ตัวรวมทรานซิสเตอร์: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

คำแนะนำนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการออกแบบและสร้างทรานซิสเตอร์อะนาล็อกอินทิเกรเตอร์

ผู้รวมระบบช่วยให้สามารถขยายสัญญาณอินพุตขนาดเล็กสะสมได้

วงจรนี้ล้าสมัยและสามารถสร้างได้ด้วยแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน

อย่างไรก็ตาม คุณยังสามารถประกอบได้ถ้าคุณมีทรานซิสเตอร์เอนกประสงค์สำรอง

จำเป็นต้องปรับตัวต้านทาน Rf เนื่องจากทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีเกนกระแสต่างกัน

เสบียง

ชิ้นส่วน: เมทริกซ์บอร์ด, สายไฟ, ทรานซิสเตอร์ NPN อเนกประสงค์ - 10, ทรานซิสเตอร์ PNP อเนกประสงค์ - 3, ลวด 1 มม., ตัวเก็บประจุแบบหมอน 470 nF - 5, ส่วนประกอบอื่น ๆ ที่แสดงในวงจร

Toos: คีม คีมปอกสายไฟ

อุปกรณ์เสริม: บัดกรี

เครื่องมือเสริม: หัวแร้ง

ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบวงจร

ขั้นตอนแรกคือสเตจแอมพลิฟายเออร์ AC (กระแสสลับ)

ขั้นตอนที่สองคือมิเรอร์ซอร์สอินทิเกรเตอร์ปัจจุบัน ฉันใช้มิเรอร์ปัจจุบันแทนทรานซิสเตอร์ตัวเดียวเพราะฉันต้องการให้กระแสไฟชาร์จที่คาดการณ์ได้ เกนของกระแสทรานซิสเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิและกระแสของตัวสะสม

แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C2 เป็นสัดส่วนกับอินทิกรัลของกระแส ในแหล่งมิเรอร์มิเรอร์ของทรานซิสเตอร์ กระแสของแหล่งจ่ายจะยังคงเหมือนเดิมโดยไม่คำนึงถึงแรงดันโหลด/ตัวเก็บประจุ เว้นแต่ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จจนเต็มหรือทรานซิสเตอร์อิ่มตัวเต็มที่ ดังนั้น:

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

C2 = C2a + C2b

โดยที่ t = เวลา (วินาที), Ic2 = C2 ตัวเก็บประจุปัจจุบัน (แอมป์)

ตัวเก็บประจุ C2 จะไม่คายประจุจนหมดหากสัญญาณอินพุตไปยังวงจรเป็นศูนย์ เนื่องจากทรานซิสเตอร์ Q3 จะปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้า Vbe3 ต่ำกว่า 0.7 V อย่างไรก็ตาม ตัวเก็บประจุ C2 จะคายประจุเพียงพอที่จะสร้างเอาต์พุตทรานซิสเตอร์ Q3 เป็นศูนย์

เพราะฉันใช้แหล่งสัญญาณมิเรอร์ปัจจุบันและทรานซิสเตอร์สองตัวปิดอยู่ในช่วงครึ่งหลังของวงจร ถ้า Vc1 เป็นไซนัสอยด์มากกว่าค่าเฉลี่ย Ic2 = rms((Vc1peak - 0.7 V) / (Rc2a + 1/(j*2*pi *Cb2*f)))

โดยที่: f = ความถี่ (Hz), Vc1peak = Vc1 AC Amplitude

RMS ย่อมาจาก Root Mean กำลังสอง

คลิกลิงค์นี้เลย:

ขั้นตอนสุดท้ายและสามคือเครื่องขยายสัญญาณ AC อีกเครื่องหนึ่ง

วงจรทำงานอย่างน้อย 3 V อย่างไรก็ตาม คุณอาจสามารถลดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายลงเหลือเพียง 1.5 V หากคุณลดค่าตัวต้านทานทั้งหมด แต่ปัญหาคือแรงดันไฟต่ำคือสัญญาณเข้าต้องแข่งกับเสียง

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

ฉันได้แก้ไขวงจรและบทความนี้ด้วย ฉันแทนที่ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าแบบเก่าด้วยตัวเก็บประจุแบบหมอน ฉันยังเพิ่มทรานซิสเตอร์สองสามตัวแบบขนาน

คุณจะเห็นว่าฉันไม่ได้ใช้หัวแร้ง อย่างไรก็ตาม คุณอาจต้องการมัน

ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบ

กราฟแรก: คลื่นไซน์

กราฟที่สอง: คลื่นสี่เหลี่ยม

กราฟที่สาม: คลื่นสามเหลี่ยม

แรงดันไฟขาออกของวงจรจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อความถี่อินพุตเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 50 Hz จากนั้นฉันก็ลดความถี่ลงและแรงดันไฟฟ้าขาเข้าลดลงตามที่คุณเห็นในผลการทดสอบของฉัน นี่เป็นเพราะคุณสมบัติการกรองความถี่สูงของแอมพลิฟายเออร์ AC ทรานซิสเตอร์ Q1

อย่างไรก็ตาม ผลการทดสอบของฉันไม่ปรากฏชัดว่าการเพิ่มความถี่ แรงดันเอาต์พุตจะลดลงเนื่องจากลักษณะการกรองความถี่ต่ำของตัวเก็บประจุ C2 (C2a และ C2b) ฉันแค่ตัดสินใจว่าจะไม่รบกวนการบันทึกกราฟเหล่านั้น เนื่องจากตัวเก็บประจุไม่มีเวลาชาร์จ