Integrator tranzistora: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj Instructable vam pokazuje kako dizajnirati i napraviti analogni integrator tranzistora.

Integrator omogućava kumulativno pojačavanje malih ulaznih signala.

Ovo kolo je zastarjelo i može se izraditi s operativnim pojačalima.

Međutim, još uvijek ga možete sastaviti ako imate rezervne tranzistore opće namjene.

Rf otpornik treba prilagoditi jer svaki tranzistor ima različito pojačanje struje.

Supplies

Dijelovi: matrična ploča, žice, NPN tranzistori opće namjene - 10, PNP tranzistori opće namjene - 3, žica 1 mm, jastučni kondenzatori 470 nF - 5, ostale komponente prikazane u krugu.

Također: kliješta, alat za skidanje žice.

Dodatni dijelovi: lemljenje.

Dodatni alati: lemilica.

Korak 1: Dizajnirajte krug

Prva faza je stupanj pojačala naizmjenične struje.

Druga faza je trenutni integrator izvora ogledala. Koristio sam trenutno ogledalo umjesto jednog tranzistora jer želim imati predvidljivu struju punjenja. Pojačanje struje tranzistora može se mijenjati s temperaturom i strujom kolektora.

Napon na kondenzatoru C2 proporcionalan je integralu struje. U zrcalnom izvoru tranzistora struja napajanja ostaje ista bez obzira na napon opterećenja/kondenzatora, osim ako je kondenzator potpuno napunjen ili je tranzistor potpuno zasićen. Stoga:

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

C2 = C2a + C2b

Gdje: t = vrijeme (sekunde), Ic2 = struja kondenzatora C2 (ampera)

C2 kondenzatori neće se potpuno isprazniti ako je ulazni signal u krug nula jer će se Q3 tranzistor isključiti kada napon Vbe3 padne ispod oko 0,7 V. Međutim, kondenzatori C2 će se isprazniti dovoljno da proizvedu nulti izlaz Q3 tranzistora.

Budući da koristim trenutni izvor ogledala, a dva tranzistora su isključena u drugoj polovici ciklusa, ako je Vc1 sinusoida, tada je prosjek Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*f)))

Gdje: f = frekvencija (Hz), Vc1peak = Vc1 AC amplituda.

RMS označava korijen srednje vrijednosti na kvadrat.

Kliknite na ovu vezu:

Zadnja i treća faza je još jedno pojačalo naizmjenične struje.

Krug radi na najmanje 3 V. Međutim, možda ćete moći smanjiti napon napajanja na samo 1,5 V ako smanjite sve vrijednosti otpornika. Međutim, problem su niski naponi što se ulazni signal mora natjecati sa šumom.

Korak 2: Napravite krug

Promijenio sam krug i ovaj članak. Zamijenio sam stare elektrolitske kondenzatore jastučnim kondenzatorima. Paralelno sam dodao i nekoliko tranzistora.

Vidite da nisam koristio lemilicu. Međutim, možda će vam trebati.

Korak 3: Testiranje

Prvi grafikon: Sinusni talas

Drugi grafikon: Kvadratni val

Treći grafikon: Trokutni val

Izlazni napon kruga polako se povećava kada se ulazna frekvencija podigne na oko 50 Hz. Zatim snižavam frekvenciju i ulazni napon pada kako vidite u mojim rezultatima ispitivanja. To je zbog visokopropusnih svojstava filtriranja Q1 tranzistorskog pojačala AC.

Međutim, u mojim rezultatima ispitivanja nije očito da će povećanjem frekvencije izlazni napon pasti zbog karakteristika niskopropusnog filtriranja kondenzatora C2 (C2a i C2b). Jednostavno sam odlučio da se ne zamaram snimanjem tih grafikona. To je zato što kondenzatori nemaju vremena za punjenje.