В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Ток разряда конденсатора имеет противоположное по сравнению с током заряда направление, следовательно, направление тока через резистор тоже противоположно току заряда. Поэтому на выходе теперь появится отрицательный всплеск напряжения.

На практике на вход дифференцирующей цепи обычно подаются импульсы. Если же на вход дифференцирующей цепи подать синусоидальные колебания, то их форма не изменится, но произойдут сдвиг фазы выходного колебания и уменьшение амплитуды этих колебаний на величины, зависящие от частоты входного сигнала. Другой тип дифференцирующей схемы можно получить, если С1 заменить резистором, a R1 — индуктивностью. В такой цепи фактором, определяющим качество дифференцирования, является также постоянная времени. Как и в интегрирующей цепи, омическое сопротивление катушки индуктивности ухудшает характеристики схемы. Поэтому такую цепь применяют довольно редко.

Последовательный колебательный контур (ПКК) представляет собой последовательное соединение катушки индуктивности и конденсатора (рис. 3.26, а ). Для лучшего понимания свойств ПКК предлагается собрать схему на рис. 3.26, б . В качестве катушки индуктивности предлагается использовать первичную обмотку сетевого трансформатора, конденсатор должен иметь номинальное напряжение, превышающее напряжение источника питания контура не менее чем в 5–7 раз, лампочка накаливания выбирается маломощной на напряжение, равное или несколько меньшее напряжения источника питания контура.

В качестве источника питания ПКК надо использовать понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 10…30 В или автотрансформатор. Для получения резонанса напряжений следует подобрать емкость конденсатора, для чего в цепь ПКК включить амперметр переменного тока и подобрать емкость конденсатора по максимуму силы тока в цепи (рис. 3.26, б ). В этом случае при резонансе напряжений лампочка будет иметь максимальную яркость свечения.

Рис. 3.26. а) Схема последовательного колебательного контура; б)Принципиальная схема, которая позволяет обнаружить необычные свойства реактивных элементов

После того, как будет собрана схема, можно приступить к эксперименту. Для этого следует включить оба выключателя SA1 и SA2, лампочка будет иметь максимальную яркость свечения. Затем выключить оба выключателя — лампочка будет иметь меньшую яркость свечения (замерьте вольтметром переменного тока напряжение на лампочке, оно будет меньше напряжения питания ПКК на величину падения напряжения на активном сопротивлении катушки индуктивности, т. е. на сопротивлении проводов катушки индуктивности постоянному току).

А теперь замкните изолированным проводником катушку индуктивности или конденсатор. При изучении постоянного тока вы узнали, что при выключении одного элемента цепи (например, лампы накаливания) при последовательном их соединении, на остальных элементах цепи напряжение (и сила тока) увеличивается т. е. яркость свечения остальных лампочек увеличится. В данном же случае будет все наоборот — лампочка перестанет светить.

А теперь измерим напряжение на катушке индуктивности и на конденсаторе: к удивлению, эти напряжения будут больше напряжения источника питания ПКК в 35 раз (это зависит от величины общего активного сопротивления ПКК — сопротивления лампочки и активного сопротивления проводов катушки индуктивности).

Чем меньше активное сопротивление ПКК, тем больше напряжение на конденсаторе и на катушке индуктивности, причем всегда напряжение на конденсаторе больше напряжения на катушке индуктивности на величину падения напряжения на активном сопротивлении катушки. При измерении напряжений на катушке индуктивности и на конденсаторе не забудьте увеличить предел измерения вольтметра, иначе он может быть поврежден.

3.5.1. Цветомузыкальная приставка

Кроме своего основного назначения — подключение к выходу магнитофона, проигрывателя или приемника и получения световых эффектов, приставка позволяет снять АЧХ ФНЧ, ФВЧ и полосового фильтра и судить об их частотных свойствах.

Схема приставки показана на рис. 3.27, а .

Рис. 3.27. а) Принципиальная схема цветомузыкальной приставки б)конструкция экрана с лампами

Со звуковой катушки динамической головки ВА1 усилителя звуковой частоты сигнал звуковой частоты подается на базы транзисторов VT1—VT3 через соответствующие им частотные фильтры. В канале высших частот используется ФВЧ R1C1: он пропускает колебания наиболее высоких частот и оказывает значительное сопротивление колебаниям средних и высших частот.

Дроссель L1 и конденсатор С2 образуют полосовой фильтр. Его резонансная частота ω 0= 1/√( L1∙C2), характеристическре сопротивление ρ= √( L1/ C2) и добротность Q равна отношению ρ к активным потерям (его можно определить по АЧХ). Чтобы полосовой фильтр имел достаточно узкую полосу пропускания, необходимо увеличить его добротность, т. е. использовать дроссель с большой индуктивностью и малыми активными потерями и небольшую емкость.

Функцию ФНЧ выполняет дроссель L2 и резистор R3 с параллельно подключенным к нему, как и в предыдущих фильтрах, переходом база-эмиттер транзистора VT3. В коллекторные цепи транзисторов включены лампы накаливания HL1—HL3, цвета баллонов которых соответствуют принятому частотному делению колебаний звукового диапазона.

Исходное состояние транзисторов — закрытое. В это время токи коллекторных цепей транзисторных цепей малы и лампы накачивания не светятся. При появлении сигнала (во время отрицательных полуволн) транзисторы открываются и лампы начинают i метиться. Чем больше уровень сигнала, тем больше открываются транзисторы и ярче светятся лампы. Если преобладают звуки низких тонов, то ярче других светится лампа красного цвета, а если высоких и средних, то синего и зелёного цветов. В результате на экране, освещающемся лампами, создаются цветовые гаммы.

Приставка имеет источник питания, состоящий из понижающего трансформатора TV1, выпрямительного диода VD1 и конденсатора С3 сглаживающего фильтра.

Транзисторы приставки могут быть низкочастотными или высокочастотными, но обязательно средней или большой мощности, например, П213, П214, ГТ403, П601, КТ814, КТ816, КТ818. Лампы накаливания от карманного фонаря (3,5 В х 0,28 А). При наиболее громких звуках суммарный ток ламп приставки может достигать 0,7…0,8 А. Поэтому в выпрямителе блока питания должен работать диод, рассчитанный на выпрямленный ток около 1 А. Если такого диода не окажется, можно использовать четыре диода серии Д226 или Д7, соединив их по мостовой схеме.