Transistor Integrator: 3 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το Instructable σας δείχνει πώς να σχεδιάσετε και να φτιάξετε έναν αναλογικό ενσωματωτή τρανζίστορ.

Ο ενσωματωτής επιτρέπει την αθροιστική ενίσχυση μικρών σημάτων εισόδου.

Αυτό το κύκλωμα είναι παρωχημένο και μπορεί να γίνει με λειτουργικούς ενισχυτές.

Ωστόσο, μπορείτε ακόμα να το συναρμολογήσετε εάν έχετε ανταλλακτικά τρανζίστορ γενικής χρήσης.

Η αντίσταση Rf πρέπει να ρυθμιστεί επειδή κάθε τρανζίστορ έχει διαφορετικό κέρδος ρεύματος.

Προμήθειες

Μέρη: πίνακας μήτρας, σύρματα, τρανζίστορ NPN γενικής χρήσης - 10, τρανζίστορ PNP γενικής χρήσης - 3, σύρμα 1 mm, πυκνωτές μαξιλαριών 470 nF - 5, άλλα εξαρτήματα που εμφανίζονται στο κύκλωμα.

Toos: πένσα, απογυμνωτής σύρματος.

Προαιρετικά ανταλλακτικά: συγκόλληση.

Προαιρετικά εργαλεία: συγκολλητικό σίδερο.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Το πρώτο στάδιο είναι το στάδιο του ενισχυτή AC (εναλλασσόμενο ρεύμα).

Το δεύτερο στάδιο είναι ο τρέχων ενσωματωτής πηγής καθρέφτη. Χρησιμοποίησα έναν τρέχοντα καθρέφτη αντί για ένα τρανζίστορ επειδή θέλω να έχω ένα προβλέψιμο ρεύμα φόρτισης. Το κέρδος ρεύματος τρανζίστορ μπορεί να αλλάξει με τη θερμοκρασία και το ρεύμα συλλέκτη.

Η τάση στον πυκνωτή C2 ανάλογη με το ολοκλήρωμα του ρεύματος. Σε μια πηγή καθρέφτη ρεύματος τρανζίστορ, το ρεύμα τροφοδοσίας παραμένει το ίδιο ανεξάρτητα από την τάση φορτίου/πυκνωτή, εκτός εάν ο πυκνωτής είναι πλήρως φορτισμένος ή το τρανζίστορ είναι πλήρως κορεσμένο. Επομένως:

Vc2 = (1/C2)*(Ic2*t/2)

C2 = C2a + C2b

Πού: t = χρόνος (δευτερόλεπτα), Ic2 = ρεύμα πυκνωτή C2 (αμπέρ)

Οι πυκνωτές C2 δεν θα εκφορτιστούν πλήρως εάν το σήμα εισόδου στο κύκλωμα είναι μηδέν, επειδή το τρανζίστορ Q3 θα απενεργοποιηθεί όταν η τάση Vbe3 πέσει κάτω από περίπου 0,7 V. Ωστόσο, οι πυκνωτές C2 θα εκφορτιστούν αρκετά για να παράγουν μηδενική έξοδο τρανζίστορ Q3.

Επειδή χρησιμοποιώ μια τρέχουσα πηγή καθρέφτη και τα δύο τρανζίστορ είναι OFF στο δεύτερο μισό του κύκλου, εάν το Vc1 είναι ημιτονοειδές από το μέσο όρο Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*στ)))

Πού: f = συχνότητα (Hz), Vc1peak = Vc1 πλάτος AC.

Το RMS σημαίνει τετραγωνικό μέσο όρο ρίζας.

Κάντε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο:

Το τελευταίο και το τρίτο στάδιο είναι ένας άλλος ενισχυτής AC.

Το κύκλωμα λειτουργεί τουλάχιστον στα 3 V. Ωστόσο, ενδέχεται να μπορείτε να μειώσετε την τάση τροφοδοσίας σε μόλις 1,5 V εάν μειώσετε όλες τις τιμές αντίστασης. Ωστόσο, το πρόβλημα είναι ότι οι χαμηλές τάσεις είναι ότι το σήμα εισόδου πρέπει να ανταγωνιστεί τον θόρυβο.

Βήμα 2: Κάντε το κύκλωμα

Έχω τροποποιήσει το κύκλωμα και επίσης αυτό το άρθρο. Αντικατέστησα τους παλιούς ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές με πυκνωτές μαξιλαριού. Πρόσθεσα επίσης μερικά τρανζίστορ παράλληλα.

Μπορείτε να δείτε ότι δεν χρησιμοποίησα κολλητήρι. Ωστόσο, μπορεί να το χρειαστείτε.

Βήμα 3: Δοκιμή

Πρώτο γράφημα: Ημιτονοειδές κύμα

Δεύτερο γράφημα: Τετράγωνο κύμα

Τρίτο γράφημα: Τρίγωνο κύμα

Η τάση εξόδου του κυκλώματος αυξάνεται αργά όταν η συχνότητα εισόδου αυξηθεί στα 50 Hz περίπου. Στη συνέχεια, μειώνω τη συχνότητα και η τάση εισόδου πέφτει όπως βλέπετε στα αποτελέσματα των δοκιμών μου. Αυτό οφείλεται στις ιδιότητες φιλτραρίσματος υψηλής διέλευσης του ενισχυτή εναλλασσόμενου ρεύματος τρανζίστορ Q1.

Ωστόσο, δεν είναι εμφανές στα αποτελέσματα των δοκιμών μου ότι με την αύξηση της συχνότητας η τάση εξόδου θα πέσει λόγω των χαρακτηριστικών φιλτραρίσματος χαμηλής διέλευσης των πυκνωτών C2 (C2a και C2b). Απλώς αποφάσισα να μην ασχοληθώ με την καταγραφή αυτών των γραφημάτων. Αυτό συμβαίνει επειδή οι πυκνωτές δεν έχουν χρόνο φόρτισης.