คำอธิบายเกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐาน - คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานอิเล็กทรอนิกส์

บทความด้านล่างนี้จะกล่าวถึงข้อเท็จจริงทฤษฎีและข้อมูลพื้นฐานทั้งหมดเกี่ยวกับการทำงานและการใช้งานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปเช่นตัวต้านทานตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์มอสเฟต UJT ไตรแอก SCR

วงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานขนาดเล็กต่างๆที่อธิบายไว้ที่นี่สามารถนำไปใช้อย่างได้ผลเช่นกัน การก่อสร้างตึก หรือโมดูลสำหรับสร้างวงจรหลายขั้นตอนโดยการรวมการออกแบบเข้าด้วยกัน

เราจะเริ่มบทเรียนด้วยตัวต้านทานและพยายามทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานและการใช้งาน

แต่ก่อนที่เราจะเริ่มเรามาสรุปสัญลักษณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่จะใช้ในบทความนี้อย่างรวดเร็ว

ตัวต้านทานทำงานอย่างไร

หน้าที่ของตัวต้านทาน คือการให้ความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า หน่วยของความต้านทานคือโอห์ม

เมื่อใช้ความต่างศักย์ 1 V กับตัวต้านทาน 1 โอห์มกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์จะถูกบังคับผ่านตามกฎของโอห์ม

แรงดันไฟฟ้า (V) ทำหน้าที่เหมือนความต่างศักย์ของตัวต้านทาน (R)

กระแส (I) เป็นการไหลของอิเล็กตรอนผ่านตัวต้านทาน (R)

หากเราทราบค่าขององค์ประกอบทั้งสาม V, I และ R ทั้งสองนี้ค่าขององค์ประกอบที่ไม่รู้จักที่ 3 สามารถคำนวณได้อย่างง่ายดายโดยใช้กฎของโอห์มต่อไปนี้:

V = I x R หรือ I = V / R หรือ R = V / I

เมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทานมันจะกระจายกำลังซึ่งอาจคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

P = V X I หรือ P = I^สองx R

ผลลัพธ์จากสูตรข้างต้นจะมีหน่วยเป็นวัตต์หมายถึงหน่วยกำลังวัตต์

เป็นสิ่งสำคัญเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบทั้งหมดในสูตรแสดงด้วยหน่วยมาตรฐาน ตัวอย่างเช่นหากเราใช้มิลลิโวลต์ก็จะต้องแปลงเป็นโวลต์เช่นเดียวกัน miliamps ก็ควรถูกแปลงเป็นแอมแปร์และควรแปลงมิลลิโอห์มหรือกิโลโอห์มเป็นโอห์มในขณะที่ป้อนค่าในสูตร

สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่กำลังวัตต์ของตัวต้านทานอยู่ที่ 1/4 วัตต์ 5% เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นสำหรับกรณีพิเศษที่กระแสไฟฟ้าสูงเป็นพิเศษ

ตัวต้านทานในซีรี่ส์และการเชื่อมต่อแบบขนาน

ค่าตัวต้านทานสามารถปรับให้เป็นค่าที่กำหนดเองได้โดยการเพิ่มค่าสารพันในอนุกรมหรือเครือข่ายขนาน อย่างไรก็ตามค่าผลลัพธ์ของเครือข่ายดังกล่าวจะต้องคำนวณอย่างแม่นยำผ่านสูตรดังที่ระบุด้านล่าง:

วิธีใช้ตัวต้านทาน

โดยปกติจะใช้ตัวต้านทาน จำกัด กระแส ผ่านการโหลดแบบอนุกรมเช่นหลอดไฟ LED ระบบเสียงทรานซิสเตอร์เป็นต้นเพื่อป้องกันอุปกรณ์ที่มีช่องโหว่เหล่านี้จากสถานการณ์กระแสเกิน

ในตัวอย่างข้างต้นไฟล์ ปัจจุบันแม้ว่า LED สามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของโอห์ม อย่างไรก็ตาม LED อาจไม่เริ่มส่องสว่างอย่างถูกต้องจนกว่าจะใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าต่ำสุดซึ่งอาจอยู่ระหว่าง 2 V ถึง 2.5 V (สำหรับ LED สีแดง) ดังนั้นสูตรที่สามารถใช้สำหรับการคำนวณกระแสผ่าน LED จะ เป็น

ผม = (6 - 2) / R

ตัวแบ่งศักยภาพ

สามารถใช้ตัวต้านทานเป็น ตัวแบ่งที่มีศักยภาพ สำหรับการลดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าที่ต้องการดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้:

อย่างไรก็ตามตัวแบ่งตัวต้านทานดังกล่าวสามารถใช้ในการสร้างแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงสำหรับแหล่งที่มาของความต้านทานสูงเท่านั้น ไม่สามารถใช้เอาต์พุตสำหรับการทำงานของโหลดโดยตรงเนื่องจากตัวต้านทานที่เกี่ยวข้องจะทำให้กระแสไฟฟ้าต่ำมาก

Wheatstone Bridge Circuit

เครือข่ายสะพานวีทสโตนเป็นวงจรที่ใช้สำหรับวัดค่าตัวต้านทานด้วยความแม่นยำสูง

วงจรพื้นฐานของเครือข่ายสะพาน Wheatsone แสดงไว้ด้านล่าง:

รายละเอียดการทำงานของสะพานวีทสโตนและวิธีค้นหาผลลัพธ์ที่แม่นยำโดยใช้เครือข่ายนี้ได้อธิบายไว้ในแผนภาพด้านบน

วงจรสะพานวีทสโตนที่แม่นยำ

วงจรสะพานวีทสโตนที่แสดงในรูปที่ติดกันช่วยให้ผู้ใช้สามารถวัดค่าของตัวต้านทานที่ไม่รู้จัก (R3) ด้วยความแม่นยำสูงมาก สำหรับสิ่งนี้การจัดอันดับของตัวต้านทานที่รู้จัก R1 และ R2 จะต้องแม่นยำเช่นกัน (ประเภท 1%) R4 ควรเป็นโพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งสามารถปรับเทียบได้อย่างแม่นยำสำหรับการอ่านค่าที่ต้องการ R5 สามารถเป็นค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยวางตำแหน่งเป็นตัวปรับกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟ ตัวต้านทาน R6 และสวิตช์ S1 ทำงานเหมือนเครือข่าย shunt เพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้องกันที่เพียงพอของมิเตอร์ M1 ในการเริ่มขั้นตอนการทดสอบผู้ใช้จะต้องปรับ R4 จนกว่าจะได้ค่าศูนย์บนมิเตอร์ M1 เงื่อนไขคือ R3 จะเท่ากับการปรับ R4 ในกรณีที่ R1 ไม่เหมือนกับ R2 คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อกำหนดค่าของ R3 R3 = (R1 x R4) / R2

คาปาซิเตอร์

ตัวเก็บประจุทำงาน โดยการจัดเก็บประจุไฟฟ้าไว้ภายในแผ่นภายในสองแผ่นซึ่งก่อให้เกิดขั้วต่อขององค์ประกอบด้วย หน่วยวัดสำหรับตัวเก็บประจุคือ Farad

ตัวเก็บประจุที่ได้รับการจัดอันดับที่ 1 Farad เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 1 โวลต์จะสามารถเก็บประจุได้ 6.28 x 10¹⁸อิเล็กตรอน

อย่างไรก็ตามในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จริงตัวเก็บประจุใน Farads ถือว่าใหญ่เกินไปและไม่เคยใช้ แทนที่จะใช้หน่วยตัวเก็บประจุที่เล็กกว่ามากเช่น picofarad (pF), nanofarad (nF) และ microfarad (uF)

ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยข้างต้นสามารถเข้าใจได้จากตารางต่อไปนี้และสามารถใช้สำหรับการแปลงหน่วยหนึ่งเป็นอีกหน่วยหนึ่งได้

• 1 ฟารัด = 1 F
• 1 microfarad = 1 uF = 10^-6ฉ
• 1 นาโนฟารัด = 1 nF = 10^-9ฉ
• 1 picofarad = 1 pF = 10^-12ฉ
• 1 uF = 1,000 nF = 1000000 pF

การชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุจะชาร์จทันทีเมื่อนำไปเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม

กระบวนการชาร์จ อาจล่าช้าหรือทำให้ช้าลงได้โดยการเพิ่มตัวต้านทานแบบอนุกรมกับอินพุตแหล่งจ่ายดังที่แสดงในแผนภาพด้านบน

กระบวนการคายประจุก็คล้ายกัน แต่ในทางตรงกันข้าม ตัวเก็บประจุจะคายประจุทันทีเมื่อสายนำสั้นเข้าหากัน กระบวนการคายประจุอาจชะลอตัวลงตามสัดส่วนโดยการเพิ่มตัวต้านทานแบบอนุกรมกับโอกาสในการขาย

ตัวเก็บประจุในซีรี่ส์

ตัวเก็บประจุสามารถเพิ่มเป็นอนุกรมได้โดยเชื่อมต่อโอกาสในการขายเข้าด้วยกันดังที่แสดงด้านล่าง สำหรับตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์การเชื่อมต่อควรเป็นเช่นที่ขั้วบวกของตัวเก็บประจุตัวหนึ่งเชื่อมต่อกับแคโทดของตัวเก็บประจุอื่น ๆ และอื่น ๆ สำหรับตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วสามารถต่อสายนำได้ทุกรอบ

เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรมค่าความจุจะลดลงตัวอย่างเช่นเมื่อเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 1 uF สองตัวในอนุกรมค่าผลลัพธ์จะกลายเป็น 0.5 uF สิ่งนี้ดูเหมือนจะตรงกันข้ามกับตัวต้านทาน

เมื่อเชื่อมต่อในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้าหรือค่าแรงดันไฟฟ้าแยกย่อยของตัวเก็บประจุ ตัวอย่างเช่นเมื่อตัวเก็บประจุพิกัด 25 V สองตัวเชื่อมต่อเป็นอนุกรมช่วงความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นและเพิ่มขึ้นเป็น 50 V

ตัวเก็บประจุแบบขนาน

นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบขนานได้โดยการเชื่อมต่อลีดเหมือนกันดังแสดงในแผนภาพด้านบน สำหรับตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์ต้องเชื่อมต่อขั้วที่มีขั้วเหมือนกันสำหรับขั้วที่ไม่มีขั้วข้อ จำกัด นี้สามารถละเว้นได้ เมื่อเชื่อมต่อแบบขนานค่าผลรวมของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นซึ่งตรงกันข้ามในกรณีของตัวต้านทาน

สำคัญ: ตัวเก็บประจุที่มีประจุสามารถเก็บประจุระหว่างขั้วของมันได้เป็นเวลานานมาก หากแรงดันไฟฟ้าสูงเพียงพอในช่วง 100 V และสูงกว่าอาจทำให้เกิดอาการช็อกอย่างเจ็บปวดได้หากสัมผัสตะกั่ว แรงดันไฟฟ้าในระดับที่น้อยกว่าอาจมีกำลังมากพอที่จะหลอมโลหะชิ้นเล็ก ๆ ได้เมื่อนำโลหะมาอยู่ระหว่างตะกั่วของตัวเก็บประจุ

วิธีใช้ตัวเก็บประจุ

การกรองสัญญาณ : สามารถใช้ตัวเก็บประจุสำหรับ กรองแรงดันไฟฟ้า ในสองสามวิธี เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC สามารถลดทอนสัญญาณโดยการต่อสายดินเนื้อหาบางส่วนและให้ค่าเฉลี่ยที่ยอมรับได้ที่เอาต์พุต

การปิดกั้น DC: สามารถใช้ตัวเก็บประจุในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและส่งกระแสไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรงเป็นจังหวะ คุณสมบัตินี้ช่วยให้อุปกรณ์เสียงสามารถใช้ตัวเก็บประจุที่การเชื่อมต่ออินพุต / เอาต์พุตเพื่อเปิดใช้งานการส่งผ่านของความถี่เสียงและป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ไม่ต้องการเข้าสู่สายการขยายสัญญาณ

ตัวกรองแหล่งจ่ายไฟ: ตัวเก็บประจุยังทำงานเป็น ตัวกรองแหล่งจ่ายไฟ DC ในวงจรแหล่งจ่ายไฟ ในแหล่งจ่ายไฟหลังจากแก้ไขสัญญาณ AC แล้ว DC ที่เป็นผลลัพธ์อาจเต็มไปด้วยความผันผวนของการกระเพื่อม ตัวเก็บประจุค่าขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อผ่านแรงดันไฟฟ้าระลอกนี้ส่งผลให้เกิดการกรองจำนวนมากทำให้ DC ที่ผันผวนกลายเป็น DC คงที่โดยมีระลอกคลื่นลดลงเป็นจำนวนตามที่กำหนดโดยค่าของตัวเก็บประจุ

วิธีการสร้าง Integrator

หน้าที่ของวงจรอินทิเกเตอร์คือการสร้างสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นรูปคลื่นสามเหลี่ยมผ่านตัวต้านทานตัวเก็บประจุหรือ เครือข่าย RC ดังแสดงในรูปด้านบน ที่นี่เราสามารถเห็นตัวต้านทานอยู่ที่ด้านอินพุตและเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับสายในขณะที่ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อที่ด้านเอาต์พุตข้ามปลายเอาต์พุตตัวต้านทานและสายกราวด์

ส่วนประกอบ RC ทำหน้าที่เหมือนองค์ประกอบคงที่ของเวลาในวงจรซึ่งผลิตภัณฑ์ต้องสูงกว่าช่วงเวลาของสัญญาณอินพุต 10 เท่า มิฉะนั้นอาจทำให้แอมพลิจูดของคลื่นสามเหลี่ยมเอาต์พุตลดลง ในสภาวะเช่นนี้วงจรจะทำงานเหมือนตัวกรองความถี่ต่ำที่ปิดกั้นอินพุตความถี่สูง

วิธีสร้างความแตกต่าง

หน้าที่ของวงจรสร้างความแตกต่างคือการแปลงสัญญาณอินพุตของคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นรูปคลื่นที่ถูกแทงโดยมีรูปคลื่นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและลดลงอย่างช้าๆ ค่าคงที่ของเวลา RC ในกรณีนี้ต้องเป็น 1/10 ของรอบอินพุต โดยปกติวงจรดิฟเฟอเรเตอร์จะใช้ในการสร้างพัลส์ไกที่สั้นและแหลม

การทำความเข้าใจไดโอดและวงจรเรียงกระแส

ไดโอดและวงจรเรียงกระแส ถูกจัดหมวดหมู่ภายใต้ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งกระแสไปในทิศทางเดียวเท่านั้นในขณะที่บล็อกจากทิศทางตรงกันข้าม อย่างไรก็ตามโมดูลที่ใช้ไดโอดหรือไดโอดจะไม่เริ่มส่งกระแสหรือดำเนินการจนกว่าจะได้ระดับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าขั้นต่ำที่จำเป็น ตัวอย่างเช่นไดโอดซิลิกอนจะดำเนินการก็ต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สูงกว่า 0.6 V ในขณะที่เจอร์เมเนียมไดโอดจะดำเนินการอย่างน้อย 0.3 V หากสองไดโอดสองตัวเชื่อมต่อกันเป็นชุดข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้านี้จะเพิ่มเป็นสองเท่าเป็น 1.2 V และอื่น ๆ

ใช้ Diodes เป็น Voltage Dropper

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วในย่อหน้าก่อนหน้านี้ไดโอดต้องการประมาณ 0.6 V ในการเริ่มดำเนินการซึ่งหมายความว่าไดโอดจะลดระดับแรงดันไฟฟ้านี้ลงในเอาต์พุตและกราวด์ ตัวอย่างเช่นถ้าใช้ 1 V ไดโอดจะสร้าง 1 - 0.6 = 0.4 V ที่แคโทด

คุณลักษณะนี้อนุญาตให้ใช้ไดโอดเป็น หยดแรงดันไฟฟ้า . แรงดันตกที่ต้องการใด ๆ สามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อจำนวนไดโอดที่สอดคล้องกันในอนุกรม ดังนั้นหากมีการเชื่อมต่อไดโอด 4 ชุดเป็นอนุกรมจะทำให้เกิดการหักทั้งหมด 0.6 x 4 = 2.4 V ที่เอาต์พุตและอื่น ๆ

สูตรคำนวณที่ระบุด้านล่าง:

แรงดันขาออก = แรงดันไฟฟ้าขาเข้า - (ไม่มีไดโอด x 0.6)

การใช้ Diode เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ไดโอดเนื่องจากคุณสมบัติการตกแรงดันไปข้างหน้าสามารถใช้เพื่อสร้างแรงดันอ้างอิงที่มีเสถียรภาพได้ดังที่แสดงในแผนภาพที่อยู่ติดกัน แรงดันขาออกสามารถคำนวณได้จากสูตรต่อไปนี้:

R1 = (Vin - Vout) / I

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใช้พิกัดกำลังวัตต์ที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบ D1 และ R1 ตามกำลังวัตต์ของโหลด ต้องได้รับการจัดอันดับมากกว่าโหลดอย่างน้อยสองเท่า

Triangle เป็น Sine Wave Converter

ไดโอดยังสามารถทำงานเป็นไฟล์ คลื่นสามเหลี่ยมเพื่อแปลงคลื่นไซน์ ตามที่ระบุไว้ในแผนภาพด้านบน แอมพลิจูดของคลื่นไซน์เอาท์พุตจะขึ้นอยู่กับจำนวนไดโอดในอนุกรมที่มี D1 และ D2

โวลต์มิเตอร์อ่านสูงสุด

ไดโอดอาจได้รับการกำหนดค่าสำหรับการอ่านแรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนโวลต์มิเตอร์ ที่นี่ไดโอดจะทำงานเหมือนวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นโดยให้ครึ่งรอบของความถี่ชาร์จตัวเก็บประจุ C1 เป็นค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า จากนั้นมิเตอร์จะแสดงค่าสูงสุดนี้ผ่านการโก่งตัว

ตัวป้องกันกระแสไฟฟ้าย้อนกลับ

นี่เป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นไดโอดทั่วไปซึ่งใช้ไดโอดเพื่อป้องกันวงจรจากการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายย้อนกลับโดยไม่ได้ตั้งใจ

กลับ EMF และตัวป้องกันชั่วคราว

เมื่อโหลดอุปนัยถูกเปลี่ยนผ่านไดรเวอร์ทรานซิสเตอร์หรือ IC ขึ้นอยู่กับค่าความเหนี่ยวนำโหลดอุปนัยนี้สามารถสร้าง EMF แรงดันสูงกลับหรือที่เรียกว่า reverse transients ซึ่งอาจมีศักยภาพในการทำลายทรานซิสเตอร์ไดรเวอร์หรือ IC. ไดโอดที่วางขนานกับโหลดสามารถหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ได้อย่างง่ายดาย ไดโอดในการกำหนดค่าประเภทนี้เรียกว่า ไดโอดอิสระ

ในแอปพลิเคชันตัวป้องกันชั่วคราวโดยปกติไดโอดจะเชื่อมต่อผ่านโหลดอุปนัยเพื่อเปิดใช้งานการข้ามตัวส่งสัญญาณย้อนกลับจากการสลับอุปนัยผ่านไดโอด

สิ่งนี้ทำให้สไปค์เป็นกลางหรือชั่วคราวโดยการลัดวงจรผ่านไดโอด หากไม่ได้ใช้ไดโอดทรานซิสเตอร์ EMF ด้านหลังจะผ่านทรานซิสเตอร์ของไดรเวอร์หรือวงจรในทิศทางย้อนกลับทำให้อุปกรณ์เสียหายทันที

ตัวป้องกันมิเตอร์

เครื่องวัดขดลวดเคลื่อนที่อาจเป็นชิ้นส่วนเครื่องมือที่มีความอ่อนไหวมากซึ่งอาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงหากอินพุตของแหล่งจ่ายกลับด้าน ไดโอดที่เชื่อมต่อแบบขนานสามารถป้องกันมิเตอร์จากสถานการณ์นี้ได้

Waveform Clipper

สามารถใช้ไดโอดในการตัดและตัดส่วนยอดของรูปคลื่นดังที่แสดงในแผนภาพด้านบนและสร้างเอาต์พุตที่มีรูปคลื่นค่าเฉลี่ยลดลง ตัวต้านทาน R2 สามารถเป็นหม้อสำหรับปรับระดับการตัดได้

Clipper คลื่นเต็ม

วงจร clipper แรกมีความสามารถในการตัดส่วนบวกของรูปคลื่น สำหรับการเปิดใช้งานการตัดปลายทั้งสองด้านของรูปคลื่นอินพุตสามารถใช้ไดโอดสองตัวคู่ขนานกับขั้วตรงข้ามดังที่แสดงด้านบน

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น

เมื่อใช้ไดโอดเป็นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นที่มีอินพุต AC จะบล็อกวงจรกระแสสลับอินพุตย้อนกลับครึ่งหนึ่งและอนุญาตให้อีกครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่จะผ่านมันสร้างเอาต์พุตวงจรครึ่งคลื่นดังนั้นจึงชื่อว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น

เนื่องจากไดโอดครึ่งวงจรไฟฟ้ากระแสสลับถูกถอดออกโดยเอาท์พุทจึงกลายเป็น DC และวงจรดังกล่าวจึงเรียกอีกอย่างว่าวงจรคอนเวอร์เตอร์ DC แบบครึ่งคลื่น หากไม่มีตัวเก็บประจุตัวกรองเอาต์พุตจะเป็น DC ครึ่งคลื่นที่เร้าใจ

แผนภาพก่อนหน้านี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้ไดโอดสองตัวเพื่อให้ได้เอาต์พุตสองตัวที่แยกจากกันโดยมีส่วนตรงข้ามของ AC ที่แก้ไขเป็นขั้ว DC ที่สอดคล้องกัน

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

rectfier คลื่นเต็มหรือ วงจรเรียงกระแสสะพาน เป็นวงจรที่สร้างขึ้นโดยใช้ไดโอดเรียงกระแส 4 ตัวในการกำหนดค่าแบบบริดจ์ดังที่แสดงในรูปด้านบน ความพิเศษของวงจรเรียงกระแสบริดจ์นี้คือสามารถแปลงทั้งครึ่งรอบบวกและลบของอินพุตเป็นเอาต์พุต DC แบบเต็มคลื่น

DC แบบพัลซิ่งที่เอาท์พุทของบริดจ์จะมีความถี่สองเท่าของอินพุต AC เนื่องจากการรวมพัลส์ครึ่งรอบเชิงลบและบวกไว้ในห่วงโซ่พัลส์บวกเดี่ยว

โมดูลแรงดันไฟฟ้า Doubler

ไดโอดสามารถใช้งานได้เช่นกัน แรงดันไฟฟ้าสองเท่า โดยการเรียงซ้อนไดโอดคู่กับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสองตัว อินพุตควรอยู่ในรูปแบบของ DC หรือ AC แบบพัลส์ซึ่งทำให้เอาต์พุตสร้างแรงดันไฟฟ้ามากกว่าอินพุตประมาณสองเท่า ความถี่พัลซิ่งอินพุตอาจมาจาก IC 555 ออสซิลเลเตอร์ .

แรงดันไฟฟ้า Doubler โดยใช้ Bridge Rectifier

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสตรงได้โดยใช้วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์และตัวเก็บประจุตัวกรองอิเล็กโทรไลต์สองตัวดังที่แสดงในแผนภาพด้านบน การใช้วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์จะส่งผลให้ประสิทธิภาพในการเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแง่ของกระแสไฟฟ้าเมื่อเทียบกับ doubler แบบเรียงซ้อนก่อนหน้านี้

แรงดันไฟฟ้าสี่เท่า

อธิบายข้างต้น ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า วงจรถูกออกแบบมาเพื่อสร้างเอาต์พุตมากกว่าระดับอินพุตสูงสุด 2 เท่าอย่างไรก็ตามหากแอพพลิเคชั่นต้องการการคูณในระดับที่สูงขึ้นตามลำดับของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 4 เท่าก็สามารถใช้วงจรแรงดันไฟฟ้าสี่เท่านี้ได้

ที่นี่วงจรทำโดยใช้ไดโอดเรียงซ้อนและตัวเก็บประจุ 4 ตัวเพื่อรับแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 4 เท่าที่เอาต์พุตจากนั้นความถี่อินพุตสูงสุด

ไดโอดหรือประตู

สามารถต่อสายไดโอดเพื่อเลียนแบบ OR ลอจิกเกตโดยใช้วงจรดังที่แสดงด้านบน ตารางความจริงที่อยู่ติดกันจะแสดงตรรกะเอาต์พุตเพื่อตอบสนองต่อการรวมกันของอินพุตตรรกะสองตัว

NOR Gate โดยใช้ไดโอด

เช่นเดียวกับประตู OR ประตู NOR สามารถจำลองได้โดยใช้ไดโอดสองตัวดังที่แสดงด้านบน

และประตู NAND Gate โดยใช้ไดโอด

อาจเป็นไปได้ที่จะใช้ลอจิกเกตอื่น ๆ เช่น AND gate และ NAND gate โดยใช้ไดโอดตามที่แสดงในไดอะแกรมด้านบน ตารางความจริงที่แสดงข้างไดอะแกรมให้การตอบสนองเชิงตรรกะที่ต้องการจากการตั้งค่า

โมดูลวงจรซีเนอร์ไดโอด

ความแตกต่างระหว่างวงจรเรียงกระแสและ ซีเนอร์ไดโอด นั่นคือไดโอดเรียงกระแสจะปิดกั้นศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงย้อนกลับเสมอในขณะที่ซีเนอร์ไดโอดจะปิดกั้นศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบย้อนกลับจนกว่าจะถึงเกณฑ์การสลาย (ค่าแรงดันซีเนอร์) จากนั้นจะเปิดเต็มที่และปล่อยให้ DC ผ่าน ผ่านมันอย่างสมบูรณ์

ในทิศทางไปข้างหน้าซีเนอร์จะทำหน้าที่คล้ายกับไดโอดเรียงกระแสและจะยอมให้แรงดันไฟฟ้าดำเนินการเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าต่ำสุด 0.6 V ดังนั้นซีเนอร์ไดโอดจึงสามารถกำหนดให้เป็นสวิตช์ที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่และเปิดสวิตช์เมื่อถึงเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าเฉพาะตามที่กำหนดโดยค่าการสลายของซีเนอร์

ตัวอย่างเช่น 4.7 V zener จะเริ่มดำเนินการในลำดับย้อนกลับทันทีที่ถึง 4.7 V ในขณะที่ในทิศทางไปข้างหน้าจะต้องมีศักยภาพเพียง 0.6 V กราฟด้านล่างสรุปคำอธิบายให้คุณได้อย่างรวดเร็ว

ตัวควบคุมแรงดันซีเนอร์

สามารถใช้ซีเนอร์ไดโอดในการสร้าง เอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร ดังแสดงในแผนภาพที่อยู่ติดกันโดยใช้ตัวต้านทาน จำกัด ตัวต้านทานแบบ จำกัด R1 จะ จำกัด กระแสไฟฟ้าที่ยอมรับได้สูงสุดสำหรับซีเนอร์และป้องกันไม่ให้เกิดการลุกไหม้เนื่องจากกระแสไฟเกิน

โมดูลตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากไดโอดซีเนอร์มีให้เลือกใช้กับระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันจึงสามารถใช้สิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อสร้างประสิทธิภาพ แต่เรียบง่าย ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า โดยใช้ระดับซีเนอร์ที่เหมาะสมดังแสดงในแผนภาพด้านบน

ตัวเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ซีเนอร์ไดโอดเพื่อเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าไปยังระดับอื่นได้โดยใช้ค่าซีเนอร์ไดโอดที่เหมาะสมตามความต้องการของการใช้งาน

ปัตตาเลี่ยนแรงดันไฟฟ้า

ไดโอดซีเนอร์ที่เป็นสวิตช์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถนำไปใช้เพื่อตัดความกว้างของรูปคลื่น AC ให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าที่ต้องการขึ้นอยู่กับระดับการแยกย่อยดังแสดงในแผนภาพด้านบน

โมดูลวงจร Bipolar Junction Transistor (BJTs)

ทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วหรือ BJT เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่สำคัญที่สุดในตระกูลชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และเป็นส่วนประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด

BJT เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อเนกประสงค์ซึ่งสามารถกำหนดค่าและปรับเปลี่ยนเพื่อใช้งานแอพพลิเคชั่นอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการได้

ในย่อหน้าต่อไปนี้เป็นการรวบรวมวงจรแอ็พพลิเคชัน BJT ซึ่งสามารถใช้เป็นโมดูลวงจรสำหรับสร้างแอพพลิเคชั่นวงจรต่างๆที่กำหนดเองได้มากมายตามความต้องการของผู้ใช้

มาพูดคุยกันในรายละเอียดผ่านการออกแบบต่อไปนี้

หรือโมดูลประตู

การใช้ BJT สองสามตัวและตัวต้านทานบางตัวสามารถออกแบบหรือเกตอย่างรวดเร็วเพื่อใช้งาน OR เอาต์พุตตรรกะ เพื่อตอบสนองต่อการรวมลอจิกอินพุตที่แตกต่างกันตามตารางความจริงที่แสดงในแผนภาพด้านบน

โมดูลประตู NOR

ด้วยการปรับเปลี่ยนที่เหมาะสมการกำหนดค่า OR gate ที่อธิบายไว้ข้างต้นสามารถเปลี่ยนเป็นวงจร NOR gate สำหรับการใช้ฟังก์ชันลอจิก NOR ที่ระบุ

และโมดูลประตู

หากคุณไม่สามารถเข้าถึงไอซีลอจิก AND gate ได้อย่างรวดเร็วคุณอาจกำหนดค่า BJT สองสามตัวเพื่อสร้างวงจรลอจิกเกต AND และสำหรับการเรียกใช้ฟังก์ชันลอจิก AND ที่ระบุข้างต้น

โมดูลประตู NAND

ความเก่งกาจของ BJT ช่วยให้ BJT สร้างวงจรฟังก์ชันลอจิกตามที่ต้องการและก ประตู NAND แอปพลิเคชันไม่มีข้อยกเว้น อีกครั้งโดยใช้ BJT สองสามตัวคุณสามารถสร้างและบังคับใช้วงจรลอจิกเกต NAND ได้อย่างรวดเร็วดังที่แสดงในรูปด้านบน

ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์

ตามที่ระบุไว้ในแผนภาพด้านบน a BJT สามารถใช้เป็นสวิตช์ DC สำหรับการเปลี่ยนโหลดที่ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสม ON / OF ในตัวอย่างที่แสดงสวิตช์เชิงกล S1 จะเลียนแบบอินพุตสูงหรือต่ำแบบลอจิกซึ่งทำให้ BJT เปิด / ปิด LED ที่เชื่อมต่อ เนื่องจากทรานซิสเตอร์ NPN แสดงการเชื่อมต่อที่เป็นบวกของ S1 ทำให้สวิตช์ BJT เปิด LED ในวงจรด้านซ้ายในขณะที่ไฟ LED ของวงจรด้านขวาจะดับลงเมื่อ S1 อยู่ในตำแหน่งที่ขั้วบวกของสวิตช์

อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า

สวิตช์ BJT ตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้าก่อนหน้านี้สามารถต่อสายเป็นอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าได้ซึ่งหมายถึงการสร้างการตอบสนองเอาต์พุตตรงข้ามกับการตอบสนองอินพุต ในตัวอย่างข้างต้น LED เอาต์พุตจะเปิดในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่จุด A และจะปิดเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าที่จุด A

โมดูลเครื่องขยายเสียง BJT

BJT สามารถกำหนดค่าเป็นแรงดัน / กระแสไฟฟ้าอย่างง่าย เครื่องขยายเสียง สำหรับขยายสัญญาณอินพุตขนาดเล็กให้อยู่ในระดับที่สูงขึ้นมากเทียบเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ แผนภาพแสดงในแผนภาพต่อไปนี้

โมดูลไดรเวอร์รีเลย์ BJT

เครื่องขยายเสียงทรานซิสเตอร์ ที่อธิบายไว้ข้างต้นสามารถใช้สำหรับแอปพลิเคชันเช่นไฟล์ ไดรเวอร์รีเลย์ ซึ่งรีเลย์แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นสามารถถูกกระตุ้นผ่านแรงดันสัญญาณอินพุตขนาดเล็กดังที่แสดงในภาพด้านล่าง รีเลย์สามารถเรียกใช้เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินพุตที่ได้รับจากเซ็นเซอร์สัญญาณต่ำเฉพาะหรืออุปกรณ์ตรวจจับเช่น LDR , ไมโครโฟน, สะพาน , LM35 , เทอร์มิสเตอร์, อัลตราโซนิก เป็นต้น

โมดูลควบคุมรีเลย์

สามารถต่อสาย BJT ได้สองแบบเช่น รีเลย์กะพริบ ดังแสดงในภาพด้านล่าง วงจรจะพัลส์รีเลย์เปิด / ปิดในอัตราเฉพาะซึ่งสามารถปรับได้โดยใช้ตัวต้านทานสองตัวแปร R1 และ R4

โมดูลไดรเวอร์ LED คงที่ในปัจจุบัน

หากคุณกำลังมองหาวงจรควบคุมกระแสไฟ LED ราคาถูก แต่เชื่อถือได้มากคุณสามารถสร้างได้อย่างรวดเร็วโดยใช้การกำหนดค่าทรานซิสเตอร์สองตัวดังที่แสดงในภาพต่อไปนี้

โมดูลเครื่องขยายเสียง 3V

นี้ เครื่องขยายเสียง 3 V สามารถใช้เป็นขั้นตอนการส่งออกสำหรับระบบเสียงใด ๆ เช่นวิทยุไมโครโฟนมิกเซอร์สัญญาณเตือนเป็นต้นองค์ประกอบหลักที่ใช้งานคือทรานซิสเตอร์ Q1 ในขณะที่หม้อแปลงอินพุตเอาต์พุตทำหน้าที่เหมือนขั้นตอนเสริมสำหรับการสร้างเครื่องขยายเสียงที่มีอัตราขยายสูง

โมดูลขยายเสียงสองขั้นตอน

สำหรับระดับการขยายที่สูงขึ้นสามารถใช้แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์สองตัวดังแสดงในแผนภาพนี้ ที่นี่มีทรานซิสเตอร์เสริมที่ด้านอินพุตแม้ว่าหม้อแปลงอินพุตจะถูกตัดออกไปทำให้วงจรมีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

โมดูลเครื่องขยายเสียง MIC

ภาพด้านล่างแสดงไฟล์ preamplifier พื้นฐาน โมดูลวงจรซึ่งสามารถใช้กับมาตรฐานใดก็ได้ ไมโครโฟนไฟฟ้า สำหรับการเพิ่มสัญญาณขนาดเล็ก 2 mV ให้อยู่ในระดับ 100 mV ที่สูงขึ้นพอสมควรซึ่งอาจเหมาะสำหรับการรวมเข้ากับเครื่องขยายเสียง

โมดูลผสมเสียง

หากคุณมีแอปพลิเคชั่นที่ต้องผสมสัญญาณเสียงสองแบบที่แตกต่างกันและผสมผสานเข้าด้วยกันเป็นเอาต์พุตเดียววงจรต่อไปนี้จะทำงานได้ดี ใช้ BJT ตัวเดียวและตัวต้านทานสองสามตัวสำหรับการใช้งาน ตัวต้านทานตัวแปรสองตัวที่ด้านอินพุตเป็นตัวกำหนดจำนวนสัญญาณที่สามารถผสมระหว่างสองแหล่งสำหรับการขยายในอัตราส่วนที่ต้องการ

โมดูลออสซิลเลเตอร์อย่างง่าย

อัน ออสซิลเลเตอร์ เป็นเครื่องกำเนิดความถี่ซึ่งสามารถใช้ในการสร้างเสียงดนตรีผ่านลำโพง วงจรออสซิลเลเตอร์รุ่นที่ง่ายที่สุดดังแสดงด้านล่างโดยใช้ BJT เพียงไม่กี่ตัว R3 ควบคุมเอาต์พุตความถี่จากออสซิลเลเตอร์ซึ่งจะทำให้โทนเสียงของลำโพงแตกต่างกันไปด้วย

โมดูล LC Oscillator

ในตัวอย่างข้างต้นเราได้เรียนรู้ออสซิลเลเตอร์ทรานซิสเตอร์แบบ RC ภาพต่อไปนี้อธิบายถึงทรานซิสเตอร์ตัวเดียวอย่างง่าย LC ตาม หรือตัวเหนี่ยวนำโมดูลวงจรออสซิลเลเตอร์ตามความจุ รายละเอียดของตัวเหนี่ยวนำมีให้ในแผนภาพ Preset R1 สามารถใช้เพื่อเปลี่ยนความถี่โทนเสียงจากออสซิลเลเตอร์

วงจรเครื่องเมตรอนอม

เราศึกษามาบ้างแล้ว เครื่องเมตรอนอม วงจรก่อนหน้านี้ในเว็บไซต์วงจรเครื่องเมตรอนอมทรานซิสเตอร์สองตัวแสดงอยู่ด้านล่าง

Logic Probe

ถึง วงจรลอจิกโพรบ เป็นอุปกรณ์ชิ้นสำคัญในการแก้ไขปัญหาความผิดพลาดที่สำคัญของแผงวงจร สามารถสร้างหน่วยได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวและตัวต้านทานไม่กี่ตัว การออกแบบที่สมบูรณ์จะแสดงในแผนภาพต่อไปนี้

โมดูลวงจรไซเรนที่ปรับได้

มีประโยชน์มากและ วงจรไซเรนทรงพลัง สามารถสร้างได้ตามที่แสดงในแผนภาพต่อไปนี้ วงจรใช้ทรานซิสเตอร์เพียงสองตัวในการสร้างไฟล์ เสียงไซเรนที่ดังขึ้นและลดลง ซึ่งสามารถสลับได้โดยใช้ S1 สวิตช์ S2 จะเลือกช่วงความถี่ของโทนเสียงความถี่ที่สูงขึ้นจะสร้างเสียงที่สั่นกว่าความถี่ต่ำ R4 ช่วยให้ผู้ใช้ปรับเปลี่ยนโทนเสียงได้มากขึ้นภายในช่วงที่เลือก

โมดูลกำเนิดสัญญาณรบกวนสีขาว

ไวท์นอยส์คือความถี่เสียงที่สร้างเสียงฟู่ความถี่ต่ำเช่นเสียงที่ได้ยินในช่วงที่ฝนตกหนักอย่างต่อเนื่องหรือจากสถานี FM ที่ไม่ได้รับการปรับแต่งหรือจากทีวีที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับการเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล พัดลมความเร็วสูง ฯลฯ

ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวข้างต้นจะสร้างเสียงสีขาวที่คล้ายกันเมื่อเอาท์พุทเชื่อมต่อกับเครื่องขยายเสียงที่เหมาะสม

สลับโมดูล Debouncer

สวิตช์ debouncer สวิตช์นี้สามารถใช้กับสวิตช์ปุ่มกดเพื่อให้แน่ใจว่าวงจรที่ถูกควบคุมโดยปุ่มกดจะไม่สั่นหรือถูกรบกวนเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่สร้างขึ้นในขณะที่ปล่อยสวิตช์เมื่อกดสวิตช์เอาต์พุตจะกลายเป็น 0 V ทันทีและเมื่อปล่อยเอาต์พุตจะสูงในโหมดช้าโดยไม่ก่อให้เกิดปัญหาใด ๆ กับขั้นตอนวงจรที่แนบมา

โมดูลเครื่องส่งสัญญาณ AM ขนาดเล็ก

ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวเครื่องส่งสัญญาณ AM ไร้สายขนาดเล็กนี้สามารถส่งสัญญาณความถี่ไปยังไฟล์ วิทยุ AM รักษาระยะห่างจากตัวเครื่อง ขดลวดสามารถเป็นขดลวดเสาอากาศ AM / MW ธรรมดาหรือที่เรียกว่าขดลวดเสาอากาศแบบวนรอบ

โมดูลเครื่องวัดความถี่

ค่อนข้างถูกต้อง เครื่องวัดความถี่อะนาล็อก สามารถสร้างโมดูลโดยใช้วงจรทรานซิสเตอร์เดียวที่แสดงด้านบน ความถี่อินพุตควรเป็น 1 V สูงสุดถึงจุดสูงสุด ช่วงความถี่สามารถปรับได้โดยใช้ค่าที่แตกต่างกันสำหรับ C1 และโดยการตั้งค่าหม้อ R2 ให้เหมาะสม

โมดูลกำเนิดพัลส์

ต้องใช้ BJT เพียงไม่กี่ตัวและตัวต้านทานไม่กี่ตัวในการสร้างโมดูลวงจรกำเนิดพัลส์ที่มีประโยชน์ดังแสดงในรูปด้านบน สามารถปรับความกว้างของพัลส์ได้โดยใช้ค่าที่แตกต่างกันสำหรับ C1 ในขณะที่ R3 สามารถใช้สำหรับปรับความถี่พัลส์

โมดูลแอมพลิฟายเออร์มิเตอร์

โมดูลแอมพลิฟายเออร์แอมป์มิเตอร์นี้สามารถใช้สำหรับวัดขนาดกระแสไฟฟ้าที่เล็กมากในช่วงไมโครแอมแปร์ไปยังเอาต์พุตที่อ่านได้ในแอมป์มิเตอร์ 1 mA

โมดูลไฟกะพริบที่เปิดใช้งานแสง

ไฟ LED จะเริ่มกะพริบตามที่ระบุทันทีที่ตรวจพบแสงโดยรอบหรือแสงภายนอกผ่านเซ็นเซอร์แสงที่ติดอยู่ แอปพลิเคชันของไฟกะพริบไวต่อแสงนี้อาจมีความหลากหลายและปรับแต่งได้มากขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้

ความมืดเรียกกะพริบ

ค่อนข้างคล้ายกัน แต่มีผลตรงข้ามกับแอปพลิเคชันข้างต้นโมดูลนี้จะเริ่มขึ้น ไฟ LED กะพริบ ทันทีที่ระดับแสงโดยรอบลดลงจนเกือบมืดหรือตามที่กำหนดโดยเครือข่ายตัวแบ่งศักยภาพ R1, R2

ไฟกะพริบกำลังสูง

ถึง ไฟกะพริบกำลังสูง โมดูลสามารถสร้างได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์เพียงสองตัวดังที่แสดงในแผนผังด้านบน เครื่องจะกะพริบหรือกะพริบหลอดไส้หรือหลอดฮาโลเจนที่เชื่อมต่ออยู่ให้สว่างและสามารถอัพเกรดพลังของหลอดไฟนี้ได้โดยการอัพเกรดข้อมูลจำเพาะของ Q2 ให้เหมาะสม

รีโมทคอนโทรลเครื่องส่ง / รับสัญญาณไฟ LED

เราสามารถสังเกตเห็นโมดูลวงจรสองโมดูลในแผนผังด้านบน โมดูลด้านซ้ายทำงานเหมือนเครื่องส่งความถี่ LED ในขณะที่โมดูลด้านขวาทำงานเหมือนวงจรรับ / ตรวจจับความถี่แสง เมื่อเครื่องส่งถูกเปิดและโฟกัสไปที่เครื่องตรวจจับแสงของเครื่องรับ Q1 ความถี่จากเครื่องส่งจะถูกตรวจพบโดยวงจรเครื่องรับและกริ่งแบบ piezo ที่ต่ออยู่จะเริ่มสั่นด้วยความถี่เดียวกัน โมดูลสามารถแก้ไขได้หลายวิธีตามความต้องการเฉพาะ

โมดูลวงจร FET

FET ย่อมาจาก ทรานซิสเตอร์สนามเอฟเฟกต์ ซึ่งถือว่าเป็นทรานซิสเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับ BJT ในหลาย ๆ ด้าน

ในวงจรตัวอย่างต่อไปนี้เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับโมดูลวงจรที่ใช้ FET ที่น่าสนใจมากมายซึ่งสามารถรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงจรนวัตกรรมที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานและการใช้งานเฉพาะบุคคล

สวิตช์ FET

ในย่อหน้าก่อนหน้านี้เราได้เรียนรู้วิธีใช้ BJT เป็นสวิตช์ในทำนองเดียวกัน FET สามารถใช้งานได้เช่นสวิตช์ DC ON / OFF

รูปด้านบนแสดงให้เห็น FET ที่กำหนดค่าเหมือนสวิตช์สำหรับเปิด / ปิด LED เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินพุต 9V และ 0V ที่ประตู

ไม่เหมือนกับ BJT ที่สามารถเปิด / ปิดโหลดเอาต์พุตเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินพุตที่ต่ำถึง 0.6 V FET จะทำเช่นเดียวกัน แต่มีสัญญาณอินพุตประมาณ 9V ถึง 12 V อย่างไรก็ตาม 0.6 V สำหรับ BJT ขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่มี 0.6 V จะต้องสูงหรือต่ำเท่ากันเมื่อเทียบกับกระแสโหลด ตรงกันข้ามกระแสอินพุตเกตไดรฟ์สำหรับ FET ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโหลดและอาจต่ำถึงไมโครแอมป์

FET เครื่องขยายเสียง

คล้ายกับ BJT คุณยังสามารถต่อสาย FET เพื่อขยายสัญญาณอินพุตที่มีกระแสไฟฟ้าต่ำมากไปยังเอาต์พุตแรงดันสูงกระแสสูงที่ขยายได้ดังที่แสดงในรูปด้านบน

โมดูลเครื่องขยายเสียง MIC ความต้านทานสูง

หากคุณสงสัยว่าจะใช้ทรานซิสเตอร์ Field Effect ในการสร้างวงจรขยายเสียง Hi-Z หรือ MIC ความต้านทานสูงได้อย่างไรการออกแบบที่อธิบายข้างต้นอาจช่วยคุณในการบรรลุวัตถุประสงค์

FET Audo Mixer Module

FET ยังสามารถใช้เป็นเครื่องผสมสัญญาณเสียงดังที่แสดงในแผนภาพด้านบน สัญญาณเสียงสองสัญญาณที่ป้อนข้ามจุด A และ B จะถูกผสมเข้าด้วยกันโดย FET และรวมเข้าด้วยกันที่เอาต์พุตผ่าน C4

FET Delay ON โมดูลวงจร

สูงพอสมควร ล่าช้าในวงจรจับเวลา สามารถกำหนดค่าได้โดยใช้แผนผังด้านล่าง

เมื่อกด S1 แหล่งจ่ายจะถูกเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ C1 และแรงดันไฟฟ้าจะเปิด FET ด้วย เมื่อปล่อย S1 ประจุที่เก็บไว้ภายใน C1 จะยังคงให้ FET ON ต่อไป

อย่างไรก็ตาม FET เป็นอุปกรณ์อินพุตที่มีความต้านทานสูงไม่อนุญาตให้ C1 ระบายออกอย่างรวดเร็วดังนั้น FET จึงยังคงเปิดอยู่เป็นเวลานานพอสมควร ในระหว่างนี้ตราบใดที่ FET Q1 ยังคงเปิดอยู่ BJT Q2 ที่ต่ออยู่จะยังคงปิดอยู่เนื่องจากการดำเนินการกลับด้านของ FET ซึ่งทำให้ฐาน Q2 ต่อสายดิน

สถานการณ์ดังกล่าวยังคงปิดเสียงกริ่งอยู่ ในที่สุดและค่อยๆปล่อย C1 ไปยังจุดที่ FET ไม่สามารถเปิดอยู่ได้ สิ่งนี้จะเปลี่ยนสภาพที่ฐานของ Q1 ซึ่งตอนนี้จะเปิดและเปิดใช้งานสัญญาณเตือนภัยที่เชื่อมต่ออยู่

หน่วงเวลาปิดโมดูลตัวจับเวลา

การออกแบบนี้คล้ายกับแนวคิดข้างต้นทุกประการยกเว้นขั้นตอน BJT ที่กลับหัวซึ่งไม่มีอยู่ที่นี่ ด้วยเหตุนี้ FET จึงทำหน้าที่เหมือนการหน่วงเวลาปิด หมายความว่าเอาต์พุตจะยังคงเปิดอยู่ในตอนแรกในขณะที่ตัวเก็บประจุ C1 กำลังคายประจุและ FET จะเปิดอยู่และในที่สุดเมื่อ C1 ถูกปล่อยออกจนหมด FET จะปิดและเสียงกริ่งดังขึ้น

โมดูลเครื่องขยายเสียงอย่างง่าย

การใช้ FET เพียงไม่กี่ครั้งอาจทำให้สำเร็จได้อย่างสมเหตุสมผล เครื่องขยายเสียงที่ทรงพลัง ของรอบ 5 วัตต์ หรือสูงกว่า

โมดูลไฟกระพริบ LED คู่

นี่เป็นวงจร FET astable ที่ง่ายมากที่สามารถใช้สำหรับไฟ LED สองดวงที่กะพริบสลับกันระหว่างท่อระบายน้ำทั้งสองสำหรับ MOSFET สิ่งที่ดีของ astable นี้คือไฟ LED จะเปลี่ยนที่อัตราเปิด / ปิดที่คมชัดที่กำหนดไว้อย่างดีโดยไม่มีเอฟเฟกต์ลดแสงใด ๆ หรือ จางช้าและเพิ่มขึ้น . อัตราการกระพริบสามารถปรับได้ผ่านหม้อ R3

โมดูลวงจร UJT Oscillator

UJT หรือสำหรับ Unijunction Transistor เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดพิเศษที่สามารถกำหนดค่าเป็นออสซิลเลเตอร์แบบยืดหยุ่นได้โดยใช้เครือข่าย RC ภายนอก

การออกแบบพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ออสซิลเลเตอร์ที่ใช้ UJT สามารถดูได้ในแผนภาพต่อไปนี้ เครือข่าย RC R1 และ C1 กำหนดเอาต์พุตความถี่จากอุปกรณ์ UJT การเพิ่มค่าของ R1 หรือ C1 จะลดอัตราความถี่และในทางกลับกัน

โมดูลกำเนิดเอฟเฟกต์เสียง UJT

เครื่องกำเนิดเอฟเฟกต์เสียงเล็ก ๆ ที่ดีสามารถสร้างได้โดยใช้ออสซิลเลเตอร์ UJT สองตัวและโดยการรวมความถี่เข้าด้วยกัน แผนภาพวงจรทั้งหมดแสดงอยู่ด้านล่าง

โมดูลจับเวลาหนึ่งนาที

มีประโยชน์มาก ตัวจับเวลาการหน่วงเวลาเปิด / ปิดหนึ่งนาที สามารถสร้างวงจรโดยใช้ UJT เดียวดังที่แสดงด้านล่าง จริงๆแล้วมันเป็นวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ใช้ค่า RC สูงเพื่อชะลออัตราความถี่เปิด / ปิดลงเหลือ 1 นาที

ความล่าช้านี้สามารถเพิ่มขึ้นได้อีกโดยการเพิ่มค่าของส่วนประกอบ R1 และ C1

โมดูล Piezo Transducer

ตัวแปลงสัญญาณ Piezo เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษโดยใช้วัสดุเพียโซซึ่งมีความไวและตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้า

วัสดุเพียโซภายในตัวแปลงสัญญาณเพียโซทำปฏิกิริยากับสนามไฟฟ้าทำให้เกิดความผิดเพี้ยนในโครงสร้างซึ่งก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนบนอุปกรณ์ส่งผลให้เกิดเสียง

ในทางกลับกันเมื่อความเครียดเชิงกลที่คำนวณได้ถูกนำไปใช้กับตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซมันจะบิดเบือนวัสดุเพียโซภายในอุปกรณ์โดยอัตโนมัติซึ่งส่งผลให้เกิดการสร้างกระแสไฟฟ้าตามสัดส่วนในขั้วของตัวแปลงสัญญาณ

เมื่อใช้แล้วชอบ ออด DC ต้องติดตั้งตัวแปลงสัญญาณเพียโซด้วยออสซิลเลเตอร์เพื่อสร้างสัญญาณรบกวนการสั่นสะเทือนเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ตอบสนองได้เฉพาะความถี่เท่านั้น

ภาพแสดงไฟล์ Piezo Buzzer ง่ายๆ การเชื่อมต่อกับแหล่งจ่าย กริ่งนี้มีออสซิลเลเตอร์ภายในสำหรับตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้า

Piezo buzzers สามารถใช้เพื่อระบุสภาวะลอจิกสูงหรือต่ำในวงจรผ่านวงจรที่แสดงต่อไปนี้

โมดูล Piezo Tone Generator

สามารถกำหนดค่าตัวแปลงสัญญาณ Piezo เพื่อสร้างเอาต์พุตโทนเสียงต่ำอย่างต่อเนื่องได้ดังแผนภาพวงจรต่อไปนี้ อุปกรณ์เพียโซควรเป็นอุปกรณ์ปลายทาง 3 เครื่อง

โมดูลเสียง Piezo Buzzer แบบปรับเปลี่ยนได้

รูปถัดไปด้านล่างแสดงแนวคิดกริ่งสองสามข้อโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซ องค์ประกอบ piezo ควรเป็นองค์ประกอบ 3 สาย แผนภาพด้านซ้ายแสดงการออกแบบตัวต้านทานสำหรับการบังคับให้เกิดการสั่นในตัวแปลงสัญญาณเพียโซในขณะที่แผนภาพด้านขวาแสดงแนวคิดอุปนัย ตัวเหนี่ยวนำหรือขดลวดตาม deign ทำให้เกิดการสั่นผ่านการป้อนกลับ spikes

โมดูลวงจร SCR

SCR หรือไทริสเตอร์ เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานเหมือนไดโอดเรียงกระแส แต่อำนวยความสะดวกในการนำไฟฟ้าผ่านอินพุตสัญญาณ DC ภายนอก

อย่างไรก็ตามตามลักษณะของพวกเขา SCR มีแนวโน้มที่จะล็อคขึ้นเมื่อโหลดซัพพลายเป็น DC รูปต่อไปนี้ระบุการตั้งค่าอย่างง่ายซึ่งใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการล็อคนี้ของอุปกรณ์เพื่อเปิดและปิดโหลด RL เพื่อตอบสนองต่อการกดสวิตช์ S1 และ S2 S1 เปิดโหลดในขณะที่ S2 ปิดการโหลด

โมดูลรีเลย์ที่เปิดใช้งานแสง

ง่าย เปิดใช้งานไฟ โมดูลรีเลย์สามารถสร้างได้โดยใช้ SCR และ a โฟโต้ทรานซิสเตอร์ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

ทันทีที่ระดับแสงบนโฟโตทรานซิสเตอร์สูงเกินกว่าระดับที่กำหนดไว้ที่เรียกใช้ระดับขีด จำกัด ของ SCR SCR จะทริกเกอร์และสลักเปิดสวิตช์รีเลย์ การล็อคจะยังคงเป็นอยู่จนกว่าจะกดสวิตช์รีเซ็ต S1 เนื่องจากความมืดเพียงพอหรือปิดเครื่องแล้วเปิด ..

Relaxation Oscillator โดยใช้ Triac Module

สามารถสร้างวงจรออสซิลเลเตอร์แบบผ่อนคลายได้โดยใช้ SCR และเครือข่าย RC ตามที่แสดงในแผนภาพด้านล่าง

ความถี่ออสซิลเลเตอร์จะสร้างโทนความถี่ต่ำเหนือลำโพงที่เชื่อมต่ออยู่ ความถี่โทนเสียงของออสซิลเลเตอร์ผ่อนคลายนี้สามารถปรับได้ผ่านตัวต้านทานตัวแปร R1 และ R2 และตัวเก็บประจุ C1

โมดูลควบคุมความเร็วมอเตอร์ Triac AC

โดยปกติ UJT มีชื่อเสียงในด้านฟังก์ชันการสั่นที่เชื่อถือได้ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์เดียวกันนี้ยังสามารถใช้กับ triac เพื่อเปิดใช้งาน 0 ถึง การควบคุมมอเตอร์ AC แบบเต็มความเร็ว .

ตัวต้านทาน R1 ทำหน้าที่เหมือนการปรับควบคุมความถี่สำหรับความถี่ UJT เอาต์พุตความถี่ตัวแปรนี้จะสลับ triac ที่อัตราเปิด / ปิดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการปรับ R1

การสลับตัวแปรของ triac ในทางกลับกันทำให้เกิดการแปรผันตามสัดส่วนของความเร็วของมอเตอร์ที่เชื่อมต่อ

โมดูลบัฟเฟอร์ประตู Triac

แผนภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าไฟล์ ไตรแอก สามารถเปิดปิดผ่านสวิตช์เปิด / ปิดและยังมั่นใจในความปลอดภัยของ triac โดยใช้โหลดตัวเองเป็นสเตจบัฟเฟอร์ R1 จำกัด กระแสไปที่ประตู triac ในขณะที่โหลดยังให้การป้องกันประตู triac เพิ่มเติมจากการเปิดสวิตช์ชั่วคราวแบบกะทันหันและอนุญาตให้ triac เปิดด้วยโหมดสตาร์ทแบบนุ่มนวล

โมดูล Triac / UJT Flasher UJT

UJT oscillator สามารถใช้เป็นไฟล์ หลอดไฟ AC หรี่ ดังแสดงในแผนภาพด้านบน

หม้อ R1 ใช้สำหรับปรับอัตราการสั่นหรือความถี่ซึ่งจะกำหนดอัตราการสลับเปิด / ปิดของไตรแอกและหลอดไฟที่เชื่อมต่อ

ความถี่ในการเปลี่ยนสูงเกินไปหลอดไฟดูเหมือนจะไม่เปิดอย่างถาวรแม้ว่าความเข้มจะแตกต่างกันไปเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่แตกต่างกันไปตามการสลับ UJT

สรุป

ในส่วนข้างต้นเราได้กล่าวถึงแนวคิดและทฤษฎีพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากมายและเรียนรู้วิธีกำหนดค่าวงจรขนาดเล็กโดยใช้ไดโอดทรานซิสเตอร์ FET เป็นต้น

มีโมดูลวงจรอีกมากมายนับไม่ถ้วนที่สามารถสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้เพื่อใช้แนวคิดวงจรที่ต้องการตามข้อกำหนดที่กำหนด

หลังจากได้รับความเชี่ยวชาญเป็นอย่างดีกับการออกแบบหรือโมดูลวงจรขั้นพื้นฐานเหล่านี้แล้วผู้มาใหม่ในไฟล์สามารถเรียนรู้ที่จะรวมโมดูลเหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้วงจรที่น่าสนใจอื่น ๆ อีกมากมายหรือสำหรับการใช้งานวงจรเฉพาะ

หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้หรือเกี่ยวกับวิธีการเข้าร่วมโมดูลเหล่านี้สำหรับความต้องการเฉพาะโปรดอย่าลังเลที่จะแสดงความคิดเห็นและพูดคุยหัวข้อต่างๆ