الآن باستخدام المعادلة السابقة سنبدأ بتصميم الدوائر – ولنبدأ بدائرة الترانزيستور فى اكثر الصور شيوعا وهى الباعث المشترك أو CE
هل المكثف الأول C1 هو حيث يجب أن نبدأ؟
نريد أن نعمل دائرة ذات تكبير قيمته 45 مرة
يمكننا أن نختار تقريبا أى ترانزيستور مثل BC546,BC337,BC338,BC339 وآلاف غيرها – مسألة محيرة
من المعادلة نقول 45=30*Ie *R4
Circuit1.gif
هنا وجب علينا أن نختار التيار ثم نحسب المقاومة أو نختار المقاومة ونحسب التيار ونغير اختيار الترانزيستور ونقضى نصف يوم فى هذه الحيرة حتى نصل للقيمة المطلوبة
لنحسم أمورنا يجب أن نأخذ فى اعتبارنا قيمة الجهد بعد التكبير بمعنى
هل سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 مللى فولت قيمته 45 مللى فولت
أم سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 200 مللى فولت قيمته 9 فولت
سنكبر 45 مرة فيصبح جهد الدخول الذى قيمته 1 فولت 45 فولت
وهذا يقودنا للاختيار الصحيح – نبدأ من الحمل المطلوب تغذيته أى Rld وهى المرسومة داخل مربع لنتذكر أنها ليست فى الواقع مقاومة ولكن قد تكون أى جهاز أو أداة نريد أن نغذيها بهذا الخرج – سماعة أو موتور أو ما تريد
فليكن هنا حملا قيمته 40 أوم ويجب أن يكون التيار 50 مللى أمبير
من قانون أوم 40*50=2000مللى فولت أى 2 فولت – هذه القيم بوحدات ج م ت (RMS) ويجب أن نعرف القيم القصوى بضربها فى 1.414 أى جذر 2 فتصبح 2.8 فولت موجب ثم سالب أى ستكون تقريبا 5.7 فولت
إذن بطارية 6 فولت لن تكون مناسبة ويجب أن نبدأ من 9 فولت
التيار 50 مللى إذن يجب أن يكون التيار الساكن (بدون إشارة) أعلى من ذلك حتى يمكنه أن يزيد 50 مللى ثم يعود ثم ينقص 50 مللى ثم يعود وتتكرر هذه الذبذبات دون أن يتعدى المدى الممكن له أن يعمل فيه – فلا يوجد ترانزيستور منتظم الأداء على كل المدى ويجب تجنب الطرفين العلوى والسفلى
لذا يجب أن نختار ترانزيستور يتحمل 200 مللى أمبير على الأقل ويفضل ألا يزيد عن خمسة أضعاف هذه القيمة حتى لا يكون إهدارا بلا طائل – هذا يحد خياراتنا إلى BC338,BC337 والواقع هما واحد فقط الأول يتحمل حتى 60 فولت بينما الثانى حتى 40 فولت فقط – ولا فرق فى الاختيار بينهما و يتحمل تيار حتى 800مللى أمبير
أول شئ سنقابله هو C3 وهو الذى يمنع مركبة التيار المستمر والجهد المستمر من المرور و يبقى المتردد فقط
كيف نحسبه؟
هناك قاعدة تقول أن المدى الترددى الذى يكبره الترانزيستور يقاس بالنقط التى تقل فيها طاقة الخرج للنصف
(اتفاق على الصيغة)
BW.gif
بما أن الطاقة تتناسب مع مربع الجهد إذن الطاقة تنقص للنصف عند نزول الخرج لقيمة جذر هذا النصف=0.707
ماذا يسبب هذا النقصان؟ هو ازدياد إعاقة المكثف بنقصان التردد وبالتالى سيحرم Rld بالتدريج من جهد الخرج
وهذا ما سيحدد التردد الأقل والمسمى Fl (Low Frequency)
إعاقة المكثف معروفة = 1 ÷ 2*ط*ت*س
ولتساوى قيمة مقاومة الحمل إذن نجد
التردد الأدنى = 1 ÷ (2*ط* Rld* C3 )
هذا يحسب لنا أقل قيمة للمكثف ويمكن أن نزيد عنها حتى الضعف أو ثلاثة أضعاف ولكن لا داعى للإسراف بدعوى الزيادة أفضل فلو تذكرنا ما قلناه سابقا عن المكثفات فكلما زادت قيمته اصبح إعاقة للترددات العالية لكونه شريط ملفوف كالملف – فضلا عن ارتفاع السعر فالاقتصاد من سمات التصميم الجيد
فلو كان أقل تردد مطلوب عبوره هو 20ذ/ث إذن
20=1÷(2*3.14*40* C3) هنا المكثف بالفاراد ونضرب فى مليون للقياس بالميكرو
C3= 1000000÷ 251.2 = 3980.891 ميكرو فاراد – إذن أقرب قيمة ستكون 4700 ميكروفاراد
الفولت يكفى جهد البطارية أو أقرب أعلى قيمة سنختار 16فولت
الآن نحسب R4
الخطأ الذى يقع فيه الكثير هو اعتبار أن R4 جزء مستقل والحقيقة أن كل مكون يمر فيه جزء من التيار يدخل فى الحساب من هنا سنجد أن تيار المجمع ينقسم بين R4 و Rld لذا فهما على التوازى وكلاهما تؤثر فى معادلة الكسب وقيمة R4 و Rld سنسميها Requ أى المقاومة المكافئة وتحسب بالطريقة التقليدية لمقاومتين على التوازى
إذن الكسب 45=30*Ie * Requ
حتى نجعل كل الخرج يذهب للحمل ولا تأخذ من شيئا نجعلها 10 أضعاف أو أكبر أى نختار
R4 =10* Rld =400 أوم – حسنا لا توجد مقاومة 400 أوم فنختار 420أوم
إذن الكسب 45=30*Ie * 40
Ie=45÷1200= 0.0375 أمبير أى 37.5 مللى أمبير وهو لحسن الحظ أقل من القيمة التى سبق افتراضها (50مللى)
من هنا سنجد أن مراجعة القيم المستمرة ذات جدوى فنجد بدون إشارة
جهد المجمع C = جهد البطارية – الجهد على المقاومة R4 - لاحظ هنا تيار مستمر فقط
جهد المجمع C =9- 0.0375×420=9- 15.75 وهذا لا يصلح وأمامنا حلين
إما نستخدم بطارية 18 فولت على الأقل لتكون أكبر من 15.75 أو نقلل قيمة المقاومة R4 – لذلك نقلل المقاومة إلى 220أوم
جهد المجمع C =9- 0.0375×220=9- 8.25
والبطارية إلى 12 فولت حتى تكون افضل قليلا لأن القيمة 9 فولت قريبة من 8.25
نكتفى بهذه الجرعة الآن وسنكمل باقى المكونات المرة القادمة