Integratore di transistor: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Questo Instructable ti mostra come progettare e realizzare un integratore analogico a transistor.

L'integratore consente l'amplificazione cumulativa di piccoli segnali di ingresso.

Questo circuito è obsoleto e può essere realizzato con amplificatori operazionali.

Tuttavia, è ancora possibile assemblarlo se si dispone di transistor generici di riserva.

Il resistore RF deve essere regolato perché ogni transistor ha un guadagno di corrente diverso.

Forniture

Parti: scheda matrice, fili, transistor NPN per uso generico - 10, transistor PNP per uso generico - 3, filo da 1 mm, condensatori a cuscino da 470 nF - 5, altri componenti mostrati nel circuito.

Accessori: pinze, spelafili.

Parti opzionali: saldatura.

Strumenti opzionali: saldatore.

Passaggio 1: progettare il circuito

Il primo stadio è lo stadio amplificatore AC (corrente alternata).

Il secondo stadio è l'integratore della sorgente mirror corrente. Ho usato uno specchio di corrente invece di un singolo transistor perché voglio avere una corrente di carica prevedibile. Il guadagno di corrente del transistor può cambiare con la temperatura e la corrente del collettore.

La tensione ai capi del condensatore C2 proporzionale all'integrale della corrente. In una sorgente a specchio di corrente a transistor, la corrente di alimentazione rimane la stessa indipendentemente dalla tensione di carico/condensatore a meno che il condensatore non sia completamente carico o il transistor sia completamente saturo. Perciò:

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

C2 = C2a + C2b

Dove: t = tempo (secondi), Ic2 = corrente condensatore C2 (Ampere)

I condensatori C2 non si scaricheranno completamente se il segnale di ingresso al circuito è zero perché il transistor Q3 si spegnerà quando la tensione Vbe3 scende al di sotto di circa 0,7 V. Tuttavia, i condensatori C2 si scaricheranno abbastanza da produrre un'uscita del transistor Q3 pari a zero.

Poiché sto usando una sorgente a specchio di corrente e i due transistor sono OFF nella seconda metà del ciclo, se Vc1 è una sinusoide rispetto alla media Ic2 = rms ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1/(j*2*pi *Cb2*f)))

Dove: f = frequenza (Hz), Vc1peak = Vc1 AC Ampiezza.

RMS sta per radice quadrata media.

Clicca su questo link:

L'ultimo e il terzo stadio sono un altro amplificatore AC.

Il circuito funziona a un minimo di 3 V. Tuttavia, potresti essere in grado di ridurre la tensione di alimentazione a soli 1,5 V se riduci tutti i valori dei resistori. Tuttavia, il problema è che le basse tensioni sono che il segnale di ingresso deve competere con il rumore.

Passaggio 2: crea il circuito

Ho modificato il circuito e anche questo articolo. Ho sostituito i vecchi condensatori elettrolitici con condensatori a cuscino. Ho anche aggiunto alcuni transistor in parallelo.

Puoi vedere che non ho usato un saldatore. Tuttavia, potresti averne bisogno.

Passaggio 3: test

Primo grafico: onda sinusoidale

Secondo grafico: onda quadra

Terzo grafico: onda triangolare

La tensione di uscita del circuito aumenta lentamente quando la frequenza di ingresso viene aumentata a circa 50 Hz. Quindi abbasso la frequenza e la tensione di ingresso scende come si vede nei risultati dei miei test. Ciò è dovuto alle proprietà di filtraggio passa alto dell'amplificatore CA a transistor Q1.

Tuttavia, non è evidente nei risultati dei miei test che aumentando la frequenza la tensione di uscita diminuirà a causa delle caratteristiche di filtraggio passa basso dei condensatori C2 (C2a e C2b). Ho semplicemente deciso di non preoccuparmi di registrare quei grafici. Questo perché i condensatori non hanno il tempo di caricarsi.