تقويت کننده با بهره ي بالا

در اين پروژه، يک آمپلي فاير با دو ترانزيستور روي برد مدار چاپي نصب مي شود و يک صفحه ي لمسي به آن متصل مي شود. هنگامي که به صفحه دست زده شود LED روشن مي شود.
ممکن است اين مدار، مدار خاصي به نظر نرسد ولي بايد گفت که در اين مدار اولين ترانزيستور به هنگام لمس صفحه ي مخصوص، جريان را حدود 200 برابر تقويت مي کند و ترانزيستور دوم بهره اي در حدود 50 دارد. يعني ما يک آمپلي فاير (تقويت کننده) DC با بهره اي حدود 50×200، يعني 10 هزار خواهيم داشت.
اين که ترانزيستور اول بهره اي حدود 200 دارد و ترانزيستور دوم تنها حدود 50، به خاطر موقعيت ترانزيستور در مدار و عملي است که انجام مي دهد.
اگر اين مدار را به عنوان تقويت کننده ي صوتي استفاده کنيم (يعني يک ميکروفون در ورودي و يک بلندگو در خروجي آن قرار دهيم) صداي آن در خروجي مثل صداي انفجار خواهد بود و اين صدا به شدت بلند است.
اين صدا به خاطر بهره اي بسيار بالاي آن (يعني 10 هزار) است.
اين مدار به گونه اي ساخته شده که با تماس دست روي صفحه مخصوص، جريان 10 هزار برابر تقويت مي شود.
شما همچنين مي توانيد ميزان روشنايي LED را تغيير دهيد، بدين صورت که به آرامي روي صفحه روي صفحه مخصوص فشار دهيد که ميزان فشار شما، باعث تغييرميزان مقاومت صفحه مي شود. شما نيز مي توانيد کمي انگشت خود را خيس کنيد و ببينيد که مقامت صفحه تغيير کرده و اين عمل نيز باعث تغيير روشنايي LED مي شود.
نکته ي مهم و قابل توجه اين است که هنگامي که مقاومت صفحه کم شود، روشنايي LED افزايش مي يابد. به عبارت ديگر زماني که صفحه اجازه عبور جريان بيشتري را مي دهد، ترانزيستورها جريان را تقويت مي کنند و LED نوراني مي شود.

طرز کار مدار
 

طرز کار صفحه ي لمسي به اين صورت است که، اين صفحه دو خط (Track) دارد که زماني که شما با يک انگشت آن را لمس مي کنيد، مقاومت بين دو خط کاهش مي يابد. اين عمل باعث مي شود که جريان بيشتري در طول پايه ها (انتهاي) صفحه جريان يابد (عبور کند) و چون به پايه ترانزيستور NPN متصل است، جريان بيشتري به پايه آن وارد مي شود. ترانزيستور يک قطعه تقويت کننده جريان است و جريان را حداقل 200 برابر تقويت مي کند.
نمودار ... اين موضوع را نمايش مي دهد.
مقاومت بين پايه هاي کلکتور و اميتر در ترانزيستور NPN کاهش مي يابد و مدار را روشن (ON) را براي ترانزيستور PNP فراهم مي کند.
بهره ي واقعي ترانزيستور PNP بين 50 تا 100 است و بستگي به جريان دارد.

فهرست قطعات
 

22R=R1 مقاومت (طلايي - سياه- قرمز- قرمز)
1k= R2 مقاومت (طلايي- قرمز- سياه- قهوه اي)
47k=R3 مقاومت (طلايي- نارنجي- بنفش- زرد)
BC 547= Q1 و ترانزيستور NPN
BC 557= Q2 و ترانزيستور PNP
5mm= D1 قرمز LED
SW= کليد کشويي
باتري 9 ولت
صفحه لمسي
2 عدد سيم 10 سانتي متري براي اتصل صفحه لمسي
برد مدار چاپي

روش ساخت مدار
 

اجزا و قطعات مدار تقويت کننده در اولين قسمت برد مدار نصب مي شوند (به نمودار رجوع کنيد تا جاي هر قطعه را ببينيد)
و به اين ترتيب شروع به نصب قطعات مي کنيم:
1- پايه هاي (سيم هاي) مقاومت 47 کيلواهم را به اندازه 90 درجه خم کني و آن را در سوراخي که براي آن مشخص شده قرار دهيد. مقاومت را به هنگام لحيم کاري مقابل برد نگه داريد.
- مقاومت ها را مي توان جاي ديگري در همان نزديکي نيز نصب کرد، زيرا مقاومت ها قطعات قطبي نيستند.
2- مقاومت 1 کيلو اهم و سپس مقاومت 22 اهم را به همان ترتيب نصب کنيد.
3- LED قرمز را نصب کنيد به گونه اي که پايه ي بلندتر در سوراخي در نزديکي لبه ي برد مدار قرار گيرد. پايه کوتاه تر کاتد است و جاي آن با علامتي روي برد مشخص است.
4- ترانزيستور NPN را طوري قرار دهيد که پايه هاي C و B و E در جاي درست خود قرار گيرند. ترانزيستور را تا حدي در برد فشار دهيد که سه ميلي متر بالاي برد قرار داشته باشد و آن را به هيچ عنوان نزديک تر قرار ندهيد زيرا حرارت هنگام لحيم کردن، آن را مي سوزاند.
5- ترانزيستور PNP را نيز به همان ترتيب نصب کنيد.
6- سيم رابط را به چهار اندازه ي مساوي تقسيم کنيد و از هر سر آنها حدود سه ميلي متر را از روکش عايق جدا کنيد (لخت کنيد) و انتهاي آنها را لحيم کاري کنيد، سپس صفحه ي فلزي لمسي را نصب کنيد.
7- کليد جهتي را لحيم کنيد و جهت ON آن را رنگي کنيد.
8- در آخرين مرحله باتري را نصب کنيد و مدار را آزمايش کنيد.

اين مقاله از سوي "کلوپ علمي موج سوم" در اختيار دانشمند قرار گرفته است. کلوپ علمي موج سوم فضايي است براي تبادل و نشر تجربيات و اطلاعات علمي در زمينه هاي الکترونيک، رايانه و روباتيک. براي کسب اطلاعات بيشتر و عضويت، مي توانيد به وب سايت هاي زير مراجعه کرده و يا با نشاني هاي ذکر شده مکاتبه کنيد.
www.twp.ir
www.moj-sevom.com
Email: contact@moj-sevom.com
نشاني پستي: تهران، صندوق پستي 5198-19395.
منبع:ماهنامه ي علمي - فني دانشمند، شماره ي 558
/ع