Унч на одном транзисторе схема. Усилитель на одном транзисторе: простейшая схема УНЧ для начинающих радиолюбителей

Основные элементы схемы:

• VT1 — биполярный транзистор n-p-n структуры (например, КТ315)
• R1 — резистор смещения базы (1 МОм)
• R2 — резистор в цепи эмиттера (1-2 кОм)
• C1 — входной разделительный конденсатор (1-10 мкФ)
• C2 — выходной разделительный конденсатор (10-100 мкФ)

Как работает данная схема УНЧ

Рассмотрим принцип работы простейшего УНЧ на одном транзисторе:

1. Резистор R1 задает начальный ток базы транзистора, обеспечивая его работу в активном режиме
2. Входной сигнал через конденсатор C1 поступает на базу транзистора
3. Транзистор усиливает входной сигнал по току
4. Усиленный сигнал снимается с коллектора через конденсатор C2
5. Резистор R2 в цепи эмиттера обеспечивает отрицательную обратную связь, стабилизируя режим работы

Коэффициент усиления такой схемы обычно составляет 10-50 раз по напряжению.

Какие детали нужны для сборки простейшего УНЧ

Для сборки УНЧ на одном транзисторе потребуются следующие радиодетали:

• Транзистор КТ315 или аналогичный n-p-n транзистор
• Резисторы: 1 МОм, 1-2 кОм
• Конденсаторы: 1-10 мкФ, 10-100 мкФ
• Наушники или динамик сопротивлением 8-64 Ом
• Источник питания 4,5-9 В (батарейка или блок питания)
• Монтажная плата

Все детали легко доступны и стоят недорого, что делает такой УНЧ отличным выбором для новичков.

Преимущества и недостатки УНЧ на одном транзисторе

Рассмотрим основные плюсы и минусы простейшего усилителя на одном транзисторе:

Преимущества:

• Предельно простая схема
• Минимум деталей
• Низкая стоимость
• Подходит для изучения основ усиления
• Легко собирается новичками

Недостатки:

• Небольшая выходная мощность
• Высокий уровень искажений
• Нестабильность параметров
• Узкая полоса пропускания
• Низкий КПД

Несмотря на недостатки, такой УНЧ отлично подходит для первого знакомства с усилителями.

Как улучшить характеристики простейшего УНЧ

Существует несколько способов улучшить параметры простейшего усилителя на одном транзисторе:

1. Добавить эмиттерную стабилизацию с помощью дополнительного резистора и конденсатора в цепи эмиттера
2. Использовать более качественный транзистор с лучшими характеристиками
3. Применить отрицательную обратную связь для уменьшения искажений
4. Добавить второй каскад усиления на отдельном транзисторе
5. Использовать двухтактную схему на двух комплементарных транзисторах

Эти улучшения позволят повысить качество звучания и выходную мощность усилителя, но усложнят его схему.

Области применения УНЧ на одном транзисторе

Несмотря на простоту, усилитель на одном транзисторе может найти применение в следующих областях:

• Учебные цели — изучение основ усиления сигналов
• Простые радиоприемники прямого усиления
• Усилитель для электрогитары или микрофона
• Усилитель для наушников
• Предварительный усилитель в более сложных схемах
• Детекторы звуковых сигналов

В профессиональной аудиотехнике такие простые усилители обычно не используются из-за невысокого качества звучания.

Заключение

Усилитель низкой частоты на одном транзисторе — отличный выбор для первого знакомства с основами усиления сигналов. Его главные достоинства — простота и дешевизна. Собрав такой УНЧ своими руками, начинающий радиолюбитель сможет на практике изучить работу транзистора и принципы усиления. Это станет хорошей базой для дальнейшего изучения более сложных схем усилителей.

Восемь схем на одном транзисторе

Познакомиться с работой различных электронных устройств лучше всего на примере простых транзисторных схем. В этой статье приводится описание восьми самоделок, выполненных всего на одном транзисторе.

С помощью пробника-индикатора (рис. 1) проверяют надежность соединений и целостность проводников в различных электрических цепях. Как работает такой прибор? Когда электрический контакт между щупами XI отсутствует, транзистор VT1 закрыт и тока в цепи лампочки HL1 нет. Но стоит только замкнуть контакт, как на базу транзистора поступит отрицательное напряжение, он откроется и лампочка загорится, сигнализируя о том, что проверяемая электрическая цепь не нарушена. А для чего нужен резистор R1 в цепи базы VT1? Представим себе на время, что резистор R1 отсутствует и база транзистора непосредственно соединена с одним из щупов XI. Тогда при замыкании щупов на базе окажется полное напряжение источника питания. Большая часть тока в этом случае потечет через переход «база-эмиттер», так как его сопротивление намного меньше, чем сопротивление перехода «коллектор-эмиттер», в цепь которого включена лампочка HL1, поэтому она не загорится. При включении резистора R1 на 33 Ом ток между базой и эмиттером уменьшается, транзистор открывается и лампа загорается. Таким пробником можно «прозванивать» электрические цепи с сопротивлением до 150 Ом.

Очередной прибор — сторожевое устройство, его схема приведена на рисунке 2. Проводник, включенный между клеммами ХТ1, протягивают вокруг охраняемого объекта, а к контактным пластинам К1.1 реле К1 подключают сигнализирующее устройство. При включении источника питания GB1 транзистор VT1 закрыт положительным напряжением на базе. При обрыве проводника, подключенного к клеммам ХТ1, на базу VT1 с резистора R1 поступает отрицательное напряжение, которое открывает транзистор. В цепи «коллектор-эмиттер» возникает электрический ток, приводящий к срабатыванию реле К1 и замыканию контакта K1.1 включающего сигнальное устройство.

Переменным резистором R1 устанавливают ток срабатывания реле К1. Для этого проводник отсоединяют от клемм ХТ1 и, вращая движок R1, добиваются четкого срабатывания реле.

Простейший усилитель низкой частоты (его можно использовать для прослушивания грамзаписей или применить в переговорном устройстве) представлен на следующей схеме (рис. 3). Разъем ХР1 служит для подключения усилителя к выходным гнездам проигрывателя или микрофона. В исходном состоянии на базу транзистора VT1 через резистор R1 подано начальное напряжение смещения, в результате чего сопротивление перехода «коллектор-эмиттер» в этом случае несколько меньше, чем в закрытом состоянии транзистора. Когда с источника электрических сигналов отрицательное напряжение поступает на конденсатор С1, а с него на базу VT1, транзистор полностью открывается и через головные телефоны BF1 течет ток. При изменении полярности входного сигнала положительное напряжение также поступает на базу VT1, но теперь транзистор закрывается, и ток в телефонах BF1 отсутствует. Таким образом, чередование отрицательного и положительного напряжений (а именно так ведет себя электрический сигнал, поступающий с проигрывателя или микрофона) на входе усилителя приводит к изменению напряжения на телефонах, которое приводит к колебанию мембраны, а, следовательно, к преобразованию электрических сигналов в звуковые. Оксидный конденсатор С1 предотвращает попадание прямого тока на вход усилителя через электрические цепи источника сигналов.

Проверить работоспособность любого усилителя звуковой частоты, в том числе и описанного выше, Можно с помощью генератора-пробника (рис. 4). При включении источника питания GB1 напряжение на коллекторе транзистора VT1 скачкообразно изменится от 0 до некоторого значения, определяемого сопротивлениями резисторов R3 и R4, создающих начальное напряжение смещения на базе транзистора. При этом импульс тока, возникший в цепи коллектора VT1, поступает не только на выход генератора, но и на цепочку C1R1, C2R2, C3R4. В результате происходит процесс последовательной зарядки конденсаторов, длительность его зависит от значений емкостей и сопротивлений элементов цепочки. После того как зарядится конденсатор СЗ, на базе транзистора окажется положительное напряжение, поступившее с обкладки СЗ, Это приводит к увеличению напряжения на коллекторе. Теперь происходит обратный процесс разрядки конденсаторов через резисторы, а, следовательно, и уменьшение положительного напряжения на коллекторе. Поскольку конденсатор С1 соединен с коллектором VT1, то за счет существующей обратной связи (то есть связи, при которой напряжение на коллекторе VT1 влияет на заряд конденсаторов, а заряд конденсаторов, в свою очередь, оказывает влияние на напряжение коллектора VT1) процесс зарядки и разрядки конденсаторов становится бесконечным во времени, и происходит самовозбуждение генератора. Таким образом, с конденсатора С4 на вход проверяемого устройства будет поступать сигнал звуковой частоты.

Низкочастотный генератор можно собрать, используя частотозадающую цепочку RC, состоящую всего из одного резистора и одного конденсатора. Схема такого генератора для квартирного звонка представлена на рисунке 5. В устройстве применен выходной трансформатор Т1 с отводом от середины первичной обмотки. Он подключен к отрицательному полюсу источника питания GB1. При замыкании кнопки SB1 начинает заряжаться конденсатор С1, и через верхнюю по схеме половину первичной обмотки Т1 течет ток, Когда конденсатор зарядится полностью, транзистор VT1 откроется и начнется обратный процесс — С1 разряжается через первичную обмотку трансформатора и коллекторно-эмиттерный переход VT1. Затем транзистор закроется положительным напряжением, поступающим с резистора R1 на базу, и конденсатор вновь начнет заряжаться. Таким образом, ток в первичной обмотке все время будет менять свое направление с частотой, определяемой емкостью С1 и сопротивлением R1. Звуковой сигнал поступает с вторичной обмотки Т1 на динамическую головку ВА1, тональность ее звучания изменяют переменным резистором R1. В случае необходимости звонок можно отключить тумблером SA1, тогда даже при нажатой кнопке SB1 генератор работать не будет.

Следующая схема (рис. 6) во многом схожа с предыдущей. Она представляет собой электронный метроном — прибор для развития чувства ритма у музыкантов. В этом устройстве конденсатор С1 имеет значительно большую емкость, чем у предыдущего. Причем процесс зарядки конденсатора длится достаточно долго, а разряжается он почти мгновенно. В результате в динамической головке ВА1 раздаются характерные щелчки, период следования которых зависит от сопротивления резистора R1.

Низкочастотные генераторы составляют основу всех клавишных электромузыкальных инструментов. Простейший одноголосый ЭМИ можно собрать по схеме, показанной на рисунке 7. Устройство представляет собой низкочастотный генератор с набором частотозадающих резисторов R1 — RN и клавиатурой S1 — SN. Число резисторов и клавиш выбирается произвольно, в зависимости от того, в каком диапазоне частот будет работать ЭМИ. Тембр звучания инструмента можно изменить подбором емкости конденсатора С2. Отличие этого устройства от двух предыдущих в том, что на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение смещения.

И наконец, последняя схема — радиоприемник с однокаскадным усилителем звуковой частоты (рис. 8). В основе его уже хорошо знакомый низкочастотный усилитель; к его входу через диод VD1 подключена катушка связи L2 колебательного контура L1C1. Обе катушки намотаны на отрезке ферритового стержня. Настройка на различные радиостанции производится вращением движка конденсатора переменной емкости С1. Диод VD1 служит для детектирования высокочастотных колебаний. Для улучшения радиоприема к колебательному контуру подключают выносную антенну WA1 и заземление. С помощью конденсатора СЗ подбирают тембр звучания приемника.

Во всех устройствах можно применить постоянные резисторы ВС, МЛТ или ОМЛТ мощностью 0,125 Вт, переменные резисторы и конденсаторы — любых типов, важно только, чтобы оксидные конденсаторы были рассчитаны на напряжения не ниже указанных на схемах. Вместо реле РЭС47 можно применить любое другое, рассчитанное на постоянное напряжение 5…9 В и ток срабатывания не более 30 мА. Телефоны ТА-56м допустимо заменить на ТОН-1 или ТА-4, транзисторы МП26 — на МШЗ — МП16, МП20, МП21, МП25, МП39 — МП42 с любым буквенным индексом. Диод VD1 — серий Д2, Д9 или Д18. Динамическая головка ВА1 — любого типа мощностью 0,1…0,5 Вт; лампа HL1 — МН6,3 на ток 0,1…0,3 A; Т1 — любой малогабаритный выходной трансформатор с отводом от середины первичной обмотки — от транзисторного радиоприемника. Катушки L1 и L2 размещены на круглом ферритовом стержне марки 400 НН или 600 НH: L1 содержит 180 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,1, намотанного внавал на бумажном каркасе с шестью секциями по 30 витков в каждой, L2 на отдельном бумажном каркасе содержит 25…30 витков того же провода Ø 0,2 мм. Катушки располагают относительно друг друга так, чтобы громкость приема была максимальной. Источник питания — батарея «Крона» или две последовательно соединенные батареи 3336Л. Антенной может служить провод длиной 1,5…2 м, заземлением — труба теплоснабжения или водопровода.

Все устройства, описанные в статье, не нуждаются в налаживании и при правильном монтаже и исправных деталях начинают работать сразу после включения.

Метки: антеннабазабаза-эмиттерЗвуковой сигналколлектор-эмиттерконденсаторкронамалогабаритный трансформаторнапряжениепростейший усилительрезисторсигнальное устройствосопротивлениесхематранзистортранзисторных схемУсилительусилитель звуковой частотычастотозадающая цепочкаЭлектрические сигналыэлектрические цепиэлектрический контактэлектронный метрономэмиттер

виды, схемы, простые и сложные :: SYL.

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров. Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи. Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах – музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах. Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает оно это максимально равномерно. Коэффициент усиления зависит прямо от частоты входного сигнала. График зависимости этих величин – практически прямая линия. Если же на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и эффективность устройства быстро уменьшатся. Каскады УНЧ собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

1. Класс «А» – ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно – чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД – свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким. Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД – менее 20 %. Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Для повышения (правда, незначительного) КПД можно воспользоваться двухтактными схемами. Один недостаток – полуволны у выходного сигнала становятся несимметричными. Если же перевести из класса «А» в «АВ», увеличатся нелинейные искажения в 3-4 раза. Но коэффициент полезного действия всей схемы устройства все же увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при уменьшении уровня сигнала на входе. Но даже если прибавить громкость, это не поможет полностью избавиться от недостатков.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. У ламповых усилителей такие преимущества:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 – 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h31 – 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Но нужно учитывать, что по цепи базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, обязательно протекает ток утечки коллектора. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремниевых, у которых ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое – обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Это сопротивление почти не пропускает электрический ток, вследствие чего у затвора потенциал (в случае отсутствия сигнала на входе) такой же, как у земли. На истоке же потенциал оказывается выше, чем у земли, только благодаря падению напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что у затвора потенциал ниже, чем у истока. А именно это и требуется для нормального функционирования транзистора. Нужно обратить внимание на то, что С2 и R3 в этой схеме усилителя имеют такое же предназначение, как и в рассмотренной выше конструкции. А входной сигнал сдвинут относительно выходного на 180 градусов.

УНЧ с трансформатором на выходе

Можно изготовить такой усилитель своими руками для домашнего использования. Выполняется он по схеме, работающей в классе «А». Конструкция такая же, как и рассмотренные выше, – с общим эмиттером. Одна особенность – необходимо использовать трансформатор для согласования. Это является недостатком подобного усилителя звука на транзисторах.

Коллекторная цепь транзистора нагружается первичной обмоткой, которая развивает выходной сигнал, передаваемый через вторичную на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, который позволяет выбрать рабочую точку транзистора. С помощью этой цепочки обеспечивается подача напряжения смещения в базу. Все остальные компоненты имеют такое же назначение, как и у рассмотренных выше схем.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

В результате на выходе усилителя существенно снижается качество звучания. При работе двухтактного усилителя в классе «А» не получается качественно воспроизвести сложный сигнал. Причина – повышенный ток протекает по плечам усилителя постоянно, полуволны несимметричные, возникают фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала еще больше усиливаются, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен. Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости. Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены. При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку способны пройти только положительные полуволны. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью запирают первый. При этом в нагрузке оказываются только отрицательные полуволны. В результате усиленный по мощности сигнал оказывается на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективная и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог – например ВС107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ. Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключить, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня в 0,7 В и позволяет протекать току около 4 мкА. При этом по току коэффициент усиления окажется около 250. Отсюда можно сделать простой расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора – он оказывается равен 1 мА. Собрав эту схему усилителя на транзисторе, можно провести ее проверку. К выходу подключите нагрузку – наушники.

Коснитесь входа усилителя пальцем – должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов. Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука – выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

Сборка простых транзисторных схем | Проекты самодельных схем

Сюда включена подборка важных простых схем на различных транзисторах для сборки.

Простые транзисторные схемы для начинающих любителей

В этой статье обсуждалось множество простых конфигураций транзисторов, таких как сигнализация дождя, таймер задержки, защелка установки сброса, тестер кристалла, светочувствительный переключатель и многие другие.

В этом сборнике простых транзисторных схем (схем) вы встретите множество небольших очень важных конфигураций транзисторов, специально разработанных и скомпилированных для начинающих энтузиастов электроники.

Простые схемы (схемы), показанные ниже, имеют очень полезные приложения, и их легко собрать даже начинающим энтузиастам электроники. Давайте приступим к их обсуждению:

Регулируемый блок питания постоянного тока:

Очень хороший регулируемый блок питания можно собрать, используя всего пару транзисторов и несколько других пассивных компонентов.

Схема обеспечивает хорошее регулирование нагрузки, ее максимальный ток не более 500 мА, достаточный для большинства применений.

Настоятельно рекомендуется : Проекты для начинающих

Сигнализация дождя

Эта схема построена всего на двух транзисторах в качестве основных активных компонентов.

Конфигурация представляет собой стандартную пару Дарлингтона, что значительно увеличивает текущую мощность усиления.

Капли дождя или воды, падающие и соединяющие базу с плюсом, достаточны для срабатывания сигнализации.

Бесшумный источник питания:

Для многих схем аудиоусилителей помехи могут стать помехой, даже правильное заземление иногда не может решить эту проблему.

Тем не менее, мощный транзистор и несколько конденсаторов при подключении, как показано, определенно могут решить эту проблему и обеспечить требуемую мощность без фонов и пульсаций для всей схемы.

Защелка установки-сброса:

В этой схеме также используется очень мало компонентов, и она точно устанавливает и сбрасывает реле и выходную нагрузку в соответствии с входными командами.

Нажатие верхнего выключателя включает цепь и нагрузку, а нажатием нижнего выключателя он отключается.

Простой таймер с задержкой

Очень простую, но очень эффективную схему таймера можно сконструировать, включив всего два транзистора и несколько других компонентов.

Нажатие кнопки ВКЛ мгновенно заряжает конденсатор емкостью 1000 мкФ и включает транзисторы и реле.
Даже после отпускания переключателя цепь держится в этом положении до полного разряда C1. Временная задержка определяется значениями R1 и C1. В текущем дизайне это около 1 минуты.

Тестер кристаллов:

Кристаллы могут быть совершенно незнакомыми компонентами, особенно для новичков в электронике.

Показанная схема в основном представляет собой стандартный генератор Колпитца, включающий кристалл для возбуждения его колебаний.

Если подключенный кристалл исправен, это будет указано горящей лампочкой, неисправный кристалл будет держать лампу закрытой.

Предупреждающий индикатор уровня воды:

Больше не нужно выглядывать и нервничать из-за переполненных резервуаров для воды.

Эта схема будет издавать приятный тихий жужжащий звук задолго до того, как ваш бак переполнится.

Нет ничего проще, чем этот. Продолжайте следить за этими маленькими гигантами, я имею в виду простые схемы с огромным потенциалом.

Прибор для проверки устойчивости рук:

Уверены в ловкости рук? Настоящая схема определенно может бросить вам вызов.

Соберите эту схему и попробуйте надеть суженное металлическое кольцо на плюсовую клемму питания, не касаясь ее.
Жужжащий звук из динамика вызовет у вас «дергание рук».

Светочувствительный переключатель:

Если вы заинтересованы в создании недорогого светочувствительного переключателя, то эта схема именно для вас.

Идея проста, наличие света выключает реле и подключенную нагрузку, отсутствие света делает с точностью до наоборот.

Нужны дополнительные пояснения или помощь? Просто продолжайте публиковать свои ценные комментарии (комментарии требуют модерации, их появление может занять некоторое время).

Простая схема тестера

Пассивное тестирование электронной схемы кажется довольно простой задачей. Все, что вам нужно, это действительно омметр.

К сожалению, работать с этим типом полупроводниковых устройств на самом деле не рекомендуется. Выходные токи, вероятно, повредят полупроводниковые переходы.

Тестер, описываемый в этой статье, прост в изготовлении и обладает тем преимуществом, что в тестируемой цепи можно подать не более 50 мкА.

Поэтому его можно использовать для большинства стандартных ИС и полупроводников, включающих элементы на основе МОП. Индикация осуществляется через небольшой громкоговоритель, чтобы в процессе тестирования не требовалось постоянно обращаться к тестирующему устройству, а не концентрироваться на контрольных точках.

Транзисторы Т1 и Т2 составляют базовый НЧ-генератор, управляемый напряжением, с динамиком, работающим как нагрузка. Частота генератора формируется конденсаторами C1, R1, R4 и внешним сопротивлением между измерительными выводами. Резистор R3 — коллекторное сопротивление Т2; C2 ведет себя как низкочастотная развязка этого конкретного резистора.

Как упоминалось ранее, тестер никогда не причинит никакого вреда проверяемой цепи; в качестве альтернативы лучше всего включить диоды D1 и D2, чтобы тестируемая схема никоим образом не могла противостоять повреждению частей тестера. Пока у вас нет электрического соединения между тестовыми контактами, цепь абсолютно не потребляет ток. Тогда срок службы батареи может быть примерно таким же, как срок годности батареи.

Индикатор заднего фонаря автомобиля с предохранителем

Для тех, кто хочет быть уверенным, что фары его автомобиля в отличном состоянии, эта схема, вероятно, является лекарством. Это довольно просто и предлагает честную индикацию в любое время, когда конкретный свет перегорает или перестает работать. По отношению к току, потребляемому лампой L, на сопротивлении Rx возникает падение напряжения.

Это падение напряжения должно составлять около 400 мВ, что может помочь определить значение R. Например, если это задние фонари, где пара ламп 10 Вт 12 В может быть параллельна, Rx может быть получилось, как указано ниже:

Ток может быть выражен как P/V = 20/12 = 1,7 А

Тогда Rx можно рассчитать как V / I = 0,4 / 1,67 = 0,24 Ом

Из-за того, что 400 мВ падение развивается на RX, T1 обычно включается, что приводит к отключению T2. В случае перегорания одного из задних фонарей ток через Rx снижается наполовину, что составляет 0,84 Ампер. Падение напряжения на Rx в этой точке составляет 0,84 x 0,24 = 0,2 В.

Это напряжение выглядит заметно минимальным для активации T1, что означает, что этот T2 теперь получает базовый ток через R1, и светодиод загорается. Чтобы получить эффективную индикацию отказа ламп, предлагается использовать одиночную схему детектора, поскольку может быть только пара ламп.

Тем не менее, вполне допустимо использовать один светодиод для нескольких датчиков: D1 и R3 работают совместно со всеми датчиками, а коллекторы всех транзисторов T2 могут быть соединены друг с другом. R3 должен быть 470 Ом для схемы 12 В и 220 Ом для схемы 6 В.

Простой регулируемый регулируемый источник питания

Очень простой регулируемый источник питания со стабилизированным выходом может быть построен всего из пары транзисторов, как показано ниже:

Транзисторы T1 и T2 образуют пару Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления по току для управления выходным напряжением. Поскольку конструкция представляет собой эмиттерный повторитель, выходное напряжение эмиттера следует за базовым напряжением, что означает, что изменение базового напряжения пропорционально изменяет выходное напряжение эмиттера.

R1 вместе со стабилитроном определяет базовое напряжение Дарлингтона, которое в свою очередь обеспечивает эквивалентное выходное напряжение эмиттера.

R1 и стабилитрон можно зафиксировать по желанию, выбрав значения в соответствии со следующей датой:

Печатная плата Исполнение приведенного выше транзисторного стабилизированного источника питания можно увидеть на следующем рисунке.

Простая схема усилителя мощности 30 Вт

Эта простая схема усилителя мощности 30 Вт на полностью транзисторах может использоваться для питания небольших акустических систем от USB или мобильных источников музыки Ipod. Устройство обеспечит великолепное звучание усиленной музыки, достаточное для любой небольшой комнаты.

Уровень искажений для этой 30-ваттной схемы транзисторного усилителя значительно снижен, а стабильность потрясающая.

Конденсатор C7 расположен так, чтобы компенсировать фазовый сдвиг выходных транзисторов. Значение R1 уменьшено до 56 кОм, а дополнительная развязка с помощью резистора 47 кОм и конденсатора 10 мкФ включена последовательно с высокопотенциальной стороной R1 и плюсом питания.

Выходное сопротивление минимально, т. к. T5/T7 и T6/T8 работают как силовые дарлингтоны. Управляющий усилительный каскад эффективно выдает входное напряжение 1 В RMS.

Благодаря пониженной входной чувствительности усилитель обеспечивает отличную стабильность, а его уровень чувствительности к фону минимален. Значительная отрицательная обратная связь через резисторы R4 и R5 гарантирует снижение искажений. Оптимальное допустимое напряжение питания 42 В.

Схема питания должна быть выполнена в виде стабилизированного блока питания усилителя. Помимо представленных радиаторов, транзисторы 3nos 2N3055 необходимо охладить, зажав их на металлическом корпусе с помощью слюдяных изолирующих шайб. Стол блока питания предназначен для стерео.

Электрические характеристики схемы усилителя мощностью 30 Вт приведены ниже:

Полный список деталей для указанной выше схемы усилителя

Задержка выключения освещения салона автомобиля

может включать внутреннее освещение через некоторое время после того, как двери были заперты, что позволяет водителям легко пристегнуть ремни безопасности и повернуть ключ зажигания. Простая схема выключения с задержкой, показанная ниже, может идеально использоваться для реализации этой функции.

Когда двери закрыты, дверной контакт размыкается, отключая базу транзистора от линии заземления vi D3. Это нарушает смещение земли для транзистора pnp. Тем не менее, реле все еще удерживает некоторое время из-за C1, который позволяет току базы BC557 проходить через C1 и катушку реле, пока в конечном итоге C1 полностью не зарядится и не отключит транзисторы и реле.

7-сегментный дисплей Контроллер освещения Цепь

Типовой ток 7-сегментного дисплея должен быть ограничен примерно до 25 мА, что обычно осуществляется с помощью последовательных резисторов. При наличии резисторов невозможно дальнейшее изменение подсветки дисплея. Схема, показанная здесь, альтернативно питает дисплей от регулируемого источника напряжения, построенного на схеме эмиттерного повторителя.

Подсветка светодиодов дисплея меняется в зависимости от настроек регуляторов напряжения P1 (грубая) и P2 (точная), примерно в пределах от 0 до 43 вольт, точная настройка имеет решающее значение из-за диодной характеристики светодиода.

При регулировке подсветки дисплея выходное напряжение сначала фиксируется на минимальном уровне, после чего постоянно увеличивается до нужной яркости.

Общий ток для любого 7-значного дисплея не должен превышать 1 А, чтобы обеспечить безопасный и надежный ток сегмента 25 мА (7 сегментов по 25 мА для 6 цифр). Выбор последовательного транзистора (T1) определяется его рекомендуемыми характеристиками рассеяния.

Работа реле с более низким напряжением питания

Когда реле работает с номинальным напряжением, оно фактически может удерживать активацию даже при значительном снижении управляющего напряжения. Пониженное напряжение позволяет реле работать оптимально, но при этом экономить энергию.

Однако начальное напряжение должно быть близко к указанному на реле напряжению, иначе реле может не сработать.

Схема, описанная ниже, позволяет реле включаться при питании ниже номинального, гарантируя, что при включении напряжение увеличивается с помощью схемы удвоения напряжения с диодом/конденсатором. Это повышенное напряжение обеспечивает требуемое более высокое начальное питание реле. Как только активация завершена, напряжение падает до нижнего значения, что позволяет реле удерживать и работать с уменьшенной экономичной мощностью.

Простой двухтранзисторный генератор

Этот небольшой экспериментальный двухтранзисторный генератор может легко создавать слышимые частоты в диапазоне от 100 Гц до 2 кГц, управляя небольшим громкоговорителем. Цепь может питаться от 4 батарей типа АА или постоянного источника питания 6 вольт. Технические характеристики тока для этой цепи определяются напряжением источника питания и сопротивлением используемого громкоговорителя, и обычно диапазон может составлять от 10 до 300 мА.

Потенциометр P1 задает спектр рабочих частот, который устанавливается в широком диапазоне значений. Можно попробовать потенциометры до 1 МОм, преобразовав нижний регулятор частотного диапазона примерно до 10 Гц. C1 также может быть изменен, и значения между 0,01 мкФ и 0,22 мкФ могут подойти для тестирования.

Большие значения C1 будут генерировать частоты в нижнем спектре диапазона. Схема очень хорошо работает в таких приложениях, как будильники, видеоигры, игрушки и для получения дополнительной информации о транзисторных генераторах.

Лампа-мигалка на полевых транзисторах

Простая схема лампы-мигалки создана с использованием пары полевых транзисторов, которые собраны вместе как базовый нестабильный мультивибратор. Эти транзисторы работают попеременно и включают и выключают две лампы.

Значения R/C, показанные на диаграмме, фиксируют частоту мигания примерно на уровне 1/3 Гц. Просто регулируя значения резистора или конденсатора, можно получить практически любую скорость мигания. Для использования ламп с более высоким номиналом вы можете подключить большее количество МОП-транзисторов параллельно, без использования каких-либо конкретных частей, зависящих от тока.

Лампы могут представлять собой типичные лампы на 12–14 В с сопротивлением 6 Ом и холодной нитью накаливания. Всякий раз, когда используется 12 вольт, пусковой ток, используемый схемой, будет 2 ампера. Одна и та же лампа после включения и выключения будет работать при токе всего 200 мА.

Двойная светодиодная мигалка

Нестабильный транзистор, часто называемый генератором прямоугольных импульсов, представляет собой гибкую схему. Для иллюстрации на диаграмме ниже показано, как это может мигать парой светодиодов (LED) один раз в секунду. Значения постоянной времени резистивно-емкостных конфигураций R4 и C1 и R3 и C2 определяют частоту мигания.

Светодиоды соединены последовательно с коллекторами транзисторов Q1 и Q2, и оба стробоскопа включаются и выключаются в равномерном противофазе. Изменение значений R4 и C1 или R3 и C2 будет изменять частоту мигания. Чтобы преобразовать схему в сигнальную лампу с одним светодиодом, поменяйте местами один из светодиодов с помощью короткой перемычки.

Схема мигающего неонового шара 9 В

Мигающие неоновые шары используются во многих приложениях, но их довольно высокое рабочее напряжение не позволяет их нормальное использование в ситуациях, когда нет доступа к сети.

Предлагаемая схема неонового шара-мигалки позволяет питать неоновые лампы от низковольтного источника постоянного тока. Напряжение, необходимое для зажигания неоновой лампы, достигается через обычный понижающий трансформатор 240-6,3В, подключенный в обратном порядке. Разряд батареи схемы довольно низкий, который может составлять от 1 до 2 миллиампер по отношению к 9-вольтовой батарее.

Q1 — однопереходный транзистор, настроенный на работу в качестве релаксационного генератора. Его функциональная частота устанавливается сетью R2-C1. Импульсы, генерируемые UJT Q1, подаются на транзистор Q2, который затем переводит транзистор Q3 в режим насыщения.

Резкое увеличение тока, возникающего в обмотке трансформатора 6,3 В из-за перехода Q3 в режим насыщения, вызывает высокое напряжение во вторичной обмотке трансформатора, вызывая мигание неоновой лампы. Диод D1 предназначен для защиты транзистора от скачков высокого напряжения, вызванных индуктивным переключением трансформатора.

Простая схема звукового сигнала

Эта простая схема звукового сигнала построена на основе асимметричного мультивибратора, инициализируемого с помощью кнопки. Громкоговоритель представляет собой крошечную деталь с импедансом катушки от 25 до 40 Ом. Вы также можете использовать наушники с импедансом около 500 Ом вместо рекомендованного динамика.

Резистор R1 можно использовать для регулировки диапазона звуковых частот бипера. Вы можете использовать любой кремниевый, NPN, низкочастотный, малосигнальный транзистор для Q1, например, AC127, BC107, BC108 и т. д., а для Q2 можно попробовать любой PNP-транзистор, такой как 8550, 2N2907, BD140 и т. д. Характеристики батареи могут соответствовать току стока Q2.

Однотранзисторная схема низких/высоких частот

Эта базовая схема с одним транзистором обеспечивает усиление примерно на 15 дБ на частоте 100 Гц или ослабление на частоте 15 кГц. В этой простой схеме низких и высоких частот используется малошумящий аудиотранзистор общего назначения, а выходной сигнал может быть напрямую подключен к регулятору громкости любого усилителя мощности, где обычно настраивается регулятор тембра.

Коэффициент усиления этой однотранзисторной схемы управления тембром близок к единице при измерении с регуляторами, отрегулированными в «плоском» положении.

Усилитель класса А

На самом деле это усилитель класса А, что означает, что он может управлять нагрузкой с импедансом более 65 Ом, например небольшим динамиком или гарнитурой. Усилитель потребляет ток покоя около 20 миллиампер. И наоборот, увеличив значение R3, этот сток можно было бы уменьшить. Транзисторы Q1 и Q2 настроены как усилители с общим эмиттером, при этом выход Q1 напрямую связан со входом Q2.

Общий коэффициент усиления по напряжению этой схемы составляет около 80 дБ. Обратите внимание, как конденсатор C3 разъединяет резистор R3, эмиттерную нагрузку Q2, так что напряжение эмиттера Q2 соответствует среднему напряжению коллектора Q1.

Используя R2, ​​базовое смещение для Q1 получается от эмиттера Q2. Отрицательная обратная связь по постоянному току стабилизирует смещение в этой установке. Громкость схемы регулируется входным потенциометром R4.

Цепь ограничителя шума

Звуковой шум может раздражать, особенно при попытке прослушивания плохого вещательного канала. Вы можете обнаружить, что нежелательный фоновый шум полностью заглушает сигнал вещания, делая его непригодным для использования. Для решения этой проблемы можно использовать схему ограничителя шума на транзисторах, изображенную на схеме ниже.

С помощью потенциометра R3 и сигнал, и шум передаются на усилитель Q1 в этой цепи. Эти сигналы одинаково усиливаются транзистором Q1, однако диоды D1 и D2 ограничивают размах колебаний выходного сигнала Q1 примерно до 1,2 В.

Пики шума не превышают выходной сигнал, если R3 установлен так, что выходной сигнал увеличивается до этого пикового уровня. В результате уровень сигнала может быть более четким и понятным.

Генератор частоты ударов BFO

Индуктивно-емкостные (LC) генераторы находят широкое применение в испытательном оборудовании и практических схемах. Гетеродин, иногда называемый генератором частоты биений или BFO, может быть построен с использованием одного BJ, как показано на рисунке ниже.

Коллекторная нагрузка транзистора Q1 представляет собой модифицированный преобразователь промежуточной частоты 465 кГц, который устроен как традиционный генератор Хартли. Когда встроенный настроечный конденсатор трансформатора удаляется, переменный конденсатор C1 преобразуется в регулятор настройки генератора переменной частоты. Выходная частота может быть установлена ​​в диапазоне от 465 кГц до 1,7 МГц.

Когда радиостанция, способная обнаруживать частоты диапазона вещания, расположена рядом со схемой генерации сигнала, она будет улавливать частоту колебаний. Нота биения может быть слышна, если генератор сигналов настроен на промежуточную частоту радио. В результате можно было легко принимать непрерывные или однополосные передачи.

Простейший металлоискатель

Следующая принципиальная схема с одним транзистором представляет собой вариант вышеупомянутой идеи BFO, однако она не включает вторичную обмотку трансформатора. В сочетании с находящимся поблизости радиоприемником, действующим как детектор и усилитель, схема превращается в обычный искатель металлических предметов.

Катушка генератора L1 состоит из прочной намотки 30 витков провода на пластиковую основу или катушку диаметром от 3 до 4 дюймов.

Когда трехжильный кабель соединяется с цепью, он превращается в поисковую головку или сенсорную катушку. Когда вы используете схему в качестве традиционного металлоискателя с подметанием земли, поисковую головку или датчик можно поместить на нижний конец длинного деревянного или пластикового шеста.

Обнаружение зарытых богатств или армейских мин с помощью как минимум нескольких металлических частей может быть выполнено с использованием идентичных схем.

Если вы хотите обнаружить металлические трубы или провода, скрытые кирпичными, деревянными или оштукатуренными стенами, всю схему можно хранить в переносном ящике.

Наличие металлического корпуса, который будет конфликтовать с электромагнитным полем катушки L1, необходимо для работы схемы искателя объекта.

Вторгающийся объект влияет как на значение индуктивности L1, так и на частоту поля. Портативная широковещательная радиостанция с батарейным питанием, поднесенная ближе к цепи локатора, может точно определить местонахождение металлического предмета. Он обнаруживает изменение частоты и издает громкий визг.

Чтобы слушать низкочастотный ритм или трепетание из динамика радио, сначала настройте радио на местную станцию. Затем настройте C1, чтобы наблюдать низкочастотный биение или чириканье из динамика радио.

Если локационная схема расположена близко к скрытому металлическому объекту, ритм резко изменится.

Преобразователь 9 В в 300 В с использованием одного транзистора

На следующем рисунке снова генератор Хартли используется в качестве преобразователя постоянного тока в постоянный. Он имеет возможность конвертировать 9-вольтовая батарея на выходе до 300 вольт постоянного тока. Т1 — это трансформатор, который преобразует 9-0—9 вольт в 250 вольт. Индуктивность генератора (L) образована его первичной обмоткой.

На вторичной обмотке T1 подача 9 В увеличивается примерно до 350 В. Однополупериодный выпрямительный диод D1 выпрямляет эту форму волны и заряжает конденсатор C4. При токе нагрузки в несколько миллиампер выходное напряжение падает примерно до 300 вольт при постоянной нагрузке.

Предупреждение: поскольку C4 не заряжен постоянно, он может накапливать и разряжать сильный, но несмертельный разряд для любого новичка.

Логический пробник

Наше следующее устройство — двухтранзисторный логический пробник, также известный как датчик положительного напряжения. При подключении к положительному потенциалу звучит зуммер и загорается светодиод.

Соединение Дарлингтона между транзисторами Q1 и Q2 обеспечивает чрезвычайно высокое входное сопротивление схемы.

Питание светодиода и пьезоизлучателя осуществляется от выхода транзисторов с общим коллектором. Транзисторы включаются и выдают визуальные и звуковые выходные сигналы, как только датчик обнаруживает положительное напряжение выше примерно 1,5 вольт (высокий логический уровень).

Для работы логического пробника его отрицательный вывод необходимо подключить к общей или отрицательной шине питания тестируемой платы.

Схема светового музыкального генератора

. Это странное устройство на транзисторах, иногда известное как аудиодетектор света, преобразует световую энергию в мелодию. Просто поместив его рядом с лампочкой, динамик сразу же начнет издавать звуки.

Простые движения рук между фоновым светом и LDR можно использовать для создания музыки. Этот метод разделения световых лучей изменяет количество света, достигающего чувствительного LDR, что, в свою очередь, генерирует различные звуковые тона.

Приложив немного усилий, вы быстро сможете генерировать известные мелодии из схемы.

Этот осциллятор на самом деле не является осциллятором с обнаружением света. Для питания динамика и транзисторов предусмотрена встроенная 9-вольтовая батарея. LDR просто изменяет сопротивление смещения транзистора T1.

Конечным результатом является устройство, которое генерирует разнообразные звуки, сохраняя при этом одинаковую интенсивность. Кстати, вы обнаружите, что генерируемый тон становится тем выше, чем сильнее становится источник света (например, под прямыми солнечными лучами). Лучший способ рассеивать свет — позволить ему пройти сквозь пальцы.

Универсальный генератор сигналов

Вам нужен практичный, но недорогой генератор аудиосигналов на транзисторах для проверки ваших аудиопроектов? Возможно, вы хотели бы, чтобы некоторые из ваших сломанных радиоприемников и усилителей снова заработали?

Какими бы ни были ваши потребности, этот удобный небольшой генератор сигналов обладает всеми функциями, доступными в более дорогих коммерческих моделях, что делает его идеальным инструментом для устранения общих неисправностей.

Для этого простого генератора сигналов на основе транзисторов достаточно двух управляющих потенциометров: R2 для изменения выходного тона или звуковой частоты и R3 для работы в качестве потенциометра «уровня».

Может быть сконструирован в компактном алюминиевом корпусе Mini-box. Как только он будет завершен, вы можете настроить свой генератор сигналов, просто сравнив его выход с проверенным источником, например, с другим генератором.

Схема генератора эхо-эффекта

Эта конструкция с одним транзистором добавит интересным эхо-эффектам любой низкий уровень музыки. Различные конденсаторы, установленные вокруг выводов коллектора и эмиттера транзистора, гарантируют, что транзистор не проводит мгновенно, а проводит с мягким эффектом реверберации.

Регулятор потенциометра можно настроить, чтобы отрегулировать эффект эха до желаемого уровня.

Источник постоянного тока

Наше следующее применение транзистора будет в цепи с источником постоянного тока. 6-вольтовый стабилитрон D1 регулирует базовое напряжение транзистора в этой схеме, а величина R2 регулирует ток эмиттера.

Значение постоянного тока получается путем деления напряжения Зенера на сопротивление резистора R2.
На практике ток, протекающий по коллекторной цепи транзистора, идентичен току, протекающему по его эмиттерной цепи.

Простейший BJT-усилитель

Следующая транзисторная схема ниже представляет собой, по сути, самую простую схему аудиоусилителя с общим эмиттером, которую вы можете собрать. Хотя на иллюстрации схемы для Q1 используется переходной транзистор BC547, почти любой биполярный транзистор будет работать нормально.

Ток смещения базы схемы подается с отрицательной обратной связью от коллектора, что является подходом смещения, используемым в схеме. В результате транзисторы с широким диапазоном коэффициента усиления могут давать хорошие результаты.

Для достижения оптимальных результатов вы можете отрегулировать значение R1, если решите использовать альтернативный транзистор для Q1. Подключите вольтметр к коллектору транзистора и заземлению цепи, чтобы определить правильное значение R1. После этого выберите значение для R1, при котором показания счетчика будут равны половине напряжения питания.

Однотранзисторный триггер | Hackaday.io

Представлена ​​схема, которая может хранить один бит, используя только 1 транзистор, 2 диода и несколько резисторов и конденсаторов. До сегодняшнего дня в такой схеме всегда использовалось как минимум два транзистора (исключением из этого правила является диодная логика от Теда Япо).

Он собран и работает!

Скорее всего, потребуется некоторая настройка для конкретного приложения.

С этой схемой сборщикам транзисторных процессоров требуется только половина количества транзисторов для их защелок.

Тот же принцип можно использовать для лампового триггера.

Спасибо Биллу Смиту и Теду Япо за вдохновение!

Детали

Как это работает?

(Редактировать: в логе улучшенный дизайн).

Необходим 5-вольтовый (TTL) тактовый сигнал, который является общим для всех триггеров в приложении и постоянно присутствует. Я проверил эту схему с тактовой частотой от 200 кГц до 500 кГц.

Выход имеет два состояния:

1) в выключенном состоянии тактовый сигнал 5В сильно ослабляется резистором 6К8 и комбинацией 3К3 — С2. Сигнал на базе транзистора ниже 0,6 В, поэтому транзистор остается выключенным (выход высокий, светодиод не горит).

2) Триггер можно перевести в состояние ВКЛ, кратковременно подав импульс 5 В на C2 через последовательный резистор. Это изменит рабочую точку транзистора. Постоянное напряжение на C2 подаст напряжение смещения на базу, и теперь транзистор будет усиливать тактовый сигнал. Итак, в состоянии ON на выходе есть тактовый сигнал, светодиод будет включен. Выходной сигнал будет выпрямляться комбинацией C1 — D1, и на C2 появится результирующее постоянное напряжение. Это замыкает петлю положительной обратной связи, и триггер остается во включенном состоянии. Однако постоянный ток на C2 может быть настолько высоким, что транзистор будет постоянно включен, и это приведет к удалению сигнала положительной обратной связи.

Вы можете вернуть триггер в выключенное состояние, разрядив C2 или кратковременно отключив тактовый сигнал.

Триггер также можно устанавливать и сбрасывать несколькими другими способами, которые не отличаются от «обычных» триггеров или защелок.

Если вы хотите, чтобы триггер был быстрее, вы должны уменьшить C1 и C2 и использовать часы, которые в несколько раз быстрее, чем максимальная рабочая скорость защелки.

Недостаток схемы в том, что на выходе есть тактовый сигнал. Чтобы использовать его напрямую, вы можете адаптировать свое приложение таким образом, чтобы оно использовало вывод только в правильную фазу часов. Вы также можете подключить выпрямительную цепь к выходу, чтобы иметь непрерывный выходной сигнал.

Схема была смоделирована Тедом Япо (см. комментарии в https://hackaday.io/project/7975-one-transistor-latch . (Это был немного другой дизайн, предназначенный для более медленных часов).

Это первый проект. Вполне возможно, что его можно улучшить или уменьшить количество деталей

Насколько мне известно, подобная схема никогда ранее не публиковалась

• 1 × BC548B НПН-транзистор
• 2 × 1Н4148 Дискретные полупроводники / Диоды и выпрямители
• 1 × ВЕЛ Волоконная оптика / излучатели
• 6 × Резисторы
• 2 × конденсаторы

• Новая 2-транзисторная схема с 4 состояниями

  роэль • 21. 11.2018 в 15:13 • 0 комментариев

• 4-битный ТТЛ АЛУ

  роэль • 15.08.2018 в 20:46 • 0 комментариев

  Если вас интересуют триггеры, вас также может заинтересовать сборка ЦП…. Я начал новый проект, 4-битное АЛУ TTL только с 7 микросхемами TTL. Он помещается на печатной плате размером 1 x 1 дюйм…..

  И следующий проект — ЦП TTL на одном квадратном дюйме!

• 12 — транзистор АЛУ

  роэль • 05. 08.2018 в 07:49 • 0 комментариев

  Для всех, кто интересуется транзисторной логикой….. Вчера я разработал полнофункциональное АЛУ, см. АЛУ в технологии DCTL. В нем всего 12 транзисторов, два диода и несколько резисторов!

• На Hackaday.com!

  роэль • 19.04.2018 в 07:41 • 0 комментариев

  Мне очень приятно видеть, что сегодня Брайан Бенчофф представляет этот проект на hackaday.com, https://hackaday.com/2018/04/18/the-one-transistor-flip-flop/ !

  Спасибо, Брайан!

• Улучшенная версия

  роэль • 31. 03.2018 в 15:02 • 3 комментария

  Одним из недостатков оригинальной конструкции является то, что она выдает тактовый сигнал в одном из состояний.

  Теперь у меня другая конструкция с непрерывным высоким или низким уровнем на выходе. Это повысит удобство использования схемы. Вот он:

  Я также добавил входы установки/сброса. Он протестирован с тактовой частотой 500 кГц.

  После импульса RESET транзистор будет открыт, выход будет НИЗКИМ (и светодиод горит). Низкий выход транзистора также подтягивает правую сторону R1 к низкому уровню (через D2), это убивает тактовый сигнал.

  Во время импульса SET у транзистора не будет сигнала на базе, поэтому он перестанет проводить ток. Выход станет ВЫСОКИМ (и светодиод погаснет). Правая сторона R1 больше не опускается через D2. Таким образом, тактовый сигнал будет проходить через C1, а правая сторона C1 будет иметь отрицательную форму волны (ниже земли), потому что она выпрямляется D1.