ตัวเก็บประจุในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนที่ 2 การสื่อสารระหว่างเวทีตัวกรองเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

จุดเริ่มต้นของบทความ: ตัวเก็บประจุในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนที่ 1

การใช้ตัวเก็บประจุที่ใช้กันมากที่สุดคือการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละช่วงทรานซิสเตอร์ดังที่แสดงในรูปที่ 1 ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุจะถูกเรียกว่าชั่วคราว

ตัวเก็บประจุชั่วคราวส่งผ่านสัญญาณขยายและป้องกันไม่ให้ผ่านกระแสตรง เมื่อเปิดเครื่องตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 หลังจากนั้นจะไม่มีทางผ่านของกระแสตรง แต่กระแสสลับ (สัญญาณขยาย) ทำให้ตัวเก็บประจุประจุและคายประจุคือเช่น ผ่านตัวเก็บประจุไปยังน้ำตกถัดไป

บ่อยครั้งใน วงจรทรานซิสเตอร์อย่างน้อยช่วงเสียงตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าถูกนำมาใช้เป็นชั่วคราว ค่าพิกัดของตัวเก็บประจุถูกเลือกเพื่อให้สัญญาณที่ขยายผ่านโดยไม่มีการลดทอนมาก

รูปที่ 1

ฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำและสูง

บางครั้งมีความจำเป็นที่จะต้องข้ามบางความถี่และทำให้เส้นทางของผู้อื่นอ่อนแอลง งานดังกล่าวจะดำเนินการโดยใช้ตัวกรองที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของวงจร RC

มีตัวกรองหลายลิงค์ที่ค่อนข้างซับซ้อนที่มีชื่อของตัวเอง: Chebyshev, Bessel, Butterworth และอื่น ๆ พวกเขาทั้งหมดมีคุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวเองลักษณะและเป็นกฎเชื่อมโยงหลาย เพื่อชดเชยการสูญเสียองค์ประกอบที่ใช้งานจะถูกนำไปใช้กับตัวกรองดังกล่าว - ขั้นตอนของทรานซิสเตอร์ ตัวกรองดังกล่าวเรียกว่าใช้งานอยู่

ตัวกรองแบบพาสซีฟที่ง่ายที่สุดสามารถสร้างได้จากเพียงแค่สองส่วน - ต้านทาน และ ตัวเก็บประจุ. รูปที่ 2 แสดงไดอะแกรมของ low-pass filter แบบง่าย (low-pass filter) ตัวกรองดังกล่าวส่งผ่านความถี่ต่ำอย่างอิสระและเริ่มต้นจากความถี่ตัดยอดมันจะลดทอนสัญญาณเอาท์พุทเล็กน้อย

รูปที่ 2 วงจรตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำ (LPF)

ตัวกรอง low-pass ที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยเพียงสองส่วนคือตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม สัญญาณอินพุตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกส่งไปยังวงจร RC อนุกรมและเอาท์พุทออกจากตัวเก็บประจุ C ที่ความถี่ต่ำความจุของตัวเก็บประจุจะมากกว่าความต้านทานของตัวต้านทาน Xc = 1/2 * π * f * C ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่จึงลดลง

ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นความจุของตัวเก็บประจุจะลดลงดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกหรือเพียงแค่แรงดันไฟฟ้าบนมันจะน้อยลง สันนิษฐานว่ากำเนิดถูกปรับให้มากกว่าหนึ่งความถี่ความถี่ของมันจะแตกต่างกันไป เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเช่นนี้เรียกว่าเครื่องกำเนิดความถี่แบบสั่นหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกวาด การตอบสนองความถี่ของตัวกรอง low-pass ที่ง่ายที่สุดจะแสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 การตอบสนองความถี่ของฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ

หากคุณสลับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานในรูปที่ 2 คุณจะได้รับตัวกรอง high-pass (HPF) วงจรของมันแสดงในรูปที่ 4 หน้าที่หลักของตัวกรอง high-pass คือการลดความถี่ให้ต่ำกว่าความถี่ cutoff และข้ามความถี่ที่สูงกว่า

รูปที่ 4 วงจรตัวกรอง High-pass (HPF)

ในกรณีนี้สัญญาณอินพุตจะถูกส่งไปยังตัวเก็บประจุและเอาต์พุตจะถูกลบออกจากตัวต้านทาน ที่ความถี่ต่ำประจุมีขนาดใหญ่ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานจึงมีขนาดเล็ก

เพื่อความชัดเจนและความเรียบง่ายของการรับรู้ (ทุกอย่างเป็นที่รู้จักในการเปรียบเทียบ) คุณสามารถแทนที่ตัวเก็บประจุด้วยตัวต้านทาน: แทนที่จะเป็นตัวเก็บประจุให้เป็น 100K และตัวต้านทานเอาต์พุต 10K มันกลายเป็นเพียงแค่ตัวแบ่งแรงดัน เฉพาะในกรณีของตัวเก็บประจุตัวแบ่งนี้จะขึ้นกับความถี่ การตอบสนองความถี่ของ HPF อย่างง่ายดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 การตอบสนองความถี่ของ HPF

ที่ความถี่สูงความต้านทานของตัวเก็บประจุจะลดลงตามลำดับแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานและยังเพิ่มแรงดันเอาท์พุทของ HPF

หากคุณเปรียบเทียบรูปที่ 3 และ 5 จะเห็นได้ง่ายว่าความชันของการลดลงของประสิทธิภาพนั้นไม่สูงชันมาก และสิ่งที่คาดหวังได้จากแผนการที่ง่ายที่สุดเช่นนี้? แต่พวกเขามีสิทธิ์ในชีวิตและมีการใช้งานค่อนข้างบ่อยในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการย้ายเฟส

คุณสามารถดูสิ่งต่าง ๆ จากมุมที่แตกต่างกันและดูในแสงที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ดังนั้นวงจร RC ที่เพิ่งตรวจสอบจึงไม่สามารถใช้เป็นตัวกรองความถี่ได้ แต่เป็นองค์ประกอบการเปลี่ยนเฟส นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นหากกระแสสลับถูกนำไปใช้กับวงจรที่แสดงในรูปที่ 6?

รูปที่ 6

และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้กับตัวเก็บประจุเอาท์พุทจะถูกลบออกจากตัวต้านทาน กระแสอินพุตผ่านตัวเก็บประจุอยู่ข้างหน้าแรงดันไฟฟ้าอินพุต ดังนั้นแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน แต่โดยทั่วไปที่เอาท์พุทของวงจรการเปลี่ยนเฟสเป็นอินพุตก่อนหน้า

หากตัวต้านทานและตัวเก็บประจุถูกเปลี่ยนดังแสดงในรูปที่ 7 เราจะได้รับวงจรที่แรงดันเอาต์พุตล่าช้าด้านหลังอินพุต ตรงข้ามเหมือนในโครงการก่อนหน้านี้

รูปที่ 7

โซ่แบบเลื่อนเฟสดังกล่าวช่วยให้สามารถทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตโดยปกติไม่เกิน 60 องศา ในกรณีที่จำเป็นต้องเปลี่ยนกะขนาดใหญ่จะมีการใช้การรวมต่อเนื่องของหลาย ๆ โซ่

รูปที่ 8 โซ่เลื่อนเฟส

การรวมองค์ประกอบแบบพาสซีฟจำนวนมากในครั้งเดียวนำไปสู่การลดทอนสัญญาณอินพุตที่สำคัญ ในการกู้คืนระดับเริ่มต้นจำเป็นต้องใช้การขยายสัญญาณแบบต่อเนื่อง

ในการฝึกวิทยุสมัครเล่นสถานการณ์มักจะเกิดขึ้นเมื่อคุณต้องการเครื่องกำเนิดคลื่นแบบไซน์ทันใดและทันใดนั้นไม่สามารถปรับได้ จากนั้นหัวแร้งชิ้นส่วนขยะจะถูกหยิบขึ้นมาและในไม่ช้าไซนัสก็จะส่งเสียงดังในห้อง ใครก็ตามที่ได้ยินก็รู้ว่ามันเกี่ยวกับอะไร

กำเนิดคลื่นไซน์

คุณสามารถรวบรวมทุกอย่างใน ทรานซิสเตอร์เดียว. ในความเป็นจริงแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแอมพลิฟายเออร์ในทรานซิสเตอร์ตัวเดียวซึ่งครอบคลุมโดยการตอบรับเชิงบวกโดยใช้โซ่แบบเปลี่ยนเฟส และข้อเสนอแนะในเชิงบวกใด ๆ ที่นำไปสู่การปรากฏตัวของรุ่น และกรณีนี้ก็ไม่มีข้อยกเว้น

สัญญาณไซน์ถูกลบออกจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านตัวเก็บประจุแบบแยก เป็นการดีที่จะไม่เสียใจทรานซิสเตอร์ตัวอื่นและยิงสัญญาณเอาต์พุตผ่านผู้ติดตามของผู้ปล่อย

เครื่องกำเนิดทรานซิสเตอร์ Multisim เดียว

แผนผังไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดเสมือนแสดงในรูปที่ 9

รูปที่ 9. ไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดทรานซิสเตอร์เดียวในโปรแกรม Multisim

ทุกอย่างชัดเจนและเรียบง่ายที่นี่: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่และ สโคป. แม้ว่าคุณสามารถเพิ่มความคิดเห็นในรูปแบบเรียบง่ายนี้ได้ในทันทีใครจะทำซ้ำ

เมื่อคุณเปิดวงจรไม่ได้เริ่มทันที เริ่มแรกการกวาดล้างเปล่าหลายครั้งเกิดขึ้นที่ออสซิลโลสโคปจากนั้นคลื่นไซน์แรงดันต่ำเริ่มปรากฏขึ้นค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็นโวลต์หลาย ๆ ตัว ผลการศึกษาแสดงในรูปที่ 10

รูปที่ 10

แน่นอนวงจรเสมือนเป็นสิ่งที่ดี แต่ถ้ามีคนตัดสินใจที่จะประกอบวงจรนี้เป็นโลหะอย่างน้อยก็เปิด เขียงหั่นขนม solderlessควรปรับโฟกัส ในความเป็นจริงการตั้งค่าทั้งหมดประกอบด้วยการเลือกความต้านทานที่แน่นอนของตัวต้านทาน R2 ซึ่งกำหนดจุดทำงานของทรานซิสเตอร์

เพื่อเพิ่มความเร็วในการจูนคุณสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานการปรับค่า 100 ... 200 กิโลกรัมแทนชั่วคราว ในขณะเดียวกันอย่าลืมเปิดตัวต้านทาน จำกัด ประมาณ 10 ... 20 KΩในซีรีย์ด้วย

ในฐานะที่เป็นทรานซิสเตอร์, KT315 ในประเทศหรือคล้ายกันนั้นค่อนข้างเหมาะสม ตัวเก็บประจุเป็นเซรามิกขนาดเล็ก การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถควบคุมได้โดยใช้ออสซิลโลสโคปหรือเครื่องขยายเสียง

Boris Aladyshkin