Электроника для начинающих

Предположим, что вы хотите установить мощные низкочастотные динамики в ваш автомобиль. Можете ли вы изготовить свой собственный фильтр таким образом, чтобы он пропускал только низкие частоты? Разумеется — вам всего лишь понадобится намотать катушку, добавляя какое-то количество витков до тех пор, пока она не станет отсекать верхние частоты на нужном уровне. Только проверьте, чтобы ваш провод был достаточно прочен, чтобы он не перегревался, когда вы будете пропускать по нему 100 или более ватт звуковой мощности.

Вот несколько другой проект, о котором я думаю — цветовой блок (блок «цветомузыки»). Вы можете подключиться к выходу вашего стереосигнала и использовать фильтры для разделения звуковых частот на три участка, каждый из которых будет зажигать набор светодиодов одного цвета. Красные светодиоды будут мигать при наличии низких частот, желтые при наличии частот среднего диапазона, а зеленые на высоких частотах (конечно, вы можете выбрать цвета в соответствии с собственными предпочтениями). Вы можете использовать импульсные диоды, подключенные последовательно со светодиодами, для того, чтобы выпрямлять переменный ток, и последовательно подключенные резисторы для ограничения падения напряжения на светодиодах, скажем, на уровне 2,5 В (когда регулятор громкости звука установлен в максимальное положение). Вы можете использовать ваш мультиметр для проверки тока, который проходит через каждый резистор, и умножить это число на падение напряжения на каждом резисторе, чтобы определить ту мощность, которая будет им рассеиваться, чтобы быть уверенным, что резистор будет в состоянии рассеивать такую мощность не перегорая.

Звуковоспроизведение это область техники, которая позволяет использовать все возможности для получения удовольствия при проектировании и монтаже электроники собственного изготовления.

Формы колебательных сигналов

Если вы подуете вдоль верхней поверхности горлышка бутылки, то услышите звук, который вызван воздухом, вибрирующим внутри бутылки, и, если у вас была бы возможность увидеть эти звуковые волны, то вы бы получили характерную кривую.

Если у вас есть время, чтобы нарисовать график переменного напряжения, которое имеется в любой сетевой розетке вашего дома, то вы обнаружите точно такую же кривую.

Если бы вы могли измерить скорость маятника, медленно колеблющегося в вакууме, и нарисовали бы графики скорости в зависимости от времени, то у вас снова бы получилась та же самая кривая.

Такая кривая называется синусоидой

; она так названа, поскольку ее можно найти в основах тригонометрии. В прямоугольном треугольнике синус угла определяют как отношение длины стороны, которая находится напротив этого угла, к длине гипотенузы (стороне, которая лежит напротив прямого угла треугольника).

Чтобы объяснить еще проще, представим небольшой шарик, который закреплен на струне и вращается вокруг некоторой центральной точки, как это показано на рис. 5.48.

Рис. 5.48. Если груз на конце струны (отрезок b

на рисунке) совершает круговые движения с постоянной скоростью, то расстояние от груза до горизонтальной линии, проходящей через центр круга (отрезок a на рисунке), может быть нарисовано в виде графика в зависимости от времени. График будет называться синусоидой, поскольку в тригонометрии отношение a/b носит название синус угла, который находится между отрезком b и горизонтальной линией, проведенной через центр вращения. Нас повсюду окружают волны и сигналы синусоидальной формы, особенно это касается звуковоспроизведения и генерирования переменного тока

Следует пренебречь силой тяжести, сопротивлением воздуха и другими «мешающими» факторами. Просто измерим высоту шара по вертикали и разделим ее на длину струны через определенные одинаковые промежутки времени, по мере того, как шарик вращается по кругу с постоянной скоростью. Нанесем результат на график — и снова у нас получится синусоида, которая показана на рис. 5.49. Следует заметить, что шарик вращается и далее, т. е. ниже своего начального положения, мы считаем, что это расстояние отрицательное, поэтому синусоида тоже становится отрицательной.

Рис. 5.49.Здесь показано, как выглядит «чистая» (беспримесная) синусоида