Como posso efetivamente reduzir a tensão necessária para ativar um transistor?

Eu construí um circuito que basicamente conecta a saída de linha (saída de áudio) de um dispositivo de reprodução de música a um conjunto de LEDs (na verdade, uma enorme faixa de cerca de 200 LEDs), para que eles pisquem em sintonia com a música (dos tutoriais da Internet - I sou um pouco iniciante).

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Meu circuito funciona muito bem usando meu laptop como dispositivo de áudio (conectando meu circuito ao fone de ouvido nele). Mas quando uso algo menor, como um iPod, as luzes mal acendem.

Tentei usar um par Darlington (abaixo), mas isso piora o problema. É por isso que acho que o problema é que a saída de linha de áudio não está atingindo os 0,7 volts na base e no emissor que o transistor TIP31C precisa ativar (o Par Darlington significa que agora precisa de 1,4 volts para ativar).

^{simule este circuito}

Da minha pesquisa, parece que usar um amplificador operacional pode ser o caminho a seguir, para amplificar o sinal de saída de linha de áudio antes do transistor TIP31C. Alguém seria capaz de sugerir um e a quais entradas eu devo conectar?

Também li que os transistores de germânio precisam apenas de 0,3v na base e no emissor para ativar, isso seria útil?

Em resumo: você não pode. O limiar de 0,6V para um BJT é uma consequência da física das junções PN de silício.

Um transistor de germânio funcionaria, mas você precisará enviá-lo por correio e será caro.

Um amplificador operacional trilho a trilho pode ser uma opção.

No entanto, outra solução é aumentar a tensão do seu sinal de áudio, em vez de diminuir o limite do transistor. Você pode fazer isso de duas maneiras:

Reduza a tensão do emissor

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Agora, o sinal de áudio é 0,6V maior que o emissor. Obviamente, você teria que encontrar uma maneira de obter uma fonte de alimentação de 0,6V e provavelmente ajustá-la para obter exatamente a ação que deseja. Existe outra maneira ...

Adicione um viés DC ao sinal

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Aqui você pode ajustar o pote para adicionar uma certa quantidade de polarização DC ao sinal para obter a sensibilidade desejada. O capacitor serve para isolar esse DC da sua fonte de áudio enquanto permite que o sinal CA passe. Isso é chamado de acoplamento capacitivo .

R4 existe para limitar a corrente de base no caso de R1 ser ajustado muito longe. Não há sentido em desviar o sinal acima de 0,7V, pois isso significaria que o transistor está sempre ligado, então o R4 também aumenta a faixa de ajuste útil do R1.

Observe também que, nos dois casos, adicionei um resistor à base do transistor. Você não quer cometer esse erro .

Você pode usar um amplificador operacional que aceite entrada no trilho negativo, por exemplo , LM158 , para acionar o transistor de comutação principal (BJT ou MOSFET), assim:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

A disposição acima fará com que os LEDs acendam a menos de 150 mV de pico a pico do sinal de entrada.

• Para maior ganho, reduza R2.
• Se os LEDs permanecerem acesos o tempo todo, reduza o ganho aumentando R2.
• Para aumentar a corrente máxima através dos LEDs, reduza o valor de R4 (e vice-versa)

O diodo Schottky da BAR28 é adicionado para desviar a parte negativa do sinal de entrada para o terra, para evitar a exposição da entrada do amplificador operacional a uma voltagem muito baixa abaixo do trilho de aterramento.

Eu também recomendaria um circuito op-amp, como o LM158 já sugerido. É uma boa maneira de garantir que o circuito possa ser facilmente alterado para acomodar várias fontes de áudio diferentes. Meu único cuidado é que, se você usar um diodo para bloquear o sinal negativo, como mostrado, certifique-se de adicionar um resistor à entrada, ou corre o risco de cortar o áudio e causar distorção audível. Descobri que a impedância típica do ouvido é de aproximadamente 32 ohms; portanto, um resistor em torno de 1K ou superior deve evitar esse problema. (Desculpe - eu teria adicionado essa sugestão como comentário, mas ainda não tenho "reputação" suficiente)