Главная Промышленная автоматика.

л.- Для нашего случая это было бы катастрофой. В ламповых схе- мах конденсатор С соединяется с сопротивлением утечки сетки, величина которого обычно составляет 0,5 Мом. В транзисторной же схеме суммарная величина параллельно соединенных сопротивлений Ri и Rs равна примерно 1 ООО ом, и, кроме того, они зашунтированы сопротивлением Rbx второго транзистора. Это сопротивление невидимо, но тем не менее оно присутствует и имеет величину того же порядка, что и совокупность сопротивлений R2 и R3, скажем, еще 1 ООО ом.

Н. - А вместе все они имеют общее сопротивление 500 ом, но я не вижу...

Л.- Минуту терпения! Мы можем нарисовать нашу схему несколько иначе (рис. 91).

На этом рисунке наглядно видно, что конденсатор С вместе с сопротивлениями R2, Rs и /?вх образует делитель для выходного напряжения и предшествующего транзистора. Какова же величина его емкостного сопротивления?

Н. - Оно зависит от частоты тока и уменьшается при повышении этой частоты.

Л. - Разумеется, и если гы возьмешь конденсатор на 0,05 мкф, которым ты так гордишься, и включишь его в цепь тока частотой 50 гц, то емкостное сопротивление этого конденсатора С составит около 64 ООО ом, т. е. будет примерно в 130 раз больше параллельно соединенных сопротивлений 2, Rs и Rax.

Н, -Какое бедствие! Ведь напряжения Ut и U2 делятся пропорцио- нально величинам сопротивлений, следовательно, U2 составит лишь /i3o часть напряжения U и мы передадим иа второй транзистор лишь эту ничтожную частицу

Л- Вот почему для предотвращения этого глупого разбазаривания энергии полезного сигнала нужно применять конденсатор большой емкости, например электролитический конденсатор емкостью в 10 мкф, который, обладая на частоте 50 гц сопротивлением всего лишь около 300 ом, позволит передать больше половины напряжения. На более высоких частотах емкостное сопротивление конденсатора будет еще меньше и результат будет еще лучше. Но недостаточное емкостное сопротивление вызвало бы нежелательное ослабление низких тонов.


Будьте осторожны с полярностью

Н. - Если я правильно понимаю, то в транзисторных схемах, где сопротивления обычно имеют меньшую величину, чем сопротивления, используемые в ламповых схемах, мы часто применяем электролитические конденсаторы. Не возникает ли осложнений из-за размеров этих конденсаторов?

Л. - Абсолютно нет, так как размеры конденсаторов, предназначенных для работы при низких напряжениях, невелики, благодаря чему они свободно могут размещаться на монтажной плате карманного приемника... Но при включении электролитических конденсаторов в схему нужно быть осторожным и соблюдать необходимую полярность.

Н. - Я вижу, что ты соединил отрицательный вывод конденсатора с коллектором, который должен иметь потенциал, более отрицательный, чем база. Предполагаю, что в случае применения транзистора типа п-р-п ты поступил бы наоборот.

Л. - И ты не ошибся. Чтобы показать тебе полярность электролитических конденсаторов в различных местах схемы, я предлагаю тебе внимательно рассмотреть схему микрофонного усилителя (рис. 92). Ты видишь, что регулировка громкости здесь осуществляется на входе первого транзистора с помощью потенциометра R.

Н. - С потенциометра сигнал подается иа базу через конденсатор d, который на этот раз соединен с базой своим отрицательным выводом. С конденсатором связи Сг поступили наоборот - его отрицательный вывод соединен с коллектором (потенциал которого еще более отрицательный, чем у базы), а положительным выводом он обращен к базе... Я констатирую, что оба транзистора снабжены сопротивлениями Rs и предназначенными для температурной стабилизации; блокирующие их конден-



Более глубокий анализ, учитывающий, в частности, выходное сопротивление первого транзистора, показал бы, что положение не столь катастрофично. Однако приведенные здесь рассуждения в первом приближении остаются в силе.



саторы Сз и Cf, разумеется, соединены своими положительными выводами с. положительным полюсом источника питания. Но для чего служит сопротивление Rs, которое ТЫ соединил последовательно с сопротивлением /?4 в цепи коллектора первого транзистора? Оно, как я вижу, заблокировано электролитическим конденсатором Cs, у которого положительный вывод также соединен с плюсом батареи.

Л.- Разве ты ие узнаешь в нем своего старого знакомого, часто применяемого в схемах на лампах?.

Н. - Черт возьми! Так это наша старая развязка анодной цепи . Прости, здесь она находится в цепи коллектора. Служит ли она также для предотвращения паразитной связи через общее сопротивление источника питания, способной вызвать самовозбуждение?


Рис. 92. Полная принципиальная схема микрофонного усилителя. Из всех конденсаторов только конденсатор С, и электролитический (его емкость порядка

0,05 мкф).

л. - Совершенно верно, внутреннее сопротивление источника питания может создать опасную связь Поэтому, чтобы предоставить переменным составляющим тока легкий путь помимо источника питания, в транзисторных схемах тоже часто применяют развязки. Полезно также подключить к зажимам батареи конденсатор Cs достаточной емкости.

Н. - В этой схеме, чтобы создать своего рода полную коллекцию всех усовершенствований, ты применил еще комбинированную обратную связь, где часть выходного напряжения через сопротивление Rs и конденсатор С? поступает на сопротивление R2, включенное в цепь эмиттера первого транзистора. Это то самое устройство, что мы изучали на рис. 61,

Прямой путь


л. - Несмотря на позднее время, твоя память, Незнайкин, остается свежей, поэтому я еще расскажу о связи с помощью общих сопротивлений Вместо омического сопротивления в цепь коллектора можно также включать дроссель, больший по габаритам и более дорогой, но зато с малым сопротивлением постоянному току. А чтобы компенсировать твое терпение, я покажу тебе первую схему с непосредственной связью (рис. 93). Как ты видишь, здесь первый транзистор включен по схеме с ОК и его выходной электрод - эмиттер соединен непосредственно с базой второго транзистора, включенного по схеме с ОЭ.

Н. - Я должен признать, что это очень экономичная схема Но я спрашиваю себя, как можно с такой легкостью выкинуть конденсатор связи?

Л. - В схемах на лампах это можно было бы сделать только ценою больших усложнений, потому что анод должен иметь высокий положительный потенциал, тогда как иа сетке следующей лампы должно быть отрицательное смещение В транзисторных же схемах все устраивается значительно проще Разница потенциалов невелика, и потенциалы базы и коллектора должны иметь по отношению к эмиттеру тот же знак, тогда как у ламп сетка должна быть отрицательной, а анод-положительным. Поэтому в схемах на транзисторах можно без труда сообщить



каждому электроду необходимый потенциал, создавая соответствующее падение напряжения на подобранных для этого сопротивлениях.

Н. - Я попытаюсь проанализировать твою схему. Стрелками я разметил путь постоянного тока, начиная от отрицательного полюса батареи. Электроны входят в первый транзистор через коллектор и выходят через эмиттер, после чего ток делится на две части. Одна часть электронов проходит через сопротивление Ri, в результате чего вывод этого сопротивления, соединенный с базой второго транзистора, становится отрицательным по отношению к положительному полюсу источника тока. Другие электроны поступают в базу второго транзистора и идут к его эмиттеру. ? Это просто-напросто средний ток базы... Действительно, ты прав: в первом транзисторе эмиттер положителен по отношению к коллектору, а во

J- 4-



Рис. 93. Схема с иепосредствеиной связью. Стрелками обозначено направление электронного тока, создающего на сопротивлении Д, падение напряжения указанной полярности.

втором - база отрицательна по отношению к эмиттеру. Итак, все в порядке, иа этой схеме мы сэкономили одни электролитический конденсатор н одно сопротивление.

Л.- Да..., но этим не ограничиваются преимущества непосредственной связи. Вспомни, что конденсатор никогда ие передает одинаково все частоты. Даже при большой емкости нельзя передать очень медленные изменения напряжения. Здесь же мы осуществили настоящий усилитель постоянного тока.

Н.- Постой, Любозиайкин! Как можно говорить об усилении чего-нибудь постоянного?

Л. - Я признаю, что термин избран не очень удачно, но так называют усилители, предназначенные для сигналов очень низких частот, например частот в несколько герц или даже таких частот, у которых период длится несколько секунд. Кроме того, можно усиливать медленно изменяющиеся непериодические напряжения и токи. Именно с такими сигналами мы сталкиваемся в биологии. В таких случаях только усилители постоянного тока и можно применять.

Н. - Я вижу еще одни случай, где такие усилители были бы очень полезны: это усиление телевизионных видеосигналов, где очень важно сохранить постоянную составляющую, которой конденсатор связи закрывает путь.

Первое применение симметрии

л. - Представь себе, Незнайкин, что об этом подумали до тебя И чтобы утешить твое огорчение, которое ты, несомненно, испытываешь, еще раз убедившись, что у тебя воруют идеи..., прежде чем они рождаются, я предлагаю твоему вниманию другую схему с непосредственной связью, где оба транзистора включены по схеме с ОЭ. Но они должны быть для этого противоположны по структуре: один п-р-п, а другой р-п-р. Подобные комбинации обычно называют схемами с дополнительной симметрией (рис.- 94).

Н. - Проследив по стрелкам путь электронов, я без труда установил, что здесь тоже все происходит наилучшим образом. Коллектор первого транзистора положителен по отношению к своему эмиттеру, как это должно быть Б транзисторе типа п-р-п. А во втором транзисторе (типа р-п-р) база имеет отрицательный по отношению к эмиттеру потен-







0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [27] 28 29 30 31 32 33 34 35 36

0.0032