Circuiti e progetti FET semplici

Il Transistor ad effetto di campo o FET è un dispositivo semiconduttore a 3 terminali che viene utilizzato per la commutazione di carichi CC ad alta potenza attraverso ingressi di alimentazione trascurabili.

Il FET è dotato di alcune caratteristiche uniche come un'impedenza di ingresso elevata (nei megaohm) e con un carico quasi nullo su una sorgente di segnale o sullo stadio precedente collegato.

Il FET mostra un alto livello di transconduttanza (da 1000 a 12.000 microohms, a seconda del marchio e delle specifiche del produttore) e la frequenza operativa massima è analogamente ampia (fino a 500 MHz per alcune varianti).

Ho già discusso del funzionamento e delle caratteristiche del FET in uno dei miei articoli precedenti che puoi esaminare per una revisione dettagliata del dispositivo.

In questo articolo discuteremo alcuni circuiti applicativi interessanti e utili che utilizzano transistor ad effetto di campo. Tutti questi circuiti applicativi presentati di seguito sfruttano le caratteristiche di alta impedenza di ingresso del FET per creare circuiti e progetti elettronici estremamente precisi, sensibili e ad ampia gamma.

Preamplificatore audio

I FET funzionano molto bene per la creazione mini amplificatori AF perché è piccolo, offre un'elevata impedenza di ingresso, richiede solo una piccola quantità di potenza CC e offre un'ottima risposta in frequenza.

Gli amplificatori AF basati su FET, dotati di circuiti semplici, forniscono un eccellente guadagno di tensione e possono essere costruiti abbastanza piccoli da essere alloggiati all'interno di una maniglia microfonica o in una sonda di prova AF.

Questi vengono spesso introdotti in prodotti diversi tra le fasi in cui è richiesto un boost di trasmissione e dove i circuiti prevalenti non dovrebbero essere sostanzialmente caricati.

La figura sopra mostra il circuito di un singolo stadio, amplificatore a un transistor con i numerosi vantaggi del FET. Il design è una modalità di origine comune che è paragonabile a e a circuito BJT a emettitore comune .

L'impedenza di ingresso dell'amplificatore è intorno all'1M introdotto dal resistore R1. Il FET indicato è un dispositivo economico e facilmente reperibile.

Il guadagno di tensione dell'amplificatore è 10. L'ampiezza ottimale del segnale di ingresso appena prima del clipping del picco del segnale di uscita è di circa 0,7 volt rms e l'ampiezza della tensione di uscita equivalente è di 7 volt rms. Con specifiche di lavoro al 100%, il circuito assorbe 0,7 mA attraverso l'alimentazione CC a 12 volt.

Utilizzando un singolo FET, la tensione del segnale di ingresso, la tensione del segnale di uscita e la corrente di esercizio CC potrebbero variare in una certa misura tra i valori forniti sopra.

A frequenze comprese tra 100 Hz e 25 kHz, la risposta dell'amplificatore è entro 1 dB dal riferimento di 1000 Hz. Tutti i resistori possono essere del tipo da 1/4 di watt. I condensatori C2 e C4 sono pacchetti elettrolitici da 35 volt ei condensatori C1 e C3 potrebbero essere quasi tutti i dispositivi standard a bassa tensione.

Un'alimentazione a batteria standard o qualsiasi alimentatore CC adatto funziona in modo estremo, l'amplificatore FET può anche essere pilotato da un paio di moduli solari in silicio collegati in serie.

Se desiderabile, è possibile implementare il controllo del guadagno costantemente regolabile sostituendo un potenziometro da 1 megohm per il resistore R1. Questo circuito funzionerebbe bene come preamplificatore o come amplificatore principale in molte applicazioni che richiedono un aumento del segnale di 20 dB attraverso l'intera gamma musicale.

L'impedenza di ingresso aumentata e l'impedenza di uscita moderata soddisferanno probabilmente la maggior parte delle specifiche. Per applicazioni estremamente silenziose, il FET indicato può essere sostituito con un FET standard corrispondente.

Circuito amplificatore FET a 2 stadi

Il diagramma seguente mostra il circuito di un amplificatore FET a due stadi che coinvolge un paio di stadi accoppiati RC simili, simili a quanto discusso nel segmento precedente.

Questo circuito FET è progettato per fornire un grande boost (40 dB) a qualsiasi segnale AF modesto e può essere applicato sia individualmente che introdotto come stadio in apparecchiature che richiedono questa capacità.

L'impedenza di ingresso del circuito dell'amplificatore FET a 2 stadi è di circa 1 megohm, determinata dal valore del resistore di ingresso R1. Il guadagno di tensione complessivo del progetto è 100, sebbene questo numero possa variare relativamente verso l'alto o verso il basso, con FET specifici.

L'ampiezza massima del segnale di ingresso prima del clipping del picco del segnale di uscita è di 70 mV rms, il che si traduce in un'ampiezza del segnale di uscita di 7 volt rms.

In modalità completamente funzionale, il circuito potrebbe consumare circa 1,4 mA attraverso la sorgente CC a 12 volt, tuttavia questa corrente potrebbe cambiare leggermente a seconda delle caratteristiche di FET specifici.

Non abbiamo riscontrato alcuna necessità di includere un filtro di disaccoppiamento tra gli stadi, poiché questo tipo di filtro potrebbe causare una riduzione della corrente di uno stadio. La risposta in frequenza dell'unità è stata testata uniformemente entro ± 1 dB del livello di 1 kHz, da 100 Hz a migliore di 20 kHz.

Poiché lo stadio di ingresso si estende 'completamente aperto', potrebbe esserci la possibilità di captare il ronzio, a meno che questo stadio e i terminali di ingresso non siano adeguatamente schermati.

In situazioni persistenti, R1 potrebbe essere ridotto a 0,47 Meg. In situazioni in cui l'amplificatore deve creare un carico minore della sorgente del segnale, R1 potrebbe essere aumentato a valori molto grandi fino a 22 megaohm, dato lo stadio di ingresso schermato estremamente bene.

Detto questo, la resistenza al di sopra di questo valore potrebbe far sì che il valore di resistenza diventi uguale al valore di resistenza della giunzione FET.

Oscillatore di cristallo non sintonizzato

Un circuito oscillatore a cristallo di tipo Pierce, che impiega un singolo transistor ad effetto di campo, è mostrato nel diagramma seguente. Un oscillatore a cristallo di tipo Pierce offre il vantaggio di lavorare senza accordatura. Deve solo essere collegato con un cristallo, quindi alimentato con un'alimentazione CC, per estrarre un'uscita RF.

Il non sintonizzato oscillatore a cristallo è applicato in trasmettitori, generatori di clock, front-end di ricevitori per tester di cristallo, marker, generatori di segnali RF, spotter di segnali (standard di frequenza secondaria) e diversi sistemi correlati. Il circuito FET mostrerà una tendenza all'avvio rapido per i cristalli che sono più adatti per l'accordatura.

Il circuito dell'oscillatore non sintonizzato FET consuma circa 2 mA dalla sorgente CC a 6 volt. Con questa tensione sorgente, la tensione di uscita RF a circuito aperto è di circa 4% volt rms. È possibile applicare tensioni di alimentazione CC fino a 12 volt, con un'uscita RF aumentata di conseguenza.

Per scoprire se il file oscillatore è funzionante, chiudere l'interruttore S1 e collegare un voltmetro RF ai terminali di uscita RF. Nel caso in cui un misuratore RF non sia accessibile, è possibile utilizzare qualsiasi voltmetro CC ad alta resistenza opportunamente deviato attraverso un diodo al germanio generico.

Se l'ago del misuratore vibra indicherà il funzionamento del circuito e l'emissione di RF. Un approccio diverso potrebbe essere quello di collegare l'oscillatore con i terminali Antenna e Terra di un ricevitore CW che potrebbe essere sintonizzato con la frequenza del cristallo per determinare le oscillazioni RF.

Per evitare un funzionamento difettoso, si consiglia vivamente che l'oscillatore Pierce funzioni con la gamma di frequenza specificata del cristallo quando il cristallo è un taglio di frequenza fondamentale.

Se si utilizzano cristalli armonici, l'uscita non oscillerà alla frequenza nominale dei cristalli, piuttosto con la frequenza più bassa come deciso dalle proporzioni del cristallo. Per far funzionare il cristallo alla frequenza nominale di un cristallo armonico, l'oscillatore deve essere del tipo accordato.

Oscillatore in cristallo sintonizzato

La figura A sotto indica il circuito di un oscillatore a cristallo di base progettato per funzionare con la maggior parte delle varietà di cristalli. Il circuito è sintonizzato utilizzando un cacciavite regolabile all'interno dell'induttore L1.

Questo oscillatore può essere facilmente personalizzato per applicazioni come comunicazioni, strumentazione e sistemi di controllo. Potrebbe anche essere applicato come trasmettitore alimentato dalle pulci, per comunicazioni o controllo di modelli RC.

Non appena il circuito risonante, L1-C1, è sintonizzato sulla frequenza del cristallo, l'oscillatore inizia a tirare circa 2 mA dalla sorgente a 6 volt CC. La tensione di uscita RF a circuito aperto associata è di circa 4 volt rms.

L'assorbimento di corrente di drenaggio sarà ridotto con frequenze di 100 kHz rispetto ad altre frequenze, a causa della resistenza dell'induttore utilizzata per quella frequenza.

La figura successiva (B) illustra un elenco di induttori industriali sintonizzati (L1) che funzionano estremamente bene con questo circuito oscillatore FET.

Le induttanze sono selezionate per la frequenza normale di 100 kHz, 5 bande radioamatoriali e la banda dei cittadini di 27 MHz, tuttavia, un intervallo di induttanza considerevole viene curato manipolando lo slug di ciascun induttore e un intervallo di frequenza più ampio rispetto alle bande suggerite in la tabella può essere acquistata con ogni singolo induttore.

L'oscillatore può essere sintonizzato sulla frequenza del cristallo semplicemente ruotando lo slug su / giù dell'induttore (L1) per ottenere una deviazione ottimale del voltmetro RF collegato attraverso i terminali di uscita RF.

Un altro metodo potrebbe essere quello di sintonizzare L1 con una CC 0-5 collegata al punto X: Successivamente, regolare con precisione lo slug L1 finché non si vede un calo aggressivo sulla lettura del contatore.

La funzione di sintonizzazione slug ti offre una funzione sintonizzata con precisione. Nelle applicazioni in cui diventa essenziale sintonizzare frequentemente l'oscillatore utilizzando una calibrazione ripristinabile, è necessario utilizzare un condensatore regolabile da 100 pF al posto di C2 e lo slug utilizzato solo per fissare la frequenza massima dell'intervallo di prestazioni.

Oscillatore audio a sfasamento

L'oscillatore a sfasamento è in realtà un circuito sintonizzato resistenza-capacità facile che è apprezzato per il suo segnale di uscita cristallino (segnale sinusoidale con distorsione minima).

Il transistor ad effetto di campo FET è più favorevole per questo circuito, perché l'elevata impedenza di ingresso di questo FET produce quasi nessun carico dello stadio RC che determina la frequenza.

La figura sopra mostra il circuito di un oscillatore AF a sfasamento che funziona con un FET solitario. In questo particolare circuito, la frequenza dipende dal 3 pin Circuito di sfasamento RC (C1-C2-C3-R1-R2-R3) che fornisce all'oscillatore il suo nome specifico.

Per lo sfasamento di 180 ° previsto per l'oscillazione, i valori di Q1, R e C nella linea di feedback sono scelti in modo appropriato per generare uno spostamento di 60 ° su ogni singolo pin (R1-C1, R2-C2. E R3-C3) tra lo scarico e il cancello del FET Q1.

Per comodità, le capacità sono selezionate per essere di valore uguale (C1 = C2 = C3) e le resistenze sono analogamente determinate con valori uguali (R1 = R2 = R3).

La frequenza della frequenza di rete (e del resto la frequenza di oscillazione del progetto) in quel caso sarà f = 1 / (10,88 RC). dove f è in hertz, R in ohm e C in farad.

Con i valori presentati nello schema del circuito, la frequenza di conseguenza è 1021 Hz (per esattamente 1000 Hz con i condensatori da 0,05 uF, R1, R2. E R3 individualmente dovrebbero essere 1838 ohm). Mentre si gioca con un oscillatore a spostamento di fase, potrebbe essere meglio modificare i resistori rispetto ai condensatori.

Per una capacità nota (C), la resistenza corrispondente (R) per ottenere una frequenza desiderata (f) sarà R = 1 / (10,88 f C), dove R è in ohm, f in hertz e C in farad.

Pertanto, con i condensatori da 0,05 uF indicati nella figura sopra, la resistenza necessaria per 400 Hz = 1 / (10,88 x 400 X 5 X 10 ^ 8) = 1 / 0,0002176 = 4596 ohm. Il FET 2N3823 fornisce la grande transconduttanza (6500 / umho) necessaria per il funzionamento ottimale del circuito oscillatore a spostamento di fase FET.

Il circuito assorbe circa 0,15 mA attraverso la sorgente CC da 18 volt e l'uscita AF a circuito aperto è di circa 6,5 ​​volt rms. Tutti i resistori utilizzati nel circuito hanno una potenza nominale del 5% o 1/4 watt. I condensatori C5 e C6 potrebbero essere dei pratici dispositivi a bassa tensione.

Il condensatore elettrolitico C4 è in realtà un dispositivo da 25 volt. Per garantire una frequenza stabile, i condensatori Cl, C2 e C3 devono essere della migliore qualità e abbinati con cura alla capacità.

Ricevitore superregenerativo

Il diagramma successivo rivela il circuito di una forma autoestinguente di ricevitore superregenerativo costruito utilizzando un transistor ad effetto di campo VHF 2N3823.

Utilizzando 4 bobine diverse per L1, il circuito rileverà e inizierà rapidamente a ricevere i segnali della banda ham da 2, 6 e 10 metri e possibilmente anche lo spot a 27 MHz. I dettagli della bobina sono indicati di seguito:

• Per ricevere una banda da 10 metri o una banda da 27 MHZ, utilizzare L1 = induttanza da 3,3 uH a 6,5 ​​uH su un formatore di ceramica, nucleo di ferro in polvere.
• Per ricevere una banda da 6 metri, utilizzare L1 = 0,99 uH a 1,5 uH induttanza, 0,04 su una forma ceramica e lumaca di ferro.
• Per ricevere il vento da banda amatoriale di 2 metri L1 con 4 spire n. 14 filo nudo avvolto ad aria da 1/2 pollice di diametro.

La gamma di frequenza abilita il ricevitore specificatamente per comunicazioni standard e per il controllo del modello radio. Tutti gli induttori sono pacchetti solitari a 2 terminali.

Il 27 MHz e gli induttori da 6 e 10 metri sono normali unità sintonizzate che devono essere installate su prese a due pin per un rapido inserimento o sostituzione (per i ricevitori a banda singola, questi induttori potrebbero essere saldati in modo permanente sul PCB).

Detto questo, la bobina da 2 metri deve essere caricata dall'utente, e anche questa deve essere fornita con una presa di base di tipo push-in, oltre che in un ricevitore a banda singola.

Una rete di filtri comprendente (RFC1-C5-R3) elimina l'ingrediente RF dal circuito di uscita del ricevitore, mentre un filtro aggiuntivo (R4-C6) attenua la frequenza di quench. Un induttore da 2,4 uH appropriato per il filtro RF.

Come impostare

Per controllare il circuito superregenerativo all'inizio:
1- Collegare le cuffie ad alta impedenza agli slot di uscita AF.
2- Regolare il potenziometro di controllo del volume R5 al livello di uscita più alto.
3- Regolare la pentola di controllo della rigenerazione R2 al suo limite più basso.
4- Regolare il condensatore di sintonia C3 al massimo livello di capacità.
5- Premere l'interruttore S1.
6- Continuare a muovere il potenziometro R2 fino a quando non si sente un forte sibilo in un punto specifico della pentola, che indica l'inizio della super rigenerazione. Il volume di questo sibilo sarà abbastanza costante mentre regoli il condensatore C3, tuttavia dovrebbe aumentare un po 'quando R2 viene spostato verso il livello più alto.

7-Avanti Collegare l'antenna e le connessioni di terra. Se si scopre che la connessione dell'antenna cessa di sibilare, regolare finemente il condensatore del trimmer dell'antenna C1 fino a quando il suono sibilante non ritorna. Sarà necessario regolare questo trimmer con un cacciavite isolato, solo una volta per abilitare la gamma di tutte le bande di frequenza.
8- Ora sintonizza i segnali in ogni stazione, osservando l'attività AGC del ricevitore e la risposta audio dell'elaborazione vocale.
9-Il selettore di sintonia del ricevitore, montato su C3, potrebbe essere calibrato utilizzando un generatore di segnali AM collegato all'antenna e ai terminali di terra.
Collega auricolari ad alta impedenza o voltmetro AF ai terminali di uscita AF, ad ogni regolazione del generatore, regola C3 per ottenere il livello ottimale di picco audio.

Le frequenze superiori nelle bande di 10 metri, 6 metri e 27 MHz potrebbero essere posizionate nello stesso punto sulla calibrazione C3 alterando le viti all'interno delle bobine associate, utilizzando il generatore di segnale fissato alla frequenza di corrispondenza e avendo C3 fissato nel punto richiesto vicino alla capacità minima.

La bobina da 2 metri, tuttavia, è priva di lumaca e deve essere modificata schiacciando o allungando il suo avvolgimento per l'allineamento con la frequenza della banda superiore.

Il costruttore dovrebbe tenere presente che il ricevitore superregenerativo è in realtà un radiatore aggressivo di energia RF e può essere in grave conflitto con altri ricevitori locali sintonizzati sulla stessa frequenza.

Il trimmer di accoppiamento dell'antenna, C1, aiuta a fornire un po 'di attenuazione di questa radiazione RF e questo potrebbe anche comportare un calo della tensione della batteria al valore minimo che gestirà comunque una discreta sensibilità e volume audio.

Un amplificatore a radiofrequenza alimentato davanti al superregeneratore è un mezzo estremamente produttivo per ridurre le emissioni RF.

Voltmetro elettronico DC

La figura seguente mostra il circuito di un voltmetro c.c. elettronico simmetrico con una resistenza di ingresso (che include la resistenza da 1 megohm nella sonda schermata) di 11 megaohm.

L'unità consuma circa 1,3 mA da una batteria integrata da 9 volt, B, quindi potrebbe essere lasciata operativa per lunghi periodi di tempo. Questo dispositivo è specializzato nella misurazione di 0-1000 volt in 8 intervalli: 0-0,5, 0-1, 0-5, 0-10, 0-50, 0-100,0-500 e O-1000 volt.

Il partitore di tensione di ingresso (commutazione dell'intervallo), le resistenze necessarie sono costituite da resistori di valore stock collegati in serie che devono essere determinati con cautela per ottenere valori di resistenza il più vicino possibile ai valori rappresentati.

Nel caso in cui siano ottenibili resistenze di tipo strumentale di precisione, la quantità di resistori in questa filettatura potrebbe essere ridotta del 50%. Significa, per R2 e R3, sostituire 5 Meg. per R4 e R5, 4 Meg. per R6 e R7, 500 K per R8 e R9, 400 K per R10 e R11, 50 K per R12 e R13, 40K per R14 e R15, 5 K e per R16 e R17,5 K.

Questo ben bilanciato Circuito voltmetro CC presenta quasi nessuna deriva dello zero qualsiasi tipo di deriva in FET Q1 viene neutralizzata automaticamente con una deriva di bilanciamento in Q2. Le connessioni interne drain-source dei FET, insieme ai resistori R20, R21 e R22, creano un ponte di resistenza.

Display microamperometro M1 funziona come il rilevatore all'interno di questa rete bridge. Quando un ingresso di segnale zero viene applicato al circuito del voltmetro elettronico, il misuratore M1 viene definito a zero regolando il bilanciamento di questo ponte utilizzando il potenziometro R21.

Se nel seguito viene fornita una tensione continua ai terminali di ingresso, provoca uno sbilanciamento nel ponte, a causa dell'alterazione della resistenza interna drain-source dei FET, che si traduce in una quantità proporzionale di deflessione sulla lettura del contatore.

Il Filtro RC creato da R18 e C1 aiuta ad eliminare il ronzio AC e il rumore rilevato dalla sonda e dai circuiti di commutazione della tensione.

Suggerimenti per la calibrazione preliminare

Applicazione di tensione zero ai terminali di ingresso:
1 Accendere S2 e regolare il potenziometro R21 finché lo strumento M1 non legge zero sulla scala. È possibile impostare l'interruttore di portata S1 su qualsiasi punto in questa fase iniziale.

2- Posizionare il selettore della gamma nella posizione di 1 V.
3- Collegare un'alimentazione CC da 1 volt misurata con precisione tra i terminali di ingresso.
4- Regolare la resistenza di controllo della calibrazione R19 per ottenere una deflessione di fondo scala precisa sul misuratore M1.
5- Togliere brevemente la tensione di ingresso e controllare se lo strumento rimane ancora al punto zero. Se non lo vedi, resetta R21.
6- Mescolare i passaggi 3, 4 e 5 fino a quando non si vede una deflessione di fondo scala sullo strumento in risposta a un'alimentazione di ingresso di 1 V e l'ago ritorna al segno di zero non appena viene rimosso l'ingresso di 1 V.

Rheostat R19 non richiederà alcuna configurazione ripetuta una volta implementate le procedure di cui sopra, a meno che, ovviamente, la sua impostazione non venga in qualche modo spostata.

R21, che è inteso per l'azzeramento, può richiedere un ripristino solo raro. Nel caso in cui i resistori di intervallo da R2 a R17 siano resistori di precisione, questa calibrazione a intervallo singolo sarà appena sufficiente che gli intervalli rimanenti entreranno automaticamente nell'intervallo di calibrazione.

Un quadrante di tensione esclusivo potrebbe essere abbozzato per il misuratore, oppure la scala 0-100 uA già presente potrebbe essere contrassegnata in volt immaginando il moltiplicatore appropriato su tutti tranne l'intervallo 0-100 volt.

Voltmetro ad alta impedenza

Un voltmetro con un'impedenza incredibilmente alta potrebbe essere costruito attraverso un amplificatore a transistor ad effetto di campo. La figura seguente mostra un semplice circuito per questa funzione, che può essere rapidamente personalizzato in un dispositivo ulteriormente migliorato.

In assenza di un ingresso di tensione, R1 preserva la porta FET a potenziale negativo e VR1 è definito per garantire che la corrente di alimentazione attraverso il misuratore M sia minima. Non appena il gate FET viene alimentato con una tensione positiva, il contatore M indica la corrente di alimentazione.

Il resistore R5 è posizionato solo come un resistore limitatore di corrente, al fine di salvaguardare il contatore.

Se si utilizza 1 megohm per R1 e resistori da 10 megohm per R2, R3 e R4 consentiranno al misuratore di misurare intervalli di tensione compresi tra circa 0,5 V e 15 V.

Il potenziometro VR1 può essere normalmente 5k

Il carico imposto dallo strumento su un circuito da 15 V sarà un'impedenza elevata, più di 30 megaohm.

L'interruttore S1 viene utilizzato per selezionare vari campi di misura. Se viene utilizzato un misuratore da 100 uA, R5 potrebbe essere 100 k.

Il misuratore potrebbe non fornire una scala lineare, sebbene la calibrazione specifica possa essere facilmente creata tramite un potenziometro e un voltmetro, che consentono al dispositivo di misurare tutte le tensioni desiderate attraverso i puntali.

Misuratore di capacità a lettura diretta

Misurare i valori di capacità in modo rapido ed efficace è la caratteristica principale del circuito presentato nello schema del circuito sottostante.

Questo misuratore di capacità implementa questi 4 intervalli separati da 0 a 0,1 uF da 0 a 200 uF, da 0 a 1000 uF, da 0 a 0,01 uF e da 0 a 0,1 uF. La procedura di funzionamento del circuito è abbastanza lineare, il che consente una facile calibrazione della scala M1 del microamperometro 0-50 CC in picofarad e microfarad.

Una capacità sconosciuta collegata successivamente agli slot X-X potrebbe essere misurata direttamente attraverso il misuratore, senza la necessità di alcun tipo di calcolo o manipolazione di bilanciamento.

Il circuito richiede circa 0,2 mA attraverso una batteria incorporata da 18 volt, B. In questo particolare circuito del misuratore di capacità, una coppia di FET (Q1 e Q2) funzionano in una modalità multivibratore standard con accoppiamento di scarico.

L'uscita del multivibratore, ottenuta dal pozzo Q2, è un'onda quadra di ampiezza costante con una frequenza determinata principalmente dai valori dei condensatori da C1 a C8 e dei resistori da R2 a R7.

Le capacità su ciascuna delle gamme sono selezionate in modo identico, mentre lo stesso viene fatto anche per la selezione delle resistenze.

Un 6 poli. 4 posizioni. L'interruttore rotante (S1-S2-S3-S4-S5-S6) seleziona i condensatori e le resistenze multivibratore appropriati insieme alla combinazione di resistenza del circuito misuratore necessaria per fornire la frequenza di prova per un intervallo di capacità selezionato.

L'onda quadra viene applicata al circuito del contatore tramite il condensatore sconosciuto (collegato ai terminali X-X). Non devi preoccuparti di alcuna impostazione del contatore zero poiché l'ago del contatore può rimanere sullo zero fintanto che un condensatore sconosciuto non è collegato agli slot X-X.

Per una frequenza d'onda quadra selezionata, la deflessione dell'ago del misuratore genera una lettura direttamente proporzionale al valore della capacità sconosciuta C, insieme a una risposta piacevole e lineare.

Quindi, se nella calibrazione preliminare del circuito viene implementato utilizzando un condensatore da 1000 pF identificato con precisione collegato ai terminali XX, e il selettore di gamma posizionato in posizione B, e il vaso di calibrazione R11 regolato per ottenere un'esatta deflessione di fondo scala sul misuratore M1 , quindi lo strumento misurerà senza alcun dubbio il valore di 1000 pF alla sua deflessione di fondo scala.

Dal momento che la proposta circuito misuratore di capacità fornire una risposta lineare al suo, ci si può aspettare che 500 pF legga a circa metà scala del quadrante del misuratore, 100 pF su scala 1/10 e così via.

Per le 4 gamme di misura della capacità , la frequenza del multivibratore può essere impostata sui seguenti valori: 50 kHz (0—200 pF), 5 kHz (0-1000 pF), 1000 Hz (0—0,01 uF) e 100 Hz (0-0,1 uF).

Per questo motivo, i segmenti di commutazione S2 e S3 scambiano i condensatori del multivibratore con gruppi equivalenti all'unisono con le sezioni di commutazione S4 e S5 che commutano le resistenze del multivibratore attraverso coppie equivalenti.

I condensatori che determinano la frequenza devono essere accoppiati in termini di capacità a coppie: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 e C4 = C8. Allo stesso modo, i resistori che determinano la frequenza dovrebbero essere accoppiati per resistenza a coppie: R2 = R5. R3 = R6 e R4 = R7.

Anche le resistenze di carico R1 e R8 sul drenaggio del FET devono essere adattate in modo appropriato. Le pentole R9. R11, R13 e R15 che vengono utilizzati per la calibrazione devono essere del tipo a filo avvolto e poiché sono regolati solo per lo scopo della calibrazione, potrebbero essere montati all'interno dell'involucro del circuito e forniti di alberi scanalati per consentire la regolazione tramite un cacciavite.

Tutti i resistori fissi (da R1 a R8. R10, R12. R14) dovrebbero essere da 1 watt.

Calibrazione iniziale

Per iniziare il processo di calibrazione, avrai bisogno di quattro condensatori perfettamente noti, a bassissima dispersione, con i valori: 0,1 uF, 0,01 uF, 1000 pF e 200 pF,
1-Mantenendo il commutatore di portata in posizione D, inserire il condensatore da 0.1 uF ai terminali X-X.
2-Switch ON S1.

È possibile disegnare una scheda del misuratore distintivo o scrivere dei numeri sul quadrante di fondo del microamperometro esistente per indicare gli intervalli di capacità di 0-200 pF, 0-1000 pF, 0-0,01 uF e 0-0 1 uF.

Man mano che il misuratore di capacità viene utilizzato ulteriormente, potrebbe essere necessario collegare un condensatore sconosciuto ai terminali X-X e attivare S1 per testare la lettura della capacità sul misuratore. Per la massima precisione, si consiglia di incorporare l'intervallo che consentirà la deflessione attorno alla sezione superiore della scala del misuratore.

Misuratore di intensità di campo

Il circuito FET di seguito è progettato per rilevare la forza di tutte le frequenze entro 250 MHz o può essere anche superiore a volte.

Un piccolo bastone di metallo, asta, antenna telescopica rileva e riceve l'energia in radiofrequenza. Il D1 rettifica i segnali e fornisce una tensione positiva al gate FET, su R1. Questo FET funziona come un amplificatore CC. Il pot 'Set Zero' può essere qualsiasi valore compreso tra 1k e 10k.

Quando non è presente alcun segnale di ingresso RF, regola il potenziale gate / source in modo che il misuratore visualizzi solo una piccola corrente, che aumenta proporzionalmente a seconda del livello del segnale RF di ingresso.

Per ottenere una maggiore sensibilità, è possibile installare un misuratore da 100 µA. Altrimenti, anche un misuratore a bassa sensibilità come 25uA, 500uA o 1mA potrebbe funzionare abbastanza bene e fornire le misurazioni di forza RF richieste.

Se la misuratore di intensità di campo è necessario per testare solo VHF, sarà necessario incorporare un'induttanza VHF, ma per la normale applicazione intorno alle frequenze più basse, è essenziale un'induttanza a onde corte. Un'induttanza di circa 2,5 mH è adatta per frequenze fino a 1,8 MHz e superiori.

Il circuito del misuratore di intensità di campo FET potrebbe essere costruito all'interno di una scatola metallica compatta, con l'antenna estesa all'esterno della custodia, verticalmente.

Durante il funzionamento, il dispositivo consente la sintonizzazione di un amplificatore finale del trasmettitore e dei circuiti dell'antenna, o il riallineamento di polarizzazione, pilotaggio e altre variabili, per confermare l'uscita irradiata ottimale.

Il risultato delle regolazioni potrebbe essere visto attraverso la deflessione verso l'alto o l'abbassamento dell'ago del misuratore o la lettura sul misuratore di intensità di campo.

Rilevatore di umidità

Il circuito sensibile FET illustrato di seguito riconoscerà l'esistenza di umidità atmosferica. Finché il cuscinetto di rilevamento è privo di umidità, la sua resistenza sarà eccessiva.

D'altra parte la presenza di umidità sul tampone ne abbasserà la resistenza, quindi TR1 consentirà la conduzione di corrente tramite P2, facendo diventare positiva la base di TR2. Questa azione attiverà il relè.

VR1 rende possibile il riallineamento del livello dove TR1 si accende, e quindi decide la sensibilità del circuito. Questo potrebbe essere fissato a un livello estremamente alto.

Il potenziometro VR2 consente di regolare la corrente del collettore, per garantire che la corrente attraverso la bobina del relè sia molto piccola durante i periodi in cui il pad sensibile è asciutto.

TR1 può essere il 2N3819 o qualsiasi altro FET comune e TR2 può essere un BC108 o qualche altro transistor NPN ordinario ad alto guadagno. Il pad di rilevamento viene prodotto rapidamente da 0,1 pollici o 0,15 in PCB a circuito perforato a matrice con un foglio conduttivo attraverso le file di fori.

Una scheda di 1 x 3 pollici è adeguata se il circuito viene utilizzato come rilevatore di livello dell'acqua, tuttavia si consiglia una scheda di dimensioni più consistenti (forse 3 x 4 pollici) per abilitare FET rilevamento dell'umidità , soprattutto durante la stagione delle piogge.

L'unità di allarme può essere qualsiasi dispositivo desiderato come una luce di segnalazione, un campanello, un cicalino o un oscillatore sonoro, e questi possono essere integrati all'interno del contenitore, oppure posizionati esternamente ed essere collegati tramite un cavo di prolunga.

Regolatore di tensione

Il semplice regolatore di tensione FET spiegato di seguito offre un'efficienza ragionevolmente buona utilizzando un numero minimo di parti. Il circuito fondamentale è mostrato sotto (in alto).

Qualsiasi tipo di variazione della tensione di uscita indotta da un'alterazione della resistenza di carico modifica la tensione gate-source del f.e.t. tramite R1 e R2. Ciò porta a un cambiamento contrastante nella corrente di drenaggio. Il rapporto di stabilizzazione è fantastico ( ≈ 1000) tuttavia la resistenza di uscita è piuttosto alta R0> 1 / (YFs> 500Ω) e la corrente di uscita è effettivamente minima.

Per sconfiggere queste anomalie, il fondo migliorato circuito regolatore di tensione può essere utilizzato. La resistenza di uscita è notevolmente ridotta senza compromettere il rapporto di stabilizzazione.

La corrente di uscita massima è limitata dalla dissipazione ammissibile dell'ultimo transistor.

Il resistore R3 è selezionato per creare una corrente di quiescenza di un paio di mA in TR3. Una buona messa a punto di prova applicando i valori indicati, causava un'alterazione inferiore a 0,1 V anche quando la corrente di carico veniva variata da 0 a 60 mA a 5 V di uscita. L'impatto della temperatura sulla tensione di uscita non è stato esaminato, tuttavia potrebbe essere tenuto sotto controllo attraverso una corretta selezione della corrente di drenaggio del f.e.t.

Mixer audio

A volte potresti essere interessato a fade-in o fade-out o mescolare un paio di segnali audio a livelli personalizzati. Il circuito presentato di seguito può essere utilizzato per realizzare questo scopo. Un ingresso particolare è associato alla presa 1 e il secondo alla presa 2. Ciascun ingresso è progettato per accettare impedenze elevate o di altro tipo e possiede un controllo del volume indipendente VR1 e VR2.

I resistori R1 e R2 offrono isolamento dai potenziometri VR1 e VR2 per garantire che un'impostazione più bassa da uno dei potenziometri non metta a terra il segnale di ingresso per l'altro potenziometro. Tale configurazione è appropriata per tutte le applicazioni standard, utilizzando microfoni, pick-up, sintonizzatore, cellulare, ecc.

Il FET 2N3819 così come altri FET audio e generici funzioneranno senza problemi. L'uscita deve essere un connettore schermato, tramite C4.

Semplice controllo del tono

I controlli del tono musicale variabile consentono la personalizzazione dell'audio e della musica secondo le preferenze personali o consentono una certa ampiezza di compensazione per aumentare la risposta in frequenza complessiva di un segnale audio.

Questi sono inestimabili per apparecchiature standard che sono spesso combinate con unità di ingresso magnetiche o cristalline, o per radio e amplificatori, ecc., E che mancano di circuiti di ingresso destinati a tale specializzazione musicale.

Nella figura seguente sono illustrati tre diversi circuiti di controllo del tono passivo.

Questi progetti possono essere fatti per funzionare con uno stadio preamplificatore comune come mostrato in A. Con questi moduli di controllo del tono passivo potrebbe esserci una generale perdita di audio che causa una certa riduzione del livello del segnale di uscita.

Nel caso in cui l'amplificatore su A includa un guadagno sufficiente, è comunque possibile ottenere un volume soddisfacente. Ciò dipende dall'amplificatore e da altre condizioni e quando si presume che un preamplificatore possa ristabilire il volume. Nella fase A, VR1 funziona come il controllo del tono, le frequenze più alte sono ridotte al minimo in risposta al suo tergicristallo che si sposta verso C1.

VR2 è cablato per formare un controllo di guadagno o volume. R3 e C3 offrono polarizzazione e by-pass della sorgente e R2 funge da carico audio di scarico, mentre l'uscita viene acquisita da C4. R1 con C2 sono usati per disaccoppiare la linea di alimentazione positiva.

I circuiti possono essere alimentati da un'alimentazione a 12 V CC. R1 potrebbe essere modificato se necessario per tensioni maggiori. In questo e nei circuiti correlati troverete una notevole latitudine nella selezione delle grandezze per posizioni come C1.

Nel circuito B, VR1 funziona come un controllo top cut e VR2 come controllo del volume. C2 è accoppiato al gate in G e un resistore da 2,2 M offre il percorso CC attraverso il gate alla linea negativa, le parti rimanenti sono R1, R2, P3, C2, C3 e C4 come in A.

I valori tipici per B sono:

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

Un altro controllo top cut è rivelato in C.Qui, R1 e R2 sono identici a R1 e R2 di A.

C2 di A essendo incorporato come in A. Occasionalmente questo tipo di controllo di tono potrebbe essere incluso in uno stadio preesistente praticamente senza alcun ostacolo per il circuito stampato. C1 in C può essere 47nF e VR1 25k.

Potrebbero essere provate magnitudini maggiori per VR1, tuttavia ciò potrebbe comportare che un'ampia sezione della gamma udibile di VR1 consuma solo una piccola parte della sua rotazione. C1 potrebbe essere reso più alto, per fornire un taglio superiore migliorato. I risultati ottenuti con diversi valori di parte sono influenzati dall'impedenza del circuito.

Radio FET a diodo singolo

Il prossimo circuito FET di seguito mostra un semplice ricevitore radio a diodi amplificati utilizzando un singolo FET e alcune parti passive. VC1 potrebbe essere un tipico condensatore di sintonia GANG da 500 pF o identico o un piccolo trimmer nel caso in cui tutte le proporzioni debbano essere compatte.

La bobina dell'antenna di sintonizzazione è costruita utilizzando cinquanta spire di filo da 26 swg a 34 swg, su una barra di ferrite. o potrebbe essere recuperato da qualsiasi ricevitore a onde medie esistente. Il numero di avvolgimenti consentirà la ricezione di tutte le bande MW vicine.

Ricevitore radio MW TRF

Il prossimo TRF relativamente completo Circuito radio MW può essere costruito utilizzando solo un coupé di FET. È progettato per fornire una ricezione decente delle cuffie. Per una portata più lunga è possibile collegare un cavo dell'antenna più lungo alla radio, oppure potrebbe essere utilizzato con una sensibilità inferiore a seconda della bobina dell'asta di ferrite solo per la ricezione del segnale MW nelle vicinanze. TR1 funziona come il rilevatore e la rigenerazione si ottiene toccando la bobina di sintonia.

L'applicazione della rigenerazione migliora in modo significativo la selettività e la sensibilità alle trasmissioni più deboli. Il potenziometro VR1 consente il riallineamento manuale del potenziale di drenaggio di TR1 e funziona quindi come controllo di rigenerazione. L'uscita audio da TR1 è collegata a TR2 da C5.

Questo FET è un amplificatore audio, che guida le cuffie. Un auricolare completo è più adatto per la sintonizzazione casuale, sebbene i telefoni con una resistenza CC di circa 500 ohm o un'impedenza di circa 2k forniranno risultati eccellenti per questa radio FET MW. Nel caso in cui si desideri un mini auricolare per l'ascolto, questo può essere un dispositivo magnetico a impedenza moderata o alta.

Come realizzare la bobina dell'antenna

La bobina dell'antenna di sintonizzazione è costruita utilizzando cinquanta spire di filo 26swg super smaltato, su un'asta di ferrite standard avente una lunghezza di circa 5 pollici x 3/8 pollici. Nel caso in cui le spire siano avvolte su un sottile tubo in cartoncino che facilita lo scorrimento della bobina sull'asta, potrebbe rendere possibile una regolazione ottimale della copertura della fascia.

L'avvolgimento inizierà in A, la maschiatura per l'antenna potrà essere estratta nel punto B che è a circa venticinque giri.

Il punto D è il terminale con messa a terra della bobina. Il posizionamento più efficace della presa C dipenderà abbastanza dal FET selezionato, dalla tensione della batteria e dal fatto che il ricevitore radio sarà combinato con un cavo dell'antenna esterno senza antenna.

Se il tocco C è troppo vicino alla fine D, la rigenerazione cesserà di avviarsi o sarà estremamente scarsa, anche con VR1 ruotato per la tensione ottimale. Tuttavia, avere molti giri tra C e D, porterà all'oscillazione, anche con VR1 solo un po 'ruotato, causando un indebolimento dei segnali.