Главная Промышленная автоматика.

£ IZe

GoM\

Рис. 82. Экспериментальная схема для изучения режимов нагрузки, позволившая снять кривые, показанные на рис. 83. Внутреннее сопротивление источника изображено отдельно от условного обозначения батареи; в действительности же оно свойственно самой батарее. Чтобы не вносить погрешность в измеряемые значения токов и напряжений, нужно применять амперметр / с очень низким и вольтметр и с очень высоким сопротивлением.

воря, лампы удовлетворяются вольтами, а транзисторы, на которые подаются вольты, одновременно поглош,ают амперы. А вольты на амперы дают ватты.

Задача передачи моиности не столь проста - суди сам: мы стремимся передать в нагрузку максимальную мощность, т. е. наибольшее значение тока при самом высоком напряжении (рис. 82).

Хочешь ли ты выяснить, каким должно быть сопротивление нагрузки, чтобы получить наилучший результат? Если оно мало по сравнению с сопротивлением генератора, то ток бцдет больше. Тем лучше Но тогда из-за повышенного падения напряжения внутри источника напряжение на этом сопротивлении нагрузки будет меньше. Тем .хуже!

Сделаем наоборот. Возьмем сопротивление нагрузки значительно большее, чем сопротивление генератора. Тогда (как и в ламповых схемах) мы передадим на нагрузку почти всю э. д. с. Тем лучше! А ток будет меньше. Тем хуже!

Ты догадываешься, Незнайкин, что в этом случае наилучшим решением окажется наша «золотая середина»: сопротивление нагрузки не должно быть ни больше, ни меньше сопротивления генератора. Иначе говоря, отдача наибольшей мощности происходит тогда, когда сопротивление нагрузки равно сопротив аению генератора. Когда это условие выполнено, то говорят, что сопротивления согласованы.

Чтобы лучше тебя в этом убедить, я не поленился составить графики зависимости отдаваемой в нагрузку мощности Р, тока I и напряжения Ua (для источника с э. д. с. Е = 12 в и внутренним сопротивлением

= 6 ом) от сопротивления нагрузки Ra (рис. 83). Ты видишь, что по мере увеличения Ra уменьшается ток I и возрастает напряжение и, их произведение быстро достигает максимума при R„ = Ra = 6 ом, а затем медленно убывает. Разве это не достаточно убедительно?

Однако не думай, что оптимальные условия передачи энергии всегда требуют исклю-

чительно точного согласования сопротивлений. Другие требования, такие как хорошая линейность, могут заставить выбрать соотношение между Rh и Rbh, значительно отличающееся от согласования.

Но я предчувствую появление в твоей голове 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. 84).

Само собой очевидно, что трансформированное в цепь первичной обмотки сопротивление нагрузки должно равняться внутреннему сопротивлению генератора. В свою очередь, трансформированное 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 со = 2nf. Следовательно, обозначив индуктивность первичной и вторичной обмоток соответственна через L\ и Li, получим:

R„ mLi Ц

Я напомню тебе, что индуктивность в свою очередь пропорциональна квадрату


8 12 1в го г4 гаом

Рис. 83. Зависимость мощности Р, напряжения и тока / от сопротивления нагрузки Р Внимание! Масштабы,* которых приведены Р,



i------1


Рис. »4. Для согласования различны! сопротивлений генератора и нагрузки применяют трансформатор с соответствующим отношением витков.

числа витков. Обозначив число витков первичной и вторичной обмоток через и гюг, мы можем записать:

I

A что такое wjw2, Незнайкин? Вспомни, что отношение числа витков обмоток трансформатора называется коэффициентом трансформации п. Следовательно, можно написать:

figff =9000OM о

4.1 Rh-10om

Рнс. 85. Понижающий трансформатор позволяет согласовать малое сопротивление звуковой катушки громкоговорителя с высоким внутренним сопротивлением выходной лампы.

Этот результат имеет большое значение. Возьми для примера мощеную лампу с внутренним сопротивлением /?вн = 9 000 оа (рис. 85). Если сигнал с нее должен подаваться на громкоговоритель, сопротивление звуковой катушки которого составляет 10 ом, то между нами нужно установить трансформатор с отношением витков первичной обмотки ко вторичной

= /900 = 30.

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

Твой друг Любозиайкин



БЕСЕДА ДЕСЯТАЯ

в ходе предыдущих бесед Любозиайкин 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 Незнаикина и вызывают у него бурный энтузиазм...

Содержание- Основные схемы с транзисторами структуры п-р-п. Преи.чущества и недостатки трансфор.наторной связи. Регулировка громкости звука Реостатно-емкостная связь. Емкость конденсатора связи. Схема с непосредственной связью. Усилитель постоянного тока. Схема с дополнительной симметрией. Тандем из двух транзисторов.

♦♦♦♦♦♦♦♦♦Ф СВЯЗИ ВСЕХ ВИДОВ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦Д

о транзисторах п-р-п

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

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


П-р-п р-п-р

п-р-п


Вход


Рис. 86. Включение транзистора структуры п-р-п в трех основных схемах. Обратите внимание на полярность батарей.

И.- Именно этим я и занимался, приспосабливая к транзисторам типа п-р-п рассмотренные нами в прошлый раз три основные схемы. И на своем ложе страданий я сделал эти рисунки (рис. 86).

Л. - Не преувеличивай! Если судить по этим схемам, а я должен признать, что они сделаны безукоризненно правильно, то грипп ие 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 входное сопротивление транзисторов.


4 Зак. 924





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [25] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

0.0034