Transistor Integrator: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Denna instruktionsbok visar dig hur du designar och gör en transistor analog integrator.

Integratorn möjliggör kumulativ förstärkning av små insignaler.

Denna krets är föråldrad och kan tillverkas med operationsförstärkare.

Du kan dock fortfarande montera den om du har reservtransistorer för allmänna ändamål.

Rf -motståndet måste justeras eftersom varje transistor har en annan strömförstärkning.

Tillbehör

Delar: matrisskiva, ledningar, NPN -transistorer för allmänna ändamål - 10, PNP -transistor för allmänna ändamål - 3, 1 mm tråd, 470 nF kuddekondensatorer - 5, andra komponenter som visas i kretsen.

Toos: tång, trådavdragare.

Valfria delar: lödning.

Valfria verktyg: lödkolv.

Steg 1: Design kretsen

Det första steget är AC (växelström) förstärkarsteg.

Det andra steget är den nuvarande spegelkällintegratorn. Jag använde en strömspegel istället för en enda transistor eftersom jag vill ha en förutsägbar laddström. Transistorströmförstärkning kan förändras med temperatur och kollektorström.

Spänningen över kondensatorn C2 proportionell mot strömmen. I en transistorströmspegelkälla förblir matningsströmmen densamma oavsett belastning/kondensatorspänning om inte kondensatorn är fulladdad eller transistorn är helt mättad. Därför:

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

C2 = C2a + C2b

Var: t = tid (sekunder), Ic2 = C2 kondensatorström (ampere)

C2 -kondensatorerna laddas inte ut helt om ingångssignalen till kretsen är noll eftersom Q3 -transistorn stängs av när Vbe3 -spänningen sjunker under cirka 0,7 V. C2 -kondensatorerna laddas dock ut tillräckligt för att producera en Q3 -transistorutgång.

Eftersom jag använder en strömspegelkälla och de två transistorerna är AV i andra halvan av cykeln, om Vc1 är en sinusformig än genomsnittet Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j*2*pi *Cb2*f)))

Var: f = frekvens (Hz), Vc1peak = Vc1 AC -amplitud.

RMS står för root mean squared.

Klicka på denna länk:

Det sista och tredje steget är en annan AC -förstärkare.

Kretsen fungerar med minst 3 V. Du kan dock minska matningsspänningen till bara 1,5 V om du minskar alla motståndsvärden. Problemet är dock att låga spänningar är att insignalen måste konkurrera med bruset.

Steg 2: Gör kretsen

Jag har ändrat kretsen och även denna artikel. Jag bytte ut de gamla elektrolytkondensatorerna mot kuddkondensatorer. Jag lade också till några transistorer parallellt.

Du kan se att jag inte använde ett lödkolv. Du kan dock behöva det.

Steg 3: Testning

Första grafen: Sinusvåg

Andra grafen: Kvadratvåg

Tredje grafen: Triangelvåg

Kretsens utspänning ökar långsamt när ingångsfrekvensen höjs till cirka 50 Hz. Sedan sänker jag frekvensen och ingångsspänningen sjunker som du ser i mina testresultat. Detta beror på högpassfiltreringsegenskaperna hos Q1 -transistorns AC -förstärkare.

Det är dock inte uppenbart i mina testresultat att genom att öka frekvensen kommer utspänningen att sjunka på grund av lågpassfiltreringsegenskaper hos C2 -kondensatorerna (C2a och C2b). Jag bestämde mig helt enkelt för att inte bry mig om att spela in dessa grafer. Detta beror på att kondensatorerna inte har tid att ladda.