შემთხვევითი რიცხვების გენერატორი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ეს სტატია გიჩვენებთ შემთხვევითი რიცხვების ანალოგურ გენერატორს.

ეს წრე იწყებს შემთხვევითი გამომუშავების წარმოქმნას, როდესაც ადამიანი ეხება შეყვანის ტერმინალს. მიკროსქემის გამომუშავება გაძლიერებულია, ინტეგრირებულია და კიდევ უფრო აძლიერებს ადამიანის ხმაურს, რომელიც მოქმედებს როგორც ანტენა, აგროვებს ელექტრომაგნიტურ ხმაურის სიგნალებს.

წრე გვიჩვენებს უკუკავშირის მიკერძოებულ ტრანზისტორებს. თქვენ უნდა შეარჩიოთ უკუკავშირის რეზისტორი ისე, რომ ოთხივე ტრანზისტორის ტრანზისტორი კოლექტორის გამცემი ძაბვა მიკერძოებული იყოს ძაბვის ნახევარზე.

თუ თქვენ აკეთებთ ამ წრეს, გთხოვთ წაიკითხოთ მთელი სტატია თავიდან ბოლომდე, სანამ დაიწყებთ რაიმე პრეპარატს.

მარაგები

კომპონენტები: ზოგადი დანიშნულების ტრანზისტორები - 10, 470 uF კონდენსატორები - 10, 1.5 კომის რეზისტორი - 20, შერეული რეზისტორები (100 კომი - 1 მეგამომი) - 10, იზოლირებული მავთულები, მატრიცის დაფა/მუყაოს ნაჭერი, 1.5 V - 4.5 V კვების ბლოკი ან 1.5 V AA/AAA/C ან D ბატარეა, 1.5 V ბატარეის აღკაზმულობა/რეზინის ბენდი. ყველა რეზისტორი უნდა იყოს დაბალი სიმძლავრის.

სურვილისამებრ კომპონენტები: solder, 1 მმ ლითონის მავთული, 100 ohm რეზისტორები (1 Watt) - 5, გარსი, ჭანჭიკები/კაკალი/საყელურები, ლითონის კონექტორები (იზოლირებული მავთულის შესაერთებლად ჭანჭიკებთან და კაკლებთან).

ინსტრუმენტები: ფანქარი, მავთულის სტრიპტიზიორი, USB ოსცილოსკოპი, ვოლტმეტრი.

სურვილისამებრ ინსტრუმენტები: soldering რკინის, მრავალ მეტრიანი.

ნაბიჯი 1: შეიმუშავეთ წრე

ინტეგრატორი ჩემს წრედში არის ძირითადად დაბალი გამავლობის ფილტრის წრე, რომელიც გამოიყენება გამომავალი მაქსიმალური სიხშირის შესამცირებლად, რათა შემთხვევითი რიცხვები არ მერყეობდეს ძალიან სწრაფად. კონდენსატორის ძაბვას და დენს აქვს შემდეგი ურთიერთობა:

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

Cc2 კონდენსატორის ძაბვა უდრის:

Vc (t) = (1/Cc)*ინტეგრალური [Ic (t)]

თუ დენი მუდმივია, მაშინ Cc კონდენსატორის პოტენციური ძაბვა ნელ -ნელა გაიზრდება. თუმცა, ჩემს წრეში დენის ნაწილი შედის Rc2a რეზისტორში. ამ მიკროსქემის ინტეგრატორის გამოყენებით შესაძლებელია სინუსოიდული შეყვანის გამოსწორება და გაფილტვრა Q3 ტრანზისტორში, რითაც Q3 ტრანზისტორი შეყვანილია DC სიგნალად, რაც უზრუნველყოფს შემთხვევითი მნიშვნელობის გაზრდას Q3 და Q4 ტრანზისტორებით. სწორედ ამიტომ, ჩემს სქემაში Q2 ტრანზისტორი ნამდვილად არ არის ინტეგრატორი, მაგრამ მსგავსია აქ ნაჩვენები ინტეგრატორი:

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

თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ Rc2a და Cc მოკლე ჩართვით, დაუკავშიროთ Q2 კოლექტორი Cb3 კონდენსატორს და სცადოთ Rf2 რეზისტორის გასწვრივ შევაერთოთ ძალიან მცირე ზომის კონდენსატორი და ვნახოთ რა მოხდება.

გამოთვალეთ მინიმალური მაღალი გამავლობის ფილტრის სიხშირე Q1, Q3 და Q4 ტრანზისტორი გამაძლიერებლებისთვის:

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

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

= 0.11287584616 ჰერცი

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

(Rb = 5, 600 ohms იმ რეალურ წრეში, რომელიც მე გავაკეთე)

= 0.0476940195 ჰერცი

დაბალი გამავლობის ფილტრის სიხშირის გაანგარიშება ამ სტატიის ფარგლებს სცილდება. დაბალი გავლის ფილტრის სიხშირეზე გავლენას ახდენს Rc2a, Cc2, Rb3 და Cb3 კომპონენტები. იმ კომპონენტების ღირებულების გაზრდა გაზრდის დროის მუდმივობას და შეამცირებს დაბალი გამავლობის ფილტრის სიხშირეს.

ბოლო გამაძლიერებელი ეტაპი Q4 ტრანზისტორით არჩევითია.

ნაბიჯი 2: სიმულაციები

სიმულაციები აჩვენებს, რომ ტრანზისტორები არ არიან მიკერძოებული მიწოდების ძაბვის ნახევარზე. მიწოდების ძაბვის ნახევარზე ტრანზისტორების მიკერძოება არ არის აუცილებელი ამ წრის მუშაობისთვის. 1.5 ვ -ის მიწოდებისთვის თითოეული ტრანზისტორი შეიძლება მიკერძოებული იყოს 1 ვ -ზე ან 0.5 ვ -ზე.

ქვედა Rf რეზისტორის მნიშვნელობები შეამცირებს ტრანზისტორი კოლექტორის ემისტერის ძაბვას ტრანზისტორის ბაზაზე მეტი DC მიკერძოებული დენის მიწოდებით.

ძველ PSpice პროგრამულ უზრუნველყოფას არ აქვს შემთხვევითი ხმაურის გენერატორი.

ნაბიჯი 3: გააკეთეთ წრე

მე გამოვიყენე 5.6 კომის რეზისტორი Rc2a– ს ნაცვლად 1.5 კომის რეზისტორისა, რომელიც ნაჩვენებია წრეში. დიდი განსხვავება არ უნდა იყოს. თუმცა, ჩემს წრეს ჰქონდა უფრო მაღალი მომატება და მაქსიმალური დაბალი გავლის ფილტრის სიხშირე (Q2 ტრანზისტორი ასევე დაბალი გავლის ფილტრია). ჩემს წრეს ასევე სჭირდებოდა უფრო მაღალი Rf2 რეზისტორი, რათა გაზარდოს მიკერძოებული კოლექტორის გამცემი ძაბვა. თუმცა, ტრანზისტორი კოლექტორის მიკერძოებული დენის შემცირებით, Ic- ს შეუძლია ასევე შეამციროს ტრანზისტორის დენის მოგება.

მე გამოვიყენე 5.6 კომის რეზისტორი Rb1, Rb2, Rb3 და Rb4. დიდი განსხვავება არ უნდა იყოს. ჩემს წრეს უფრო დაბალი მოგება ჰქონდა.

Rf2 შეიძლება განხორციელდეს ორი 270 ohm რეზისტორებით. თუმცა, ყველა ტრანზისტორს აქვს განსხვავებული მიმდინარე მომატება, რომელიც შეიძლება იყოს 100 -დან 500 -მდე. ამრიგად, თქვენ გჭირდებათ სწორი უკუკავშირის რეზისტორის პოვნა. ამიტომაც კომპონენტების განყოფილებაში მითითებული მაქვს შერეული რეზისტორული პაკეტი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სტაბილიზირებული მიკერძოება ან ფიქსირებული მიკერძოებული ტრანზისტორი სქემები ამ გამაძლიერებლისთვის.

წრემ შეიძლება დაიწყოს რხევა. თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ ამ სტატიაში ნაჩვენები კვების ბლოკების ფილტრების გამოყენება:

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

(ამიტომაც დავაზუსტე მაღალი სიმძლავრის 100 ოჰმიანი რეზისტორები)

ნაბიჯი 4: შეკრება

თქვენ ხედავთ, რომ მე თითქმის არ გამოვიყენე გამაგრილებელი რკინა ჩემი წრედის გაკეთებისას.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ნახოთ ლითონის კონექტორები ფოტოში.

ნაბიჯი 5: ტესტირება

გრაფიკი 1:

არხი 1: Vc1

მასშტაბი: 0.5 V და 4 წამი

გაითვალისწინეთ, რომ პირველი ტრანზისტორი Q1 გამომავალი Vc1 გვიჩვენებს, რომ დარჩენილი სამი ტრანზისტორი შეიძლება უსარგებლო იყოს

გრაფიკი 2:

არხი 1: ვინტი 1

არხი 2: Vo1

მასშტაბი: 0.5 V და 40 წამი

გრაფიკი 3:

არხი 1: Vo1

არხი 2: Vo2

მასშტაბი: 0.5 V და 40 წამი

გრაფიკი 4 (არ შეიცავს Rf2 რეზისტორს):

არხი 1: Vo1

არხი 2: Vo2

მასშტაბი: 0.5 V და 20 წამი

Rf2 რეზისტორის Q2 ტრანზისტორი უკუკავშირის გარეშე არ არის მიკერძოებული მიწოდების ძაბვის ნახევარზე. წრე მუშაობს უფრო სწრაფად, ნაკლებ დროში. თუმცა, Rf2– ის გარეშე ეს გამაძლიერებელი არის სარისკო წრე და შეიძლება არ იმუშაოს ყველა ტიპის ტრანზისტორი და კონდენსატორი.