РЛ
[КАФЕДРА
Начиная публиковать страницы ликбеза в РЛ №7, мы ставили себе задачу оказать посильную помощь радио-
любителям и студентам радиотехнических специальностей в освоении практической схемотехники. Нами был
подготовлен обширный перечень тем таких “АЫ 1ЫТР0йАСТЮЫ
/Л/.
.. ”.
Вместе с тем, начав публиковать статьи
на эту тему по одной в номере, мы рискуем затянуть этот процесс на долгие годы. В настоящем номере вы,
уважаемый читатель, прочтете еще одну статью этой серии “Колебательные контуры”, являющуюся продол-
жением разговора о катушках и конденсаторах, который мы начали вести в прошлом номере. В то же время, у
любого новичка в радиоделе, который пытается научиться читать принципиальные схемы (а без этого ни о
каком самостоятельном конструировании радиоаппаратуры и речи быть не может), как правило, возникает ряд
сложностей, и в первую очередь - непонимание физики работы простейших усилительных каскадов. Еще более
часто подобная беда происходит у студентов, впервые сталкивающихся со схемотехникой. К сожалению, прин-
ципы высшего технического образования подразумевают гораздо в большей степени излишне академизирован-
ный математический подход к задачам обучения студентов, хотя применительно к схемотехнике наиболее важ-
но четкое понимание физических процессов, протекающих в цепях - начиная от тривиального закона Ома и дру-
гих законов элементарной электротехники. В итоге студент старших курсов, как правило, терпит полное фиас-
ко при попытках самостоятельно разобраться в таких, казалось бы элементарных вещах, как принцип усиления.
У радиолюбителей дела обстоят еще хуже
-
они, конечно, не “испорчены” излишним “академизмом”, но в то же
время почитать о том, как работают простейшие звенья радиоэлектронной аппаратуры, как говориться, “на
пальцах” им тоже, увы, негде. Конечно, некоторые из особо упрямых (в хорошем смысле) пойдут в библиотеку и
попытаются откопать что-нибудь типа ставшего классикой “Радио - это просто”, если, конечно, эту книгу еще
не списали за давностью лет .
.. Помочь людям, попавшим в подобную ситуацию, мы и попытаемся в этой и после-
дующей статьях нашей “кафедральной” рубрики.
..
Итак, начнем, как говориться, “плясать от печки”.
..
К
а к
у с и л и в а е т
УСИЛИТЕЛЬ
Любое аналоговое радиоэлектронное устройство содер-
жит от двух-трех до нескольких десятков и сотен различных
усилительных и преобразовательных каскадов, принцип дей-
ствия которых в подавляющем большинстве случаев оди-
наков. В основе практически всех подобных каскадов лежит
усилительный элемент - биполярный или полевой транзис-
тор, или реже - электронная лампа. Любая сложная интег-
ральная схема также содержит внутри себя множество уси-
лительных элементов. Усилитель, усилительный элемент,
усиление .
.. - вот далеко не полный перечень заведомо не-
удачных терминов! Как будто бы этот самый усилительный
элемент является источником энергии, но ведь это далеко
не так! Дабы в дальнейшем избежать ненужной путаницы,
будем называть эти самые усилительные элементы более
типичным в технике термином - электронные приборы.
Итак, какова же задача любого усилительного каскада?
Разумеется, увеличить уровень (напряжение, ток, мощность)
подводимого на его вход сигнала. То есть, в любом усили-
тельном каскаде (если он конечно усилитель, а не наобо-
рот) энергия сигнала на выходе больше энергии сигнала на
входе. Можно многое говорить о том, что все известные за-
коны физики работают в строго ограниченных условиях, од-
нако есть один всеобщий закон, который работает всегда и
везде (даже, осмелюсь предположить, вне пределов мате-
риального мира) - его величество Закон сохранения энер-
гии, гласящий о том, что энергия не берется из “ниоткуда” и
не уходит в “никуда”, а лишь превращается из одного вида в
другой! “К чему это клонит автор?” - недоуменно скажет иной
читатель, и будет не прав - все к тому же - за счет какой
энергии уровень выходного сигнала усилителя станет боль-
ше уровня сигнала на входе. Да, транзистор на “вечный дви-
гатель” явно не похож! Значит, энергию нужно взять откуда-
то извне! Но откуда? Разумеется из источника питания! К
сожалению, мы замечаем электрическую энергию в розетке
только тогда, когда отключают свет, - настолько прочно элек-
тричество вошло в нашу жизнь! Ну и о батарейках вспоми-
наем тоже только тогда, когда они безнадежно “сели”.
..
Так все-таки, что же нужно, чтобы построить усилитель?
Ну, для начала электронный прибор и источник питания (в
простейшем случае-батарейка). Таким образом, усилитель
есть ни что иное, как устройство, формирующее за счет энер-
гии источника питания выходной сигнал, максимально похо-
жий на входной, но с большей энергией. В случае, когда сиг-
нал на выходе усилительного каскада отличается от вход-
ного, такой каскад, как правило, называют генератором с
внешним возбуждением (ГВВ).
Наиболее часто в усилительных каскадах применяют
включение электронных приборов (ЭП) с общим эмитирую-
щим электродом. Для биполярного транзистора (БПТ) это
эмиттер, для полевого транзистора (ПТ) это исток, а для элек-
тронной лампы (ЭЛ) - катод. Эмитирующий электрод созда-
ет в ЭП носители тока, а значит ток этого электрода самый
большой. Этот ток перераспределяется на токи двух других
электродов (коллектора и базы, стока и затвора, анода и
управляющей сетки). В экранированных ЭЛ (тетродах и пен-
тодах) в перераспределении тока эмиссии (катодного) так-
же участвует экранирующая сетка. Рассмотрим простейший
усилительный каскад, построенный, например, на БПТ. Его
принципиальная схема приведена на рис. 1. При схеме вклю-
чения БПТ с общим эмиттером, входным электродом явля-
ется база, а вы-
ходным - коллек-
тор. Таким обра-
зом, входное на-
пряжение
при-
кладывается
между базой и
эмиттером, а вы-
ходное снимает-
ся между коллек-
тором и эмитте-
ром. В качестве
источника вход-
ного напряжения
предыдущая страница 11 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн следующая страница 13 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст