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2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35
Este Instructable mostra como projetar e fazer um integrador analógico de transistor.
O integrador permite a amplificação cumulativa de pequenos sinais de entrada.
Este circuito está obsoleto e pode ser feito com amplificadores operacionais.
No entanto, você ainda pode montá-lo se tiver transistores de uso geral sobressalentes.
O resistor Rf precisa ser ajustado porque cada transistor tem um ganho de corrente diferente.
Suprimentos
Partes: placa de matriz, fios, transistores NPN de uso geral - 10, transistor PNP de uso geral - fio de 3, 1 mm, capacitores tipo almofada de 470 nF - 5, outros componentes que são mostrados no circuito.
Toos: alicate, descascador de fios.
Peças opcionais: solda.
Ferramentas opcionais: ferro de solda.
Etapa 1: Projete o circuito
O primeiro estágio é o estágio do amplificador AC (Corrente Alternada).
O segundo estágio é o integrador de fonte de espelho atual. Usei um espelho de corrente em vez de um único transistor porque quero ter uma corrente de carga previsível. O ganho de corrente do transistor pode mudar com a temperatura e a corrente do coletor.
A tensão no capacitor C2 proporcional à integral da corrente. Em uma fonte de espelho de corrente de transistor, a corrente de alimentação permanece a mesma independentemente da carga / tensão do capacitor, a menos que o capacitor esteja totalmente carregado ou o transistor esteja totalmente saturado. Portanto:
Vc2 = (1 / C2) * (Ic2 * t / 2)
C2 = C2a + C2b
Onde: t = tempo (segundos), Ic2 = corrente do capacitor C2 (Amps)
Os capacitores C2 não descarregarão totalmente se o sinal de entrada para o circuito for zero porque o transistor Q3 será desligado quando a tensão Vbe3 cair abaixo de cerca de 0,7 V. No entanto, os capacitores C2 descarregarão o suficiente para produzir uma saída zero do transistor Q3.
Como estou usando uma fonte de espelho de corrente e os dois transistores estão desligados na segunda metade do ciclo, se Vc1 for uma senoide, então Ic2 = rms médio ((Vc1peak - 0,7 V) / (Rc2a + 1 / (j * 2 * pi * Cb2 * f)))
Onde: f = frequência (Hz), Vc1pico = Vc1 Amplitude AC.
RMS significa root mean square.
Clique neste link:
O último e terceiro estágio é outro amplificador AC.
O circuito funciona a um mínimo de 3 V. No entanto, você pode reduzir a tensão de alimentação para apenas 1,5 V se reduzir todos os valores do resistor. No entanto, o problema é que as tensões baixas é que o sinal de entrada tem que competir com o ruído.
Etapa 2: faça o circuito
Eu modifiquei o circuito e também este artigo. Substituí os velhos capacitores eletrolíticos por capacitores tipo almofada. Eu também adicionei alguns transistores em paralelo.
Você pode ver que eu não usei um ferro de solda. No entanto, você pode precisar.
Etapa 3: Teste
Primeiro gráfico: onda senoidal
Segundo gráfico: onda quadrada
Terceiro gráfico: onda triangular
A tensão de saída do circuito aumenta lentamente quando a frequência de entrada é aumentada para cerca de 50 Hz. Então, eu abaixo a frequência e a tensão de entrada cai, como você pode ver nos resultados dos meus testes. Isso se deve às propriedades de filtragem de alta passagem do amplificador CA do transistor Q1.
No entanto, não é evidente em meus resultados de teste que, ao aumentar a frequência, a tensão de saída cairá devido às características de filtragem de passagem baixa dos capacitores C2 (C2a e C2b). Simplesmente decidi não me preocupar em registrar esses gráficos. Isso ocorre porque os capacitores não têm tempo para carregar.
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