ترانزیستور یکپارچه کننده: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

این دستورالعمل نحوه طراحی و ساخت یکپارچه ساز آنالوگ ترانزیستور را به شما نشان می دهد.

یکپارچه ساز امکان تقویت تجمعی سیگنال های ورودی کوچک را می دهد.

این مدار منسوخ شده است و می توان آن را با تقویت کننده های عملیاتی ساخت.

با این حال ، اگر ترانزیستورهای یدکی عمومی دارید ، می توانید آن را مونتاژ کنید.

مقاومت Rf باید تنظیم شود زیرا هر ترانزیستور دارای افزایش جریان متفاوتی است.

تدارکات

قطعات: تخته ماتریس ، سیم ها ، ترانزیستورهای NPN عمومی - 10 ، ترانزیستور PNP عمومی - 3 ، سیم 1 میلی متر ، خازن های بالش 470 nF - 5 ، سایر اجزای که در مدار نشان داده شده است.

توس: انبردست ، سیم برنده.

قطعات اختیاری: لحیم.

ابزارهای اختیاری: آهن لحیم کاری.

مرحله 1: طراحی مدار

مرحله اول مرحله تقویت کننده AC (جریان متناوب) است.

مرحله دوم ادغام کننده منبع آینه فعلی است. من به جای یک ترانزیستور از آینه فعلی استفاده کردم زیرا می خواهم جریان شارژ قابل پیش بینی داشته باشم. افزایش جریان ترانزیستور می تواند با دما و جریان جمع کننده تغییر کند.

ولتاژ خازن C2 متناسب با انتگرال جریان است. در منبع آینه جریان ترانزیستور ، جریان تغذیه بدون در نظر گرفتن بار/ولتاژ خازن یکسان می ماند مگر اینکه خازن به طور کامل شارژ شده یا ترانزیستور کاملاً اشباع شده باشد. از این رو:

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

C2 = C2a + C2b

کجا: t = زمان (ثانیه) ، Ic2 = جریان خازن C2 (آمپر)

اگر سیگنال ورودی به مدار صفر باشد خازن های C2 به طور کامل تخلیه نمی شوند زیرا وقتی ولتاژ Vbe3 به زیر 0.7 ولت برسد ترانزیستور Q3 خاموش می شود. با این حال ، خازن های C2 به اندازه کافی تخلیه می شوند تا خروجی ترانزیستور Q3 صفر تولید کند.

از آنجا که من از منبع آینه فعلی استفاده می کنم و دو ترانزیستور در نیمه دوم چرخه خاموش هستند ، اگر Vc1 سینوسی از حد متوسط باشد Ic2 = rms ((Vc1peak - 0.7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*f)))

جایی که: f = فرکانس (هرتز) ، Vc1peak = Vc1 دامنه AC.

RMS مخفف ریشه میانگین مربع است.

روی این پیوند کلیک کنید:

مرحله آخر و سوم تقویت کننده AC دیگری است.

مدار حداقل 3 ولت کار می کند ، اما اگر همه مقادیر مقاومت را کاهش دهید ، ممکن است بتوانید ولتاژ منبع تغذیه را به 1.5 ولت کاهش دهید. با این حال ، مشکل ولتاژهای پایین این است که سیگنال ورودی باید با نویز رقابت کند.

مرحله 2: مدار را ایجاد کنید

من مدار و همچنین این مقاله را اصلاح کرده ام. خازن های الکترولیتی قدیمی را با خازن های بالش جایگزین کردم. من چند ترانزیستور را نیز موازی اضافه کردم.

می بینید که من از آهن لحیم کاری استفاده نکرده ام. با این حال ، ممکن است به آن نیاز داشته باشید.

مرحله 3: آزمایش

نمودار اول: موج سینوسی

نمودار دوم: موج مربعی

نمودار سوم: موج مثلث

هنگامی که فرکانس ورودی به حدود 50 هرتز افزایش می یابد ، ولتاژ خروجی مدار به آرامی افزایش می یابد. سپس فرکانس را پایین می آورم و ولتاژ ورودی همانطور که در نتایج آزمایش من مشاهده می کنید کاهش می یابد. این به دلیل خاصیت فیلترینگ گذرا از تقویت کننده AC ترانزیستور Q1 است.

با این حال ، در نتایج آزمایشات من مشخص نیست که با افزایش فرکانس ، ولتاژ خروجی به دلیل ویژگیهای فیلتر پایین گذر خازنهای C2 (C2a و C2b) کاهش می یابد. من به سادگی تصمیم گرفتم که با ضبط آن نمودارها زحمت ندهم. این به این دلیل است که خازن ها زمان شارژ ندارند.