Радио и телевидение?.. Это очень просто! - Айсберг Евгений Давыдович - Страница 43

Рис. 139. Условные графические обозначения полевых транзисторов из полупроводника типа n (а) и типа p (б).

А вот схема для интересующих тебя измерений (рис. 140).

Рис. 140. В полевом транзисторе из полупроводника типа n измеряют протекающий по нему ток I_с в зависимости от напряжения U₃, приложенного между затвором и истоком. Это напряжение изменяют с помощью потенциометра R. Полученная в результате таких измерений кривая похожа на кривую, характеризующую зависимость анодного тока триода от потенциала сетки.

Как видишь, приложенный к затвору потенциал можно изменять с помощью потенциометра R, включенного параллельно батарее. Вольтметр показывает нам напряжение U₃, приложенное между затвором и истоком, а миллиамперметр — ток стока I_c, создаваемого батареей E_c.

По результатам измерений вычерчивают кривую, показывающую изменение I_c, в зависимости от изменения U₃. Обрати внимание, что большую часть этой кривой составляет прямолинейный участок. Кривая позволяет определить крутизну транзистора.

Ты видишь, что, когда напряжение U₃ изменяется от —2 до — 1 В, ток I_c увеличивается от 1 до 5 мА. Следовательно, крутизна равна 4 мА/В. Это небольшая величина, однако некоторые полевые транзисторы имеют крутизну в несколько десятков миллиампер на вольт.

Напряжение смещения затвора

Н. — Я вижу, что по сравнению с обычными транзисторами типов n-р-n и р-n-р полевой транзистор обладает рядом преимуществ. Но мало хорошего в том, что он требует применения двух источников напряжения: батареи для подачи смещения на затвор и батареи, дающей ток стока.

Л. — Успокойся, Незнайкин, одного последнего источника будет вполне достаточно. Ты помнишь, как подают отрицательное смещение на сетку триода?

Н. — Конечно, смещение получают с помощью анодного тока, создающего падение напряжения на резисторе, в результате чего катод становится положительным относительно сетки.

Л. — Точно так же мы сделаем и для нашего транзистора. Между его затвором и отрицательным полюсом батареи Е_свключим резистор R и зашунтируем его конденсатором С, предназначенным для пропускания переменных составляющих тока стока (рис. 141).

Рис. 141. Благодаря падению напряжения на резисторе R затвор становится отрицательным относительно истока. Протекающие по нагрузочному резистору R_с токи порождают напряжения, которые с усилительного каскада подаются через конденсатор C₁ на следующий каскад.

Постоянная составляющая этого тока, проходя по резистору R, создает падение напряжения, которое делает исток транзистора положительным относительно отрицательного полюса батареи. Затвор же через источник переменного напряжения соединен как раз с этим полюсом. Таким образом, затвор становится отрицательным относительно истока.

На схеме я также изобразил резистор нагрузки R_с, на котором усиленные токи стока создают падения напряжения, передаваемые через конденсатор связи С₁ на следующий каскад.

Н. — Значит, нарисованная тобою схема представляет собой усилительный каскад?

Радиоприемник на транзисторах

Л. — Да, но очень схематично… Теперь, если ты хочешь, я могу показать тебе полную схему приемника, содержащую каскад УВЧ на полевом транзисторе, полупроводниковый диод в качестве детектора и каскад НЧ на обычном транзисторе (рис. 142).

Рис. 142. Схема транзисторного приемника, состоящая из каскада УВЧ на полевом транзисторе, полупроводникового диода и одного каскада УНЧ.

Н. — Я с радостью констатирую, что эту схему я читаю с такой же легкостью и с таким же удовольствием, как и романы Виктора Гюго…

Резистор R₁ служит для того, чтобы сделать затвор первого транзистора отрицательным относительно истока. Принятые антенной сигналы ВЧ подаются на затвор этого транзистора.

Проходя по резистору R₂, токи стока порождают на нем усиленное напряжение ВЧ; последние подаются на диод, который их детектирует. Полученные таким образом токи НЧ в свою очередь порождают напряжения НЧ на резисторе R₃; эти напряжения через конденсатор связи С₂ прилагаются между базой и эмиттером транзистора УНЧ. Отрицательное смещение на его базу подается в результате падения напряжения на резисторе R₄, а его коллекторный ток приводит в движение диффузор громкоговорителя.

Не сказал ли я какой-нибудь глупости?

Л. — Нисколечко! Твой анализ схемы на 100 % идентичен тому, какой сделал бы я сам. Я поздравляю тебя и, чтобы сохранить приятное впечатление, прерываю на этом нашу беседу.

Комментарий профессора Радиоля

ТРИ ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ

Какие бы функции ни выполняли транзисторы, их применение всегда основано на использовании одной из трех описанных ниже схем, которые в известной пере аналогичны трем соответствующим схемам на лампах-триодах.

Разделяя чувства моего племянника Любознайкина, я с удовольствием отмечаю, что ты очень хорошо понял принцип работы полевых транзисторов. Поздравляю тебя, Незнайкин, с этим успехом.

А теперь вернемся к обычным транзисторам. Я объясню тебе три основные схемы, в которых они используются. И уж раз ты так хорошо уяснил аналогию между транзистором и лампой-триодом, я в своем рассказе буду исходить из этого подобия.

Основные схемы включения триода

Рассмотрим сначала три основные схемы, в которых используется триод. В каждой из этих схем один из трех электродов триода заземлен. Этим термином я обозначаю точку с постоянным потенциалом, к которой в ламповых приемниках подключают отрицательный полюс источника высокого напряжения.

В классических схемах заземляется катод непосредственно или через резистор смещения. В нарисованных мною схемах для упрощения рисунка я подаю напряжение смещения на сетку с помощью специальной батареи (рис. 143).