I.Bakomchevによるデザイン。スキーム、説明

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I.バコムチェフによるデザイン。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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単段AFアンプ（図1）

シングルステージAFアンプ

これは、トランジスタの増幅能力を実証できる最も単純な設計です。確かに、電圧ゲインは小さく、6を超えないため、そのようなデバイスの範囲は制限されます。それにもかかわらず、たとえば探知機ラジオ受信機 (10 kΩ の抵抗を負荷する必要があります) に接続し、BF1 ヘッドフォンを使用して地元のラジオ局の送信を聞くことができます。

増幅された信号は入力ソケット X1、X2 に供給され、供給電圧 (この著者の他のすべての設計と同様に、電圧は 6 V、電圧 1,5 V の 3 つのガルバニ電池が直列に接続されています) がソケットに供給されます。 X4、X1。分圧器 R2、R3 はトランジスタのベースのバイアス電圧を設定し、抵抗 RXNUMX は電流フィードバックを提供し、アンプの温度安定化に貢献します。

安定化はどのようにして起こるのでしょうか？温度の影響により、トランジスタのコレクタ電流が増加したとします。したがって、抵抗R3の両端の電圧降下は増加します。その結果、エミッタ電流が減少し、コレクタ電流も元の値に達します。

増幅段の負荷は、抵抗が60 ... 100オームのヘッドフォンです。

アンプの動作をチェックするのは難しくありません。たとえばピンセットで X1 入力ジャックに触れる必要があります。AC 干渉の結果、電話機で弱いブザー音が聞こえるはずです。トランジスタのコレクタ電流は約3mAです。

異なる構造のトランジスタによる2段AFアンプ（図XNUMX）

異なる構造のトランジスタ上のXNUMX段AFアンプ

ステージ間を直接接続し、深い負の DC フィードバックを使用して設計されているため、そのモードは周囲温度に依存しません。温度安定化の基礎は抵抗器 R4 であり、以前の設計の抵抗器 R3 と同様に「機能」します。

このアンプは単段アンプに比べて「感度」が高く、電圧ゲインは 20 に達します。入力ジャックには 30 mV 以下の振幅の交流電圧を印加できます。そうしないと、入力ジャックで聞こえる歪みが発生します。ヘッドホン。

X1 入力ジャックをピンセット (または指だけ) で触ってアンプをチェックします。電話から大きな音が聞こえます。アンプは約 8 mA の電流を消費します。

この設計は、マイクからの信号などの弱い信号を増幅するために使用できます。そしてもちろん、検出器受信機の負荷から取得される AF 信号も大幅に増幅されます。

同じ構造のトランジスタによる3段AFアンプ（図XNUMX）

同じ構造のトランジスタ上のXNUMX段AFアンプ

ここではカスケード間の直接接続も使用されていますが、動作モードの安定化は以前の設計とは多少異なります。トランジスタ VT1 のコレクタ電流が減少したとします。このトランジスタの両端の電圧降下が増加し、トランジスタ VT3 のエミッタ回路に含まれる抵抗 R2 の両端の電圧が増加します。抵抗器 R2 を介したトランジスタの接続により、入力トランジスタのベース電流が増加し、コレクタ電流の増加につながります。その結果、このトランジスタのコレクタ電流の初期変化が補償されます。

アンプの感度は非常に高く、ゲインは 100 に達します。ゲインはコンデンサ C2 の静電容量に大きく依存します。コンデンサをオフにするとゲインは低下します。入力電圧は 2 mV 以下である必要があります。

このアンプは、検出器受信機、エレクトレットマイク、その他の弱い信号源とうまく連携します。アンプの消費電流は約2mAです。

プッシュプルパワーアンプAF（図4）

プッシュプルAFパワーアンプ

異なる構造のトランジスタで作られており、約 10 の電圧ゲインがあります。最高入力電圧は 0,1 V です。

アンプは 1 段構成です。2 段目はトランジスタ VT3 に組み立てられ、2 段目は異なる構造の VT3 と VTXNUMX に組み立てられます。最初のステージは AF 電圧信号を増幅し、両方の半波は同じです。 XNUMX番目のものは電流信号を増幅しますが、VTXNUMXトランジスタのカスケードは正の半波で「動作」し、VTXNUMXトランジスタでは負の半波で「動作」します。

DC モードは、第 2 段のトランジスタのエミッタの接続点の電圧が電源の電圧の約半分になるように選択されます。これは、フィードバック抵抗器 R1 を含めることによって実現されます。 VDXNUMX ダイオードを流れる入力トランジスタのコレクタ電流は、出力トランジスタのベース (エミッタに対する) のバイアス電圧である電圧降下を引き起こし、増幅された信号の歪みを低減します。

負荷 (並列接続された複数のヘッドフォンまたはダイナミックヘッド) は、酸化物コンデンサ C2 を介してアンプに接続されます。アンプがダイナミックヘッド(抵抗8～10オーム)で動作する場合、このコンデンサの静電容量は少なくともXNUMX倍でなければなりません。

初段の負荷である抵抗R4の接続に注意してください。図によると、その上部出力は通常のようにパワープラスに接続されず、下部負荷出力に接続されます。

これはいわゆる昇圧回路であり、出力トランジスタのベース回路に小さな正帰還電圧を供給し、トランジスタの動作条件を均一化します。

5レベル電圧インジケーター（図XNUMX）

XNUMXレベル電圧インジケーター

このような装置は、たとえば、バッテリーの「消耗」を示したり、家庭用テープレコーダーの再生信号のレベルを示したりするために使用できます。インジケーターのレイアウトにより、その動作原理を示すことができます。

図によると、可変抵抗器 R1 エンジンの下部位置では、両方のトランジスタが閉じられ、LED HL1、HL2 がオフになります。抵抗スライダーを上に動かすと、その両端の電圧が増加します。トランジスタ VT1 の開放電圧に達すると、HL1 LED が点滅します。

エンジンを動かし続けると、ダイオード VD1 に続いてトランジスタ VT2 が開く瞬間が来ます。 HL2 LED も点滅します。言い換えれば、インジケータ入力の電圧が低いと HL1 LED のみが点灯し、電圧が大きいと両方の LED が点灯します。

可変抵抗器を使用して入力電圧を滑らかに下げると、HL2 LED が最初に消灯し、次に HL1 が消灯することがわかります。 LED の明るさは制限抵抗 R3 と R6 に依存します。抵抗が増加すると、明るさは減少します。

インジケーターを実際のデバイスに接続するには、可変抵抗器の上端を電源のプラス線から外し、この抵抗器の両端に制御された電圧を印加する必要があります。エンジンを動かすことにより、インジケーターの「動作」の閾値が選択されます。

電源電圧のみを監視する場合はHL2の代わりに緑色LED(AL307G)を取り付けても問題ありません。

6レベル電圧インジケーター（図XNUMX）

XNUMXレベル電圧インジケーター

それは、標準より小さい - 標準 - 標準より大きいという原則に従って光信号を発します。これを行うために、インジケーターは XNUMX つの赤色 LED と XNUMX つの緑色 LED を使用します。

可変抵抗器 R1 のエンジン上の特定の電圧 (「電圧が正常」) では、両方のトランジスタが閉じ、緑色の LED HL3 のみが「動作」します。回路上で抵抗スライダーを上に動かすと、回路上の電圧が（「通常よりも」）増加します。トランジスタ VT1 が開きます。 LED HL3 が消灯し、HL1 が点灯します。エンジンが下降し、エンジンの電圧が低下すると (「通常よりも低く」)、トランジスタ VT1 が閉じ、VT2 が開きます。次の図が表示されます。最初に HL1 LED が消え、次に点灯し、すぐに HL3 が消え、最後に HL2 が点滅します。

インジケーターの感度が低いため、ある LED の消灯から別の LED の点灯までのスムーズな移行が得られます。たとえば、HL1 はまだ完全には消えていませんが、HL3 はすでにオンになっています。

シュミットトリガー (図 7)

シュミットトリガー

ご存知のとおり、このデバイスは通常、ゆっくりと変化する電圧を方形波信号に変換するために使用されます。

可変抵抗器 R1 のエンジンが図に従って低い位置にあるとき、トランジスタ VT1 は閉じます。コレクタの電圧が高いです。その結果、トランジスタ VT2 が開き、LED HL1 が点灯します。抵抗 R3 の両端に電圧降下が発生します。

回路上で可変抵抗器のスライダーをゆっくりと上に動かすと、トランジスタ VT1 が突然開き、VT2 が閉じる瞬間に到達することができます。これは、VT1 のベースの電圧が抵抗 R3 の両端の電圧降下を超えると発生します。 LED が消灯します。

スライダーを下に動かすと、トリガーは元の位置に戻り、LED が点滅します。これは、エンジンの電圧が LED オフ電圧より低い場合に発生します。

スタンバイマルチバイブレータ (図 8)

マルチバイブレータを待っています

このようなデバイスには XNUMX つの安定状態があり、入力信号が印加された場合にのみ別の安定状態に変化します。この場合、マルチバイブレータは、入力の持続時間に関係なく、「その」持続時間のパルスを生成します。提案した装置のレイアウトで実験を行うことでこれを検証します。

初期状態では、トランジスタVT2はオープンしており、LED HL1が点灯しています。ここで、ソケット X1 と X2 を一時的に閉じるだけで十分です。これにより、コンデンサ C1 を流れる電流パルスがトランジスタ VT1 を開きます。そのコレクタの電圧は減少し、コンデンサC2は、それが閉じるような極性でトランジスタVT2のベースに接続される。 LED が消灯します。

コンデンサは放電を開始し、放電電流は抵抗器 R5 を流れ、トランジスタ VT2 は閉じたままになります。コンデンサが放電されるとすぐに、トランジスタ VT2 が再び開き、マルチバイブレータは「スタンバイ」モードに戻ります。

マルチバイブレータが発生するパルスの持続時間（不安定状態の持続時間）は、トリガの持続時間には依存せず、抵抗R5の抵抗値とコンデンサC2の容量によって決まります。同じ容量のコンデンサをC2と並列に接続すると、LEDはXNUMX倍の時間消灯します。

過電流信号装置 (図 1)

過電流信号装置

負荷によって消費される電流を監視する必要があり、それを超えた場合は、負荷または電源が故障しないように適時に電源をオフにする必要があります。同様のタスクを実行するには、消費電流の基準を超えたことを通知する信号装置が使用されます。このようなデバイスは、負荷回路で短絡が発生した場合に特別な役割を果たします。

信号装置の動作原理は何ですか? 理解するには、1 つのトランジスタで作成されたデバイスの提案されたレイアウトが可能になります。抵抗器 R1 がソケット X2、X3 から切り離されている場合、電源の負荷 (ソケット X4、X2 に接続されています) は抵抗器 R1 と HL1 LED の回路になります。LED が点灯して、状態を知らせます。ソケット X2 と X6 に電圧が存在します。この場合、電流はアラームセンサーである抵抗R1を流れます。しかし、その両端の電圧降下は小さいため、トランジスタ VT2 は閉じられます。したがって、トランジスタ VT2 も閉じられ、HL1 LED はオフになります。抵抗器 R2 の形で追加の負荷をソケット X1、X6 に接続し、抵抗器 R7 の両端の電圧降下が増加するため、合計電流を増やすことは価値があります。アラームしきい値を設定する可変抵抗器 R1 スライダーの適切な位置により、トランジスタ VT2 と VT2 が開きます。 HL1 LED が点滅し、重大な状況を知らせます。 LED HLXNUMX は点灯し続け、負荷に電圧がかかっていることを示します。

負荷回路で短絡が発生した場合はどうなりますか? これを行うには、ソケット X1 と X2 を (短時間) 閉じるだけで十分です。 HL2 LED が再び点滅し、HL1 が消灯します。

可変抵抗スライダーは、信号装置が 1 kΩ 抵抗 R1 の接続に応答しないが、追加負荷の代わりに、たとえば 300 Ω の抵抗が配置された場合に「機能」するような位置に設定できます。（セットに含まれております）。

プレフィックス「カラーサウンド」（図2）

プレフィックス「カラーサウンド」

人気のあるアマチュア無線設計の XNUMX つは、ライトダイナミックインスタレーション (SDU) です。「カラーミュージックプレフィックス」とも呼ばれます。このようなセットトップボックスを音源に接続すると、その画面に非常に奇妙な色の点滅が表示されます。

キットのもうXNUMXつのデザインは、「カラーサウンド」を取得する原理を知ることを可能にする最も単純なデバイスです。

セットトップボックスの入力には、C1 R4 と R3C2 の 1 つの周波数フィルターがあります。最初のものはより高い周波数を通過させ、2 つ目はより低い周波数を通過させます。フィルターによって選択された信号は増幅段に供給され、その負荷は LED です。さらに、高周波チャンネルには緑色の LED HLXNUMX があり、低周波チャンネルには赤色 (HLXNUMX) があります。

オーディオ周波数信号のソースは、たとえば、ラジオ受信機またはテープレコーダーである可能性があります。そのうちの 1 つのダイナミックヘッドには、2 本のワイヤを個別に接続し、セットトップボックスの入力ジャック XXNUMX と XXNUMX に接続する必要があります。演奏されるメロディーを聴きながら、LED が点滅するのを観察します。さらに、XNUMX つまたは別のキーの音に対する LED の「反応」を簡単に区別できます。たとえば、ドラムの音では赤色の LED が点滅し、バイオリンの音では緑色の LED が点滅します。 LED の明るさは、音源の音量コントロールによって設定されます。

温度インジケータ (図 3)

温度インジケーター

体温の上昇とともに柱が上昇する通常の水銀体温計は誰もが知っています。この場合、センサーは水銀であり、熱で膨張します。

温度に敏感な電子部品も数多くあります。これらは、たとえば環境の温度を測定したり、温度が所定の速度を超えたことを示すように設計されたデバイスのセンサーになることがあります。

提案されたレイアウトでは、このような感温素子としてシリコンダイオード VD1 が使用されます。トランジスタVT1のエミッタ回路に含まれています。ダイオードを流れる初期電流は、HL1 LED がほとんど点灯しないように設定されます (可変抵抗器 R1 を使用)。

ここで、指または加熱された物体でダイオードに触れると、その抵抗が減少し、その両端の電圧降下も減少します。その結果、トランジスタ VT1 のコレクタ電流と抵抗 R3 の両端の電圧降下が増加します。トランジスタ VT2 が閉じ始め、逆に VT3 が開きます。 LEDの明るさが増します。ダイオードを冷却すると、LED の輝度は元の値に戻ります。

トランジスタ VT1 が加熱された場合にも同様の結果が得られます。しかし、トランジスタ VT2 の加熱、さらには VT3 の加熱は LED の明るさに実質的に影響を与えません。LED を流れる電流の変化はほとんどありません。

これらの実験は、半導体デバイス (ダイオードとトランジスタ) のパラメータが周囲温度に依存することを示しています。

出版物: cxem.net

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