2024年4月16日 星期二

示波器的XY-mode_Lissajous curve_part2

上一篇提到外星人是如何將訊息寄生在音訊當中的?
就可以利用Lissajous curve的模式
我們將兩個訊號分別建立在立體聲的左聲道和右聲道
若直接撥放,兩個聲道會合成
聽起來就像是一個無意義的頻率
如下連結的聲音
但如果我將左右聲道的音頻分別用示波器來看
可以明顯看出兩個聲道的音頻是不一樣的



再利用XY-mode合成Lissajous curve
神奇的事情就發生了!!
音頻訊號轉變成圖像了



理論上這種方式可以coding任何向量圖進去
再用音頻的方式傳輸
真實感受到科學的偉大~~

7分鐘完整版,搭配音效
值得看看


2024年4月15日 星期一

示波器的XY-mode_Lissajous curve_part1

印象中曾經看過一部科幻電影
其中有一個情節是科學家收到外星人傳送的一段音訊(音樂)
這段音訊聽起來像是無意義的頻率
但厲害的女主角卻分析出音訊裡面隱藏的訊息(圖形文字)
以前會覺得就是電影
但現在發現這不是科幻,是真的!!

中階版以上的雙通道示波器通常會有一個XY-mode選項
這是甚麼呢?
簡單來說就是將雙通道的電壓值依相同時間點,分別代表XY的座標
畫在直角坐標系上就可以標定一個位置
將許多點聚集起來就可以呈現出特定的圖形

如下的圖示


黑線(x)是一個正弦波,不同時間的電壓值代表X座標
紅(y1)、橘(y2)是另一個相同頻率的正弦波,但相位不同,不同時間的電壓值代表Y座標
紅線(y1)和黑線(x)相位差90度
橘線(y2)和黑線(x)相位差180度
綠線(y3)頻率是黑線(x)的2倍,相位相同(0度)
如此,我們就可以畫出這兩組頻率組合出來的向量圖


這個向量圖就是Lissajous curve
不同相位、不同頻率的正弦波我們就可以組合出無限多種Lissajous curve
如下示意


我們實際將兩組不同頻率的正弦波輸入示波器
再用XY-mode轉換成向量圖
頻率1:1,相位差90度







頻率1:1,相位差180度






若當示波器兩組輸入的觸發電壓不同時
其中會有一組產生飄移,就像是不斷改變相位差
產生的向量圖就會是動態的
如下影片
頻率1:1


頻率1:2






頻率1:3






頻率1:4






任意頻率比






這和一開始說的電影有甚麼關係呢?

2024年3月30日 星期六

重組教學擴音機

我聲音小,上課一定要用擴音機
之前改裝了一台學校淘汰的機器
但放在學校忘記帶回家
這次在新北開辦家電醫生,一整天沒擴音機會死人的
家裡還有一台從教室換下來堪用的插電型
加上一堆以前收集的喇叭
就組裝一下吧



插電很麻煩,要改成電池才方便
喇叭和擴音機也要一體才可以
所以先把原本從市電轉換的變壓器拆掉
少了這一顆,重量瞬間少掉一半
空間也夠放下喇叭
原本想放單體進去就好
但這個aiwa竟然和擴大機剛剛好match
那就直接當外殼就好
電源的部分用18650三個串聯供12V使用
電池盒背面黏上軟質磁鐵,可以直接吸在擴大機上




必要的時候外接12V的電源也行


喇叭兩側再裁切PP板用原本的螺絲固定
其中一個側邊開孔,方便換電池
這樣就組成一個四不像了
測試結果,2000mAh的18650可以用一整天近6個小時
這樣應該是很實用了~~







2024年3月29日 星期五

太陽能庭園燈電路

同事拿了一個太陽能庭園燈請我幫忙維修
結果只是脫焊,點一下之後就還他
也沒有拍照片
大概就像下面這個


這個庭園燈用太陽能充電
天黑後會自動亮燈
通常這種類似小夜燈的電路都會用LDR來做自動控制
但拆開的時候並沒有看到熟悉的光敏電阻
那是怎麼控制的呢?
基本上就是用太陽能板來做就可以
電路圖如下


與其說它是小夜燈
不如說它是緊急照明燈反而更容易理解
太陽能板正極接在PNP的B極
因為在陽光下太陽能板有電壓
因此PNP是關閉的
當陽光轉弱,電壓低於充電電池的2.4V時
電流從B極通過太陽能板
PNP開通,庭園燈就亮了
但太陽能板(電池)不會阻止電流通過嗎?
不會的,因為太陽能板本身就是一個PN結
在弱光時就會呈現普通二極體的狀態



因此為了不要在陰天微光時就亮
太陽能板的飽和電壓要高一點
我用8-10V,這樣就可以在陰天時不要亮燈







但8V充2.4V的鎳氫不會電壓太高嗎?
想太多了...充電最重要的是電流
影片中電表顯示的就是充電電流
這種庭園燈的太陽能板通常都是小功率
大太陽下短路電流也不過10mA左右而已
不會對電池過充的
要擔心的是充了一整天還充不飽...
那就是告訴你要再買新的了