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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Disegni di I. Bakomchev. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Amplificatore AF monostadio (Fig. 1)
Questo è il design più semplice che ti consente di dimostrare le capacità di amplificazione di un transistor. È vero, il guadagno di tensione è piccolo: non supera 6, quindi la portata di un tale dispositivo è limitata. Tuttavia, può essere collegato, ad esempio, a un rivelatore radio (deve essere caricato con una resistenza da 10 kΩ) e, utilizzando la cuffia BF1, ascoltare la trasmissione di una stazione radio locale. Il segnale amplificato viene inviato alle prese di ingresso X1, X2 e la tensione di alimentazione (come in tutti gli altri progetti di questo autore, è 6 V - quattro celle galvaniche con una tensione di 1,5 V collegate in serie) viene inviata alle prese X3, X4. Il divisore R1 R2 imposta la tensione di polarizzazione alla base del transistor e il resistore R3 fornisce un feedback di corrente, che contribuisce alla stabilizzazione della temperatura dell'amplificatore. Come avviene la stabilizzazione? Supponiamo che sotto l'influenza della temperatura, la corrente del collettore del transistor sia aumentata. Di conseguenza, la caduta di tensione attraverso il resistore R3 aumenterà. Di conseguenza, la corrente dell'emettitore diminuirà, e quindi la corrente del collettore, raggiungerà il suo valore originale. Il carico dello stadio di amplificazione è una cuffia con una resistenza di 60 ... 100 Ohm. Non è difficile controllare il funzionamento dell'amplificatore, è necessario toccare il jack di ingresso X1, ad esempio, con una pinzetta: si dovrebbe sentire un debole ronzio nel telefono a causa dell'interferenza CA. La corrente di collettore del transistor è di circa 3 mA. Amplificatore AF a due stadi che utilizza transistor di diverse strutture (Fig. 2)
È progettato con connessione diretta tra gli stadi e profondo feedback negativo CC, che rende la sua modalità indipendente dalla temperatura ambiente. La base della stabilizzazione della temperatura è il resistore R4, che "funziona" in modo simile al resistore R3 nel progetto precedente. L'amplificatore è più "sensibile" rispetto a uno a stadio singolo: il guadagno di tensione raggiunge 20. Ai jack di ingresso può essere applicata una tensione alternata con un'ampiezza non superiore a 30 mV, altrimenti si sentirà una distorsione in cuffia . Controllano l'amplificatore toccando il jack di ingresso X1 con una pinzetta (o solo un dito): si sentirà un suono forte nel telefono. L'amplificatore consuma una corrente di circa 8 mA. Questo design può essere utilizzato per amplificare segnali deboli, come quelli provenienti da un microfono. E, naturalmente, migliorerà in modo significativo il segnale AF prelevato dal carico del ricevitore del rilevatore. Amplificatore AF a due stadi con transistor della stessa struttura (Fig. 3)
Qui viene utilizzata anche una connessione diretta tra le cascate, ma la stabilizzazione della modalità operativa è leggermente diversa dai progetti precedenti. Supponiamo che la corrente del collettore del transistor VT1 sia diminuita. La caduta di tensione su questo transistor aumenterà, il che porterà ad un aumento della tensione sul resistore R3, collegato nel circuito dell'emettitore del transistor VT2. A causa della connessione dei transistor tramite il resistore R2, la corrente di base del transistor di ingresso aumenterà, il che porterà ad un aumento della corrente del collettore. Di conseguenza, la variazione iniziale della corrente del collettore di questo transistor verrà compensata. La sensibilità dell'amplificatore è molto alta: il guadagno raggiunge 100. Il guadagno dipende fortemente dalla capacità del condensatore C2: se lo spegni, il guadagno diminuirà. La tensione di ingresso non deve essere superiore a 2 mV. L'amplificatore funziona bene con un ricevitore rivelatore, un microfono a elettrete e altre fonti di segnale deboli. La corrente consumata dall'amplificatore è di circa 2 mA. Amplificatore di potenza push-pull AF (Fig. 4)
È realizzato su transistor di diverse strutture e ha un guadagno di tensione di circa 10. La tensione di ingresso più alta può essere di 0,1 V. L'amplificatore è a due stadi: il primo è assemblato sul transistor VT1, il secondo è assemblato su VT2 e VT3 di strutture diverse. Il primo stadio amplifica il segnale AF mediante tensione, con entrambe le semionde uguali. Il secondo amplifica il segnale in corrente, ma la cascata sul transistor VT2 “funziona” con semionde positive e sul transistor VT3 con quelle negative. La modalità DC viene scelta in modo tale che la tensione nel punto di giunzione degli emettitori dei transistor del secondo stadio sia circa la metà della tensione della sorgente di alimentazione. Ciò si ottiene includendo un resistore di retroazione R2. La corrente di collettore del transistor di ingresso, che scorre attraverso il diodo VD1, porta a una caduta di tensione su di esso, che è la tensione di polarizzazione alle basi dei transistor di uscita (rispetto ai loro emettitori), che riduce la distorsione del segnale amplificato. Il carico (diverse cuffie collegate in parallelo o una testina dinamica) è collegato all'amplificatore tramite un condensatore di ossido C2. Se l'amplificatore funzionerà su una testina dinamica (con una resistenza di 8 ... 10 Ohm), la capacità di questo condensatore dovrebbe essere almeno il doppio. Prestare attenzione alla connessione del carico del primo stadio: il resistore R4. La sua uscita superiore secondo il diagramma non è collegata al power plus, come di solito si fa, ma all'uscita di carico inferiore. Questo è il cosiddetto circuito di aumento di tensione, in cui una piccola tensione di feedback positivo AF viene fornita al circuito di base dei transistor di uscita, equalizzando le condizioni operative dei transistor. Indicatore di tensione a due livelli (Fig. 5)
Tale dispositivo può essere utilizzato, ad esempio, per indicare lo "scarico" della batteria o per indicare il livello del segnale riprodotto in un registratore domestico. Il layout dell'indicatore ti consentirà di dimostrare il principio del suo funzionamento. Nella posizione inferiore del motore a resistenza variabile R1 secondo lo schema, entrambi i transistor sono chiusi, i LED HL1, HL2 sono spenti. Quando si sposta il cursore del resistore verso l'alto, la tensione ai suoi capi aumenta. Quando raggiunge la tensione di apertura del transistor VT1, il LED HL1 lampeggerà. Se continui a muovere il motore, arriverà un momento in cui, seguendo il diodo VD1, si aprirà il transistor VT2. Lampeggerà anche il LED HL2. In altre parole, una bassa tensione all'ingresso dell'indicatore fa accendere solo il LED HL1, mentre una tensione maggiore fa accendere entrambi i LED. Riducendo uniformemente la tensione di ingresso con un resistore variabile, notiamo che il LED HL2 si spegne prima e poi HL1. La luminosità dei LED dipende dai resistori limitatori R3 e R6: all'aumentare delle loro resistenze, la luminosità diminuisce. Per collegare l'indicatore a un dispositivo reale, è necessario scollegare il terminale superiore del resistore variabile dal filo positivo della fonte di alimentazione e applicare una tensione controllata ai terminali estremi di questo resistore. Spostando il suo motore, viene selezionata la soglia del "funzionamento" dell'indicatore. Quando si monitora solo la tensione della fonte di alimentazione, è consentito installare un LED verde (AL2G) al posto di HL307. Indicatore di tensione a tre livelli (Fig. 6)
Emette segnali luminosi secondo il principio meno della norma - la norma - più della norma. A tale scopo, l'indicatore utilizza due LED rossi e un LED verde. Ad una certa tensione sul motore del resistore variabile R1 (“la tensione è normale”), entrambi i transistor sono chiusi e solo il LED verde HL3 “funziona”. Lo spostamento del cursore del resistore verso l'alto nel circuito porta ad un aumento della tensione ("più del normale") ai suoi capi. Il transistor VT1 si apre. Il LED HL3 si spegne e HL1 si accende. Se il cursore viene spostato verso il basso e quindi la tensione su di esso viene ridotta ("meno del normale"), il transistor VT1 si chiuderà e VT2 si aprirà. Si osserverà la seguente immagine: prima si spegnerà il LED HL1, poi HL3 si accenderà e presto si spegnerà, ed infine HL2 lampeggerà. A causa della bassa sensibilità dell'indicatore, si ottiene una transizione graduale dallo spegnimento di un LED all'accensione di un altro: non si è ancora spento completamente, ad esempio HL1, ma HL3 è già acceso. Grilletto Schmitt (Fig. 7)
Come sapete, questo dispositivo viene solitamente utilizzato per convertire una tensione che cambia lentamente in un segnale ad onda quadra. Quando il motore del resistore variabile R1 si trova nella posizione inferiore secondo lo schema, il transistor VT1 è chiuso. La tensione sul suo collettore è alta. Di conseguenza, il transistor VT2 è aperto, il che significa che il LED HL1 è acceso. Si forma una caduta di tensione attraverso il resistore R3. Spostando lentamente il cursore del resistore variabile lungo il circuito, sarà possibile raggiungere il momento in cui il transistor VT1 si apre improvvisamente e VT2 si chiude. Ciò accadrà quando la tensione alla base di VT1 supera la caduta di tensione attraverso il resistore R3. Il LED si spegnerà. Se poi sposti il cursore verso il basso, il grilletto tornerà alla sua posizione originale - il LED lampeggerà. Ciò accadrà quando la tensione sul motore è inferiore alla tensione del LED spento. Multivibratore in standby (fig. 8)
Tale dispositivo ha uno stato stabile e passa a un altro solo quando viene applicato un segnale di ingresso. In questo caso, il multivibratore genera un impulso della "sua" durata, indipendentemente dalla durata dell'ingresso. Lo verificheremo conducendo un esperimento con il layout del dispositivo proposto. Nello stato iniziale, il transistor VT2 è aperto, il LED HL1 si accende. Ora è sufficiente cortocircuitare le prese X1 e X2 in modo che un impulso di corrente attraverso il condensatore C1 apra il transistor VT1. La tensione sul suo collettore diminuirà e il condensatore C2 sarà collegato alla base del transistor VT2 con una polarità tale da chiudersi. Il LED si spegnerà. Il condensatore inizierà a scaricarsi, la corrente di scarica scorrerà attraverso il resistore R5, mantenendo il transistor VT2 nello stato chiuso. Non appena il condensatore si scarica, il transistor VT2 si apre nuovamente e il multivibratore torna in modalità “standby”. La durata dell'impulso generato dal multivibratore (durata dello stato instabile) non dipende dalla durata dell'impulso di attivazione, ma è determinata dalla resistenza del resistore R5 e dalla capacità del condensatore C2. Se si collega un condensatore della stessa capacità in parallelo a C2, il LED rimarrà spento il doppio del tempo. Dispositivo di segnalazione di sovracorrente (Fig. 1)
Succede che è necessario monitorare la corrente consumata dal carico e, se viene superata, spegnere la fonte di alimentazione in tempo in modo che il carico o la fonte non si guastino. Per eseguire un'attività simile, vengono utilizzati dispositivi di segnalazione che notificano il superamento della norma della corrente consumata. Tali dispositivi svolgono un ruolo speciale in caso di cortocircuito nel circuito di carico. Qual è il principio di funzionamento dell'allarme? Il layout del dispositivo proposto, realizzato su due transistor, ti permetterà di capirlo. Se il resistore R1 è scollegato dalle prese X1, X2, il carico per la fonte di alimentazione (è collegato alle prese X3, X4) sarà un circuito del resistore R2 e del LED HL1 - si accende, informando della presenza di tensione sulle prese X1 e X2. In questo caso, la corrente scorre attraverso il sensore di allarme - resistenza R6. Ma la caduta di tensione ai suoi capi è piccola, quindi il transistor VT1 è chiuso. Di conseguenza, anche il transistor VT2 è chiuso, il LED HL2 si spegne. Se si collega un carico aggiuntivo sotto forma di resistore R1 alle prese X2, X1 e quindi si aumenta la corrente totale, la caduta di tensione sul resistore R6 aumenterà. Con la posizione appropriata del cursore del resistore variabile R7, che imposta la soglia di allarme, i transistor VT1 e VT2 si apriranno. Il LED HL2 lampeggerà segnalando una situazione critica. Il LED HL1 continua ad accendersi indicando la presenza di tensione sul carico. Cosa succede se si verifica un cortocircuito nel circuito di carico? Per fare ciò è sufficiente cortocircuitare (per un breve periodo) le prese X1 e X2. Il LED HL2 lampeggerà nuovamente e HL1 si spegnerà. Il dispositivo di scorrimento del resistore variabile può essere impostato in una posizione tale che il dispositivo di segnalazione non risponda al collegamento di un resistore da 1 kΩ R1, ma "funzioni" quando un resistore, ad esempio, da 300 Ω viene posizionato al posto del carico aggiuntivo (è incluso nel set). Prefisso "Suono colorato" (Fig. 2)
Uno dei popolari progetti di radioamatori è l'installazione dinamica della luce (SDU). È anche chiamato "prefisso colore-musica". Quando colleghi un set-top box di questo tipo a una sorgente sonora, sul suo schermo vengono visualizzati i lampi di colore più bizzarri. Il prossimo design del set è il dispositivo più semplice che ti consente di familiarizzare con il principio per ottenere il "suono del colore". All'ingresso del set-top box sono presenti due filtri di frequenza: C1 R4 e R3C2. Il primo trasmette le frequenze più alte e il secondo quelle più basse. I segnali isolati dai filtri vengono inviati agli stadi amplificatori, i cui carichi sono LED. Inoltre, nel canale delle frequenze più alte è presente un LED verde HL1 e nel canale delle frequenze più basse è presente un LED rosso (HL2). La sorgente del segnale di frequenza audio può essere, ad esempio, una radio o un registratore. È necessario collegare due fili isolati alla testina dinamica di uno di essi e collegarli ai jack di ingresso X1 e X2 del set-top box. Durante l'ascolto del brano in riproduzione, vedrai il LED lampeggiare. Inoltre, non è difficile distinguere la “reazione” dei LED ai suoni di un tono o dell'altro. Ad esempio, i suoni di un tamburo faranno lampeggiare un LED rosso, mentre i suoni di un violino faranno lampeggiare un LED verde. La luminosità dei LED viene impostata utilizzando il controllo del volume della sorgente audio. Indicatore di temperatura (Fig. 3)
Tutti conoscono il solito termometro a mercurio, la cui colonna sale con un aumento della temperatura corporea. In questo caso, il sensore è il mercurio, che si espande con il calore. Ci sono molti componenti elettronici che sono anche sensibili alla temperatura. A volte diventano sensori in dispositivi progettati per misurare la temperatura, ad esempio, dell'ambiente o indicare che ha superato una determinata velocità. Come tale elemento sensibile alla temperatura nel layout proposto, viene utilizzato un diodo al silicio VD1. È incluso nel circuito dell'emettitore del transistor VT1. La corrente iniziale attraverso il diodo è impostata (con un resistore variabile R1) in modo che il LED HL1 si illumini appena. Se ora tocchi il diodo con il dito o con un oggetto riscaldato, la sua resistenza diminuirà, il che significa che diminuirà anche la caduta di tensione ai suoi capi. Di conseguenza, la corrente del collettore del transistor VT1 e la caduta di tensione sul resistore R3 aumenteranno. Il transistor VT2 inizierà a chiudersi e VT3, al contrario, si aprirà. La luminosità del LED aumenterà. Dopo aver raffreddato il diodo, la luminosità del LED tornerà al valore originale. Risultati simili possono essere ottenuti se il transistor VT1 viene riscaldato. Ma il riscaldamento del transistor VT2, e ancor di più VT3, praticamente non influirà sulla luminosità del LED: c'è troppo poco cambiamento nella corrente che li attraversa. Questi esperimenti mostrano che i parametri dei dispositivi a semiconduttore (diodi e transistor) dipendono dalla temperatura ambiente. Pubblicazione: cxem.net
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Commenti sull'articolo: Nicholas [su] ![[!]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/excl.gif){kind=small} Un articolo molto utile, ad esempio, mi ha davvero aiutato, e ciò che è più importante per i radioamatori rurali è la semplicità dei disegni e la prevalenza delle parti! Grazie all'autore!
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