Кездейсоқ сандар генераторы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл мақалада аналогты кездейсоқ сандар генераторы көрсетілген.

Бұл схема адам кіріс терминалына тиген кезде кездейсоқ шығуды жасай бастайды. Электр магниттік шу сигналдарын жинайтын, антенна сияқты әрекет ететін адамнан шығатын тізбек шығысы күшейтіледі, біріктіріледі және одан әрі күшейеді.

Схема кері байланыс транзисторларын көрсетеді. Барлық төрт транзистордың транзисторлық коллекторлық эмитентінің кернеуі жартылай кернеудің біркелкі болуы үшін кері байланыс резисторын таңдау қажет болады.

егер сіз осы схеманы жасасаңыз, дайындықты бастамас бұрын мақаланы басынан аяғына дейін оқып шығыңыз.

Жабдықтар

Компоненттер: жалпы мақсаттағы транзисторлар - 10, 470 uF конденсаторлар - 10, 1,5 кох резистор - 20, аралас резисторлар (100 кох - 1 Мегом) - 10, оқшауланған сымдар, матрицалық тақта/картон бөлігі, 1,5 В - 4,5 В қуат көзі немесе 1,5 В AA/AAA/C немесе D аккумуляторы, 1,5 В аккумуляторлық белдік/резеңке жолақ. Барлық резисторлардың қуаты төмен болуы керек.

Қосымша компоненттер: дәнекерлеу, 1 мм металл сым, 100 Ом резисторы (1 Ватт) - 5, қоршау, болттар/жаңғақтар/шайбалар, металл қосқыштар (оқшауланған сымдарды болттар мен жаңғақтарға қосу үшін).

Құралдар: қысқыш, сымды тазартқыш, USB осциллограф, вольтметр.

Қосымша құралдар: дәнекерлеу темірі, көп метрлік.

1 -қадам: схеманы жобалау

Менің тізбегімдегі интегратор - бұл кездейсоқ санның тез ауытқуын болдырмау үшін максималды шығыс жиілігін төмендету үшін қолданылатын төмен өткізгішті сүзгі тізбегі. Конденсатордың кернеуі мен тогының келесі байланысы бар:

Ic (t) = C*dVc (t)/dt

Cc2 конденсаторының кернеуі мынаған тең:

Vc (t) = (1/Cc)*Интегралды [Ic (t)]

Егер ток тұрақты болса, Cc конденсаторының потенциалдық кернеуі баяу өседі. Алайда, менің тізбегімде токтың бір бөлігі Rc2a резисторына түседі. Бұл тізбек үшін интеграторды қолдану Q3 транзисторына синусоидальды кірісті түзетуге және сүзуге мүмкіндік береді, осылайша Q3 транзисторлық кірісті Q3 және Q4 транзисторларымен күшейтілетін кездейсоқ мәнді беретін тұрақты сигналға түрлендіреді. Сондықтан менің тізбегімде Q2 транзисторы интегратор емес, бірақ мұнда көрсетілген интеграторға ұқсас:

www.instructables.com/id/Transistor-Integrator/

Сіз Rc2a мен Cc қысқа тұйықталуға ауыстыра аласыз, Q2 коллекторын Cb3 конденсаторына қосып, Rf2 резисторы арқылы өте кішкентай конденсаторды қосып көріңіз және не болатынын көріңіз.

Q1, Q3 және Q4 транзисторлық күшейткіштер үшін минималды жоғары өту сүзгі жиілігін есептеңіз:

fhpf = 1 / (2*pi*(Rb + Rc)*Cb)

= 1 / (2*pi*(1, 500 Ом + 1, 500 Ом)*(470*10^-6))

= 0.11287584616 Гц

fl = 1 / (2*pi*(1, 500 Ом + 5, 600 Ом)*(470*10^-6))

(Мен жасаған нақты тізбекте Rb = 5, 600 Ом)

= 0,0476940195 Гц

Төмен өтетін сүзгі жиілігін есептеу осы мақаланың шеңберінен тыс. Төмен өту сүзгі жиілігіне Rc2a, Cc2, Rb3 және Cb3 компоненттері әсер етеді. Бұл компоненттердің мәнін жоғарылату уақыт константасын арттырады және төмен өту сүзгі жиілігін төмендетеді.

Q4 транзисторымен жасалған күшейткіштің соңғы кезеңі міндетті емес.

2 -қадам: модельдеу

Модельдеу көрсеткендей, транзисторлар кернеудің жартысына тең емес. Транзистордың кернеуінің жартысын шектеу бұл тізбектің жұмыс істеуі үшін маңызды емес. 1,5 В кернеуі үшін әрбір транзистор 1 В немесе 0,5 В кернеуі мүмкін.

Төменгі Rf резисторының мәндері транзисторлық базаға тұрақты токты көбірек ток беру арқылы транзисторлық коллектор эмитентінің кернеуін төмендетеді.

Ескі PSpice бағдарламалық жасақтамасында кездейсоқ шу генераторы жоқ.

3 -қадам: Схеманы жасаңыз

Мен тізбекте көрсетілген 1,5 кохтық резистордың орнына Rc2a үшін 5,6 кох резисторды қолдандым. Айырмашылық көп болмауы керек. Дегенмен, менің тізбегім жоғары кірістілікке және максималды төмен өткізгіш сүзгі жиілігіне ие болды (Q2 транзисторы да төмен өту сүзгісі). Менің тізбегіме коллектор эмиттерінің кернеуін жоғарылату үшін жоғары Rf2 резисторы қажет болды. Алайда, транзисторлық коллекторлық токты төмендете отырып, Ic транзисторлық ток күшін де төмендетуі мүмкін.

Мен Rb1, Rb2, Rb3 және Rb4 үшін 5,6 кох резисторды қолдандым. Айырмашылық көп болмауы керек. Менің схемамның пайдасы төмен болды.

Rf2 екі 270 Ом резистормен жүзеге асырылуы мүмкін. Алайда, барлық транзисторлардың ток күші әр түрлі болады, ол шамамен 100 -ден 500 -ге дейін жетуі мүмкін. Осылайша сізге кері байланыс резисторы қажет. Сондықтан мен компоненттер бөлімінде аралас резистор пакетін көрсеттім. Сіз сондай -ақ осы күшейткіш үшін тұрақтандырылған ауытқуды немесе бекітілген біржақты транзисторлық тізбектерді қолдана аласыз.

Схема тербелісті бастауы мүмкін. Сіз осы мақалада көрсетілген қуат көзі сүзгілерін қолданып көріңіз:

www.instructables.com/id/Transistor-VHF-Amplifier/

(Сондықтан мен 100 Ом жоғары қуатты резисторларды белгіледім)

4 -қадам: қоршау

Сіз өзіңіздің схемаңызды жасау кезінде мен дәнекерлеуішті қолданбағанын көресіз.

Сондай -ақ, фотода металл қосқыштарды көруге болады.

5 -қадам: тестілеу

1 -график:

1 арна: Vc1

Масштаб: 0,5 В және 4 секунд

Назар аударыңыз, бірінші транзистор Q1 шығысы Vc1 қалған үш транзистордың пайдасыз болуы мүмкін екенін көрсетеді

2 -график:

1 арна: Vint1

2 арна: Vo1

Масштаб: 0,5 В және 40 секунд

3 -график:

1 арна: Vo1

2 арна: Vo2

Масштаб: 0,5 В және 40 секунд

4 -график (Rf2 резисторы жоқ):

1 арна: Vo1

2 арна: Vo2

Масштаб: 0,5 В және 20 секунд

Кері байланыссыз Rf2 резисторы Q2 транзисторы кернеудің жартысына тең емес. Схема тезірек жұмыс істейді, шөгу уақыты аз. Алайда, Rf2 болмаса, бұл күшейткіш қауіпті схема болып табылады және барлық транзисторлар мен конденсаторлар үшін жұмыс істемеуі мүмкін.