Евгений Айсберг - Радио и телевидение?.. Это очень просто!
В самом деле, между двумя транзисторами можно установить непосредственную связь. Для этой цели первый транзистор включают по схеме с ОК, а второй — по схеме с ОЭ. На рисунке я провел жирную линию, непосредственно связывающую эмиттер первого транзистора с базой второго. В результате переменное напряжение, создаваемое на нагрузочном резисторе R1 (по нему протекает ток коллектора), прилагается непосредственно к базе второго транзистора. А падение напряжения, создаваемое на резисторе постоянной составляющей первого транзистора, делает базу второго транзистора отрицательной относительно его эмиттера.
Тем не менее в этой схеме мы видим электролитический конденсатор. Он только шунтирует резистор R2, обеспечивающий отрицательную обратную связь, нейтрализующую температурные явления.
Можно также установить непосредственную связь между коллектором первого транзистора и базой второго, если использовать транзисторы противоположных типов. На схеме, которую ты видишь, первый транзистор относится к типу n-р-n, а второй — к типу р-n-р. Оба они включены по схеме с общим эмиттером (рис. 153).
Рис. 153. Непосредственная связь между двумя транзисторами противоположных типов: n-р-n и р-n-р.
Переменное напряжение, которое ток коллектора создает на резисторе R2, непосредственно прилагается к базе второго транзистора. Здесь мы также видим резисторы R1 и R4 температурной стабилизации, зашунтированные электролитическими конденсаторами.
Непосредственная связь, какую я показал тебе на двух последних рисунках, обладает большими преимуществами. Если в схеме присутствует конденсатор связи, его емкостное сопротивление изменяется в зависимости от частоты, причем на самых низких частотах это сопротивление становится колоссальным. При непосредственной связи эта проблема не возникает. Поэтому такую связь можно использовать даже при усилении постоянных напряжений. Под этим я понимаю малые и медленные изменения постоянного напряжения.
Двухтактная схема на транзисторах
Вернемся, однако, к усилению переменных напряжений и рассмотрим работу каскадов НЧ. Связь между этими каскадами может осуществляться как с помощью трансформаторов с магнитопроводом, так и с помощью резисторов и конденсатора.
Наибольший интерес при использовании транзисторов представляет создание выходных каскадов, собранных по двухтактной схеме. Ты увидишь, что они имеют существенные отличия от ламповых схем.
Вот две двухтактные схемы, где сдвиг фазы осуществляется с помощью трансформатора со средним отводом во вторичной обмотке. В первом случае используются транзисторы, включенные по схеме с ОЭ (рис. 154), а во втором — по схеме с ОБ (рис. 155). Ради предельного упрощения схем я показал, что смещение подается на базы от специальной батареи.
Рис. 154. Двухтактная схема. Транзисторы включены по схеме с ОЭ.
Рис. 155. Двухтактная схема. Транзисторы включены по схеме с ОБ.
В приведенных схемах смещение можно выбрать такой величины, что в случае отсутствия сигнала на входе ток коллектора будет почти равен нулю. В этих условиях при подаче сигнала на вход положительный полупериод вызовет ток в одном из транзисторов, а отрицательный полупериод — в другом.
Какую цель преследуют при подаче такого смещения? Это позволяет значительно сократить потребление энергии от батареи. Ведь в данном каскаде используют мощные транзисторы, потребляющие относительно большой ток. И если их заставить работать на прямолинейном участке характеристики, показывающей зависимость тока коллектора от напряжения база — эмиттер, то потребляемый ток окажется слишком большим даже в моменты отсутствия сигнала на входе усилителя. Поэтому лучше установить рабочую точку на нижнем изгибе этой кривой (рис. 156). Такой режим работы называют режимом В.
Рис. 156. Работа транзистора в режиме В. Кривая показывает величину тока в зависимости от напряжения база — эмиттер.
При использовании одного транзистора это было бы эквивалентно усилению при одновременном детектировании, так как усиливается только один полупериод из каждого полного периода. Но в двухтактном каскаде выходной трансформатор поочередно получает один усиленный полупериод с одного транзистора, а затем другой усиленный полупериод со второго транзистора.
Таким образом, усиление происходит без искажений, а потребление тока сведено до минимума, что позволяет более экономно использовать батареи.
С фазоинвертором или без него
Можно обойтись и без трансформатора-фазоинвертора. Точно так же, как в ламповых схемах катодный повторитель позволяет изменять фазу напряжений, здесь можно получить напряжение в противофазе с помощью падения напряжения на нагрузочных резисторах, включенных в цепи эмиттера и коллектора (рис. 157).
Рис. 157. Двухтактная схема с транзистором в качестве фазоинвертора.
А теперь я покажу тебе самую любопытную из всех двухтактных схем: схему, которая может обойтись вообще без изменяющего фазу устройства.
Как? Да очень просто — в схеме используются два транзистора противоположных типов (рис. 158).
Рис. 158. Двухтактная схема с двумя транзисторами противоположных типов, на которые непосредственно подается входное напряжение.
На рисунке, который ты видишь, транзисторы типов n-р-n и р-n-р включены по схеме с ОЭ. Когда во время одного из полупериодов обе базы положительны, ток коллектора транзистора типа n-р-n увеличивается и протекает снизу вверх (по схеме) по первичной обмотке выходного трансформатора. При следующем полупериоде, когда базы становятся отрицательными, ток коллектора транзистора типа р-n-р становится больше и протекает по первичной обмотке трансформатора на этот раз в противоположном направлении: сверху вниз (по схеме). Как видишь, здесь даже нет необходимости иметь средний отвод в первичной обмотке.
Как видишь, транзисторы тоже позволяют создать оригинальные схемы.
И ты еще не все их знаешь…
Комбинированная связь
В заключение я покажу тебе комбинированную связь для каскадов НЧ, для создания которой одновременно используют согласующий автотрансформатор, конденсатор и резистор (рис. 159). Посмотри повнимательнее на схему. Теперь ты имеешь достаточные знания, чтобы легко понять, как работает эта схема.
Желаю удачи!
Рис. 159. Каскады НЧ с комбинированной связью, в которой используются автотрансформатор, конденсатор и резистор.
Беседа тринадцатая
СУПЕРГЕТЕРОДИН НА ТРАНЗИСТОРАХ
В этой беседе двое наших друзей обсуждают работу супергетеродина. Они рассматривают возможность осуществления автоматической регулировки усиления в транзисторных радиоприемниках. Заканчивают беседу изучением применения полупроводниковых приборов в различных каскадах приемника.
Действие обратной связи
Незнайкин. — С тех пор как твой дядюшка и ты сам рассказали мне о различных схемах на транзисторах, я испытываю любопытное ощущение: у меня такое впечатление, будто я прогуливаюсь по улице «полупроводниковых приборов», которая идет параллельно улице «электронных ламп». Обе улицы весьма похожи друг на друга, но когда начинаешь повнимательнее рассматривать здания, обнаруживаешь немало различий.
Любознайкин. — Не вижу ничего удивительного. Транзисторы должны выполнять те же самые функции, что и лампы. Ты уже знаешь, как они усиливают напряжения в разных диапазонах частот, и только что услышал, как устроены на них мощные каскады. Ты знаком с детектированием на полупроводниковых диодах и с различными способами осуществления отрицательной обратной связи.
Н. — Однако до сих пор ты не рассказал мне, как осуществляется в транзисторных схемах положительная обратная связь. Я помню, что в ламповых схемах для осуществления такой связи с выхода снимают часть усиленного тока и возвращают на вход посредством индуктивной связи между цепями анода и сетки.
Эта обратная связь неизменно заставляет меня думать о змее, кусающей себя за хвост… И я помню, что обратная связь позволяет увеличить коэффициент усиления, повышая тем самым чувствительность приемников. И если еще увеличить обратную связь, то начинается генерирование колебаний. Это явление используется не только в передатчиках для создания несущих токов ВЧ, но и в супергетеродинных приемниках для преобразования частоты посредством биений с токами, принятыми антенной.
