అనలాగ్ మిక్సర్ను ఎలా నిర్మించాలి

మిక్సర్ అనేది ఒక ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్, ఇది రెండు సిగ్నల్స్ (క్రమానుగతంగా పునరావృతమయ్యే తరంగ రూపాలను) మిళితం చేస్తుంది. మిక్సర్లు ఆడియో మరియు ఆర్ఎఫ్ వ్యవస్థలలో చాలా ఉపయోగం కనుగొంటారు మరియు అరుదుగా సాధారణ అనలాగ్ 'కంప్యూటర్'లుగా ఉపయోగిస్తారు. అనలాగ్ ఆడియో మిక్సర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి - సంకలిత మిక్సర్లు మరియు మల్టిప్లికేటివ్ మిక్సర్లు.

1. సంకలిత మిక్సర్లు

వారి పేరు సూచించినట్లుగా, సంకలిత మిక్సర్లు ఏ క్షణంలోనైనా రెండు సంకేతాల విలువలను కలుపుతాయి, దీని ఫలితంగా అవుట్పుట్ వద్ద నిరంతర తరంగ రూపం ఏర్పడుతుంది, ఇది వ్యక్తిగత తరంగ రూపాల విలువల మొత్తం.

సరళమైన సంకలిత మిక్సర్ ఈ క్రింది పద్ధతిలో రెండు రెసిస్టర్‌లకు అనుసంధానించబడిన రెండు సిగ్నల్ మూలాలు:

రెసిస్టర్లు సిగ్నల్ మూలాలను ఒకదానితో ఒకటి జోక్యం చేసుకోకుండా నిరోధిస్తాయి, అదనంగా సిగ్నల్ మూలాల వద్ద కాకుండా సాధారణ నోడ్ వద్ద జరుగుతుంది. ఈ పద్ధతి యొక్క అందం ఏమిటంటే, వ్యక్తిగత నిరోధక విలువలను బట్టి, బరువున్న మొత్తం సాధ్యమవుతుంది.

గణితశాస్త్రపరంగా, z = గొడ్డలి + ద్వారా

'Z' అనేది అవుట్పుట్ సిగ్నల్, 'x' మరియు 'y' ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు 'A' మరియు 'B' రేషియోమెట్రిక్ స్కేలింగ్ కారకాలు, అంటే రెసిస్టర్ విలువలు ఒకదానికొకటి.

ఉదాహరణకు, రెసిస్టర్ విలువలలో ఒకటి 10 కె మరియు మరొకటి 5 కె, ఎ మరియు బి వరుసగా 2 మరియు 1 అవుతాయి, ఎందుకంటే 10 కె రెండుసార్లు 5 కె.

వాస్తవానికి, ఈ ఆడియో మిక్సర్‌ను ఉపయోగించి రెండు కంటే ఎక్కువ సిగ్నల్‌లను కలపవచ్చు.

సాధారణ సంకలిత మిక్సర్‌ను నిర్మిస్తోంది

అవసరమైన భాగాలు:

1. 2x 10 కె రెసిస్టర్లు

2. 1x 3.3K రెసిస్టర్

3. రెండు ఛానల్ సిగ్నల్స్ మూలం

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:

రెండు 10 కె రెసిస్టర్‌లతో, అవుట్పుట్ కేవలం ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌ల మొత్తం. A మరియు B రెండూ ఐక్యత, ఎందుకంటే రెండు స్కేలింగ్ రెసిస్టర్లు ఒకే విధంగా ఉంటాయి.

పసుపు మరియు నీలం తరంగ రూపాలు ఇన్‌పుట్‌లు, మరియు పింక్ వేవ్‌ఫార్మ్ అవుట్‌పుట్.

మేము 10 కె రెసిస్టర్‌లలో ఒకదాన్ని 3.3 కె రెసిస్టర్‌తో భర్తీ చేసినప్పుడు, స్కేలింగ్ కారకాలు 3 మరియు 1 అవుతాయి మరియు ఒక సిగ్నల్‌లో మూడవ వంతు రెండవదానికి జోడించబడుతుంది.

గణిత సమీకరణం:

z = x + 3y

క్రింద ఉన్న బొమ్మ గులాబీ రంగులో వచ్చే అవుట్పుట్ తరంగ రూపాన్ని మరియు పసుపు మరియు నీలం రంగులోని ఇన్పుట్లను చూపిస్తుంది.

సంకలిత మిక్సర్ల అప్లికేషన్

సాధారణ మిక్సర్ల యొక్క అత్యంత ఆకర్షణీయమైన అభిరుచి గల ఉపయోగం హెడ్‌ఫోన్ ఈక్వలైజర్ లేదా 'మోనో టు స్టీరియో' కన్వర్టర్ రూపంలో వస్తుంది, ఇది ఎడమ మరియు కుడి ఛానెల్‌లను 3.5 మిమీ స్టీరియో జాక్ నుండి ఒకే ఛానెల్‌కు రెండు (సాధారణంగా) 10 కె ఉపయోగించి మారుస్తుంది. రెసిస్టర్లు.

2. గుణకార మిక్సర్లు

మల్టిప్లికేటివ్ మిక్సర్లు కొంచెం ఆసక్తికరంగా ఉంటాయి - అవి రెండు (లేదా అంతకంటే ఎక్కువ, కానీ కష్టం) ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ ను గుణిస్తాయి మరియు ఉత్పత్తి అవుట్పుట్ సిగ్నల్.

చేరిక చాలా సులభం, కాని మనం ఎలక్ట్రానిక్ గుణించడం ఎలా ?

లాగరిథం అని పిలువబడే మరొక చిన్న గణిత ఉపాయం ఇక్కడ ఉంది.

ఒక లాగరిథం ప్రాథమికంగా ప్రశ్న అడుగుతోంది - ఫలితాన్ని ఇవ్వడానికి ఇచ్చిన ఆధారాన్ని ఏ శక్తికి పెంచాలి?

వేరే పదాల్లో, 2 ^x = 8, x =?

లాగరిథమ్‌ల పరంగా, దీనిని ఇలా వ్రాయవచ్చు:

లాగ్ ₂ x = 8

ఉమ్మడి స్థావరం యొక్క ఘాతాంకం పరంగా సంఖ్యలను వ్రాయడం మరొక ప్రాథమిక గణిత ఆస్తిని ఉపయోగించడానికి మాకు సహాయపడుతుంది:

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

రెండు ఘాతాంకాలను ఉమ్మడి స్థావరంతో గుణించడం ఘాతాంకాలను జోడించి, ఆ స్థావరాన్ని ఆ శక్తికి పెంచడానికి సమానం.

దీని అర్థం, మేము రెండు సిగ్నల్‌లకు ఒక లాగరిథమ్‌ను వర్తింపజేస్తే, వాటిని కలిపి, ఆపై యాంటిలాగ్‌ను 'తీసుకోవడం' వాటిని గుణించటానికి సమానం!

సర్క్యూట్ అమలు కొద్దిగా క్లిష్టంగా ఉంటుంది.

ఇక్కడ, గిల్బర్ట్ సెల్ మిక్సర్ అని పిలువబడే సరళమైన సర్క్యూట్ గురించి చర్చిస్తాము.

గిల్బర్ట్ సెల్ మిక్సర్

క్రింద ఉన్న బొమ్మ గిల్బర్ట్ సెల్ మిక్సర్ సర్క్యూట్ చూపిస్తుంది.

సర్క్యూట్ మొదట చాలా భయపెట్టేదిగా అనిపించవచ్చు, కానీ అన్ని సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్ల మాదిరిగా దీనిని సరళమైన ఫంక్షనల్ బ్లాక్‌లుగా విభజించవచ్చు.

ట్రాన్సిస్టర్ జతలు Q8 / Q10, Q11 / Q9 మరియు Q12 / Q13 వ్యక్తిగత అవకలన యాంప్లిఫైయర్లను ఏర్పరుస్తాయి.

అవకలన యాంప్లిఫైయర్లు రెండు ట్రాన్సిస్టర్‌లకు అవకలన ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌లను విస్తరిస్తాయి. క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన సాధారణ సర్క్యూట్‌ను పరిగణించండి.

ట్రాన్సిస్టర్‌లు Q14 మరియు Q15 యొక్క స్థావరాల మధ్య ఇన్పుట్ అవకలన రూపంలో ఉంటుంది. బేస్ వోల్టేజీలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, కాబట్టి కలెక్టర్ ప్రవాహాలు మరియు R23 మరియు R24 అంతటా వోల్టేజ్ ఒకే విధంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవుట్పుట్ అవకలన వోల్టేజ్ సున్నా. బేస్ వోల్టేజ్‌లలో వ్యత్యాసం ఉంటే, కలెక్టర్ ప్రవాహాలు భిన్నంగా ఉంటాయి, రెండు రెసిస్టర్‌లలో వేర్వేరు వోల్టేజ్‌లను ఏర్పాటు చేస్తాయి. అవుట్పుట్ స్వింగ్ ఇన్పుట్ స్వింగ్ కంటే పెద్దది, ట్రాన్సిస్టర్ చర్యకు ధన్యవాదాలు.

దీని నుండి బయలుదేరడం ఏమిటంటే, యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లాభం తోక ప్రవాహంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది రెండు కలెక్టర్ ప్రవాహాల మొత్తం. ఎక్కువ తోక ప్రవాహం, ఎక్కువ లాభం.

పైన చూపిన గిల్బర్ట్ సెల్ మిక్సర్ సర్క్యూట్లో, మొదటి రెండు డిఫ్ ఆంప్స్ (Q8 / Q10 మరియు Q11 / Q9 చేత ఏర్పడతాయి) క్రాస్ కనెక్ట్ అవుట్‌పుట్‌లు మరియు సాధారణ లోడ్లు ఉన్నాయి.

రెండు యాంప్లిఫైయర్ల తోక ప్రవాహాలు ఒకేలా ఉన్నప్పుడు మరియు అవకలన ఇన్పుట్ A 0 అయినప్పుడు, రెసిస్టర్‌లలోని వోల్టేజీలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి మరియు అవుట్పుట్ ఉండదు. ఇన్పుట్ A కి చిన్న అవకలన వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడు కూడా ఇది జరుగుతుంది, తోక ప్రవాహాలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి కాబట్టి, క్రాస్ కనెక్షన్ మొత్తం ఉత్పత్తిని రద్దు చేస్తుంది.

రెండు తోక ప్రవాహాలు భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ తోక ప్రవాహాల వ్యత్యాసం యొక్క పని.

ఏ తోక ప్రవాహం పెద్దది లేదా చిన్నది అనేదానిపై ఆధారపడి, లాభం సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉంటుంది (ఇన్పుట్ సిగ్నల్‌కు సంబంధించి), అనగా విలోమం లేదా విలోమం కానిది.

తోక ప్రవాహాలలో వ్యత్యాసం ట్రాన్సిస్టర్లు Q12 / Q13 చేత ఏర్పడిన మరొక అవకలన యాంప్లిఫైయర్‌ను ఉపయోగించడం.

మొత్తం ఫలితం ఏమిటంటే, అవుట్పుట్ అవకలన స్వింగ్ ఇన్పుట్ A మరియు B యొక్క అవకలన స్వింగ్ల ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

గిల్బర్ట్ సెల్ మిక్సర్‌ను నిర్మిస్తోంది

అవసరమైన భాగాలు:

1. 3x 3.3K రెసిస్టర్లు

2. 6x NPN ట్రాన్సిస్టర్లు (2N2222, BC547, మొదలైనవి)

రెండు దశల మార్పు చెందిన సైన్ తరంగాలు ఇన్పుట్లలోకి ఇవ్వబడతాయి (పసుపు మరియు నీలం జాడల ద్వారా చూపబడతాయి), మరియు స్కోప్ యొక్క గణిత గుణకార ఫంక్షన్‌తో పోల్చితే, దిగువ చిత్రంలో అవుట్పుట్ గులాబీ రంగులో చూపబడుతుంది, దీని అవుట్పుట్ పర్పుల్ ట్రేస్.

ఓసిల్లోస్కోప్ 'రియల్ టైమ్' గుణకారం చేస్తుంది కాబట్టి, ఇన్పుట్లను ఎసి కపుల్డ్ చేయవలసి ఉంటుంది, తద్వారా ఇది ప్రతికూల శిఖరాన్ని కూడా లెక్కించింది, ఎందుకంటే వాస్తవ మిక్సర్కు ఇన్పుట్లను డిసి కపుల్డ్ మరియు ఇది రెండు ధ్రువణాల గుణకారాన్ని నిర్వహించగలదు.

మిక్సర్ అవుట్‌పుట్ మరియు స్కోప్ ట్రేస్‌ల మధ్య స్వల్ప దశ వ్యత్యాసం కూడా ఉంది, ఎందుకంటే నిజ జీవితంలో ప్రచారం ఆలస్యం వంటివి పరిగణించాలి.

మల్టిప్లికేటివ్ మిక్సర్ల అనువర్తనాలు

గుణకార మిక్సర్ల కోసం అతిపెద్ద ఉపయోగం RF సర్క్యూట్లలో, అధిక పౌన frequency పున్య తరంగ రూపాలను ఇంటర్మీడియట్ ఫ్రీక్వెన్సీ తరంగ రూపంతో కలపడం ద్వారా డీమోడ్యులేట్ చేయడానికి.

ఇలాంటి గిల్బర్ట్ సెల్ నాలుగు క్వాడ్రంట్ గుణకం, అంటే సాధారణ ధ్రువాలను అనుసరించి రెండు ధ్రువణతలలో గుణకారం సాధ్యమవుతుంది:

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

ఆర్డునో సైన్ వేవ్ జనరేటర్

ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం ఉపయోగించిన అన్ని తరంగ రూపాలు ఒక ఆర్డునో ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. మేము ఇంతకుముందు ఆర్డునో ఫంక్షన్ జనరేటర్ సర్క్యూట్‌ను వివరంగా వివరించాము.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:

కోడ్ వివరణ:

సెటప్ విభాగం సైన్ ఫంక్షన్ విలువలతో రెండు లుక్అప్ పట్టికలను సృష్టిస్తుంది, 0 నుండి 255 వరకు పూర్ణాంకానికి స్కేల్ చేయబడుతుంది మరియు ఒక దశ 90 డిగ్రీల ద్వారా మార్చబడుతుంది.

లూప్ విభాగం కేవలం శోధన పట్టికలో నిల్వ చేసిన విలువలను PWM టైమర్‌కు వ్రాస్తుంది. పిడబ్ల్యుఎం పిన్స్ 11 మరియు 3 యొక్క అవుట్పుట్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ చేయబడి దాదాపు ఖచ్చితమైన సైన్ వేవ్ పొందవచ్చు. ఇది DDS లేదా ప్రత్యక్ష డిజిటల్ సంశ్లేషణకు మంచి ఉదాహరణ.

ఫలితంగా వచ్చే సైన్ వేవ్ చాలా తక్కువ పౌన frequency పున్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది PWM ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. దీన్ని కొన్ని తక్కువ స్థాయి రిజిస్టర్ మ్యాజిక్‌తో పరిష్కరించవచ్చు. సైన్ వేవ్ జెనరేటర్ కోసం పూర్తి ఆర్డునో కోడ్ క్రింద ఇవ్వబడింది:

ఆర్డునో కోడ్:

# పిన్‌ఒన్ 11 ని నిర్వచించండి # పిన్‌ట్వో 3 ని నిర్వచించండి # పై 3.14 ఫ్లోట్ ఫేజ్ = 0; int ఫలితం, resultTwo, sineValuesOne, sineValuesTwo, i, n; శూన్య సెటప్ () {పిన్‌మోడ్ (పిన్‌ఒన్, U ట్‌పుట్); పిన్‌మోడ్ (పిన్‌ట్వో, ఇన్‌పుట్); సీరియల్.బెగిన్ (115200); (దశ = 0, నేను = 0; దశ <= (2 * పై); దశ = దశ + 0.1, నేను ++) {ఫలితం = (50 * (2.5 + (2.5 * పాపం (దశ))); sineValuesOne = ఫలితం; resultTwo = (50 * (2.5 + (2.5 * పాపం (దశ - (పై * 0.5)))); sineValuesTwo = resultTwo; } n = i; (శూన్య లూప్ () {(i = 0; i <= n; i ++) {అనలాగ్‌రైట్ (పిన్‌ఒన్, సైన్వాల్యూస్ఒన్); అనలాగ్‌రైట్ (పిన్‌ట్వో, సైన్వాల్యూస్ట్వో); ఆలస్యం (5); }}

ముగింపు

మిక్సర్లు రెండు ఇన్పుట్లను జోడించే లేదా గుణించే ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు. వారు ఆడియో, ఆర్ఎఫ్ మరియు అప్పుడప్పుడు అనలాగ్ కంప్యూటర్ యొక్క మూలకాలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.