Кондензатори у електронским круговима. Део 2. Комуникација међу фазама, филтери, генератори

Почетак чланка: Кондензатори у електронским круговима. Део 1

Најчешћа употреба кондензатора је веза између појединих ступњева транзистора, као што је приказано на слици 1. У овом случају кондензатори се називају пролазни.

Пролазни кондензатори пролазе појачани сигнал и спречавају пролаз једносмерне струје. Када је напајање укључено, кондензатор Ц2 се накупља на напону на колектору транзистора ВТ1, након чега пролазак једносмерне струје постаје немогућ. Али наизменична струја (појачан сигнал) ствара напуњење и пражњење кондензатора, тј. пролази кроз кондензатор до следеће каскаде.

Често у транзисторска колаБарем распона звука, електролитички кондензатори се користе као пролазни. Називне вриједности кондензатора су одабране тако да појачани сигнал пролази без већег слабљења.

Слика 1

Филтери са ниским и високим пролазима

Понекад је потребно прескочити неке фреквенције и ослабити пролазак других. Такви се задаци користе помоћу филтера који се стварају на основу РЦ кругова.

Постоје прилично сложени филтери са више веза који чак имају и своја имена: Цхебисхев, Бессел, Буттервортх, итд. Сви они имају своје карактеристичне карактеристике, карактеристике и, по правилу, неколико веза. Да би се надокнадили губици, у такве се филтере уводи активни елемент - транзисторска фаза или оперативно појачало. Такви филтери се називају активни.

Најједноставнији пасивни филтери могу се створити из само два дела - отпорник и кондензатор. На слици 2 приказан је дијаграм једноставног нископропусног филтра. Такав филтер слободно пролази ниске фреквенције, а полазећи од прекидне фреквенције, мало пригушује излазни сигнал.

Слика 2. Круг филтера ниског пролаза (ЛПФ)

Најједноставнији нископропусни филтер састоји се од само два дела - отпорника и кондензатора спојених у низу. Улазни сигнал генератора доводи се у серијски РЦ круг, а излаз се уклања из кондензатора Ц. На ниским фреквенцијама је кондензатор кондензатора већи од отпора отпорника Ксц = 1/2 * π * ф * Ц, па на њему долази до великог пада напона.

Са повећањем фреквенције, капацитет кондензатора опада, па пад напона или само напон на њему постаје мањи. Претпоставља се да је генератор подешен на више фреквенција, а његова фреквенција варира. Такви генератори се називају генераторима осцилирајуће фреквенције или генераторима померања. Фреквенцијски одзив најједноставнијег нископропусног филтра приказан је на слици 3.

Слика 3. Фреквенцијски одзив нископропусног филтра

Ако замените кондензатор и отпорник на слици 2, добићете високопропусни филтер (ХПФ). Његов круг приказан је на слици 4. Главни задатак високопропусног филтра је да ослаби фреквенције испод фреквенције искључивања и прескочи фреквенције које су веће.

Слика 4. Круг високопропусног филтра (ХПФ)

У том се случају улазни сигнал доводи у кондензатор, а излаз се уклања из отпорника. На ниским фреквенцијама капацитет је велик, па је пад напона преко отпорника мали.

Ради јасноће и лакоће опажања (све је познато у поређењу), можете ментално заменити кондензатор отпорником: уместо кондензатора, нека буде 100К, а излазни отпорник 10К. Испада да је само делилац напона. Само у случају кондензатора испада да тај делил зависи од фреквенције. Фреквенцијски одзив тако једноставног ХПФ-а приказан је на слици 5.

Слика 5. Фреквенцијски одзив ХПФ-а

На високим фреквенцијама смањује се отпор кондензатора, односно пад напона преко отпорника, такође повећава излазни напон ХПФ.

Ако упоредите слике 3 и 5, лако је уочити да стрмоглав пад перформанси није баш стрм. И шта се може очекивати од тако једноставних шема? Али они имају право на живот и често се користе у електронским круговима.

Како померити фазу

Можете погледати било коју ствар из различитих углова и видети је у потпуно другом светлу. Тако да се управо испитани РЦ кругови могу применити не као фреквенцијски филтери, већ као елементи који се пребацују у фазу. Ево шта се дешава ако се на струјни круг приказан на слици 6 примени наизменична струја?

Слика 6

И то се догађа. Улазни напон се доводи у кондензатор, а излаз се уклања из отпорника. Улазна струја кроз кондензатор је испред улазног напона. Стога је пад напона преко отпорника и уопште на излазу фазног помака испред улаза.

Ако су отпорник и кондензатор измењени, као што је приказано на слици 7, добићемо склоп чији излазни напон заостаје за улазом. Па, управо супротно као у претходној шеми.

Слика 7

Такви ланци за промену фаза омогућавају мали помак између улазних и излазних сигнала, обично не већи од 60 степени. У случајевима када је потребан помак у великом обиму, користи се узастопно укључивање више ланаца.

Слика 8. Ланци за промену фаза

Такво укључивање толико пасивних елемената одједном доводи до значајног слабљења улазног сигнала. За враћање почетног нивоа потребна је употреба каскада појачања.

У аматерској радио пракси често се појаве ситуације када је изненада и одједном потребан генератор синусних таласа, чак ни подесив, већ једноставно на једној фреквенцији. Затим се лемио лемљење, неколико делова смећа и убрзо се у соби мелодично огласи синусоид. Ко год чује, зна о чему се ради.

Генератор синусних таласа

Све можете сакупљати један транзистор. У ствари, генератор је појачало на једном транзистору, прекривено позитивним повратним информацијама користећи ланце за промену фаза. А свака позитивна повратна спрега доводи до појаве генерације. И овај случај није изузетак.

Синусоидни сигнал уклања се из колектора транзистора, најбоље преко изолационог кондензатора. Стварно је добро не пожалити на други транзистор и пуштати излазни сигнал путем пратилаца.

Мултисим генератор једног транзистора

Схематски дијаграм виртуалног генератора приказан је на слици 9.

Слика 9. Дијаграм генератора једног транзистора у програму Мултисим

Овде је све јасно и једноставно: сам генератор са батеријом и осцилоскоп. Иако можете да додате коментар овој једноставној шеми, одједном, ко ће се обавезати да ће је поновити?

Када укључите склоп, не покреће се одмах. Прво се на осцилоскопу врши неколико празних пражњења, а затим се почиње појављивати синусни талас ниског напона, који се постепено повећава на неколико волти. Резултати студије приказани су на слици 10.

Слика 10

Виртуелни круг је, наравно, добар. Али ако неко одлучи да склопи овај круг у метал, добро, барем даље плоча без лемљења, фокус треба бити на подешавању. Заправо, целокупно подешавање састоји се у тачном избору отпора отпорника Р2, који поставља радну тачку транзистора.

Да бисте убрзали процес подешавања, уместо њега можете привремено повезати угађајући отпорник од 100 ... 200 килограма. У исто време, не заборавите да заједно с њим укључите ограничавајући отпор од приближно 10 ... 20 КΩ.

Као транзистор, домаћи КТ315 или сличан је сасвим погодан. Кондензатори су било керамике малих димензија. Рад генератора може се контролисати помоћу осцилоскопа или аудио појачала.

Борис Аладисхкин