Транзисторен интегратор: 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Тази инструкция ви показва как да проектирате и направите транзисторен аналогов интегратор.

Интеграторът позволява кумулативно усилване на малки входни сигнали.

Тази схема е остаряла и може да бъде направена с операционни усилватели.

Все пак можете да го сглобите, ако имате резервни транзистори с общо предназначение.

Rf резисторът трябва да се регулира, тъй като всеки транзистор има различно усилване на тока.

Консумативи

Части: матрична платка, проводници, NPN транзистори с общо предназначение - 10, PNP транзистор с общо предназначение - 3, 1 мм проводник, 470 nF възглавнични кондензатори - 5, други компоненти, които са показани във веригата.

Също така: клещи, маша за тел.

Допълнителни части: спойка.

Допълнителни инструменти: поялник.

Стъпка 1: Проектирайте веригата

Първият етап е усилвателният променлив ток (променлив ток).

Вторият етап е текущият интегратор на огледален източник. Използвах текущо огледало вместо един транзистор, защото искам да имам предвидим ток на зареждане. Усилването на тока на транзистора може да се променя с температурата и тока на колектора.

Напрежението в кондензатора С2 пропорционално на интеграла на тока. В източник на огледален ток на транзистор захранващият ток остава същият, независимо от натоварването/напрежението на кондензатора, освен ако кондензаторът не е напълно зареден или транзисторът е напълно наситен. Следователно:

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

C2 = C2a + C2b

Където: t = време (секунди), Ic2 = ток на кондензатора C2 (ампера)

Кондензаторите C2 няма да се разреждат напълно, ако входният сигнал към веригата е нула, тъй като Q3 транзисторът ще се изключи, когато напрежението Vbe3 падне под около 0,7 V. Кондензаторите C2 обаче ще се разредят достатъчно, за да произведат нулев Q3 транзисторен изход.

Тъй като използвам токов огледален източник и двата транзистора са ИЗКЛЮЧЕНИ през втората половина на цикъла, ако Vc1 е синусоида от средното Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*f)))

Където: f = честота (Hz), Vc1peak = Vc1 AC амплитуда.

RMS означава средно на квадрат.

Кликнете върху тази връзка:

Последният и третият етап е друг AC усилвател.

Веригата работи при минимум 3 V. Въпреки това може да успеете да намалите захранващото напрежение само до 1,5 V, ако намалите всички стойности на резистора. Проблемът обаче е, че ниското напрежение е, че входният сигнал трябва да се конкурира с шума.

Стъпка 2: Направете веригата

Промених схемата, а също и тази статия. Смених старите електролитни кондензатори с възглавници. Добавих и няколко транзистора паралелно.

Можете да видите, че не съм използвал поялник. Може обаче да ви потрябва.

Стъпка 3: Тестване

Първа графика: Синусоида

Втора графика: Квадратна вълна

Трета графика: Триъгълна вълна

Изходното напрежение на веригата се увеличава бавно, когато входната честота се повиши до около 50 Hz. След това понижавам честотата и входното напрежение пада, както виждате в резултатите от моите тестове. Това се дължи на високочестотните филтриращи свойства на транзисторния усилвател Q1 на транзистора.

В резултатите от моите тестове обаче не е очевидно, че чрез увеличаване на честотата изходното напрежение ще падне поради нискочестотните филтриращи характеристики на кондензаторите C2 (C2a и C2b). Просто реших да не си правя труда да записвам тези графики. Това е така, защото кондензаторите нямат време за зареждане.