Шаг за шагом. Транзисторы - Рудольф Сворень

Есть у этого усилителя и недостатки: он рассчитан только на один диапазон — на длинные волны. Хотя на схеме показан усилитель, включенный в двухдиапазонный детекторный приемник, однако надо прямо сказать, что на средних волнах такой усилитель работает плохо — слишком мало усиление. В дальнейшем, познакомившись с транзистором более подробно, мы построим более простой и в то же время более совершенный усилитель высокой частоты для двухдиапазонного приемника. А схема, о которой идет речь сейчас, останется в нашей памяти лишь «этапом большого пути».

В схеме рис. 44—2 —три усилительных каскада, и сигнал, как эстафета, передается с одного из них на другой. Первый каскад (транзистор Т1) получает сигнал прямо из входного контура через катушку связи L3 или L4. Этот сигнал подается, естественно, во входную цепь транзистора — одним концом катушка связи L3(L4) подключается прямо к эмиттеру, а вторым концом соединяется с базой. Соединение с базой осуществляется не непосредственно, а через конденсатор С3. Емкость этого конденсатора весьма велика, и можно считать, что переменное напряжение высокой частоты замыкается прямо на «землю», куда подключена база транзистора.

Небольшой черный прямоугольник — это условное обозначение, показывающее соединение с металлическим шасси (панелью), на котором монтируется схема. Но там, где монтаж ведется на панели из изолятора, роль такого общего для всех цепей «металлического шасси» обычно играет медная шинка — сравнительно толстый медный провод, к которому удобно подпаивать много разных цепей. Такая медная шинка имеется и на всех монтажных панелях нашего приемника. С ней соединено и гнездо «Земля». Поэтому о проводнике, подключенном к общей медной шинке, говорят, что этот проводник заземлен.

Соединить нижний (по схеме) конец катушки связи прямо с базой нельзя — через катушку связи на эмиттер подается напряжение смещения. «Минус» батареи смещения Бсм соединен с «землей», куда подключены все базы, а «плюс» подается на эмиттер транзистора Т1 через катушки связи и резистор R1. Конденсатор С3 позволяет заземлить нижний конец катушки связи для переменного тока и одновременно оставить его незаземленным для постоянного тока. Такие приемы — раздельное подключение какой-либо точки для переменного и постоянного тока — в электронной аппаратуре встречаются на каждом шагу. Более подробно мы познакомимся с ними немного позже (см. стр. 208).

Нагрузкой первого усилительного каскада служит высокочастотный трансформатор L5L6. Его первичная обмотка включена в коллекторную цепь транзистора Т1, и через эту обмотку на коллектор подается «минус» с батареи Бк. Вторичная обмотка вводит усиленное первым каскадом напряжение во входную цепь второго транзистора Т2. Так же, как и в первом каскаде, верхний (по схеме) конец катушки связи соединен непосредственно с эмиттером, а нижний конец — с базой (через конденсатор С4). И так. же, как и в первом каскаде, через катушку связи подается на эмиттер «плюс» смещения. Мы привыкли к тому, что на базу подается «минус» смещения относительно эмиттера, но это то же самое, что подать на эмиттер «плюс» смещения относительно базы.

Третий усилительный каскад отличается от второго только тем, что нагрузкой в нем служит уже не трансформатор, а резистор R4, выходное напряжение с которого поступает прямо на детектор. Детектор собран по параллельной схеме, и его нагрузкой служит сам громкоговоритель или головные телефоны.

Во всех трех усилительных каскадах смещение подается одним и тем же способом, и нужное напряжение смещения устанавливается подбором резисторов R1, R2 или R3. Каждый из этих резисторов образует со своим эмиттерным рn-переходом делитель напряжения. Резисторы выбраны таким образом, чтобы погасить излишек напряжения батареи Бсм и оставить на эмиттерном переходе постоянное напряжение 0,2 в.

Напряжение на коллектор в первых двух транзисторах подается через катушку (L5, L7) с очень небольшим активным сопротивлением. На такой катушке постоянное напряжение практически не теряется, и поэтому к коллекторам транзисторов Т1 и Т2 подводится полное напряжение батареи Бк. Это, кстати, одна из причин, позволивших удовлетвориться очень небольшим напряжением батареи Бк.

В приемнике по схеме рис. 44—2 используются те же основные детали — входной контур, переключатели диапазонов, конденсатор настройки, — что и в детекторных приемниках. Да и сам монтаж может вестись на той же фанерной панели. Единственное изменение, которое следует произвести, — это уменьшение числа витков катушки связи в три — пять раз. Так, например, катушка L3 может содержать 3–4 витка, катушка L4 — 2–3 витка.

Высокочастотные трансформаторы L5L6 и L7L8 выполнены на ферритовых кольцах К7х4х2 2000 НМ (магнитная проницаемость феррита — 2000; применение колец из феррита с меньшей проницаемостью снижает усиление). Данные катушек L5 —120 витков, L6 — 90 витков, L7 и L8 — по 10 витков каждая. Для намотки может быть использован провод ПЭЛШО 0,15.

Рассматривая схемы наших первых транзисторных усилителей, можно найти в них много неясного. Для чего, например, включать в качестве коллекторной нагрузки понижающий трансформатор (число витков L5 и L7 меньше, чем число витков L6 и L8) и снижать таким образом выходное напряжение каскада? Почему бы не собрать усилитель низкой частоты по той же схеме, по которой собран наш усилитель высокой частоты, и обеспечить таким образом нормальную работу громкоговорителя? Почему бы не упростить схему высокочастотного усилителя, применив вместо трансформаторов резисторы? Почему этот усилитель плохо работает на средних волнах?

Подобных вопросов можно придумать немало. Но пока трудно дать ответы на них. И трудность эта прежде всего связана вот с чем: мы с вами еще плохо знаем язык, на котором можно было бы говорить о транзисторных схемах. Преодолеть эту трудность можно только одним способом: нужно более внимательно, более подробно познакомиться с транзисторами.

Глава III

АБСТРАКТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Для начала заглянем в энциклопедический словарь и найдем там такое пояснение: «Абстракция — мысленное отвлечение от тех или иных конкретных сторон, свойств или связей предмета. Научная абстракция — отвлечение от несущественных, случайных признаков предмета или явления в целях познания наиболее существенных его сторон…»

Сейчас мы начинаем серьезное знакомство с транзисторными усилителями. Начинаем не с каких-либо конкретных, а именно с абстрактных, обобщенных, «очищенных» от подробностей транзисторных схем. На этих схемах в коллекторную цепь транзистора вместо определенного резистора на 1,5 или на 4,3 килоома будет включен абстрактный, без конкретного значения резистор Rн. Между базой и эмиттером вместо конкретного, точно отмеренного напряжения 0,2 или 0,15 в, будет действовать абстрактное напряжение Uаб без указания величины. Да и сами транзисторы на таких схемах — это не конкретные приборы П13 или П403, а условные, абстрактные полупроводниковые триоды, без определенных названий и параметров.

Вам, по-видимому, хочется узнать, для чего понадобилось такое отвлечение от «конкретных сторон, свойств или связей» нашего «предмета» — транзисторного усилителя? И почему нельзя знакомиться с транзисторными усилителями не по абстрактным, а по конкретным схемам, которые в заключение знакомства можно было бы «спаять» и «пустить в дело»? Пусть таких практических схем очень много, пусть знакомство с ними дело долгое и утомительное, но ведь лучше сразу затрачивать силы и время на нужное, практически важное дело, чем заниматься какими-то абстракциями!

В качестве ответа на эти вопросы и возражения приведем такое сравнение.

Существуют очень сложные арифметические задачи, которые можно решать «обычным способом» — последовательно придумывать простые вопросы и отвечать на них вычислениями.

А можно решать эти задачи и по-другому — с помощью алгебраических уравнений. Вы, наверное, по собственному опыту знаете, что этот второй путь более удобен и легок. А главное, научившись решать абстрактные, то есть отвлеченные от конкретных чисел алгебраические уравнения, вы тем самым сразу получаете ключ к решению бессчетного множества разнообразных арифметических задач. К тому же этот алгебраический ключ открывает вам доступ к решению таких сложных задач, которые арифметическим способом практически вообще не решаются.