Транзисторы

Все три схемы, о которых только что шла речь, — это упрощенные схемы, причем в них сделано несколько упрощений. Самое серьезное, пожалуй, заключается в том, что введение новых цепей смещения сделано без учета параметров источника сигнала. А может так получиться, что этот источник либо нарушит нормальную работу цепи смещения, либо, наоборот, сам окажется ее жертвой. Собственно говоря, нам и раньше следовало обратить внимание на то, как уживутся в общей входной цепи источник сигнала и источник смещения. Ну, а сейчас выяснить возможность и, если понадобится, выработать условия их сосуществования просто необходимо.

Начнем со схемы ОЭ. Вполне вероятно, что источник сигнала обладает очень небольшим сопротивлением для постоянного тока (если, например, напряжение U_сиг снимается с контурной катушки или тем более с некоторой ее части), сильно шунтирует сопротивление R_эб. При этом общее сопротивление нижней части делителя может уменьшиться во много раз, и для того, чтобы сохранить нужную пропорцию деления напряжения Е_к, необходимо будет уменьшить и R_б. В итоге общий ток, который пойдет через делитель R_бR_эб, возрастет и это, естественно, сократит срок службы коллекторной батареи.

Еще хуже обстоит дело в схеме ОК, где источник сигнала шунтирует резистор R_б, имеющий довольно большое сопротивление (чтобы U_см было в несколько раз меньше, чем коллекторное напряжение, сопротивление резистора R_б должно быть в несколько раз больше, чем R_эб). В результате такого шунтирования от большого сопротивления резистора не остается и следа (Воспоминание № 8), а напряжение смещения резко возрастает.

Совсем другого рода неприятность может возникнуть в схеме ОБ. Здесь источник сигнала оказывается включенным последовательно с резистором R'_д, и он «пожирает» значительную часть входной мощности, которая должна была бы стать достоянием только самого рn-перехода.

Все эти неприятности в принципе могут быть устранены довольно просто — достаточно с помощью простейших RC фильтров отделить источник сигнала от источника смещения, разделить во входной цепи переменный и постоянный токи.

На рис. 75 (листки г, д, е) показано, как такое разделение может осуществляться. В схеме ОЭ (листок г) источник сигнала подключается ко входу транзистора через разделительный конденсатор С_р. Его емкость выбрана с таким расчетом, чтобы даже на самой низкой из усиливаемых частот емкостное сопротивление конденсатора было небольшим (если х_с мало на низких частотах, то на высоких оно еще меньше. Воспоминание № 13) и чтобы на нем не терялось столь нужное нам напряжение сигнала. С другой стороны, для постоянного тока конденсатор обладает бесконечно большим сопротивлением, и поэтому цепочка источник сигнала — конденсатор х_с по постоянному току входную цепь практически не шунтирует. Цепь смещения как бы существует сама по себе, а цепь переменного напряжения (сигнала) тоже сама по себе.

Аналогично в схеме ОК (листок е) резистор R_б освобождается от шунтирующего влияния источника сигнала благодаря подключению его к транзистору через конденсатор С_р. В схеме ОБ (листок д) разделительный конденсатор С_р соединяет источник сигнала с эмиттером помимо резистора R'_д. Емкость конденсатора выбирают так, чтобы его емкостное сопротивление (опять-таки на самых низких частотах) было очень мало, во всяком случае во много раз меньше, чем R'_д. Можно считать, что для переменного тока этого резистора нет вообще и нижний конец источника сигнала соединен непосредственно с базой. В то же время для постоянного тока в схеме все остается без изменений, так как для постоянного тока практически безразлично, есть конденсатор С_р в схеме или его нет совсем.

Убедившись на примере источников смещения и сигнала в том, что иногда просто невозможно обойтись без разделения цепей постоянного и переменного тока и что оно осуществляется довольно просто, перейдем к другим цепям усилителя, где также необходимо произвести операцию разделения.

Прежде всего подключим конденсатор фильтра С_ф (рис. 77) параллельно коллекторной батарее Бк и освободим ее таким образом от переменной составляющей коллекторного тока. Правда, батарея Б_к обладает очень небольшим внутренним сопротивлением R_вн, и переменный ток идет через нее довольно легко. Но, несмотря на это, конденсатор С_ф во многих схемах необходим: когда батарея «стареет», ее внутреннее сопротивление растет, и во избежание неприятностей (самовозбуждение многокаскадного усилителя, см. стр. 303) переменную составляющую коллекторного тока лучше пропустить мимо батареи.

Рис. 77.Чтобы предотвратить взаимную связь каскадов через источник питания, необходимо зашунтировать его конденсатором, по которому будут замыкаться переменные составляющие коллекторных токов.