Detektor Tegangan Sensitif: Membuat Detektor Sinyal Audio Sensitivitas Tinggi
BAHAN DAN MATERI
- Headphone closed-cup berkualitas tinggi
- Jack headphone female (Radio Shack #274-312)
- Transformer step-down kecil (Radio Shack #273-1365 atau setara; gunakan tap sekunder 6 V)
- Dua dioda perbaik 1N4001 (Radio Shack #276-1101)
- Resistor 1 kΩ
- Potensiometer 100 kΩ (Radio Shack #271-092)
- Dua binding post banana-jack (Radio Shack #274-662 atau setara)
- Kotak pemasang plastik atau logam
Sensitivitas headphone sangat penting. Semakin tinggi rating dB, semakin baik detektor. Uji beberapa model di toko audio terpercaya; model yang merespons secara audibel terhadap volume terendah pada radio atau CD player adalah ideal. Anda tidak perlu pasangan ter mahal—set “Realistic” Radio Shack yang lama telah bekerja baik dalam praktik.
Transformer digunakan untuk mengubah input tegangan rendah menjadi bentuk yang mendorong headphone. Transformer step-down kecil (120 V → 6 V) murah, tahan lama, dan menyediakan pencocokan impedansi yang diperlukan untuk sinyal arus rendah.
Toleransi resistor 1 kΩ tidak penting; itu hanya membatasi tegangan di seluruh primer transformer. Potensiometer 100 kΩ memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan kekerasan dan melemahkan sinyal yang lebih kuat.
Meskipun potensiometer audio-taper akan ideal, linear taper bekerja sama baik untuk aplikasi ini.
REFERENSI SILANG
- Lessons In Electric Circuits, Vol 1, ch 8: “DC Metering Circuits”
- Lessons In Electric Circuits, Vol 1, ch 10: “DC Network Analysis” (Maximum Power Transfer Theorem)
- Lessons In Electric Circuits, Vol 2, ch 9: “Transformers”
- Lessons In Electric Circuits, Vol 2, ch 12: “AC Metering Circuits”
TUJUAN PEMBELAJARAN
- Melatih teknik solder
- Mendeteksi sinyal listrik yang sangat kecil
- Menggunakan potensiometer sebagai pembagi tegangan / attenuator sinyal
- Menggunakan dioda untuk memotong tegangan pada level maksimum
DIAGRAM SKEMATIK
ILLUSTRATIONS
INSTRUCTIONS
Sebagian besar headphone stereo dengan plug tiga-kontak; Anda akan menyambungkan hanya dua kontak. Jika Anda memiliki set mono, gunakan kontaknya yang kedua.
Sambungkan driver kiri dan kanan secara seri—ini memaksimalkan respons audibel terhadap sinyal kecil.
Solder semua koneksi secara bersih. Kontak longgar menambah kebisingan dan dapat menyembunyikan sinyal lemah yang dirancang untuk didengar oleh detektor.
Dua dioda 1N4001 dan resistor 1 kΩ dirajang di seluruh primer transformer. Mereka membatasi penurunan tegangan ke sekitar 0,7 V, mencegah suara berlebihan yang dapat merusak headphone atau menciptakan tingkat kebisingan berbahaya jika detektor terhubung ke sumber tegangan tinggi.
Binding post banana-jack memasang kabel uji. Gunakan probe multimeter standar atau klips badak untuk koneksi yang aman.
Detektor cocok untuk bridge balance, null-balance voltmeter, dan mendeteksi sinyal AC amplitudo rendah dalam band audio—alternatif hemat biaya untuk osiloskop.
Saat menguji sumber di atas 1 V, melemahkan sinyal dengan menempatkan pembagi tegangan di depan rangkaian.
Atur potensiometer 100 kΩ ke tengah-range sebagai titik awal. Tingkatkan knob jika suara terlalu sunyi, atau kurangi jika suara terlalu keras.
Detektor akan mengklik setiap kali kabel uji terhubung atau terputus dari sumber tegangan. Dengan headphone murah, ia dapat mendeteksi arus di bawah 0,1 µA. Tes sederhana adalah menyentuh ujung lidah Anda; tegangan galvanik dari kulit basah menghasilkan suara klik lemah.
Karena headphone adalah perangkat impedansi rendah (≈8 Ω), mereka membutuhkan tegangan rendah tetapi arus tinggi untuk menghasilkan suara. Transformer mencocokkan sumber impedansi tinggi ke headphone, memaksimalkan transfer daya menurut Teori Transfer Daya Maksimum dan menghasilkan “kickback” magnetik yang memperkuat bahkan sinyal DC kecil.
Untuk penggunaan jangka panjang, pasang semua komponen dalam kotak plastik atau logam dan jalankan kabel uji khusus. Build permanen ini membuat detektor siap untuk eksperimen masa depan.
LEMBAR KERJA TERKAIT
- Design Project: Sensitive Audio Detector Worksheet
