Eenvoudige FET-circuits en -projecten

De Veldeffecttransistor of de FET is een halfgeleiderapparaat met drie aansluitingen dat wordt gebruikt voor het schakelen van DC-belastingen met hoog vermogen via verwaarloosbare voedingsingangen.

De FET wordt geleverd met een aantal unieke kenmerken, zoals een hoge ingangsimpedantie (in de megohm) en met bijna geen belasting op een signaalbron of de aangesloten voorafgaande trap.

De FET vertoont een hoge transconductantie (1000 tot 12.000 micro-ohm, afhankelijk van het merk en de specificaties van de fabrikant) en de maximale werkfrequentie is evenzo groot (tot 500 MHz voor een flink aantal varianten).

Ik heb de werking en het kenmerk van de FET al besproken in een van mijn vorige artikelen die u kunt doornemen voor een gedetailleerde beoordeling van het apparaat.

In dit artikel zullen we enkele interessante en nuttige toepassingsschakelingen bespreken die gebruik maken van veldeffecttransistors. Al deze toepassingsschakelingen die hieronder worden gepresenteerd, maken gebruik van de hoge ingangsimpedantiekarakteristieken van de FET voor het creëren van uiterst nauwkeurige, gevoelige elektronische schakelingen en projecten met een groot bereik.

Audio voorversterker

FET's werken erg goed om te maken mini AF-versterkers omdat het klein is, biedt het een hoge ingangsimpedantie, het vereist slechts een kleine hoeveelheid gelijkstroom en het biedt een grote frequentierespons.

FET-gebaseerde AF-versterkers, met eenvoudige circuits, leveren een uitstekende spanningsversterking en kunnen klein genoeg worden geconstrueerd om te worden ondergebracht in een microfoonhandvat of in een AF-testsonde.

Deze worden vaak geïntroduceerd in verschillende producten tussen fasen waarin een transmissieboost vereist is en waar de heersende schakelingen niet substantieel moeten worden belast.

Figuur hierboven toont het circuit van een eentraps, een-transistor versterker met de vele voordelen van de FET. Het ontwerp is een common-source-modus die vergelijkbaar is met en een common-emitter BJT-circuit ​

De ingangsimpedantie van de versterker ligt rond de 1M die wordt geïntroduceerd door weerstand R1. De aangegeven FET is een goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar apparaat.

De spanningsversterking van de versterker is 10. De optimale amplitude van het ingangssignaal net voor de piekafname van het uitgangssignaal is ongeveer 0,7 volt rms, en de equivalente amplitude van de uitgangsspanning is 7 volt rms. Bij 100% werkende specificaties trekt het circuit 0,7 mA door de 12 volt DC-voeding.

Bij gebruik van een enkele FET kunnen de ingangssignaalspanning, de uitgangssignaalspanning en de DC-bedrijfsstroom tot op zekere hoogte variëren over de bovenstaande waarden.

Bij frequenties tussen 100 Hz en 25 kHz ligt de respons van de versterker binnen 1 dB van de 1000 Hz-referentie. Alle weerstanden kunnen van het type 1/4 watt zijn. Condensatoren C2 en C4 zijn elektrolytische pakketten van 35 volt, en condensatoren C1 en C3 kunnen zowat alle standaard laagspanningsapparaten zijn.

Een standaard batterijvoeding of elke geschikte gelijkstroomvoeding werkt extreem.De FET-versterker kan ook op zonne-energie worden aangedreven door een aantal in serie aangesloten siliciumzonnepanelen.

Indien gewenst kan een constant instelbare versterkingsregeling worden geïmplementeerd door een 1-megohm-potentiometer te vervangen door weerstand R1. Dit circuit zou prima werken als voorversterker of als hoofdversterker in veel toepassingen die een signaalversterking van 20 dB vereisen over het hele muziekbereik.

De verhoogde ingangsimpedantie en matige uitgangsimpedantie zullen waarschijnlijk aan de meeste specificaties voldoen. Voor toepassingen met extreem weinig ruis, zou de aangegeven FET kunnen worden vervangen door standaard bijpassende FET.

2-traps FET-versterkercircuit

Het volgende diagram hieronder toont de schakeling van een tweetraps FET-versterker die een aantal vergelijkbare RC-gekoppelde trappen omvat, vergelijkbaar met wat in het bovenstaande segment werd besproken.

Dit FET-circuit is ontworpen om een ​​grote boost (40 dB) te geven aan elk bescheiden AF-signaal en kan zowel afzonderlijk als geïntroduceerd worden als een podium in apparatuur die deze mogelijkheid vereist.

De ingangsimpedantie van de 2-traps FET-versterkerschakeling is ongeveer 1 megohm, bepaald door de ingangsweerstand R1. De algehele spanningsversterking van het ontwerp is 100, hoewel dit aantal relatief naar boven of naar beneden kan afwijken bij specifieke FET's.

De hoogste amplitude van het ingangssignaal voorafgaand aan de piekafname van het uitgangssignaal is 70 mV rms, wat resulteert in een amplitude van het uitgangssignaal van 7 volt rms.

In de volledig functionele modus kan het circuit ongeveer 1,4 mA verbruiken via de 12-volt DC-bron, maar deze stroom kan een beetje veranderen, afhankelijk van de kenmerken van specifieke FET's.

We vonden het niet nodig om een ​​ontkoppelingsfilter over de trappen heen op te nemen, aangezien dit type filter een vermindering van de stroom van één trap zou kunnen veroorzaken. De frequentierespons van het apparaat werd vlak getest binnen ± 1 dB van het 1 kHz-niveau, van 100 Hz tot beter dan 20 kHz.

Omdat de ingangstrap zich 'wijd open' uitstrekt, kan er een brom zijn die brom oppikt, tenzij deze trap en de ingangsklemmen goed zijn afgeschermd.

In hardnekkige situaties kan R1 worden verlaagd tot 0,47 Meg. In situaties waarin de versterker een kleinere belasting van de signaalbron moet creëren, kan R1 worden verhoogd tot zeer hoge waarden tot 22 megohm, gezien de extreem goed afgeschermde ingangstrap.

Dat gezegd hebbende, kan weerstand boven deze waarde ertoe leiden dat de weerstandswaarde hetzelfde wordt als de weerstandswaarde van de FET-junctie.

Ongestemde kristaloscillator

Een kristaloscillatorcircuit van het Pierce-type, dat een enkele veldeffecttransistor gebruikt, wordt in het volgende diagram getoond. Een kristaloscillator van het type Pierce heeft het voordeel dat hij werkt zonder afstemming. Het hoeft alleen maar te worden bevestigd met een kristal en vervolgens te worden gevoed met een DC-voeding om een ​​RF-uitgang te extraheren.

Het ongetemde kristaloscillator wordt toegepast in zenders, klokgeneratoren, kristaltesters, ontvangersfront-ends, markers, RF-signaalgeneratoren, signaalspotters (secundaire frequentiestandaarden) en verschillende gerelateerde systemen. Het FET-circuit zal een snelle startneiging vertonen voor kristallen die beter geschikt zijn voor de afstemming.

Het niet-afgestelde FET-oscillatorcircuit verbruikt ongeveer 2 mA van de 6-volt DC-bron. Met deze bronspanning is de open-circuit RF-uitgangsspanning ongeveer 4% volt rms DC-voedingsspanningen kunnen wel 12 volt worden aangelegd, met dienovereenkomstig verhoogde RF-output.

Om erachter te komen of het oscillator werkt, sluit schakelaar S1 en sluit een RF-voltmeter aan op de RF-uitgangsklemmen. Als een RF-meter niet toegankelijk is, kunt u elke DC-voltmeter met hoge weerstand gebruiken die op de juiste manier is geshunt door een algemene germaniumdiode.

Als de meternaald trilt, geeft dit de werking van het circuit en de RF-emissie aan. Een andere benadering zou kunnen zijn om de oscillator te verbinden met de antenne- en aarde-aansluitingen van een CW-ontvanger die kan worden afgestemd op de kristalfrequentie om de RF-oscillaties te bepalen.

Om een ​​gebrekkige werking te voorkomen, wordt ten zeerste aanbevolen dat de Pierce-oscillator werkt met het gespecificeerde frequentiebereik van het kristal wanneer het kristal een fundamentele frequentie-afsnijding is.

Als boventoonkristallen worden gebruikt, zal de output niet oscilleren met de nominale frequentie van de kristallen, maar met de lagere frequentie, zoals bepaald door de kristalverhoudingen. Om het kristal met de nominale frequentie van een boventoonkristal te laten werken, moet de oscillator van het afgestemde type zijn.

Afgestemde kristaloscillator

Afbeelding A hieronder geeft het circuit weer van een basiskristaloscillator die is ontworpen om te functioneren met de meeste soorten kristallen. Het circuit is afgestemd met behulp van een schroevendraaier instelbare slug in spoel L1.

Deze oscillator kan eenvoudig worden aangepast voor toepassingen zoals communicatie, instrumentatie en controlesystemen. Het kan zelfs worden toegepast als een door vlooien aangedreven zender, voor communicatie of besturing van RC-modellen.

Zodra de resonantiekring, L1-C1, is afgestemd op de kristalfrequentie, begint de oscillator ongeveer 2 mA te trekken van de 6 volt DC-bron. De bijbehorende open-circuit RF-uitgangsspanning is ongeveer 4 volt rms.

De afvoerstroomafname wordt verminderd met frequenties van 100 kHz in vergelijking met andere frequenties, vanwege de inductorweerstand die voor die frequentie wordt gebruikt.

De volgende afbeelding (B) illustreert een lijst met industriële, slug-tuned inductors (L1) die buitengewoon goed werken met dit FET-oscillatorcircuit.

Inductanties worden geselecteerd voor de normale frequentie van 100 kHz, 5 ham-radiobanden en de 27 MHz-burgerband, maar toch wordt er voor een aanzienlijk inductantiebereik gezorgd door de slug van elke inductor te manipuleren, en een breder frequentiebereik dan de banden die in de tafel kan met elke inductor worden verkregen.

De oscillator kan worden afgestemd op uw kristalfrequentie door simpelweg de slug omhoog / omlaag van de inductor (L1) te draaien om een ​​optimale afwijking van de aangesloten RF-voltmeter over de RF-uitgangsklemmen te krijgen.

Een andere methode zou zijn om de L1 af te stemmen met een 0 - 5 DC aangesloten op punt X: Stel vervolgens de L1-slug fijn af tot een agressieve dip te zien is op de meterstand.

De slug tuning-functie geeft u een nauwkeurig afgestelde functie. In toepassingen waarin het essentieel wordt om de oscillator regelmatig af te stemmen met behulp van een resetbare kalibratie, moet een instelbare condensator van 100 pF worden gebruikt in plaats van C2, en moet de slug alleen worden gebruikt om de maximale frequentie van het prestatiebereik vast te stellen.

Faseverschuivende audio-oscillator

De faseverschuivingsoscillator is eigenlijk een eenvoudige weerstand-capaciteit afgestemde schakeling die geliefd is vanwege zijn kristalheldere uitgangssignaal (minimale vervorming sinusgolfsignaal).

De veldeffecttransistor FET is het meest gunstig voor deze schakeling, omdat de hoge ingangsimpedantie van deze FET vrijwel geen belasting van de frequentiebepalende RC-trap veroorzaakt.

De bovenstaande afbeelding toont het circuit van een faseverschuivende AF-oscillator die werkt met een eenzame FET. In dit specifieke circuit hangt de frequentie af van de 3-pins RC faseverschuivingscircuit (C1-C2-C3-R1-R2-R3) die de oscillator zijn specifieke naam geeft.

Voor de beoogde 180 ° faseverschuiving voor oscillatie, worden de waarden van Q1, R en C in de feedbacklijn op de juiste manier gekozen om een ​​60 ° verschuiving te genereren op elke individuele pin (R1-C1, R2-C2. En R3-C3) tussen de afvoer en poort van FET Q1.

Gemakshalve zijn de capaciteiten gelijk in waarde gekozen (C1 = C2 = C3) en worden de weerstanden eveneens bepaald met gelijke waarden (R1 = R2 = R3).

De frequentie van de netwerkfrequentie (en wat dat betreft de oscillatiefrequentie van het ontwerp) is dan f = 1 / (10,88 RC). waarbij f in hertz is, R in ohm en C in farads.

Met de waarden die in het schakelschema worden weergegeven, is de frequentie als resultaat 1021 Hz (voor precies 1000 Hz met de 0,05 uF condensatoren, moeten R1, R2. En R3 afzonderlijk 1838 ohm zijn). Als je met een faseverschuivingsoscillator speelt, is het misschien beter om de weerstanden te tweaken in vergelijking met de condensatoren.

Voor een bekende capaciteit (C) is de overeenkomstige weerstand (R) om een ​​gewenste frequentie (f) te krijgen R = 1 / (10,88 f C), waarbij R in ohm, f in hertz en C in farad is.

Daarom, met de 0,05 uF-condensatoren aangegeven in de bovenstaande afbeelding, is de weerstand die nodig is voor 400 Hz = 1 / (10,88 x 400 X 5 X 10 ^ 8) = 1 / 0,0002176 = 4596 ohm. De 2N3823 FET levert de grote transconductantie (6500 / umho) die nodig is voor een optimale werking van het FET-faseverschuivingsoscillatorcircuit.

Het circuit trekt ongeveer 0,15 mA door de 18-volt DC-bron en de open-circuit AF-uitgang is ongeveer 6,5 volt rms. Alle weerstanden die in het circuit worden gebruikt, zijn of1 / 4-watt 5% nominaal. Condensatoren C5 en C6 kunnen handige laagspanningsapparaten zijn.

Elektrolytische condensator C4 is eigenlijk een apparaat van 25 volt. Om een ​​stabiele frequentie te garanderen, moeten de condensatoren Cl, C2 en C3 van de beste kwaliteit zijn en zorgvuldig zijn afgestemd op de capaciteit.

Superregeneratieve ontvanger

Het volgende diagram toont het circuit van een zelfdovende vorm van een superregeneratieve ontvanger, geconstrueerd met behulp van een 2N3823 VHF-veldeffecttransistor.

Met behulp van 4 verschillende spoelen voor L1, zal het circuit snel de 2, 6 en 10-meter ham-bandsignalen en mogelijk zelfs de 27 MHz-spot detecteren en ontvangen. De spoeldetails worden hieronder aangegeven:

• Gebruik voor het ontvangen van een band van 10 meter of een band van 27 MHZ L1 = 3,3 uH tot 6,5 uH inductantie, over een keramische mal, poedervormige ijzeren kern.
• Gebruik voor het ontvangen van een band van 6 meter L1 = 0,99 uH tot 1,5 uH inductantie, 0,04 over een keramische vorm en ijzeren slak.
• Voor het ontvangen van 2-meter amateurband wind L1 met 4 windingen nr. 14 blanke draad luchtgewonden 1/2 inch diameter.

Door het frequentiebereik is de ontvanger specifiek geschikt voor zowel standaardcommunicatie als voor radiomodelbesturing. Alle inductoren zijn solitaire pakketten met 2 aansluitingen.

De 27 MHz en 6 en 10 meter smoorspoelen zijn gewone, op slak afgestemde eenheden die moeten worden geïnstalleerd op twee-pins aansluitingen voor snelle plug-in of vervanging (voor enkelbandontvangers kunnen deze inductoren permanent over de printplaat worden gesoldeerd).

Dat gezegd hebbende, de 2 meter lange spoel moet door de gebruiker worden opgewonden, en ook deze moet worden voorzien van een push-in-type basiscontactdoos, behalve in een single-band ontvanger.

Een filternetwerk bestaande uit (RFC1-C5-R3) elimineert het RF-ingrediënt uit het uitgangscircuit van de ontvanger, terwijl een extra filter (R4-C6) de quenchfrequentie verzwakt. Een geschikte 2,4 uH-inductor voor het RF-filter.

Hoe te installeren

Om het superregeneratieve circuit in het begin te controleren:
1- Sluit headsets met hoge impedantie aan op AF-uitgangsslots.
2- Stel de volumeregelaar R5 in op het hoogste uitgangsniveau.
3- Stel regeneratieregelingspot R2 in op de onderste limiet.
4- Stel de afstemcondensator C3 in op zijn hoogste capaciteitsniveau.
5- Druk op de schakelaar S1.
6- Blijf de potentiometer R2 bewegen totdat je een luid sissend geluid hoort op een specifiek punt van de pot, wat aangeeft dat de superregeneratie begint. Het volume van dit gesis zal redelijk consistent zijn als je de condensator C3 aanpast, maar het zou een beetje moeten toenemen naarmate R2 naar het bovenste niveau wordt verplaatst.

7-Volgende Sluit de antenne en de massa-aansluitingen aan. Als u merkt dat de antenneaansluiting niet meer ruist, stelt u de condensator C1 van de antennetrimmer fijn af totdat het sissende geluid terugkomt. U hoeft deze trimmer slechts één keer af te stellen met een geïsoleerde schroevendraaier om het bereik van alle frequentiebanden mogelijk te maken.
8- Stem nu af op signalen in elk station en observeer de AGC-activiteit van de ontvanger en de audio-respons van de spraakverwerking.
9-De afstemknop van de ontvanger, gemonteerd op C3, kan worden gekalibreerd met behulp van een AM-signaalgenerator die is bevestigd aan de antenne- en aarde-aansluitingen.
Sluit een oortelefoon met hoge impedantie of een AF-voltmeter aan op de AF-uitgangsaansluitingen, bij elke aanpassing van de generator, pas C3 aan om een ​​optimaal niveau van audiopiek te krijgen.

De bovenste frequenties in de banden van 10 meter, 6 meter en 27 MHz zouden op dezelfde plek boven de C3-kalibratie kunnen worden geplaatst door de schroefslakken in de bijbehorende spoelen te veranderen, met behulp van de signaalgenerator die is vastgezet op de overeenkomende frequentie en met C3 gefixeerd op het vereiste punt dichtbij minimale capaciteit.

De spoel van 2 meter heeft echter geen slak en moet worden aangepast door de wikkeling in te drukken of uit te rekken voor uitlijning met de bovenbandfrequentie.

De constructeur moet in gedachten houden dat de superregeneratieve ontvanger eigenlijk een agressieve straler van RF-energie is en ernstig in conflict kan komen met andere lokale ontvangers die op dezelfde frequentie zijn afgestemd.

De trimmer van de antennekoppeling, C1, helpt om deze RF-straling een beetje te verzwakken en dit kan ook resulteren in een daling van de batterijspanning tot de minimumwaarde die toch een behoorlijke gevoeligheid en audiovolume zal beheren.

Een radiofrequentieversterker die voor de superregenerator wordt aangedreven, is een buitengewoon productief medium voor het verminderen van RF-emissie.

Elektronische DC-voltmeter

De volgende afbeelding toont het circuit van een symmetrische elektronische DC-voltmeter met een ingangsweerstand (inclusief de weerstand van 1 megohm in de afgeschermde sonde) van 11 megohm.

Het apparaat verbruikt ongeveer 1,3 mA van een geïntegreerde 9-volt batterij, B, en kan dus gedurende lange tijd operationeel blijven. Dit apparaat is gespecialiseerd in metingen van 0-1000 volt in 8 bereiken: 0-0,5, 0-1, 0-5, 0-10, 0-50, 0-100,0-500 en O-1000 volt.

De ingangsspanningsdeler (bereikschakeling), de benodigde weerstanden bestaan ​​uit in serie geschakelde weerstanden met voorraadwaarde die voorzichtig moeten worden bepaald om weerstandswaarden zo dicht mogelijk bij de weergegeven waarden te verkrijgen.

Als er precisie-instrument-type weerstanden beschikbaar zijn, kan het aantal weerstanden in deze schroefdraad met 50% worden verminderd. Dit betekent dat voor R2 en R3 5 Meg wordt vervangen. voor R4 en R5, 4 Meg. voor R6 en R7, 500 K voor R8 en R9, 400 K voor R10 en R11, 50 K voor R12 en R13, 40K voor R14 en R15, 5 K en voor R16 en R17,5 K.

Dit goed uitgebalanceerd DC voltmeter circuit kent bijna geen nulpuntsverloop elke vorm van drift in FET Q1 wordt automatisch gecompenseerd met een evenwichtsdrift in Q2. De interne drain-to-source-verbindingen van de FET's vormen samen met de weerstanden R20, R21 en R22 een weerstandsbrug.

Display-microampèremeter M1 werkt als de detector binnen dit bridge-netwerk. Wanneer een nulsignaalingang wordt toegepast op het elektronische voltmeterschakeling, wordt meter M1 op nul gedefinieerd door de balans van deze brug aan te passen met behulp van potentiometer R21.

Als hierna een gelijkspanning aan de ingangsklemmen wordt gegeven, veroorzaakt dit onbalans in de brug, vanwege de interne verandering van de drain-to-source-weerstand van de FET's, wat resulteert in een evenredige mate van doorbuiging op de meterstand.

De RC-filter gemaakt door R18 en C1 helpt om AC-brom en ruis te elimineren die wordt gedetecteerd door de sonde en de spanningsschakelcircuits.

Voorafgaande kalibratietips

Nul spanning toepassen over de ingangsklemmen:
1 Zet S2 AAN en stel potentiometer R21 af tot meter M1 nul aangeeft op de schaal. In deze eerste stap kunt u de bereikschakelaar S1 op een willekeurige plek zetten.

2- Positieschakelaar in de 1 V-positie.
3- Sluit een nauwkeurig gemeten 1-volt DC-voeding aan op de ingangsklemmen.
4- Stel de kalibratieregelweerstand R19 nauwkeurig af om een ​​nauwkeurige volledige afbuiging op meter M1 te krijgen.
5- Haal kort de ingangsspanning weg en controleer of de meter nog steeds op het nulpunt staat. Als u het niet ziet, reset dan R21.
6- Schud tussen de stappen 3, 4 en 5 totdat u volledige afbuiging op de meter ziet als reactie op een 1 V ingangsspanning, en de naald keert terug naar de nulmarkering zodra de 1 V ingang wordt verwijderd.

Rheostat R19 hoeft niet opnieuw te worden ingesteld zodra de bovenstaande procedures zijn geïmplementeerd, tenzij de instelling natuurlijk op de een of andere manier wordt verplaatst.

R21, die bedoeld is voor de nulstelling, vereist mogelijk slechts af en toe een reset. In het geval dat bereikweerstanden R2 tot R17 precisieweerstanden zijn, zal deze kalibratie met één bereik net genoeg zijn, zullen de resterende bereiken automatisch in het kalibratiebereik komen.

Er zou een exclusieve spanningsregelaar voor de meter kunnen worden geschetst, of de reeds aanwezige schaal van 0-100 uA zou in volt kunnen worden gemarkeerd door de juiste vermenigvuldiger voor te stellen voor alles behalve het bereik van 0-100 volt.

Voltmeter met hoge impedantie

Een voltmeter met een ongelooflijk hoge impedantie zou kunnen worden gebouwd via een veldeffecttransistorversterker. De onderstaande afbeelding toont een eenvoudig circuit voor deze functie, dat snel kan worden aangepast tot een verder verbeterd apparaat.

Bij afwezigheid van een spanningsingang behoudt R1 de FET-poort op negatief potentieel, en VR1 is gedefinieerd om ervoor te zorgen dat de voedingsstroom via de meter M minimaal is. Zodra de FET-poort van een positieve spanning wordt voorzien, geeft meter M de voedingsstroom aan.

Weerstand R5 is alleen gepositioneerd als een stroombegrenzende weerstand, om de meter te beschermen.

Als 1 megohm wordt gebruikt voor R1, en 10 megohm weerstanden voor R2, R3 en R4, kan de meter spanningsbereiken meten tussen ongeveer 0,5 V tot 15 V.

De VR1-potentiometer kan normaal gesproken 5k zijn

De belasting die door de meter wordt afgedwongen op een 15v-circuit, zal een hoge impedantie zijn, meer dan 30 megohm.

Schakelaar S1 wordt gebruikt voor het selecteren van verschillende meetbereiken. Als een meter van 100 uA wordt gebruikt, kan R5 100 k zijn.

De meter biedt misschien geen lineaire schaal, hoewel een specifieke kalibratie gemakkelijk kan worden gemaakt met een pot en voltmeter, waardoor het apparaat alle gewenste spanningen over de meetsnoeren kan meten.

Direct afleesbare capaciteitsmeter

Het snel en effectief meten van capaciteitswaarden is het belangrijkste kenmerk van het circuit dat wordt weergegeven in het onderstaande schakelschema.

Deze capaciteitsmeter implementeert deze 4 afzonderlijke bereiken 0 tot 0,1 uF 0 tot 200 uF, 0 tot 1000 uF, 0 tot 0,01 uF en 0 tot 0,1 uF. De werkprocedure van het circuit is vrij lineair, wat een gemakkelijke kalibratie van de 0-50 DC microampèremeter M1-schaal in picofarads en microfarads mogelijk maakt.

Een onbekende capaciteit die op de slots X-X is aangesloten, kan vervolgens rechtstreeks door de meter worden gemeten, zonder dat er berekeningen of balansmanipulaties nodig zijn.

Het circuit vereist ongeveer 0,2 mA via een ingebouwde 18-volt batterij, B. In dit specifieke circuit van de capaciteitsmeter werken de enkele FET's (Q1 en Q2) in een standaard drain-gekoppelde multivibratormodus.

De multivibratoroutput, verkregen uit de Q2-afvoer, is een blokgolf met constante amplitude met een frequentie die voornamelijk wordt bepaald door de waarden van condensatoren C1 tot C8 en weerstanden R2 tot R7.

De capaciteiten op elk van de bereiken worden identiek geselecteerd, terwijl hetzelfde wordt gedaan voor de selectie van weerstanden.

Een 6-polige. 4-positie. draaischakelaar (S1-S2-S3-S4-S5-S6) kiest de juiste multivibratorcondensatoren en weerstanden samen met de meter-circuitweerstandscombinatie die nodig is voor het leveren van de testfrequentie voor een geselecteerd capaciteitsbereik.

De blokgolf wordt toegevoerd aan het metercircuit via de onbekende condensator (verbonden over de klemmen X-X). U hoeft zich geen zorgen te maken over een nulmeter-instelling, aangezien de meternaald naar verwachting op de nul zal rusten zolang er geen onbekende condensator in slots X-X is aangesloten.

Voor een geselecteerde blokgolffrequentie genereert de afbuiging van de meternaald een direct proportionele aflezing met de waarde van de onbekende capaciteit C, samen met een mooie en lineaire respons.

Daarom, als in de voorlopige kalibratie van het circuit wordt geïmplementeerd met behulp van een nauwkeurig geïdentificeerde 1000 pF condensator die is aangesloten op klemmen XX, en de bereikschakelaar is gepositioneerd in positie B, en kalibratiepot R11 is aangepast om een ​​exacte volledige uitslag op de meter M1 te bereiken , dan zal de meter zonder enige twijfel de 1000 pF-waarde meten bij zijn volledige uitslag.

Sinds de voorgestelde capaciteit meter circuit zorgen voor een lineaire respons op zijn, de 500 pF kan naar verwachting worden gelezen op ongeveer de halve schaal van de meterknop, 100 pF op schaal 1/10, enzovoort.

Voor de 4 reeksen van de capaciteitsmeting kan de multivibratorfrequentie worden omgeschakeld naar de volgende waarden: 50 kHz (0-200 pF), 5 kHz (0-1000 pF), 1000 Hz (0-0,01 uF) en 100 Hz (0-0,1 uF).

Om deze reden wisselen schakelsegmenten S2 en S3 de multivibratorcondensatoren om met equivalente sets in combinatie met de schakelaarsecties S4 en S5 die de multivibratorweerstanden door equivalente paren schakelen.

De frequentiebepalende condensatoren moeten in paren zijn afgestemd op de capaciteit: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 en C4 = C8. Evenzo moeten de frequentiebepalende weerstanden paarsgewijs op elkaar zijn afgestemd: R2 = R5. R3 = R6 en R4 = R7.

De belastingsweerstanden R1 en R8 bij de FET-afvoer moeten eveneens op de juiste manier worden aangepast. De potten R9. R11, R13 en R15 die voor de kalibratie worden gebruikt, moeten van het draadgewonden type zijn en omdat deze alleen voor kalibratiedoeleinden zijn afgesteld, zouden ze in de behuizing van het circuit kunnen worden aangebracht en voorzien van sleufassen voor afstelling met een schroevendraaier.

Alle vaste weerstanden (R1 tot R8. R10, R12. R14) dienen 1 watt te hebben.

Eerste kalibratie

Om met het kalibratieproces te beginnen, hebt u vier perfect bekende condensatoren met een zeer lage lekkage nodig met de waarden: 0,1 uF, 0,01 uF, 1000 pF en 200 pF,
1-Houd de bereikschakelaar op positie D en steek de 0,1 uF condensator in de klemmen X-X.
2-schakelaar AAN S1.

Een onderscheidende meterkaart kan worden getrokken, of er kunnen cijfers worden geschreven op de bestaande micrometer-achtergrondknop om capaciteitsbereiken van 0-200 pF, 0-1000 pF, 0-0,01 uF en 0-0 1 uF aan te geven.

Naarmate de capaciteitsmeter verder wordt gebruikt, kan het nodig zijn om een ​​onbekende condensator aan te sluiten op de klemmen X-X, zet S1 AAN om de capaciteitsaflezing op de meter te testen. Voor de grootste precisie wordt geadviseerd om het bereik op te nemen dat de afbuiging rond het bovenste gedeelte van de meterschaal mogelijk maakt.

Veldsterktemeter

Het onderstaande FET-circuit is ontworpen om de sterkte van alle frequenties binnen 250 MHz te detecteren of kan soms zelfs hoger zijn.

Een kleine metalen stok, staaf, telescopische antenne detecteert en ontvangt de radiofrequentie-energie. De D1 corrigeert de signalen en levert via R1 een positieve spanning aan de FET-poort. Deze FET functioneert als een DC-versterker. De 'Set Zero' -pot kan elke waarde tussen 1k en 10k zijn.

Als er geen HF-ingangssignaal aanwezig is, wordt het poort- / bronpotentiaal zo aangepast dat de meter slechts een kleine stroom weergeeft, die proportioneel toeneemt afhankelijk van het niveau van het ingevoerde HF-signaal.

Om een ​​hogere gevoeligheid te krijgen, zou een 100uA-meter kunnen worden geïnstalleerd. Anders zou een meter met een lage gevoeligheid, zoals 25uA, 500uA of 1mA, ook redelijk goed kunnen werken en de vereiste metingen van de RF-sterkte leveren.

Als het veldsterkte meter is vereist om alleen voor VHF te testen, er moet een VHF-smoorspoel worden ingebouwd, maar voor normale toepassing rond lagere frequenties is een kortegolf-smoorspoel essentieel. Een inductantie van ongeveer 2,5 mH is voldoende voor maximaal 1,8 MHz en hogere frequenties.

Het circuit van de FET-veldsterktemeter kan worden gebouwd in een compacte metalen doos, met de antenne verticaal buiten de behuizing uitgestrekt.

Tijdens het gebruik maakt het apparaat het afstemmen van de eindversterker van de zender en antennecircuits mogelijk, of het opnieuw uitlijnen van voorspanning, aandrijving en andere variabelen, om een ​​optimaal uitgestraalde output te bevestigen.

Het resultaat van de aanpassingen kon worden gezien door de scherpe uitwijking of onderdompeling van de meternaald of de aflezing op de veldsterktemeter.

Vocht Detector

Het gevoelige FET-circuit dat hieronder wordt getoond, zal het bestaan ​​van luchtvochtigheid herkennen. Zolang de sense-pad vrij is van vocht, zal de weerstand buitensporig zijn.

Aan de andere kant zal de aanwezigheid van vocht op de pad de weerstand verlagen, daarom zal TR1 de geleiding van stroom door middel van P2 mogelijk maken, waardoor de basis van TR2 positief wordt. Deze actie activeert het relais.

VR1 maakt het mogelijk om het niveau waarop TR1 AAN schakelt opnieuw uit te lijnen, en bepaalt daarom de gevoeligheid van het circuit. Dit kan op een extreem hoog niveau worden verholpen.

De pot VR2 maakt het mogelijk om de collectorstroom aan te passen, om ervoor te zorgen dat de stroom door de relaisspoel erg klein is tijdens de periodes dat de sensorpad droog is.

TR1 kan de 2N3819 of een andere veel voorkomende FET zijn, en TR2 kan een BC108 of een andere gewone NPN-transistor met hoge versterking zijn. Het sensorkussen wordt snel geproduceerd van 0,1 inch of 0,15 inch matrix geperforeerde printplaat met geleidende folie over de rijen gaten.

Een bord van 1 x 3 inch is voldoende als het circuit wordt gebruikt als een waterpeildetector, maar een bord van grotere afmetingen (misschien 3 x 4 inch) wordt aanbevolen om FET in te schakelen vocht detectie , vooral tijdens het regenseizoen.

De waarschuwingseenheid kan elk gewenst apparaat zijn, zoals een indicatielampje, bel, zoemer of geluidsoscillator, en deze kunnen in de behuizing worden geïntegreerd, of extern worden geplaatst en via een verlengkabel worden aangesloten.

Spanningsregelaar

De eenvoudige FET-spanningsregelaar die hieronder wordt uitgelegd, biedt een redelijk goede efficiëntie met een minimaal aantal onderdelen. Het fundamentele circuit wordt hieronder gedemonstreerd (boven).

Elke vorm van variatie in de uitgangsspanning die wordt geïnduceerd door een wijziging in de belastingsweerstand, verandert de gate-source-spanning van de f.e.t. via R1 en R2. Dit leidt tot een tegengestelde verandering van de afvoerstroom. De stabilisatieverhouding is fantastisch ( ​ 1000) maar de uitgangsweerstand is vrij hoog R0> 1 / (YFs> 500Ω) en de uitgangsstroom is eigenlijk minimaal.

Om deze anomalieën te verslaan, de verbeterde bodem spanningsregelaar circuit kan worden gebruikt. De uitgangsweerstand is enorm verminderd zonder de stabilisatieverhouding in gevaar te brengen.

De maximale uitgangsstroom wordt beperkt door de toegestane dissipatie van de laatste transistor.

Weerstand R3 is geselecteerd om een ​​ruststroom van een paar mA in TR3 te creëren. Een goede testopstelling waarbij de aangegeven waarden werden toegepast, veroorzaakte een wijziging van minder dan 0,1 V, zelfs wanneer de belastingsstroom varieerde van 0 tot 60 mA bij 5 V-uitgang. De invloed van temperatuur op de uitgangsspanning werd niet onderzocht, maar het zou mogelijk onder controle kunnen worden gehouden door een juiste selectie van de afvoerstroom van de f.e.t.

Audiomixer

Het kan zijn dat u soms geïnteresseerd bent in fade-in of fade-out of mix een paar audiosignalen op maatwerkniveaus. Het onderstaande circuit kan worden gebruikt om dit doel te bereiken. Een bepaalde ingang is verbonden met aansluiting 1 en de tweede met aansluiting 2. Elke ingang is ontworpen om hoge of andere impedanties te accepteren, en heeft onafhankelijke volumeregeling VR1 en VR2.

R1- en R2-weerstanden bieden isolatie van de potten VR1 en VR2 om ervoor te zorgen dat een laagste instelling van een van de potten het ingangssignaal voor de andere pot niet aarden. Zo'n opstelling is geschikt voor alle standaardtoepassingen, met gebruik van microfoons, pick-up, tuner, mobiele telefoon, etc.

De FET 2N3819 en andere audio- en algemene FET's werken zonder problemen. De uitgang moet een afgeschermde connector zijn, via C4.

Eenvoudige toonregeling

Variabele toonregeling voor muziek maakt aanpassing van audio en muziek mogelijk volgens persoonlijke voorkeur, of staat een bepaalde mate van compensatie toe om de algehele frequentierespons van een audiosignaal te versterken.

Deze zijn van onschatbare waarde voor standaardapparatuur die vaak wordt gecombineerd met kristal- of magnetische invoereenheden, of voor radio en versterker, enz., En die geen ingangscircuits hebben die bedoeld zijn voor dergelijke muziekspecialisatie.

Drie verschillende passieve toonregelcircuits worden getoond in het onderstaande figuur.

Deze ontwerpen kunnen worden gemaakt om te werken met een gemeenschappelijke voorversterker, zoals weergegeven in A. Bij deze passieve toonregelmodules kan er een algemeen verlies van audio optreden, waardoor het uitgangssignaalniveau enigszins wordt verminderd.

Als de versterker bij A voldoende versterking bevat, kan nog steeds een bevredigend volume worden bereikt. Dit is afhankelijk van de versterker en van andere omstandigheden, en wanneer wordt aangenomen dat een voorversterker het volume kan herstellen. In fase A werkt VR1 als de toonregeling, hogere frequenties worden geminimaliseerd als reactie op de wisser die naar C1 beweegt.

VR2 is bedraad om een ​​gain- of volumeregeling te vormen. R3 en C3 bieden bronbias en bypassing, en R2 functioneert als de afvoeraudio-belasting, terwijl de uitvoer wordt verkregen van C4. R1 met C2 worden gebruikt voor het ontkoppelen van de positieve toevoerleiding.

De circuits kunnen worden gevoed door een 12v DC-voeding. R1 kan indien nodig worden aangepast voor grotere spanningen. In deze en aanverwante circuits vindt u een aanzienlijke speelruimte in de selectie van magnitudes voor posities zoals C1.

Op circuit B werkt VR1 als een topknop en VR2 als volumeregeling. C2 is gekoppeld met de poort op G, en een 2,2 M-weerstand biedt de DC-route door poort naar negatieve lijn, de overige delen zijn R1, R2, P3, C2, C3 en C4 zoals bij A.

Typische waarden voor B zijn:

• C1 = 10 nF
• VR1 = 500k lineair
• C2 = 0,47 uF
• VR2 = 500.000 logboek

Een andere topcontrole wordt onthuld bij C.Hier zijn R1 en R2 identiek aan R1 en R2 van A.

C2 van A wordt opgenomen zoals bij A. Af en toe kan dit type toonregeling worden opgenomen in een reeds bestaande fase met vrijwel geen hinder voor de printplaat. C1 bij C kan 47nF zijn en VR1 25k.

Grotere magnitudes kunnen worden geprobeerd voor VR1, maar dat zou ertoe kunnen leiden dat een groot deel van het hoorbare bereik van VR1 slechts een klein deel van zijn rotatie verbruikt. C1 kan hoger worden gemaakt voor een betere topuitsnede. De resultaten die worden bereikt met verschillende onderdeelwaarden, worden beïnvloed door de impedantie van het circuit.

Enkele diode FET-radio

Het volgende FET-circuit hieronder toont een eenvoudig versterkte diode radio-ontvanger met behulp van een enkele FET en enkele passieve onderdelen. VC1 kan een typische 500 pF of identieke GANG-afstemcondensator zijn of een kleine trimmer voor het geval alle verhoudingen compact moeten zijn.

De afstemantennespoel is opgebouwd uit vijftig windingen van 26 swg tot 34 swg draad, over een ferrietstaaf. of kan worden gered van een bestaande middengolfontvanger. Het aantal windingen maakt de ontvangst van alle nabijgelegen MW-banden mogelijk.

MW TRF-radio-ontvanger

De volgende relatief uitgebreide TRF MW-radiocircuit kan worden gebouwd met slechts een paar FET's. Het is ontworpen om een ​​fatsoenlijke hoofdtelefoonontvangst te bieden. Voor een groter bereik zou een langere antennedraad aan de radio kunnen worden bevestigd, of hij zou met een lagere gevoeligheid kunnen worden gebruikt door alleen afhankelijk te zijn van de ferrietstaafspoel voor het ontvangen van MW-signalen in de buurt. TR1 werkt als de detector en regeneratie wordt bereikt door op de afstemspoel te tikken.

De toepassing van regeneratie verhoogt de selectiviteit aanzienlijk, evenals de gevoeligheid voor zwakkere transmissies. De potentiometer VR1 maakt handmatige herschikking van de afvoerpotentiaal van TR1 mogelijk en functioneert zo als regeneratieregeling. Audio-uitvoer van TR1 is verbonden met TR2 via C5.

Deze FET is een audioversterker die de koptelefoon aanstuurt. Een volledige headset is geschikter voor informeel afstemmen, hoewel telefoons met een weerstand van ongeveer 500 ohm gelijkstroom, of een impedantie van ongeveer 2k, uitstekende resultaten zullen opleveren voor deze FET MW-radio. In het geval dat een mini-oortje gewenst is voor het luisteren, kan dit een magnetisch apparaat met gemiddelde of hoge impedantie zijn.

Hoe de antennespoel te maken

De afstemantennespoel is gebouwd met behulp van vijftig windingen van supergeëmailleerde 26swg-draad, over een standaard ferrietstaaf met een lengte van ongeveer 5 inch x 3/8 inch. In het geval dat de windingen over een dunne kartonnen buis worden gewikkeld die het glijden van de spoel op de staaf vergemakkelijkt, kan het mogelijk zijn om de banddekking optimaal aan te passen.

Het wikkelen begint bij A, het tikken voor de antenne kan worden verwijderd op punt B dat ongeveer vijfentwintig slagen is.

Punt D is de geaarde eindklem van de spoel. De meest effectieve plaatsing van de aftakking C zal redelijk afhangen van de geselecteerde FET, de batterijspanning en of de radio-ontvanger wordt gecombineerd met een externe antennedraad zonder antenne.

Als de aftakking C te dicht bij einde D is, stopt de regeneratie met starten of is deze extreem slecht, zelfs als VR1 is gedraaid voor een optimale spanning. Als je echter veel beurten hebt tussen C en D, zal dit leiden tot oscillatie, zelfs als VR1 slechts een beetje gedraaid is, waardoor de signalen verzwakt worden.