Jednoduché obvody a projekty FET

The Tranzistor s efektom poľa alebo FET je 3 koncové polovodičové zariadenie, ktoré sa používa na spínanie vysokovýkonných jednosmerných záťaží cez zanedbateľné vstupy energie.

FET prichádza s niektorými jedinečnými vlastnosťami, ako napríklad s vysokou vstupnou impedanciou (v megohmoch) a s takmer nulovým zaťažením zdroja signálu alebo pripojeného predchádzajúceho stupňa.

FET vykazuje vysokú úroveň transkonduktancie (1 000 až 12 000 mikroohmov, v závislosti od značky a technických údajov výrobcu) a maximálna pracovná frekvencia je rovnako veľká (až do 500 MHz pre niekoľko variantov).

O funkcii a charakteristike FET som už hovoril v jednom z mojich predchádzajúce články ktorou môžete prejsť a získať podrobnú kontrolu zariadenia.

V tomto článku si ukážeme niekoľko zaujímavých a užitočných aplikačných obvodov využívajúcich tranzistory s efektom poľa. Všetky tieto nižšie uvedené aplikačné obvody využívajú vysoké charakteristiky vstupnej impedancie FET na vytváranie mimoriadne presných, citlivých a širokopásmových elektronických obvodov a projektov.

Audio predzosilňovač

FET fungujú na výrobu veľmi pekne mini AF zosilňovače pretože je malý, ponúka vysokú vstupnú impedanciu, vyžaduje len malé množstvo jednosmerného prúdu a ponúka skvelú frekvenčnú odozvu.

Zosilňovače AF založené na FET, vyznačujúce sa jednoduchými obvodmi, poskytujú vynikajúci zosilnenie napätia a môžu byť skonštruované dostatočne malé na to, aby sa dali umiestniť v mikrofónovej rukoväti alebo v testovacej sonde AF.

Tieto sa často zavádzajú do rôznych výrobkov medzi fázami, v ktorých sa vyžaduje zosilnenie prenosu, a kde by prevládajúce obvody nemali byť podstatne zaťažené.

Obrázok vyššie zobrazuje obvod jednostupňového, jedno tranzistorový zosilňovač s mnohými výhodami FET. Dizajn je režim spoločného zdroja, ktorý je porovnateľný s a obvod spoločného vysielača BJT .

Vstupná impedancia zosilňovača je okolo 1M zavedeného odporom R1. Uvedený FET je lacné a ľahko dostupné zariadenie.

Napäťový zisk zosilňovača je 10. Optimálna amplitúda vstupného signálu tesne pred orezaním špičky výstupného signálu je okolo 0,7 volt rms a ekvivalentná amplitúda výstupného napätia je 7 volt rms. Pri 100% funkčných vlastnostiach obvod priťahuje 0,7 mA cez 12-voltové jednosmerné napájanie.

Použitím jediného FET sa napätie vstupného signálu, napätie výstupného signálu a prevádzkový prúd jednosmerného prúdu môžu do istej miery meniť v rámci vyššie uvedených hodnôt.

Pri frekvenciách medzi 100 Hz a 25 kHz je odozva zosilňovača v rozmedzí 1 dB od referenčnej hodnoty 1 000 Hz. Všetky rezistory môžu byť typu 1/4 wattu. Kondenzátory C2 a C4 sú 35-voltové elektrolytické články a kondenzátory C1 a C3 môžu byť takmer akýmkoľvek štandardným nízkonapäťovým zariadením.

Štandardné napájanie z batérie alebo akýkoľvek vhodný jednosmerný zdroj funguje mimoriadne dobre. Zosilňovač FET môže byť tiež solárne poháňaný niekoľkými sériovo pripojenými kremíkovými solárnymi modulmi.

Ak je to žiaduce, je možné implementovať neustále nastaviteľné riadenie zosilnenia nahradením 1-megohmového potenciometra za rezistor R1. Tento obvod by pekne fungoval ako predzosilňovač alebo ako hlavný zosilňovač v mnohých aplikáciách vyžadujúcich zosilnenie signálu 20 dB v celom hudobnom rozsahu.

Zvýšená vstupná impedancia a mierna výstupná impedancia pravdepodobne splnia väčšinu špecifikácií. Pre aplikácie s extrémne nízkym šumom môže byť uvedený FET nahradený štandardne vyhovujúcim FET.

2-stupňový obvod zosilňovača FET

Nasledujúci diagram nižšie zobrazuje obvod dvojstupňového zosilňovača FET, ktorý zahŕňa niekoľko podobných stupňov spojených s RC, podobne ako sa diskutovalo vo vyššie uvedenom segmente.

Tento obvod FET je navrhnutý tak, aby poskytoval veľké zosilnenie (40 dB) akémukoľvek skromnému signálu AF, a mohol by byť použitý jednotlivo alebo zavedený ako stupeň do zariadenia vyžadujúceho túto schopnosť.

Vstupná impedancia dvojstupňového obvodu zosilňovača FET je okolo 1 megohm, čo je určené hodnotou vstupného odporu R1. Celkový obvodový zisk konštrukcie je 100, aj keď toto číslo sa môže pri konkrétnych FET odchýliť relatívne nahor alebo nadol.

Najvyššia amplitúda vstupného signálu pred orezaním špičky výstupného signálu je 70 mV rms, čo vedie k amplitúde výstupného signálu 7 voltov rms.

V plne funkčnom režime môže obvod cez 12-voltový zdroj jednosmerného prúdu spotrebovať zhruba 1,4 mA, avšak tento prúd sa môže trochu meniť v závislosti od charakteristík konkrétnych FET.

Nenašli sme potrebu zahrnutia oddeľovacieho filtra medzi stupne, pretože tento typ filtra by mohol spôsobiť zníženie prúdu v jednom stupni. Frekvenčná odozva jednotky bola testovaná naplocho v rozmedzí ± 1 dB od úrovne 1 kHz, od 100 Hz do lepších ako 20 kHz.

Pretože sa vstupný stupeň rozširuje „dokorán“, môže existovať možnosť šumu brumu, pokiaľ tento stupeň a vstupné svorky nie sú správne tienené.

V pretrvávajúcich situáciách by sa R1 mohla znížiť na 0,47 Meg. V situáciách, keď zosilňovač potrebuje menšie zaťaženie zdroja signálu, je možné zvýšiť R1 na veľmi vysoké hodnoty až do 22 megohmov, za predpokladu, že je vstupný stupeň tienený veľmi dobre.

To znamená, že odpor nad touto hodnotou môže spôsobiť, že sa hodnota odporu stane rovnakou ako hodnota odporu spoja FET.

Nevyladený kryštálový oscilátor

Na nasledujúcom diagrame je znázornený obvod kryštálového oscilátora typu Pierce, ktorý využíva jeden tranzistor s efektom poľa. Krištáľový oscilátor typu Pierce má výhodu v práci bez vyladenia. Je potrebné ho pripevniť kryštálom, potom napájať jednosmerným prúdom a extrahovať RF výstup.

Neladený kryštálový oscilátor sa používa vo vysielačoch, generátoroch hodín, predných častiach prijímačov testerov kryštálov, značkovačoch, generátoroch RF signálu, signálnych spotteroch (sekundárne frekvenčné štandardy) a niekoľkých súvisiacich systémoch. Obvod FET bude vykazovať tendenciu rýchleho štartu pre kryštály, ktoré sú vhodnejšie na ladenie.

Neladený obvod oscilátora FET spotrebuje zhruba 6 mA zo 6-voltového zdroja jednosmerného prúdu. Pri tomto zdrojovom napätí je výstupné vysokofrekvenčné napätie na voľnom obvode okolo 4% vol. RMS jednosmerného napájacieho napätia, pri ktorých je možné použiť až 12 voltov, s príslušne zvýšeným vysokofrekvenčným výstupom.

Ak chcete zistiť, či oscilátor funguje, vypnite spínač S1 a pripojte RF voltmetr cez svorky RF Output. V prípade, že RF meter nie je prístupný, môžete použiť akýkoľvek vysoko odolný jednosmerný voltmetr vhodne posunutý cez univerzálnu germániovú diódu.

Ak vibruje ihla glukometra, bude to signalizovať funkčnosť obvodu a emisiu RF. Iným prístupom by mohlo byť pripojenie oscilátora k svorkám Anténa a Zem prijímača CW, ktoré by bolo možné naladiť s kryštálovou frekvenciou, aby sa určili RF oscilácie.

Aby sa zabránilo chybnému fungovaniu, dôrazne sa odporúča, aby oscilátor Pierce pracoval so špecifikovaným frekvenčným rozsahom kryštálu, keď je kryštál prerušený základnou frekvenciou.

Ak sa použijú podtónové kryštály, výstup nebude kmitať pri menovitej frekvencii kryštálov, skôr s nižšou frekvenciou, o ktorej rozhodujú proporcie kryštálov. Na to, aby kryštál fungoval na menovitej frekvencii podtextu kryštálu, musí byť oscilátor ladeného typu.

Vyladený kryštálový oscilátor

Obrázok A nižšie ukazuje obvod základného kryštálového oscilátora navrhnutého tak, aby fungoval s väčšinou druhov kryštálov. Obvod je vyladený pomocou nastaviteľného slimáka skrutkovača v induktore L1.

Tento oscilátor možno ľahko prispôsobiť pre aplikácie, ako napríklad v komunikačných, prístrojových a riadiacich systémoch. Môže byť dokonca použitý ako vysielač napájaný blchami na komunikáciu alebo riadenie RC modelu.

Akonáhle je rezonančný obvod L1-C1 naladený na kryštálovú frekvenciu, oscilátor začne zo 6-voltového zdroja jednosmerného prúdu vyťahovať približne 2 mA. Príslušné RF výstupné napätie naprázdno je okolo 4 voltov rms.

Odber odtokového prúdu sa zníži pri frekvenciách 100 kHz v porovnaní s inými frekvenciami z dôvodu odporu induktora použitého pre túto frekvenciu.

Nasledujúci obrázok (B) zobrazuje zoznam priemyselných, slimákom ladených induktorov (L1), ktoré s týmto obvodom oscilátora FET fungujú mimoriadne dobre.

Indukčnosti sa volia pre 100 kHz normálnu frekvenciu, 5 rádiových pásiem ham a 27 MHz občianske pásmo. O značný rozsah indukčnosti sa postará manipulácia so slimákom každého induktora a širší frekvenčný rozsah ako pásma navrhované v tabuľku bolo možné získať pomocou každého jedného induktora.

Oscilátor je možné naladiť na vašu kryštálovú frekvenciu jednoduchým otočením slimáka nahor / nadol induktora (L1), aby ste dosiahli optimálnu odchýlku pripojeného RF voltmetra cez svorky RF Output.

Ďalšou metódou by bolo vyladenie L1 pomocou 0 - 5 DC zapojeného v bode X: Ďalej dolaďte slimák L1, až kým na displeji meracieho prístroja nebude vidieť agresívny pokles.

Funkcia ladenia slimákov vám poskytuje presne vyladenú funkciu. V aplikáciách, v ktorých je nevyhnutné často ladiť oscilátor pomocou resetovateľnej kalibrácie, by sa mal namiesto C2 použiť nastaviteľný kondenzátor 100 pF a slimák by sa mal použiť iba na stanovenie maximálnej frekvencie výkonového rozsahu.

Zvukový oscilátor s fázovým posunom

Oscilátor fázového posuvu je v skutočnosti ľahko vyladený obvod s odporovou kapacitou, ktorý je obľúbený pre svoj krištáľovo čistý výstupný signál (signál sínusovej vlny s minimálnym skreslením).

Tranzistor FET s poľným efektom je pre tento obvod najpriaznivejší, pretože vysoká vstupná impedancia tohto FET neprodukuje takmer žiadne zaťaženie frekvenčného stupňa RC.

Na obrázku vyššie je znázornený obvod oscilátora AF s fázovým posunom pracujúci so solitérnym FET. V tomto konkrétnom obvode frekvencia závisí od 3-pinového obvodu Obvod RC fázového posuvu (C1-C2-C3-R1-R2-R3), ktorý poskytuje oscilátoru jeho špecifický názov.

Pre zamýšľaný 180 ° fázový posun pre osciláciu sú hodnoty Q1, R a C v spätnoväzbovom vedení vhodne zvolené na generovanie 60 ° posunu na každom jednotlivom kolíku (R1-C1, R2-C2. A R3-C3) medzi odtok a brána FET Q1.

Pre väčšie pohodlie sú kapacity vybrané tak, aby mali rovnakú hodnotu (C1 = C2 = C3) a rovnako boli stanovené aj odpory s rovnakými hodnotami (R1 = R2 = R3).

Frekvencia sieťovej frekvencie (a teda kmitočtu kmitania konštrukcie) bude v takom prípade f = 1 / (10,88 RC). kde f je v hertzoch, R v ohmoch a C vo faradoch.

Pri hodnotách uvedených v schéme zapojenia je výsledkom frekvencia 1021 Hz (presne 1 000 Hz s kondenzátormi 0,05 uF, R1, R2. A R3 jednotlivo by mali byť 1838 ohmov). Pri hraní s oscilátorom s fázovým posunom by mohlo byť lepšie vyladiť rezistory v porovnaní s kondenzátormi.

Pre známu kapacitu (C) bude zodpovedajúci odpor (R) na získanie požadovanej frekvencie (f) R = 1 / (10,88 f C), kde R je v ohmoch, f v hertzoch a C vo faradoch.

Preto s kondenzátormi 0,05 uF uvedenými na obrázku vyššie, odpor potrebný pre 400 Hz = 1 / (10,88 x 400 X 5 X 10 ^ 8) = 1 / 0,0002176 = 4596 ohmov. FET 2N3823 poskytuje veľkú transkonduktanciu (6500 / umho) potrebnú na optimálnu prácu obvodu oscilátora fázového posuvu FET.

Obvod tiahne okolo 0,15 mA cez 18-voltový zdroj jednosmerného prúdu a výstup AF v otvorenom obvode je okolo 6,5 voltov rms. Všetky rezistory použité v obvode sú dimenzované na 1/4 wattu s 5%. Kondenzátory C5 a C6 môžu byť akékoľvek užitočné nízkonapäťové zariadenia.

Elektrolytický kondenzátor C4 je v skutočnosti 25-voltové zariadenie. Na zaistenie stabilnej frekvencie by kondenzátory Cl, C2 a C3 mali mať najlepšiu kvalitu a mali by byť opatrne porovnávané s kapacitou.

Superregeneratívny prijímač

Nasledujúci diagram odhaľuje obvod samočinne sa zhášajúcej formy superregeneratívneho prijímača skonštruovaného pomocou tranzistora s efektom poľa 2N3823 VHF.

Pomocou 4 rôznych cievok pre L1 bude obvod rýchlo detekovať a začne prijímať signály v pásme 2, 6 a 10 metrov šunkového pásma a prípadne aj 27 MHz bod. Podrobnosti o cievke sú uvedené nižšie:

• Na príjem 10-metrového pásma alebo pásma 27-MHZ použite indukčnosť L1 = 3,3 uH až 6,5 uH na keramickom slimákovom slimákovom jadre.
• Na príjem 6-metrového pásma použite indukčnosť L1 = 0,99 uH až 1,5 uH, 0,04 cez keramickú formu a železný slimák.
• Na príjem dvojmetrového amatérskeho pásma L1 so 4 závitmi č. 14 holým drôtom navinutým o priemere 1/2 palca.

Frekvenčný rozsah umožňuje prijímaču špeciálne pre štandardnú komunikáciu aj pre rádiové riadenie modelu. Všetky tlmivky sú samostatné, 2-pólové.

The 27 MHz a 6 a 10-metrové tlmivky sú obyčajné, slimáky ladené jednotky, ktoré je potrebné inštalovať na dvojpinové zásuvky pre rýchle zasunutie alebo výmenu (pre jednopásmové prijímače by tieto induktory mohli byť natrvalo pripájané cez DPS).

2-metrovú cievku musí navinúť používateľ, ktorý by mal byť okrem jednopásmového prijímača vybavený zásuvnou základnou zásuvkou.

Filtračná sieť obsahujúca (RFC1-C5-R3) eliminuje RF prísadu z výstupného obvodu prijímača, zatiaľ čo ďalší filter (R4-C6) zoslabuje frekvenciu ochladzovania. Vhodný induktor 2,4 uH pre RF filter.

Ako sa nastavuje

Ak chcete skontrolovať superregeneračný obvod na začiatku:
1- Pripojte vysokoimpedančné náhlavné súpravy k výstupným slotom AF.
2- Nastavte ovládač hlasitosti R5 na najvyššiu výstupnú úroveň.
3- Regulačný hrniec regenerácie R2 nastavte na najspodnejšiu hranicu.
4- Nastavte ladiaci kondenzátor C3 na najvyššiu úroveň kapacity.
5- Stlačte spínač S1.
6- Stále pohybujte potenciometrom R2, kým nenájdete hlasný syčivý zvuk v jednom konkrétnom bode hrnca, ktorý označuje začiatočnú superregeneráciu. Hlasitosť tohto syčania bude pri nastavovaní kondenzátora C3 dosť stabilná, mala by sa však mierne zvýšiť, keď sa R2 posúva nahor k najvyššej úrovni.

7-Ďalej Pripojte anténu a uzemnenie. Ak zistíte, že pripojenie antény prestáva syčať, dolaďte kondenzátor trimra antény C1, kým sa syčivý zvuk nevráti. Tento trimer budete musieť nastaviť izolovaným skrutkovačom, iba raz, aby ste povolili rozsah všetkých frekvenčných pásiem.
8 - Teraz nalaďte signály v každej stanici a sledujte aktivitu AGC prijímača a zvukovú odozvu spracovania reči.
9 - Ladiaci číselník prijímača namontovaný na C3 sa dal kalibrovať pomocou generátora signálu AM pripojeného k anténe a uzemňovacím svorkám.
Pripojte vysokoimpedančné slúchadlá alebo voltmetr AF k výstupným svorkám AF, pri každom vyladení generátora upravte hodnotu C3 tak, aby ste dosiahli optimálnu úroveň zvukového píku.

Horné frekvencie v pásmach 10 metrov, 6 metrov a 27 MHz by mohli byť umiestnené na rovnakom mieste nad kalibráciou C3 zmenou závitových slimákov v združených cievkach pomocou generátora signálu pripevneného na zodpovedajúcu frekvenciu s C3 upevnené v požadovanom bode blízko minimálnej kapacity.

2-metrová cievka je napriek tomu bez slimáka a musí byť doladená stlačením alebo natiahnutím jej vinutia, aby sa vyrovnala s frekvenciou najvyššieho pásma.

Konštruktér by mal mať na pamäti, že superregeneračný prijímač je v skutočnosti agresívnym žiaričom vysokofrekvenčnej energie a môže byť v závažnom konflikte s ostatnými miestnymi prijímačmi naladenými na rovnakú frekvenciu.

Anténny väzobný trimer, C1, pomáha zabezpečiť trochu útlmu tohto RF žiarenia, čo by tiež mohlo mať za následok pokles napätia na batérii na minimálnu hodnotu, ktorý napriek tomu zvládne slušnú citlivosť a hlasitosť zvuku.

Vysokofrekvenčný zosilňovač napájaný pred superregenerátorom je mimoriadne produktívne médium na znižovanie emisií RF.

Elektronický jednosmerný voltmeter

Na nasledujúcom obrázku je znázornený obvod symetrického elektronického jednosmerného voltmetra so vstupným odporom (ktorý obsahuje odpor 1 megohm v tienenej sonde) 11 megohmov.

Jednotka spotrebováva zhruba 1,3 mA z integrovanej 9-voltovej batérie B, a mohla by tak zostať v prevádzke po dlhšiu dobu. Toto zariadenie sa špecializuje na meranie 0 - 1 000 voltov v 8 rozsahoch: 0 - 0,5, 0 - 1, 0 - 5, 0 - 10, 0 - 50, 0 - 100,0 - 500 a O - 1 000 voltov.

Rozdeľovač vstupného napätia (prepínanie rozsahu), potrebné odpory pozostávajú zo sériovo zapojených rezistorov sériovej hodnoty, ktoré je potrebné opatrne určiť, aby sa hodnoty odporu dostali čo najbližšie k zobrazeným hodnotám.

Ak sú k dispozícii presné rezistory prístrojového typu, mohlo by sa množstvo rezistorov v tomto vlákne znížiť o 50%. To znamená, že pre R2 a R3 nahraďte 5 Meg. pre R4 a R5 4 Meg. pre R6 a R7, 500 K pre R8 a R9, 400 K pre R10 a R11, 50 K pre R12 a R13, 40 K pre R14 a R15, 5 K a pre R16 a R17,5 K.

Toto dobre vyvážené Obvod DC voltmetra vykazuje takmer nulový drift, akýkoľvek druh driftu vo FET Q1 je automaticky kompenzovaný vyvažovacím driftom v Q2. Interné pripojenia FET typu odtok k zdroju spolu s rezistormi R20, R21 a R22 vytvárajú odporový mostík.

Mikrometer displeja M1 funguje ako detektor v tejto sieti mostov. Keď je na obvod elektronického voltmetra privádzaný vstup nulového signálu, merač M1 je definovaný na nulu nastavením vyváženia tohto mostíka pomocou potenciometra R21.

Ak sa potom na vstupné svorky dostane jednosmerné napätie, spôsobí to nevyváženie v mostíku v dôsledku zmeny odporu FET interného odporu typu „od zdroja k zdroju“, ktorá vedie k úmernému rozsahu odchýlky odčítanej hodnoty z meracieho prístroja.

The RC filter vytvorené R18 a C1 pomáha eliminovať šum a šum AC detegované sondou a obvodmi spínajúcimi napätie.

Tipy na predbežnú kalibráciu

Aplikácia nulového napätia na vstupné svorky:
1 Zapnite S2 a nastavte potenciometer R21, až kým merač M1 nebude na stupnici ukazovať nulu. V tomto počiatočnom kroku môžete prepínač rozsahu S1 nastaviť na ľubovoľné miesto.

2-polohový prepínač rozsahu do polohy 1 V.
3 - Pripojte presne namerané jedno voltové jednosmerné napájanie cez vstupné svorky.
4 - Dolaďte kalibračný riadiaci rezistor R19, aby ste dosiahli presnú odchýlku v plnom rozsahu na merači M1.
5- Krátko odoberte vstupné napätie a skontrolujte, či glukomer stále zostáva na nulovom mieste. Ak to nevidíte, resetujte R21.
6- Zamiešajte medzi krokmi 3, 4 a 5, kým na prístroji neuvidíte úplné vychýlenie stupnice v reakcii na napájanie vstupom 1 V a ihla sa nevráti k nulovej značke, akonáhle je vstup 1 V odstránený.

Po implementácii vyššie uvedených postupov nebude Rheostat R19 vyžadovať žiadne opakované nastavovanie, pokiaľ sa jeho nastavenie samozrejme nejako nepresunie.

R21, ktorý je určený na nastavenie nuly, môže vyžadovať iba zriedkavé vynulovanie. V prípade, že sú rezistory rozsahu R2 až R17 presné rezistory, bude táto kalibrácia s jedným rozsahom len taká, že zostávajúce rozsahy sa automaticky dostanú do kalibračného rozsahu.

Pre elektromer by mohol byť načrtnutý exkluzívny volič napätia alebo už existujúca stupnica 0 - 100 uA mohla byť označená vo voltoch predstavou príslušného multiplikátora vo všetkých okrem rozsahu 0 - 100 voltov.

Vysokoimpedančný voltmeter

Cez tranzistorový zosilňovač s efektom poľa sa dal zostaviť voltmeter s neuveriteľne vysokou impedanciou. Obrázok nižšie zobrazuje jednoduchý obvod pre túto funkciu, ktorý je možné rýchlo prispôsobiť na ďalšie vylepšené zariadenie.

Ak nie je k dispozícii vstup napätia, R1 zachováva bránu FET na negatívnom potenciáli a VR1 je definovaná tak, aby zabezpečila, že napájací prúd cez merač M je minimálny. Len čo je brána FET napájaná kladným napätím, merač M indikuje napájací prúd.

Rezistor R5 je umiestnený iba ako rezistor obmedzujúci prúd, aby bol zabezpečený elektromer.

Ak sa použije 1 megohm pre R1 a 10 megohmových rezistorov pre R2, R3 a R4 umožní meraciemu prístroju merať rozsahy napätia medzi zhruba 0,5v až 15v.

Potenciometer VR1 môže byť zvyčajne 5k

Zaťaženie vynútené meradlom na obvode 15 V bude vysoká impedancia, viac ako 30 megohmov.

Prepínač S1 sa používa na výber rôznych meracích rozsahov. Ak sa použije 100 uA meter, potom R5 môže byť 100 k.

Merač nemusí poskytovať lineárnu stupnicu, aj keď špecifickú kalibráciu je možné ľahko vytvoriť pomocou banky a voltmetra, čo umožňuje prístroju merať všetky požadované napätia na testovacích kábloch.

Kapacitný merač s priamym čítaním

Rýchle a efektívne meranie hodnôt kapacity je hlavnou vlastnosťou obvodu uvedeného v schéme zapojenia nižšie.

Tento kapacitný merač implementuje tieto 4 samostatné rozsahy 0 až 0,1 uF 0 až 200 uF, 0 až 1000 uF, 0 až 0,01 uF a 0 až 0,1 uF. Pracovný postup obvodu je dosť lineárny, čo umožňuje ľahkú kalibráciu stupnice 0 - 50 DC mikroametra M1 v pikofarádach a mikrofaradetoch.

Neznámu kapacitu zapojenú do štrbín X-X bolo možné následne merať priamo cez merač bez potreby akýchkoľvek výpočtov alebo vyvažovacích manipulácií.

Obvod vyžaduje okolo 0,2 mA cez vstavanú 18-voltovú batériu B. V tomto konkrétnom obvode kapacitného merača funguje dvojica FET (Q1 a Q2) v štandardnom režime multivibrátora spojeného s odtokom.

Výstup multivibrátora, získaný z odtoku Q2, je štvorcová vlna s konštantnou amplitúdou s frekvenciou, o ktorej rozhodujú hlavne hodnoty kondenzátorov C1 až C8 a rezistorov R2 až R7.

Kapacitance na každom z rozsahov sa vyberajú identicky, pričom to isté sa robí aj pri výbere odporov.

6-pólový. 4-polohové. otočný prepínač (S1-S2-S3-S4-S5-S6) vyberie príslušné multivibrátorové kondenzátory a odpory spolu s kombináciou odporu meracieho obvodu potrebného na dodanie testovacej frekvencie pre vybraný rozsah kapacity.

Obdĺžniková vlna je privádzaná do obvodu merača cez neznámy kondenzátor (pripojený cez svorky X-X). Nemusíte sa obávať žiadneho nastavenia nulového merača, pretože je možné očakávať, že ihla meracieho prístroja bude stáť na nule, pokiaľ neznámy kondenzátor nie je zapojený do štrbín X-X.

Pre zvolenú frekvenciu štvorcových vĺn vychyľovanie ihly merača generuje priamo úmerné čítanie s hodnotou neznámej kapacity C spolu s peknou a lineárnou odozvou.

Preto, ak je v predbežnej kalibrácii obvodu implementovaná pomocou presne identifikovaného kondenzátora 1000 pF pripojeného na svorky XX, a prepínač rozsahu do polohy B, a kalibračná nádoba R11 je nastavená tak, aby sa dosiahla presná odchýlka v plnom rozsahu na merači M1 , potom bude merač nepochybne merať hodnotu 1 000 pF pri úplnom vychýlení stupnice.

Od navrhovaného obvod merača kapacity Ak na ňu poskytneme lineárnu odozvu, dá sa očakávať, že 500 pF bude čítať približne v polovici stupnice číselníka stupnice, 100 pF v mierke 1/10 atď.

Pre 4 rozsahy meranie kapacity , je možné frekvenciu multivibrátora prepnúť na nasledujúce hodnoty: 50 kHz (0 - 200 pF), 5 kHz (0 - 1 000 pF), 1 000 Hz (0 - 0,01 uF) a 100 Hz (0 - 0,1 uF).

Z tohto dôvodu prepínajú segmenty spínača S2 a S3 multivibrátorové kondenzátory za ekvivalentné sady súčasne s prepínacími sekciami S4 a S5, ktoré prepínajú rezistory multivibrátora cez ekvivalentné páry.

Kondenzátory určujúce frekvenciu by mali byť kapacitne párované v pároch: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 a C4 = C8. Podobne by rezistory určujúce frekvenciu mali byť párovo spojené s odporom: R2 = R5. R3 = R6 a R4 = R7.

Zaťažovacie odpory R1 a R8 na odtoku FET rovnako musia byť zodpovedajúcim spôsobom zosúladené. Hrnce R9. R11, R13 a R15, ktoré sa používajú na kalibráciu, by mali byť drôtové typy a pretože sú upravené iba na účely kalibrácie, mohli by byť namontované vo vnútri krytu obvodu a opatrené štrbinovými hriadeľmi na umožnenie nastavenia pomocou skrutkovača.

Všetky pevné rezistory (R1 až R8. R10, R12. R14) by mali mať menovitý výkon 1 W.

Počiatočná kalibrácia

Na začatie procesu kalibrácie budete potrebovať štyri dokonale známe kondenzátory s veľmi malým únikom, ktoré majú hodnoty: 0,1 uF, 0,01 uF, 1000 pF a 200 pF,
1 - Držte prepínač rozsahu v polohe D, vložte kondenzátor 0,1 uF do svoriek X-X.
2-Zapnúť S1.

Môže byť nakreslená charakteristická karta merača alebo čísla môžu byť napísané na existujúci číselník pozadia mikroammetra, čo indikuje rozsah kapacity 0 - 200 pF, 0 - 1 000 pF, 0 - 0,01 uF a 0 - 1 uF.

Pretože sa kapacitný merač používa ďalej, môžete mať pocit, že je potrebné pripojiť neznámy kondenzátor na svorky X-X a zapnúť S1, aby ste otestovali čítanie kapacity na merači. Pre čo najväčšiu presnosť sa odporúča zahrnúť rozsah, ktorý umožní vychýlenie okolo hornej časti stupnice meradla.

Merač sily poľa

Nižšie uvedený obvod FET je navrhnutý tak, aby detegoval silu všetkých frekvencií v rozsahu 250 MHz alebo môže byť niekedy dokonca vyššia.

Malá kovová tyč, tyč, teleskopická anténa deteguje a prijíma rádiofrekvenčnú energiu. D1 usmerňuje signály a dodáva kladné napätie do brány FET cez R1. Tento FET funguje ako DC zosilňovač. Hrniec „Set Zero“ môže mať ľubovoľnú hodnotu medzi 1 000 až 10 000.

Pokiaľ nie je prítomný žiadny RF vstupný signál, upravuje hradlový / zdrojový potenciál tak, že merací prístroj zobrazuje iba malý prúd, ktorý sa úmerne zvyšuje v závislosti od úrovne vstupného RF signálu.

Na získanie vyššej citlivosti je možné nainštalovať 100uA meter. Inak by mohol veľmi dobre fungovať aj merač nízkej citlivosti ako 25uA, 500uA alebo 1mA, ktorý poskytuje požadované merania sily RF.

Ak merač intenzity poľa je vyžadované na testovanie iba na VHF, bude potrebné zabudovať VHF tlmivku, ale pre bežné použitie okolo nižších frekvencií je nevyhnutná krátkovlnná tlmivka. Indukčnosť približne 2,5 mH bude pracovať až pre 1,8 MHz a vyššie frekvencie.

Obvod merača intenzity poľa FET by mohol byť zabudovaný vo vnútri kompaktnej kovovej skrinky s anténou pretiahnutou zvnútra krytu, zvisle.

Počas prevádzky zariadenie umožňuje vyladenie koncového zosilňovača a anténnych obvodov vysielača alebo opätovné nastavenie predpätia, budiča a ďalších premenných, aby sa potvrdil optimálny vyžarovaný výkon.

Výsledok úprav bolo možné pozorovať prostredníctvom prudkého vychýlenia nahor alebo ponorenia ihly glukometra alebo hodnoty nameranej na intenzite poľa.

Detektor vlhkosti

Citlivý obvod FET, ktorý je demonštrovaný nižšie, rozpozná existenciu vzdušnej vlhkosti. Pokiaľ je snímacia podložka bez vlhkosti, bude jej odolnosť nadmerná.

Na druhej strane prítomnosť vlhkosti na doštičke zníži jej odpor, preto TR1 umožní vedenie prúdu pomocou P2, čo spôsobí, že základňa TR2 sa stane pozitívnou. Táto akcia aktivuje relé.

VR1 umožňuje nové nastavenie úrovne, na ktorej sa TR1 zapne, a preto rozhoduje o citlivosti obvodu. To by sa dalo opraviť na extrémne vysokej úrovni.

Hrniec VR2 umožňuje nastavenie prúdu kolektora, aby sa zabezpečilo, že prúd cez cievku relé je veľmi malý v obdobiach, keď je snímacia podložka suchá.

TR1 môže byť 2N3819 alebo akýkoľvek iný bežný FET a TR2 môže byť BC108 alebo nejaký iný bežný NPN tranzistor s vysokým ziskom. Senzorová podložka sa rýchlo vyrába z 0,1 palca alebo 0,15 matice s perforovaným obvodom PCB s vodivou fóliou cez rady otvorov.

Doska s rozmermi 1 x 3 palce je postačujúca, ak sa obvod používa ako detektor hladiny vody, na povolenie FET sa však odporúča doska väčšej veľkosti (možno 3 x 4 palce). detekcia vlhkosti , najmä v období dažďov.

Výstražnou jednotkou môže byť akékoľvek požadované zariadenie, napríklad indikačné svetlo, zvonček, bzučiak alebo zvukový oscilátor, ktoré môžu byť integrované vo vnútri krytu alebo umiestnené zvonka a môžu byť pripevnené pomocou predlžovacieho kábla.

Regulátor napätia

Nižšie vysvetlený jednoduchý regulátor napätia FET ponúka primerane dobrú účinnosť pri použití najmenšieho počtu dielov. Základný obvod je demonštrovaný nižšie (hore).

Akákoľvek zmena výstupného napätia vyvolaná zmenou odporu záťaže zmení napätie zdroja brány f.e.t. cez R1 a R2. To vedie k protichodnej zmene odtokového prúdu. Stabilizačný pomer je fantastický ( ≈ 1 000), avšak výstupný odpor je pomerne vysoký R0> 1 / (YF> 500Ω) a výstupný prúd je v skutočnosti minimálny.

Ak chcete poraziť tieto anomálie, vylepšené dno obvod regulátora napätia možno využiť. Výstupný odpor je ohromne znížený bez toho, aby bol ovplyvnený stabilizačný pomer.

Maximálny výstupný prúd je obmedzený prípustným rozptylom posledného tranzistora.

Rezistor R3 je vybraný na vytvorenie pokojného prúdu pár mA v TR3. Dobré testovacie nastavenie, pri ktorom sa použili uvedené hodnoty, spôsobilo zmenu o menej ako 0,1 V, aj keď sa záťažový prúd pri výstupe 5 V menil od 0 do 60 mA. Vplyv teploty na výstupné napätie sa neskúmal, bolo by ho však možné udržať pod kontrolou pomocou vhodnej voľby odtokového prúdu f.e.t.

Zvukový mixér

Niekedy by vás mohlo zaujímať zosvetlenie alebo zosvetlenie alebo zmiešajte niekoľko zvukových signálov na prispôsobených úrovniach. Na dosiahnutie tohto účelu je možné použiť obvod uvedený nižšie. Jeden konkrétny vstup je priradený k zásuvke 1 a druhý k zásuvke 2. Každý jeden vstup je navrhnutý tak, aby prijímal vysoké alebo iné impedancie a má nezávislé riadenie hlasitosti VR1 a VR2.

Rezistory R1 a R2 ponúkajú izoláciu od hrncov VR1 a VR2, aby sa zabezpečilo, že najnižšie nastavenie z jedného z hrncov neuzemní vstupný signál pre druhý hrniec. Takéto nastavenie je vhodné pre všetky štandardné aplikácie využívajúce mikrofóny, snímače, tunery, mobilné telefóny atď.

FET 2N3819, ako aj iné zvukové a univerzálne FET budú fungovať bez akýchkoľvek problémov. Výstup musí byť tienený konektor, cez C4.

Jednoduché ovládanie tónov

Ovládače s variabilným tónom hudby umožňujú prispôsobenie zvuku a hudby podľa osobných preferencií alebo umožňujú určitú veľkosť kompenzácie na zvýšenie celkovej frekvenčnej odozvy zvukového signálu.

Sú neoceniteľné pre štandardné vybavenie, ktoré je často kombinované s kryštálovými alebo magnetickými vstupnými jednotkami, alebo pre rádio a zosilňovač atď., A ktorým chýbajú vstupné obvody určené pre takúto hudobnú špecializáciu.

Tri rôzne obvody riadenia pasívneho tónu sú znázornené na obrázku nižšie.

Tieto konštrukcie je možné navrhnúť tak, aby fungovali so spoločným stupňom predzosilňovača, ako je znázornené na obrázku A. S týmito modulmi riadenia pasívneho tónu môže dôjsť k všeobecnej strate zvuku, ktorá spôsobí určité zníženie úrovne výstupného signálu.

V prípade, že zosilňovač pri A obsahuje dostatočný zisk, stále je možné dosiahnuť uspokojivú hlasitosť. To závisí od zosilňovača, ako aj od ďalších podmienok a od predpokladu, že by predzosilňovač mohol obnoviť hlasitosť. V etape A VR1 funguje ako ovládanie tónu, vyššie frekvencie sú minimalizované v reakcii na to, že jeho stierač smeruje k C1.

VR2 je zapojený do kábla, aby vytvoril ovládač zosilnenia alebo hlasitosti. R3 a C3 ponúkajú skreslenie a obchádzanie zdrojov a R2 funguje ako odtoková zvuková záťaž, zatiaľ čo výstup sa získava z C4. R1 s C2 sa používajú na odpojenie kladného napájacieho vedenia.

Obvody môžu byť napájané z 12V napájacieho zdroja. R1 je možné v prípade potreby upraviť pre väčšie napätie. V tomto a v súvisiacich obvodoch nájdete značnú šírku pri výbere veľkostí pre polohy, ako je napríklad C1.

Na okruhu B funguje VR1 ako ovládací prvok horného rezu a VR2 ako regulátor hlasitosti. C2 je spojená s hradlom v bode G a rezistor 2,2 M ponúka jednosmernú cestu cez hradlo do záporného vedenia, zvyšné časti sú R1, R2, P3, C2, C3 a C4 ako v bode A.

Typické hodnoty pre B sú:

• C1 = 10 nF
• VR1 = 500 k lineárne
• C2 = 0,47 uF
• VR2 = 500 000 log

Ďalšia horná kontrola je uvedená na C. Tu sú R1 a R2 identické s R1 a R2 z A.

C2 z A je začlenený ako v A. Príležitostne by tento typ ovládania tónu mohol byť zahrnutý do už existujúceho stupňa, bez prakticky akejkoľvek prekážky doske plošných spojov. C1 na C môže byť 47nF a VR1 25k.

Pre VR1 by bolo možné vyskúšať väčšie hodnoty, čo by však mohlo viesť k tomu, že veľká časť počuteľného rozsahu VR1 spotrebuje len malú časť jeho rotácie. C1 by mohol byť vyrobený vyššie, aby poskytol vylepšený horný rez. Výsledky dosiahnuté s rôznymi hodnotami častí sú ovplyvnené impedanciou obvodu.

Rádio FET s jednou diódou

Nasledujúci nasledujúci obvod FET ukazuje jednoduchý zosilnený diódový rádiový prijímač pomocou jedného FET a niektorých pasívnych častí. VC1 môže byť typická veľkosť 500 pF alebo identický ladiaci kondenzátor GANG alebo malý trimer pre prípad, že všetky rozmery musia byť kompaktné.

Cievka ladiacej antény je vyrobená pomocou päťdesiatich závitov drôtu 26 swg až 34 swg cez feritovú tyč. alebo by sa dali zachrániť z ktoréhokoľvek existujúceho prijímača stredných vĺn. Počet navíjaní umožní príjem všetkých blízkych pásiem MW.

Rádiový prijímač MW TRF

Ďalšie pomerne komplexné TRF Rádiový okruh MW je možné zostaviť iba pomocou kupé FET. Je navrhnutý tak, aby poskytoval slušný príjem slúchadiel. Pre dlhší dosah je možné k rádiu pripojiť dlhší anténny drôt, alebo ho možno použiť s nižšou citlivosťou v závislosti od feritovej cievky iba pre blízky príjem signálu MW. TR1 funguje ako detektor a regenerácia sa dosahuje poklepaním na ladiacu cievku.

Aplikácia regenerácie významne zvyšuje selektivitu, ako aj citlivosť na slabšie prenosy. Potenciometer VR1 umožňuje manuálne vyrovnanie odtokového potenciálu TR1, a tak funguje ako regulácia regenerácie. Zvukový výstup z TR1 je prepojený s TR2 pomocou C5.

Tento FET je audio zosilňovač poháňajúci slúchadlá. Na bežné naladenie je vhodnejšia úplná náhlavná súprava, aj keď telefóny s približne 500 ohmovým jednosmerným odporom alebo približne 2 k impedanciou poskytnú pre toto rádio FET MW vynikajúce výsledky. Ak je na počúvanie potrebné mini slúchadlo, môže to byť magnetické zariadenie so strednou alebo vysokou impedanciou.

Ako vyrobiť anténnu cievku

Cievka ladiacej antény je postavená pomocou päťdesiatich závitov super smaltovaného drôtu 26swg na štandardnej feritovej tyči s dĺžkou približne 5 palcov x 3/8 palca. V prípade, že sú zákruty obalené cez tenkú kartovú rúrku, ktorá uľahčuje posúvanie cievky na tyči, môže to umožniť optimálne nastavenie pokrytia pásma.

Vinutie sa začne v bode A, klepanie na anténu je možné extrahovať v bode B, ktorý je približne dvadsaťpäť závitov.

Bod D je uzemnená koncová svorka cievky. Najefektívnejšie umiestnenie odbočky C bude závisieť spravodlivo od zvoleného FET, napätia batérie a od toho, či bude rádiový prijímač kombinovaný s externým anténnym káblom bez antény.

Ak je odbočka C príliš blízko ku koncu D, potom sa regenerácia prestane iniciovať alebo bude veľmi slabá, dokonca aj pri otočení VR1 na optimálne napätie. Avšak veľa otáčok medzi C a D povedie k oscilácii, dokonca aj keď je VR1 iba trochu otočený, čo spôsobí oslabenie signálov.