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Appunti di Elettronica – Corso di Sistemi – Prof. Aniello Celentano – Anno scolastico 2013/2014
Relè fonico
Il segnale acustico captato dal microfono (MIC) giunge al primo operazionale che lo amplifica. Questo è in
configurazione di amplificatore non invertente, con guadagno di circa 3,3M/10K. Il condensatore serve ad
esaltare le frequenze più alte, come è possibile dedurre analizzando la reattanza capacitiva del condensatore
di 1 µF in serie alla resistenza di 10K .
Il condensatore da 100 nF serve a disaccoppiare in continua i due operazionali
Il secondo operazionale è configurato come switch elettronico. Il morsetto non invertente (+) si trova a
potenziale di Vcc, mentre quello invertente (-) collegato al condensatore di 1 µF, si trova ad una tensione di
poco inferiore a Vcc. Infatti questo condensatore si carica tramite i due diodi e la resistenza di 10K collegata a
+12 Volt. Pertanto il condensatore tende a raggiunge la Vcc a meno della caduta ai capi dei due diodi,
diciamo circa 1 Volt. Questo significa che l'uscita del secondo operazionale è Vcc che interdice il secondo
diodo il cui anodo è collegato al condensatore di 4,7 µF che pure tende a caricarsi al valore di Vcc.
L'integrato 555, in queste condizioni, presenta un'uscita bassa dato che il condensatore da 4,7 µF è carico al
massimo valore di Vcc.
Il Flip-Flop tipo D parte da una situazione di azzeramento, ossia presenta l'uscita Q nulla (Low) e l’uscita
complementare Q-negata alta. Tale azzeramento iniziale è assicurato dal condensatore di 100 nF con la
resistenza di 82K che assicurano un ritardo al momento di alimentare il circuito. L’uscita Q-negata è
riportata nell’ingresso D, permettendo di commutare l’uscita Q dopo ogni fronte positivo del clock.
Quando sul microfono arriva un segnale, questo viene amplificato e produce l’effetto di far abbassare di poco
la tensione del morsetto non invertente del secondo operazionale. Ciò fa in modo che il secondo operazionale
commuti la sua uscita facendola diventare nulla. Il secondo diodo si trova ad essere polarizzato direttamente
con l'effetto di far scaricare repentinamente il condensatore collegato al suo anodo. Il 555 commuta l'uscita
che da bassa diventa alta. Il Filp-Flop D risente di questo fronte d'onda positivo e commuta l'uscita che da
bassa diventa alta, facendo commutare lo stato del relè. Quando il segnale acustico diminuisce, il morsetto +
del secondo operazionale si porta a Vcc e il 555 commuta la sua uscita da alta in bassa. Questo secondo fronte
d'onda non ha effetto sul Flip-Flop che rimane inalterato nello suo stato. Solo al successivo segnale acustico
il Flip-Flop D commuta di nuovo facendo pure commutare lo stato del relè.
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Approfondimenti e Documentazione
Il Filp-Flop tipo D
Il timer NE555
L’operazionale LM358 (singola alimentazione)
Il Relè
Il trasduttore acustico: il microfono
Il transistor
Il diodo
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