Разработка цифрового частотомера. дипломная (вкр). физика. 2011-12-23

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h21 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

биполярные транзисторы.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h21

Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера

Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Простой частотомер на микросхеме своими руками — характеристики и схема

Параметры предлагаемого частотомера приведены в следующей таблице:

Режим работы	Частотомер	Частотомер	Цифровая шкала
Диапазон измерений	1 Гц…20 МГц	1–200 МГц	1–200 МГц
Дискретность	1 Гц	10 Гц	100 Гц
Чувствительность	40 мВ	100 мВ	100 мВ

Данный частотомер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с предшествующими:

современная дешевая и легко доступная элементная база;
максимальная измеряемая частота — 200 МГц;
совмещение в одном приборе частотомера и цифровой шкалы;
возможность увеличения максимальной измеряемой частоты до 1,2 ГГц при незначительной доработке входной части прибора;
возможность коммутации во время работы до 4 ПЧ.

Принципиальная схема частотомера и необходимые детали

Список необходимых радиоэлементов:

6 микросхем — DD1 (К555ЛА3); DD2 (К193ИЕ3); DD4 (КР1816ВЕ31); DD5, DD7 (2хК555ИР22); DD6 (К555ИД7); DD8 (К573РФ2).
Логическая ИС (DD3) — К555ИЕ19.
17 биполярных транзисторов (VT1, VT2–VT17) — КТ368А и 16хКТ361В
Стабилитрон (VD1) — КС113А.
7 конденсаторов — С1 (0.01 мкФ); С2, С8 (2х0.1 мкФ); С3 (56 пФ); С4 (1000 пФ); С5 (22 пФ); С6 (12 пФ).
Подстроечный конденсатор (С7) — 5-20 пФ.
Электролитический конденсатор (С9) — 3.3 мкФ.
41 резистор — R1 (51 Ом); R2, R25–R40 (17х68 кОм, R2 по ошибке в схеме указана как R3); R3 (10 кОм); R4, R6 (2х560 Ом); R5 (33 Ом); R6, R7 (2х1 кОм, в схеме по ошибке два резистора R6); R8–R23 (16х20 кОм); R24 (2 кОм).
Кварцевый резонатор (ZQ1) — 8.86 МГц.
Вакуумно люминисцентный индикатор (HL1) — ИВ-18.
Переключатель (S1)
Блок переключателей (S2)

Печатная плата частотомера и рекомендации по монтажу своими руками

Печатная плата частотомера:
Видео, как собрать частотомер на одной микросхеме:

Частотомер на PIC16F628 своими руками

Схема частотомера и необходимые детали для монтажа

Необходимые детали для сборки частотомера:

МК PIC 8-бит — PIC16F628A (PIC16F628-04/P).
4 биполярных транзистора — BC547.
2 керамических конденсатора — 22 пФ.
12 резисторов — 1х4.7 кОм, 4х1 кОм, 7х330 Ом.
Кварц — 4 МГц.
4 семисегментных индикатора (общий катод).

Радиоэлементы для изоляции:

Биполярный транзистор — BC547.
Выпрямительный диод — 1N4148
Оптопара — 4N25M.
4 резистора — 2х1 кОм, 1х10 кОм, 1х470 Ом.

Необходимые комплектующие для сборки питания:

Линейный регулятор — LM7805.
2 электролитических конденсатора — 100 мкФ, 16В.
2 полиэфирных конденсатора — 220 нФ.

Настройка транзисторного усилителя низкой частоты

Питание обоих усилителей можно осуществить от 3 пальчиковых батарей или же от простого и надежного стабилизатора напряжения построенного на микросхеме LM317.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подобрать такой, чтобы миллиамперметр, подключенный в коллекторную цепь каждого транзистора, показывал ток в районе 0,5…0,8 мА. По второй схеме необходимо также выставить коллекторный ток второго транзистора путем подбора сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно применить транзисторы марки КТ312, КТ3102, или их зарубежные аналоги, однако при этом необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзисторов путем подбора сопротивлений R2, R4. Во втором варианте в свою очередь, возможно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361, или зарубежные аналоги. При этом выставить режимы работы транзисторов можно путем изменения сопротивления R3.

В коллекторную электроцепь транзистора VT2 (обоих усилителей) взамен наушников возможно подключить динамик с высоким сопротивлением. Если же необходимо получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на TDA2030, который обеспечивает усиление до 15 Вт.

Частотомер — цифровая шкала. Схема и инструкция по монтажу

Рассматриваемое устройство выполняет функции:

частотомера с выводом измеренного значения частоты в герцах (до 8 разрядов);
цифровой шкалы с АПЧ генератора плавного диапазона (ГПД) для радиолюбительского трансивера;
электронных часов.

Основные характеристики цифрового частотомера

Диапазон измеряемых частот — 0–50 МГц.
Диапазон программируемых значений ПЧ — 0–16 МГц.
Минимальный уровень входного сигнала — 200 мВ.
Время измерения частоты — 1 с.
Погрешность измерения — ±1 Гц.
Напряжение питания — 5±0,5 В.
Ток потребления устройства — не более 30 мА.

Цифровой частотомер — схема и её описание, необходимые комплектующие

Список необходимых радиоэлементов:

Микросхема (DD1) — КР1554ЛА3.
МК PIC 8-бит (DD2) — PIC16F84A.
2 биполярных транзистора (VT1, VT2) — КТ368А и КТ315Б.
6 диодов (VD1–VD6) — КД521Б.
3 конденсатора (С1, С2, С6) — 0.1 мкФ, 0.033 мкФ, 68 пФ.
Электролитический конденсатор (С3, С4, С7) — 6.8 мкФ и 2х100 мкФ.
Подстроечный конденсатор (С5) — 68 пФ.
14 резисторов — R1 (330 Ом); R2 (47 кОм); R3, R4, R6, R8–R11 (7х15 кОм); R5, R12–R14 (4х5.1 кОм); R7 (430 Ом).
Кварцевый резонатор (ZQ1) — 4 МГц.
LCD-дисплей (HG1) — КО-4В, от телефонного аппарата.
3 тактовых кнопки S1, S2, WR_IF.
Кнопка на размыкание НК.
Батарея питания — 1.5 В.
Блок питания — 5В.

Печатная плата частотомера:
Скачать прошивку и исходный код можно ниже:2cifrovoy-chastotomer.rar

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант микрофонного усилителя для электретного микрофона. Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Лабораторный блок питания 30 В / 10 А

Подробнее

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с электретным микрофоном, например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. Делителем напряжения, состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.