دوائر ومشاريع FET بسيطة

ال ترانزستور تأثير المجال أو FET عبارة عن جهاز أشباه موصلات 3 طرفي يستخدم لتبديل أحمال التيار المستمر عالية الطاقة من خلال مدخلات طاقة لا تذكر.

يأتي FET مع بعض الميزات الفريدة مثل مقاومة المدخلات العالية (بالميغا أوم) مع تحميل صفر تقريبًا على مصدر إشارة أو المرحلة السابقة المرفقة.

يعرض FET مستوى عاليًا من الموصلية التحويلية (1000 إلى 12000 ميكرو أوم ، اعتمادًا على العلامة التجارية ومواصفات الشركة المصنعة) وتردد التشغيل الأقصى بالمثل كبير (يصل إلى 500 ميجا هرتز لعدد غير قليل من المتغيرات).

لقد ناقشت بالفعل عمل FET والمميزات في واحدة من بلدي المقالات السابقة والتي يمكنك الاطلاع عليها للحصول على مراجعة تفصيلية للجهاز.

سنناقش في هذه المقالة بعض دوائر التطبيق الشيقة والمفيدة باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني. كل هذه الدوائر التطبيقية المعروضة أدناه تستغل خصائص مقاومة المدخلات العالية لـ FET لإنشاء دوائر إلكترونية ومشاريع دقيقة للغاية وحساسة وواسعة النطاق.

مضخم الصوت

تعمل FETs بشكل جيد للغاية لصنعها مضخمات ضبط بؤري تلقائي صغيرة نظرًا لصغر حجمها ، فإنها توفر مقاومة عالية للمدخلات ، وتتطلب كمية ضئيلة من طاقة التيار المستمر ، وتوفر استجابة ترددية رائعة.

توفر مضخمات التركيز البؤري التلقائي المستندة إلى FET ، والتي تتميز بدوائر بسيطة ، كسبًا ممتازًا للجهد ويمكن تصنيعها صغيرة بما يكفي لاستيعابها داخل مقبض ميكروفون أو في مسبار اختبار AF.

غالبًا ما يتم إدخالها في منتجات مختلفة بين المراحل التي يلزم فيها تعزيز الإرسال وحيث لا ينبغي تحميل الدوائر السائدة بشكل كبير.

يوضح الشكل أعلاه دائرة مرحلة واحدة ، مضخم ترانزستور واحد تتميز بالعديد من فوائد FET. التصميم هو وضع مصدر مشترك يمكن مقارنته بـ و دارة BJT الباعثة المشتركة .

تكون مقاومة دخل أمبير حول 1M المقدمة بواسطة المقاوم R1. FET المشار إليه هو جهاز منخفض التكلفة ومتاح بسهولة.

كسب الجهد للمضخم هو 10. السعة المثلى لإشارة الإدخال قبل قص ذروة إشارة الخرج هي حوالي 0.7 فولت جذر متوسط ​​التربيع ، وسعة جهد الخرج المكافئة هي 7 فولت جذر متوسط ​​التربيع. في مواصفات العمل بنسبة 100 ٪ ، تسحب الدائرة 0.7 مللي أمبير من خلال مصدر التيار المستمر بجهد 12 فولت.

باستخدام FET واحد ، يمكن أن يختلف جهد إشارة الإدخال ، جهد إشارة الخرج وتيار التشغيل DC إلى حد ما عبر القيم المذكورة أعلاه.

عند الترددات بين 100 هرتز و 25 كيلو هرتز ، تكون استجابة مكبر الصوت في حدود 1 ديسيبل من مرجع 1000 هرتز. يمكن أن تكون جميع المقاومات من النوع 1/4 واط. المكثفات C2 و C4 عبارة عن حزم إلكتروليتية بجهد 35 فولت ، ويمكن أن تكون المكثفات C1 و C3 تقريبًا أي أجهزة قياسية منخفضة الجهد.

يعمل مصدر طاقة البطارية القياسي أو أي مصدر طاقة تيار مستمر مناسب بشكل كبير ، ويمكن أيضًا أن يكون مضخم الصوت FET مدفوعًا بالطاقة الشمسية بواسطة سلسلتين من وحدات الطاقة الشمسية المصنوعة من السيليكون.

إذا رغبت في ذلك ، يمكن تنفيذ التحكم في الكسب القابل للضبط باستمرار عن طريق استبدال مقياس جهد 1 ميجا أوم للمقاوم R1. ستعمل هذه الدائرة بشكل جيد كمضخم أو كمضخم رئيسي في الكثير من التطبيقات التي تتطلب تعزيز إشارة بمقدار 20 ديسيبل عبر نطاق الموسيقى بأكمله.

من المحتمل أن تفي مقاومة المدخلات المتزايدة ومقاومة المخرجات المعتدلة بمعظم المواصفات. بالنسبة للتطبيقات منخفضة الضوضاء للغاية ، يمكن استبدال FET المحدد بـ FET المطابق القياسي.

دائرة مكبر للصوت FET ذات مرحلتين

يعرض الرسم البياني التالي أدناه دائرة مضخم FET على مرحلتين تتضمن مرحلتين متشابهتين مقترنة بـ RC ، مشابه لما تمت مناقشته في المقطع أعلاه.

تم تصميم دائرة FET هذه لتوفير دفعة كبيرة (40 ديسيبل) لأي إشارة تركيز بؤري تلقائي متواضعة ، ويمكن تطبيقها بشكل فردي أو تقديمها كمرحلة في المعدات التي تتطلب هذه القدرة.

تبلغ مقاومة الإدخال لدائرة مكبر الصوت FET ذات المرحلتين حوالي 1 ميغا أوم ، ويتم تحديدها بواسطة قيمة المقاوم المدخل R1. يبلغ كسب الجهد الكامل للتصميم 100 ، على الرغم من أن هذا الرقم قد ينحرف لأعلى أو لأسفل نسبيًا مع FETs محددة.

أعلى سعة لإشارة الإدخال قبل قص ذروة إشارة الخرج هي 70 mV rms مما ينتج عنه سعة إشارة الخرج البالغة 7 فولت rms.

في ظل الوضع الوظيفي الكامل ، قد تستهلك الدائرة ما يقرب من 1.4 مللي أمبير من خلال مصدر تيار مستمر بجهد 12 فولت ، ومع ذلك يمكن أن يتغير هذا التيار قليلاً اعتمادًا على خصائص FETs المحددة.

لم نجد أي حاجة لتضمين مرشح فصل عبر المراحل ، لأن هذا النوع من المرشحات قد يتسبب في انخفاض تيار مرحلة واحدة. تم اختبار استجابة تردد الوحدة بشكل مسطح في حدود ± 1 ديسيبل من مستوى 1 كيلو هرتز ، من 100 هرتز إلى أفضل من 20 كيلو هرتز.

نظرًا لأن مرحلة الإدخال تمتد 'مفتوحة على مصراعيها' ، فقد تكون هناك إمكانية لالتقاط همهمة من همهمة ، ما لم تكن هذه المرحلة ومحطات الإدخال محمية بشكل صحيح.

في المواقف المستمرة ، يمكن تقليل R1 إلى 0.47 ميج. في الحالات التي يحتاج فيها مكبر الصوت إلى إنشاء تحميل أصغر لمصدر الإشارة ، يمكن زيادة R1 إلى قيم كبيرة جدًا تصل إلى 22 ميغا أوم ، نظرًا لأن مرحلة الإدخال محمية بشكل جيد للغاية.

بعد قولي هذا ، قد تتسبب المقاومة فوق هذه القيمة في أن تصبح قيمة المقاومة مماثلة لقيمة مقاومة تقاطع FET.

مذبذب كريستال غير مضبوط

يظهر في الرسم البياني التالي دائرة مذبذب بلوري من نوع بيرس ، تستخدم ترانزستورًا وحيد التأثير في المجال. يتميز المذبذب البلوري من نوع بيرس بميزة العمل بدون ضبط. تحتاج فقط إلى توصيلها بلور ، ثم تزويدها بمصدر تيار مستمر لاستخراج خرج RF.

غير معدّل مذبذب كرستالى يتم تطبيقه في أجهزة الإرسال ، ومولدات الساعة ، والواجهات الأمامية لمستقبل أجهزة اختبار الكريستال ، والعلامات ، ومولدات إشارات التردد اللاسلكي ، وأجهزة رصد الإشارات (معايير التردد الثانوية) ، والعديد من الأنظمة ذات الصلة. ستُظهر دائرة FET ميلًا للبدء السريع للبلورات الأكثر ملاءمةً للضبط.

تستهلك دائرة مذبذب FET غير المضبوط حوالي 2 مللي أمبير من مصدر التيار المستمر بجهد 6 فولت. مع جهد المصدر هذا ، يكون جهد خرج التردد اللاسلكي للدائرة المفتوحة حوالي 4 ٪ فولت جذر متوسط ​​التربيع من الفولتية لإمداد التيار المستمر بقدر ما يمكن تطبيق 12 فولت ، مع زيادة خرج التردد اللاسلكي المقابل.

لمعرفة ما إذا كان مذبذب يعمل ، أغلق المفتاح S1 وقم بتوصيل مقياس جهد التردد اللاسلكي عبر أطراف خرج التردد اللاسلكي. في حالة عدم إمكانية الوصول إلى مقياس الترددات اللاسلكية ، يمكنك استخدام أي مقياس جهد تيار مستمر عالي المقاومة يتم تحويله بشكل مناسب من خلال الصمام الثنائي الجرمانيوم للأغراض العامة.

إذا اهتزت إبرة العداد ، فستشير إلى عمل الدائرة وانبعاث التردد اللاسلكي. يمكن أن يكون هناك نهج مختلف ، لتوصيل المذبذب مع الهوائي والمطاريف الأرضية لمستقبل CW الذي يمكن ضبطه مع التردد البلوري لتحديد تذبذبات التردد اللاسلكي.

لتجنب الأداء المعيب ، يوصى بشدة أن يعمل مذبذب بيرس مع نطاق التردد المحدد للبلورة عندما تكون البلورة عبارة عن قطع تردد أساسي.

إذا تم استخدام بلورات مفرطة النغمة ، فلن يتأرجح الإخراج عند التردد المقنن للبلورات ، بدلاً من التردد المنخفض كما هو محدد بواسطة النسب البلورية. لتشغيل البلورة بالتردد المقنن لبلورة مفرطة النغمة ، يجب أن يكون المذبذب من النوع المضبوط.

مذبذب بلوري مضبوط

يوضح الشكل (أ) أدناه دائرة مذبذب بلوري أساسي مصمم للعمل مع معظم أنواع البلورات. يتم ضبط الدائرة باستخدام سبيكة مفك البراغي القابلة للتعديل داخل المحث L1.

يمكن تخصيص هذا المذبذب بسهولة لتطبيقات مثل الاتصالات ، والأجهزة ، وأنظمة التحكم. يمكن استخدامه حتى كجهاز إرسال يعمل بالبراغيث ، للاتصالات أو التحكم في نموذج RC.

بمجرد ضبط دارة الطنين L1-C1 على التردد البلوري ، يبدأ المذبذب في سحب حوالي 2 مللي أمبير من مصدر التيار المستمر بجهد 6 فولت. يبلغ جهد خرج التردد اللاسلكي المرتبط بالدائرة المفتوحة حوالي 4 فولت جذر متوسط ​​التربيع.

سيتم تقليل سحب تيار التصريف بترددات 100 كيلو هرتز مقارنة بالترددات الأخرى ، بسبب مقاومة المحرِّض المستخدمة لهذا التردد.

يوضح الشكل التالي (ب) قائمة المحاثات الصناعية ذات التوليف البطيء (L1) والتي تعمل بشكل جيد للغاية مع دائرة مذبذب FET.

يتم اختيار المحاثة للتردد العادي 100 كيلو هرتز ، ونطاقات راديو 5 هام ، ونطاق المواطنين 27 ميجاهرتز ، ومع ذلك ، يتم الاهتمام بنطاق تحريض كبير من خلال التلاعب في سبيكة كل محث ، ونطاق تردد أوسع من النطاقات المقترحة في يمكن الحصول على الجدول مع كل محث واحد.

يمكن ضبط المذبذب على التردد البلوري الخاص بك ببساطة عن طريق قلب سبيكة لأعلى / لأسفل للمحث (L1) للحصول على الانحراف الأمثل لمقياس الفولتميتر اللاسلكي المتصل عبر أطراف خرج التردد اللاسلكي.

هناك طريقة أخرى تتمثل في ضبط L1 مع توصيل من 0 إلى 5 DC عند النقطة X: بعد ذلك ، قم بضبط سبيكة L1 بدقة حتى يتم رؤية انخفاض شديد في قراءة العداد.

تمنحك أداة ضبط السلاج وظيفة مضبوطة بدقة. في التطبيقات التي يصبح من الضروري فيها ضبط المذبذب بشكل متكرر باستخدام معايرة قابلة لإعادة الضبط ، يجب استخدام مكثف قابل للتعديل 100 بيكو فاراد بدلاً من C2 ، وتستخدم سبيكة التثبيت فقط لإصلاح أقصى تردد لنطاق الأداء.

مذبذب صوت التحول الطوري

إن مذبذب تحول الطور هو في الواقع دارة مضبوطة سهلة المقاومة والسعة والمحبوبة لإشارة خرجها الواضحة (الحد الأدنى من تشويه إشارة الموجة الجيبية).

يعتبر ترانزستور تأثير المجال FET هو الأكثر ملاءمة لهذه الدائرة ، لأن مقاومة المدخلات العالية لهذا FET لا ينتج عنها أي تحميل تقريبًا لمرحلة RC المحددة للتردد.

يوضح الشكل أعلاه دائرة مذبذب AF لتغيير الطور يعمل مع FET وحيد. في هذه الدائرة المعينة ، يعتمد التردد على 3-pin دائرة تحول الطور RC (C1-C2-C3-R1-R2-R3) التي تزود المذبذب باسمه المحدد.

بالنسبة لتغيير الطور بزاوية 180 درجة للتذبذب ، يتم اختيار قيم Q1 و R و C في خط التغذية الراجعة بشكل مناسب لتوليد تحول بمقدار 60 درجة على كل دبوس فردي (R1-C1 و R2-C2. و R3-C3) بين استنزاف وبوابة FET Q1.

للراحة ، يتم اختيار السعات لتكون متساوية في القيمة (C1 = C2 = C3) ويتم تحديد المقاومة أيضًا بقيم متساوية (R1 = R2 = R3).

سيكون تردد تردد الشبكة (ولهذا الأمر تردد التذبذب للتصميم) في هذه الحالة f = 1 / (10.88 RC). حيث f بالهرتز و R بالأوم و C بالفاراد.

مع القيم المعروضة في مخطط الدائرة ، يكون التردد نتيجة لذلك هو 1021 هرتز (على وجه التحديد 1000 هرتز مع مكثفات 0.05 فائق التوهج ، R1 ، R2. و R3 كل على حدة يجب أن يكون 1838 أوم). أثناء اللعب بمذبذب تحول الطور ، قد يكون من الأفضل تعديل المقاومات مقارنة بالمكثفات.

بالنسبة للسعة المعروفة (C) ، فإن المقاومة المقابلة (R) للحصول على التردد المطلوب (f) ستكون R = 1 / (10.88 f C) ، حيث R بالأوم ، و f بالهرتز ، و C بالفاراد.

لذلك ، مع المكثفات 0.05 فائق التوهج الموضحة في الشكل أعلاه ، فإن المقاومة المطلوبة لـ 400 هرتز = 1 / (10.88 × 400 × 5 × 10 ^ 8) = 1 / 0.0002176 = 4596 أوم. يوفر 2N3823 FET الناقلية الكبيرة (6500 / umho) اللازمة للعمل الأمثل لدائرة مذبذب تغيير الطور FET.

تسحب الدائرة حوالي 0.15 مللي أمبير عبر مصدر تيار مستمر بقوة 18 فولت ، ويبلغ خرج التركيز البؤري التلقائي للدائرة المفتوحة حوالي 6.5 فولت جذر متوسط ​​التربيع. جميع المقاومات المستخدمة في الدائرة هي or 1/4-watt 5٪. يمكن أن تكون المكثفات C5 و C6 من الأجهزة سهلة الاستخدام ذات الجهد المنخفض.

مكثف التحليل الكهربائي C4 هو في الواقع جهاز بقوة 25 فولت. لضمان تردد ثابت ، يجب أن تكون المكثفات Cl و C2 و C3 ذات جودة عالية ومتوافقة بعناية مع السعة.

جهاز استقبال فائق التجديد

يكشف الرسم البياني التالي عن دائرة شكل التبريد الذاتي للمستقبل التجديدي الفائق الذي تم إنشاؤه باستخدام ترانزستور تأثير المجال 2N3823 VHF.

باستخدام 4 ملفات مختلفة لـ L1 ، ستكتشف الدائرة بسرعة وتبدأ في استقبال إشارات نطاق لحم الخنزير 2 و 6 و 10 أمتار وربما حتى النقطة 27 ميجا هرتز. تفاصيل الملف موضحة أدناه:

• لتلقي نطاق 10 أمتار ، أو نطاق 27 ميجا هرتز ، استخدم محاثة L1 = 3.3 uH إلى 6.5 uH ، فوق سبيكة أساسية من الحديد المسحوق سابقة السيراميك.
• لاستقبال شريط بطول 6 أمتار ، استخدم L1 = 0.99 uH إلى 1.5 uH محاثة ، و 0.04 على شكل سيراميك ، و سبيكة حديدية.
• لاستقبال رياح النطاق 2 متر للهواة L1 مع 4 لفات رقم 14 سلك مكشوف بقطر 1/2 بوصة.

نطاق التردد يمكّن جهاز الاستقبال على وجه التحديد من الاتصالات القياسية وكذلك للتحكم في نموذج الراديو. جميع المحاثات عبارة عن حزم فردية ذات طرفين.

ال 27 ميجا هرتز والمحثات التي يبلغ قطرها 6 و 10 أمتار عبارة عن وحدات عادية مضبوطة بشكل دائري يجب تثبيتها على مآخذ ذات طرفين للتوصيل السريع أو الاستبدال (بالنسبة للمستقبلات أحادية النطاق ، يمكن لحام هذه المحرِّضات بشكل دائم فوق PCB).

بعد قولي هذا ، يجب أن يقوم المستخدم بلف الملف الذي يبلغ طوله مترين ، كما يجب تزويده بنوع دفع من مقبس القاعدة ، بصرف النظر عن جهاز استقبال أحادي النطاق.

تزيل شبكة المرشح المكونة من (RFC1-C5-R3) مكون التردد الراديوي من دائرة خرج المستقبل ، بينما يخفف مرشح إضافي (R4-C6) تردد الإخماد. محث 2.4 uH مناسب لمرشح RF.

كيفيه التنصيب

للتحقق من الدائرة التجديدية الفائقة في البداية:
1- قم بتوصيل سماعات الرأس عالية المقاومة بفتحات إخراج التركيز البؤري التلقائي.
2- اضبط وعاء التحكم في مستوى الصوت R5 على أعلى مستوى خرج له.
3- اضبط وعاء التحكم في التجديد R2 إلى أقصى حد له.
4- اضبط مكثف التوليف C3 على أعلى مستوى مكثف له.
5- اضغط على المفتاح S1.
6- استمر في تحريك مقياس الجهد R2 حتى تجد صوت هسهسة عاليًا في نقطة معينة على الوعاء ، مما يشير إلى بدء التجديد الفائق. سيكون حجم هذا الهسهسة ثابتًا إلى حد كبير أثناء ضبط المكثف C3 ، ولكن يجب أن يتحسن قليلاً حيث يتم تحريك R2 للأعلى نحو المستوى الأعلى.

7-التالي قم بتوصيل الهوائي والتوصيلات الأرضية. إذا وجدت أن اتصال الهوائي قد توقف عن الهسهسة ، فاضبط بدقة مكثف تشذيب الهوائي C1 حتى يعود صوت الهسهسة. سوف تحتاج إلى ضبط أداة التشذيب هذه باستخدام مفك براغي معزول ، مرة واحدة فقط لتمكين نطاق جميع نطاقات التردد.
8- الآن ، قم بضبط الإشارات في كل محطة ، مع مراقبة نشاط AGC لجهاز الاستقبال والاستجابة الصوتية لمعالجة الكلام.
9- يمكن معايرة قرص ضبط جهاز الاستقبال المثبت على C3 باستخدام مولد إشارة AM متصل بالهوائي والمطاريف الأرضية.
قم بتوصيل سماعات أذن عالية المقاومة أو مقياس جهد بؤري تلقائي إلى أطراف إخراج التركيز البؤري التلقائي ، مع كل تعديل للمولد ، اضبط C3 للحصول على المستوى الأمثل لقمة الصوت.

يمكن وضع الترددات العلوية في نطاقات 10 أمتار و 6 أمتار و 27 ميجاهرتز في نفس المكان فوق معايرة C3 عن طريق تغيير البزاقات اللولبية داخل الملفات المرتبطة ، باستخدام مولد الإشارة المثبت على التردد المطابق وله C3 ثابت عند النقطة المطلوبة بالقرب من الحد الأدنى من السعة.

ومع ذلك ، فإن الملف الذي يبلغ طوله 2 متر لا يحتوي على سبيكة ويجب تعديله عن طريق الضغط أو تمديد لفه من أجل التوافق مع تردد النطاق العلوي.

يجب على المُنشئ أن يضع في اعتباره أن المستقبل التجديدي الفائق هو في الواقع مشع قوي لطاقة التردد اللاسلكي وقد يتعارض بشدة مع أجهزة الاستقبال المحلية الأخرى المضبوطة على التردد المماثل.

تساعد أداة تشذيب اقتران الهوائي ، C1 ، على توفير قدر ضئيل من التوهين لإشعاع التردد اللاسلكي ، وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى انخفاض جهد البطارية إلى الحد الأدنى للقيمة التي ستدير مع ذلك حساسية مناسبة وحجم الصوت.

يعد مضخم التردد اللاسلكي الذي يتم تشغيله أمام المجدد الفائق وسيلة منتجة للغاية لتقليل انبعاث التردد اللاسلكي.

الفولتميتر DC الإلكترونية

يعرض الشكل التالي دائرة مقياس الفولتميتر الإلكتروني المتماثل للتيار المستمر الذي يتميز بمقاومة إدخال (والتي تتضمن المقاوم 1 ميجا أوم في المسبار المحمي) تبلغ 11 ميغا أوم.

تستهلك الوحدة 1.3 مللي أمبير تقريبًا من بطارية مدمجة 9 فولت ، B ، وبالتالي يمكن تركها جاهزة للعمل لفترات طويلة من الوقت. هذا الجهاز متخصص في قياس 0-1000 فولت في 8 نطاقات: 0-0.5 ، 0-1 ، 0-5 ، 0-10 ، 0-50 ، 0-100 ، 0-500 ، و O-1000 فولت.

مقسم جهد الدخل (تبديل النطاق) ، تتكون المقاومات الضرورية من مقاومات ذات قيمة مخزون متصلة بالسلسلة والتي يجب تحديدها بحذر للحصول على قيم مقاومة أقرب ما يمكن إلى القيم المصورة.

في حالة الحصول على مقاومات دقيقة من نوع الجهاز ، يمكن تقليل كمية المقاومات في هذا الخيط بنسبة 50٪. بمعنى ، بالنسبة لـ R2 و R3 ، استبدل 5 Meg. لـ R4 و R5 ، 4 ميج. لـ R6 و R7 ، 500 K لـ R8 و R9 ، 400 K لـ R10 و R11 ، 50 K لـ R12 و R13 ، 40K لـ R14 و R15 ، 5 K و R16 و R17،5 K.

هذا متوازن دارة الفولتميتر DC ميزات لا يوجد أي انجراف تقريبًا أي نوع من الانجراف في FET Q1 يتم مواجهته تلقائيًا مع انجراف موازنة في Q2. تخلق الوصلات الداخلية من الصرف إلى المصدر الخاصة بـ FETs ، جنبًا إلى جنب مع المقاومات R20 و R21 و R22 ، جسر مقاومة.

يعمل مقياس ميكرومتر العرض M1 مثل الكاشف داخل شبكة الجسر هذه. عندما يتم تطبيق إدخال إشارة صفرية على دائرة الفولتميتر الإلكتروني ، يتم تعريف المتر M1 على الصفر عن طريق ضبط توازن هذا الجسر باستخدام مقياس الجهد R21.

إذا تم إعطاء جهد تيار مستمر لاحقًا إلى أطراف الإدخال ، فسيؤدي ذلك إلى عدم التوازن في الجسر ، بسبب تغيير مقاومة التصريف إلى المصدر الداخلي في FETs ، مما يؤدي إلى قدر متناسب من الانحراف في قراءة العداد.

ال مرشح RC التي تم إنشاؤها بواسطة R18 و C1 تساعد على التخلص من همهمة التيار المتردد والضوضاء التي اكتشفها المسبار ودوائر تبديل الجهد.

إرشادات المعايرة الأولية

تطبيق الجهد صفر عبر أطراف الإدخال:
1 قم بتشغيل S2 واضبط مقياس الجهد R21 حتى يقرأ المقياس M1 صفرًا على المقياس. يمكنك ضبط مفتاح النطاق S1 على أي مكان في هذه الخطوة الأولية.

2- تبديل نطاق الموضع إلى موضعه 1 فولت.
3- قم بتوصيل مصدر تيار مستمر بجهد 1 فولت تم قياسه بدقة عبر أطراف الإدخال.
4-ضبط المقاوم للتحكم في المعايرة R19 للحصول على انحراف دقيق كامل النطاق للمتر M1.
5- قم بإزالة جهد الدخل لفترة وجيزة وتحقق مما إذا كان العداد لا يزال في نقطة الصفر. إذا كنت لا ترى ذلك ، فأعد تعيين R21.
6- قم بالتبديل بين الخطوات 3 و 4 و 5 حتى ترى انحرافًا كاملاً للمقياس استجابةً لإمداد إدخال 1 فولت ، وتعود الإبرة إلى علامة الصفر بمجرد إزالة إدخال 1 فولت.

سيتطلب Rheostat R19 عدم تكرار الإعداد بمجرد تنفيذ الإجراءات المذكورة أعلاه ، ما لم يتم بالطبع إزاحة إعداداته بطريقة ما.

قد تتطلب R21 المخصصة للإعداد الصفري إعادة تعيين غير متكرر. في حالة أن مقاومات النطاق R2 إلى R17 هي مقاومات دقيقة ، فإن هذه المعايرة أحادية النطاق ستكون مجرد نطاقات متبقية كافية ستدخل تلقائيًا في نطاق المعايرة.

يمكن رسم قرص الجهد الحصري للمتر ، أو يمكن تحديد مقياس 0-100 uA الحالي بالفولت من خلال تخيل المضاعف المناسب عبر الكل باستثناء النطاق 0-100 فولت.

الفولتميتر عالي المقاومة

يمكن بناء مقياس الفولتميتر بمقاومة عالية بشكل لا يصدق من خلال مضخم ترانزستور بتأثير المجال. يوضح الشكل أدناه دائرة بسيطة لهذه الوظيفة ، والتي يمكن تخصيصها بسرعة في جهاز محسّن آخر.

في حالة عدم وجود مدخل للجهد ، يحافظ R1 على بوابة FET عند الإمكانات السالبة ، ويتم تعريف VR1 لضمان أن تيار الإمداد عبر العداد M هو الحد الأدنى. بمجرد تزويد بوابة FET بجهد موجب ، يشير العداد M إلى تيار الإمداد.

يتم وضع المقاوم R5 فقط مثل المقاوم المحدد الحالي ، من أجل حماية العداد.

إذا تم استخدام 1 ميغا أوم للمقاومات R1 ، فإن مقاومات 10 ميغا أوم لـ R2 و R3 و R4 ستمكّن العداد من قياس نطاقات الجهد بين 0.5 فولت و 15 فولت تقريبًا.

يمكن أن يكون مقياس الجهد VR1 عادة 5 كيلو

سيكون التحميل الذي يفرضه العداد على دائرة بجهد 15 فولت مقاومة عالية ، أكثر من 30 ميغا أوم.

يستخدم المفتاح S1 لاختيار نطاقات قياس مختلفة. إذا تم استخدام 100 uA meter ، فيمكن أن يكون R5 هو 100 k.

قد لا يوفر المقياس مقياسًا خطيًا ، على الرغم من أنه يمكن إنشاء معايرة محددة بسهولة من خلال وعاء ومقياس الفولتميتر ، مما يتيح للجهاز قياس جميع الفولتية المطلوبة عبر خيوط الاختبار.

مقياس السعة القراءة المباشرة

يعد قياس قيم السعة بسرعة وفعالية السمة الرئيسية للدائرة المعروضة في مخطط الدائرة أدناه.

يقوم مقياس السعة هذا بتنفيذ هذه النطاقات الأربعة المنفصلة من 0 إلى 0.1 درجة فهرنهايت من 0 إلى 200 درجة فهرنهايت ، ومن 0 إلى 1000 درجة فهرنهايت ، ومن 0 إلى 0.01 درجة فهرنهايت ، ومن 0 إلى 0.1 درجة فهرنهايت. إجراء عمل الدائرة خطي تمامًا ، مما يسمح بمعايرة سهلة لمقياس ميكرومتر M1 من 0 إلى 50 DC في بيكوفاراد وميكروفاراد.

يمكن قياس السعة غير المعروفة الموصولة في الفتحات X-X لاحقًا مباشرة من خلال المقياس ، دون الحاجة إلى أي نوع من الحسابات أو معالجات الموازنة.

تتطلب الدائرة حوالي 0.2 مللي أمبير من خلال بطارية مدمجة بقوة 18 فولت ، ب. في هذه الدائرة الخاصة بمقياس السعة ، يعمل زوجان من FETs (Q1 و Q2) في وضع الهزاز المتعدد القياسي المقترن بالتصريف.

ناتج الهزاز المتعدد ، الذي تم الحصول عليه من استنزاف Q2 ، هو موجة مربعة ذات سعة ثابتة بتردد تحدده بشكل أساسي قيم المكثفات C1 إلى C8 والمقاومات R2 إلى R7.

يتم تحديد السعات في كل من النطاقات بشكل متماثل ، بينما يتم إجراء نفس الشيء لاختيار المقاومات أيضًا.

6 قطب. 4-موقف. يختار المفتاح الدوار (S1-S2-S3-S4-S5-S6) المكثفات والمقاومات متعددة الهزاز المناسبة جنبًا إلى جنب مع مجموعة مقاومة دائرة العداد اللازمة لتسليم تردد الاختبار لنطاق سعة محدد.

يتم تطبيق الموجة المربعة على الدائرة المترية من خلال مكثف غير معروف (متصل عبر المحطات X-X). لا داعي للقلق بشأن أي إعداد لصفر متر حيث من المتوقع أن تبقى إبرة المقياس عند الصفر طالما لم يتم توصيل مكثف غير معروف في الفتحات X-X.

بالنسبة لتردد الموجة المربعة المحدد ، فإن انحراف إبرة العداد يولد قراءة متناسبة مباشرة مع قيمة السعة غير المعروفة C ، جنبًا إلى جنب مع استجابة خطية لطيفة.

ومن ثم ، إذا تم تنفيذ المعايرة الأولية للدائرة باستخدام مكثف تم تحديده بدقة 1000 pF متصل بأطراف XX ، وتم ضبط مفتاح النطاق على الموضع B ، وتم ضبط وعاء المعايرة R11 لتحقيق انحراف دقيق كامل النطاق على العداد M1 ، ثم سيقيس العداد بدون أي شك قيمة 1000 بيكو فاراد عند انحرافه الكامل.

منذ المقترح دارة متر السعة توفر استجابة خطية لها ، يمكن توقع قراءة 500 pF في حوالي نصف مقياس قرص العداد ، و 100 pF بمقياس 1/10 ، وما إلى ذلك.

للنطاقات الأربعة من قياس السعة ، يمكن تبديل تردد الهزاز المتعدد إلى القيم التالية: 50 كيلو هرتز (0–200 بيكو فاراد) ، 5 كيلو هرتز (0-1000 بيكو فاراد) ، 1000 هرتز (0–0.01 فائق التوهج) ، و 100 هرتز (0-0.1 فائق التوهج).

لهذا السبب ، يتبادل الجزءان S2 و S3 المكثفات متعددة الهزاز بمجموعات مكافئة في انسجام مع أقسام التبديل S4 و S5 التي تقوم بتبديل المقاومات متعددة الهزاز من خلال أزواج مكافئة.

يجب أن تكون المكثفات المحددة للتردد مطابقة للسعة في أزواج: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 و C4 = C8. وبالمثل ، يجب أن تكون مقاومات تحديد التردد مطابقة للمقاومة في أزواج: R2 = R5. R3 = R6 ، و R4 = R7.

يجب أيضًا مطابقة مقاومات الحمل R1 و R8 عند استنزاف FET بشكل مناسب. الأواني R9. يجب أن تكون R11 و R13 و R15 المستخدمة للمعايرة من أنواع الأسلاك الملتفة ولأنها يتم ضبطها فقط لغرض المعايرة ، يمكن تركيبها داخل حاوية الدائرة ، وتزويدها بأعمدة ذات فترة زمنية محددة لتمكين الضبط من خلال مفك براغي.

يجب أن تكون جميع المقاومات الثابتة (R1 إلى R8. R10 ، R12. R14) مصنفة بمقدار 1 واط.

المعايرة الأولية

لبدء عملية المعايرة ، ستحتاج إلى أربعة مكثفات معروفة تمامًا ومنخفضة التسرب للغاية ، لها القيم: 0.1 uF ، 0.01 uF ، 1000 pF ، و 200 pF ،
1-إبقاء مفتاح النطاق في الموضع D ، أدخل مكثف 0.1 uF إلى المحطات X-X.
2-مفتاح التشغيل S1.

يمكن رسم بطاقة عداد مميزة ، أو يمكن كتابة الأرقام على قرص الخلفية الحالي لمقياس ميكرومتر للإشارة إلى نطاقات السعة من 0-200 pF ، و0-1000 pF ، و0-0.01 uF ، و0-0 1 uF.

مع استخدام مقياس السعة أكثر ، قد تشعر أنه من الضروري توصيل مكثف غير معروف بأطراف X-X ، قم بتشغيل S1 لاختبار قراءة السعة على العداد. لتحقيق أقصى قدر من الدقة ، يُنصح بدمج النطاق الذي سيسمح بالانحراف حول القسم العلوي من مقياس العداد.

مقياس قوة المجال

تم تصميم دائرة FET أدناه لاكتشاف قوة جميع الترددات ضمن 250 ميجاهرتز أو قد تكون أعلى في بعض الأحيان.

تقوم عصا معدنية صغيرة ، وقضيب ، وهوائي تلسكوبي باكتشاف واستقبال طاقة التردد اللاسلكي. يصحح D1 الإشارات ويوفر جهدًا إيجابيًا لبوابة FET ، فوق R1. يعمل FET مثل مضخم التيار المستمر. يمكن أن تتراوح قيمة وعاء 'Set Zero' بين 1k و 10k.

في حالة عدم وجود إشارة إدخال RF ، تقوم بضبط إمكانات البوابة / المصدر بحيث يعرض المقياس تيارًا صغيرًا فقط ، مما يزيد بشكل متناسب اعتمادًا على مستوى إشارة الإدخال RF.

للحصول على حساسية أعلى ، يمكن تركيب عداد 100uA. بخلاف ذلك ، قد يعمل مقياس الحساسية المنخفض مثل 25uA أو 500uA أو 1mA أيضًا بشكل جيد ، ويوفر قياسات قوة التردد اللاسلكي المطلوبة.

إذا كان مقياس شدة المجال مطلوب لاختبار VHF فقط ، يجب دمج خانق VHF ، ولكن للتطبيق العادي حول الترددات المنخفضة ، فإن خنق الموجة القصيرة ضروري. المحاثة التي تبلغ 2.5 مللي أمبير تقريبًا ستقوم بالمهمة حتى 1.8 ميجا هرتز وترددات أعلى.

يمكن بناء دائرة مقياس شدة المجال FET داخل صندوق معدني مضغوط ، مع تمديد الهوائي خارج العلبة ، عموديًا.

أثناء التشغيل ، يتيح الجهاز ضبط مضخم الإرسال النهائي والدوائر الهوائية ، أو إعادة محاذاة التحيز والمحرك والمتغيرات الأخرى ، لتأكيد الإخراج المشع الأمثل.

يمكن رؤية نتيجة التعديلات من خلال الانحراف الحاد لأعلى أو غمس إبرة العداد أو القراءة على مقياس شدة المجال.

كاشف الرطوبة

سوف تتعرف دائرة FET الحساسة الموضحة أدناه على وجود الرطوبة الجوية. طالما أن وسادة الاستشعار خالية من الرطوبة ، فستكون مقاومتها مفرطة.

من ناحية أخرى ، فإن وجود الرطوبة على الوسادة سيقلل من مقاومتها ، وبالتالي فإن TR1 سيسمح بتوصيل التيار عن طريق P2 ، مما يتسبب في أن تصبح قاعدة TR2 موجبة. سيؤدي هذا الإجراء إلى تنشيط الترحيل.

يتيح VR1 إمكانية إعادة تنظيم المستوى حيث يتم تبديل TR1 إلى وضع التشغيل ، وبالتالي يقرر حساسية الدائرة. يمكن إصلاح هذا إلى مستوى عالٍ للغاية.

يسمح وعاء VR2 بضبط تيار المجمع ، لضمان أن التيار عبر ملف الترحيل صغير جدًا خلال الفترات التي تكون فيها لوحة الاستشعار جافة.

يمكن أن يكون TR1 هو 2N3819 أو أي FET مشترك آخر ، ويمكن أن يكون TR2 هو BC108 أو ترانزستور NPN عادي عالي الكسب. يتم إنتاج وسادة الإحساس بسرعة من 0.1 بوصة أو 0.15 في دائرة مثقوبة مصفوفة PCB مع رقائق موصلة عبر صفوف الثقوب.

تعد اللوحة بقياس 1 × 3 بوصات كافية إذا تم استخدام الدائرة ككاشف لمستوى المياه ، ولكن يوصى باستخدام لوحة أكبر حجمًا (ربما 3 × 4 بوصات) لتمكين FET كشف الرطوبة خاصة خلال موسم الأمطار.

يمكن أن تكون وحدة التحذير أي جهاز مرغوب فيه مثل مصباح الإشارة أو الجرس أو الجرس أو مذبذب الصوت ، ويمكن دمجها داخل العلبة أو وضعها خارجيًا وتوصيلها من خلال كابل تمديد.

منظم ضغط كهربي

يوفر منظم الجهد البسيط FET الموضح أدناه كفاءة جيدة بشكل معقول باستخدام أقل عدد من الأجزاء. الدائرة الأساسية موضحة أدناه (أعلى).

أي نوع من التباين في جهد الخرج الناجم عن تغيير في مقاومة الحمل يغير جهد مصدر البوابة في f.e.t. عبر R1 و R2. هذا يؤدي إلى تغيير معاكسة في تيار التصريف. نسبة الاستقرار رائعة ( ≈ 1000) ومع ذلك ، فإن مقاومة الخرج عالية جدًا R0> 1 / (YFs> 500Ω) ويكون تيار الإخراج ضئيلًا بالفعل.

للتغلب على هذه الحالات الشاذة ، تم تحسين القاع دائرة منظم الجهد يمكن استخدامها. يتم تقليل مقاومة الإخراج بشكل كبير دون المساس بنسبة التثبيت.

الحد الأقصى لتيار الخرج مقيد بالتبديد المسموح به للترانزستور الأخير.

يتم تحديد المقاوم R3 لإنشاء تيار هادئ من زوج من مللي أمبير في TR3. أدى الإعداد الجيد للاختبار بتطبيق القيم المشار إليها إلى حدوث تغيير أقل من 0.1 فولت حتى عندما يتغير تيار الحمل من 0 إلى 60 مللي أمبير عند خرج 5 فولت. لم يتم النظر في تأثير درجة الحرارة على جهد الخرج ، ولكن يمكن التحكم فيه من خلال الاختيار الصحيح لتيار التصريف في التيار الكهربائي.

خلاط صوت

قد تكون مهتمًا في بعض الأحيان بالتلاشي أو التلاشي أو اخلط بضع إشارات صوتية بمستويات مخصصة. يمكن استخدام الدائرة الموضحة أدناه لتحقيق هذا الغرض. يرتبط أحد المدخلات الخاصة بالمقبس 1 ، والثاني بالمقبس 2. وقد تم تصميم كل مدخل واحد لقبول الممانعات العالية أو الأخرى ، ويمتلك تحكمًا مستقلاً في مستوى الصوت VR1 و VR2.

توفر المقاومات R1 و R2 عزلًا عن الأواني VR1 و VR2 لضمان أن الإعداد الأقل من أحد الأواني لا يؤسس إشارة الإدخال للوعاء الآخر. يعد هذا الإعداد مناسبًا لجميع التطبيقات القياسية ، باستخدام الميكروفونات ، والتقاط الالتقاط ، والموالف ، والهاتف المحمول ، وما إلى ذلك.

ستعمل FET 2N3819 بالإضافة إلى مجموعات FET الصوتية والأغراض العامة الأخرى دون أي مشاكل. يجب أن يكون الإخراج موصلًا محميًا من خلال C4.

تحكم بسيط في النغمة

تتيح أدوات التحكم في نغمة الموسيقى المتغيرة تخصيص الصوت والموسيقى حسب التفضيل الشخصي ، أو تسمح بقدر معين من التعويض لتعزيز استجابة التردد الإجمالية لإشارة صوتية.

هذه لا تقدر بثمن بالنسبة للمعدات القياسية التي غالبًا ما يتم دمجها مع وحدات الإدخال البلورية أو المغناطيسية ، أو للراديو ومكبر الصوت ، وما إلى ذلك ، والتي تفتقر إلى دوائر الإدخال المخصصة لمثل هذا التخصص في الموسيقى.

يتم عرض ثلاث دوائر مختلفة للتحكم في النغمة السلبية في الشكل أدناه.

يمكن إجراء هذه التصميمات للعمل مع مرحلة المضخم الأولي الشائعة كما هو موضح في A. مع وحدات التحكم في النغمة السلبية هذه ، قد يكون هناك خسارة عامة في الصوت مما يؤدي إلى بعض الانخفاض في مستوى إشارة الخرج.

في حالة احتواء مكبر الصوت عند A على ربح كافٍ ، فلا يزال من الممكن تحقيق حجم مُرضٍ. هذا يعتمد على مكبر الصوت وكذلك الشروط الأخرى ، وعندما يُفترض أن المضخم الأولي قد يعيد إنشاء الحجم. في المرحلة أ ، يعمل VR1 مثل التحكم في النغمة ، حيث يتم تقليل الترددات الأعلى استجابةً لسير الماسحة نحو C1.

VR2 سلكي لتشكيل كسب أو التحكم في مستوى الصوت. توفر R3 و C3 تحيزًا للمصدر وتجاوزًا ، ووظيفة R2 كحمل صوت استنزاف ، بينما يتم الحصول على الإخراج من C4. يتم استخدام R1 مع C2 لفصل خط الإمداد الموجب.

يمكن تشغيل الدوائر من مصدر تيار مستمر بجهد 12 فولت. يمكن تعديل R1 إذا لزم الأمر لزيادة الفولتية. في هذه الدوائر والدوائر ذات الصلة ، ستجد خط عرض كبير في اختيار المقادير لمواضع مثل C1.

في الدائرة B ، يعمل VR1 مثل أداة التحكم في القطع العلوي ، ويعمل VR2 كعنصر تحكم في مستوى الصوت. يقترن C2 بالبوابة عند G ، ويقدم المقاوم 2.2 M طريق التيار المستمر عبر البوابة إلى الخط السالب ، والأجزاء المتبقية هي R1 و R2 و P3 و C2 و C3 و C4 كما في A.

القيم النموذجية لـ B هي:

• C1 = 10nF
• VR1 = 500 كيلو خطي
• C2 = 0.47 فائق التوهج
• VR2 = سجل 500 كيلو

تم الكشف عن تحكم آخر في القطع العلوي في C. هنا ، R1 و R2 متطابقان مع R1 و R2 لـ A.

يتم دمج C2 من A كما هو الحال في A. أحيانًا يمكن تضمين هذا النوع من التحكم في النغمة في مرحلة موجودة مسبقًا بدون أي عائق تقريبًا أمام لوحة الدائرة. يمكن أن يكون C1 عند C 47nF ، و VR1 25 كيلو.

يمكن تجربة أحجام أكبر لـ VR1 ، ومع ذلك يمكن أن يؤدي ذلك إلى جزء كبير من النطاق المسموع لـ VR1 يستهلك جزءًا صغيرًا فقط من دورانه. يمكن جعل C1 أعلى ، لتوفير قطع علوي محسن. تتأثر النتائج التي تم الحصول عليها بقيم مختلفة للأجزاء بمقاومة الدائرة.

راديو ديود واحد

تظهر دائرة FET التالية أدناه بسيطة جهاز استقبال راديو ديود مضخم باستخدام FET واحد وبعض الأجزاء السلبية. يمكن أن يكون VC1 بحجم نموذجي 500 pF أو مكثف ضبط GANG متطابق أو أداة تشذيب صغيرة في حالة احتياج جميع النسب إلى أن تكون مضغوطة.

تم بناء ملف الهوائي التوليفي باستخدام خمسين لفة من 26 swg إلى 34 سلك swg ، فوق قضيب من الفريت. أو يمكن إنقاذها من أي مستقبل موجي متوسط ​​موجود. سيمكن عدد اللفات من استقبال جميع نطاقات MW القريبة.

جهاز استقبال راديو MW TRF

TRF التالي شامل نسبيًا دارة راديو MW يمكن بناؤها باستخدام كوبيه فقط من FETs. إنه مصمم لتوفير استقبال سماعة رأس لائق. بالنسبة لمدى أطول ، يمكن توصيل سلك هوائي أطول بالراديو ، وإلا يمكن استخدامه بحساسية أقل بالاعتماد على ملف قضيب الفريت فقط لالتقاط إشارة MW القريبة. يعمل TR1 مثل الكاشف ، ويتحقق التجديد من خلال النقر على ملف الضبط.

يعزز تطبيق التجديد الانتقائية بشكل كبير ، فضلاً عن الحساسية للإرسالات الأضعف. يسمح مقياس الجهد VR1 بإعادة المحاذاة اليدوية لإمكانيات الصرف لـ TR1 ، وبالتالي يعمل كعنصر تحكم في التجديد. يتم توصيل خرج الصوت من TR1 بـ TR2 بواسطة C5.

هذا FET هو مكبر صوت ، يقود سماعات الرأس. تعد سماعة الرأس الكاملة أكثر ملاءمة للضبط غير الرسمي ، على الرغم من أن الهواتف ذات مقاومة التيار المستمر بمقدار 500 أوم تقريبًا ، أو حوالي 2k مقاومة ، ستقدم نتائج ممتازة لراديو FET MW هذا. في حالة الحاجة إلى سماعة أذن صغيرة للاستماع ، يمكن أن تكون جهاز مغناطيسي متوسط ​​أو عالي المقاومة.

كيف تصنع ملف الهوائي

تم بناء ملف هوائي التوليف باستخدام خمسين لفة من سلك 26swg المطلي بالمينا الفائقة ، فوق قضيب حديدي قياسي يبلغ طوله حوالي 5 بوصة × 3/8 بوصة. في حالة لف المنعطفات فوق أنبوب بطاقة رفيع يسهل انزلاق الملف على القضيب ، فقد يجعل من الممكن ضبط تغطية الشريط على النحو الأمثل.

سيبدأ اللف عند A ، ويمكن استخراج التنصت على الهوائي عند النقطة B عند حوالي خمسة وعشرين دورة.

النقطة D هي المحطة الطرفية المؤرضة للملف. سيعتمد الموضع الأكثر فاعلية للضغط على C إلى حد ما على FET المحدد ، والجهد الكهربائي للبطارية ، وما إذا كان سيتم دمج مستقبل الراديو مع سلك هوائي خارجي بدون هوائي.

إذا كان التنصت C قريبًا جدًا من النهاية D ، فسيتوقف التجديد عن البدء ، أو سيكون ضعيفًا للغاية ، حتى مع تشغيل VR1 للجهد الأمثل. ومع ذلك ، فإن وجود الكثير من المنعطفات بين C و D ، سيؤدي إلى التذبذب ، حتى مع تدوير VR1 قليلاً ، مما يؤدي إلى إضعاف الإشارات.