Вольтметр, как и переменный резистор, можно разместить на лицевой панели блока.
В блок питания можно ввести также индикатор перегрузки. Дело в том, что транзисторы, работающие в стабилизаторе напряжения, не выдерживают перегрузок. Наиболее опасно короткое замыкание между выходными зажимами или между токонесущими проводниками конструкции, подключенной к блоку. В этом случае через регулирующий транзистор V7 блока может течь недопустимо большой для него ток, из-за чего может произойти тепловой пробой транзистора и он выйдет из строя.
Простейший индикатор перегрузки (рис. 172) представляет собой параллельно соединенные резистор R5 и лампу накаливания Н2, которые надо включить в разрыв цепи между фильтрующим конденсатором С1 и параметрическим стабилизатором R1V5. По мере роста тока нагрузки будет увеличиваться падение напряжения на нити накала лампы Н2 и резисторе R5. Сопротивление этого резистора подобрано так, чтобы при токе нагрузки 200–250 мА нить лампы начинала заметно на глаз накаливаться, а при токе более 500 мА ярко светиться, сигнализируя о перегрузке блока питания.
Рис. 172. Введение в блок питания сигнализатора перегрузки
Резистор R5 проволочный, на мощность рассеяния не менее 10 Вт. Используй для него провод высокого сопротивления — манганиновый, нихромовый или константиновым толщиной 0,18-0,2 мм. Намотай его на корпус резистора МЛТ-0,5 или МЛТ-1,0. Сигнальная лампа Н2 — коммутаторная КМ6-60 (6 В х 60 мА) или МН6,3–0,26 (6,3 В х 0,26 А). Размести ее на панели с внутренней стороны неподалеку от переменного резистора R2, а отверстие против лампы прикрой красной прозрачной пленкой. Такое несложное сигнальное устройство поможет тебе при перегрузке блока питания предупредить выход из строя транзисторов стабилизатора напряжения.
Блок питания можно также дополнить миллиамперметром и по его показаниям судить о суммарном токе, потребляемом приемником, усилителем колебаний звуковой частоты или другой подключенной к нему нагрузкой. Подойдет любой малогабаритный измерительный прибор магнитоэлектрической системы на ток 200–300 мА. Его, укрепленного на лицевой панели блока, можно включить, соблюдая полярность, в разрыв проводника, идущего от регулирующего транзистора стабилизатора напряжения к выходному зажиму. Он тоже будет служить индикатором перегрузки блока питания.
Всегда ли сетевой блок питания должен иметь стабилизатор напряжения? Нет! Он необязателен, например, для выпрямителя блока питания усилителя 3Ч повышенной выходной мощности, для некоторых других устройств, не требующих тщательного сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.
В заключение хочу еще раз напомнить:
Пользуясь сетевым блоком питания, не забывай, что в цепи первичной обмотки его трансформатора действует достаточно высокое напряжение.
Будь внимательным!
* * *
В этой беседе я рассказал лишь об источниках тока для питания транзисторных конструкций. О способах питания конструкций на электронных лампах я расскажу в четырнадцатой беседе.
Беседа 12
УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
Усилитель колебаний 3Ч — составная часть каждого современного радиоприемника, радиолы, телевизора или магнитофона. Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправления, многих измерительных приборов, электронной автоматики и вычислительной техники, кибернетических устройств. Но в этой беседе я буду говорить о немногом: об элементах и работе транзисторных усилителей применительно к очень узкой области радиотехники — для усиления и преобразования электрических колебаний звуковой частоты в звук.
Усилительным каскадом принято называть транзистор с резисторами, конденсаторами и другими деталями, которые обеспечивают ему условия работы как усилителя. Усилитель, который ты делал к детекторному приемнику (см. рис. 92), был однокаскадным. Его транзистор может быть составным (см. рис. 95), но усилитель все равно останется однокаскадным. Но однокаскадный транзисторный усилитель не может обеспечить усиление сигнала звуковой частоты, достаточное для громкого звуковоспроизведения.
Для громкого воспроизведения колебаний звуковой частоты транзисторный усилитель должен быть минимум двух-трехкаскадным. В усилителях, содержащих несколько каскадов, различают каскады предварительного усиления и выходные, или оконечные, каскады. Выходным называют последний каскад усилителя, работающий на телефоны или динамическую головку громкоговорителя, а предварительными — все находящиеся перед ним каскады.
Задача одного или нескольких каскадов предварительного усиления заключается в том, чтобы увеличить напряжение звуковой частоты до значения, необходимого для работы транзистора выходного каскада. От транзистора выходного каскада требуется повышение мощности колебаний звуковой частоты до уровня, необходимого для работы динамической головки.
Для выходных каскадов наиболее простых транзисторных усилителей радиолюбители часто используют маломощные транзисторы, такие же, что и в каскадах предварительного усиления.
Объясняется это желанием делать усилители более экономичными, что особенно важно для переносных конструкций с питанием от батарей. Выходная мощность таких усилителей небольшая — от нескольких десятков до 100–150 мВт, но и ее бывает достаточно для работы телефонов или маломощных динамических головок. Если же вопрос экономии энергии источников питания не имеет столь существенного значения, например при питании усилителей от электроосветительной сети, в выходных каскадах используют мощные транзисторы.
Каков принцип работы усилителя, состоящего из нескольких каскадов?
Схему простого транзисторного двухкаскадного усилителя 3Ч ты видишь на рис. 173. Рассмотри ее внимательно.
Рис. 173. Двухкаскадный усилитель на транзисторах
В первом каскаде усилителя работает транзистор V1, во втором — транзистор V2. Здесь первый каскад является каскадом предварительного усиления, второй — выходным. Между ними — разделительный конденсатор С2. Принцип работы любого из каскадов этого усилителя одинаков и аналогичен знакомому тебе принципу работы однокаскадного усилителя. Разница только в деталях: нагрузкой транзистора V1 первого каскада служит резистор R2, а нагрузкой транзистора V2 выходного каскада — телефоны В1 (или, если выходной сигнал достаточно мощный, головка громкоговорителя). Смещение на базу транзистора первого каскада подается через резистор R1, а на базу транзистора второго каскада — через резистор R3. Оба каскада питаются от общего источника Uн. п, которым может быть батарея гальванических элементов или выпрямитель. Режимы работы транзисторов устанавливают подбором резисторов R1 и R3, что обозначено на схеме звездочками.
Действие усилителя в целом заключается в следующем. Электрический сигнал, поданный через конденсатор С1 на вход первого каскада и усиленный транзистором V1, с нагрузочного резистора R2 через разделительный конденсатор С2 поступает на вход второго каскада. Здесь он усиливается транзистором V2 и телефонами В1, включенными в коллекторную цепь транзистора, преобразуется в звук.
Какова роль конденсатора С1 на входе усилителя? Он выполняет две задачи: свободно пропускает к транзистору переменное напряжение сигнала и предупреждает замыкание базы на эмиттер через источник сигнала. Представь себе, что этого конденсатора во входной цепи нет, а источником усиливаемого сигнала служит электродинамический микрофон с малым внутренним сопротивлением. Что получится? Через малое сопротивление микрофона база транзистора окажется соединенной с эмиттером. Транзистор закроется, так как будет работать без начального напряжения смещения. Он будет открываться только при отрицательных полупериодах напряжения сигнала. А положительные полупериоды, еще больше закрывающие транзистор, будут им «срезаны». В результате транзистор станет искажать усиливаемый сигнал. Конденсатор С2 связывает каскады усилителя по переменному току. Он должен хорошо пропускать переменную составляющую усиливаемого сигнала и задерживать постоянную составляющую коллекторной цепи транзистора первого каскада. Если вместе с переменной составляющей конденсатор будет проводить и постоянный ток, режим работы транзистора выходного каскада нарушится и звук станет искаженным или совсем пропадет.