रैंडम नंबर जेनरेटर: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह आलेख आपको एक एनालॉग यादृच्छिक संख्या जनरेटर दिखाता है।

जब कोई मानव इनपुट टर्मिनल को छूता है तो यह सर्किट यादृच्छिक आउटपुट उत्पन्न करना शुरू कर देता है। सर्किट आउटपुट को बढ़ाया जाता है, एकीकृत किया जाता है और मानव से शोर को और बढ़ाता है जो एक एंटीना की तरह काम करता है, विद्युत चुम्बकीय शोर संकेतों को इकट्ठा करता है।

सर्किट फीडबैक बायस ट्रांजिस्टर दिखाता है। आपको एक फीडबैक रेसिस्टर का चयन करना होगा ताकि सभी चार ट्रांजिस्टर के ट्रांजिस्टर कलेक्टर एमिटर वोल्टेज आधे आपूर्ति वोल्टेज पर पक्षपाती हो।

यदि आप यह सर्किट बना रहे हैं तो कृपया कोई भी तैयारी शुरू करने से पहले पूरा लेख शुरू से अंत तक पढ़ें।

आपूर्ति

घटक: सामान्य प्रयोजन ट्रांजिस्टर - 10, 470 यूएफ कैपेसिटर - 10, 1.5 कोहम प्रतिरोधी - 20, मिश्रित प्रतिरोधी (100 कोहम - 1 मेगोहम) - 10, इन्सुलेटेड तार, मैट्रिक्स बोर्ड/कार्डबोर्ड का टुकड़ा, 1.5 वी - 4.5 वी बिजली की आपूर्ति या 1.5 वी एए/एएए/सी या डी बैटरी, 1.5 वी बैटरी हार्नेस/रबर बैंड। सभी प्रतिरोधक कम शक्ति वाले होने चाहिए।

वैकल्पिक घटक: सोल्डर, 1 मिमी धातु के तार, 100 ओम प्रतिरोधक (1 वाट) - 5, बाड़े, बोल्ट/नट/वाशर, धातु कनेक्टर (अछूता तारों को बोल्ट और नट्स से जोड़ने के लिए)।

उपकरण: सरौता, तार खाल उधेड़नेवाला, यूएसबी आस्टसीलस्कप, वाल्टमीटर।

वैकल्पिक उपकरण: सोल्डरिंग आयरन, मल्टी-मीटर।

चरण 1: सर्किट डिजाइन करें

मेरे सर्किट में इंटीग्रेटर मूल रूप से एक कम पास फिल्टर सर्किट है जिसका उपयोग अधिकतम आउटपुट आवृत्ति को कम करने के लिए किया जाता है ताकि यादृच्छिक संख्या को बहुत तेज़ी से उतार-चढ़ाव से रोका जा सके। संधारित्र वोल्टेज और करंट में निम्नलिखित संबंध हैं:

आईसी (टी) = सी * डीवीसी (टी) / डीटी

Cc2 संधारित्र वोल्टेज के बराबर होता है:

वीसी (टी) = (1 / सीसी) * इंटीग्रल [आईसी (टी)]

यदि करंट स्थिर है तो Cc कैपेसिटर का संभावित वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ेगा। हालाँकि, मेरे सर्किट में करंट का एक हिस्सा Rc2a रेसिस्टर में प्रवेश कर रहा है। इस सर्किट के लिए एक इंटीग्रेटर का उपयोग क्यू 3 ट्रांजिस्टर में एक साइनसॉइडल इनपुट को सुधार और फ़िल्टर कर सकता है, इस प्रकार क्यू 3 ट्रांजिस्टर इनपुट को डीसी सिग्नल में परिवर्तित कर सकता है जो क्यू 3 और क्यू 4 ट्रांजिस्टर द्वारा बढ़ाया जाने वाला यादृच्छिक मान प्रदान करेगा। यही कारण है कि मेरे सर्किट में Q2 ट्रांजिस्टर वास्तव में एक इंटीग्रेटर नहीं है, बल्कि यहां दिखाए गए एक इंटीग्रेटर के समान है:

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

आप Rc2a और Cc को शॉर्ट सर्किट से बदल सकते हैं, Q2 कलेक्टर को Cb3 कैपेसिटर से कनेक्ट कर सकते हैं और Rf2 रेसिस्टर में एक बहुत छोटे कैपेसिटर को जोड़ने का प्रयास कर सकते हैं और देखें कि क्या होता है।

Q1, Q3 और Q4 ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों के लिए न्यूनतम उच्च पास फ़िल्टर आवृत्ति की गणना करें:

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

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

= 0.11287584616 हर्ट्ज

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

(आरबी = ५, ६०० ओम वास्तविक सर्किट में जो मैंने बनाया था)

= ०.०४७६९४०१९५ हर्ट्ज

कम पास फिल्टर आवृत्ति की गणना इस लेख के दायरे से बाहर है। कम पास फिल्टर आवृत्ति Rc2a, Cc2, Rb3 और Cb3 घटकों से प्रभावित होती है। उन घटकों के मूल्य में वृद्धि से समय स्थिर रहेगा और कम पास फ़िल्टर आवृत्ति कम हो जाएगी।

Q4 ट्रांजिस्टर के साथ बनाया गया अंतिम एम्पलीफायर चरण वैकल्पिक है।

चरण 2: सिमुलेशन

सिमुलेशन से पता चलता है कि ट्रांजिस्टर आधे आपूर्ति वोल्टेज पर पक्षपाती नहीं हैं। इस सर्किट के काम करने के लिए ट्रांजिस्टर को आधे आपूर्ति वोल्टेज पर बायस करना आवश्यक नहीं है। 1.5 वी आपूर्ति के लिए प्रत्येक ट्रांजिस्टर को 1 वी या 0.5 वी पर पक्षपाती किया जा सकता है।

कम Rf रोकनेवाला मान ट्रांजिस्टर बेस को अधिक DC बायसिंग करंट की आपूर्ति करके ट्रांजिस्टर कलेक्टर एमिटर वोल्टेज को कम करेगा।

पुराने PSpice सॉफ़्टवेयर में यादृच्छिक शोर जनरेटर नहीं है।

चरण 3: सर्किट बनाएं

मैंने सर्किट में दिखाए गए 1.5 kohm रोकनेवाला के बजाय Rc2a के लिए 5.6 kohm रोकनेवाला का उपयोग किया। ज्यादा अंतर नहीं होना चाहिए। हालाँकि, मेरे सर्किट में उच्च लाभ और अधिकतम निम्न पास फ़िल्टर आवृत्ति थी (Q2 ट्रांजिस्टर भी कम पास फ़िल्टर है)। बायसिंग कलेक्टर एमिटर वोल्टेज को बढ़ाने के लिए मेरे सर्किट को एक उच्च Rf2 रोकनेवाला की भी आवश्यकता थी। हालाँकि, ट्रांजिस्टर कलेक्टर बायसिंग करंट को कम करके, Ic ट्रांजिस्टर करंट गेन को भी कम कर सकता है।

मैंने Rb1, Rb2, Rb3 और Rb4 के लिए 5.6 kohm प्रतिरोधों का उपयोग किया। ज्यादा अंतर नहीं होना चाहिए। मेरे सर्किट का लाभ कम था।

Rf2 को दो 270 ओम प्रतिरोधों के साथ कार्यान्वित किया जा सकता है। हालांकि, सभी ट्रांजिस्टर का एक अलग वर्तमान लाभ होता है जो लगभग 100 से 500 तक हो सकता है। इस प्रकार आपको सही प्रतिक्रिया रोकनेवाला खोजने की आवश्यकता है। यही कारण है कि मैंने घटक खंड में एक मिश्रित रोकनेवाला पैक निर्दिष्ट किया है। आप इस एम्पलीफायर के लिए स्थिर बायस या फिक्स्ड बायस ट्रांजिस्टर सर्किट का भी उपयोग कर सकते हैं।

सर्किट दोलन शुरू कर सकता है। आप इस आलेख में दिखाए गए बिजली आपूर्ति फ़िल्टर का उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं:

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

(यही कारण है कि मैंने उच्च शक्ति १०० ओम प्रतिरोधक निर्दिष्ट किए हैं)

चरण 4: संलग्नक

आप देख सकते हैं कि मैंने अपना सर्किट बनाते समय लगभग टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग नहीं किया था।

आप फोटो में मेटल कनेक्टर भी देख सकते हैं।

चरण 5: परीक्षण

ग्राफ 1:

चैनल 1: वीसी1

स्केल: ०.५ वी और ४ सेकंड

ध्यान दें कि पहला ट्रांजिस्टर Q1 आउटपुट Vc1 दिखा रहा है कि शेष तीन ट्रांजिस्टर बेकार हो सकते हैं।

ग्राफ़ 2:

चैनल 1: विंट1

चैनल 2: Vo1

स्केल: ०.५ वी और ४० सेकंड

ग्राफ 3:

चैनल 1: Vo1

चैनल 2: Vo2

स्केल: ०.५ वी और ४० सेकंड

ग्राफ 4 (कोई Rf2 रोकनेवाला शामिल नहीं है):

चैनल 1: Vo1

चैनल 2: Vo2

स्केल: 0.5 वी और 20 सेकंड

बिना किसी प्रतिक्रिया के Rf2 रोकनेवाला Q2 ट्रांजिस्टर आधे आपूर्ति वोल्टेज पर पक्षपाती नहीं है। कम बसने के समय के साथ सर्किट तेजी से काम करता है। हालांकि, Rf2 के बिना यह एम्पलीफायर एक जोखिम भरा सर्किट है और सभी ट्रांजिस्टर और कैपेसिटर प्रकारों के लिए काम नहीं कर सकता है।