Integrator tranzistora: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

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

Integrator omogućuje kumulativno pojačavanje malih ulaznih signala.

Ovaj je krug zastario i može se izraditi s operacijskim pojačalima.

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

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

Pribor

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

Također: kliješta, alat za skidanje žice.

Dodatni dijelovi: lemljenje.

Dodatni alati: lemilica.

Korak 1: Dizajnirajte krug

Prva faza je stupanj pojačala AC (izmjenična struja).

Druga faza je trenutni integrator izvora zrcala. Koristio sam trenutno ogledalo umjesto jednog tranzistora jer želim imati predvidljivu struju punjenja. Dobit 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 je: 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 kad napon Vbe3 padne ispod oko 0,7 V. Međutim, kondenzatori C2 će se isprazniti dovoljno da proizvedu nula Q3 tranzistora.

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

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

RMS označava srednju vrijednost na kvadrat.

Kliknite na ovu vezu:

Posljednja i treća faza je još jedno AC pojačalo.

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 jer 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 val

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.

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 ne zamarati se snimanjem tih grafikona. To je zato što kondenzatori nemaju vremena za punjenje.