Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Т-163. Транзисторы разной проводимости (р-n-р и n-р-n) питают напряжениями разной полярности. Схема Р-86;3 напоминает: транзисторы разной проводимости могут работать в совершенно одинаковых усилительных каскадах. Нужно лишь помнить, что в таких разных по структуре транзисторах токи идут в противоположном направлении и питающие напряжения должны иметь противоположную полярность. Так, в частности, на коллектор транзистора со структурой р-n-р подается «минус», а на коллектор транзистора n-р-n — «плюс». Транзистор р-n-р отпирается «минусом» на базе, транзистор n-р-n опирается «плюсом» на базе. Вместе с тем транзисторы разной проводимости не только прекрасно уживаются в одном и том же аппарате, но в ряде случаев их союз позволяет значительно упрощать схемы (Т-196).

Т-164. Некоторые предварительные соображения о режиме транзисторного усилителя. Усиление, которое может дать усилитель, мощность «мощной копии» и потребляемая усилителем мощность — словом, все его возможности и потребности — во многом зависят от режима: от токов, которые протекают в каскаде, от напряжений, которые подводят к усилителю или от него получают.

Выбор режима усилителя — дело тонкое и сложное. Оно чем-то напоминает шахматную партию, где каждый ход имеет свои достоинства и недостатки, где зачастую приходится жертвовать чем-то одним ради чего-то другого.

Режим транзисторного усилительного каскада определяется элементами схемы — резисторами, конденсаторами, катушками, источниками питания.

В описаниях практических схем, рекомендованных для повторения, и, конечно же, в схемах промышленной аппаратуры все элементы подобраны так, что нужный режим транзистора должен получиться сам собой. И все же в процессе налаживания схемы нет-нет, а приходится что-то менять в поисках наилучшего режима. Кроме того, для радиолюбителей готовая схема — это зачастую не более чем линия старта, за которую неотвратимо влечет желание искать, придумывать, улучшать (Т-289).

Попробуем подвести предварительный итог того, что было рассказано об усилении и усилителях, изложим некоторые соображения о том, что, как и насколько влияет на режим транзистора (Р-95).

Р-95

Соображение № 1. Чем больше отрицательное смещение на базу (здесь и дальше имеются в виду транзисторы р-n-р), тем больше коллекторный ток, а значит, и мощность, потребляемая транзистором. Для экономного расходования коллекторной батареи смещение на базу следует делать поменьше.

Соображение № 2. Слишком малое смещение может привести к искажениям: в какие-то моменты «плюс» входного сигнала перекроет «минус» смещения, транзистор окажется запертым, произойдет отсечка коллекторного тока.

Соображение № 3. Смещение на базу устанавливают с учетом уровня входного сигнала: чем меньше этот сигнал, тем меньше можно открывать транзистор, экономя при этом энергию батареи.

Соображение № 4. С увеличением сопротивления нагрузки растет переменное напряжение на ней, а значит, и мощность усиленного сигнала на выходе усилителя.

Соображение № 5. Но при слишком большом сопротивлении нагрузки напряжение на ней окажется настолько большим, что в какие-то моменты на коллекторе вообще ничего не останется. И опять-таки возникнут искажения сигнала.

Соображение № 6. Увеличивая напряжение питания, мы, по сути дела, увеличиваем мощность, потребляемую от батареи, а также мощность, которая расходуется на нагрев транзистора.

Соображение № 7. Само по себе увеличение питающего напряжения ничего не дает: переменная составляющая коллекторного тока и переменное напряжение на нагрузке какими были, такими и останутся.

Соображение № 8. Но в то же время если поднять напряжение питания, то появится возможность увеличить сопротивление нагрузки и получить большее напряжение на нагрузке, не опасаясь оставить коллектор без «минуса» (соображение № 5).

Соображение № 9. Уменьшение сопротивления нагрузки R_н и тем более ее короткое замыкание могут представить большую опасность для транзистора, прежде всего для мощного. Вспомните: мощность, которая рассеивается на транзисторе и нагревает его, — это произведение коллекторного тока на коллекторное напряжение. При включенной нагрузке максимальному коллекторному току соответствует минимальное напряжение на коллекторе и получаемая транзистором мощность сравнительно невелика. А вот если сопротивление нагрузки равно нулю, то напряжение на коллекторе всегда равно напряжению питания. И в момент максимального коллекторного тока в транзисторе может выделиться настолько большая мощность, что он ее просто не выдержит.