Евгений Айсберг - Транзистор?.. Это очень просто!

Рис. 84. Зависимость мощности P, напряжения U н, и тока Iот сопротивления нагрузки R н. Внимание! Масштабы, в которых приведены Р, U ни I, разные.

Однако не думай, что оптимальные условия передачи энергии всегда требуют исключительно точного согласования сопротивлений. Другие требования, такие как хорошая линейность, могут заставить выбрать соотношение между R н и R вн , значительно отличающееся от согласования.

Но я предчувствую появление вопроса: как наладить сотрудничество генератора и нагрузки с очень различными сопротивлениями, не разбазаривая при этом слишком много мощности?

Действительно, как передать энергию на транзистор с малым входным сопротивлением от другого транзистора, имеющего большое выходное сопротивление? Как передать мощность от лампы с большим внутренним сопротивлением на низкоомную звуковую катушку громкоговорителя? Как, имея электродинамический микрофон с малым внутренним сопротивлением, подать сигналы на вход лампы усилителя, у которой входное сопротивление бесконечно велико?..

Ты угадываешь ответ: средством согласования сопротивлений должен служить твой старый знакомый — трансформатор: для этого, разумеется, подбирают соответствующее отношение между числами витков первичной и вторичной обмоток (рис. 85).

Рис. 85. Для согласования различных сопротивлений генератора и нагрузки применяют трансформатор с соответствующим отношением витков.

Само собой разумеется, что трансформируемое в цепь первичной обмотки сопротивление нагрузки должно равняться внутреннему сопротивлению генератора. В свою очередь трансформируемое в цепь вторичной обмотки сопротивление генератора должно быть равно сопротивлению нагрузки. Для этого необходимо, чтобы индуктивные сопротивления были пропорциональны сопротивлениям цепей, в которые каждая из обмоток включена.

А ты знаешь. что индуктивное сопротивление обмотки равно ее индуктивности, умноженной на угловую частоту ω= 2πf. Обозначив индуктивность первичной и вторичной обмоток соответственно через L 1 и L 2 , получим:

Я напомню тебе, что индуктивность в свою очередь пропорциональна квадрату числа витков. Обозначив число витков первичной и вторичной обмоток через ω 1 и ω 2 , мы можем записать:

А что такое ω 1 / ω 2, Незнайкин? Вспомни, что отношение числа витков обмоток трансформатора называется коэффициентом трансформации n . Следовательно, можно написать:

Этот результат имеет большое значение. Возьми для примера мощную лампу с внутренним сопротивлением R вн = 9000 Ом (рис. 86).

Рис. 86. Понижающий трансформатор позволяет согласовать малое сопротивление звуковой катушки громкоговорителя с высоким внутренним сопротивлением выходной лампы.

Если сигнал с нее должен подаваться на громкоговоритель, сопротивление звуковой катушки которого составляет 10 Ом, то между ними нужно установить трансформатор с отношением витков первичной обмотки ко вторичной:

Но остановимся сегодня на этом, так как я не хочу препятствовать благотворному действию аспирина на твой организм. Желаю скорейшего выздоровления!

Твой друг Любознайкин.

В ходе предыдущих бесед Любознайкин и Незнайкин изучили работу одиночного транзистора. Теперь они хотят рассмотреть схемы с несколькими транзисторами и способы связи транзисторов между собой. Цепи связи должны передавать последующему транзистору мощность, отдаваемую предшествующим транзистором. Как будет показано, кроме цепей связи, заимствованных из ламповой техники, здесь можно применять множество свойственных только транзисторам хитроумных комбинаций, которые сначала удивляют Незнайкина и вызывают у него бурный энтузиазм.

Содержание: Основные схемы с транзисторами структуры n-р-n . Преимущества и недостатки трансформаторной связи. Регулировка громкости звука. Резистивно-емкостная связь. Емкость конденсатора связи. Схема с непосредственной связью. Усилитель постоянного тока. Схема с дополнительной симметрией. Тандем из двух транзисторов.

Незнайкин. — Последнее время, мой дорогой Любознайкин, ты говорил мне лишь о транзисторах типа р-n-р , обращаясь с транзисторами типа n-р-n , как с бедными родственниками.

Любознайкин. — Для этого есть две причины: во-первых, тип р-n-р — самый распространенный, а во-вторых, все, что мы говорим о транзисторе типа р-n-р , может относиться и к транзистору типа n-р-n — для этого нужно всего лишь поменять полярность источников питания и полярность электролитических конденсаторов в схемах.

Н. — Именно этим я и занимался, приспосабливая к транзисторам типа n-р-n рассмотренные нами в прошлый раз три основные схемы. И я сделал эти рисунки (рис. 87).

Рис. 87. Включение транзистора структуры n-р-nв трех основных схемах. Обратите внимание на полярность батарей.

Л. — Не преувеличивай! Если судить по схемам, а я должен признать, что они сделаны безукоризненно правильно, то грипп не сказался отрицательно на твоих умственных способностях.

Н. — Я тоже надеюсь на это, так как горю от нетерпения перейти к изучению полных схем усилителей и приемников на транзисторах. Впрочем, я думаю, что при составлении таких схем можно пользоваться знакомыми нам из ламповых схем принципами, учитывая, конечно, невысокое сопротивление транзисторов.