Các dự án và mạch FET đơn giản

Các Transistor hiệu ứng trường hoặc FET là một thiết bị bán dẫn 3 đầu cuối được sử dụng để chuyển đổi tải DC công suất cao thông qua các đầu vào công suất không đáng kể.

FET đi kèm với một số tính năng độc đáo như trở kháng đầu vào cao (trong megohms) và gần như không tải trên nguồn tín hiệu hoặc giai đoạn trước kèm theo.

FET thể hiện mức độ dẫn điện cao (1000 đến 12.000 microohms, phụ thuộc vào thương hiệu và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất) và tần số hoạt động tối đa tương tự cũng lớn (lên đến 500 MHz cho một số biến thể).

Tôi đã thảo luận về hoạt động và đặc điểm của FET trong một trong những bài viết trước mà bạn có thể xem qua để đánh giá chi tiết về thiết bị.

Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về một số mạch ứng dụng thú vị và hữu ích sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Tất cả các mạch ứng dụng này được trình bày dưới đây khai thác các đặc tính trở kháng đầu vào cao của FET để tạo ra các dự án và mạch điện tử phạm vi rộng, cực kỳ chính xác.

Bộ tiền khuếch đại âm thanh

FETs hoạt động rất hiệu quả để tạo bộ khuếch đại AF mini bởi vì nó nhỏ, nó cung cấp trở kháng đầu vào cao, nó chỉ cần một lượng nhỏ nguồn DC và nó cung cấp đáp ứng tần số lớn.

Bộ khuếch đại AF dựa trên FET, có các mạch đơn giản, mang lại mức tăng điện áp tuyệt vời và có thể được cấu tạo đủ nhỏ để lắp trong tay cầm micrô hoặc trong đầu dò kiểm tra AF.

Chúng thường được đưa vào các sản phẩm khác nhau giữa các giai đoạn yêu cầu tăng cường đường truyền và khi mạch điện hiện hành không được tải đáng kể.

Hình trên cho thấy mạch của một giai đoạn, bộ khuếch đại một bóng bán dẫn có nhiều lợi ích của FET. Thiết kế là chế độ nguồn chung có thể so sánh với và mạch BJT cực phát chung .

Trở kháng đầu vào của amp là khoảng 1M được giới thiệu bởi điện trở R1. FET được chỉ định là một thiết bị giá rẻ và dễ sử dụng.

Độ lợi điện áp của bộ khuếch đại là 10. Biên độ tín hiệu đầu vào tối ưu ngay trước khi cắt đỉnh tín hiệu đầu ra là khoảng 0,7 volt rms và biên độ điện áp đầu ra tương đương là 7 volt rms. Ở thông số kỹ thuật làm việc 100%, mạch kéo 0,7 mA qua nguồn DC 12 volt.

Sử dụng một FET duy nhất, điện áp tín hiệu đầu vào, điện áp tín hiệu đầu ra và dòng điện hoạt động DC có thể thay đổi ở một mức độ nào đó theo các giá trị được cung cấp ở trên.

Ở tần số từ 100 Hz đến 25 kHz, phản hồi của bộ khuếch đại nằm trong phạm vi 1 dB so với tham chiếu 1000 Hz. Tất cả các điện trở có thể là loại 1/4 watt. Các tụ điện C2 và C4 là các gói điện phân 35 volt, và các tụ điện C1 và C3 có thể chỉ là về bất kỳ thiết bị điện áp thấp tiêu chuẩn nào.

Nguồn cung cấp pin tiêu chuẩn hoặc bất kỳ nguồn điện DC phù hợp nào hoạt động cực kỳ hiệu quả, bộ khuếch đại FET cũng có thể được điều khiển bằng năng lượng mặt trời nhờ một vài mô-đun năng lượng mặt trời silicon gắn liền.

Nếu mong muốn, việc kiểm soát độ lợi có thể điều chỉnh liên tục có thể được thực hiện bằng cách thay thế một chiết áp 1 megohm cho điện trở R1. Mạch này sẽ hoạt động tốt như một bộ tiền khuếch đại hoặc bộ khuếch đại chính trong nhiều ứng dụng đòi hỏi mức tăng tín hiệu 20 dB trong toàn bộ dải âm nhạc.

Trở kháng đầu vào tăng lên và trở kháng đầu ra vừa phải có thể sẽ đáp ứng phần lớn các thông số kỹ thuật. Đối với các ứng dụng có độ ồn cực thấp, FET được chỉ định có thể được thay thế bằng FET phù hợp tiêu chuẩn.

Mạch khuếch đại FET 2 tầng

Sơ đồ tiếp theo dưới đây cho thấy mạch của một bộ khuếch đại FET hai giai đoạn bao gồm một vài giai đoạn được ghép nối RC tương tự, tương tự như những gì đã được thảo luận trong phân đoạn trên.

Mạch FET này được thiết kế để cung cấp mức tăng lớn (40 dB) cho bất kỳ tín hiệu AF khiêm tốn nào và có thể được áp dụng riêng lẻ hoặc được giới thiệu như một giai đoạn trong thiết bị yêu cầu khả năng này.

Trở kháng đầu vào của mạch khuếch đại FET 2 tầng là khoảng 1 megohm, được xác định bởi giá trị điện trở đầu vào R1. Tất cả mức tăng điện áp vòng của thiết kế là 100, mặc dù con số này có thể lệch lên hoặc xuống tương đối với các FET cụ thể.

Biên độ tín hiệu đầu vào cao nhất trước khi cắt đỉnh tín hiệu đầu ra là 70 mV rms dẫn đến biên độ tín hiệu đầu ra là 7 vôn rms.

Ở chế độ đầy đủ chức năng, mạch có thể tiêu thụ khoảng 1,4 mA thông qua nguồn DC 12 volt, tuy nhiên dòng điện này có thể thay đổi một chút tùy thuộc vào đặc tính của các FET cụ thể.

Chúng tôi không tìm thấy bất kỳ nhu cầu nào về việc bao gồm bộ lọc tách giữa các giai đoạn, vì loại bộ lọc này có thể làm giảm dòng điện của một giai đoạn. Đáp ứng tần số của thiết bị được thử nghiệm bằng phẳng trong phạm vi ± 1 dB của mức 1 kHz, từ 100 Hz đến tốt hơn 20 kHz.

Bởi vì giai đoạn đầu vào mở rộng “mở rộng”, có thể có khả năng xảy ra tiếng ồn, trừ khi giai đoạn này và các thiết bị đầu cuối đầu vào được che chắn đúng cách.

Trong các tình huống dai dẳng, R1 có thể giảm xuống 0,47 Meg. Trong các tình huống mà bộ khuếch đại cần tạo ra tải nhỏ hơn của nguồn tín hiệu, R1 có thể được tăng lên đến giá trị rất lớn lên đến 22 megohms, do tầng đầu vào được che chắn cực kỳ tốt.

Phải nói rằng, điện trở trên giá trị này có thể làm cho giá trị điện trở trở thành giá trị điện trở đường giao nhau FET.

Bộ dao động tinh thể không điều khiển

Mạch dao động tinh thể kiểu Pierce, sử dụng một bóng bán dẫn hiệu ứng trường duy nhất, được thể hiện trong sơ đồ sau. Bộ dao động tinh thể kiểu Pierce có lợi ích của việc làm việc mà không cần điều chỉnh. Nó chỉ cần được gắn với một tinh thể, sau đó được cấp nguồn bằng nguồn điện một chiều, để lấy ra một đầu ra RF.

Không được huấn luyện dao động tinh thể được ứng dụng trong máy phát, máy phát đồng hồ, máy kiểm tra tinh thể đầu trước của máy thu, bộ đánh dấu, bộ tạo tín hiệu RF, bộ dò tín hiệu (tiêu chuẩn tần số phụ) và một số hệ thống liên quan. Mạch FET sẽ hiển thị xu hướng bắt đầu nhanh chóng cho các tinh thể phù hợp hơn để điều chỉnh.

Mạch dao động không điều chỉnh FET tiêu thụ khoảng 2 mA từ nguồn một chiều 6 vôn. Với điện áp nguồn này, điện áp đầu ra RF mạch hở là khoảng 4% volt rms điện áp nguồn DC có thể được áp dụng nhiều nhất là 12 volt, với đầu ra RF tăng tương ứng.

Để tìm hiểu xem dao động đang hoạt động, đóng công tắc S1 và nối một vôn kế RF qua các đầu cuối Đầu ra RF. Trong trường hợp không thể tiếp cận đồng hồ đo RF, bạn có thể sử dụng bất kỳ vôn kế DC có điện trở cao nào được đóng ngắt thích hợp thông qua một diode germani đa năng.

Nếu kim đồng hồ rung lên sẽ báo hiệu sự hoạt động của mạch và phát ra sóng RF. Một cách tiếp cận khác có thể là kết nối bộ dao động với các đầu nối Antenna và đầu nối đất của máy thu CW có thể được điều chỉnh với tần số tinh thể để xác định dao động RF.

Để tránh hoạt động sai sót, chúng tôi đặc biệt khuyến nghị rằng bộ dao động Pierce làm việc với dải tần số xác định của tinh thể khi tinh thể cắt tần số cơ bản.

Nếu sử dụng các tinh thể âm bội, đầu ra sẽ không dao động ở tần số định mức của tinh thể, thay vì với tần số thấp hơn do tỷ lệ tinh thể quyết định. Để chạy tinh thể ở tần số định mức của tinh thể âm bội, bộ dao động cần phải là loại được điều chỉnh.

Bộ dao động tinh thể điều chỉnh

Hình A dưới đây chỉ ra mạch của một bộ dao động tinh thể cơ bản được thiết kế để hoạt động với hầu hết các loại tinh thể. Mạch được điều chỉnh bằng cách sử dụng vít điều chỉnh tuốc nơ vít trong cuộn cảm L1.

Bộ dao động này có thể dễ dàng tùy chỉnh cho các ứng dụng như trong hệ thống truyền thông, thiết bị đo và điều khiển. Nó thậm chí có thể được áp dụng như một máy phát chạy bằng bọ chét, để liên lạc hoặc điều khiển mô hình RC.

Ngay sau khi mạch cộng hưởng, L1-C1, được điều chỉnh đến tần số tinh thể, dao động bắt đầu kéo một khoảng 2 mA từ nguồn một chiều 6 vôn. Điện áp đầu ra RF mạch hở liên quan là khoảng 4 vôn rms.

Dòng rút ra sẽ giảm với tần số 100 kHz so với ở các tần số khác, do điện trở cuộn cảm được sử dụng cho tần số đó.

Hình tiếp theo (B) minh họa một danh sách các cuộn cảm công nghiệp, được điều chỉnh bằng sên (L1) hoạt động rất tốt với mạch dao động FET này.

Các cuộn cảm được chọn cho tần số bình thường 100 kHz, các dải vô tuyến 5 ham và dải tần công dân 27 MHz, tuy nhiên, một dải điện cảm đáng kể được thực hiện bằng cách thao tác với sên của mỗi cuộn cảm và dải tần rộng hơn các dải được đề xuất trong bảng có thể được mua với mọi cuộn cảm đơn lẻ.

Bộ dao động có thể được điều chỉnh theo tần số tinh thể của bạn chỉ bằng cách xoay nút lên / xuống của cuộn cảm (L1) để có được độ lệch tối ưu của vôn kế RF được kết nối qua các đầu cuối Đầu ra RF.

Một phương pháp khác sẽ là, điều chỉnh L1 với một DC 0 - 5 được nối tại điểm X: Tiếp theo, tinh chỉnh sên L1 cho đến khi thấy sự sụt giảm mạnh trên số đo của đồng hồ.

Cơ sở điều chỉnh sên cung cấp cho bạn một chức năng được điều chỉnh chính xác. Trong các ứng dụng mà việc điều chỉnh bộ dao động thường xuyên bằng cách sử dụng hiệu chuẩn có thể đặt lại trở nên cần thiết, nên sử dụng tụ điện điều chỉnh 100 pF thay vì C2 và sên được sử dụng chỉ để cố định tần số tối đa của dải hiệu suất.

Bộ dao động âm thanh chuyển pha

Bộ dao động dịch pha thực sự là một mạch điều chỉnh điện dung dễ dàng được thích cho tín hiệu đầu ra rõ ràng như pha lê của nó (tín hiệu sóng sin biến dạng tối thiểu).

Transistor hiệu ứng trường FET là thuận lợi nhất cho mạch này, bởi vì trở kháng đầu vào cao của FET này tạo ra hầu như không tải giai đoạn RC xác định tần số.

Hình trên mô tả mạch của bộ dao động AF dịch pha làm việc với FET đơn độc. Trong mạch cụ thể này, tần số phụ thuộc vào 3 chân Mạch chuyển pha RC (C1-C2-C3-R1-R2-R3) cung cấp tên cụ thể của bộ dao động.

Đối với sự dịch chuyển pha 180 ° dự định cho dao động, các giá trị của Q1, R và C trong đường phản hồi được chọn thích hợp để tạo ra sự dịch chuyển 60 ° trên mỗi chân riêng lẻ (R1-C1, R2-C2 và R3-C3) giữa cống và cửa FET Q1.

Để thuận tiện, các điện dung được chọn có giá trị bằng nhau (C1 = C2 = C3) và các điện trở được xác định tương tự với các giá trị bằng nhau (R1 = R2 = R3).

Tần số của tần số mạng (và đối với vấn đề đó là tần số dao động của thiết kế) trong trường hợp đó sẽ là f = 1 / (10,88 RC). trong đó f tính bằng hertz, R tính bằng ohms và C tính bằng farads.

Với các giá trị được trình bày trong sơ đồ mạch, tần số kết quả là 1021 Hz (chính xác là 1000 Hz với các tụ điện 0,05 uF, R1, R2. Và R3 riêng lẻ phải là 1838 ohms). Trong khi chơi với bộ dao động dịch pha, có thể tốt hơn nếu điều chỉnh điện trở so với tụ điện.

Đối với một điện dung (C) đã biết, điện trở tương ứng (R) để có được tần số mong muốn (f) sẽ là R = 1 / (10,88 f C), trong đó R tính bằng ohms, f tính bằng hertz và C tính bằng farads.

Do đó, với tụ điện 0,05 uF được chỉ ra trong hình trên, điện trở cần thiết cho 400 Hz = 1 / (10,88 x 400 X 5 X 10 ^ 8) = 1 / 0,0002176 = 4596 ohms. 2N3823 FET cung cấp độ dẫn điện lớn (6500 / umho) cần thiết cho hoạt động tối ưu của mạch dao động dịch pha FET.

Mạch kéo xung quanh 0,15 mA qua nguồn một chiều 18 vôn và đầu ra AF hở mạch là khoảng 6,5 vôn rms. Tất cả các điện trở được sử dụng trong mạch đều được đánh giá hoặc1 / 4-watt 5%. Các tụ điện C5 và C6 có thể là bất kỳ thiết bị điện áp thấp tiện dụng nào.

Tụ điện C4 thực chất là một thiết bị 25 vôn. Để đảm bảo tần số ổn định, các tụ điện Cl, C2 và C3 phải có chất lượng tốt nhất và được kết hợp cẩn thận với điện dung.

Máy thu siêu tái tạo

Sơ đồ tiếp theo cho thấy mạch của một dạng tự dập tắt của máy thu siêu tái tạo được xây dựng bằng cách sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường 2N3823 VHF.

Sử dụng 4 cuộn dây khác nhau cho L1, mạch sẽ nhanh chóng phát hiện và bắt đầu nhận tín hiệu băng tần ham 2, 6 và 10 mét và thậm chí có thể là điểm 27 MHz. Chi tiết cuộn dây được chỉ ra bên dưới:

• Để nhận băng tần 10 mét, hoặc băng tần 27 MHZ, sử dụng điện cảm L1 = 3,3 uH đến 6,5 uH, trên dây sên bằng gốm, lõi sắt dạng bột.
• Để nhận dải dài 6 mét, sử dụng độ tự cảm L1 = 0,99 uH đến 1,5 uH, 0,04 trên dạng gốm và sên sắt.
• Để nhận gió Dải nghiệp dư 2 mét L1 với 4 vòng dây Số 14 dây trần có đường kính 1/2 inch.

Dải tần số cho phép máy thu đặc biệt cho truyền thông tiêu chuẩn cũng như cho điều khiển mô hình vô tuyến. Tất cả các cuộn cảm là gói đơn lẻ, 2 đầu cuối.

Các 27 MHz và cuộn cảm 6 và 10 mét là các đơn vị thông thường, được điều chỉnh bằng sên cần được lắp đặt trên ổ cắm hai chân để cắm hoặc thay thế nhanh chóng (đối với máy thu một băng tần, các cuộn cảm này có thể được hàn vĩnh viễn qua PCB).

Phải nói rằng, cuộn dây dài 2 mét phải được quấn bởi người dùng và điều này cũng nên được trang bị ổ cắm cơ bản dạng đẩy, ngoại trừ trong bộ thu băng tần đơn.

Mạng bộ lọc bao gồm (RFC1-C5-R3) loại bỏ thành phần RF khỏi mạch đầu ra của máy thu, trong khi một bộ lọc bổ sung (R4-C6) làm giảm tần số dập tắt. Một cuộn cảm 2,4 uH thích hợp cho bộ lọc RF.

Làm thế nào để thiết lập

Để kiểm tra mạch siêu tái tạo ban đầu:
1- Kết nối tai nghe trở kháng cao với các khe cắm đầu ra AF.
2- Điều chỉnh nồi điều chỉnh âm lượng R5 ở mức công suất cao nhất.
3- Điều chỉnh nồi điều khiển tái sinh R2 đến giới hạn thấp nhất của nó.
4- Điều chỉnh tụ C3 đến mức điện dung cao nhất của nó.
5- Nhấn công tắc S1.
6- Tiếp tục di chuyển chiết áp R2 cho đến khi bạn tìm thấy âm thanh rít lớn tại một điểm cụ thể trên nồi, điều này cho thấy quá trình siêu phát bắt đầu. Âm lượng của tiếng rít này sẽ khá nhất quán khi bạn điều chỉnh tụ điện C3, tuy nhiên nó sẽ tăng lên một chút khi R2 được di chuyển lên mức cao nhất.

7-Tiếp theo Kết nối ăng-ten và các kết nối đất. Nếu bạn thấy kết nối ăng-ten ngừng rít, hãy tinh chỉnh tụ điện của tông đơ ăng-ten C1 cho đến khi âm thanh phát ra trở lại. Bạn sẽ cần phải điều chỉnh tông đơ này bằng một tuốc nơ vít cách điện, chỉ một lần để kích hoạt phạm vi của tất cả các dải tần.
8- Bây giờ, điều chỉnh tín hiệu trong mỗi và mọi đài, quan sát hoạt động AGC của bộ thu và phản hồi âm thanh của quá trình xử lý giọng nói.
9-Nút điều chỉnh máy thu, gắn trên C3 có thể được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng bộ tạo tín hiệu AM gắn với ăng-ten và các đầu nối đất.
Cắm tai nghe trở kháng cao hoặc vôn kế AF vào các đầu ra AF, với mỗi lần điều chỉnh bộ tạo, điều chỉnh C3 để có được mức âm thanh đỉnh cao tối ưu.

Các tần số trên trong các băng tần 10 mét, 6 mét và 27 MHz có thể được định vị tại cùng một điểm so với hiệu chuẩn C3 bằng cách thay đổi các sên vít bên trong các cuộn dây liên kết, sử dụng bộ tạo tín hiệu được cố định ở tần số phù hợp và có C3 cố định tại điểm yêu cầu gần với điện dung cực tiểu.

Tuy nhiên, cuộn dây dài 2 mét không có dây sên và phải được tinh chỉnh bằng cách bóp hoặc kéo căng cuộn dây của nó để phù hợp với tần số dải trên cùng.

Nhà sản xuất cần lưu ý rằng máy thu siêu tái tạo thực sự là một bộ tản nhiệt tích cực của năng lượng RF và có thể xung đột nghiêm trọng với các máy thu cục bộ khác được điều chỉnh cùng tần số.

Bộ cắt ghép nối ăng-ten, C1, giúp cung cấp một chút suy giảm bức xạ RF này và điều này cũng có thể dẫn đến giảm điện áp pin xuống giá trị tối thiểu, tuy nhiên sẽ quản lý độ nhạy và âm lượng tốt.

Bộ khuếch đại tần số vô tuyến được cấp nguồn trước máy siêu phát là một phương tiện cực kỳ hiệu quả để giảm phát xạ RF.

Vôn kế DC điện tử

Hình sau đây trình bày mạch của vôn kế một chiều điện tử đối xứng có điện trở đầu vào (bao gồm điện trở 1 megohm trong đầu dò được che chắn) là 11 megohms.

Thiết bị tiêu thụ khoảng 1,3 mA từ pin 9 volt tích hợp, B, do đó có thể hoạt động trong thời gian dài. Thiết bị này chuyên đo 0-1000 volt trong 8 dải: 0-0,5, 0-1, 0-5, 0-10, 0-50, 0-100,0-500 vàO-1000 volt.

Bộ chia điện áp đầu vào (chuyển đổi dải), các điện trở cần thiết bao gồm các điện trở giá trị gốc được kết nối nối tiếp cần được xác định thận trọng để có được các giá trị điện trở càng gần với giá trị được mô tả càng tốt.

Trong trường hợp có thể đạt được điện trở kiểu dụng cụ chính xác, thì số lượng điện trở trong ren này có thể giảm 50%. Có nghĩa là, đối với R2 và R3, thay thế 5 Meg. đối với R4 và R5, 4 Meg. cho R6 và R7, 500 K cho R8 và R9, 400 K cho R10 và R11, 50 K cho R12 và R13, 40K cho R14 và R15, 5 K và R16 và R17,5 K.

Điều này rất cân bằng Mạch vôn kế DC các tính năng hầu như không có độ lệch 0, bất kỳ loại độ lệch nào trong FET Q1 được tự động chống lại với độ lệch cân bằng trong Q2. Các kết nối thoát nguồn bên trong của FET, cùng với các điện trở R20, R21 và R22, tạo ra một cầu kháng.

Microammeter hiển thị M1 hoạt động giống như máy dò trong mạng cầu nối này. Khi một đầu vào tín hiệu bằng không được áp dụng cho mạch vôn kế điện tử, đồng hồ M1 được xác định bằng không bằng cách điều chỉnh sự cân bằng của cầu này sử dụng chiết áp R21.

Nếu điện áp một chiều sau đó được cấp cho các đầu nối đầu vào, sẽ gây ra sự mất cân bằng trong cầu, do sự thay đổi điện trở nguồn bên trong của các FET, dẫn đến độ lệch tương ứng trên số đọc của đồng hồ.

Các Bộ lọc RC được tạo ra bởi R18 và C1 giúp loại bỏ tiếng ồn AC và nhiễu được phát hiện bởi đầu dò và các mạch chuyển đổi điện áp.

Mẹo hiệu chuẩn sơ bộ

Áp dụng điện áp bằng không trên các thiết bị đầu cuối đầu vào:
1 BẬT S2 và điều chỉnh chiết áp R21 cho đến khi đồng hồ M1 đọc số 0 trên thang đo. Bạn có thể đặt công tắc dải S1 thành bất kỳ vị trí nào trong bước đầu tiên này.

2- Phạm vi vị trí chuyển sang vị trí 1 V của nó.
3- Kết nối nguồn DC 1 volt được đo chính xác qua các cực đầu vào.
4- Tinh chỉnh điện trở điều khiển hiệu chuẩn R19 để có được độ lệch toàn thang chính xác trên đồng hồ M1.
5- Lấy đi một cách ngắn gọn điện áp đầu vào và kiểm tra xem đồng hồ có còn ở vị trí không. Nếu bạn không thấy nó, hãy đặt lại R21.
6- Ngẫu nhiên giữa các bước 3, 4 và 5 cho đến khi bạn thấy độ lệch thang đo hoàn toàn trên đồng hồ để đáp ứng với nguồn cung cấp đầu vào 1 V, và kim quay trở lại vạch 0 ngay sau khi đầu vào 1 V được tháo ra.

Rheostat R19 sẽ không yêu cầu thiết lập lặp lại khi các quy trình trên được thực hiện, tất nhiên trừ khi cài đặt của nó bị thay thế bằng cách nào đó.

R21 dành cho cài đặt Zero có thể yêu cầu thiết lập lại không thường xuyên. Trong trường hợp điện trở dải R2 đến R17 là điện trở chính xác, hiệu chuẩn dải đơn này sẽ chỉ đủ các dải còn lại sẽ tự động đi vào dải hiệu chuẩn.

Một mặt số điện áp độc quyền có thể được phác thảo cho đồng hồ, hoặc thang đo 0 -100 uA hiện tại có thể được đánh dấu bằng vôn bằng cách tưởng tượng hệ số nhân thích hợp trên tất cả ngoại trừ dải 0 -100 vôn.

Vôn kế trở kháng cao

Một vôn kế có trở kháng cực cao có thể được chế tạo thông qua bộ khuếch đại bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Hình dưới đây mô tả một mạch đơn giản cho chức năng này, có thể nhanh chóng tùy chỉnh thành một thiết bị nâng cao hơn nữa.

Trong trường hợp không có đầu vào điện áp, R1 duy trì cổng FET ở điện thế âm và VR1 được xác định để đảm bảo rằng dòng điện cung cấp qua đồng hồ M là nhỏ nhất. Ngay sau khi cổng FET được cung cấp điện áp dương, đồng hồ M cho biết dòng điện cung cấp.

Điện trở R5 chỉ được đặt như một điện trở hạn chế dòng điện, để bảo vệ đồng hồ.

Nếu 1 megohm được sử dụng cho R1 và 10 megohm điện trở cho R2, R3 và R4 sẽ cho phép đồng hồ đo dải điện áp trong khoảng từ 0,5v đến 15v.

Chiết áp VR1 có thể là 5k bình thường

Tải được thực thi bởi đồng hồ trên mạch 15v sẽ là trở kháng cao, hơn 30 megohms.

Công tắc S1 được sử dụng để chọn các dải đo khác nhau. Nếu sử dụng máy đo 100 uA, thì R5 có thể là 100 k.

Máy đo có thể không cung cấp thang đo tuyến tính, mặc dù có thể dễ dàng tạo ra hiệu chuẩn cụ thể thông qua nồi và vôn kế, cho phép thiết bị đo được tất cả các điện áp mong muốn trên các dây dẫn thử nghiệm.

Máy đo điện dung đọc trực tiếp

Đo giá trị điện dung nhanh chóng và hiệu quả, là tính năng chính của mạch được trình bày trong sơ đồ mạch dưới đây.

Máy đo điện dung này thực hiện 4 phạm vi riêng biệt này 0 đến 0,1 uF 0 đến 200 uF, 0 đến 1000 uF, 0 đến 0,01 uF và 0 đến 0,1 uF. Quy trình làm việc của mạch khá tuyến tính, cho phép dễ dàng hiệu chỉnh thang đo 0 - 50 DC microammeter M1 trong picofarads và microfarads.

Sau đó, một điện dung không xác định được cắm vào các khe X-X có thể được đo trực tiếp qua máy đo mà không cần bất kỳ loại tính toán hoặc thao tác cân bằng nào.

Mạch yêu cầu khoảng 0,2 mA thông qua pin 18 volt tích hợp B. Trong mạch đo điện dung cụ thể này, một vài FET (Q1 và Q2) hoạt động ở chế độ đa bộ điều khiển kết hợp xả tiêu chuẩn.

Đầu ra đa bộ điều khiển, thu được từ cống Q2, là sóng vuông biên độ không đổi với tần số chủ yếu được quyết định bởi các giá trị của tụ điện từ C1 đến C8 và điện trở R2 đến R7.

Các điện dung trên mỗi dải được chọn giống nhau, trong khi việc lựa chọn điện trở cũng được thực hiện tương tự.

Một 6 cực. 4-vị trí. công tắc xoay (S1-S2-S3-S4-S5-S6) chọn các tụ điện và điện trở đa tụ thích hợp cùng với sự kết hợp điện trở mạch đồng hồ cần thiết để cung cấp tần số thử nghiệm cho một dải điện dung đã chọn.

Sóng vuông được áp dụng cho mạch mét thông qua tụ điện chưa biết (được kết nối qua các đầu cuối X-X). Bạn không phải lo lắng về bất kỳ cài đặt đồng hồ nào về 0 vì kim đồng hồ có thể dừng ở mức 0 miễn là một tụ điện không xác định không được cắm vào các khe X-X.

Đối với một tần số sóng vuông đã chọn, độ lệch của kim mét tạo ra số đọc tỷ lệ thuận với giá trị của điện dung C chưa biết, cùng với một phản ứng tuyến tính và đẹp.

Do đó, nếu trong quá trình hiệu chuẩn sơ bộ của mạch được thực hiện bằng cách sử dụng tụ điện 1000 pF được xác định chính xác gắn với các đầu nối XX và công tắc dải được đặt ở vị trí B và nồi hiệu chuẩn R11 được điều chỉnh để đạt được độ lệch toàn thang chính xác trên đồng hồ M1 , thì chắc chắn đồng hồ sẽ đo giá trị 1000 pF ở độ lệch quy mô đầy đủ của nó.

Kể từ khi đề xuất mạch đo điện dung cung cấp một phản ứng tuyến tính cho nó, 500 pF có thể được mong đợi để đọc ở khoảng một nửa tỷ lệ của mặt đồng hồ, 100 pF ở tỷ lệ 1/10, v.v.

Đối với 4 phạm vi của đo điện dung , tần số multivibrator có thể được chuyển đổi thành các giá trị sau: 50 kHz (0—200 pF), 5 kHz (0-1000 pF), 1000 Hz (0—0,01 uF) và 100 Hz (0-0,1 uF).

Vì lý do này, các đoạn chuyển mạch S2 và S3 hoán đổi đồng thời các tụ điện đa bộ với các bộ tương đương với các đoạn chuyển đổi S4 và S5 chuyển đổi điện trở đa bộ qua các cặp tương đương.

Các tụ điện xác định tần số cần được ghép thành cặp có điện dung: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 và C4 = C8. Tương tự, các điện trở xác định tần số phải được đấu theo cặp: R2 = R5. R3 = R6 và R4 = R7.

Tương tự như vậy, các điện trở tải R1 và R8 tại cống FET phải được kết hợp thích hợp. Các chậu R9. R11, R13 và R15 được sử dụng để hiệu chuẩn phải là loại dây quấn và vì chúng chỉ được điều chỉnh cho mục đích hiệu chuẩn, chúng có thể được lắp bên trong vỏ của mạch và được trang bị trục có rãnh để cho phép điều chỉnh thông qua tuốc nơ vít.

Tất cả các điện trở cố định (R1 đến R8. R10, R12. R14) phải được xếp hạng 1 watt.

Hiệu chuẩn ban đầu

Để bắt đầu quá trình hiệu chuẩn, bạn sẽ cần bốn tụ điện rò rỉ rất thấp, được biết đến hoàn hảo, có các giá trị: 0,1 uF, 0,01 uF, 1000 pF và 200 pF,
1-Giữ công tắc phạm vi ở vị trí D, lắp tụ điện 0,1 uF vào các đầu nối X-X.
2-BẬT S1.

Một thẻ đồng hồ đo đặc biệt có thể được vẽ hoặc các số có thể được viết trên mặt số nền của microam kế hiện có để chỉ ra các dải điện dung 0-200 pF, 0-1000 pF, 0-0,01 uF và 0-0 1 uF.

Khi đồng hồ đo điện dung được sử dụng nhiều hơn, bạn có thể cảm thấy cần phải gắn một tụ điện không xác định vào các đầu nối X-X BẬT S1 để kiểm tra số đọc điện dung trên đồng hồ. Để có độ chính xác cao nhất, nên kết hợp phạm vi sẽ cho phép độ lệch xung quanh phần trên cùng của thang đo.

Máy đo cường độ trường

Mạch FET bên dưới được thiết kế để phát hiện cường độ của tất cả các tần số trong phạm vi 250 MHz hoặc đôi khi có thể cao hơn.

Một thanh kim loại nhỏ, que, kính thiên văn trên không phát hiện và nhận năng lượng tần số vô tuyến. D1 điều chỉnh các tín hiệu và cung cấp điện áp dương cho cổng FET, trên R1. FET này hoạt động giống như một bộ khuếch đại DC. Nồi “Đặt không” có thể là bất kỳ giá trị nào từ 1 nghìn đến 10 nghìn.

Khi không có tín hiệu đầu vào RF, nó sẽ điều chỉnh điện thế cổng / nguồn theo cách mà đồng hồ chỉ hiển thị một dòng điện cực nhỏ, dòng điện này tăng tương ứng tùy thuộc vào mức tín hiệu RF đầu vào.

Để có độ nhạy cao hơn, có thể lắp đặt máy đo 100uA. Nếu không, đồng hồ đo độ nhạy thấp như 25uA, 500uA hoặc 1mA cũng có thể hoạt động khá tốt và cung cấp các phép đo cường độ RF cần thiết.

Nếu máy đo cường độ trường chỉ được yêu cầu kiểm tra VHF, một cuộn cảm VHF sẽ cần phải được kết hợp, nhưng đối với ứng dụng bình thường xung quanh các tần số thấp hơn, một cuộn cảm sóng ngắn là điều cần thiết. Độ tự cảm khoảng 2,5mH sẽ hoạt động ở tần số lên đến 1,8 MHz và cao hơn.

Mạch đo cường độ trường FET có thể được chế tạo bên trong một hộp kim loại nhỏ gọn, với ăng ten được mở rộng bên ngoài vỏ bọc, theo chiều dọc.

Trong khi hoạt động, thiết bị cho phép điều chỉnh bộ khuếch đại cuối cùng của máy phát và các mạch trên không, hoặc sắp xếp lại thiên vị, biến tần và các biến khác, để xác nhận đầu ra bức xạ tối ưu.

Kết quả của việc điều chỉnh có thể được chứng kiến ​​thông qua độ lệch hướng lên hoặc giảm xuống của kim đồng hồ hoặc số đọc trên đồng hồ đo cường độ trường.

Máy dò độ ẩm

Mạch FET nhạy cảm được minh họa dưới đây sẽ nhận ra sự tồn tại của độ ẩm trong khí quyển. Miễn là pad cảm giác không có hơi ẩm, khả năng chống chịu của nó sẽ là quá mức.

Mặt khác, sự hiện diện của hơi ẩm trên tấm đệm sẽ làm giảm điện trở của nó, do đó TR1 sẽ cho phép dẫn dòng điện bằng phương pháp P2, làm cho cơ sở của TR2 trở nên dương. Hành động này sẽ kích hoạt rơ le.

VR1 giúp điều chỉnh lại mức mà TR1 BẬT, và do đó quyết định độ nhạy của mạch. Điều này có thể được khắc phục ở mức cực kỳ cao.

Nồi VR2 có thể điều chỉnh dòng thu, để đảm bảo dòng điện qua cuộn dây rơ le rất nhỏ trong thời gian tấm cảm biến khô.

TR1 có thể là 2N3819 hoặc bất kỳ FET thông thường nào khác, và TR2 có thể là BC108 hoặc một số bóng bán dẫn NPN thông thường có độ lợi cao khác. Tấm đệm cảm giác được sản xuất nhanh chóng từ 0,1 in hoặc 0,15 trong PCB mạch đục lỗ ma trận với lá dẫn điện trên các hàng lỗ.

Một bảng có kích thước 1 x 3 inch là phù hợp nếu mạch được sử dụng làm máy dò mực nước, tuy nhiên, bảng có kích thước lớn hơn (có thể 3 x 4 inch) được khuyến nghị để bật FET phát hiện độ ẩm , đặc biệt là trong mùa mưa.

Thiết bị cảnh báo có thể là bất kỳ thiết bị mong muốn nào như đèn báo, chuông, còi hoặc bộ tạo dao động âm thanh và những thiết bị này có thể được tích hợp bên trong vỏ hoặc được đặt ở bên ngoài và được nối với nhau thông qua cáp mở rộng.

Bộ điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh điện áp FET đơn giản được giải thích dưới đây cung cấp hiệu quả hợp lý tốt khi sử dụng ít bộ phận nhất. Mạch cơ bản được minh họa bên dưới (trên cùng).

Bất kỳ loại biến đổi nào về điện áp đầu ra gây ra thông qua sự thay đổi điện trở tải đều làm thay đổi điện áp nguồn cổng của f.e.t. qua R1 và R2. Điều này dẫn đến sự thay đổi ngược lại trong dòng chảy. Tỷ lệ ổn định là tuyệt vời ( ≈ 1000) tuy nhiên điện trở đầu ra khá cao R0> 1 / (YFs> 500Ω) và dòng điện đầu ra thực sự rất nhỏ.

Để đánh bại những dị thường này, phần đáy được cải thiện mạch điều chỉnh điện áp có thể được sử dụng. Điện trở đầu ra giảm đáng kể mà không ảnh hưởng đến tỷ lệ ổn định.

Dòng điện đầu ra tối đa bị hạn chế bởi sự tiêu tán cho phép của bóng bán dẫn cuối cùng.

Điện trở R3 được chọn để tạo ra dòng tĩnh một vài mA trong TR3. Một thiết lập thử nghiệm tốt áp dụng các giá trị được chỉ ra, gây ra sự thay đổi nhỏ hơn 0,1 V ngay cả khi dòng tải thay đổi từ 0 đến 60 mA ở đầu ra 5 V. Tác động của nhiệt độ lên điện áp đầu ra không được xem xét tuy nhiên nó có thể được kiểm soát thông qua việc lựa chọn thích hợp dòng xả của f.e.t.

Bộ trộn âm thanh

Đôi khi bạn có thể quan tâm đến việc mờ dần hoặc mờ dần hoặc trộn một vài tín hiệu âm thanh ở các cấp độ tùy chỉnh. Mạch được trình bày dưới đây có thể được sử dụng để thực hiện mục đích này. Một đầu vào cụ thể được liên kết với ổ cắm 1 và đầu vào thứ hai với ổ cắm 2. Mỗi một đầu vào được thiết kế để chấp nhận các trở kháng cao hoặc khác và sở hữu điều khiển âm lượng độc lập VR1 và VR2.

Điện trở R1 và R2 cung cấp khả năng cách ly khỏi các nồi VR1 và VR2 để đảm bảo rằng cài đặt thấp nhất từ ​​một trong các nồi không tiếp đất tín hiệu đầu vào cho nồi còn lại. Việc thiết lập như vậy phù hợp với tất cả các ứng dụng tiêu chuẩn, sử dụng micrô, bộ thu sóng, bộ dò sóng, điện thoại di động, v.v.

FET 2N3819 cũng như các FET âm thanh và mục đích chung khác sẽ hoạt động mà không gặp bất kỳ sự cố nào. Đầu ra phải là đầu nối được che chắn, thông qua C4.

Điều khiển giai điệu đơn giản

Các điều khiển giai điệu nhạc có thể thay đổi cho phép tùy chỉnh âm thanh và âm nhạc theo sở thích cá nhân hoặc cho phép cường độ bù nhất định để tăng đáp ứng tần số tổng thể của tín hiệu âm thanh.

Đây là những thứ vô giá đối với thiết bị tiêu chuẩn thường được kết hợp với các đơn vị đầu vào tinh thể hoặc từ tính, hoặc cho đài và bộ khuếch đại, v.v. và thiếu các mạch đầu vào dành cho chuyên ngành âm nhạc như vậy.

Ba mạch điều khiển âm sắc thụ động khác nhau được minh họa trong Hình dưới đây.

Những thiết kế này có thể được thực hiện để hoạt động với tầng tiền khuếch đại thông thường như được hiển thị trong A. Với các mô-đun điều khiển âm sắc thụ động này, có thể bị mất âm thanh chung gây giảm mức tín hiệu đầu ra.

Trong trường hợp bộ khuếch đại tại A có đủ mức khuếch đại, vẫn có thể đạt được âm lượng thỏa mãn. Điều này phụ thuộc vào bộ khuếch đại cũng như các điều kiện khác và khi người ta cho rằng bộ tiền khuếch đại có thể thiết lập lại âm lượng. Trong giai đoạn A, VR1 hoạt động giống như điều khiển âm sắc, tần số cao hơn được giảm thiểu để đáp ứng với gạt nước của nó di chuyển về phía C1.

VR2 được kết nối để tạo thành bộ khuếch đại hoặc điều khiển âm lượng. R3 và C3 cung cấp thiên vị nguồn và truyền qua, và R2 hoạt động như tải âm thanh tiêu hao, trong khi đầu ra được lấy từ C4. R1 với C2 được sử dụng để tách dòng cung cấp tích cực.

Các mạch có thể được cấp nguồn từ nguồn DC 12v. R1 có thể được sửa đổi nếu được yêu cầu cho điện áp lớn hơn. Trong mạch này và các mạch liên quan, bạn sẽ tìm thấy vĩ độ đáng kể trong việc lựa chọn độ lớn cho các vị trí như C1.

Tại mạch B, VR1 hoạt động giống như điều khiển cắt trên và VR2 là điều khiển âm lượng. C2 được ghép với cổng tại G, và một điện trở 2,2 M cung cấp tuyến DC qua cổng đến đường âm, các bộ phận còn lại là R1, R2, P3, C2, C3 và C4 như tại A.

Giá trị điển hình của B là:

• C1 = 10nF
• VR1 = 500k tuyến tính
• C2 = 0,47uF
• VR2 = 500k log

Một điều khiển cắt đỉnh khác được tiết lộ tại C. Ở đây, R1 và R2 giống hệt với R1 và R2 của A.

C2 của A được kết hợp giống như ở A. Đôi khi loại điều khiển âm sắc này có thể được đưa vào giai đoạn đã có từ trước mà hầu như không có cản trở nào đối với bảng mạch. C1 tại C có thể là 47nF và VR1 là 25k.

Có thể thử các cường độ lớn hơn cho VR1, tuy nhiên điều đó có thể dẫn đến việc một phần lớn phạm vi âm thanh của VR1 chỉ tiêu thụ một phần nhỏ vòng quay của nó. C1 có thể được làm cao hơn, để cung cấp phần cắt trên nâng cao. Các kết quả đạt được với các giá trị phần khác nhau bị ảnh hưởng bởi trở kháng của mạch.

Diode đơn FET Radio

Mạch FET tiếp theo dưới đây cho thấy một bộ thu vô tuyến diode khuếch đại sử dụng một FET duy nhất và một số bộ phận bị động. VC1 có thể là một tụ điện điều chỉnh GANG kích thước điển hình 500 pF hoặc giống hệt nhau hoặc một tông đơ nhỏ trong trường hợp tất cả các tỷ lệ cần phải nhỏ gọn.

Cuộn dây ăng-ten điều chỉnh được chế tạo bằng cách sử dụng 50 vòng dây từ 26 swg đến 34 swg, trên một thanh ferit. hoặc có thể được tận dụng từ bất kỳ máy thu sóng trung bình nào hiện có. Số lượng cuộn dây sẽ cho phép nhận tất cả các dải MW lân cận.

Máy thu vô tuyến MW TRF

TRF tương đối toàn diện tiếp theo Mạch vô tuyến MW có thể được chế tạo chỉ bằng một chiếc coupe của FET. Nó được thiết kế để cung cấp khả năng tiếp nhận tai nghe tốt. Đối với phạm vi xa hơn, dây ăng-ten dài hơn có thể được gắn với radio hoặc có thể sử dụng dây ăng-ten khác với độ nhạy thấp hơn bằng cách chỉ phụ thuộc vào cuộn dây thanh ferit để thu tín hiệu MW gần đó. TR1 hoạt động giống như máy dò và quá trình tái tạo đạt được thông qua việc chạm vào cuộn dây điều chỉnh.

Việc áp dụng tái sinh nâng cao đáng kể tính chọn lọc, cũng như độ nhạy đối với các đường truyền yếu hơn. Chiết áp VR1 cho phép sắp xếp lại thủ công điện thế xả của TR1, và do đó có chức năng như một bộ điều khiển tái tạo. Đầu ra âm thanh từ TR1 được kết nối với TR2 bằng C5.

FET này là một bộ khuếch đại âm thanh, điều khiển tai nghe. Tai nghe đầy đủ phù hợp hơn để điều chỉnh thông thường, mặc dù điện thoại có điện trở DC xấp xỉ 500 ohms hoặc trở kháng khoảng 2k, sẽ mang lại kết quả tuyệt vời cho đài FET MW này. Trong trường hợp cần một tai nghe mini để nghe, đây có thể là một thiết bị từ tính trở kháng vừa phải hoặc cao.

Cách tạo cuộn dây ăng ten

Cuộn dây ăng ten điều chỉnh được chế tạo bằng cách sử dụng 50 vòng dây 26swg tráng men siêu bền, trên một thanh ferit tiêu chuẩn có chiều dài khoảng 5in x 3 / 8in. Trong trường hợp các vòng được quấn trên một ống thẻ mỏng tạo điều kiện thuận lợi cho việc trượt của cuộn dây trên thanh, có thể giúp điều chỉnh vùng phủ dải một cách tối ưu.

Cuộn dây sẽ bắt đầu tại A, nấc điều chỉnh đối với ăng ten có thể được rút ra tại điểm B với khoảng 25 vòng.

Điểm D là đầu cuối nối đất của cuộn dây. Vị trí hiệu quả nhất của nấc điều chỉnh C sẽ phụ thuộc khá nhiều vào FET được chọn, điện áp pin và liệu máy thu thanh có được kết hợp với dây dẫn trên không bên ngoài mà không có ăng-ten hay không.

Nếu nấc điều chỉnh C quá gần với điểm cuối D, thì quá trình tái tạo sẽ ngừng bắt đầu, hoặc sẽ cực kỳ kém, ngay cả khi VR1 được bật để có điện áp tối ưu. Tuy nhiên, có nhiều lần quay giữa C và D, sẽ dẫn đến dao động, thậm chí với VR1 chỉ xoay một chút, khiến tín hiệu bị suy yếu.