¿Por qué este circuito produce un ruido estático?

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Acabo de diseñar este amplificador de transistor de emisor común esta mañana.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

He eliminado la entrada en el circuito intencionalmente. Aquí hay algunas palabras sobre el circuito:

  1. Construí inicialmente con un solo transistor (BC107) y lo probé dando una señal de audio como entrada. La salida del altavoz de 8 ohmios estaba bastante distorsionada, lo que creo que se debió a la falta de coincidencia de impedancia.

  2. Para superar la distorsión, agregué una segunda etapa usando el segundo transistor (2N3904). La segunda etapa es un circuito de búfer (modo de colector común) y se ha acoplado directamente a la primera etapa. He probado el acoplamiento directo porque lo estudié en mis clases recientes y quiero probarlo prácticamente.

Ahora, cuando encendí la batería para proporcionar voltaje de alimentación y conecté el altavoz en el lado de salida, (sin aplicar ninguna señal de entrada en el lado de entrada) obtuve un ruido estático audible de alta frecuencia del altavoz como este :

enlace

Cuando cambié el capacitor y lo probé con valores de 4.7uF, 10uF, 22uF y 100 uF, encontré que la frecuencia estaba disminuyendo con el aumento de la capacitancia. Medí la frecuencia del sonido usando una aplicación en mi teléfono celular (frecuencia aproximada).

Ahora, aquí están mis preguntas: ¿Por qué este circuito produce tal ruido? ¿Puede este circuito simplificarse aún más para producir la misma salida? También tengo la idea de desarrollar este circuito como un instrumento musical al agregar varios capacitores en la salida, de modo que, cuando conecto el altavoz a un capacitor manualmente, produzca un sonido y luego, cuando lo conecte a otro capacitor, Produciría un sonido de otra frecuencia. Dado que tengo el conocimiento de la frecuencia de varias notas musicales, ¿cómo calculo teóricamente los valores de los condensadores? Por favor proporcione una fórmula.

    

3 respuestas

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Algunos comentarios: Construí inicialmente con un solo transistor (BC107) y lo probé dando una señal de audio como entrada. La salida del altavoz de 8 ohmios estaba bastante distorsionada, lo que creo que se debió a un desajuste de impedancia. Esto es NO causado por la falta de coincidencia de impedancia. Un altavoz de 8 ohmios es una impedancia muy baja, un pequeño BC107 tendrá problemas GRANDES para manejarlo. No en volúmenes bajos, sino en un volumen moderado, un FC107 no lo cortará. ¿Qué sucede cuando el FC107 alcanza sus límites? Empiezo a recortar, lo que significa que no puede proporcionar más señal al altavoz. Este recorte lo escucharás como distorsión.

En cuanto a la falta de coincidencia de impedancia: no necesita la coincidencia de impedancia para conducir un altavoz. El 99,99% de los amplificadores de audio tienen una impedancia de salida muy baja . Cuando se carga con una carga de 8 ohmios, significa que en realidad hay una gran discrepancia de impedancia . Pero eso está bien ya que lo que queremos es poner un voltaje a través del altavoz. Por lo general, solo necesita la coincidencia de impedancia para señales de alta frecuencia, como más de 10 MHz o, por lo tanto, O para transportar señales de audio a una gran distancia (líneas de teléfono).

Ahora tienes oscilaciones y creo que eso se debe a que aumentaste la ganancia de tu amplificador (ya que agregaste una etapa adicional). Espero que esté de acuerdo en que la base de Q1 es la entrada de su amplificador. Observe cómo la tensión en esta entrada es solo una versión dividida de la tensión de alimentación. ¡Si la tensión de alimentación varía, la tensión en la entrada también variará!

Ahora, si hay una señal que va al altavoz, la segunda etapa dibuja corriente. Supongo que está alimentando este amplificador con una batería, por lo que la tensión de alimentación disminuirá un poco cuando se esté consumiendo corriente. Esta pequeña caída en el voltaje de suministro también aparecerá en la entrada y se amplificará y se enviará al altavoz. Entonces el orador sacará algo de corriente. Ver el hay un bucle aquí? Para un oscilador necesitas un bucle. Tu construyes uno.

Sugiero que disminuya la ganancia, puede hacerlo no cambiando el valor de Cb sino colocando una resistencia en serie con Cb . Un valor de 180 ohmios es un buen punto de partida.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Parece que olvidó el condensador de desacoplamiento de 100uF (o así) a través de la fuente de alimentación, por lo que construyó un oscilador.

    
respondido por el Brian Drummond
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Su batería de 9 V tiene una impedancia significativa. Cuando la etapa de salida consume corriente, el voltaje de la batería disminuye, lo que se retroalimenta en la primera etapa, lo que hace que todo oscile.

La forma de solucionar esto es colocar un condensador de tamaño decente a través de la batería. Eso reduce la impedancia de la fuente de alimentación, con suerte hasta el punto donde la caída de tensión restante debido a la carga de la etapa de salida no alimenta lo suficiente en la etapa de entrada para oscilar.

También es una buena práctica filtrar el suministro a partes sensibles por separado. Tu primera etapa es una parte tan sensible.

Otra forma en que esto se trata es la retroalimentación negativa. Obtenga un poco más de la ganancia que realmente necesita, luego agregue retroalimentación negativa en todo el circuito para obtener una ganancia más controlada y plana. Esto también hará que el dispositivo sea más inmune a la fuente de alimentación u otro ruido que se inyecte después de la etapa de entrada.

    
respondido por el Olin Lathrop

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