एनालॉग मिक्सर का निर्माण कैसे करें

एक मिक्सर एक विशेष प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो दो संकेतों (समय-समय पर तरंगों को दोहराता है) को जोड़ता है। मिक्सर ऑडियो और आरएफ सिस्टम में बहुत अधिक उपयोग करते हैं और शायद ही कभी साधारण एनालॉग 'कंप्यूटर' के रूप में उपयोग किए जाते हैं। एनालॉग ऑडियो मिक्सर दो प्रकार के होते हैं - एडिटिव मिक्सर और मल्टीप्लिक्टिव मिक्सर ।

1. एडिटिव मिक्सर

जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, additive मिक्सर केवल किसी भी समय दो संकेतों के मूल्यों को एक साथ जोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट में निरंतर तरंग होता है जो व्यक्तिगत तरंगों के मूल्यों का योग होता है।

सबसे सरल योजक मिक्सर केवल दो सिग्नल स्रोत हैं जो निम्नलिखित फैशन में दो प्रतिरोधों से जुड़े हैं:

प्रतिरोधक सिग्नल स्रोतों को एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करने से रोकते हैं, इसके अलावा सामान्य नोड पर होता है, सिग्नल स्रोतों पर स्वयं नहीं। इस पद्धति की सुंदरता यह है कि एक भारित योग संभव है, जो व्यक्तिगत प्रतिरोधक मानों पर निर्भर करता है।

गणितीय रूप से बोल रहा हूँ, z = कुल्हाड़ी + द्वारा

जहाँ Where z’आउटपुट सिग्नल है, 'x’ और are y’इनपुट सिग्नल हैं और' A’ और 'B’एक-दूसरे के सापेक्ष रतिमितीय स्केलिंग कारक यानी रेसिस्टोर वैल्यू हैं।

उदाहरण के लिए यदि एक रोकनेवाला मान 10K है और दूसरा 5K है, A और B क्रमशः 2 और 1 हो जाते हैं, क्योंकि 10K दो बार 5K है।

बेशक, इस ऑडियो मिक्सर का उपयोग करके दो से अधिक संकेतों को एक साथ जोड़ा जा सकता है।

एक साधारण योजक मिश्रण का निर्माण

आवश्यक भागों:

1. 2x 10K प्रतिरोधक

2. 2.x 3.3K रोकनेवाला

3. एक दो चैनल सिग्नल स्रोत

सर्किट आरेख:

दो 10K प्रतिरोधों के साथ, आउटपुट केवल इनपुट संकेतों का योग है। ए और बी दोनों एकता हैं, क्योंकि दो स्केलिंग प्रतिरोधक समान हैं।

पीले और नीले रंग की तरंगें इनपुट हैं, और गुलाबी तरंग उत्पादन है।

जब हम 10K रेसिस्टर्स में से एक को 3.3K रेसिस्टर से बदल देते हैं, तो स्केलिंग के कारक 3 और 1 हो जाते हैं और एक सिग्नल का एक तिहाई दूसरे में जुड़ जाता है।

गणितीय समीकरण है:

z = x + 3y

नीचे आंकड़ा गुलाबी में परिणामी आउटपुट तरंग और पीले और नीले रंग में इनपुट दिखाता है।

योजक मिश्रणों का अनुप्रयोग

इस तरह के साधारण मिक्सर का सबसे हड़ताली हॉबीस्ट उपयोग हेडफोन इक्वलाइज़र या 'मोनो टू स्टीरियो' कनवर्टर के रूप में आता है, जो बाएँ और दाएँ चैनल को 3.5 मिमी स्टीरियो जैक से दो (आमतौर पर 10K) का उपयोग करके एकल चैनल में परिवर्तित करता है। प्रतिरोध करने वाले।

2. गुणक मिक्सर

गुणक मिक्सर थोड़ा अधिक दिलचस्प हैं - वे दो गुणा (या शायद अधिक, लेकिन यह मुश्किल है) इनपुट सिग्नल हैं और उत्पाद आउटपुट सिग्नल है।

जोड़ सरल है, लेकिन हम इलेक्ट्रॉनिक रूप से कैसे गुणा करते हैं ?

एक और छोटी गणितीय चाल है जिसे हम यहां लागू कर सकते हैं, जिसे लघुगणक कहा जाता है ।

एक लघुगणक मूल रूप से सवाल पूछ रहा है - परिणाम देने के लिए किसी दिए गए आधार को किस शक्ति के साथ उठाया जाना चाहिए ?

दूसरे शब्दों में, 2 ^x = 8, x =?

लघुगणक के संदर्भ में, इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:

लॉग ₂ x = 8

एक सामान्य आधार के प्रतिपादक के संदर्भ में संख्याएं लिखना हमें एक और बुनियादी गणितीय संपत्ति का उपयोग करने में सक्षम बनाता है:

a ^x xa ^y = a ^{x + y}

एक आम आधार के साथ दो घातांक को गुणा करना घातांक को जोड़ने और फिर उस शक्ति को आधार बढ़ाने के बराबर है।

इसका निहितार्थ यह है कि, यदि हम दो संकेतों को एक लघुगणक लागू करते हैं, उन्हें एक साथ जोड़ते हैं और फिर एक एंटीलॉग को 'ले' उन्हें गुणा करने के बराबर है!

सर्किट कार्यान्वयन थोड़ा जटिल हो सकता है।

यहाँ, हम एक सरल सर्किट पर चर्चा करेंगे जिसे गिल्बर्ट सेल मिक्सर कहा जाता है ।

गिल्बर्ट सेल मिक्सर

नीचे आंकड़ा गिल्बर्ट सेल मिक्सर सर्किट को दर्शाता है।

सर्किट पहली बार में बहुत भयभीत लग सकता है, लेकिन सभी जटिल सर्किटों की तरह यह भी सरल कार्यात्मक ब्लॉकों में टूट सकता है।

ट्रांजिस्टर जोड़े Q8 / Q10, Q11 / Q9 और Q12 / Q13 व्यक्तिगत अंतर एम्पलीफायरों का निर्माण करते हैं।

डिफरेंशियल एम्पलीफायरों केवल दो ट्रांजिस्टर के अंतर इनपुट वोल्टेज को बढ़ाते हैं। नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाए गए सरल सर्किट पर विचार करें।

इनपुट अंतर रूप में है, ट्रांजिस्टर Q14 और Q15 के ठिकानों के बीच। बेस वोल्टेज समान हैं, इसलिए कलेक्टर धाराएं हैं और आर 23 और आर 24 में वोल्टेज समान हैं, इसलिए आउटपुट अंतर वोल्टेज शून्य है। यदि बेस वोल्टेज में अंतर होता है, तो कलेक्टर धाराएं भिन्न होती हैं, दो प्रतिरोधों में अलग-अलग वोल्टेज स्थापित करते हैं। आउटपुट स्विंग इनपुट स्विंग से बड़ा है, जो ट्रांजिस्टर एक्शन के लिए धन्यवाद है।

इस से takeaway यह है कि एम्पलीफायर का लाभ पूंछ वर्तमान पर निर्भर करता है, जो दो कलेक्टर धाराओं का योग है। टेल करंट जितना अधिक होगा, उतना अधिक लाभ होगा।

ऊपर दिखाए गए गिल्बर्ट सेल मिक्सर सर्किट में, शीर्ष दो अलग-अलग amps (Q8 / Q10 और Q11 / Q9 द्वारा गठित) में क्रॉस कनेक्टेड आउटपुट और लोड का एक सामान्य सेट है।

जब दो एम्पलीफायरों की पूंछ धाराएं समान होती हैं और अंतर इनपुट A 0 होता है, तो प्रतिरोधों में वोल्टेज समान होता है और कोई आउटपुट नहीं होता है। यह भी मामला है जब इनपुट ए में एक छोटा अंतर वोल्टेज होता है, चूंकि पूंछ धाराएं समान होती हैं, क्रॉस-कनेक्शन समग्र आउटपुट को रद्द कर देता है।

केवल जब दो पूंछ धाराएं भिन्न होती हैं, तो आउटपुट वोल्टेज पूंछ धाराओं के अंतर का एक कार्य है।

इस पर निर्भर करता है कि पूंछ का प्रवाह बड़ा या छोटा है, लाभ सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है (इनपुट सिग्नल के सापेक्ष), अर्थात inverting या गैर-इनवर्टिंग।

पूंछ धाराओं में अंतर ट्रांजिस्टर Q12 / Q13 द्वारा गठित एक और अंतर एम्पलीफायर का उपयोग करने के बारे में है।

कुल मिलाकर परिणाम यह है कि आउटपुट अंतर स्विंग इनपुट ए और बी के अंतर स्विंग के उत्पाद के लिए आनुपातिक है।

गिल्बर्ट सेल मिक्सर का निर्माण

आवश्यक भागों:

1. 3x 3.3K प्रतिरोधक

2. 6x NPN ट्रांजिस्टर (2N2222, BC547, आदि)

दो चरण शिफ्ट किए गए साइन तरंगों को इनपुट (पीले और नीले रंग के निशान द्वारा दिखाए गए) में खिलाया जाता है, और आउटपुट को स्कोप के गुलाबी में दिखाया जाता है, जो कि स्कोप मैथ के मल्टीप्ल फंक्शन की तुलना में होता है, जिसका आउटपुट पर्पल ट्रेस होता है।

चूंकि ऑसिलोस्कोप 'वास्तविक समय' गुणन करता है, इसलिए इनपुट को एसी युग्मित करना पड़ता था ताकि यह नकारात्मक शिखर की गणना कर सके, क्योंकि वास्तविक मिक्सर के इनपुट डीसी युग्मित थे और यह दोनों ध्रुवों के गुणन को संभाल सकता है।

मिक्सर आउटपुट और स्कोप ट्रेस के बीच एक मामूली चरण अंतर भी है, क्योंकि प्रचार देरी जैसी चीजों को वास्तविक जीवन में माना जाता है।

गुणक मिक्सर के अनुप्रयोग

गुणक मिक्सर के लिए सबसे बड़ा उपयोग आरएफ सर्किट में होता है, उच्च आवृत्ति तरंगों को मध्यवर्ती आवृत्ति विकृति के साथ मिलाकर इसे नष्ट करना।

इस तरह की एक गिल्बर्ट कोशिका एक चार चतुर्भुज गुणक है, जिसका अर्थ है कि दोनों ध्रुवों में गुणन सरल गुणन के बाद संभव है:

A x B = AB -A x B = -AB A x -B = -AB -A x -B = AB

Arduino साइन वेव जेनरेटर

इस परियोजना के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी तरंगों को एक Arduino का उपयोग करके उत्पन्न किया गया था। हमने पहले Arduino फ़ंक्शन जनरेटर सर्किट के बारे में विस्तार से बताया है।

सर्किट आरेख:

कोड स्पष्टीकरण:

सेटअप अनुभाग साइन फ़ंक्शन के मानों के साथ दो लुकअप टेबल बनाता है, जो 0 से 255 तक पूर्णांक में विभाजित होता है और एक चरण 90 डिग्री से स्थानांतरित होता है।

लूप सेक्शन पीडब्लूएम टाइमर को लुकअप टेबल में संग्रहीत मानों को लिखता है। PWM पिन 11 और 3 का आउटपुट लगभग पूर्ण साइन लहर प्राप्त करने के लिए कम पास फ़िल्टर किया जा सकता है। यह डीडीएस, या प्रत्यक्ष डिजिटल संश्लेषण का एक अच्छा उदाहरण है।

परिणामस्वरूप साइन लहर में एक बहुत कम आवृत्ति होती है, जो पीडब्लूएम आवृत्ति द्वारा सीमित होती है। यह कुछ निम्न स्तर रजिस्टर जादू के साथ तय किया जा सकता है। साइन लहर जनरेटर के लिए पूरा Arduino कोड नीचे दिया गया है:

Arduino कोड:

# डेफिन पिनऑन 11 #define पिनट्वो 3 #define पाई 3.14 फ्लोट चरण = 0; int result, resultTwo, sineValuesOne, sineValuesTwo, i, n; शून्य सेटअप () {pinMode (पिनऑन, OUTPUT); पिनमोड (pinTwo, INPUT); सीरियल.बेगिन (115200); के लिए (चरण = 0, i = 0; चरण <= (2 * pi); चरण = चरण + 0.1, i ++) {परिणाम = (50 * (2.5 + (2.5 * पाप (चरण)))); sineValuesOne = परिणाम; परिणामी = (50 * (2.5 + (2.5 * पाप (चरण - * 0.5)))); sineValuesTwo = resultTwo; } n = i; } शून्य लूप () {के लिए (i = 0; मैं <= n; i ++) {एनालॉगवर्नाइट (पिनऑन, सिनवेल्सऑन); analogWrite (pinTwo, sineValuesTwo); देरी (5); }}

निष्कर्ष

मिक्सर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट हैं जो दो इनपुट जोड़ते हैं या गुणा करते हैं। वे ऑडियो, आरएफ और कभी-कभी एक एनालॉग कंप्यूटर के तत्वों के रूप में व्यापक उपयोग पाते हैं।