Պատահական թվերի գեներատոր. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այս հոդվածը ցույց է տալիս անալոգային պատահական թվերի գեներատոր:

Այս սխեման սկսում է առաջացնել պատահական ելք, երբ մարդը դիպչում է մուտքային տերմինալին: Շղթայի ելքն ուժեղանում, ինտեգրվում և հետագայում ուժեղացնում է մարդու կողմից աղմուկը, որը գործում է որպես ալեհավաք ՝ հավաքելով էլեկտրամագնիսական աղմուկի ազդանշաններ:

Շղթան ցույց է տալիս հետադարձ կողմնակալության տրանզիստորներ: Դուք ստիպված կլինեք ընտրել հետադարձ ռեզիստոր, որպեսզի բոլոր չորս տրանզիստորների տրանզիստորային կոլեկտորային արտանետիչի լարումը կողմնակալ լինի մատակարարման կես լարման դեպքում:

եթե դուք պատրաստում եք այս շրջանը, ապա նախապատրաստական աշխատանքներ սկսելուց առաջ կարդացեք ամբողջ հոդվածը սկզբից մինչև վերջ:

Պարագաներ

Բաղադրիչներ. Ընդհանուր նշանակության տրանզիստորներ `10, 470 uF կոնդենսատորներ` 10, 1.5 կոմ դիմադրող - 20, խառը դիմադրիչներ (100 կոմ - 1 մեգոհամ) - 10, մեկուսացված լարեր, մատրիցային տախտակ/ստվարաթուղթ, 1.5 Վ - 4.5 Վ էլեկտրամատակարարում կամ 1.5 Վ AA/AAA/C կամ D մարտկոց, 1.5 Վ մարտկոցի ժապավեն/ռետինե ժապավեն: Բոլոր ռեզիստորները պետք է լինեն ցածր հզորությամբ:

Լրացուցիչ բաղադրիչներ. Զոդ, 1 մմ մետաղական մետաղալար, 100 օմ դիմադրություն (1 Վտ) - 5, պատյան, պտուտակներ/ընկույզներ/լվացքի մեքենաներ, մետաղական միակցիչներ (մեկուսացված լարերը պտուտակներին և ընկույզներին միացնելու համար):

Գործիքներ ՝ տափակաբերան աքցան, մետաղալար, USB օսլիլոսկոպ, վոլտմետր:

Լրացուցիչ գործիքներ `եռակցման երկաթ, բազմամետր:

Քայլ 1: Նախագծեք սխեման

Իմ շրջանի ինտեգրատորը հիմնականում ցածր անցման ֆիլտրի միացում է, որն օգտագործվում է ելքային առավելագույն հաճախականությունը նվազեցնելու համար ՝ պատահական թվի արագ տատանումները կանխելու համար: Կոնդենսատորի լարումը և հոսանքը ունեն հետևյալ հարաբերությունները.

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

Cc2 կոնդենսատորի լարումը հավասար է.

Vc (t) = (1/Cc)*Ինտեգրալ [Ic (t)]

Եթե հոսանքը մշտական է, ապա Cc կոնդենսատորի պոտենցիալ լարումը դանդաղ կաճի: Այնուամենայնիվ, իմ միացումում հոսանքի մի մասը մտնում է Rc2a ռեզիստոր: Այս միացման համար ինտեգրատորի օգտագործումը կարող է շտկել և զտել սինուսոիդային մուտքը Q3 տրանզիստոր, դրանով իսկ Q3 տրանզիստորի մուտքը փոխակերպելով DC ազդանշանի, որը կապահովի պատահական արժեք Q3 և Q4 տրանզիստորներով ուժեղացնելու համար: Ահա թե ինչու իմ սխեմայում Q2 տրանզիստորը իրականում ինտեգրատոր չէ, այլ նման է այստեղ ցուցադրված ինտեգրատորի.

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

Կարող եք փոխարինել Rc2a- ն և Cc- ն կարճ միացումով, միացնել Q2 կոլեկտորը Cb3 կոնդենսատորին և փորձել միացնել շատ փոքր կոնդենսատոր Rf2 ռեզիստորի վրայով և տեսնել, թե ինչ է տեղի ունենում:

Հաշվարկեք Q1, Q3 և Q4 տրանզիստորային ուժեղացուցիչների բարձր փոխանցման ֆիլտրի նվազագույն հաճախականությունը.

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

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

= 0.11287584616 Հց

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

(Rb = 5, 600 ohms իմ իրական սխեմայի մեջ)

= 0.0476940195 Հց

Passածր անցումային ֆիլտրի հաճախականության հաշվարկը դուրս է սույն հոդվածի շրջանակներից: Passածր անցուղու ֆիլտրի հաճախականությունը ազդում է Rc2a, Cc2, Rb3 և Cb3 բաղադրիչների վրա: Այդ բաղադրիչների արժեքի բարձրացումը կբարձրացնի ժամանակի կայունությունը և կնվազեցնի ցածր անցման ֆիլտրի հաճախականությունը:

Q4 տրանզիստորով պատրաստված ուժեղացուցիչի վերջին փուլը պարտադիր չէ:

Քայլ 2: Սիմուլյացիա

Սիմուլյացիաները ցույց են տալիս, որ տրանզիստորները կողմնակալ չեն մատակարարման կես լարման դեպքում: Այս սխեմայի աշխատանքի համար էական նշանակություն չունի տրանզիստորների մատակարարման կես լարման դեպքում: 1.5 Վ լարման համար յուրաքանչյուր տրանզիստոր կարող է կողմնակալ լինել 1 Վ կամ 0.5 Վ լարման դեպքում:

Ավելի ցածր Rf ռեզիստորի արժեքները կնվազեցնեն տրանզիստորային կոլեկցիոներների արտանետման լարումը `ավելի մեծ DC շեղման հոսանք մատակարարելով տրանզիստորների բազային:

Հին PSpice ծրագրաշարը չունի պատահական աղմուկի գեներատոր:

Քայլ 3: Կատարեք շրջանը

Rc2a- ի համար ես օգտագործել եմ 5.6 կոխմ դիմադրություն `1.5 կոհմ դիմադրության փոխարեն, որը ցուցադրվում է շղթայում: Շատ տարբերություն չպետք է լինի: Այնուամենայնիվ, իմ միացումն ուներ ավելի մեծ շահույթ և առավելագույն ցածր անցման ֆիլտրի հաճախականություն (Q2 տրանզիստորը նաև ցածր փոխանցման զտիչ է): Իմ միացմանը նույնպես անհրաժեշտ էր ավելի բարձր Rf2 ռեզիստոր `կոլեկցիոներների կողմնակալ լիցքավորման լարումը բարձրացնելու համար: Այնուամենայնիվ, նվազեցնելով տրանզիստորների կոլեկտորի կողմնակալ հոսանքը, Ic- ն կարող է նվազեցնել նաև տրանզիստորի հոսանքի շահույթը:

Rb1, Rb2, Rb3 և Rb4- ի համար ես օգտագործել եմ 5.6 kohm ռեզիստորներ: Շատ տարբերություն չպետք է լինի: Իմ միացումն ավելի ցածր շահույթ ունեցավ:

Rf2- ը կարող է իրականացվել երկու 270 օհմ դիմադրիչով: Այնուամենայնիվ, բոլոր տրանզիստորներն ունեն տարբեր ընթացիկ շահույթ, որը կարող է տատանվել մոտ 100 -ից 500 -ի սահմաններում: Այսպիսով, ձեզ հարկավոր է գտնել հետադարձ կապի ճիշտ դիմադրիչ: Ահա թե ինչու բաղադրիչների բաժնում ես նշեցի խառը ռեզիստորների փաթեթը: Այս ուժեղացուցիչի համար կարող եք նաև օգտագործել կայունացված կողմնակալության կամ ֆիքսված կողմնակալության տրանզիստորային սխեմաներ:

Շղթան կարող է տատանվել: Դուք կարող եք փորձել օգտագործել այս հոդվածում ցուցադրվող սնուցման աղբյուրի ֆիլտրերը.

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

(Ահա թե ինչու ես նշեցի բարձր հզորության 100 օմ ռեզիստորներ)

Քայլ 4: Ներգրավում

Դուք կարող եք տեսնել, որ ես գրեթե չեմ օգտագործել զոդման սարք, երբ միացում էի պատրաստում:

Լուսանկարում կարող եք տեսնել նաև մետաղական միակցիչները:

Քայլ 5: Փորձարկում

Գծապատկեր 1:

Ալիք 1: Vc1

Սանդղակ ՝ 0.5 Վ և 4 վայրկյան

Նկատի ունեցեք, որ առաջին տրանզիստոր Q1 ելքը Vc1 ցույց է տալիս, որ մնացած երեք տրանզիստորները կարող են անօգուտ լինել:

Գծապատկեր 2:

Ալիք 1: Vint1

Ալիք 2: Vo1

Սանդղակ ՝ 0.5 Վ և 40 վայրկյան

Գծապատկեր 3:

Ալիք 1: Vo1

Ալիք 2: Vo2

Սանդղակ ՝ 0.5 Վ և 40 վայրկյան

Գծապատկեր 4 (ներառված չէ Rf2 ռեզիստոր):

Ալիք 1: Vo1

Ալիք 2: Vo2

Սանդղակ ՝ 0.5 Վ և 20 վայրկյան

Առանց հետադարձ կապի Rf2 դիմադրության Q2 տրանզիստորը չի կողմնակալ է մատակարարման կես լարման դեպքում: Շղթան աշխատում է ավելի արագ, ավելի քիչ նստեցման ժամանակով: Այնուամենայնիվ, առանց Rf2- ի այս ուժեղացուցիչը ռիսկային միացում է և կարող է չաշխատել բոլոր տրանզիստորների և կոնդենսատորների համար: