Транзисторы

«Цепь тока» и «цепь напряжения», «генератор тока» и «генератор напряжения», «прибор, управляемый током», и «прибор, управляемый напряжением», — все эти понятия отражают лишь соотношение сопротивлений в электрических цепях и зависимость событий в этих цепях от их элементов. Пользоваться перечисленными понятиями весьма удобно, но делать это можно лишь тогда, когда выяснено, почему в той или иной цепи ток или напряжение мало зависят от того или иного элемента и почему от другого элемента они зависят сильно. И во всех случаях, рассматривая электрическую цепь и при этом обращая внимание только на ток или только на напряжение, не забывайте, что вы лишь упрощаете истинную картину, чтобы легче разобраться в происходящих событиях. И что на любом участке любой реальной цепи ток протекает под действием напряжения, или, если говорить иначе, наличие тока обязательно сопровождается появлением напряжения.

Поняв, что «генератор тока» и «генератор напряжения» создаются лишь определенным соотношением сопротивлений, мы можем в случае необходимости и сами вводить в схему такие генераторы. Один из примеров искусственного генератора тока — это выпрямитель для зарядки аккумулятора (рис. 42—4, 5). Известно, что при зарядке нужно поддерживать заданную величину тока, которая определяется типом аккумулятора и его емкостью. Однако постоянство зарядного тока всегда находится под угрозой, и прежде всего на него покушается сам аккумулятор. В процессе зарядки его внутреннее сопротивление может резко меняться, и это влечет за собой опасные изменения тока в цепи.

Чтобы стабилизировать зарядный ток, выпрямитель искусственно превращают в генератор тока, включив в его цепь последовательный резистор с сопротивлением около одного ома. Эта величина во много раз превышает внутреннее сопротивление аккумулятора (обычно сотые доли ома), и поэтому он, по сути дела, оказывается подключенным к генератору тока. Теперь величина зарядного тока уже мало зависит от самого аккумулятора и практически остается неизмененной.

Другой пример — включение выравнивающих резисторов последовательно с параллельно соединенными диодами (рис. 123). Диоды соединяют параллельно, если необходимый выпрямленный ток превышает допустимую для одного диода величину. Соединив диоды параллельно, мы как бы разделяем между ними общий ток. Так, если нужно получить I_вып = 3 а, а в нашем распоряжении есть диоды, у которых I_пр = 0,3 а, то следует соединить параллельно десять (для безопасности лучше одиннадцать) таких диодов.

Однако прямое сопротивление R_пр у разных экземпляров одного и того же типа диодов может резко отличаться, а в этом случае общий ток распределяется между диодами неравномерно. В итоге одни диоды недогружены, а другие могут перегрузиться и выйти из строя. А вслед за одним вышедшим из строя диодом в некоторых случаях (например, если в результате перегрева диода «отгорит» от кристалла один из выводов) могут выйти из строя и все остальные.

Чтобы избежать этой страшной картины, достаточно последовательно с диодами включить одинаковые резисторы по 3–5 ом каждый. Эта величина во много раз больше, чем прямое сопротивление плоскостного диода, и поэтому каждый диод окажется включенным в цепь генератора тока. Причем все генераторы будут одинаковыми, и общий ток распределится между ними равномерно, несмотря на разброс параметров диодов.

Теперь от общего разговора о генераторах тока вернемся к конкретной цепи, с которой мы начали этот разговор, вернемся к входной цепи транзистора.

Есть одно обстоятельство, из-за которого удобно вести разговор о напряжении на входе транзистора, причем даже в тех случаях, когда он включен в цепи генераторов тока, то есть в цепи источников постоянного или переменного напряжения с большими внутренними сопротивлениями. Дело в том, что при налаживании электронной аппаратуры значительно удобней измерять напряжения, чем токи. Для измерения тока нужно разрывать цепь, так как амперметр включается в цепь последовательно, а для измерения напряжения этого делать не нужно. Поэтому везде, где только возможно, стараются указать режим транзисторного усилителя, отмечая, какие на том или ином участке цепи должны быть напряжения. Даже в генераторе тока, в цепи подачи смещения на базу через R_б, часто ограничиваются указанием напряжения на базе, которое соответствует нормальному режиму для среднего по параметрам транзистора. Это напряжение, как уже неоднократно указывалось, обычно составляет 0,1–0,2 в.