Sähkölinjasuodattimen suunnittelu ja rakentaminen Android -puhelimen laturille: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tässä Instructable -ohjelmassa näytän kuinka ottaa tavallinen USB -mini -USB -johto, erottaa se keskeltä ja asettaa suodatinpiiri, joka vähentää tyypillisen Android -virtalähteen tuottamaa liiallista kohinaa tai hajautusta. Minulla on kannettava monikaistainen radio, jossa ei ollut vakioliitäntää, mutta mukana tuli mini -USB -pistoke. Kun kytkin sen 5 V: n virtalähteeseen, jota käytetään Android -puhelimen lataamiseen, AM: ssä ja lyhytaalossa ei ollut muuta kuin kohinaa. Sitä voidaan käyttää vain FM: ssä. Haluan kuunnella pari AM -radioasemaa, joten päätin suunnitella passiivisen suodattimen, joka estää suurimman osan Android -puhelimen virtalähteen aiheuttamasta melusta.

Tarvikkeet

1) 3 tuuman pitkä pala kutisteputkea, halkaisija 1 tuumaa, tyyppi 3M CCT 1100 (elektroniikkakauppa)

2) 6 jalan tavallinen USB - mini -USB -kaapeli. (dollarin kauppa)

3) 3 x 1/2 tuuman pala perf- tai vektorikorttia (elektronisten osien kauppa)

4) (2) 2,5 millihenry -rikastin pelastettu vanhasta pienloistelamppupiiristä.

5) (1) 1000 mikrofaradin elektrolyyttikondensaattori, vähintään 10 volttia (elektroniikkakauppa)

6) Neulan pihdit (rautakauppa)

7) Exacto -veitsi (rautakauppa)

8) Lämpöpistooli (rautakauppa)

9) Kuumasulateliima ja -sauvat (käsityökauppa)

10) Juotospistooli ja juote (rauta- tai elektroniikkakauppa)

11) Android 5V -virtalähde (elektroniikkaliike tai verkkokauppa)

Vaihe 1: Android -puhelimen virtalähteen tehon analysointi

Jos katsot 5 voltin virtalähteen lähtöä ensimmäisessä kuvassa, näet 5 DC: n, jossa on pieni melu DC: n päällä (noin.01 VAC). Useimmissa tapauksissa tämä on siedettävää, mutta jos käytät tätä virtalähdettä radion tai äänivahvistimen virtalähteeksi, kuulet vain surinaa. Lähensin toisessa kuvassa olevaa aaltomuotoa ja näet useita piikkejä tai kytkentähäiriöitä, jotka tuottavat kohinaa 50 mHz: n alueelle ja sen ulkopuolelle. Tämä näkyy kolmannessa kuvassa, joka näyttää lähtöspektrin 0-50 mHz. Kaikki tämä melu näkyy radiokaiuttimen ulostulossa surina- tai paistoäänenä. Minun piti keksiä yksinkertainen piiri estääkseni mahdollisimman paljon tätä kohinaa.

Vaihe 2: Suodatinpiirin suunnittelu

Piiri, jonka keksin, oli alipäästösuodatin. Tämäntyyppinen piiri estää kaikki taajuudet, jotka ylittävät piirin katkaisutaajuuden. Päätin, että rajataajuus on alle 60 Hz, joka on Pohjois -Amerikan sähkölinjan taajuus. Laskelmat antoivat melko suuret induktorit, jotka olivat suurempia kuin olin valmis sijoittamaan pienelle tilalle, jonka olin varautunut suodattimelle. Tulin ulos tämän piirin kanssa, joka oli vielä riittävä ja sallin minun käyttää kahta 2,5 mH: n kuristinta, jotka olin pelastanut palanut pienoisloistelamppupiiri. 1000 uF: n kondensaattori, joka minulla oli myös osastossani. Loin piirin SPICE: n avulla ja se antoi minulle vähintään 30 dB vaimennuksen 50 mHz: iin asti. Minun pitäisi rakentaa piiri ja testata sitä seurantageneraattorilla nähdäkseni, sopiiko todellinen rakennettu piiri suunnitellun piirin tulosten kanssa.

Vaihe 3: Piirin rakentaminen ja testaus

Leikkasin 3 x 1/2 tuuman perfboard -palan, asensin kaksi 2,5 mH: n induktoria ja 1000 uF -kondensaattoria, jotka juottivat ne yhteen perfboardin toiselle puolelle. Kun tämä oli valmis, liitin "seurantageneraattorin" tuloon ja lähtöön ja tulos on toisessa valokuvassa. Seurantageneraattori pyyhkäisi 5 kHz: stä 50 mHz: iin ja osoittaa, että suodatin toimii melko lähellä ennustettua tulosta. Vaimennus on melko tasainen jopa 25 mHz: iin 30 dB: ssä ja pysyy noin 20 dB: ssä, kunnes se saavuttaa 50 mHz ja päättyy noin 18 dB: n vaimennukseen 50 mHz: ssä. Radion käyttäminen virtalähteen kanssa vaimentaa suurimman osan kaiuttimesta tulevasta paistoäänestä, jolloin voin noutaa paikallisia asemia ilman huomattavaa melua

Huomautus: Radio, jolle suunnittelin tämän, on erittäin herkkä ja ylittää kaikki aiemmin käyttämäni AM- tai FM -radiot. Paristoilla toimiessa voin noutaa sekä AM- että FM -asemat keskellä päivää lähimmästä suuresta kaupungista, joka on 120 mailin päässä!

Seurantageneraattori- laite, joka koostuu pyyhkäisevästä oskillaattorista, jossa on spektrianalysaattori yhdessä yksikössä. Tämä laite on erittäin hyödyllinen suodattimien ja muiden elektronisten piirien taajuusvasteen tarkistamiseen.

Vaihe 4: Suodattimen liittäminen kaapeliin

Ota 6 jalan USB mini -USB -kaapeliin ja leikkaa se keskelle. Jos käytössä on 5 -johtiminen kaapeli, käytä vain mustaa ja sinistä. Negatiivinen 5V mustalle ja +5V siniselle. Tuleva sininen johto menee suodattimen tuloon ja lähtevä sininen johto suodattimen lähtöön. Mustat johdot sidotaan yhteen ja kiinnitetään 1000 uF elektrolyyttikondensaattorin negatiiviseen puoleen. Kun nämä kaikki on juotettu yhteen, lankojen päät kiinnitetään läpilevyn molemmille puolille pienoiskoossa. Lanka kiinnitetään edelleen levyyn kummassakin päässä kuumasulateliimalla. Kun tämä on kaikki yhdessä, pala 1 tuuman halkaisijaltaan kutistuvaa letkua työnnetään piirin yli ja kutistetaan lämpöpistoolilla, kuten kolmannessa kuvassa. Koko kokoonpanon pitäisi näyttää lopulliselta, kun se on valmis.

Huomautus: Tämä suodatin voidaan asentaa mihin tahansa USB -kaapeliin. Värimalli voi vaihdella kaapelin valmistajan mukaan, joten tarkista, että jokainen johto on virtalähteellä +5 ja 0 volttia.

Vaihe 5: Johtopäätös

Vaikka tämä idea luotiin vähentämään USB -liitännän radion kohinaa, sitä voidaan käyttää myös puhelimien lataamiseen. Näistä halvoista latureista voidaan tehdä niin halpoja, koska niissä ei ole melkein lähtösuodatusta. Jotkut puhelimet eivät ehkä lataudu kunnolla latauspiiriin tulevan melun vuoksi, ja tämä piirisuodatin vähentää tätä todennäköisyyttä.