Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Транзисторы

Следуя по пути, который был выбран нами при практическом знакомстве с полупроводниковыми диодами, сейчас следовало бы перейти от учебных опытов к практическим транзисторным схемам. Однако на этом участке пути, к сожалению, появляются серьезные препятствия. Мы пока еще слишком поверхностно знакомы с транзистором, слишком мало о нем знаем. Мы, по сути дела, знаем лишь одну транзисторную схему, которая в общем, упрощенном виде фигурирует на многих наших рисунках (рис. 36, 37, 40, 52 и др.). А эта схема далеко не исчерпывает всех возможностей включения транзистора. Более того, схема, с которой мы познакомились, применяется сравнительно редко, и она была выбрана для первого знакомства только потому, что позволяет легче всего пояснить принцип действия транзистора. На практике чаще всего применяется совсем иная схема, знакомство с которой у нас еще впереди.

И все же мы разберем несколько практических схем, не дожидаясь более детального знакомства с транзистором.

Начнем с уже имеющегося у нас детекторного приемника, включив в него вместо диода эмиттерный переход транзистора. Эмиттерный переход — это тот же полупроводниковый диод, и поэтому он прекрасно справится с детектированием сигнала. В этом легко убедиться, заменив в схеме рис. 43— 1 диод Д 1 эмиттерным переходом любого транзистора. Коллектор при этом никуда не подключается, «висит в воздухе».

Однако мы заменили диод транзистором совсем не для того, чтобы доказать, что эмиттерный переход может быть детектором. Это было ясно и без экспериментальных доказательств. Мы включили вместо диода транзистор для того, чтобы хоть в какой-то степени использовать его усилительные способности.

Давайте переведем головные телефоны в коллекторную цепь и подадим на коллектор питание от батареи Б к (рис. 43— 2 ).

рис. 43— 2

Низкочастотная составляющая продетектированного сигнала, проходя по входной цепи, будет, как и всякий входной сигнал, управлять коллекторным током, и в итоге в коллекторной цепи появится мощная копия входного низкочастотного сигнала. Во всяком случае, на нагрузке — головных телефонах— будет выделяться большая мощность, чем это было в детекторном приемнике с диодом (рис. 43— 1 ).

Обратите внимание на две особенности схемы. Прежде всего на то, что в этой схеме нет смещения. Вы удивлены?

Напрасно. Здесь смещение не нужно, потому что не нужно избавляться от искажений. Более того, искажения в этой схеме совершенно необходимы: сущность детектирования в том и состоит, чтобы отсечь половину высокочастотного сигнала, создать в цепи пульсирующий ток.

Вторая особенность схемы сама бросается в глаза: рядом с контурными катушками появились еще какие-то две катушки L 3 и L 4 . О них, пожалуй, придется сказать несколько подробнее. Катушки L 3 и L 4 — это так называемые катушки связи. Каждая из них (это хорошо видно на монтажной схеме) располагается рядом со своей контурной катушкой ( L 1 или L 2 ) и отбирает от нее некоторую часть энергии. Эту энергию катушка связи передает в ту цепь, куда она включена; в нашей схеме — в цепь детектора.

Здесь может возникнуть законный вопрос: зачем нужен посредник — катушка связи? Ведь и раньше энергия, которая циркулировала в контуре, передавалась в цепь детектора. Ответ на этот вопрос мы, собственно говоря, уже дали, когда рассматривали так называемое автотрансформаторное включение детектора — подключение детектора к части колебательного контура (стр. 143).

Было отмечено, что, подключая детектор к части контура, мы и проигрываем, и выигрываем. Проигрываем потому, что снимаем с контура меньшую часть напряжения, чем снимали бы при подключении детектора ко всей контурной катушке, а не к части ее витков. Выигрываем потому, что уменьшаем потери, которые сам детектор создает в контуре, отбирая у него энергию. И, подбирая точку подключения к контуру, можно добиться так называемого оптимального согласования (ему будет посвящен целый раздел — см. стр. 220), когда выигрыш оказывается максимальным, даже с учетом проигрыша.

С той же целью — для получения наибольшего выигрыша, для подбора наивыгоднейшей, оптимальной связи — в схему вводится и катушка связи. Уменьшение числа витков этой катушки равносильно уменьшению числа витков, к которым подключается детектор при автотрансформаторной схеме. Но если, сделав отвод от катушки, вы раз и навсегда определили ту часть энергии, которая попадет в детектор из контура, то, применив дополнительную катушку связи, вы получаете возможность плавно подобрать связь, добиваясь наибольшего выигрыша. Для этого достаточно несколько переместить катушку связи относительно контурной катушки.

В приемнике, где детектором служит точечный диод, ослабление связи между детектором и контуром весьма желательно. В приемнике с транзисторным детектором такое ослабление просто необходимо, потому что входное сопротивление плоскостного транзистора очень мало и если подключить его прямо к контуру, то контур, по сути дела, исчезнет. Малое входное сопротивление транзистора, подключенное параллельно контуру, настолько сильно шунтирует его (Воспоминания № 8 и № 20), настолько ухудшает добротность этого контура, что резонансные явления в нем почти не ощущаются.

В заключение приводим самые главные данные — данные катушек L 3 и L 4 . Для магнитной антенны первая из них содержит 15 витков (длинноволновая катушка связи L 3 ), вторая — 8 витков (средневолновая катушка связи L 4 ). Катушки могут быть намотаны тем же проводом, что и контурные. Если во входном контуре используется катушка в броневом сердечнике, то катушку связи проще всего намотать на бумажном каркасе, надетом поверх этого сердечника. Если контурная катушка намотана на кольце, то на нем же следует намотать и катушку связи. Во всех случаях катушка связи может содержать в 10–20 раз меньше витков, чем соответствующая контурная катушка.

Вместо отдельной катушки связи можно сделать отвод от самой контурной катушки, примерно от одной десятой части ее витков (рис. 43— 3 ).

рис. 43— 3

Такой отвод удобен лишь в магнитной антенне, так как отдельную секцию контурной катушки можно использовать для подгонки ее индуктивности. В большинстве промышленных и любительских приемников применяют отдельные катушки связи.

Схему рис. 43— 2 , хотя в ней и используется транзистор, не стоит называть усилителем. Это триодный детектор, в котором усиление осуществляется «по совместительству».