Transistor Integrator: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Denne instruktør viser dig, hvordan du designer og laver en transistor analog integrator.

Integratoren tillader kumulativ forstærkning af små indgangssignaler.

Dette kredsløb er forældet og kan laves med operationsforstærkere.

Du kan dog stadig samle det, hvis du har ekstra generelle transistorer.

Rf -modstand skal justeres, fordi hver transistor har en anden strømforstærkning.

Forbrugsvarer

Dele: matrixplade, ledninger, generelle NPN -transistorer - 10, PNP -transistor til generelle formål - 3, 1 mm wire, 470 nF pudekondensatorer - 5, andre komponenter, der er vist i kredsløbet.

Toos: tang, wire stripper.

Valgfri dele: loddetin.

Valgfrit værktøj: loddejern.

Trin 1: Design kredsløbet

Det første trin er AC (vekselstrøm) forstærkerstadiet.

Den anden fase er den nuværende spejlkildeintegrator. Jeg brugte et strømspejl i stedet for en enkelt transistor, fordi jeg gerne vil have en forudsigelig ladestrøm. Transistorstrømforstærkning kan ændre sig med temperatur og kollektorstrøm.

Spændingen over kondensatoren C2 proportionel med strømmen. I en transistorstrømspejlkilde forbliver forsyningsstrømmen den samme uanset belastning/kondensatorspænding, medmindre kondensatoren er fuldt opladet eller transistoren er fuldstændigt mættet. Derfor:

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

C2 = C2a + C2b

Hvor: t = tid (sekunder), Ic2 = C2 kondensatorstrøm (ampere)

C2 -kondensatorerne aflades ikke fuldt ud, hvis indgangssignalet til kredsløbet er nul, fordi Q3 -transistoren slukker, når Vbe3 -spændingen falder til under ca. 0,7 V. C2 -kondensatorerne aflades dog nok til at producere en nul Q3 -transistorudgang.

Fordi jeg bruger en nuværende spejlkilde, og de to transistorer er OFF i anden cyklushalvdel, hvis Vc1 er en sinusformet end gennemsnittet Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*f)))

Hvor: f = frekvens (Hz), Vc1peak = Vc1 AC -amplitude.

RMS står for root mean squared.

Klik på dette link:

Det sidste og tredje trin er en anden AC -forstærker.

Kredsløbet fungerer ved minimum 3 V. Dog kan du muligvis reducere forsyningsspændingen til kun 1,5 V, hvis du reducerer alle modstandsværdier. Problemet er imidlertid, at lave spændinger er, at indgangssignalet skal konkurrere med støjen.

Trin 2: Lav kredsløbet

Jeg har ændret kredsløbet og også denne artikel. Jeg udskiftede de gamle elektrolytkondensatorer med pude -kondensatorer. Jeg tilføjede også et par transistorer parallelt.

Du kan se, at jeg ikke brugte et loddejern. Du kan dog få brug for det.

Trin 3: Test

Første graf: Sinusbølge

Anden graf: Firkantbølge

Tredje graf: Trekantsbølge

Kredsløbets udgangsspænding stiger langsomt, når indgangsfrekvensen hæves til ca. 50 Hz. Derefter sænker jeg frekvensen, og indgangsspændingen falder, som du ser i mine testresultater. Dette skyldes højpasfiltreringsegenskaberne for Q1 -transistorens AC -forstærker.

Det er imidlertid ikke tydeligt i mine testresultater, at ved at øge frekvensen vil udgangsspændingen falde på grund af lavpasfiltreringsegenskaber for C2 -kondensatorerne (C2a og C2b). Jeg besluttede simpelthen ikke at bekymre mig om at optage disse grafer. Dette skyldes, at kondensatorerne ikke har tid til at oplade.