á 2025/04/1 10,716

Grunn smári magnara

Ef þú hefur einhvern tíma viljað smíða þinn eigin magara með einföldum hlutum, er algengur sendingarhringrás frábær staður til að byrja.Það er auðvelt að skilja, virkar vel með bæði rökfræði og hljóðmerki og þarfnast ekki flókinna verkfæra eða háþróaðrar stærðfræði.Þú munt læra hvernig á að gera lítil merki sterkari, hvernig á að velja rétta íhluti og hvernig á að prófa hringrásina þína þegar það er smíðað.Þessi handbók gengur þér í gegnum skrefin á skýran, vinalegan hátt svo þú getir fylgst með án þess að týnast.Þú munt einnig sjá hvernig á að bæta grunnhönnunina til að gera magnarann ​​þinn stöðugri og öflugri.Hvort sem þú ert rétt að byrja eða reynir að bæta færni þína, þá er þetta traust kynning á hagnýtri og sveigjanlegri hringrás.Með smá æfingu muntu byggja og sérsníða eigin magnara á skömmum tíma.

Vörulisti

Mynd 1. Emitter smári hringrás

Sendir smári hringrás

The algengur sendandi Magnari er ein vinsælasta smára brautir sem þú munt rekast á.Það er notað í mörgum rafeindatækjum vegna þess að það býður upp á góður ávinningur og er nokkuð einfalt að setja saman.Góðu fréttirnar eru það - þú þarft ekki að vera sérfræðingur til að hanna einn.Með örfáum skýrum skrefum og smá skilningi geturðu hannað áreiðanlega og árangursríka hringrás sem virkar vel fyrir mörg forrit.

Það sem gerir þessa magnara hönnun aðgengileg er hversu einfalt stærðfræðin er.Þú verður ekki ofviða af flóknum formúlum.Nokkrir einfaldir útreikningar með því að nota Lög Ohm og grunn smá transistor eiginleikar geta leiðbeint þér um rétt viðnám og þétti.Þegar þú hefur náð tökum á ferlinu verður að tína hluta mun auðveldari, sérstaklega þar sem þú getur oft valið venjulegt viðnám gildi án þess að henda hringrásinni af.

Það er líka mikill sveigjanleiki með þessa tegund magnara.Þú getur byrjað með mjög einfalda útgáfu - grunn Logic Buffer eða framleiðsla bílstjóri- Notkun bara smári, viðnám við inntakið og einn við safnara.Jafnvel á þessu grunnformi getur hringrásin verið gagnleg, sérstaklega þegar þú þarft að umbreyta merki úr háu til lágu eða öfugt.Þetta er vegna þess að hringrásin snúa merkinu: Þegar inntakið fer hátt lækkar framleiðslan lágt.

Ef þú vilt taka hlutina skrefi lengra geturðu bætt við nokkrum aukahlutum.Má þar nefna þétta til að takast á við AC merki og viðnám til að hjálpa til við að stilla réttan rekstrarpunkt fyrir smári.An sendandi framhjá þétti Einnig er hægt að bæta við til að bæta ágóða fyrir AC merki.Þessar viðbætur gera hringrásina ekki miklu flóknara, en þær veita þér betri stjórn á því hvernig magnari stendur sig.Með aðeins smá æfingu og klip muntu geta hannað útgáfu sem virkar vel fyrir þínar sérstakar þarfir.

Einföld algeng sendingarrás fyrir rökfræði merki

Þessi tegund af Algengur sendingarrás er líklega einn af Auðveldustu smári hringrásir þú getur smíðað.Það er oft notað sem einfalt Logic Buffer eða merki Inverter, og það er frábær upphafspunktur ef þú ert bara að komast í rafeindatækni sem byggir á smári.Uppsetningin er í lágmarki - þú þarft aðeins a smári, einn viðnám tengt við inntakið (grunn smári), og annar Viðnám tengt við safnara.Jafnvel með aðeins þessum fáu hlutum gerir hringrásin eitthvað alveg gagnlegt.

The Inntaksviðnám Hjálpaðu með því að stjórna því magni sem rennur inn í grunn smári.Þetta kemur í veg fyrir að of mikill straumur skemmi smári eða hafi áhrif á aðra hluta hringrásarinnar.Á meðan Safnari viðnám leikur annað hlutverk.Það er þar sem framleiðsla spenna er þróuð.Þegar smári kveikir rennur straumurinn í gegnum hann og safnspenna lækkar og skapar a Lágt merki við framleiðsluna.

Hvernig hringrásin virkar er einföld en snjall.Þegar Inntaksmerki er hátt—Tlet er frá rökfræðihlið eða örstýringu - það ýtir litlum straumi inn í grunn smári.Þessi litli grunnstraumur leyfir a Stærri straumur til að flæða Frá safnara til sendandans og kveikir á smári „á.“Þegar það gerist lækkar spenna á safnara nálægt núlli og þú færð a lág framleiðsla.Með öðrum orðum, hátt inntak gefur þér a lág framleiðsla, sem er kallað Andhverfa eða fasa afturköllun.Þetta er a Lykilatriði af algengum emitter magnara.

Mynd 2. Grundvallar algengir sendir smáir magnari til notkunar rökfræði

Svona hringrás er mjög vel þegar þú vilt Keyrðu lágt merki tæki eða þurfa að gera það vaktstig milli mismunandi hluta stafræns kerfis.Til dæmis er hægt að nota það stjórna LED eða starfa sem einfalt viðmót milli rökfræði ics.Það er fljótur að byggja, auðvelt að skilja, og tekur ekki mikið pláss eða máttur.Svo ef þú ert að hanna hringrás á rökstigi og þarft a Áreiðanlegt skiptistig, þessi sameiginlega uppsetning sendingar er a Snjall og einfaldur kostur.

Skref-fyrir-skref leiðbeiningar fyrir grunn rökfræði magnara

Það er auðvelt að byggja upp sameiginlegan emitter rökfræði magnara þegar þú hefur brotið það niður í einföld skref.Þessi hluti handbókarinnar hjálpar þér að velja rétta hluta og reikna út gildi þeirra svo hringrásin þín virkar eins og hún ætti að gera.Hvert skref fjallar um einn hluta uppsetningarinnar, sem gerir það auðvelt að fylgja eftir.

• Veldu réttan smári

Byrjaðu á því að velja smári sem hentar verkefninu þínu.Hugsaðu um hve mikinn straumrásina mun nota og hversu hratt smári þarf að kveikja og slökkva.Fyrir rökfræðirásir er hröð skiptingu mikilvæg, þannig að skiptis smári er venjulega besti kosturinn.Gakktu úr skugga um að það geti höndlað spennuna milli safnara og sendandans.Athugaðu einnig núverandi ávinning þess (sýnt sem ß eða HFE).Þetta segir þér hve mikill grunnstraumur er nauðsynlegur til að stjórna smári.Hærri ávinningur þýðir að þú þarft minni grunnstraum, en það er alltaf öruggara að skipuleggja fyrir lægri ávinning bara ef málið er.

• Finndu safnaraþolið

Safnari viðnám setur framleiðsluspennuna þegar smári er kveikt eða slökkt.Til að reikna út gildi þess þarftu fyrst að vita hversu mikið núverandi álag þarf.Síðan, með því að nota lög Ohm (R = V / I), geturðu reiknað viðnámsgildið.Til dæmis, ef þú ert með 5V aflgjafa og vilt 5mA af straumi, þá þarftu 1kΩ viðnám (5V ÷ 0,005A).Það er fínt að snúa því að næsta staðalviðnámsgildi.

• Finndu grunnviðnám

Til að kveikja á smári að fullu þarf hann nægan straum í grunninum.Skiptu safnstraumnum með ávinningnum (β) til að finna grunnstrauminn.Notaðu síðan spennumuninn á milli innsláttar þíns og grunn-emitter spennunnar (venjulega um það bil 0,6V fyrir sílikon smára) til að finna viðnámsgildið.Til dæmis, ef inntak þitt er 5V og þú vilt 0,25mA við grunninn, ætti viðnám að vera (5V - 0,6V) ÷ 0,00025a = 17,6kΩ.Þú getur hringt í nærliggjandi staðlað gildi eins og 18kΩ.

• Athugaðu allt

Áður en þú lýkur skaltu fara aftur og athuga allar tölurnar þínar.Gakktu úr skugga um að smári geti séð um strauminn og spennuna.Athugaðu hvort framleiðsla spenna lækkar nógu lágt þegar hún er á og að inntaksuppspretta þín geti veitt nauðsynlegan grunnstraum.Staðfestu einnig að viðnám þín eru venjuleg gildi og ræður við afl án þess að hita upp of mikið.Ef eitthvað virðist slökkt skaltu stilla það og endurreikna.Fljótleg ávísun núna getur sparað miklum tíma seinna.

Einfaldur AC-tengdur algengur sendandi magnari

Þessi útgáfa af sameiginlega senditækni inniheldur a tengiþétti, sem gerir það hentugra til að vinna með AC merki eins og hljóð eða önnur breytt spennuinntak.Þéttarinn er settur á inntakið til Lokaðu hvaða DC spennu sem er það gæti komið frá fyrri stigum og leyfir aðeins AC hluti merkisins að fara í gegnum.Þessi uppsetning hjálpar þegar þú vilt Magna merki sem eru mismunandi með tímanum, án þess að hafa áhrif á DC hlutdrægni af smári.

Hins vegar notar þessi hönnun aðeins einn viðnám við hlutdrægni grunninn af smári.Þó að það haldi hlutunum einföldum þýðir það líka smári Rekstrarpunktur, eða DC hlutdrægni, er ekki mjög stöðug.Það er vegna þess að hlutdrægni veltur mjög á smári Núverandi ávinningur (β), sem getur verið mikið frá einum smári til annars - jafnvel innan sömu tegundar.Fyrir vikið gæti magnari ekki alltaf virka á sama hátt ef Skipt er um smári eða ef hitastigsbreytingar, þar sem báðir geta haft áhrif á β.

Samt getur þessi hringrás verið gagnleg þegar þú þarft ekki fullkominn stöðugleika og vilt bara a fljótur, einfaldur AC magnari.Það er góður upphafspunktur fyrir að læra hvernig AC tenging Virkar og hvernig smárar hegða sér í magnara.Þegar þú hefur skilið grunnatriðin hérna muntu vera betur reiðubúinn að byggja stöðugri og sveigjanlegri útgáfur Með því að bæta við fleiri mótspyrnum og öðrum íhlutum síðar.

Mynd 3.

Skref til að byggja grunn AC-tengda magnara

Að setja saman grunn AC-tengda magnara er einfalt ferli þegar þú fylgir nokkrum skýrum skrefum.Þessi tegund magnara er oft notuð við merki sem breytast með tímanum, eins og hljóð.Eftirfarandi skref hjálpa þér að velja réttu hlutana og athuga hvort allt virkar eins og búist var við.

• Veldu smári

Byrjaðu á því að velja smári sem passar við þarfir hringrásarinnar.Hugsaðu um hversu mikla spennu það mun takast á við á milli safnara og sendandans, hversu mikinn kraft það gæti þurft að takast á við og hvaða tíðni svið það ætti að vinna á. Fyrir almenna tilgangs magnara virkar grunn NPN smári eins og 2N3904 oft vel, en þú getur valið aðra út frá þínu sérstöku verkefni.

• Veldu safnaraþolið

Safnari viðnám hjálpar til við að stilla framleiðsluspennuna.Góður upphafspunktur er að stilla safnara á um það bil helming framboðsspennunnar.Þetta gefur merkisherberginu þínu til að sveifla bæði upp og niður.Notaðu lög Ohm (r = v / i) til að finna gildi.Ákveðið bara hversu mikinn straum þú vilt flæða í gegnum viðnám og skiptu spennunni yfir hann með þeim straumi.

• Veldu grunnviðnám

Til að fá smári virka rétt þarftu að fæða rétt magn af straumi í grunninn.Í fyrsta lagi skiptu safnarstraumnum með hagnaði smára (β) til að finna grunnstrauminn.Notaðu síðan framboðsspennuna og þá staðreynd að grunnurinn mun venjulega sitja um 0,6V yfir jörðu til að finna grunnviðnám.Lög Ohm koma sér vel hér aftur.

• Reiknið tengiþéttina

Þéttar eru notaðir til að loka fyrir DC og standast AC merki.Til að velja rétta stærð skaltu skoða lægstu tíðni sem merkið þitt mun nota og inntak eða framleiðsla viðnám sem það mun ganga í gegnum.Notaðu formúluna xc = 1 / (2πfc) til að ganga úr skugga um að viðbrögð þéttarins passi við viðnám á þeirri tíðni.Þetta heldur merkinu þínu sterkt án þess að skera niður lágmark endans.

• Endurskoðuðu útreikninga þína

Þegar þú hefur valið alla hlutana skaltu taka smá stund til að tékka á öllu.Skoðaðu viðnámsgildin þín, núverandi stig og þétti.Gakktu úr skugga um að smári starfi á réttu sviðinu og merkisslóðin sé skýr.Lítil klip á þessu stigi getur gert það að verkum að magnari þinn skilar miklu betur þegar hann er smíðaður.

Betri AC-tengdur algengur sendandi magnari

Þegar þú vilt a áreiðanlegri Og Betri frammistaða magnari, Þessi útgáfa af sameiginlegu sendingarrásinni er leiðin.Með því að bæta við nokkrum aukaþáttum - eins og fleiri viðnám og þéttar—Þú gerir hringrásina stöðugri Og bæta hagnað þess, sérstaklega fyrir AC merki.Þessir bættu hlutar hjálpa magnaranum að vera Samræmt, jafnvel þó að eiginleikar smára breytist lítillega eða hitastigið breytist.

Ein lykilbætur í þessari hönnun er notkun a Spennuskil gerður með tveimur mótspyrnum við hlutdrægni grunninn.Þetta gerir grunnspenna miklu meira fyrirsjáanleg, sem þýðir að smári er á réttu starfssvæði sínu áreiðanlegri.Hringrásin felur einnig í sér Emitter viðnám Það setur sendingarspennuna og hjálpar við stöðugleiki.Þessi viðnám gerir smári minna viðkvæm fyrir breytingum á núverandi ávinningi (β), Sem er mikilvægt ef þú stefnir að stöðugum árangri.

Til Aukið AC ávinninginn, a Þétti er bætt yfir emitter viðnám.Þetta Hliðarbraut þétti Leyfir AC merki að „sleppa“ viðnáminu, Auka heildarhagnað af hringrásinni fyrir þessi merki en heldur samt DC hlutdrægni.Útkoman er hringrás sem er ekki aðeins Meira Áreiðanlegt en gefur þér líka a sterkari, hreinni framleiðsla merki.

Þessi útgáfa er sérstaklega gagnleg þegar þú ert að byggja eitthvað varanlegri eða þegar magnari þinn þarf að gera það tengjast öðrum stigum án þess að tapa merkjagæðum.Það gæti litið aðeins flóknara út en grunnútgáfan, en ávinningur sem það skilar afköstum og áreiðanleika Gerðu það frábært skref fram á við þegar þú ert ánægður með einfaldari hönnun.

Mynd 4. Bætt algengur sendandi magnari með fleiri íhlutum

Skref til að byggja grunn AC-tengda magnara

Þessi útgáfa af magnaranum inniheldur fleiri íhluti, sem gefur þér betri afköst, sérstaklega þegar kemur að stöðugleika og DC stöðugleika.Eftirfarandi skref brjóta niður ferlið við að velja gildi og hanna hringrásina þína skýrt og einfaldlega.

• Veldu smári

Veldu smári út frá því hvað hringrásin þín þarf hvað varðar spennu, straum og merkjategund.Almennt NPN smári virkar vel í mörgum tilvikum, en vertu viss um að það geti sinnt framboðsspennu þinni og straumi án vandræða.

• Reiknið safnaraviðnám

Ákveðið hversu mikinn straumrásina þarf að fæða á næsta stigi.Veldu síðan safnspennu sem er um það bil helmingur af framboðsspennunni - þetta gefur merkisherberginu þínu til að fara upp og niður.Notaðu lög Ohm (r = v / i) til að reikna út rétt viðnám gildi.

• Reiknaðu sendingarviðnám

Til að fá betri stöðugleika skaltu stilla sendingarspennuna á um það bil 1V eða um 10% af framboðsspennu þinni.Þar sem sendistraumurinn er næstum sá sami og safnstraumur geturðu reiknað út sendingarviðnámið með því að deila sendingarspennunni með straumnum.

• Ákveðið grunnstrauminn

Til að finna grunnstrauminn skaltu skipta safnstraumnum með hagnaði smára (ß eða HFE).Ef ávinningurinn er breytilegur er öruggara að nota neðri enda sviðsins til að ganga úr skugga um að smári kveiki enn á réttan hátt.

• Ákveðið grunnspennu

Grunnspenna er sendingarspenna auk grunn-emitter mótunarspennunnar.Fyrir sílikon smára er þetta um það bil 0,6V.Svo ef sendandi er við 1V ætti grunnurinn að vera í kringum 1,6V.

• Stilltu grunnviðnám gildi

Notaðu tvo viðnám í spennuskiptingu (R1 og R2) til að fá rétta spennu við grunninn.Góð regla er að láta strauminn renna í gegnum þá um það bil tífalt grunnstrauminn.Þetta hjálpar til við að halda grunnspennu stöðugum.Veldu viðnámsgildin út frá spennu sem þarf og framboðsspennu þína.

• Bætið við sendingunni framhjá þétti

Til að bæta AC ávinning skaltu bæta við þétti yfir sendingarviðnám.Þetta gerir AC merki kleift að komast framhjá viðnáminu, auka ávinning.Veldu þétti með viðbragð sem jafngildir sendingarviðnáminu á lægstu tíðni hringrásarinnar.

• Veldu innsláttarþéttinn

Inntakþéttinn ætti að hafa viðbragð sem passar við inntaksþol við lægstu tíðni merkisins.Þetta heldur lág tíðni merkjum frá því að vera lokað.Þú getur metið inntaksþolið sem hagnaðartímum smára er sendara viðnámsgildið.

• Veldu framleiðsla þétti

Þessi þétti fer yfir magnaða merkið á næsta stig meðan hann hindrar DC.Veldu gildi sem passar við viðnám álagsins (næsta hluti hringrásarinnar) á lægstu tíðni sem þú ert að vinna með.

• Endurmeta forsendur þínar

Þegar hönnun þinni er lokið skaltu taka smá stund til að fara aftur og athuga allt.Gakktu úr skugga um að smári geti enn séð um strauminn og spennuna, viðnámsgildin þín eru skynsamleg og öll þéttival þitt styður rétta tíðni.Fljótleg endurskoðun hjálpar til við að forðast vandamál síðar.

Að skilja tíðnisvörun og bandbreidd merkis

Þegar þú smíðar sameiginlegan sendara magnara hjálpar það að vita hvernig það höndlar mismunandi merki Tíðni.Sum merki fara auðveldlega í gegnum en önnur gætu orðið veikari eftir þeim hlutum sem þú notar - sérstaklega Þéttar og viðnám.

Tíðnisviðið sem magnari þinn ræður vel er kallað það er kallað bandbreidd.At mjög lágt Tíðni, þéttar geta virkað eins og blokkir vegna þess að þeir Viðnám (kallað viðbrögð) fer upp.At há tíðni, þeir leyfa merkjum auðveldara.Þess vegna er mikilvægt að velja þétti gildi Byggt á lægsta tíðni Hringrásin þín þarf að vinna með.Til dæmis, ef merki þitt fer niður í 20 Hz, þéttar þínir ættu að vera nógu stórir til að láta það í gegn án of mikils taps.

Þéttarinn yfir sendingarviðnám - þekktur sem framhjá þétti—Skógur skiptir miklu máli.Það hjálpar Auka magn magnara fyrir AC merki.Ef þessi þétti er of lítill getur hringrásin þín Missa ávinning við lægri tíðni.En með réttu gildi eykur það afköst án þess að hafa áhrif á DC uppsetningu þína.

Að skilja þetta hjálpar þér að velja hluti sem gera magnarann ​​þinn vinna betur Fyrir merkin sem þú ert að nota, hvort sem það er fyrir Hljóð, skynjarar eða aðrar AC heimildir.Þegar þú hefur náð tökum á því verður mun auðveldara að stilla hönnun þína fyrir mismunandi tíðnisvið.

Hvernig á að mæla og prófa magnara hringrásina þína

Eftir að hafa sett magnara hringrásina saman er það góð hugmynd að Athugaðu að allt er vinna eins og búist var við.Þú þarft ekki flókin tæki - einfalt Multimeter er oft nóg til að byrja og sveiflusjá er gagnlegt ef þú vilt skoða merkið nánar.

Byrjaðu á því að nota multimeter til að athuga framboðsspenna og staðfestu að það nái hringrásinni.Mæla síðan spennuna við safnari, grunnur, Og Emitter af smári.Í flestum tilvikum, Safnari ætti að vera einhvers staðar um helmingur framboðsspennunnar, meðan sendandinn verður svolítið yfir jörðu.The grunn ætti að vera um 0,6 volt hærra en sendandinn Ef þú ert að nota sílikon smári.Þessar upplestur hjálpa þér að vita hvort smári er hlutdrægur almennilega og tilbúinn til að magna.

Ef þú ert með a merkja rafall og an sveiflusjá, þú getur prófað hvernig magnari meðhöndlar lítið AC merki.Tengdu a Lítil tíðni sinusbylgja að inntakinu og athugaðu framleiðsluna á umfangi.Þú ættir að sjá a Stærri útgáfa af inntaksmerkinu, flett á hvolf.Ef framleiðsla lítur út of veikt eða brenglað, Taktu athugaðu viðnám eða þétti gildi.

Jafnvel án umfangs geturðu prófað að nota Hljóðmerki— Eins og úr síma eða tónlistarspilara - og tengdu a Lítill ræðumaður að framleiðslunni í gegnum a þétti.Ef þú heyrir hljóðið þýðir það að magnarinn virkar.

Próf Hjálp betri tilfinning fyrir því hvernig það hegðar sér.Þetta er einfalt en gagnlegt skref sem gerir verkefnið þitt áreiðanlegri.

Meiri hjálp við að velja smára

Þegar þú eyðir meiri tíma í að vinna með smári hringrás, sérstaklega algengt sendandi magnara, að velja Hægri smári verður auðveldara og eðlilegra.Í fyrstu gæti það fundist eins og það séu of margir möguleikar, en með tímanum færðu betri tilfinningu fyrir því sem hentar best fyrir mismunandi gerðir af hringrásum.Þú munt byrja að þekkja mynstur - eins og smári eru góðir fyrir Almennir magnara og hverjir henta betur fyrir Skipt.

Fyrir magnarrásir, þú munt venjulega vilja smári sem býður upp á a Sæmilegur ávinningur, meðhöndlar þinn framboðsspenna þægilega og stendur sig vel á Tíðni Þú ert að vinna með.Þú þarft ekki alltaf eitthvað hágæða-margir Algengir, hagkvæmir smáir vinna fullkomlega vel fyrir Grunnhljóð eða merki magnara.

Aftur á móti, ef þú ert að byggja hringrás þar sem smári virkar meira eins og On-Off rofi— Svo sem að stjórna LED, mótor eða gengi—Það er betra að velja a Skipt um smári.Þetta er hannað til Kveiktu og slökktu fljótt og höndla skarpar breytingar á núverandi án töf.Jafnvel þó að smári sé með a háhraðaeinkunn eða a hröð viðbragðstími (eins og hátt FT), þá þýðir það ekki alltaf að það muni standa sig vel í skiptisrás. Skipt um smári eru gerðir til að meðhöndla hröð umbreytingar og skyndileg álag skilvirkari.

Svo að almennu reglunni, reyndu að passa smári við starfið það þarf að gera.Með æfingu finnur þú nokkrar fara að valkostum Sú vinna í flestum hringrásum þínum.Hvort það sé fyrir Magna merki eða starfa sem a Stafræn rofi, með því að nota Rétt tegund smári Mun hjálpa hringrásunum þínum að keyra áreiðanlegri og koma fram eins og þú býst við.

Niðurstaða

Nú þegar þú hefur kannað hvernig sameiginlegur sendandi magnari virkar og hvernig á að byggja eitt skref fyrir skref ættirðu að finna fyrir öruggari hætti að setja eigin hringrás saman.Hvort sem þú ert að vinna með einföld rökfræði merki eða magna AC inntak eins og hljóð, þá er þessi tegund hringrás traust val.Mundu bara að taka tíma þinn með útreikningunum og tékkaðu í hlutagildum þínum.Með smá æfingu finnst þér auðveldara að búa til magnara sem virka vel fyrir hvaða verkefni sem þú ert að vinna í.