Detección de una ráfaga de 15 KHz con salida lógica

Quiero construir un circuito simple y de costo ultra bajo que pueda detectar una ráfaga cronometrada (digamos 200 ms) de una sola frecuencia sinusoidal, digamos, 15 KHz. La amplitud estará en torno a AC ~1Vp-p. La detección dará un '1' lógico en la salida TTL simple de 3,3 V mientras se detecta la frecuencia única, y '0' cuando no.

¿Cuál sería el circuito más simple? (Supongo que es un filtro de paso de banda estrecho y un comparador/convertidor de nivel lógico, pero estoy buscando una implementación simple)

por cierto, estoy funcionando con un solo suministro de 3.3V

Parece que desea detectar una ráfaga de 15 kHz, no un pulso. Aparentemente, un pulso es lo que quieres que salga por el otro extremo.
¿Qué ancho de banda? ¿Qué tiempo de respuesta?
con respecto al ancho de banda: ¿qué rango de frecuencias debería poder activar el filtro? | ¿Qué tan bajo debe ser el costo? Especifique un costo superior aceptable | ¿Hay otros componentes de audio presentes al mismo tiempo? En caso afirmativo, especifíquelos/explíquelos. | Esta es una tarea extremadamente fácil en algunas situaciones y moderadamente difícil en otras. Más información nos ayuda a ayudarte. ¿CUÁL es el contexto?
Estoy corregido en el tema de la 'ráfaga' en lugar del pulso. .. Ancho de banda para detección: 14.7-15.3KHz. .. lowcost: en el rango de las décimas de céntimo no más. El contexto es una unidad de audio (externa) que emite esta ráfaga para iniciar una "activación" de la unidad de microcontrolador inactiva. otro audio a bordo es un amplificador de audio normal que empuja un altavoz de 8 ohmios. Tocaré su entrada para esta detección de ráfaga de activación... tiempo de respuesta: no relevante (puede ser incluso 1 segundo)
El decodificador de tonos LM567 haría el trabajo si tiene un suministro de 5V. ¡Tampoco estoy seguro de la restricción de "décimas de centavo"!

Respuestas (2)

Las resistencias en volumen en China cuestan alrededor de 0,1 centavos de dólar estadounidense.
Los condensadores electrolíticos cuestan alrededor de 1 centavo hasta alrededor de 33 uF.
Algunos circuitos integrados seleccionados cuestan tan solo 2 centavos 0, por ejemplo, TL431, un opamp dual como LM358 puede costar 5 centavos.

Un NE567 haría su trabajo, pero es un poco raro y puede costar entre 10 y 20 centavos.
Hoja de datos de NJM567
Tuve demasiado que ver con estos en otra vida. Funcionan bastante bien.

  • El decodificador de tono y frecuencia NJM567 es un circuito de bloqueo de fase altamente estable con detección de bloqueo AM sincrónico y circuito de salida de potencia. Su función principal es impulsar una carga siempre que una frecuencia sostenida dentro de su banda de detección esté presente en la entrada autopolarizada. La frecuencia del cebter del ancho de banda y el retardo de salida se determinan de forma independiente por medio de cuatro componentes externos.

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Un PLL digital CD4046 haría su trabajo - precios aquí y hoja de datos aquí - TI y aquí -Fairchild

El precio de Digikey es de 12,8 USD en una cantidad de 50 000, por lo que el precio asiático puede ser de 5 céntimos.

El diagrama de circuito en uso en el mundo real no es mucho más de lo que se muestra a continuación. El comparador de fase dos es solo una puerta XOR pero funciona como magia. El circuito que se muestra a continuación probablemente costaría menos de 10 centavos en un volumen de más de 10,000 en China, pero el costo de PCB y los costos de fabricación casi duplicarán eso.

Este circuito funcionará magníficamente con un ruido mínimo y bastante bien en circunstancias moderadamente ruidosas. En entornos muy ruidosos, se puede agregar un filtro activo de quinto orden a un costo de 2 transistores y pegamento RC, pero se necesitan R y R de buena calidad para un filtro estable, digamos $ 0.10 adicionales.

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Esa es una buena solución para muchos casos, pero en este caso excede la especificación de costo por un orden de magnitud o dos. Lo que quiere el OP simplemente no es posible con lo que está disponible hoy.
@Olin - Sí. Pensé que le daría mi segundo intento :-) y vería lo que decía. Es muy posible que las "décimas de centavos" sean un error tipográfico y "decenas de centavos" fue intencionado, parece más probable. El 567 es una parte de 5V min, pero eso es un obstáculo para más adelante. Además, si se trata de un sistema de activación, el consumo de energía puede ser demasiado alto. | "La mejor solución es un solo pin en un microcontrolador más código. Incluso puede acercarse al 1 centrange si tiene suerte excepcional :-).

Lo que pides no es posible. Olvídalo. Vete a casa.

Desea detectar 15 kHz ±300 Hz, o dentro de ±2% de la frecuencia central. Eso es factible y requerirá un circuito analógico resonante o un procesador con convertidor A/D como un DSP de gama baja. Sin embargo, de cualquier manera, "décimas de centavos" está fuera de lugar y es totalmente poco realista, incluso en grandes volúmenes.

Decirle a la gente que "olvídelo"/"váyase a casa" no es muy amigable, incluso si cree que la pregunta es tonta.
@trig: es una buena manera de aclarar un punto cuando el OP pide algo realmente absurdo.
No, es simplemente grosero.
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