Random Number Generator: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ipinapakita sa iyo ng artikulong ito ang isang analogue na random na generator ng numero.

Nagsisimula ang circuit na ito upang makabuo ng random na output kapag hinawakan ng isang tao ang input terminal. Ang output ng circuit ay pinalakas, isinama at karagdagang pinalalakas ang ingay mula sa isang tao na kumikilos tulad ng isang antena, na nagtitipon ng mga signal ng electromagnetic na ingay.

Ipinapakita ng circuit ang mga feedback bias transistor. Kailangan mong pumili ng isang resistor ng feedback upang ang boltahe ng emitor ng kolektor ng lahat ng apat na transistors ay kampi sa kalahating boltahe ng suplay.

kung gumagawa ka ng circuit na ito, mangyaring basahin ang buong artikulo mula simula hanggang katapusan bago simulan ang anumang paghahanda.

Mga gamit

Mga Bahagi: pangkalahatang layunin transistors - 10, 470 uF capacitors - 10, 1.5 kohm risistor - 20, halo-halong resistors (100 kohm - 1 Megohm) - 10, insulated wires, matrix board / piraso ng karton, 1.5 V - 4.5 V power supply o 1.5 V AA / AAA / C o D na baterya, 1.5 V na harness ng baterya / goma. Ang lahat ng mga resistors ay dapat na mababang lakas.

Opsyonal na mga bahagi: solder, 1 mm metal wire, 100 ohm resistors (1 Watt) - 5, encasement, bolts / nuts / washers, metal connectors (para sa pagkonekta ng mga insulated wires sa bolts at nut).

Mga tool: plier, wire stripper, USB oscilloscope, voltmeter.

Mga opsyonal na tool: soldering iron, multi-meter.

Hakbang 1: Idisenyo ang Circuit

Ang integrator sa aking circuit ay karaniwang isang mababang pass circuit circuit na ginamit upang mabawasan ang maximum na dalas ng output upang maiwasan ang random na numero mula sa mabilis na pag-fluctuate. Ang boltahe ng capacitor at kasalukuyang mayroong sumusunod na ugnayan:

Ic (t) = C * dVc (t) / dt

Ang boltahe ng Cc2 capacitor ay katumbas ng:

Vc (t) = (1 / Cc) * Integral [Ic (t)]

Kung ang kasalukuyang ay pare-pareho pagkatapos ay ang Cc kapasitor potensyal na boltahe ay dahan-dahang lumaki. Gayunpaman, sa aking circuit ang isang bahagi ng kasalukuyang pumapasok sa Rc2a risistor. Ang paggamit ng isang integrator para sa circuit na ito ay maaaring magtama at mag-filter ng isang sinusoidal input sa Q3 transistor, sa gayon ay nagko-convert ang input ng Q3 transistor sa isang senyas ng DC na magbibigay ng isang random na halaga upang mapalakas ng Q3 at Q4 transistors. Ito ang dahilan kung bakit sa aking circuit ang Q2 transistor ay hindi talagang isang integrator ngunit katulad ng isang integrator na ipinakita dito:

www.instructables.com/id/Transistor-Integrator/

Maaari mong palitan ang Rc2a at Cc ng isang maikling circuit, ikonekta ang Q2 collector sa Cb3 capacitor at subukang ikonekta ang isang napakaliit na capacitor sa kabuuan ng Rf2 risistor at tingnan kung ano ang mangyayari.

Kalkulahin ang minimum na mataas na dalas ng dalas ng filter para sa Q1, Q3 at Q4 transistor amplifier:

fhpf = 1 / (2 * pi * (Rb + Rc) * Cb)

= 1 / (2 * pi * (1, 500 ohms + 1, 500 ohms) * (470 * 10 ^ -6))

= 0.11287584616 Hz

fl = 1 / (2 * pi * (1, 500 ohms + 5, 600 ohms) * (470 * 10 ^ -6))

(Rb = 5, 600 ohms sa aktwal na circuit na ginawa ko)

= 0.0476940195 Hz

Ang pagkalkula ng mababang dalas ng filter ng pass ay lampas sa saklaw ng artikulong ito. Ang dalas ng mababang pass filter ay apektado ng mga bahagi ng Rc2a, Cc2, Rb3 at Cb3. Ang pagdaragdag ng halaga ng mga sangkap na iyon ay magpapataas ng pare-pareho sa oras at mabawasan ang mababang dalas ng pass filter.

Ang huling yugto ng amplifier na ginawa gamit ang Q4 transistor ay opsyonal.

Hakbang 2: Mga Simulation

Ipinapakita ng mga simulation na ang mga transistors ay hindi kampi sa kalahati ng boltahe ng suplay. Ang pag-bias ng mga transistor sa kalahating boltahe ng suplay ay hindi mahalaga para gumana ang circuit na ito. Para sa 1.5 V na supply ng bawat transistors ay maaaring makiling sa 1 V o 0.5 V.

Ang mga mas mababang halaga ng risistor ng Rf ay magbabawas ng boltahe ng emitor ng kolektor ng transistor sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas maraming kasalukuyang DC biasing sa base ng transistor.

Ang lumang software ng PSpice ay walang isang random generator ng ingay.

Hakbang 3: Gawin ang Circuit

Gumamit ako ng isang 5.6 kohm risistor para sa Rc2a sa halip na 1.5 kohm risistor na ipinapakita sa circuit. Hindi dapat magkaroon ng maraming pagkakaiba. Gayunpaman, ang aking circuit ay may isang mas mataas na makakuha at maximum na mababang pass frequency filter filter (Q2 transistor ay mababa ring pass filter). Kailangan din ng aking circuit ang isang mas mataas na risistor ng Rf2 upang madagdagan ang boltahe ng emitter collector ng biasing. Gayunpaman, binabawasan ang kasalukuyang biasing kolektor ng transistor, maaaring mabawasan din ng Ic ang kasalukuyang nakuha ng transistor.

Gumamit ako ng 5.6 kohm resistors para sa Rb1, Rb2, Rb3 at Rb4. Hindi dapat magkaroon ng maraming pagkakaiba. Ang aking circuit ay may mas mababang pakinabang.

Ang Rf2 ay maaaring ipatupad sa dalawang 270 ohm resistors. Gayunpaman, ang lahat ng mga transistor ay may iba't ibang kasalukuyang kita na maaaring saklaw mula sa halos 100 hanggang 500. Sa gayon kailangan mo ng hanapin ang tamang resistor sa feedback. Ito ang dahilan kung bakit tinukoy ko ang isang halo-halong resistor pack sa seksyon ng mga sangkap. Maaari mo ring gamitin ang nagpapatatag na bias o naayos na mga circuit ng bias transistor para sa amplifier na ito.

Maaaring magsimulang mag-oscillate ang circuit. Maaari mong subukang gamitin ang mga filter ng supply ng kuryente na ipinakita sa artikulong ito:

www.instructables.com/id/Transistor-VHF-Amplifier/

(Ito ang dahilan kung bakit ko tinukoy ang mataas na lakas na 100 ohm resistors)

Hakbang 4: Encasement

Maaari mong makita na halos hindi ako gumamit ng isang soldering iron kapag gumagawa ng aking circuit.

Maaari mo ring makita ang mga metal na konektor sa larawan.

Hakbang 5: Pagsubok

Grap 1:

Channel 1: Vc1

Kaliskis: 0.5 V at 4 Segundo

Tandaan na ang unang transistor Q1 output Vc1 ay ipinapakita na ang natitirang tatlong transistors ay maaaring walang silbi

Grap 2:

Channel 1: Vint1

Channel 2: Vo1

Kaliskis: 0.5 V at 40 Segundo

Grap 3:

Channel 1: Vo1

Channel 2: Vo2

Kaliskis: 0.5 V at 40 Segundo

Grap 4 (Walang kasama na risistor na Rf2):

Channel 1: Vo1

Channel 2: Vo2

Kaliskis: 0.5 V at 20 segundo

Na walang feedback Rf2 risistor ang Q2 transistor na hindi kampi sa kalahati ng boltahe ng suplay. Mas mabilis na gumagana ang circuit, na may mas kaunting oras sa pag-aayos. Gayunpaman, nang walang Rf2 ang amplifier na ito ay isang mapanganib na circuit at maaaring hindi gumana para sa lahat ng mga uri ng transistor at capacitor.