Tranzistoriaus integratorius: 3 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Ši instrukcija parodo, kaip sukurti ir pagaminti tranzistoriaus analoginį integratorių.

Integratorius leidžia kaupti mažus įvesties signalus.

Ši grandinė yra pasenusi ir gali būti pagaminta naudojant operacinius stiprintuvus.

Tačiau vis tiek galite jį surinkti, jei turite atsarginių bendrosios paskirties tranzistorių.

Rf rezistorių reikia sureguliuoti, nes kiekvienas tranzistorius turi skirtingą srovės stiprumą.

Prekės

Dalys: matricinė plokštė, laidai, bendrosios paskirties NPN tranzistoriai - 10, bendrosios paskirties PNP tranzistorius - 3, 1 mm laidas, 470 nF pagalvės kondensatoriai - 5, kiti komponentai, kurie pavaizduoti grandinėje.

Žaislai: replės, vielos nuėmiklis.

Papildomos dalys: lydmetalis.

Papildomi įrankiai: lituoklis.

1 žingsnis: suprojektuokite grandinę

Pirmasis etapas yra kintamosios srovės (AC) stiprintuvo pakopa.

Antrasis etapas yra dabartinis veidrodžio šaltinio integratorius. Vietoj vieno tranzistoriaus naudojau srovės veidrodį, nes noriu turėti nuspėjamą įkrovimo srovę. Tranzistoriaus srovės stipris gali keistis priklausomai nuo temperatūros ir kolektoriaus srovės.

Įtampa per kondensatorių C2 yra proporcinga srovės integralui. Tranzistoriaus srovės veidrodžio šaltinyje tiekimo srovė išlieka ta pati, nepriklausomai nuo apkrovos/kondensatoriaus įtampos, nebent kondensatorius yra visiškai įkrautas arba tranzistorius yra visiškai prisotintas. Todėl:

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

C2 = C2a + C2b

Kur: t = laikas (sekundės), Ic2 = C2 kondensatoriaus srovė (amperais)

C2 kondensatoriai visiškai neišsikraus, jei įvesties signalas į grandinę bus lygus nuliui, nes Q3 tranzistorius išsijungs, kai Vbe3 įtampa nukris žemiau maždaug 0,7 V. Tačiau C2 kondensatoriai išsikraus pakankamai, kad būtų sukurtas nulinis Q3 tranzistoriaus išėjimas.

Kadangi aš naudoju srovės veidrodžio šaltinį ir du tranzistoriai yra išjungti antroje ciklo pusėje, jei Vc1 yra sinusoidinis nei vidutinis Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi) *Cb2*f)))

Kur: f = dažnis (Hz), Vc1peak = Vc1 kintamosios srovės amplitudė.

RMS reiškia vidurkio kvadratą.

Spustelėkite šią nuorodą: https://mechatrofice.com/circuits/rectifier- half-w…

Paskutinis ir trečias etapas yra kitas kintamosios srovės stiprintuvas.

Grandinė veikia mažiausiai 3 V. Tačiau, jei sumažinsite visas rezistorių vertes, maitinimo įtampą galite sumažinti tik iki 1,5 V. Tačiau problema yra maža įtampa, nes įvesties signalas turi konkuruoti su triukšmu.

2 žingsnis: sukurkite grandinę

Aš pakeičiau grandinę ir šį straipsnį. Senus elektrolitinius kondensatorius pakeičiau pagalvių kondensatoriais. Taip pat lygiagrečiai pridėjau kelis tranzistorius.

Matote, kad lituoklio nenaudojau. Tačiau jums gali prireikti.

3 žingsnis: bandymas

Pirmasis grafikas: sinusinė banga

Antrasis grafikas: kvadratinė banga

Trečiasis grafikas: trikampio banga

Grandinės išėjimo įtampa lėtai didėja, kai įėjimo dažnis padidinamas iki maždaug 50 Hz. Tada sumažinu dažnį ir įėjimo įtampa krenta, kaip matote mano bandymų rezultatuose. Taip yra dėl Q1 tranzistoriaus kintamosios srovės stiprintuvo aukšto dažnio filtravimo savybių.

Tačiau mano bandymų rezultatuose nėra akivaizdu, kad padidinus dažnį išėjimo įtampa sumažės dėl C2 kondensatorių (C2a ir C2b) žemo dažnio filtravimo charakteristikų. Tiesiog nusprendžiau nesivarginti tų grafikų įrašymo. Taip yra todėl, kad kondensatoriai neturi laiko įkrauti.