Tasodifiy sonlar generatori: 5 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Maqolada analog tasodifiy sonlar generatori ko'rsatilgan.

Inson kirish terminaliga tegsa, bu sxema tasodifiy chiqa boshlaydi. O'chirish chiqishi antenna kabi ishlaydigan, elektromagnit shovqin signallarini to'playdigan odamning shovqinini kuchaytiradi, birlashtiradi va yanada kuchaytiradi.

O'chirish teskari aloqa tranzistorlarini ko'rsatadi. To'rtta tranzistorning tranzistorli kollektor emitent kuchlanishining beshta zo'riqishida bir xil bo'lishi uchun siz teskari aloqa qarshiligini tanlashingiz kerak bo'ladi.

Agar siz ushbu sxemani tayyorlayotgan bo'lsangiz, tayyorgarlik ko'rishdan oldin maqolani boshidan oxirigacha o'qing.

Ta'minotlar

Komponentlar: umumiy maqsadli tranzistorlar - 10, 470 uF kondansatörler - 10, 1,5 kohm qarshilik - 20, aralash rezistorlar (100 kohm - 1 Megohm) - 10, izolyatsiyalangan simlar, matritsa taxtasi/karton bo'lagi, 1,5 V - 4,5 V quvvat manbai yoki 1,5 V AA/AAA/C yoki D batareyasi, 1,5 V akkumulyator jabduqlari/rezina tasma. Barcha rezistorlar kam quvvatli bo'lishi kerak.

Ixtiyoriy komponentlar: lehim, 1 mm metall sim, 100 ohmli rezistorlar (1 Vatt) - 5, kassa, murvat/yong'oq/yuvish, metall ulagichlar (izolyatsiyalangan simlarni murvat va yong'oqlarga ulash uchun).

Asboblar: penseler, simlarni ajratuvchi, USB osiloskop, voltmetr.

Ixtiyoriy asboblar: lehimlantiruvchi temir, ko'p metrli.

1 -qadam: sxemani loyihalash

Mening zanjirimdagi integrator asosan tasodifiy sonning juda tez o'zgarib ketishiga yo'l qo'ymaslik uchun maksimal chiqish chastotasini kamaytirish uchun ishlatiladigan past o'tkazgichli filtr sxemasi. Kondansatör voltaji va oqimi quyidagicha bog'liq:

Muz (t) = C*dVc (t)/dt

Cc2 kondansatör voltaji teng:

Vc (t) = (1/Cc)*Integral [Ic (t)]

Agar oqim doimiy bo'lsa, Cc kondansatörünün potentsial kuchlanishi asta -sekin o'sib boradi. Biroq, mening davrimda oqimning bir qismi Rc2a rezistoriga kiradi. Ushbu sxema uchun integrator yordamida sinusoidal kirishni Q3 tranzistoriga to'g'rilash va filtrlash mumkin, shu bilan Q3 tranzistorli kirish Q3 va Q4 tranzistorlari tomonidan tasodifiy qiymatni ta'minlaydigan doimiy signalga aylanadi. Shuning uchun mening davrimda Q2 tranzistorlari aslida integrator emas, balki bu erda ko'rsatilgan integratorga o'xshaydi:

www.instructables.com/id/Transistor-Integrator/

Siz Rc2a va Cc ni qisqa tutashuv bilan almashtirishingiz, Q2 kollektorini Cb3 kondansatkichiga ulashingiz va Rf2 rezistoriga juda kichik kondansatkichni ulashga urinib ko'rishingiz va nima bo'lishini bilib olishingiz mumkin.

Q1, Q3 va Q4 tranzistorli kuchaytirgichlar uchun minimal yuqori o'tish filtri chastotasini hisoblang:

fhpf = 1 / (2*pi*(Rb + Rc)*Cb)

= 1 / (2*pi*(1, 500 ohm + 1, 500 ohm)*(470*10^-6))

= 0.11287584616 Gts

fl = 1 / (2*pi*(1, 500 ohm + 5, 600 ohm)*(470*10^-6))

(Men qilgan haqiqiy sxemada Rb = 5, 600 ohm)

= 0.0476940195 Gts

Past o'tkazgichli filtr chastotasini hisoblash ushbu maqola doirasidan tashqarida. Past o'tish filtri chastotasiga Rc2a, Cc2, Rb3 va Cb3 komponentlari ta'sir ko'rsatadi. Ushbu komponentlarning qiymatini oshirish vaqt doimiyligini oshiradi va past o'tkazgichli filtr chastotasini kamaytiradi.

Q4 tranzistorli kuchaytirgichning oxirgi bosqichi ixtiyoriy.

2 -qadam: Simulyatsiya

Simulyatsiyalar shuni ko'rsatadiki, tranzistorlar besleme zo'riqishining yarmiga teng emas. Transistorlar besleme zo'riqishining yarmida yonishi, bu sxemaning ishlashi uchun muhim emas. 1,5 V kuchlanish uchun har bir tranzistor 1 V yoki 0,5 V ga teng bo'lishi mumkin.

Rf rezistorining past qiymatlari tranzistor bazasiga ko'proq DC oqimini etkazib, tranzistor kollektor emitentining kuchlanishini kamaytiradi.

Eski PSpice dasturida tasodifiy shovqin generatori yo'q.

3 -qadam: O'chirish sxemasini tuzing

Men sxemada ko'rsatilgan 1,5 kohm qarshilik o'rniga Rc2a uchun 5,6 kohmli rezistordan foydalanardim. Ko'p farq bo'lmasligi kerak. Biroq, mening sxemam yuqori daromad va maksimal past o'tkazgichli filtr chastotasiga ega edi (Q2 tranzistor ham past o'tkazgichli filtr). Kollektor emitentining kuchlanishini oshirish uchun mening sxemamga Rf2 yuqori rezistor kerak edi. Biroq, tranzistor kollektorining noto'g'ri oqimini kamaytirib, Ic tranzistor oqimining daromadini ham kamaytirishi mumkin.

Men Rb1, Rb2, Rb3 va Rb4 uchun 5,6 kohmli rezistorlardan foydalanardim. Ko'p farq bo'lmasligi kerak. Mening davram past daromadga ega edi.

Rf2 ikkita 270 ohmli rezistorlar bilan amalga oshirilishi mumkin. Biroq, barcha tranzistorlar 100 dan 500 gacha o'zgarishi mumkin bo'lgan boshqa daromadga ega. Shunday qilib, sizga to'g'ri teskari aloqa rezistori kerak. Shuning uchun men komponentlar bo'limida aralash qarshilik to'plamini ko'rsatdim. Bundan tashqari, siz ushbu kuchaytirgich uchun stabillashgan noto'g'ri yoki sobit burilishli tranzistorli sxemalardan foydalanishingiz mumkin.

Zanjir tebranishni boshlashi mumkin. Siz ushbu maqolada ko'rsatilgan quvvat manbai filtrlaridan foydalanishga urinib ko'rishingiz mumkin:

www.instructables.com/id/Transistor-VHF-Amplifier/

(Shuning uchun men yuqori quvvatli 100 ohmli rezistorlarni aniqladim)

4 -qadam: Encasement

Ko'ryapsizmi, men sxemani tuzishda deyarli lehimlantiruvchi temir ishlatmaganman.

Bundan tashqari, fotosuratda metall ulagichlarni ko'rishingiz mumkin.

5 -qadam: Sinov

1 -grafik:

1 -kanal: Vc1

O'lchov: 0,5 V va 4 soniya

E'tibor bering, birinchi tranzistorli Q1 chiqishi Vc1 qolgan uchta tranzistorning foydasiz bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi

2 -grafik:

1 -kanal: Vint1

2 -kanal: Vo1

O'lchov: 0,5 V va 40 soniya

3 -grafik:

1 -kanal: Vo1

2 -kanal: Vo2

O'lchov: 0,5 V va 40 soniya

4 -grafik (Rf2 qarshiligi yo'q):

1 -kanal: Vo1

2 -kanal: Vo2

O'lchov: 0,5 V va 20 soniya

Hech qanday teskari aloqa Rf2 qarshiligisiz, Q2 tranzistorining besleme zo'riqishining yarmiga teng emas. Zanjir tezroq ishlaydi, cho'kish vaqti kamroq. Biroq, Rf2 bo'lmasa, bu kuchaytirgich xavfli sxemadir va barcha turdagi tranzistorlar va kondansatkichlar uchun ishlamasligi mumkin.