Einfache FET-Schaltungen und Projekte

Das Feldeffekttransistor oder der FET ist ein Halbleiterbauelement mit 3 Anschlüssen, das zum Schalten von Gleichstromlasten mit hoher Leistung über vernachlässigbare Leistungseingänge verwendet wird.

Der FET verfügt über einige einzigartige Merkmale wie eine hohe Eingangsimpedanz (in Megaohm) und eine nahezu Nullbelastung einer Signalquelle oder der angeschlossenen vorhergehenden Stufe.

Der FET weist eine hohe Transkonduktanz auf (1000 bis 12.000 Mikroohm, abhängig von der Marke und den Herstellerspezifikationen) und die maximale Betriebsfrequenz ist ähnlich groß (bis zu 500 MHz für einige Varianten).

Ich habe bereits die Funktionsweise und Charakteristik des FET in einem meiner Artikel besprochen vorherige Artikel Hier können Sie eine detaillierte Überprüfung des Geräts durchführen.

In diesem Artikel werden wir einige interessante und nützliche Anwendungsschaltungen mit Feldeffekttransistoren diskutieren. Alle diese nachfolgend vorgestellten Anwendungsschaltungen nutzen die Eigenschaften des FET mit hoher Eingangsimpedanz, um äußerst genaue, empfindliche elektronische Schaltungen und Projekte mit großer Reichweite zu erstellen.

Audio-Vorverstärker

FETs funktionieren sehr gut Mini-AF-Verstärker Da es klein ist, eine hohe Eingangsimpedanz bietet, nur eine geringe Menge Gleichstrom benötigt und einen hohen Frequenzgang bietet.

AF-Verstärker auf FET-Basis mit einfachen Schaltungen liefern eine hervorragende Spannungsverstärkung und können so klein konstruiert werden, dass sie in einem Mikrofongriff oder einer AF-Testsonde untergebracht werden können.

Diese werden häufig in verschiedene Produkte zwischen Stufen eingeführt, in denen eine Übertragungsverstärkung erforderlich ist und in denen die vorherrschenden Schaltungen nicht wesentlich belastet werden sollten.

Die obige Abbildung zeigt die Schaltung einer einstufigen Ein-Transistor-Verstärker mit den vielen Vorteilen des FET. Das Design ist ein Common-Source-Modus, der mit und a vergleichbar ist Common-Emitter-BJT-Schaltung .

Die Eingangsimpedanz des Verstärkers liegt bei etwa 1 M, die durch den Widerstand R1 eingeführt werden. Der angegebene FET ist ein kostengünstiges und leicht verfügbares Gerät.

Die Spannungsverstärkung des Verstärkers beträgt 10. Die optimale Eingangssignalamplitude unmittelbar vor dem Spitzenabschneiden des Ausgangssignals liegt bei etwa 0,7 Volteff, und die äquivalente Ausgangsspannungsamplitude beträgt 7 Volteff. Bei 100% Arbeitsspezifikationen zieht die Schaltung 0,7 mA durch die 12-Volt-Gleichstromversorgung.

Bei Verwendung eines einzelnen FET können die Eingangssignalspannung, die Ausgangssignalspannung und der Gleichstrombetriebsstrom in gewissem Maße über die oben angegebenen Werte variieren.

Bei Frequenzen zwischen 100 Hz und 25 kHz liegt die Verstärkerantwort innerhalb von 1 dB von der 1000-Hz-Referenz. Alle Widerstände können vom Typ 1/4 Watt sein. Die Kondensatoren C2 und C4 sind 35-Volt-Elektrolytgehäuse, und die Kondensatoren C1 und C3 können nahezu alle Standard-Niederspannungsgeräte sein.

Eine Standardbatterieversorgung oder eine geeignete Gleichstromversorgung funktioniert extrem. Der FET-Verstärker kann auch durch ein paar in Reihe geschaltete Silizium-Solarmodule solarbetrieben werden.

Falls gewünscht, könnte eine ständig einstellbare Verstärkungsregelung implementiert werden, indem ein 1-Megaohm-Potentiometer für den Widerstand R1 ersetzt wird. Diese Schaltung eignet sich gut als Vorverstärker oder als Hauptverstärker in vielen Anwendungen, die eine Signalverstärkung von 20 dB über den gesamten Musikbereich erfordern.

Die erhöhte Eingangsimpedanz und die moderate Ausgangsimpedanz werden wahrscheinlich die meisten Spezifikationen erfüllen. Für Anwendungen mit extrem geringem Rauschen könnte der angegebene FET durch einen Standard-Matching-FET ersetzt werden.

2-stufige FET-Verstärkerschaltung

Das folgende Diagramm zeigt die Schaltung eines zweistufigen FET-Verstärkers, der einige ähnliche RC-gekoppelte Stufen umfasst, ähnlich dem, was im obigen Segment diskutiert wurde.

Diese FET-Schaltung ist so ausgelegt, dass sie jedem bescheidenen AF-Signal einen großen Boost (40 dB) verleiht. Sie kann sowohl einzeln als auch als Stufe in Geräten eingesetzt werden, die diese Fähigkeit erfordern.

Die Eingangsimpedanz der 2-stufigen FET-Verstärkerschaltung beträgt etwa 1 Megaohm, bestimmt durch den Eingangswiderstandswert R1. Die Rundumspannungsverstärkung des Entwurfs beträgt 100, obwohl diese Zahl bei bestimmten FETs relativ nach oben oder unten abweichen kann.

Die höchste Eingangssignalamplitude vor dem Übersteuern des Ausgangssignals beträgt 70 mV RMS, was zu einer Ausgangssignalamplitude von 7 Volt RMS führt.

Im Vollfunktionsmodus kann die Schaltung über die 12-Volt-Gleichstromquelle ungefähr 1,4 mA verbrauchen, dieser Strom kann sich jedoch abhängig von den Eigenschaften bestimmter FETs etwas ändern.

Es wurde keine Notwendigkeit gefunden, einen Entkopplungsfilter über Stufen hinweg einzubauen, da dieser Filtertyp eine Verringerung des Stroms um eine Stufe verursachen könnte. Der Frequenzgang des Geräts wurde flach innerhalb von ± 1 dB des 1-kHz-Pegels von 100 Hz bis besser als 20 kHz getestet.

Da sich die Eingangsstufe „weit offen“ erstreckt, besteht die Möglichkeit, dass Brummen Brummen aufnimmt, es sei denn, diese Stufe und die Eingangsanschlüsse sind ordnungsgemäß abgeschirmt.

In anhaltenden Situationen könnte R1 auf 0,47 Meg verringert werden. In Situationen, in denen der Verstärker eine geringere Belastung der Signalquelle erzeugen muss, könnte R1 auf sehr große Werte von bis zu 22 Megaohm erhöht werden, da die Eingangsstufe sehr gut abgeschirmt ist.

Ein Widerstand über diesem Wert kann jedoch dazu führen, dass der Widerstandswert dem Widerstandswert des FET-Übergangs entspricht.

Nicht abgestimmter Kristalloszillator

Eine Kristalloszillatorschaltung vom Pierce-Typ, die einen einzelnen Feldeffekttransistor verwendet, ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Ein Pierce-Kristalloszillator bietet den Vorteil, dass er ohne Abstimmung arbeiten kann. Es muss nur mit einem Kristall verbunden und dann mit einer Gleichstromversorgung versorgt werden, um einen HF-Ausgang zu extrahieren.

Die Ungestimmten Kristalloszillator wird in Sendern, Taktgeneratoren, Empfänger-Frontends von Kristalltestern, Markern, HF-Signalgeneratoren, Signalspottern (Sekundärfrequenzstandards) und mehreren verwandten Systemen angewendet. Die FET-Schaltung zeigt eine schnelle Starttendenz für Kristalle, die für die Abstimmung besser geeignet sind.

Die nicht abgestimmte FET-Oszillatorschaltung verbraucht ungefähr 2 mA von der 6-Volt-Gleichstromquelle. Mit dieser Quellenspannung beträgt die Leerlauf-HF-Ausgangsspannung etwa 4% Volt Effektivwert der DC-Versorgungsspannung, bis zu 12 Volt könnten angelegt werden, bei entsprechend erhöhtem HF-Ausgang.

Um herauszufinden, ob die Oszillator funktioniert, schalten Sie den Schalter S1 und schließen Sie ein HF-Voltmeter an die HF-Ausgangsklemmen an. Falls ein HF-Messgerät nicht zugänglich ist, können Sie jedes hochohmige Gleichspannungsmessgerät verwenden, das über eine Universal-Germaniumdiode entsprechend überbrückt ist.

Wenn die Nadel des Messgeräts vibriert, werden die Funktionsweise des Stromkreises und die HF-Emission angezeigt. Ein anderer Ansatz könnte darin bestehen, den Oszillator mit den Antennen- und Erdungsanschlüssen eines CW-Empfängers zu verbinden, der mit der Kristallfrequenz abgestimmt werden könnte, um die HF-Schwingungen zu bestimmen.

Um Funktionsstörungen zu vermeiden, wird dringend empfohlen, dass der Pierce-Oszillator mit dem angegebenen Frequenzbereich des Kristalls arbeitet, wenn es sich bei dem Kristall um einen Grundfrequenzschnitt handelt.

Wenn Obertonkristalle verwendet werden, schwingt der Ausgang nicht mit der Nennfrequenz der Kristalle, sondern mit der niedrigeren Frequenz, die durch die Kristallanteile bestimmt wird. Um den Kristall mit der Nennfrequenz eines Obertonkristalls laufen zu lassen, muss der Oszillator vom abgestimmten Typ sein.

Abgestimmter Kristalloszillator

Abbildung A unten zeigt die Schaltung eines grundlegenden Kristalloszillators, der für die meisten Kristallvarianten ausgelegt ist. Die Schaltung wird mit einem Schraubendreher in der Induktivität L1 eingestellt.

Dieser Oszillator kann leicht für Anwendungen wie Kommunikations-, Instrumentierungs- und Steuerungssysteme angepasst werden. Es kann sogar als flohbetriebener Sender für die Kommunikation oder die Steuerung von RC-Modellen eingesetzt werden.

Sobald der Resonanzkreis L1-C1 auf die Kristallfrequenz abgestimmt ist, beginnt der Oszillator, etwa 2 mA aus der 6-Volt-Gleichstromquelle zu ziehen. Die zugehörige HF-Ausgangsspannung im Leerlauf beträgt ca. 4 Volt Effektivwert.

Die Drain-Stromaufnahme wird aufgrund des für diese Frequenz verwendeten Induktivitätswiderstands bei Frequenzen von 100 kHz im Vergleich zu anderen Frequenzen verringert.

Die nächste Abbildung (B) zeigt eine Liste industrieller Induktoren (L1), die mit dieser FET-Oszillatorschaltung sehr gut funktionieren.

Induktivitäten werden für die 100-kHz-Normalfrequenz, 5 Amateurfunkbänder und das 27-MHz-Bürgerband ausgewählt, dennoch wird ein beträchtlicher Induktivitätsbereich durch Manipulation des Butzens jedes Induktors und ein breiterer Frequenzbereich als die in vorgeschlagenen Bänder sichergestellt Der Tisch konnte mit jedem einzelnen Induktor erfasst werden.

Der Oszillator kann einfach durch Drehen des Butzens des Induktors (L1) auf Ihre Kristallfrequenz eingestellt werden, um eine optimale Abweichung des angeschlossenen HF-Voltmeters über die HF-Ausgangsanschlüsse zu erzielen.

Eine andere Methode wäre, den L1 mit einem 0 - 5 DC abzustimmen, der an Punkt X angeschlossen ist: Als nächstes müssen Sie den L1-Butzen fein einstellen, bis beim Zählerstand ein aggressiver Abfall zu sehen ist.

Die Slug-Tuning-Funktion bietet Ihnen eine präzise abgestimmte Funktion. In Anwendungen, in denen es wichtig wird, den Oszillator häufig mit einer rücksetzbaren Kalibrierung abzustimmen, sollte anstelle von C2 ein einstellbarer Kondensator mit 100 pF verwendet und der Butzen nur zur Festlegung der maximalen Frequenz des Leistungsbereichs verwendet werden.

Phasenverschiebungs-Audiooszillator

Der Phasenverschiebungsoszillator ist eigentlich eine einfache Widerstands-Kapazitäts-Abstimmschaltung, die wegen ihres kristallklaren Ausgangssignals (Sinuswellensignal mit minimaler Verzerrung) beliebt ist.

Der Feldeffekttransistor-FET ist für diese Schaltung am günstigsten, da die hohe Eingangsimpedanz dieses FET nahezu keine Belastung der frequenzbestimmenden RC-Stufe erzeugt.

Die obige Abbildung zeigt die Schaltung eines Phasenverschiebungs-AF-Oszillators, der mit einem einzelnen FET arbeitet. In dieser speziellen Schaltung hängt die Frequenz vom 3-Pin ab RC-Phasenverschiebungsschaltung (C1-C2-C3-R1-R2-R3), der dem Oszillator seinen spezifischen Namen gibt.

Für die beabsichtigte 180 ° -Phasenverschiebung für die Schwingung werden die Werte von Q1, R und C in der Rückkopplungsleitung geeignet gewählt, um eine 60 ° -Verschiebung an jedem einzelnen Pin (R1-C1, R2-C2 und R3-C3) zwischen diesen zu erzeugen der Drain und das Gate des FET Q1.

Der Einfachheit halber werden die Kapazitäten so gewählt, dass sie den gleichen Wert haben (C1 = C2 = C3), und die Widerstände werden ebenfalls mit gleichen Werten bestimmt (R1 = R2 = R3).

Die Frequenz der Netzfrequenz (und im Übrigen die Schwingungsfrequenz des Entwurfs) beträgt in diesem Fall f = 1 / (10,88 RC). Dabei ist f in Hertz, R in Ohm und C in Farad.

Bei den im Schaltplan angegebenen Werten beträgt die Frequenz 1021 Hz (für genau 1000 Hz mit den 0,05-uF-Kondensatoren sollten R1, R2 und R3 einzeln 1838 Ohm betragen). Beim Spielen mit einem Phasenverschiebungsoszillator ist es möglicherweise besser, die Widerstände im Vergleich zu den Kondensatoren zu optimieren.

Für eine bekannte Kapazität (C) ist der entsprechende Widerstand (R), um eine gewünschte Frequenz (f) zu erhalten, R = 1 / (10,88 f C), wobei R in Ohm, f in Hertz und C in Farad ist.

Daher ist bei den in der obigen Abbildung angegebenen 0,05-uF-Kondensatoren der für 400 Hz erforderliche Widerstand = 1 / (10,88 × 400 × 5 × 10 8) = 1 / 0,0002176 = 4596 Ohm. Der 2N3823-FET liefert die große Transkonduktanz (6500 / umho), die für ein optimales Arbeiten der FET-Phasenverschiebungsoszillatorschaltung erforderlich ist.

Die Schaltung zieht ungefähr 0,15 mA durch die 18-Volt-Gleichstromquelle, und der AF-Ausgang im offenen Stromkreis beträgt ungefähr 6,5 Volt Effektivwert. Alle in der Schaltung verwendeten Widerstände haben eine Nennleistung von 1/4-Watt und 5%. Die Kondensatoren C5 und C6 können alle handlichen Niederspannungsgeräte sein.

Der Elektrolytkondensator C4 ist eigentlich ein 25-Volt-Gerät. Um eine stabile Frequenz zu gewährleisten, sollten die Kondensatoren Cl, C2 und C3 von bester hoher Qualität sein und sorgfältig auf die Kapazität abgestimmt sein.

Superregenerativer Empfänger

Das nächste Diagramm zeigt die Schaltung einer selbstlöschenden Form eines superregenerativen Empfängers, der unter Verwendung eines 2N3823-UKW-Feldeffekttransistors aufgebaut ist.

Bei Verwendung von 4 verschiedenen Spulen für L1 erkennt die Schaltung schnell die 2, 6 und 10-Meter-Ham-Bandsignale und möglicherweise sogar den 27-MHz-Punkt und beginnt mit dem Empfang. Die Spulendetails sind unten angegeben:

• Verwenden Sie zum Empfangen eines 10-Meter-Bandes oder eines 27-MHz-Bandes eine Induktivität von L1 = 3,3 uH bis 6,5 uH über einem Keramikformer mit pulverförmigem Eisenkern.
• Verwenden Sie für den Empfang eines 6-Meter-Bandes eine Induktivität von L1 = 0,99 uH bis 1,5 uH, 0,04 über einer Keramikform und einen Eisenbutzen.
• Für den Empfang von 2-Meter-Amateurbandwind L1 mit 4 Windungen Nr. 14, blanker Draht, luftgewickelt, 1/2 Zoll Durchmesser.

Der Frequenzbereich ermöglicht dem Empfänger speziell die Standardkommunikation sowie die Funkmodellsteuerung. Alle Induktoren sind Einzelgehäuse mit 2 Anschlüssen.

Das 27 MHz und 6- und 10-Meter-Induktivitäten sind gewöhnliche, stumpf abgestimmte Einheiten, die zum schnellen Einstecken oder Ersetzen an zweipoligen Buchsen installiert werden müssen (bei Einzelbandempfängern können diese Induktivitäten dauerhaft über die Leiterplatte gelötet werden).

Allerdings muss die 2-Meter-Spule vom Benutzer gewickelt werden, und auch diese sollte mit einer Einsteckbasisbuchse ausgestattet sein, abgesehen von einem Einbandempfänger.

Ein Filternetzwerk mit (RFC1-C5-R3) entfernt den HF-Bestandteil aus der Empfängerausgangsschaltung, während ein zusätzliches Filter (R4-C6) die Löschfrequenz abschwächt. Ein geeigneter 2,4-uH-Induktor für das HF-Filter.

Wie stellt man das ein

So überprüfen Sie den superregenerativen Schaltkreis am Anfang:
1- Schließen Sie hochohmige Headsets an AF-Ausgangssteckplätze an.
2- Stellen Sie den Lautstärkeregler R5 auf den höchsten Ausgangspegel ein.
3- Stellen Sie den Regenerationskontrolltopf R2 auf die unterste Grenze ein.
4- Stellen Sie den Abstimmkondensator C3 auf den höchsten Kapazitätspegel ein.
5- Drücken Sie den Schalter S1.
6- Bewegen Sie das Potentiometer R2 weiter, bis Sie an einer bestimmten Stelle im Topf ein lautes Zischen hören, das die Start-Superregeneration anzeigt. Die Lautstärke dieses Zischens ist ziemlich konstant, wenn Sie den Kondensator C3 einstellen. Sie sollte sich jedoch etwas verbessern, wenn R2 in Richtung der obersten Ebene bewegt wird.

7-Weiter Schließen Sie die Antenne und die Erdungsanschlüsse an. Wenn Sie feststellen, dass die Antennenverbindung nicht mehr zischt, stellen Sie den Antennentrimmerkondensator C1 fein ein, bis das Rauschen wieder auftritt. Sie müssen diesen Trimmer nur einmal mit einem isolierten Schraubendreher einstellen, um den Bereich aller Frequenzbänder zu aktivieren.
8- Stellen Sie nun die Signale in jedem Sender ein und beobachten Sie dabei die AGC-Aktivität des Empfängers und die Audioantwort der Sprachverarbeitung.
9-Der auf C3 montierte Empfänger-Abstimmknopf kann mit einem AM-Signalgenerator kalibriert werden, der an der Antenne und den Erdungsklemmen angebracht ist.
Wenn Sie hochohmige Kopfhörer oder ein AF-Voltmeter an die AF-Ausgangsanschlüsse anschließen, stellen Sie bei jeder Einstellung des Generators C3 so ein, dass ein optimaler Pegel der Audiospitze erreicht wird.

Die oberen Frequenzen in den 10-Meter-, 6-Meter- und 27-MHz-Bändern könnten an der identischen Stelle über der C3-Kalibrierung positioniert werden, indem die Schnecken in den zugehörigen Spulen geändert werden, wobei der auf die Anpassungsfrequenz festgelegte Signalgenerator verwendet wird und C3 aufweist an der gewünschten Stelle nahe der minimalen Kapazität befestigt.

Die 2-Meter-Spule ist jedoch ohne Butzen und muss durch Zusammendrücken oder Strecken ihrer Wicklung zur Ausrichtung mit der Frequenz des oberen Bandes optimiert werden.

Der Konstrukteur sollte berücksichtigen, dass der überregenerative Empfänger tatsächlich ein aggressiver Strahler von HF-Energie ist und ernsthafte Konflikte mit anderen lokalen Empfängern verursachen kann, die auf die identische Frequenz eingestellt sind.

Der Antennenkopplungstrimmer C1 trägt dazu bei, diese HF-Strahlung ein wenig zu dämpfen, und dies kann auch zu einem Abfall der Batteriespannung auf den Mindestwert führen, wodurch dennoch eine angemessene Empfindlichkeit und Lautstärke erreicht werden.

Ein vor dem Superregenerator betriebener Hochfrequenzverstärker ist ein äußerst produktives Medium zur Reduzierung der HF-Emission.

Elektronisches DC-Voltmeter

Die folgende Abbildung zeigt die Schaltung eines symmetrischen elektronischen Gleichspannungsmessers mit einem Eingangswiderstand (einschließlich des 1-Megaohm-Widerstands in der abgeschirmten Sonde) von 11 Megaohm.

Das Gerät verbraucht ungefähr 1,3 mA aus einer integrierten 9-Volt-Batterie B und kann daher für längere Zeit betriebsbereit bleiben. Dieses Gerät ist auf die Messung von 0-1000 Volt in 8 Bereichen spezialisiert: 0-0,5, 0-1, 0-5, 0-10, 0-50, 0-100,0-500 und O-1000 Volt.

Der Eingangsspannungsteiler (Bereichsumschaltung), die notwendigen Widerstände bestehen aus in Reihe geschalteten Bestandswiderständen, die vorsichtig ermittelt werden müssen, um Widerstandswerte zu erhalten, die den dargestellten Werten möglichst nahe kommen.

Falls Präzisionswiderstände vom Instrumententyp erhältlich sind, könnte die Anzahl der Widerstände in diesem Gewinde um 50% reduziert werden. Das heißt, für R2 und R3 ersetzen Sie 5 Meg. für R4 und R5 4 Meg. für R6 und R7 500 K für R8 und R9, 400 K für R10 und R11, 50 K für R12 und R13, 40 K für R14 und R15, 5 K und für R16 und R17,5 K.

Das ist gut ausbalanciert DC-Voltmeter-Schaltung Merkmale fast keine Null-Drift Jede Art von Drift in FET Q1 wird automatisch mit einer Ausgleichsdrift in Q2 konterkariert. Die internen Drain-Source-Verbindungen der FETs bilden zusammen mit den Widerständen R20, R21 und R22 eine Widerstandsbrücke.

Das Display-Mikroammeter M1 funktioniert wie der Detektor in diesem Brückennetzwerk. Wenn ein Nullsignaleingang an die elektronische Voltmeterschaltung angelegt wird, wird das Messgerät M1 durch Einstellen des Gleichgewichts dieser Brücke unter Verwendung des Potentiometers R21 auf Null definiert.

Wenn nachfolgend eine Gleichspannung an die Eingangsanschlüsse angelegt wird, führt dies zu einer Unwucht in der Brücke aufgrund der internen Änderung des Drain-Source-Widerstands der FETs, was zu einer proportionalen Auslenkung des Zählerstandes führt.

Das RC Filter Die von R18 und C1 erzeugten Wechselstrombrummen und -störungen, die von der Sonde und den Spannungsschaltkreisen erkannt werden, werden beseitigt.

Vorläufige Kalibrierungstipps

Anlegen einer Nullspannung an die Eingangsklemmen:
1 Schalten Sie S2 ein und stellen Sie das Potentiometer R21 ein, bis das Messgerät M1 auf der Skala Null anzeigt. In diesem ersten Schritt können Sie den Bereichsschalter S1 auf eine beliebige Stelle einstellen.

2- Stellen Sie den Bereichsschalter auf 1 V.
3- Schließen Sie eine genau gemessene 1-Volt-Gleichstromversorgung an die Eingangsklemmen an.
4- Stellen Sie den Kalibrierungssteuerwiderstand R19 fein ein, um eine präzise vollständige Auslenkung des Messgeräts M1 zu erhalten.
5- Nehmen Sie kurz die Eingangsspannung ab und prüfen Sie, ob das Messgerät noch am Nullpunkt bleibt. Wenn Sie es nicht sehen, setzen Sie R21 zurück.
6- Wechseln Sie zwischen den Schritten 3, 4 und 5, bis Sie als Reaktion auf eine 1-V-Eingangsversorgung eine vollständige Auslenkung des Messgeräts sehen und die Nadel zur Nullmarke zurückkehrt, sobald der 1-V-Eingang entfernt wird.

Der Rheostat R19 erfordert keine wiederholte Einrichtung, sobald die oben genannten Verfahren implementiert sind, es sei denn, seine Einstellung wird natürlich irgendwie verschoben.

R21, das für die Nullstellung vorgesehen ist, erfordert möglicherweise nur seltenes Zurücksetzen. Wenn die Bereichswiderstände R2 bis R17 Präzisionswiderstände sind, reicht diese Einzelbereichskalibrierung gerade aus, damit die verbleibenden Bereiche automatisch in den Kalibrierungsbereich gelangen.

Für das Messgerät könnte ein exklusiver Spannungsregler skizziert werden, oder die bereits vorhandene Skala von 0 bis 100 uA könnte in Volt markiert werden, indem der geeignete Multiplikator für alle außer dem Bereich von 0 bis 100 Volt vorgestellt wird.

Hochohmiges Voltmeter

Ein Voltmeter mit einer unglaublich hohen Impedanz könnte durch einen Feldeffekttransistorverstärker aufgebaut werden. Die folgende Abbildung zeigt eine einfache Schaltung für diese Funktion, die schnell an ein weiter verbessertes Gerät angepasst werden kann.

In Abwesenheit eines Spannungseingangs hält R1 das FET-Gatter auf negativem Potential, und VR1 wird definiert, um sicherzustellen, dass der Versorgungsstrom über das Messgerät M minimal ist. Sobald das FET-Gatter mit einer positiven Spannung versorgt wird, zeigt das Messgerät M den Versorgungsstrom an.

Der Widerstand R5 ist nur wie ein Strombegrenzungswiderstand positioniert, um das Messgerät zu schützen.

Wenn 1 Megaohm für R1 und 10 Megaohm Widerstände für R2, R3 und R4 verwendet werden, kann das Messgerät Spannungsbereiche zwischen ungefähr 0,5 V und 15 V messen.

Das VR1-Potentiometer kann normalerweise 5k betragen

Die vom Messgerät auf einem 15-V-Stromkreis erzwungene Belastung wird hochohmig sein und mehr als 30 Megaohm betragen.

Der Schalter S1 dient zur Auswahl verschiedener Messbereiche. Wenn ein 100-uA-Meter verwendet wird, könnte R5 100 k betragen.

Das Messgerät bietet möglicherweise keine lineare Skala, obwohl eine spezifische Kalibrierung einfach über einen Topf und ein Voltmeter erstellt werden kann, wodurch das Gerät alle gewünschten Spannungen über die Messleitungen messen kann.

Kapazitätsmesser mit direkter Ablesung

Das schnelle und effektive Messen von Kapazitätswerten ist das Hauptmerkmal der im folgenden Schaltplan dargestellten Schaltung.

Dieses Kapazitätsmessgerät implementiert diese 4 getrennten Bereiche 0 bis 0,1 uF 0 bis 200 uF, 0 bis 1000 uF, 0 bis 0,01 uF und 0 bis 0,1 uF. Die Arbeitsweise der Schaltung ist ziemlich linear, was eine einfache Kalibrierung der 0 - 50 DC-Mikroammeter-M1-Skala in Picofarad und Mikrofarad ermöglicht.

Eine unbekannte Kapazität, die anschließend in die Steckplätze X-X eingesteckt wird, kann direkt durch das Messgerät gemessen werden, ohne dass Berechnungen oder Ausgleichsmanipulationen erforderlich sind.

Die Schaltung benötigt ungefähr 0,2 mA durch eine eingebaute 18-Volt-Batterie B. In dieser speziellen Kapazitätsmessschaltung funktionieren einige FETs (Q1 und Q2) in einem Standard-Drain-gekoppelten Multivibrator-Modus.

Der vom Q2-Drain erhaltene Multivibratorausgang ist eine Rechteckwelle mit konstanter Amplitude mit einer Frequenz, die hauptsächlich durch die Werte der Kondensatoren C1 bis C8 und der Widerstände R2 bis R7 bestimmt wird.

Die Kapazitäten in jedem der Bereiche werden identisch ausgewählt, während dies auch für die Auswahl der Widerstände gilt.

Ein 6-poliger. 4-Position. Der Drehschalter (S1-S2-S3-S4-S5-S6) wählt die geeigneten Multivibratorkondensatoren und -widerstände zusammen mit der Messkreis-Widerstandskombination aus, die zur Abgabe der Testfrequenz für einen ausgewählten Kapazitätsbereich erforderlich ist.

Die Rechteckwelle wird über den unbekannten Kondensator (über die Klemmen X-X angeschlossen) an die Messschaltung angelegt. Sie müssen sich keine Gedanken über die Einstellung des Nullmessers machen, da erwartet werden kann, dass die Messnadel auf Null ruht, solange kein unbekannter Kondensator in die Steckplätze X-X eingesteckt ist.

Für eine ausgewählte Rechteckfrequenz erzeugt die Ablenkung der Messnadel einen direkt proportionalen Messwert zum Wert der unbekannten Kapazität C zusammen mit einer schönen und linearen Antwort.

Wenn daher in der vorläufigen Kalibrierung der Schaltung ein genau identifizierter 1000 pF-Kondensator implementiert wird, der an den Klemmen XX angebracht ist, und der Bereichsschalter auf Position B positioniert ist und der Kalibrierungstopf R11 eingestellt ist, um eine exakte vollständige Auslenkung am Messgerät M1 zu erreichen Dann misst das Messgerät ohne Zweifel den 1000 pF-Wert bei voller Auslenkung.

Seit dem vorgeschlagenen Kapazitätsmesserschaltung Wenn eine lineare Antwort auf seine Werte gegeben ist, kann erwartet werden, dass die 500 pF bei etwa der halben Skala des Messgeräts, 100 pF bei einer Skala von 1/10 usw. abgelesen werden.

Für die 4 Bereiche der Kapazitätsmessung Die Multivibratorfrequenz kann auf die folgenden Werte umgeschaltet werden: 50 kHz (0–200 pF), 5 kHz (0–1000 pF), 1000 Hz (0–0,01 uF) und 100 Hz (0–0,1 uF).

Aus diesem Grund tauschen die Schaltersegmente S2 und S3 die Multivibratorkondensatoren mit äquivalenten Sätzen im Einklang mit den Schalterabschnitten S4 und S5 aus, die die Multivibratorwiderstände über äquivalente Paare schalten.

Die frequenzbestimmenden Kondensatoren sollten paarweise kapazitätsangepasst sein: C1 = C5. C2 = C6. C3 = C7 und C4 = C8. Ebenso sollten die frequenzbestimmenden Widerstände paarweise an den Widerstand angepasst werden: R2 = R5. R3 = R6 und R4 = R7.

Die Lastwiderstände R1 und R8 am FET-Drain müssen ebenfalls entsprechend angepasst werden. Die Töpfe R9. R11, R13 und R15, die für die Kalibrierung verwendet werden, sollten drahtgewickelt sein. Da diese nur für Kalibrierungszwecke eingestellt werden, können sie im Gehäuse des Stromkreises angebracht und mit geschlitzten Wellen versehen werden, um die Einstellung über einen Schraubendreher zu ermöglichen.

Alle Festwiderstände (R1 bis R8, R10, R12, R14) sollten eine Nennleistung von 1 Watt haben.

Erstkalibrierung

Um den Kalibrierungsprozess zu starten, benötigen Sie vier genau bekannte Kondensatoren mit sehr geringen Leckagen und folgenden Werten: 0,1 uF, 0,01 uF, 1000 pF und 200 pF;
1-Halten Sie den Bereichsschalter auf Position D und stecken Sie den 0,1-uF-Kondensator in die Klemmen X-X.
2-Einschalten S1.

Es kann eine eindeutige Messkarte gezeichnet oder Zahlen auf das vorhandene Hintergrundrad des Mikroammeters geschrieben werden, um Kapazitätsbereiche von 0-200 pF, 0-1000 pF, 0-0,01 uF und 0-0 1 uF anzuzeigen.

Wenn das Kapazitätsmessgerät weiter verwendet wird, müssen Sie möglicherweise einen unbekannten Kondensator an die Klemmen X-X anschließen. Schalten Sie S1 ein, um den Kapazitätsmesswert auf dem Messgerät zu testen. Für höchste Präzision wird empfohlen, den Bereich zu berücksichtigen, der die Auslenkung um den oberen Bereich der Messskala ermöglicht.

Feldstärkemessgerät

Die folgende FET-Schaltung dient zum Erfassen der Stärke aller Frequenzen innerhalb von 250 MHz oder kann manchmal sogar höher sein.

Ein kleiner Metallstab, eine Stange und eine Teleskopantenne erkennen und empfangen die Hochfrequenzenergie. Der D1 korrigiert die Signale und liefert über R1 eine positive Spannung an das FET-Gatter. Dieser FET funktioniert wie ein Gleichstromverstärker. Der Poti „Set Zero“ kann einen beliebigen Wert zwischen 1k und 10k haben.

Wenn kein HF-Eingangssignal vorhanden ist, stellt es das Gate- / Quellenpotential so ein, dass das Messgerät lediglich einen winzigen Strom anzeigt, der abhängig vom Pegel des HF-Eingangssignals proportional ansteigt.

Um eine höhere Empfindlichkeit zu erzielen, könnte ein 100uA-Messgerät installiert werden. Andernfalls funktioniert ein Messgerät mit niedriger Empfindlichkeit wie 25 uA, 500 uA oder 1 mA möglicherweise auch recht gut und liefert die erforderlichen HF-Festigkeitsmessungen.

Wenn die Feldstärkemessgerät Wird nur zum Testen auf UKW benötigt, muss eine UKW-Drossel eingebaut werden. Für die normale Anwendung bei niedrigeren Frequenzen ist jedoch eine kurzwellige Drossel erforderlich. Eine Induktivität von ungefähr 2,5 mH reicht für Frequenzen bis zu 1,8 MHz und höher.

Die FET-Feldstärkemessschaltung könnte in einer kompakten Metallbox eingebaut werden, wobei die Antenne vertikal außerhalb des Gehäuses verlängert ist.

Während des Betriebs ermöglicht das Gerät die Abstimmung eines Endverstärkers und der Antennenkreise des Senders oder die Neuausrichtung von Vorspannung, Antrieb und anderen Variablen, um eine optimale Strahlungsleistung zu bestätigen.

Das Ergebnis von Anpassungen kann durch die scharfe Aufwärtsablenkung oder das Eintauchen der Messnadel oder den Messwert auf dem Feldstärkemessgerät beobachtet werden.

Feuchtigkeitsdetektor

Die unten gezeigte empfindliche FET-Schaltung erkennt das Vorhandensein von Luftfeuchtigkeit. Solange das Sense-Pad frei von Feuchtigkeit ist, ist sein Widerstand übermäßig hoch.

Andererseits verringert das Vorhandensein von Feuchtigkeit auf dem Pad seinen Widerstand, weshalb TR1 die Stromleitung mittels P2 ermöglicht, wodurch die Basis von TR2 positiv wird. Diese Aktion aktiviert das Relais.

VR1 ermöglicht eine Neuausrichtung des Pegels, bei dem TR1 einschaltet, und entscheidet daher über die Empfindlichkeit der Schaltung. Dies könnte auf einem extrem hohen Niveau behoben werden.

Der Topf VR2 ermöglicht das Einstellen des Kollektorstroms, um sicherzustellen, dass der Strom durch die Relaisspule während der Zeiträume, in denen das Sensorpad trocken ist, sehr klein ist.

TR1 kann der 2N3819 oder ein anderer gemeinsamer FET sein, und TR2 kann ein BC108 oder ein anderer gewöhnlicher NPN-Transistor mit hoher Verstärkung sein. Das Erfassungspad wird schnell aus 0,1 Zoll oder 0,15 Zoll Matrix-Perforationsschaltungsplatine mit leitfähiger Folie über die Lochreihen hergestellt.

Eine Karte mit einer Größe von 1 x 3 Zoll ist ausreichend, wenn die Schaltung als Wasserstandsdetektor verwendet wird. Für die Aktivierung des FET wird jedoch eine größere Karte (möglicherweise 3 x 4 Zoll) empfohlen Feuchtigkeitserkennung vor allem während der Regenzeit.

Die Warneinheit kann ein beliebiges Gerät sein, z. B. eine Anzeigelampe, eine Klingel, ein Summer oder ein Schalloszillator. Diese können in das Gehäuse integriert oder extern positioniert und über ein Verlängerungskabel angeschlossen werden.

Spannungsregler

Der unten erläuterte einfache FET-Spannungsregler bietet mit einer geringsten Anzahl von Teilen einen recht guten Wirkungsgrad. Die Grundschaltung ist unten (oben) dargestellt.

Jede Art von Änderung der Ausgangsspannung, die durch eine Änderung des Lastwiderstands induziert wird, ändert die Gate-Source-Spannung des f.e.t. über R1 und R2. Dies führt zu einer entgegenwirkenden Änderung des Drainstroms. Das Stabilisierungsverhältnis ist fantastisch ( ≈ 1000) ist der Ausgangswiderstand jedoch ziemlich hoch R0> 1 / (YFs> 500Ω) und der Ausgangsstrom ist tatsächlich minimal.

Um diese Anomalien zu besiegen, verbesserte sich der Boden Spannungsreglerschaltung verwendet werden kann. Der Ausgangswiderstand wird enorm verringert, ohne das Stabilisierungsverhältnis zu beeinträchtigen.

Der maximale Ausgangsstrom wird durch die zulässige Verlustleistung des letzten Transistors begrenzt.

Der Widerstand R3 wird ausgewählt, um in TR3 einen Ruhestrom von einigen mA zu erzeugen. Ein guter Testaufbau unter Anwendung der angegebenen Werte verursachte eine Änderung von weniger als 0,1 V, selbst wenn der Laststrom bei 5 V Ausgang von 0 bis 60 mA variiert wurde. Der Einfluss der Temperatur auf die Ausgangsspannung wurde nicht untersucht, konnte jedoch möglicherweise durch richtige Auswahl des Drainstroms des f.e.t.

Audio Mixer

Sie können manchmal daran interessiert sein, ein- oder auszublenden oder Mischen Sie ein paar Audiosignale auf benutzerdefinierten Ebenen. Die unten dargestellte Schaltung kann zur Erreichung dieses Zwecks verwendet werden. Ein bestimmter Eingang ist Buchse 1 und der zweite Eingang 2 zugeordnet. Jeder Eingang ist für die Aufnahme hoher oder anderer Impedanzen ausgelegt und verfügt über eine unabhängige Lautstärkeregelung VR1 und VR2.

Die Widerstände R1 und R2 bieten eine Isolation von den Töpfen VR1 und VR2, um sicherzustellen, dass eine niedrigste Einstellung von einem der Töpfe das Eingangssignal für den anderen Topf nicht erdet. Eine solche Einrichtung ist für alle Standardanwendungen geeignet, bei denen Mikrofone, Tonabnehmer, Tuner, Mobiltelefon usw. verwendet werden.

Der FET 2N3819 sowie andere Audio- und Allzweck-FETs funktionieren problemlos. Der Ausgang muss über C4 ein abgeschirmter Stecker sein.

Einfache Klangregelung

Variable Musiktonregler ermöglichen die Anpassung von Audio und Musik nach persönlichen Wünschen oder ermöglichen eine bestimmte Kompensationsgröße, um den Gesamtfrequenzgang eines Audiosignals zu verbessern.

Diese sind von unschätzbarem Wert für Standardgeräte, die häufig mit Kristall- oder magnetischen Eingangseinheiten kombiniert werden, oder für Radio und Verstärker usw., und denen Eingangsschaltungen fehlen, die für eine solche Musikspezialisierung vorgesehen sind.

In der folgenden Abbildung sind drei verschiedene passive Tonsteuerschaltungen dargestellt.

Diese Designs können mit einer gemeinsamen Vorverstärkerstufe arbeiten, wie in A gezeigt. Bei diesen passiven Tonsteuermodulen kann es zu einem allgemeinen Audioverlust kommen, der zu einer gewissen Verringerung des Ausgangssignalpegels führt.

Wenn der Verstärker bei A eine ausreichende Verstärkung enthält, könnte immer noch ein zufriedenstellendes Volumen erreicht werden. Dies hängt sowohl vom Verstärker als auch von anderen Bedingungen ab und davon, ob angenommen wird, dass ein Vorverstärker die Lautstärke wiederherstellen könnte. In Stufe A funktioniert VR1 wie die Klangregelung. Höhere Frequenzen werden minimiert, wenn der Scheibenwischer in Richtung C1 fährt.

VR2 ist verdrahtet, um eine Verstärkungs- oder Lautstärkeregelung zu bilden. R3 und C3 bieten Source-Bias und Bypass, und R2 fungiert als Drain-Audio-Last, während der Ausgang von C4 erfasst wird. R1 mit C2 dienen zur Entkopplung der positiven Versorgungsleitung.

Die Stromkreise können über eine 12-V-Gleichstromversorgung mit Strom versorgt werden. R1 kann bei Bedarf für höhere Spannungen geändert werden. In dieser und verwandten Schaltungen finden Sie einen erheblichen Spielraum bei der Auswahl der Größen für Positionen wie C1.

Bei Schaltung B arbeitet VR1 wie ein Top-Cut-Regler und VR2 als Lautstärkeregler. C2 ist bei G mit dem Gate gekoppelt, und ein 2,2-M-Widerstand bietet den Gleichstromweg durch das Gate zur negativen Leitung. Die verbleibenden Teile sind R1, R2, P3, C2, C3 und C4 wie bei A.

Typische Werte für B sind:

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

Eine weitere Top-Cut-Kontrolle ist bei C zu sehen. Hier sind R1 und R2 identisch mit R1 und R2 von A.

C2 von A wird wie bei A eingebaut. Gelegentlich könnte diese Art der Klangregelung in eine bereits vorhandene Stufe einbezogen werden, ohne dass die Leiterplatte behindert wird. C1 bei C kann 47nF und VR1 25k sein.

Für VR1 könnten größere Größen versucht werden, dies könnte jedoch dazu führen, dass ein großer Teil des hörbaren Bereichs von VR1 nur einen kleinen Teil seiner Drehung verbraucht. C1 könnte höher gemacht werden, um einen verbesserten oberen Schnitt zu erzielen. Die mit unterschiedlichen Teilewerten erzielten Ergebnisse werden durch die Impedanz der Schaltung beeinflusst.

Single Diode FET Radio

Die nächste FET-Schaltung unten zeigt eine einfache Funkempfänger mit verstärkter Diode unter Verwendung eines einzelnen FET und einiger passiver Teile. VC1 kann eine typische Größe von 500 pF oder ein identischer GANG-Abstimmkondensator oder ein kleiner Trimmer sein, falls alle Proportionen kompakt sein müssen.

Die Abstimmantennenspule besteht aus fünfzig Windungen von 26 swg bis 34 swg Draht über einem Ferritstab. oder könnte von jedem vorhandenen Mittelwellenempfänger geborgen werden. Die Anzahl der Wicklungen ermöglicht den Empfang aller nahe gelegenen MW-Bänder.

MW TRF Funkempfänger

Der nächste relativ umfassende TRF MW Funkschaltung kann mit nur einem Coupé von FETs gebaut werden. Es ist so konzipiert, dass es einen anständigen Kopfhörerempfang bietet. Für eine größere Reichweite könnte ein längeres Antennendraht mit dem Radio verbunden werden, oder es könnte mit geringerer Empfindlichkeit verwendet werden, indem abhängig von der Ferritstabspule nur für die nahegelegene MW-Signalaufnahme verwendet wird. TR1 funktioniert wie der Detektor, und die Regeneration wird durch Antippen der Abstimmspule erreicht.

Die Anwendung der Regeneration erhöht die Selektivität sowie die Empfindlichkeit gegenüber schwächeren Übertragungen erheblich. Das Potentiometer VR1 ermöglicht eine manuelle Neuausrichtung des Drainpotentials von TR1 und fungiert somit als Regenerationssteuerung. Der Audioausgang von TR1 ist über C5 mit TR2 verbunden.

Dieser FET ist ein Audioverstärker, der die Kopfhörer ansteuert. Ein vollständiges Headset eignet sich besser für gelegentliches Einstellen, obwohl Telefone mit einem Gleichstromwiderstand von ca. 500 Ohm oder einer Impedanz von ca. 2k hervorragende Ergebnisse für dieses FET-MW-Radio liefern. Falls ein Mini-Ohrhörer zum Hören gewünscht wird, kann dies ein Magnetgerät mit mittlerer oder hoher Impedanz sein.

Wie man die Antennenspule macht

Die Abstimmantennenspule besteht aus fünfzig Windungen eines super emaillierten 26-SWG-Drahtes über einem Standardferritstab mit einer Länge von etwa 5 Zoll x 3/8 Zoll. Wenn die Windungen über ein dünnes Kartenrohr gewickelt sind, das das Gleiten der Spule auf der Stange erleichtert, kann möglicherweise die Bandabdeckung optimal eingestellt werden.

Die Wicklung beginnt bei A, das Abhören für die Antenne kann am Punkt B extrahiert werden, der bei ungefähr fünfundzwanzig Windungen liegt.

Punkt D ist der geerdete Endanschluss der Spule. Die effektivste Platzierung des Abgriffs C hängt ziemlich stark vom ausgewählten FET, der Batteriespannung und davon ab, ob der Funkempfänger mit einem externen Antennenkabel ohne Antenne kombiniert wird.

Wenn der Abgriff C zu nahe am Ende D liegt, hört die Regeneration auf zu initiieren oder ist extrem schlecht, selbst wenn VR1 für eine optimale Spannung gedreht wird. Viele Umdrehungen zwischen C und D führen jedoch zu Schwingungen, selbst wenn VR1 nur ein wenig gedreht wird, wodurch die Signale geschwächt werden.