Текст
                    

К.т.н. инж. АТАНАС ИВ. ШИШКОВ Пърби стъпки 6 радио- електрониката ВТОРО ИЗДАНИЕ ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО „ТЕХНИКА" СОФИЯ. 1081
1 Кратка история на радиоелектрониката (.1. Един радиолюбител спасява експедицията Нобиле На 23 май J928 гР цепелннът „Италия", командуван от генерал ^м<>ертс= Нобиле, след като е прокосил Европа, потегля от остров Шпицберген към Северная полюс, На борда на цепеляна се намирала полярно експедиция от 16 човека. На следващня ден пепелинът достипгал Северния полюс, но р^ > разил эта се буря го принудила без кацане да поеме обратен курс На връ- щаяе бордовият телеграфист съобщил. че бурята се иревръща в ураган, след ноето радновръэката внезапно се ирескъснала. Пътуването на експедицията се оделяло с голям интерес от веники хора и затона печалиата вест неззбав*^ по обиколила neiTC континента. Със свити сърца всички очаквали завръща- нето на цепелина. Мннали три лип в напрежепие и догадки* Ставало ясно» че експедицията е катастрофирала, а по вести пиите се появили най-различни предположения за гибелта на екнпажа, Неизвсстпостта тревожела всички честни хора. Изведнъж па 3 юни от село Вохма» Архангелска облает, полетяла те- леграфа към Москва. Един съвстски радиолюбител от далечния Сибир сооб- щил, че приел сигналите за помощ на експедицията Нобиле, Това бил мла- дият късовълновик Николаи Шмид. По професия той бил кономеханик» но се увлякъл от радиолюбител ството. научил морзовата азбука и сам си построил радиоприемник. На 3 юни вечерта тон прослушвал тридесетметровия об- хват със своя ед иолам лов радиоприемник с положителпа обратна връзка,. конструирап с тетродпа лампа. Той приел откъси от някакво предаване, но успял добре да разбере думите.... Италия, Нобиле, SOSt SOS ^ Николаи не знаел нищо за ката стр о фат а на цепелина, по сигналите за бедствие му подсказали, че никой се на мира в критично положение и трябва да му се исмогне» затона извратил телеграма в Москва, Незабавно, след като светит научил новината, шест държави заиочналн трескала подготовка за спасявапе членовете на експединията. Съветската спасителна трупа била я ай-гол ям а и се състояла от ня колко кораба лзчело с проелапения ледоразбивач „Красин11 конто иосел на борда си три моторе 71 самолет. Цел и нт свят с нал режен не следил спасители ня подход на смел) ле съветски моряни* На 12 юли експедицията на Нобиле била открита на един леден блок и прибрана на борда на ледоразбивача „Красин'1. . - Пт>рвата бла- годарствена телеграма, която спасените полярници изпр&тилп, била адре- сирана до ст^ветския радиолюбител Николай Шмид.... 5
1.2. Предаване на съобщения на разстояння Мечтата па човека ла прелава съобщення на голени расстояния дятира •твърде отдавна. Сноред одна древногръцка легенда иовппата за победита па пъл поводе] la Mi [л тиа л над персите била донесена от гръцки вой ни к. който пробягал без лрекъсиане разотоннието 42 километра и 195 метра от град Маратон до Атипа. Тон с поел един сил и пристигпал в столитгата, съобщил за победата л издъхнал. В Средн ите Пскове за предавапе на съобщения били и сползу вани дървеии кули, построен н ечи подходящи нисочии:!. На купите имя до подвижки пръто- .ве и дъеки* чнето взаимно расположение с квод из т [рало разд пините букв и* В 1793 г, такова съоръжснне било построено между i радопсте Париж и Лил, кето на разстоянис 220 километра били развод ожени 23 станции. Едка буква ее предавала от единил гряд до другая средне за 2 мипути, а едно изрече- ние — за 1— -2 часа. 1.3. Откриване на телеграфа Годами крачка ияпрсд в съобщитслпата техника бала направеиа от тя- лаптливия руски учен Павел Лвовнч Шидинг, конто в 1832 г. изобретал първия слектромагннтел телеграф. Пет годики по-къспо Самуел Морз коп- струн рал известная на всички електрочагнитсн гшшещ морзов челеграф, конто в усъвършеяствувап вид ее из ползу в а и до днес. Телеграфът бързо пропнкнал в много страни, а проз 1858 г. през Атланти- ческие океан бил положен и първият кабсл, евързващ Европа с Америка. В началото на ляшето столетне телеграфната техника достигнала своя раз- цвет. Били построепи хиляди километр и жичпи и кабели н липин. Само за ня колко часа новинитс обпкаляли света. Жичнатя телеграфия връзка била прекрасна прндибивка. но не можсла да бъде и.пюлзувана при двяжещи се обекти. Така например коробите при Дзлечни плавания били откъснатя от света и нс сс знаело нищо за тяхнята съдбз. L4. Електромагнитки вълни Спятите ня зна'сепития английски физик Майкъл Фарадей (1791 — 1867) расширили извъкрсдио много позчаиията за електричссгвото и магнетизма. Виз о/нова на тез и о нити иегов пят бе лежит сънароднлк Джеймс Максуел (1831 -1879) написал в 1873 г, научен труд, в конто били публику пали за пръв иът проч у тит с четпрн у равнения на Ма^туел. Така с номотцтя на мате- матиката той у си ял по чисто теоретичен път да предскаже, че с иомощта на електричсски ток могат да се получат електромагнитни вълни. (Радиовъл- нпте. конто дтгес намирят такова широко приложение, не са иищодруго ос- вен електромагнитни вълни.) Никой дотогава не предполагал, че от елек- тр и чес кт! я ток могат да се получат електромаптитни вълни. Дори са.мият Мзксуел не можал да доживее тяхнито практическо нолучаване, коею стача- ло о 1888 г. от немския физик Хайнрих Херц (1857—1894). Обачс, провеж- дайки евоите онити, Херц нс подозирал, че получепите от него електромаг- ннгни взлни могат Да бьдат използувани за радиосъобщения.
1.5. Откривателят на рад мото А. С. Попов завършване ня физико-математи’ Ф«г. 1.1 Беяежитият рускп физик Александър Степанович Попов (фиг. 1.1) бия първият учен, конто разбрал, че електромагнитните вълни могат да бъдат наползуванн кэто средство за беэжични връзкп п с право той се счита за от- кривател на радиото* А. С, Попов е роден на 16 IIL 1859 г. в с+ Турински рудници, Пермска губерния (сега гр. Краспотуринск). Ст ед ческия факултет в гр. Петербург той бил оста пен па работа в Университета, а по- еле стапал преиодавател във Военномор- ского училище. Тук Попав провел го- ляка каучнопзследоватслска лей и ост в ойластга на електричеството. След уно- рита работа той успял да копструира ус- тройство, кое то реагирало и я електрома- гнитните агднн, псяеяваищ се по вре- мя на светкавици. (Всяка светкавица из- лъчва мощи и електромагнитни вълпи.) То ва устройство представлявало нъряият в света радиоприемник (фиг. 1.2). На 7. V. 1898 г. А. С. Попов де м он стр пр ял своето изобретение пред рус к ото физико-химичес- ко дружество в Петербург, като прочел нау чен доклад за ыеговото устройство и дей- ствие. Този дон влязъл в нсторията ка- то рожден дсн на радиото. 1.6. Развитие на радистехниката След откритието ня А. С. Попов ученп тепасочнли вниманието си към усъвър' шенегзуваие на радпоприемните и пре’ давателни устройства, тъй като разбра- Лк+ че безжпчнята радиоврьзка има големя перслектнви. В 1903 Флеминг от- к рил ламповая диод, а в 1907 г. Ли де Форест кэпструирал триодна- та лампа. С топа било поставсно началото на нов етап в развитието на ра- диотехпикатя, понеже с влектронните лампа можело да бъдат усилвани. слаба глектрически сигнала. В 1913 г. Майснер конструирал първия авто- генератор, с кой та можело да се получават незатихващи электрически трептсиия. а това било много важно за предавателната техника. В резул- тат на тези открнтия в периода 1920—1925 г. започпало производството на различии видовс лампопи радиоприемники, а също така и строеж на ре- дина радиопрсдаватели. Така се оформила и възникиала науката радиотех* ника, чиято главна задача била прела пан его на информация (говор, мувика н съобЕцеЕшя) на далечни разстояния по безжичен пъТн Рпзвитието па радиотехниката вървяло бързо, в резултат на което през периода 1930—1935 г. били раэработепи редина нови радиоламп!!—пентоды, хомбинирани лампи, газотрони, тиратрони я т, н. Това позволило, от една страна, да се конструират радноапаратк и устройства със завидпи качест- ва. а от друга — рад потех ни ката к нейнпте приложения започнали да nun^ji^c.T з промишленосттз, уредостроенего, измерите л нат а техника нт. н. 7
на транзистора в 1^ Фиг Л Л Вкрая на Втората световна война във връзка с подобряване качества?» на радиолокаторите бил конструиран първият точков диод. По такъв начин пол у проводи иците навлезли в раднотехппката, като повратей момент ста- г. от Бардин. Братемн и Шокли, с което било поставено начал ото па полупроводниковая електро- пика, По свои те основни каче- ства (малък обем» дъл гспрз й- ност, липса па стоилителна вер и га г механическа издръжливост, нео- ном ичн ост, нъзмлжност да се захрашзя с писки напреження и др.) транзисторът се окава се- риозен конкурент на раднолам- пата. В резултат на тона от 1955г, пасам започня бързата транзисто- ризация на радиоелектронната апаратура, като л нес електрон- пнте лампн намират приложение само в прсдавателпте, в няяом нромишлени устройства и н слевиалната радиоизмерителна апаратура, Особеио перспективно се оказа внедряпапето на транзисторнте ь слек^ тронноиячнелителннте машнпи, конто дотогава се съетояха от голям брой радиоламп и (напр, 50 000 ) и заемзха помещения от две-три стаи. Тева по- ложи начисто на полупроводниковая микроэлектроника, конто с право мо- же да се нарече едко от чудесята на чоаепткия гений. Така се род их а ин- тырилкитп'. схема, при конто в кристал с размери примерно 4x4 мил и метра се съдържат 10 000 транзистора! С тяхна помощ се пости га почти фанта- стична миниатюризация на електронната апаратура. Ето защо радиоелек- трояиката заема водещо място в съвременната научно-техническа революция и в лрогреса на дялото човечество. L7. Възникване на радиолюбителското движение Възможността да се предава говор и музыка на големв расстояния с по- мощта на радиовълни представь я вал о за времсто сн истинско чудо. Диес ние сме свикнали с радиоприемника п телевизора, но ис-възрастните хо- ра с умиление си спомнят за периода 1925—1930 г.. когато с трепет са поставили слушалхите на ушито си, очакаайки дачуят далечен говор или музмка, (Първите радиопрнемници били съе слушалки.) След Първата световна война „чудото на радиовълните*1 замнтрвгунал о много хора и те започпали да изучават „тай лите14 на това открытие, като ня- кои сами започнали да си строят радиопрнемници и предавать и. Така въз- никнало радиолюбителското движение, което обединява в своите редкий хора е различии професии и возрасти. Откачало на радиолюбителите не се обръщало голимо внимание и за да не Ииречати на служебиите радиовързки, им бил предо ста вен къелпълноаият обхват. (По това време се считало, че дългите вълни са най-перспектившт) Но изведнъж в края на 1923 г. двама радиолюбители установили радновръз- да между Англия и Америка на къси вълни, в то с маломощни предаъатели, Това открытие предаэеикало поврат, като специалистите применили стпо-
шението си не само кьм късите вълни, но л към радиол юбителнте- За това говори офицвалтзият алел па редица лравителства. отправен къ?л радполю- бнтелнте от цял свят за съвместни проучвания при овладявапе на да лечи li- re радноврьэки ::а къси вълии. И резултатите не яакъснели само след е-р на година радиолюбителите установили връзка на хъеп вълни между Аталия и Нова Зеландия при изпслзуванс на мало мощи и прсдаватсли. Така била доказана възможзтостта за радновръзка между коп ла с г дне точки от зег/ио- то кълбо. Тот попп и ил о н авторитета на радиолюбителе кото движение, като довело до и.<гг.ттяке на международно спор азу мен не, с което опреде- лена къеовълъот '.'Схвати се. предоставят да работа на радиолюбитвлите. Днес радиолюбителе кото движение не е само »хоби“т а масова школа за са- мосяюятыно пышшаваме на кваяцфикацияпга в областта на прнех:ната и предавателната техника, тол смех ан я ката, радиоуправлеинето, телевиз1гята, електроакустиката и ъ н. За това говори фактт>т. че като радиолюбители са започналл кариерата си много нац:и н чуждестраинп ученит сред конто съветските академиии ifeiu, Берг, Введенский, Сифоров и т> н. Радмо- любител бе и остана до края на живота си Ернст К per; цел — радистът на прославената през J937—1938 г. полярна екследицня ня съветскня учен Папанин. За значение™ на радиолюбителе кото движение говори и фактът, че през Вели ката отечествена война хнляди радиолюбители навлязохав ре- довсте на Съветската армия и да ди ха своя принос за п обедата. като над 300 от тях получи ха званнето „Герой на Съестския съюзЛ У пас радиолюбителе к ото движение се заражда в периода, когато в стра- нага са внесены първите радиоприемники. Сред „запаленнтеи радиолюбители по снова време са били пр оф. Асей Златаров, Елин Полин и дрР В 192G г. бил основан първият радиоклуб,чиято задача ебилг: предимно просветитель ска, а 9 годи ни по-късно започнало да излила и първото радиолюбителе ко списание. След 9. IX. 1944 г. радиол юбителското движение у нас се и оста в я на орга- нпзирана основа. Създават се редина окръжни, градски и районка радио- клубом, където хиляди м ла дежи и девойки под ръксводството на опнтни спе- ииалпс.ти овладяват ралиотсхниката н повишават квалнфикацията си. По несфицяални давни днес в страната имя над 30 000 радиолюбители, от конто над 300 и^ат личи и радиостанции. На големип- грижи, конто днес се полаглт за развитие на радиолюбителе ската дейност у вас, радианюбптслите uti сварят с киннретии дела. За това свидетелствуват не само двустраннпте радиолюбителеки връзки, чийто брой годишпо надхв-ърдя I 000 Обб. но и големпят брей експонати, представ я- ни ежегодно на в ал еж бите на ТНТМ. Това недвусмыслен о показва. черадио- любителнте са в птрьитс педпци на носю-елвте ria техническая прогрсс у вас и по тйкъв начин претворяват в дело лартийния лозунг ,тБългар- ската нация - папин тсчяческа, напия комунистическа'О L8, Развитие на радиотехниката у нас Развитие™ ira радистехни ката в Бългярпя запечва проз 1923—1925 г.т ко- гато са внесена от чужбина първите радяоприемпнш! криг. 1.3). С тях &а би- ли ириемалн само чу жди станции, тъй като по това времс у нас нс е и мал с граждански радиол редавятел и. Стат нети ката покезва. че и J927 г. в страна- та е имало венчко 427 радиоприемника. Ирез 1929 г. !уупа рзлполюбнтелп построили първпя радиоиреданагсл с кошяост 56 пата, kljo ^.тед Д.е г-даиш- иегова га мотцпост била увеличена ft
а;□ ГВД п/гга. В 1935 г. рпдиоразпр-ьскването става държавен монопол, а две i од] гл и ||;;<-.ъсис- 5;:т>а построен предавателят на Радио София край с. В а ка- рел Яи гона нреме з г граната ле с имало радиопромишленоет и радиоприем’ JJJlIiTL il ЧЗСТИТС бк.-Л! ЗнЛСЯНИ СТ ЧужбИНЗ. Сл>\; 9. IX. ]944 г. залочва бурппят възход на нагдата Родина, Б стра- ната се от:.;'и пат как то сретни, тзча и висши технически учебпи заведения по р.\т;>.)тсх|[ л ^секите спец кал пост и. I’ дновремекпо с топа се полагат остави- те па рсдиста радиопром нелепо? г, к л го започва строите л ството на първитс Фнг. i.i Ф>!1. 1.6 заводи и 1:ред1!р:[ятия. нроиззеждащи слабоголова аиаратура. В 1959 г, влиза и снгллсатинин Со рпнжият телевнзион^ч прелавател, след което за- лочва и к рз>кл;п1ето па и>:.[- vc-y.io от ретранслятор и к нре^азателя с оглед песочит;: поогра^а ла ди l-з приеча в ннлагг с у ран о. 10
Диес Болгария е страна със силно развита рядноелектронна иромишле’ пост. Прея 1980 г. у нас е имало около 2 000 000 телевизора и 2 500 000 ра- диоприемника, tech гол ямата част от конто са родно производство. Нис крО’ извеждаме радиоприемники {фи: . ],4), телсвияори (фтн\ 13), радиол р ела- ватсли, радиолокатора електрсшЕюсметачни магшзни (фиг. 1.6), магнгчо- фОЕ'иь полупроводников^ нрибори, високоговорители* радиочясти И Г. ([. 1,9. Какво означала думата „радиоэлектроника** До прели две-три десегилетия ^адиотехпиката обхватайте главно piiAi'O- предаватслЕтата и радиоприем нага техника. Диес думата радиотехника с сече замелена с по-широкообхеатната дума радиоеяектрон ш<ит конто й^?/оч- я-:? 6 га не сама) радиотехниками, но а редиса нови области на чоееткоти лна-кгГ, есяд-о пол у проводи и коза слсктроника. импулена техника, електрон- ноизчигл птелни машин ит слектроппа а.лом.ттика, тслевизия к т. и. Отту к се вижда, *е дск&То откачало радиотехяиката с била евързана с предавало ит информация ни бе в ж и че я път, днес радиол с ктрояикати с навлязла дълбоко п почти всички области на човешкого лизнет1?. Без радиоелектроникята с я не- мислими EdC само радиол ряемнинпте, теле в я. :ор яте и магнетофоиите, но и слектроннлкзчнслителннтс машшш+ Е^осмичес.кпте корабн и ркксти. кибер* нетичяите устройства и автомяти. наГгточпптс измеритслии иргsGopn в апа- рэти, енръхзвуковитс сямолети, електронннте ми крое коп и и т. н. ЗАПОМНИТЕ! БОткрвателяг на радиото е руският учен А. С. Попов, Той 1 открил рад ното на 7. V. 1895 г. Дата та 7. V е определена ; като Международен ден на радиото. ’ 2, Първоначално [атиотехняката е обхватала главно радио- i пряемната и предавателната техника. Обаче лорадн възниква- не го на нови области на човешкото знание понастоящем се използуна думата радиоелектронина, конто е по-пълна и всеобхватна, 3, До 9.1Х.1944 г. у нас не е имало радиоелектронна проминь леност и всички радиопригмници и части са били внасяни от чужбина, Днсс България е страза със енлно развита ра- . дноелектронна промишленост. Ние лроизвеждаме яай-различни I радиоелектронни апарати и устройства, конто изнаскме в много страна на света, j 11
2 Основни сведения за електричестного 2Л, Електротехникатв е основа на радиоелектрониката Всекн знпс, че радмипрпемнипите, телевизорите. магнетофоните и другого радиоелектронни устройства работит с помошта на електрнческмя ток. Но докато при обикноиските машини имаме движстн се части и явлениита са наследии, и радиоелектроннката като че ли венчко е мъртво =т неподвиж- но. В действителност тока спокойствие е привндно, защото всеки провод- ник и всеми дстайл са гъс.тс гнаселснии с'невидима за нас електрони. конто извършват певъэбраэимо сложим движения. Електрвчсскнят ток се иоражда в микрофона, иротнча през антената, образува радвовълни, уенлва се от транзисторите, задействува лисокоговорлтеля, чертае образи по скрапа на телевизора и т. н. Ето защо аеладяването на слсктрониката е немыслимо без познасанеяю ?;д електр инеск ия ток и неговитс закона. 2.2. Наелектризиране на телата Още древните народи са познавали свойството на кехлибара (вкаменеис смола от иглолист!tn растения) да привлича лети т?лца, когато се натрие вълиен плат или кожа (фиг. 2J). Понеже на гръикм език кехлибарът се нз- рича елсктрон> от ту к е произлззло и името на електричеството. Наелектризнрваието па телата остан ало ?-е- лроучсно до край на XVI век, ко raw било скрито, че и други вещества. - например с гъ к л ото, сярата, емс- лата, червеният восък и др. - притежават подобии свойства. Опи- тите показали, че при наелёктр изн рване на телата винаги се по- Ф иг. 2.1 яучават два вида елек^ тричёство. Електрнчссгвото ri-.i стъклената пръчка било изречено положителне, а елсктрпчеството на смолената - отрнцагелна, Така възннкнали и означе- нията плюс (-]-> и минус (—). 12
А какви промен и стават р? стъклптп и емолата <йява наелектризирв^ети? при триеие? Как се обя- 2.3. Обяснение на яаелектризирването Всички предмет и н вещи.с гп а га изградеии от малки частици» наречен и атоми. При твърдите в-нцгства атомите са здраво свързанн по между сиь до- като при течкостите и назовете тез и врьзки са с лаб и. За да разберем колко са малки атомиге, Е/ека кажем, че в ед па капка вода атомите са повече, от- келкою са води иге капки л Черно море! Фиг. 2.2 В секи атом се състои от положнтелио ядро, около коего об и калят с ш е мет- ка скорост отридателно наслектризирани частици, фнг\ 2.2 са показан и атом иге на лекия газ хелнй и начин са нзградспп атомите те па всички други ХЕ'Мически елементи. В нор мал но състояние броят па обикалящитс едектрлни е равен па брои на положитслните товаре! б ядрото и атояът като наречени електронв. На на желязото. По подобен nt у трален ament ц.адо е гмктричес ки нейтрален. Чрез триене, нагряэапе и др, е възможно от най-вън1пната орбита на атома да бъде откъспаг един или ня кол ко електрона, В този случай^поло- жится ин те товари в ядрото ще :;з1ючнат да’лрео- бладават, атомът се нревръща в пзложителяо наелектриэирана частица и се нарнча положите- лен Йон. Освен откъеване е возможно и присъе- /77£Л Ay отрицателен йен О Фяи 2.3 Лнняваие на допълнитилни слектропи, ката атомът се превръща в отрикателно наелсктрд:. ирана ча- стица п се нарича отрицателен Йон, Всичко гона е показано на фиг. 2.3, къдсто атом т е. са предста- ве[ги в опростен вид. При паелектризирване на телята имаме откъеваие и прибавяне само на електрсни, а пол ожител ните товар я са неподвижна, защото се намират в ядрата на атомите и са здраво свързани с веществото. Например при трие- не на стъклена пръчка с вълнен плат тя се наелектризирва положително 13
а платът—отрииателно, затцсто електронитс преминават от пръчката в плата. При трисне па смолена нръчка електронитс преминават от плата в пръчкатя, затова нлап^т се паелектризирва положително, а пръчката отри- цатслио. Прибавяпето н отнсмапсто на електрони от атом иге се нарича още иони- зация ь То няма нищо общо с разбиването на атома, при което се и роме ня строежът па ядрото. 2Д. Електрон Без преувеличение можс да се каже, че електронът е най-забел ежи тел ну- та матернална части па, конто създаде пялл епоха в науката и техниката. Нека се запознаем по-отблизо със сиойстаата и особеностпте па тозк „чаро- деи1'. Електрппът е извънредко малък. Ако прпемем, че той прсдставлява сфера, нсговият диамстър е 100 000 пъти но-малък от диаметъра на атома, А теглс- то па един електрон с толкова иомалко от гра.ма, кол кото грамът е полек от земпото кълбо. При наелсктризпрвапе па телата имаме преманаване на електрон и от едко тяло е други, но поради мал ката маса на електреша видима промина в теглото па тези тела не со забелязва. При това иска подчертаем, че електро- ните на всички вещества и химически елементи са съ&г.ем еднакви, Редица остроумии if изум л тел н.п по своята точност опити, паправени от физицитс, позволила да узнаем ие само диамстьра и масата на електрона, по и големипата па иегов и я отрицателен електрически заряд. Като сравним размерите и масата на електрона с пеговия електрически заряд, ведпага забелязвамс, чс в нищржен обем с ^концентриран^ сравни- телно голям електрически заряд. Масата на електрона е извънредпо малка спрямо огромните сил и, конто могат да .му действуват. В тива отношение той прилича на малка птичка, която има мощноетта на самолетен мотор, Поради това електронът е лзвънредно „маневретП — той може да се деижи с огромна скорости и да изеършва милиарди трептенил в ед на секунда. Сам за себе си слсктронът е малка частица с ншцожен електрически то- вар. Обаче при различимте електрически явления броят на участвуващнте Ыектрони е огромен и резултатнлят сфект може да бъде много голям, 2 5, Единица за количество електричество Радиослектропиката е прилежна наука. Това озпачява, че тя не само ЕЕЗучава явлен пята, по и създава нови и сложив устройства, Проектиряяето и конструирането на тези устройства е евързано, от едка страна, с матема- тнката, а от друга — с велпчините, харэктеризиращи електричеството. Вече знаем, че при яаелектризирваяето на телата имаме или отнеманс, или добавяне на електрони. За оценка на това явление си служим с пои яги-г- то количеств) електрнчестдо. Единица та па количество електриче.'ТВО се наричз кулон в чегг на фрепския физик Шарл Кулон (1735—180S). Един кулон електричество се равнява на следния огромен брой електро-тн; ” 1 кулон=6 300 000 000 000 000 000 електропа. Когато чрез трпене наелекчризираме стъклсма или смолена пръчка, нпе отнемаме или прибавяме хиляднп части от кулона количество електричсство. 14
Независимо от това броят на участвуващите електропи е огромен и въз.тиз& на стотици и хилядн мллиардн. , Електрическо поле Фиг. 2.4 връзка с това нека припомним ос-ювпия природен Около всяко наслектризирано тяло съществува електрическо поле, ност<> е невидимо за нас. Електрическото поле имя това свойство, че. а ко в иего поставим други наелс* ктризнранм тела, вър- ху тях да заяочнат да действу в ат опреде- лены сили. Слсдо ва- те л но еле ктрическ о то поле е носи тел на енер- гая. Тази епергия не се е получила от нищо, а е за сметка ня причи- нам, конто с паелек- тризкрала телята, Във закон (закон за запазване на спергкята): е.чергията ните ее губи, лито се. гъпда&а, тя само премпнава от един вид в друг а от едко тяло в друга. На фиг. 2.4 е показано как няелсктризлраяите тела си взаимодействуваг посредством евоите електрически полета. Трябва да запомним, черазноимен- но навлек тризираките тела се привличат, а едноимвнно иаелектризирани- те се отблъекеат. Елекгричсското поле се характеризнра главно с две величин]!: потока и- интеязятет (напрегнатост). За положителна пасока на полета се приема посокатя на положителко- към зтрицателно зареденото тяло. За нагл ед ноет слектрнческото поле сс изобразят с т. нар. електрически си лови линии, конто изхождат от положи- тел по към отрицателпо зареденото тяло. Тяхната форма е евързана със си- лата, конто бя действ увала на един свободен положителен заряд, по ставен- в дадена точка на полета* На фиг. 2.5 са показана електрпческите полета на. Фиг. 2ч5 раз неимении и едиоимегппт заряди. Там, където сезловитс линии са по на- гъсто, интензитетът на по. л сто е по-кол ям. На фиг. 2.6 е показано елсктрнческо поле между две разноименно наслок- трнзиряин моталки плечи. Голожитслипят електричсск^ товар, постанов в топа поле, ще се движи ло посоха на по лето, защите се ярив лича от отрица- тели ата и ее отб.тксква ’от тюложителЕ.-ата плоча. 15
Дно в същото електраческо поле поставам електрон (фиг. 2.7), понеже той с отрицателна частица, тце се отблъсква от отрицателната ллоча и ще се привлича от положятелната, т. е. ёлектронът ще с? Жижи срещу г.осоката на полета. Горит е лаа iipj’icpa показват, че полета иаистипа е посител на еиергия, тъй като при определена условия то .йодате да избършва работа, като прена- ся електрически заряди. ЗАПОМНИТЕ! 1. Веществото е изградено от малки частици, наречен» атоми. В нормалния случай те са неутрални, защото броят на поло- жителните товар» в ядрото е равен на броя на обикалящи- те отрнцателни електрони. 2. При отнемане или прибавяне на електрони атомы вече не е неутрален и се превръща съответно в положителен или отрицателен йон. 3. Наелектризирването|иа телата е евързано с отнемането или прибавянето на електрони. Положительнее товари са неподвижно евързанн с ядрата на атомите, т. е. с вещест- вото. 4. Около всяко наелектризирано тяло съществуна електричес~ ко поле, което е носител на енергия. б. Свободният електрон, поставен в електрнческо поле, започ- ва да се движи срешу полето. Поради малката си маса и значителния си заряд електронът, поставен в подходящи полета, тоже да извършва милнарди трептения в секунда. 6. Единицата за количество електричество се нарнча кулон. (б
3 Постоянен електрически ток 3.1. Проводници и изэлатори Веществата, в конто яма значителен брой свободны токоносители (елек- троня или йони), се наричат проводници. Добри проводници са в с и ч к и метали, разтворнте на солите, кисел пните и обновите, влажиата почва и др. Чонешкото тяло също п ров еж да електрически ток? особ ено а ко ко жа- та е влажна. От металите най-добър проводник * среброто, след него слсдпат медта, элатото, алуминият, цинкът, жслядото и т. п. В практиката най-често се използуват меди и проводници. Ако с въображаема лупа, увеличаваща мили ар ди лъти, разгледаме мета- лен проводник (фиг. ЗЛа), ще з ябед ежим, че от най-външиата орбита на всеки атом липсва по един електрощ т. е. атом нт е представляв ат положител- ен Йон и. Тези йонн, макар и отдал счел и един от друг, са здраво евързанн оомежду сисмеждуатомни с и л и и така се оенгурява твърдостта на метала. Между пол о жите л ните йон и хаотично се движат във всичкн по- соки свобод ни електрони. Това хаотично движение се нарича още термично трептене и е толкова по-интепзивко, кол кото е по-писока температурата на метала. Броят на свободните електрони в един кубически сатттиметър метал е огромен и дюже да напишем J ста метал съдържа около 100 000 000 000 000 000 000 000 свобод ин елсктрона! За сравнение ще кажем, че това число е :то-голямо, откол кото броят на пе- сьчинките, съдържащи се в 100 вагона, пълпн с пясък. Металл 4 Пърл егьякк г рлддоеде*триянк|тл 17 Фиг. 3.1
Нека отбележим, че металите като цяло са електрически неутрални, за- JUOT0 положителнитс заряди на Йоните се компенсираг от отрипателпите заряди на точно същия брон свободой електронк. Веществата, в конто л и лев ат свободны токоносители, се наричат взолато ри или диелектрици. Към изолатерите сладят въздухът, каучу кът, порцела- нът3 лластмаииге, слюдата, парафинъь маслята, копртшата, смолите, сгък- лото, тетинаксът, бакелитът. дестилпринята вода и др. Ако с наш ат а ,,въл- шебна11 лупа разгледаме една нишка от изолятор (фиг. 3,1 б), ще забележнм, че тук всичкн електрон и са здраво евързаяи с атом и те. Следователпо в дао- латорите липсват свободна токоносигпели. Както |дс видим по-нататък. различайте видове проводяици и изолятори са осповните матер и ал и, с конто си служим в електротехниката и радио* електроникатаг 3.2, Електрически ток Насоченото движение ни свободна токоноситеяи. ее нарича електрически ток. При металите електрнческият ток се дължи на насоченото движение само на един вид токоносктел и — слектропите. Нафиг. 3.2 а е показан ус- ловно мета л ей проводник, през конто не тече ток. Виждаме, че неговите сво- бодни електронп се д в и- ж а т хаотично в най-различни по- соки вследствие на термичното т р е п т е н е. Когато през проводника протича токт свободните му елек- трони се’ движат насочено в определена посоха (фиг, 3.2 б), Но кой може да ФИГ з а породи електрически ток в проводниците? Вески от нас познана плоската батерийка за джобно фснерче. Тя представ* лява источник на електрически ток. На отрицатели ня полюс на батер им ка- та имаме излишък на електроищ а па положителния - — недостиг. Следова- телно между нейните полюси съществува слектрическо поле. На фиг. 3.3а батерийката е евързана чрез ппс-ГлОдг^*?: с една крутка. Когато през клю- ча затворим неригата, електричвекогпо псАв, по роде но о tn бап^рийката, ее разпроотранява по с огромно ено рост. То действу в а почти едко- временно нърху всички свободой електрани н тс започват да се движат на- сочено^ т. е, протича е лек три чески ток. Важно условие за протичане на елсктричсски ток е веригата да бъдв аа- творена. В отворена верига елентрически ток не може да протича. Нека отбележим, че при затворена верига еле ктр и чес кото поле действува и върху положмтелннте мони на метала, ио те са здраво евързани с вещество- то и остаоат неподвижни. 18
3*3. Източници на електрически ток Източници на електрически ток са батеринте, акумулаторите, динампма- шнните, различимте в идоле генераторн и j , гт, Те произвел дат електрическа енергия за сметка на някоп друг bi ед енергия, например химически, механич- на, топлинна и др, Слсдователно и при токоизточпицнте с в сила законът за запазване на еиергията. Вески токоизточник има ссойството щзи затваряне на ее рига та да създа- $а в проводниците електрическо поле. което действува с определена сила върху свободtiитс им елсктротш. Затона се казва, че всеми токоизточннк притсжава определено електродвижещо напряжение (е. д. н,). Източниците на електрически ток не произвеждат електро- н и, а чрез създаденото от тях слектричсско поле задвижиат сво- бод и и т е еле ктро о» иамиращи се в самите проводницн* В това Фиг. 3.3 отношение всеми токоизточннк може да се оприличи на помпа* ко?:то зад- чижва водата в една затворена система от тръби (фиг+ 3.3 б). Както батерия- та предана енергия на круиз ката, така пом пата предана слсргия на турби- ната. Очевидно при одна неразклонена система количество™ на водата, която протича в добелите и тънкнте тръби за единица времс, е едно и също, само че през тънкнте тръби подппте части ци се движат с но-гол ям а с к о р о с т. По същия начин може да се каже, че салата на тока. в една мразклонена електрическа верига навряд е една и съща, само че в дебел и те проводници електронитс се движат ло-бавтю, а в тъяките — по-бързо. ЗД, Скорост Е?а електрическия ток Електрическото поле се разпространява по проводниците със скорост 300 000 километра за една секудна+ Тази скорост е толкова гол яма, че за една секунда полета може да обиколи земното кълбо близо 8 пъти! Скоростта на насоченото движение на електроните в проводниците е да- леч no-малка и завися от плътността на тока* В иажежената жичка на елек* 19
трическата крушка слектроните се движат със скорост 1—2 сантиметра в секунда, докато в шпуровсте и кабелите тазы скорое? не надвишава 2—3 милиметра в секунда. Тук може да възннкпе въпросът; защо се каэва, че скоростта ла електрическпя ток е огромна? За да разберем това, пека си представим пякалко десетки кубчета, на ре- дек и плътно едко до др у го по права линия върху гладка повърхиост, А<о натиснем нървото кубче, въздействието ще достигне почти момент ал но до последнего кубче, обаче скоростта на отделимте кубчета няма да бъде много гол яма. Но г.ъщия начин при зэтвяряие па веригата електряческото поле се разпростралива с огромна скорост по проводника и почти едно- времвнн6[эадеижва как то близките* така м далечните електрони. Поради това е прието да се казна h че електрнческият ток се р азпростран ива по проводницитс със скорост окохЮ 300 000 километра в секунда. 3.5. Посока на електрическия ток Вече язясиихме, че при металите електрыческпят ток се дължи само ня един вид токоносктели — електроните- При електролитоге обаче ел^ктри- ческият ток се дължи едиоврсмелпо както на електроните, така и на поло- жителните йони. Подобия е картината и при полупроводиидите, където електрнческият ток се обуславя от два вида заредеяи частицы — електрони и дупки (дупките имс.т снойствата на положительно заредейи частицы, зато то предела вл яват мести, където липсват електрони). На фиг. 3,4 а с показан условно полупроводник, през конто не тече ток. Виждаме, че електроните и ду и ките се движат хаотично в н ай- различии косокп поради термин eioto трегпепе. Ко гати към полупроводника е свьрзап токоизточник, той създава електрическо ноле, като дупките ее движшп по посока на полета, а елЕктро- ните се даижат срещу полета (фпг. 3.4 б)Р По-пататък ще сс убедим, че за редица электротехнически правила е нуж- но да се въведе понятнето логика, на тока* Обаче видяхме, че в редица слу- чаи токът се дължи на два вида токонос и тел и (положителни и отрицатели и), конто при наличие на елек- трическо поле се движат в противоположны посоки. Още в мн нал ото столетие било ирието под п о с о- ка п а електрнческия ток да серазбира п о со к а т а на дви- жение if а положи- телните токонос и- т е л и. (Тогава не се е зна- ело, че в металите токът се об у славя само от електрони- те.) По традиция това прави- ло се е запазило и до днес, като по такъв начин посокатп на тока в металите е противоположна на посоката на движение на влек* троните (вж+ фиг, 3-3 а}. Обръщаме внимание, че при чертане на схемы стреляйте, конто се поста- вят по мроводниците, показват не посоката на движение на електроните, а посоката на тока (вж. фиг. 3.3 а). 20
СлеЛаъателно то к ът във вън шпата ее рига тече от положите лния по- люс на токоизточника към отрицателния. 3,6. Големнна на тока Големнката на слектрпческия ток се измеряя с количеств ото електриче- ство, преминуло през напречното сечение на проводника за една секунда. Единицата за големлпа на тока се парича ампер (А) в чест на френскня учен Андре Марн Амяер (1773—1836). Ток с голем ина един ампер тече тоеава^ когато през напречното сечение на проводника за една секунда пре. ми нова един кулон електрич&лп&о. Следователно можем да напишем: 1 кулон ампер- ---------- Г 1 секунда Във физиката е прието голеинната на тока да се бележи с /, количестве™ електричество — с Q, я времето — с /. По такъв начин гористо равенство може да се напише математически така: (3.1) Това е иървата формула, конто срещаме в тази книга, Затова нека пока- жем с един пример как тя може да се използува. Пример 3. L К аква е голем пната на тока, ако през на прочного сечение на дин проводник за 0,1 секунда протича количество електричест во 0t5 кулона Тазн задача с елементарпа, но въпреки това всеки „на ум11 не може да я реши. Тук на помощ ни идва математиката, И паистина след заместване в горната формула лолучаваме лесно резултата г <? 0.5 /= □ ампера. В радиослектрониката обнкнове-ю се ра- боти с ъ с с р а в н и т е л н о малки то к о в с (по-рано са л нарнчалн слабо- го ков а електротехинка). Затова в практи- ката твърде место се използуаат по-мул ките единици милиампер бедна хнлядна от ам- пера) и микроампер (една милнонпа от ам- пера), за конто можем да напишем: 1mA =0,001 А, 1|1А = 0500 0 001 А. Като пример можем да споменем, че то- кът, който нормалпо протнча през радио- •лушалкнте, е 1—2 mA; токът, конто кон- сумира един голям транзисторен радиоприемник, е 10—20 mA; токът през осветителиата крушка за джобно фенерче е 200—300 шЛ; токът през елек- трнческите юти и е 1-2 А;токът през еле ктр и чески те котлов и е 3—6 А; токът през средне големите е ле ктр сдвига те ли е 10—20 А; токът през вто- рнчната намотка па слектрожените е 100—300 А. 21
Големииата на тока се измерил със специален уред, наречен амлерметър. Той се включва във веригата така, че електричеекият ток да преминаеа преэ него, като „влмза41 през положителната му клема и ^излиза’* през отрица- телиата (фиг. Никои амперметр и са част от комбиннрани измерителям уреди (мултяце- ти), снабдени с подходящ п рев ключи* тел > Съществуват и отделяй уреди— мнлиампермстри и микроамперметр и, с конто могат да се измерват твърде малки токове. 3.7. Електрическо напреженис Когато премипэва пред даден консуматор, електричеекият ток извършва някзква работа — например загрява жичката на слектрическата крушка, привлича к отв ат а на електромагнита, задвижва ротора на е л ектр о двигате- ля и т. н. Извършената работа зависи не само от преминалото количество электричество, но и от лриложеното напряжениеь В това можем да се убедим от фиг. 3.6, иъдето са показами крупка за джобно фенерче и обикновеиа 40* ватова осветители а крушка. И през двете ламп и протича ток около 0+2 Ат т. с. за единица време преминава едко и съ щ о количество елек- тр ячество. Обаче втората лампа свети далеч no-си л но, защото п р и л о- ж ен о то н а п р ежен и е е п о - го л я мо. Тук възниква въпро- сът след като количеството слектричество е едко и също, защо във втория случай електроиите са носители на по-голяма еяергия и различават ли се по нещо влизащите в круги ката електрони ат иэлизащите? За да обленим това, нека разгледаме фиг. 3.7, където са показами два случая на изтичане па ед и о и също количество вод ат но от различна височина. Тук също можем да запитаме: эащо във в тор и я случаи енергмята на водните частицн е по-гол яма? Енергията на водните частили се обуславя от земното гравитационно поле. Когато части- Фиг. 3,£ ците ггадат по посоха на по- лете, те освобождав ат енер- гия, конто може да се нзнол- зува. По същия начин енергията на електроиите с евързана с електрическото поле, създа- вано от токонзточника, Това поле действува на всеки елек- трон, като при своего дви- жение електроиите освобож- дават енергня. Но докато водните частник падат вина- ги към центъра на земята, електроиите „падат“ от еди- ння полюс на токоизточника към други я. Напреженмето между две точки от една електрическа верига се измерен е извършената работа за пренасяне на единица количество електричество от едната точка до друга та. Единицата за иэмерване на електрическото напре- жение се нарича волт (V) в чест на итзлианския физик Александре Волта (1745—1827)- Между две точки съществу&а напрежение един волт, амо за 22
пренаеянето на един кулон, електричеетво ее из&ъри&а работа един джаул <Единйиата джаул се разглежда по-лодробно в т. 4.8.) Следователно можем да напишем 1 волт- LW-?- 1 кулон Фиг. 3.7 В электротехника та е прието напреженнето да се бел еж и с букзата £/, а работать или епергията — с буквата А. (Обръщаме внимание,’че в техни- ката понятнето работа и енергия означават едко и също.) По такъв начин горното равенство може да се напише математически така: Нека с един пример покажем как ме- же да се използува тази формула^ Пример 3.2. Да се намери напрежени- етп в краищата на един консуматор, ако прем и нал ото количество электричество е 0Д02 кулона, а извършепата работа — 0t08 джаула. Заместваме в горната формула и полу- чаваме Ь = — - = =40 волта. (J 0.002 4 Освен единицата волг в лрактиката че^ сто се използуват и по-мал ките единици шиливолг (едка хил я дна от волта) и ми- кроволт (елна милионна от волта), за кои- Фиг. 3.8 от можем да напишем imV=0T001 V, 1рУ=ОДОО 001 V. Като пример нека кажем, че пап режен исто, коего радио i грел а вателнте пораждат в приемлите аптени, е десетки и стот;щи микроволтове; напреже- 23
нието, което се поражда в микрофона при наличие на звук, е десетки мили* Волкове; напряжение™ на мал ките кръгли батерии за транэисторни прием- НИЦ1Г е 1.5 V; пипреженпето па плоската батерия е 4,5 V; напрежението на автомобил ните акумулатори е 12 V (има акумулатори с 6 н 24 V); наиреже- нието при тслефопите с централно закранване е 60 V; налрежемието в осве- тителпата мрежа е 220 V; напрежението на далеке пр овод и те достига до 400 000 V; напрежението на светкавиците е десетки мнлионп Болтове. За измерванс на напрежението си служим със специален уред, наречен волтметър. Когато желаем да измерим напрежението между две точки от да- депа електрическа верига, воятметърът се включяа към тези две точки., без да сепрекъсеа вериеата (фнг. 3.8). Както при ампермстъра, така и тук трябва Да се спазпа гюлярпостта, като токът трябва да 7.влизя1‘ през положителната му клема и да „излиза" през отрицателната. Някои волтметри са част от комби- нирани измерителям уред и и са снабдени с препключвател за различайте обхвати. 3.8, Електрическо сопротивление Вече знаем, че слектрическият ток в метали те представлява па сочено дви- жение на електрони. При своето движение ел ситро пите се удрят в атомкте и движенисто им се затруднява. Като вземем под внимание, че атомите на веществото извършват и термички трептеяия. става ясно, че вицчш провод- ницы оказеат определено ФиГч 3.9 сопротивление на електрычсския ток, Едннината за измерване на електрическото сопротивление сс наричасм (Й) в ч ест на нем- ения физик Георг Ом (1787—1854), Един омсъ- противление има очл проводник, в краищата на конто, око приложим напрежение един волт, токът през нсео би и мал еолсмина един ампер. Освен едкннгитз ом s практиката често се използуват и по-големите единицы килоом (хи- ляда омз) и мегаом (един мил ион ома), за ко- нто можем да напишем 1 кй - J OGQ Й, 1.МЙ- 1 000 000 Й. Като пример можем да споменем, че съпро- тивленисто на шнура за котлон е около 0,01£); съпротт: влек него на меден проводник с дължи- на 67 m и сечение 1 mm2 е t Q; сълротивлеяи- ето медей проводник с диаметър 0,10 mm. (колкото е човешкият косъм) и дължина 10 m около 20 Й; съпротивленнето на нагрятата ж и яка на едка 40-ватова осветители а крутка е около 1 000 Й; еъп роти вл ей вето на чоэешко- то тяло между ръцете е около 5 000 до 200 000 й (завися от кожата — влаж- на. груба и т. н). При използуване на формулы съпротивленнето се бел ежи с буквата J?. Съпротииленнето на един цилиндр ячеи проводник може да се камер и beji формулата 24
/?=?4’ (3.3) където I е дължината на проводника в метри, a S — сечението му в квадрат- на миниметри. Величината р (гръцката буква ,,ро“) се нарнча специфично сопротивление и при различимте метали има различии стойкости. Така например при среброто р=0,016, при медта р---0,017, а при желяэото =0,09. Горната формула ппказва, че кол кото проводи пкът е по-дълъг и по-тьнък, толкова неговото съпротивленне е по-голямо. Освеп това съпро- тивлението завися и от вида на метала. Пример 3.3- Да се иамери съпротивлението на медей проводнике дъджина 200 tn и сечение 1,5 mtn’. Заместваме в горната формула и намираме Т?= = 4- = 0,017 “° =2,3 Q. Зч измерване на съпротивлението си служим със специален уред, наречен оимегьр. Той съдържа в себе си батернйка, а измерваното съпротивленне се склзочва направо към клемите му (фиг. 3.9). Понякога омметърът е чзст от комбинирам измерителен уред и има превключвател на обхватите. Съпротивлението на проводниците зависи от темпе ратурата им. При нейното увеличаване съпротивлението на всички метали нараства, защото термичното трептене на атомите става по-интензивно н насоченото движе- ние на слектроиите се затруднява. Например медев проводник с дължияа Юти диаметър 0,20 mm при 20 °C има съпротивленне 5,6 П, а при темпера- тура 50еС съпротивлението му нараства на 6,8 Q. Също така съпротивлението на жичката на електрическата крушка за джобно фенерче в студено сьстоя- ние е около 2 U, а при нагряваве до 20003С то нараства на 17 Q. ЗАПОМНИТЕ! 1, Веществата, в конто има свободни токоносители, се наричат проводници. В изолаторите (диелектриците) липсват свободни токоносители. 2. Насоченото движение на свободни токоносители се нарича електрически ток. Причината за задвижване на токоносите- лите е електрическо поле, което токоизточникът създава в проводниците. 3. За посока на тока е приета посоката, по която се движат положителните електрически заряди. Във външната верига електрическият ток теме от положителния полюс на токоиз- точника към отрицателния. 4. Единицата за измерване силата на тока е амперът; единн- цата за измерване на електрнческото напрежение— водтът; единицата за измерване на електрнческото съпротивленне на проводниците — омът. 5. Всеки проводник оказва определено съпротивленне на про- тичащия през него ток, Това съпротивленне се измерва с единицата ом. 6. Колкого даден проводник е по-дълъг и по-тънък, толкова неговото съпротивленне е по-голямо. 26
4 Основни закони за постоянная ток 4.1. Закон на Ом за част от вермгата На фиг. 4.1 е показан опит, кайто можем да направим сами. В първия слу- чай светенето на крушката е нормално, а във вторил — почти двойно по- слабо. Как се обяснява това? Дадена крушка свети толкова по-слабо, колкого по-малък ток протича проз пея, Очевидно във вторил случай (фиг. 4.1) големината на тока във ве- ригата е намаляда, защото ^маршруты"1 на електро- ните се е удължил и по такъв начин съпротнвле- нието е нараснало. Освен това в първия случай на- прсжениего на батерийка- та действ у ва изцяло върху крушката, а във втория то се разпределя между двете крушки. Чрез подобии о нити се установиваФ че големината на тока эависи както от приложемато напрежтше, така и от съ против леки- ето. Точпата зависимое? между тези вели чин и се дава чрез закона на Ом. Той представлява основна зависимост в електроте- хниката. Когато се при л ага за част от вер и гага, закопът на Ом гласи: големината на тока е право пропорционална на напрежението и обратно пропорцианал- на на съпроти&лвнието, т/ е. напрежението големината на тока —------- -------* с ъпро ти в ле нието По-горе въведохме следи и те означения; I — големина на тока, U — на- прежение, — съпротивление. Ето защо законът на Ом може да се напише математически по след ните три начина; /=-£; /ft -г (4.1) 26
Тези форм ул и позволяват да намерим едва от велячините (ток, ттапрежение, съпротивленне), а ко знаем други гс две. На фиг. 4.2 е показан един лесен начин за запомняне закона на Ом — закритата с пръст величина е равна на отношение™ или произведение™ от Г При и вполз у ване закона на Ом (това се итнася за всички формулы, когато няма сиециална уговорка) величини/пе трябва да се изразяват чрез основ- ните единица и как да се заме- стват във форму/ата. Например, ако глемината на тока е 10 mA» във форму- датя се замества числото 0t01 А; ако съпротивлението е 47 kQ, във форму- ла™ се замества 47 000 Й и т. ш Пример 4Л. Колко голям ток що про- тече през ед по сопротивление със стой- ност 50 кЙ, ако к двата му края при- ложим папрежеппе 250 V? Използуваме закона на Ом и получа- ваме '= =0.005A-5raA. Пример 4.2. Напрсжепието в двата края на едва малка крушка е 3,5 V, а големината на протичашия ток е 0,2А. Да се намеря съпротивлението на жичката (в нагрято състояние). От закона на Ом следва. *=Т= S =17’5 а' Законът на Ом може да се прилага Еее само задаст от веригата, по и за цялата верига. Прсди да разгледаме този въпрос, нека първо се запознаем на кратко с електрическите схеми. 12. Електрически схем» В електротехниката много често си служим със схемы. Това са чертежи, йа конто с помощта на условии зцацп и линии са означепи отдел ни те де- тайли и проводниците, конто ги свързват. На фиг. 4,3 е показано свързва’ нею на една плоска батерийка с една крушка. На същата фигура е начертана и схема та на това свър- зване. Виждаме, че батернйката и крушката са означени със своите условии энаци, а свързващмте ги проводници — с прави линии.*дТе- эи линии не са наклонены» а хо- риэо Италии или верти кал ни. На фиг. 4.4 са иоказани никои основни елсктротехнически детайли и тех- ните схемни означения. Обръщаме внимание как ее означала кръстосвапето 27
Я?зг< - li£? & — (Г&.ч.сърцебшкс Фиг. 4.4 28 да *r ; Ji —J './ 5— )
на проводнидите. Когато в схемата при пресичане на проводницнте не е поста вен а точка, това означава, че ироводниците не са свързани помежду си. 4.3. Пад на напрежението Вече знаем, че ако в краищата на едно съпротивление действува определе- но напрежеяие, през съпротнвлението ще протече ток, чиято големина се да- вя съе закона па Ом. Това явление може да се тълкува и по обратная начин: когато през едно съпротивление протича електрически ток, в краищата иу ев образува пад на напрежението (по- тенциална разлика), чиято големина се дана със закона на Ом. ф На фиг. 4.5 а е показано едносъпро- тнвлеиие /?, през коета протича ток с големина I. В тоэи случай в краищата на съпротнвлението се образува пад на яапрежението Г/, конто може да бъде измерен с волтметър. Необходимо е да се запомни, че тозн край на съпротивле- яието, проз конто токът „влиза“, е по- иоложителен (г. е. има по-висок потен- циал) спрямо другия край, през който токът „излнза41. На фигурата това е означено с знаците и като плюсът съответствува на точката с по-висок потенциал. Пример 4.3. Да се намеря падът на напрежението в краищата на едко съпротивление 7? г .15 кй, ако през него протича ток с големина Z==2 mA. Напрежителният пад може да се намеря по закона на Ом: (/_=//? =0,002.15 000 =30 V. Понятията „но-зисок’1 и „по-нисък“ потенциал са относителни. Това се внжда от фиг. 4.5 б, където потенциалът на т. 2 е по-ниеък от тозн на т. 1 и по-висок от потенциала на т. 3. От същата фигура се вижда, че напрежи- телните ладове се сумират. Например общият пад U е равен на сумата от двата пада U2 и L'a, 4.4. Основни свойства на токоизточниците Всеки токоизточннк (батерия. акуиулатор, токонзправител и др.) се ха- рактерна ира главно с две величини: електродвнжещо налрежение (е. д. и.), което обикновеио се бележи с Е и се измерва във волтове, и вътрещно со- противление Rt, което се измерва в омове. Може да се каже, че е. д. н. е напрежението, което съществува между полюсите ла токоизточника при отворена верига, т. е. при липса на кон- сумаодя. Практически е. Д. н, може да се измери с високоомен волтметър. (Така се наричат волтметриге, през конто по време на иэмерване протича нищожио малък ток; такива са ламповите волтметри, волтметрите с полевн транэистори и др.) Втората важна величина, конто характеризуя всеки язточник, е не- говото вьтрешво съпротивление. То завися от неговата конструкция, а при батериите и акумулаторнте се обуславя и от стелента на изтощаване. Кол- кото вътрешното съпротивление на един токоизточиик е по-малко, толкова той е по-добър. защото от него може да се черпи по-голям ток. 26
Въз основа на горною на фиг. 4.6 а плоската батерийка е представена условно чрев своею д> н- което е 4t5 V, и чрез вътрешното си сопротив- ление което при нова неизтощеяа батерийка е от 1 до 10 12Р (Когато ба- терийката е иэтощена, нейното е, Д- н. намалява примерно на 4 VT като вът- решното й съпротивление нараства до 100—500 £2,) На фиг. 4.6 б е пред- ставен условно автомобилей акумулатор със своею е, д. и, и вътрешното си съпротивление. Обрыцаме специи л но внимание, че акумултаторите имат твърде малко еътрешно съпротивление, поради което от тях може да се черпи много голям ток — напр< 50—100 А. (Заредените акумулатори имат най-чесго/?,=0Т01 Й, докато при изтощеннте акумулатори вътрешното съ- противление нараства до 0,5 £2.) 4.5, Закон на Ом за палата верига Законът на Ом за цялата верига се отнася за големината на тока в една затворена верига, състояща се от токоизточник и консуматср* Този закон гласи: галемината на тока в една затворена верига е право пропорционална на е. д, н, на токоиэттника Е и обратно пропорционална на сумата от вътрешното сопротивление на токаизточника и съпротцвлението R на консуматора. Математически това се изразява така: >- <«> Пример 4Л, Към една плоска батер яка с £=4,5 V и = 5 Q е свързана крутка със съпротивление (в нагрято състояние) 7? =17,5 12. Да се намеря големината на тока във веригата. Заместваме в горната формула: = У4.175 =0’2 А‘ Този случай е представен схематично на фиг. 4,7 д. Виждаме, че когато във веригата протича ток с големина 0,2 А, напрежевието между полюсите на батерийката слада на 3,5 V. Това е така, эащото част от е. д. н. (в еду- чая U/ti=W) образува над върху вътрешното съпротивление на батерий' за
ката, или е д. л. се раздел я като пад на напрежението върху консуматора и пад на напрежението върху вътрешното съпротивленне на батерийката, т, е. E = U+U^. Ано към полюсы те на съгцата батерийка включим друг консуматор съа Фиг, 4.7 4,5 съпротнвлсние Z? — 1 Я (фиг. 4.7 б), лссно се намира, че токът във веригата о I =0,75 А. В този случай падът на напрежепие върху вътрешното съпротип- ленке ще бъде (J#i --3,75 V, а напрежението между лолюсите ще остане само U =0,75 V. Тези примерн показват, че с уееяича&аке на консумииията напрежението между полюсите на всели токаизто^ник намалява. Това на^ маляване е толкова но-голямо, колкого по-голямо е вътрешпото сопротив- ление на токоизточнпка* Интересно с да определим голем и пата на тока, ако свържем полюспте на плоската батерийка на късо. (В практиката топа се допуска само за кратко време, тъй като води до бързо изтош. авале на батерийката.) Пример 4,5* Да се и амер и токът из късо съедппенне на ед на плоска бате-- рийка, ако /?г: 1,5 Q и £=4,5 V. Използуваме закона на Ом за цялата верига (формула 4.2), като вземаме под внимание, че 7? =0. Така за тока при късо свединепие /к получамме у _ -Е- — Jl'5 —ЗА /д“ Я, 1.5 Опитите коказват, че токът на късо съедитгение при съвсем нова плоска батерийка не надвишава 3—5 А, като това е възможно пай-голсмият ток, който може ди получим от ноя. Чрез измерване тока на късото сведи нсние може да се определи вътреш- ното съпротивлелие па един токонзточиик, (Повтаряме, че това е опасен ре- жим за токоизточниците, затопа измсрването трябва да се извършва за съв- сем кратко време — напр. 1—2 секунди). Пример 4.6. Да се определи вътрешното съпротивленне на една плоска батерийка, ако /х—0,5 А и E=4t5 V, Използуваме закона ла Ом за цялата верига, като вэемем под внимание, че 7? — 0h Така за вътрешното съпротивленне получаваме Rt= Е =±^=..-.9 2, ' /к 0,5 31
Ако един токоизточник яма твърде малко вътрешпо съпротивление, в никакъв случай полюсите му не трябва да се свързват накъсо* тъй като по- добен „эксперимент" може да доведе до повреди. Например свързването по- люсите на един акумулатор накъсо ще доведе до протячането на опасно го- лям ток (напр. 100—300 А), което тоже да стопи проводившие и да повреди акумулатора. 4*6* Зйкони на Кирхоф Дотук разглеждахме протичането на электрически ток в неразклояени вериги. Радиоелектронните устройства обаче се състоят от голям брой еле- менти, конто образу ват сложны и разклонени вериги. При изчисляване на такива вериги се използуват законите на Кирхоф. Първк закон на Кирхоф. Той се отнася за кой да е възел от една сложна електрическа верига и гласи: су мата от втичащите токове & една възлова точка е равна на су мата на изтичащшпе токове. Това е онагледено с два примера, показами на фиг. 4.8. Този закон е логично следствие от физпче- ската същност на слектрическия ток* защото то ко носи тел и те не се създават» а само се пр ер азпределят в клоновете на веригите. Понеже в математикам су мата от няколко всличипи се бел еж и с гръцката буква (сигма), този закон се дава чрез следната формула: (4.3) Пример 4.7. В една възлова точка се втичат два тока Д и а изтича токът /3 (фиг+ 4,8 й). Да се намери токът 7а+ ако -=3 mA и /3-*7,5 mA. Въз основа на спомснатня закон можем да напишем Л+/3—/3- Отту к на- мираме неизвестчия ток: /а=/3—ZL ^7,3—3^4,5 mA. Втори закон на Кирхоф. Той се отнася за кой да е затворен контур от сложна слсктрическа верига и гласи: алгебричната сума опт електродвиже- щите напряжения, дейстяуеащи в един затворен участък на веригата, е равна на алгебрияната сума от падовете на напряжение върху съпротивлв- нията в този участък. Следователио за всеки един затворен контур можем да напишем (4л) Фиг* 4.6 В този закон се споменава понятието „алгебрична сума", което означава, че отдел ните величнни (е. д. н. и иадовете) трябва да се вземат със споите знаци. Ето защо при прилагането на закона предаарително си избираме 32
положителиа потока на обхождане и с оглед на ней отдел пите величины се вземат в уравнениям или със знак „плюс", или със знак „минус1' (фиг. 4.9). Нека поясним с два примера как може да се пзползува вторият закон на Кирхоф. — Пъссш № обх:усдане Пмяки на cSxowdaw - -* Токът па$ып и са пслсжшъелки Токъттадът и е>Т?к са тприиаты\гй Фиг, 4*9 Пример 4.8. На фиг. 4Л0 д е дадепа сложна верига, като известии ве- личина са е. д. н. на батерията, съпротивленията 2?l и /?а, както и токът 2j ^мястото ня измерване е означено с кръстче), Т7>рси се големината на тока /3. Прилагаме вторил закон на Кирхоф за затворения контур I, като за поло- жителпа изблраме посоката на въртсне на часовштковата стрелка. При то- зи избор както е< д. н., такай двата пада щебъдатположите;!ни, Така полу- чав аме E=I2R^+IlRli От това уравнение лесно намираме неизвестныя ток /£: 4= -4-К (9 - 0,001.7000)= 402ю- А=0,5 mA. Пример 4*9. На фиг. 4.106 е дадена сложна верига, като известии ве- личини са 2?х> и токовсте /х и /й. Търсят се големината и посоката на тока протпчащ през /?2. Фиг. 4.10 Прилагаме вторил закон на Кирхоф за затиорепил контур II, като за положите л па посока избираме посоката на въртене на часовпиковата стрел- ка, При тозн набор падът върху /?х ще бъде положителен, а надът върху Първи стъпкл в радио ejtKTpcitnjkiri 33
— отрицателен. Понеже посоката на токя през Т?2 не с известна, приемн- ые условно, че той тсче от т. 1 към т. 2. (Ако получим за тока /а положител- ва стой пост, значи сме случили посоката му; ако получим отрицатели а — зиачи, че той в действителност тече в посокя от2 към Л) При такъв избор на посоките и като вземем пред вид, че в този затворен контур няма е. д. н., т. щ ZF =СР можем да напишем О =ЛХ7?1 I Отту к леспо намираме пеизвсстиия ток /а: '=“JjW.-WJ-i®»! -1000-0,00024.5000)- = —0Г0001 А. Понеже токът се получи отрицателен, ясно е, че в действитслиост той тече от т. 2 към т. 1 (фиг. 4-10 б). Големината на напрежителння пад между т> 2 и т. 1 с Utl = /2/?2 =9,0001.20J0=0T2 V< 47. Мощное? на електрическия ток Известно е, че вепчки електродвлгателп консумират от мрежата електри ческа енергия, коя то преврыцат в мех а ни ческа работа. Един голям електро* двигател може да извърши определена работа за 1 час, а един мадък може да извърши същата работа например за 20 часа. В този случай казвзме, че първият елсктродвигател има по-голяма мощност. Аналогично е положе- нного при два електрически котлэна — голям и малък, защото едпо и също количество вода се затопля на мощи и я котлон много по-бързо. От физакатя е известно, че мощността се измерен с работать извърш.е.на за единица в реме. Електрпческята мощи ост е толкова по-гол яма, колко то с а по-го леми наир ежен исто и токът. Ето защо тя с произведение от стайности-- те на наирежението и тока: мощное? - ..напрежепие. ток. Ако въведсм слслните означения: Р— мощпост, U — папрежение, / — ток, можем да напишем формул ата за мощността P=IU. Единицата за измерване на мощността се нарича ват (W) в чест на англ им- ения учен Джеймс У ат (1736—1819). Един ват мощпост имаме, коеато на- прежението е един водт, а токът — един ампер. Ако във формул а та за мощността заместим последе вате л по на прежен и о то н тока от закона на Ом (вж, формулы 4.1), ще получим след ните важни зависимости, конто чести ще използуваме по-пататък: Р= У./=/*./?.. £•- (4.5) Пример 4 Л 0* Каква с мощността на ед на електрически круш ка за джоб- но фенерче, ако при щшрежение 3,5 V тя консумира ток 0,2 А (вж. фигк 4.7 а). Замествамс в горната формула и получаваме р=(7.МЗ,5+0,2 = 057 W. Освен единицата ват в радиослектрониката често се използуват и помал- ките единицы миливат (едва хил я дна от вата) и микроват (една милионна от вата), за конто можем да напишем 1 mW ^.0,001 W, !-tW-0,000 001 W + 34
К^то пример можем да по сочим» чс мощпостта, необходима за задейсгву- ване па една радиослушалкщ е 0,00001 W; мощпостта на един малък високо^ говорите;! за транзисторен приемник е около 0,1 W; мощността на внсоко- говорителите, използувани в радио приемки ните и тел еви зорите, е 0,5—3 W; мощпостта на обикновснитс освети тел ни крушки е 25—100 W; мощността, конто консумира един ла мио в телевизор, с около 200 W; мощпостта на елек- трическите юти и е 300—400 W; мощпостта па електрнческнтс печки и с лек- три чес к и те бомлери с 2000—5000 W. Нека добавим още, че всилнотоковата техника се нзползуват машиии и апарати с големи мощности — например хил иди ки докати» като 1 kW 1000 W. За измервапе на мощпостта се унотребява специален нзмерва годен урод, наречен ватметър. 4*8. Електрическа енергия Крнсумираната елекгприыска енергия завись как то от мощността на пот- ребителя, таки и от времето, през което той е бил. включен. Така например енергия та, конто ще консумира един котлоп за 5 часа, е пет пъти по-го ляма от консумирапата епергия за един час. Ею друг пример: за един час една 100- вато за крутка ще консумира двойне повече енергия, откол кото една 50- ватова крушка за същото яреме. 1Цом електрическата енергия е право про- порциона л па на мощносття и времето, можем да напишем следната зави- симост: A^P.t^UI.t. + (4.6) Единицата за измерване на всичкп видове енергия се парича джаул (J) в мест на английски изучен Джеймс Джаул (181 Я —1839). Това в работать (енер- гията) която из&ършва един сила нютан, за да премести едко тяло на раз- стояние един метър. В електротехниката за изхМсрване на енергия често се използува единицата ватсекунда (Ws)T равна на един джаул, В практиката консумирапата слсктрпческа епергия се пзмерва с единицата киловат час (kWh). Това е екергията, конто получава консуматор с мощност / kW е продължение на 1 час. Електрическата енергия се измерва със специален урод, наречен еяектро- мер. Всяко домакинство и предприятие притежават собствен електромер» който отчита консумирапата електрпческа епергия. Пример 4.11. Каква о стойността па кон с ум ирана та слектрн ческа енер- гия за един месец от една електрическа крушка с моицгост Р =75 W, ако све- ти всяка вечер по 6 часа, а 1 киловатчас електрическа енергия струва 0,022 лв. Лърво намираме общото време па светене: t =30.6 = 180 часа. Копсумира- ната енергия е A =P.t =75.180 .-43 500 вагчас -13,5 кидоватчаса. Тогава тър сен а та сто in гост i це бтде Л' =13,5.0,022 =0,30 л в, 4.9. Топлишю действие на електрическия ток При движепието си в проводницитс токоноситслите стдават част от своя- та енергия на атомите и молекулите на веществото. Поради това есеки про- водник, по който тече ток, повече или по-малко се нагрява. Това е електри- ческа епергия, конто се превръща в топлинна и ненужно загрява провод- нициге. Колкото токът е по-голям и кол кото сълротмвлснието на проводника 35
е по-голямо, толкова енергията, отделена във вид на топлива, е по-голяма. Електрическата мощност, отделена във вил па топлина, може да бъде прес- метната чрез една от формулите от израза (4.5). Пример 4.12. Прев едно съпротивление със стойност 50 £1 протича ток 2А. Да се намери електрическата мощност, конто се превръща в топлина. Заместваме във формула (4.5) и иолучаваме Р=/2.7?-2й.5О-2СЮ W. Пример 4.13. Какво папрежснис трябва да се приложи в краищата на един реотан, конто има съпротивление 10 Й (в нагрято състояняе), за да се получи нагревател с мощвост 1000 W? Използуване формула (4.5) и получаваме U -= 7 Р. R - V 1 ООО 'То = V Ю 00(Г =-100 V. Когато имаме една затворена верига, големинпта на тока навред е една и съща и нагряването е най-силно там, където съпротивлението е най-голямо. Например съиротивлеиието на шпура па ютията е около 0,01 й, а съпротив- ленпсто на реотана (в нагрято състояпис) — около 80—100 Й н затова имен- но в пего се отдели почти всичката топлипа. Подобно е положением и в сго- няем] ire елсктрически предпазитсли (бушоните), а патрона на кашпо на- рочно се поставя тънък проводник. При късо съедш-епве токът в инстала- цията става твърде голям (например 30—50 А), жичката се стопява и ве- ригата се нреЕсъсва. Ако в патрона е поставеня дебела жичка (или голям брой тънки жнчки), при късо съединение в ннсталацията ще протече недо- пустимо голям ток, конто може да повреди ипсталацнята и да преднзвика пожар. Следователно при повреда не би на да ее поставят дебели (или голям брой) жнчки, а трябва да се изполэуват нови иатрони. Ако при повторна смяна па патроните бушоните продължавят да изгарят, това е указание, че в иисталацията има някъде късо съедннение и го трябва да се отстрани. ЗАПОМНЕТЕ ! 1. Законы на Ом е основен закон в електротехниката. Той дава | връзката между големипата ва тока, напрежението и съ- | противление то. Приложен за част от веригата, той гласи: | големипата на тока е пропорцнонална на напрежението и обратно лропорционална на съпротивлението. 2. Все км токоизточник се характернзира главно с две вели- чина: електродвижещо напрежение (е. д. и.) и вьтрешно | съпротивление. в 3. Когато електрическата верига не е разклонена, големияатя на тока може да се нам ер и чрез закона на Ом за цялата верига. При разклоиени и сложим вериги големината на токовете се намира чрез използуване на първия и втория закон на Кирхоф. 4. При нзп злзуване на електротехническите закояи величини- те трябва да се преврыцат в ос нов ни едмницн и тогава да се заместват във формулите. 5. Единицата за мощност на електрическия ток е ват. Еди- ни цата за енергия е джаулът. В практиката електрическата енергия се нзмерва в единицата киловатчас. 6. Тънките жички в бушоните се поставят с цел при късо съедннение да изгорят именно те, а не нясталацията. 36
5 Променлив ток 5.1. Същност на променлнвия ток Дотук разгледахме постоянння ток. Той се характсризпраше с това, че протича равномерно в определена посока, В радиоелектропикзта и промиш- леността обаче се пэползува нс само постоянен, пои променлив ток. Така на- пример токът в електрическата мрежа е променлив. Зя да разберем пеговата същност, лека разгледаме фгтп 53, където е показана затворена система от тръби, съдържащп вода. Когато б у та л ото се движи надясно л лаляво, вод- ните частицл се двпжат по тръбата ту в ед пата, ту в другата посока, Съвссм аналогичен характер имя движение™ на електроните в проводни- ците, когато черлим той от електрическата мрежа (това е показано условно нафиг. 5.2), като за 1 секунда те нзвърпшат 50 трсптсния. От този пример следва, че при променлнвия ток елсктроните нзвършпат движения, конто напомнят люлеенето на мах а лото. Подобен случай с дадеп на фиг. 5.3, къ- дето е разлюляп копусен съд, от конто изтича пясък и пада върху картон. Ако картонът е неподвижен, пясъкът ще очертава ед на права л тяти я. Ако обаче движим равномерно картина, пясъкът ще очертае интересна крива ли Фиг. 5.1 ния, която се нярнчя синусоида. (Това название идва от спнусопдалната функция, проз която тази крива се изразява математически.) Синусоида мо- жем да получим и с помитцта па амперметър, ако удължнм стрел ката му с подходящ писец, който да може да чертае върху подвижен картон (фиг. 5.4). 37
За да се получи хубаза синусоида, трябва токът проз амперметъра да се из- мени бявио — например 1—2 промен и в секунда. Ако при този опит из пол- зу ваме ток от електрическата мрежа, няма да подучим желания рсзултат. Причинят а с пнертността на стрел ката, поради която тя не може да нзвърш- ва 50 трелтения за една секу яда. Фиг. 5,2 Фиг. 5.4 Когато едва осветптелпа лампа со захранва от мрежата, електроиите в нейната иажежена жичка се движат ту в едната, ту в другата посока, като извършват 50 пълни трентения в една секунда. Но тези промени не се за- белязват от човсшко оно, защото пагрятата до 250(ГС жичка ими топлинна инертпност и за 1 /ГЛ част от сскундата не може да изстине. Поради това лам- пата не трепти. Обаче, ако се вслушамс вниматслни във включен ради о а па- 38
рат или телевизор, те чуем бръмчене (нарича се още брум), коего се дълж:1 на пресеките на тока. Но означава ли товаь че за V10o част от секутгдата електроните от електр;о ческата нейтрала пдват до пашня дом, а през следващата x/LOo част от секун- дата се връщат обратно? В т. 3.4 изяснихме, че електрнческото поле се разпрсстраиява в прсвод- нышпс със скорост 300 000 километра в секунда, докато самите електрони еедгижат насочсно в проводниците със скорост ияколко милимстра в секун- да. Ио за 1/jnn част отсекундата електроните току-шо са се прихдвижпли в од- на j-осока и електрнческото поле за почва да деиствува в противоположна посока. Ето зато електроните трен тя in ту в едка, ту о друга посока, но г? .к иконки случай не напускат нсмаия дом. Следователио тези електрони пс ял лат от централата, а са паши „домашни1' слсктропи. След като пзяснихме същността на промепливия ток, логично еда со зададе вълросът: не можс ли електроцентралите да произвеждат постоянен ток? Зато усложнявшие нещата? Макар да из гл еж да невероятно! примем ликият ток се получаса по-леснс от постоянная. Това е така, защите машините за получ&вапе на променлин ток it. нар. генераторы) tw/z п о-просто устройство от маши ни те за постоя- нен ток (тР нар. дииамомашини), Освен това проиенливпят ток за разлика от постоянния може лесно да се трсмсформира, а това е от первостепенно значение както .за преяасянсто, така и за копсумацнята на електрическата энергия, 5,2. Синусоидални трептения Вече знаем, че прсмените на тока в електрическата мрежа се пзвършват по синусоидален закон. Към това трябва да добавим, чесинусоидалните треп- теиия се срещат твърде често в природата и техпиката. Например синусо* и да л ни са трептенията не само на мах а л ото, ни п на струните, па пластин- ките и т, л В радиоелектрониката си ну сон да л пите токове и напрежепия имат голямо приложение* Затона нека накратко да разглодамс особепостнте на тези треп- теттия. Всяко сннусоидалио трептене (ток пли напреженве) се характормзирз със ел един те по-важны вели чини: а* Период Л Това е времетс за нзвършване гы едпо пълни трептене (фиг, 5.5). Половината на това време се нарича полупериод. Очевидно през единая полу период токът тече в едната посока (която можем.. условно да прие- мгм за положитеяна), а през другая полупериод той тече в другата посока (която можем да приемом за отрицатели). Обикиовено положи телният полу- период се чертае над абсцисата, а отрицателният — под пей (фиг, 5.5). Като пример можем да посочим, че периодът на промен ливня ток в слектрическата мрежа е сек=0т02 сек. В радиоелектрониката обав-е си служим с цроменливи токове. чайте периода са хилядни а мил ион ни чисти от секун- дата. Затова освен секупдата често се из ползу ват и ел ед ни те еаишши за време: 1 ins (мили с е к у I гда) =0,001 s Ips (микросекунда) =0,000 001s 3 ns (на носе ку и да) =01000 000 001 s 1 ps (пикосекунда)—0,000 000 000 00Is 39
б. Честота Л Това е броят на трептенмята б една секунда. Честотата се нзмерва с едчнплата хера (Иг) в'/тест ня немския учен Хайнрих Херц* Например wemomama ни тика с осеетителната мрежа е /=50 Hz. Както вече се сномсиа, ц радгоелектиоипката сн служим с трептения, чиято честота е Mf{j[i:O[jj! а м’!Д11 ярдп хсрпд. Зато па често използувамс едини ците: Фиг. 1 )<Hz {’к =ixoxcpii! 3000 IIz t MHz (м?-/яхирги .^1 00'} ():/} Hz 1 GHz (гигк.'серн] ..-! 000 003 ООО Hz Пер год LT к чсстслзта на всяко трептс-нс са свързяни помежду си чрез про* стиле формул ft Т- ) •’ f V (5Л > Чрез тлх да -.амеркм сдгата величина, ако знаем другата. с) Лмплитудна стойноет* Топа е и?, я-гол ям ага (максималнать) стой ноет на наирежлкпт-.) Urz или на пока /дат ко я то тс получават при своего измене- ние (фиг. 5.5). Очевидно за един период слпусоидалният ток и напряжение получаваг дел толк с по я та максимадва стойноет> г. Мохснтна сгойтюст, В ече знаем, че промеяливият ток непрекъснато измени свое.о наврсженис и големина. Ст.оиността на напрежението еда* ден момент ее пари',а мом.ентна апойнаст на напрежението. Сывдто се от- пася и пл голжнпьта на тока. За плюстрация на фиг. 5. G съе стрелки са показанк пжтолко мимептк стойнсстп на напрежението в електрическата мрежа и продъхтжеке на един период. Виждаме, че а началния момент на- прежспието с нуля, след типа постепенно нараства на 100V, 200V и т, н. След като досткгкс максима л нага си стойност 310 V, напрежението започва постепенно да иамаляэа до пула, след което променя посоката си и наново да расто, като досткга стонност — 310 V и т, н. д. Ефгктмина стойиост. Нека ск зададем пъпроса: разглсданото промен- яшю ияпрежеште от фиг. 5.6 по своя сфект на какво постоянно напрежение е рав постол но? Тсорията и практиката иоказват, че то е равностойно на по- стоянно накреженне с големина 220 V (фиг. 5.7). Това е така, понеже раз* пледа] [ото промен л и во венрежеппе за един период само в два момента има стойност 310 V, а крез о .тан а лото яреме то е ио-малко* 40
Понеже синусоидалинте велвчини се изменят непрекъснато, целесъоб- разно е да се въведе понятието ефективна стойност. Под ефективна стойноап на променяивия ток се раэбира такъв постоянен ток, конто за сыцото вре- те извършва същата работа (или отделя същото количество топлипа), както даденият променлив ток. Фиг. 5,6 По сыция начин се дефннира и понятието ефективна стойност на промен- ливото напрежепие. Именно затова се казва, че ефективната стойност на мрежовото напряжение е 220 V. Фиг, 5*7 Доказва се, че между амплитудните и ефективните стойкости на синусо- идалното напрежение и ток сыцествуваг следните зависимости: Um=lAU-, /В=Щ /=0,7/ffl. (5.2) Тук с U„c и 1т са означени амплитудните стойкости, а с U и / — ефектив- нитс. (Понякога ефективните стойности се означават с Ueff и Л//>) 41
Амлерметрите it полтметрите, предназначен за измерване па променлив ток и папрежение, отчипгат не амлитудните, а ефективните стойкости на тока и напрежението. Въвеждането на понятията ефективна голекшна и ефектмвпо яапрежеяие па промепливия ток води до голсми удобства. Така например законите на Смх Кирхоф и др. оставят в сила и за и решен ливня ток, ако в тях се замест- ват ефективните стойпостн на участвуващите нелнчпшь Освен това редица колсуматори могат да работяг както с постоянен, така и с променлив ток. Например ед па 12-волтова крушка що свети по един и същ начин както при постоянно напряжение 12 V, така и при променливо папрежение с ефектив- на стойност 12 V, 5.3. Токове с ни ска и висока честота В радиоелектрониката променливите токове с честота от 10 до 20 000 Hz се ларичат токове с миска (звук os а) честота. Източници на нискочссготни напрежения са микрофопите, електрическите грамофоипи мембрани, маг- нстофонните главы, спсциалннтс звукови генераторы и др. Напрежепнята, получавани от тях, са изобщо малки и подлежат на у силла не, Когато през високоговорител или сдушалки протече променлив ток с ниска честота, се получава звук. Токовете и наирежеяията с честота над 20 000 Hz сенаричат високочестот- ни. Те се получав ат от специалпи устройства, наречены автогенераторы. Ако през слушалка или високоговорител пропуспем ток с висока честота, нашето ухо няма да чуе. звук. Обаче токовете с висока честота имат редица интересны свойства, конто no-нататък ще разгледаме подробно и конто имат много голимо значение за радиоелектропиката. 3 АПО МНЕТЕ! 1. Електрически ток, който периодически променя посоката и големината си, се нарича променлив ток, Всеки промен- лив ток се характеризира главно със своята честота, ам- плитуда и ефективна стойност. 2. Уредите, предназначени за измерване на променлив ток, отчитат него вата ефективна стойност. 3. Законите на Ом, Кирхоф и др. са в сила за променлив ток, ако в тях се заместват ефективните стойностн. 4. Променливи токове, чиято честота е от 10 до 20 000 Hz, се наричат токове с ниска (звукова) честота. 5. Променливи токове, чиято честота е над 20000 Hz, се на- рычат токове с висока честота. Те имат голямо значение за радиоелектроннката. 42
6 Съпротивления и резистори 6.1. Активни съпротивления Съпротивденнята, конто разгледахме дотук, се нарычат активин. (По- пататък те видимт че има и реактивны съпротивления.) Най-яажпите особеппстп на акти пиите съиротивлеяия са след ни те: L Мощността при тях е чисто активна, т. е+ подадената електрическа енер- гия измяло се преобразува в други иидове еиергия напр. топлинна, механи- ческа, светлинпя, звукова и тР и. Фиг, 6.1 2. При протичанс на променлив ток през активно сьпротивлепие токът и напрежението са фаза, Това означала, че синусоида л ни те изменения на тока и налрежснието ставит едн переменно, т. с. когато и а пр ежен и ето е нуля, и токът е пула» когато нанрежснисто е максима л но, в същия момент и токът има максимум и тР в. (фиг. 6.1). 6.2/Резистори Един от най-разпростравените летай ли в радиоелектрониката са резисто- рите (фиг. 6.2). С тякна помощ се създават напрежителнн падове» формират се подходящи потенциал и, ограничава се токът и т+ н. По същество резистсн рите иредстаоляват активна, сопротивления, понеже прсвръщат електри- ческата еиергия в топлина. Раэличаваме два основпи лида рези crop и: химични и жични. Както едни- те, така и др у гите мота г да бъдат постоянна, и промен лис и. Химичните резистори с постоянна стойност преставляват керамично ци- 43
линдрично тяло, върху което е нанесен тънък проводят слой от въглерод или специална металла сплав> В двата края на тялото са оформени два из- вода за запойване (вж. фиг. 6.2.]. Целият резистор е покрыт със специален защитен лак, ч Жичнитс сопротивления представляват керамичио тлло, върху което е Фнг. 6.2 -м?- <; .г ’ навит съпротнвителсн проводник. Тези резистори се използуват по-рядко, като нахМират приложение във вериги с по-големи токове л за специални цели, Н ай-важните параметры (технически показатели) на резисторите са номи- нална стойпост, клас па точпост и мощ- ност на разсейване, 6-3- Класове на точност на резисторите Върху корпуса па всеки резистор се напася пеговата стойпост. Поряди производствен и причини означепието пе вин аги съвпада с истине ката стой- ност на резистора. Това отклонение на истинската стойност от маркираната се нарича толеранс или допуск. В зависимост от своя толеранс резисторите се разделят на три класа на точпост. При I клас толерянсът е 5%, при II клас— 10%, а при Ш клас — 20% от стойността им. Така например раз- полагаме с резистор 1 клас, върху конто е отбелязано 100 kQ. Това озпачава^ че истинската му стойност може да варира с 5%, т. е> от 95 до 105 kQ. Ако същият резистор имзше III клас на точпост, истинската му стойност може да варира с 20%, т. е. от 80 до 120 И2. 6А Стойкости на резисторите Стойноетите на фабрично произведен ите резистори са стандаряшзира- ни. Така например кол кото и да търсим па паз ара резистор 1 клас със стой’ ноет 171 кЙ, не ще намерим такъп, а ще ни предложат лай-близките стай- ности — 160 или 180 Ш. В табл. 6.1 са посочепи стандартнитс стайности на произвежданите резистори, като дадепите числа могат да се умножава? по 0,1, I, 10, 100, 1000 и т. н, Така например от II клас се пронзи еж дат ре- эистори със стойностн 18, 180, 1800, 18 000, 180 000 Q и т. н. Твърде често стойгюстта па Т я б л и ц а 6.1 i 5 I клас 10 11 12 13 15 16 18 2Q 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91 : и клэс : 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 III клас 1 10 15 22 33 47 68 резисторите се означала съкра- тено така, както е показано на фиг, 6,3.Резисторите със стой- пост от 1 до 999 Й се означават само с число, а от ЮОО Q се използуват и бу кв и. Хилядите омове се отбелязват с малка буква к (кило), а ми ли они те омове — с голяма буква М (ме- га), която попякога не се пише (вж. фиг. 6.3). При това съкра- тено означение толерансът се 44 отбедязва в проценты.
В тякои случаи стойността на резистора се означава с цвфри и букви, като буквата Е означава омове, к—килоомове, М — мегаомове. Например Е39 означава 0,39 Q, ЗЕ9 — 3,9 Q, 39Е — 39Й, К39 — 0.39 Ш=390Й, ЗК9 — 3,9 Ю, 39k — 39 Ш, М39 — 0.39МЙ, ЗМ9 — 3,9Mft,39M — 39 МЙ. За означаване стойностите на миниатюрки резистор и пои я ко га се изпол- [ few’-ievue R-27 ~~ R-tSO R-6&U ЯЧк 1 ! R-C. cwf ti-iOK 1 K-O.Q1 I R ~1'ЗО к Г R-O.1 J R-03.3 j? ->.Q )?~1m j Я-Э.З Стойност 27Sf. ISO Si 53ОЛ 1KS>. io»ta j КЫ& I /с'Л i //Й?у77с7/ Фиг. 6.4 Фнг. б.З зува Ть пар. цветсн код- Той се със то и от четирп цветни пръстена или точки наяесени в единия край гга корпуса (фиг. 6.4)- Цветы на пръстен 1 показва първата цифра от стойността на резистора, цветът на пръстен 2 — втората цифра, цветът па пръстен 3 — броя на нудите след първите две цифри. Цве- тът на пръстен 4 дава толеранс. 3 качен вето на цветовсте е д адено в табл. 6.2. Пример 6+1+ Да се намерят стойността и класът на точи о ст на резистор, оцоетен отляво над ясно (вж. фиг. 6.4), както следва: жълт—в иолетов — оранжев - сребрист. От табл. 6.2 отчнтаме: първа цифра 4, втора цифра 7, брой на нули те ООО, толеранс 10%, Следоватслно можем да кажем, четова е резистов 47 kQ, 10 % Таблиц a 6.2 I I Пръсит И.1Г: ТОЧКИ Ц5!ВГ | 1 i [ЕЪрпЯ HHl’l’M 2 : В LU pl 1Е.1фр1 | 3 брой ни кулиге 4 талермсе Черен 0 __ | Кяфяк 1 1 0 I 1 ; Чернен 1 j 2 00 2 Оранжев 3 3 000 • Е Жълт । 4 1 4 0000 — Зелен 5 ! 5 ооооо — i Син G I 6 000000 ! В налетав 7 7 — ! Озв 8 8 —- Вял 9 У — : Златк ст □— — 5 Сребрист — — — 10 Неоцвете но — — — 20 45
6.5» Мощност на резисторите —Н ~-г~^у- 4^ —Г I I— iw -4111 I— 2^ ~-ТУ~У- Фиг> 6.5 Освен стойността важен парамстър на в сек и резистор е нсговата макси- мална мощност на разсейване, Това е няй<олямата мощност, която резисто- рът може да излъчи (или разсее ) пъв вид на топлива, без да се прегрее. Тази мощност зависи от вида и размерите на резистора. Най-често употребявапите резистори имат мощност 05125т 0f25, ОД 1, 2t 5 и 10W. В радносхемите мощността на резисторите се означава съкратено така, както е показа- но па фиг. 6.5. Мощността на резисторите много често ле се отбелязва върху тех пи я корпус. Обаче опитнияг радио лю бител мо- же да прецепи тази мош но ст чо размерите и външнил вид на резистора. В нрактиката с твърде важно електрахее ката мощнаст, която се разсейва от резистора, да е по-малка или нае- много равна на максималиста му мощност на разсейване. Например, ако даден резистор яма мощност 1W\ ние мо- жем да му подавамс различии мощности — 0,1,0,5, 1W, но в никакъв случай 1Д 1,6, 3,4Т W и т. и., защото той ще се прегрее и повреди. Подавапата към резистора електрически мощност задней от приложеното напрежение (или от протичащпя ток) и се начисли ва по фор мулл (4.5). Пример 6.2^ Какво нзй-голямо напрежение е допустимо да действу в а в краищата на един резистор, ако /?==1СЮ кЯ и Р=1 W? Задачата може да се реши, ако се използува формула (4.5): V Р.R = Д : 100 ООО ^315 V. 1ази задача може да се реши по-лесио и по-бързо, ако се използува под- ходяща намограма. Нека изяснчм това ло-подробно. 6.6. Логаритмичен мащаб. Степенно представяне. Номограмм Когато на една графика трябва ла се изобразят както малки, така и го* ле ми стойкости, обикновейпят (л и пени пят ) мащаб не е подходящ и за то в а се използува логаритмичен мащаб. Например желаем да построим графика, на която са напесснн сопротивления от 1Q до 1М£2. Ако се използува линеен мащаб (фиг. 6.6 с), стойностнте от 1Й до 100 кФ се получават твърде на- гъсто, При овит да ги разредим няма да пи стигне мястото (фиг. 6.6 б)- Тук па помоги идва логарптмпчнпят мащаб , при конто в пачалито па скзлата стойностите са разредени, а в края — сгъстенн (фиг. 6.6 о). Така се получа- ла по-голямя нагледност между мал ките и големите стойкости. При извьршванс на начисления с много малки и много голени числа е удобно да се използува степенного представяне на число го 10, даденов табл. В 3 По такъв начин големите числа могат да се представят така: 150=--1,5 . 10« 7 200 =.=7,2 . 10я 1 600 000=1,6 . 10* По аналогичен начин могат да се представят и малките числа: 0,03 =3.10 а 0,0081 =8,1.10-» 0.0000027=2,7.10-» 46
Степенного представшие е пссбено полезно при нзползуване на формулщ в конто, както вече знаем» величипите трябва да се заместват с основните им единица волт, ампер, ом, фарад, метър и т. и. При превръщане на вели* чините в основнн едпнпци препоръчваме да се използуна табл. 6.4, където &) I——l— —I---I- 500к Ч--- 7// Л) Н------1-----1~-----1----“4------1-----Аинеен О Ю 20 30 АО 50 6O.Q ~кр 7о^ -I >- /эгаммАМШ? Фиг. 6.6 са дадени различайте представши. Така например, като се използува таз и таблица, можем да пашппем: 372 пип -372 . 10-ain ’^-тояб.З 0,17 ст =0,17 . 10 “гл 1,4 кт г 1,4 . 10а т * 27 Ш=27 . 10’Й : О О о , fl II II &O& | T="* 1—1 1 о . “J s Ф о о 44 « 1 1 1 SCO 0,5 М£2 =0,5 . 10^2 102-1000 10-4-0,0001 13 niA =13 . Ю-*А ! It? =10000 1 10-5=0,00001 22-А =22 . Ю-»А 3,5 MHz.- 3,5.10“ Hz 712 kHz =712.10я Hz 10»--1001)00 10^=1000000 : 10—6=0,00009 L 1 , 68 pF=68.10’12F 22 nF—22.ICi“ftF 10t!= 1OO0J 000 ь 1 , 10-a-0,000---0001 1 ———- 0,1 nF -0,1 . 10’eF n !- n 1 В ридиослектрониката много често се използуват тюмогр ами, Те изразя- ват графичпо зависимоститс между няколко величиям, 3 а това при изиол- зуванс на номограмите могат да се рсшават редица задач и без помохцта на формул и. Като пример на фиг. 6.7 е дадепа номограма, съответствуваща на формулата U уР . /?, С тази ном ограма може лесно и бързо да се реши задачата от пример 6,2Р Обрыцаме внимание» че ио абсцисата е нанесено съпротивлснието, а но ордипатата — напрежението» като е използуван до гаритмичсл мащаб. За у десне л ле па тези читатели, конто досега пе са рабо- Таблица 6.4 H ii tn ? tin ва н и e ii и 5]редст*вкд| Kpi: ii:jl т О1?мчйк;:е ! S ]: .iMtuuiiAiMc | ЛА ПОСЦСГДВКЙГ! ICpiTLtQCT Означение Tepa JO^ T Деци 10-J d Гига 10’ G Санти ю-4 с Mera 10s M Мили 10-’ i Кило 10a ' k Минра 10-' р Хекто 10s h Нано 10-“ л Дека j I 10 da ; Пико 10-1? р 47
тили с логаритмичен мащаб, на фиг. 6.8 а е показано как се отчитат стойпо- стите между числата 100 и 1000, На взискателните читатели препоръчваме да решат задачата от пример 6.2, като използуват номограмата от фиг. 6.7 и указанието, дадено на фиг. 6.8 б. -Фиг. 6.7 Понеже по-аататък често ще използуваме помогрзми, нека решим още ед* -на задача. Пример 6.3. Какъв най-голям ток е допустимо да протича през резистор Я =200 W и Я = 0,5 W? От номограмата, дадена на фиг. 6.9 (тя съответствува на формулата / = J п * -уу)> 0ТЧ1паМе /=50 mA. Фиг. 6.8 48
Големина на ты, mA Фиг. ri.9 ЗАПОМНИТЕ! 1. При актияннте сопротивления електрическата енергия изия- ло се преврыца в друг;: видозе енергия, напр. топ.шнка, исхаянческа, светля ина, звуке ва и т. н. 2. При протичане иа променлив ток прёз активно сопротивле- ние напрежението и токът са във фаза. 3. Ос.човяите параметр» на резисторите са стойнест (тя е стандартизирапа), толеранс (допуск) и максимална мощност на разсейеане. 4. Електрическата мощност, подавапа към дадсн резистор, трябва да е ли наги по-малка или най-мкого равна на мак- сималната мощност, която той може да разсее. А П1>рв« ei boin в радияелеетрвкииап *5
7 Свързване на съпротивленията. Реостат. Потенциометър 7J. Общи сведения Радноелектроннмте устройства съдържат голям брой детайлщ конто са свързаин помежлу си по сложен начин, Обаче почти всички сложен връзки могат да се сзедат до два вида свързване на елементите — последа ва тел но н параделно. 7*2. Последователно (серийно) свързване на съпротивленията При последосателнсто евързване (фиг. 7.1) резултонтното сопротивле- ние е равно на су ми та от отделимте сопротивления. Математически това се изразява тгка: ^?рез -/?14-к'й+/?аН-- - (7.1) Например, ако евържем последователно две съпротивления -510Q и Л>2=4-30£2, за реэултаптното съпротивленне ще получим /?Ре^ ^?г-|-=51С-Н +430-940Q. Последователи ото свързване се характеризира с това, че през отделайте съпротивления протича един и същ ток. Ето защо напрежителните /ш- дове са пропорционални на отделяйте сопротивления. Пример 7.L Към диете последователно евързани съпротивления /?х = =3к£2 к К2=Л к£2 е приложено напрежение U = 1UV (фиг. 7.2 й). Да се огъ редел нт токът във веригата и пздовете на напрежение в кратцата на съпро- *"'тивленнята. Първо намиряме резч-лтаитпото еъпротивле- [ZZ3----—-а ине: Яреа ^+7?^ -3000+7000 =10 0(Ш. След това иамираме тока във веригата: ^рез _ 10 10000 = 0,001 А. у., Накраи определима търсетште падове на на- поежение. =/ /?! =0,001 . 300 0 = 3 V. и'-.' --/ . л.-0,001 . 7000-7 V. На'фиг. 7.2 б и е са показана ото два аналогичны примера, конто прено- ръчвгме да сс аиализнрат внимателно от читателя. 50
При последов а тел ею свързнаке па еднакви по стопност и яощност рези- сгцори лищн остите им се сумират (фиг, 7,3). По такъв начин от няко^К|^ еднаквп резистора можем да получим резултзнтсн резистор с ло-голяма мот* ноет на разсейваие. При послсдователпо свързванс на нееднакви рези с i ори в най-високоомния резистор се отдел я пай-го ляма мошност. 5*//и< 5к/1№ Ярез = 10k/2W Фиг, 7-3 1k/2W г—I- Крез -ak/SW 7.3. Паралелно (успоредно) евързване на съпротивленията При па рал ели от о сеъ рзван е. (фиг. 7 А) резуя тан тн ото съ п рот и&л е н ие е по-малко от най-малкото съпротивление и може да се на мери и о форму дата _2_ = 1 + 1- + -1- К ъ «3 При две паралелно евързяпн съпротивлепия тази формула при добива вида (7-3) Пример 7.2. Две съп рот ив ления A\=30Q и 7?s;- 7OS2 са евързани пара- лелно. Да се иамери резултантното Сопротивление. Зйместваие в горната формула: D _ R& _ 30-70 _n1Q «р« - /е._|_/?3 _ 31)+л> При две паралелно евързани сопротивления сгойността на 2?РеЭ може да се намори леспо с помощта на номограмата, дадена на фиг. 7.6. Например, ако /<!- 75OS2 и A’i=5()(.)Q. лиспа се отчита ЛРс3 =3000, Също така, ако Z?1=750kL2 п £,=500Ш, /?Рез -3001Д1 51
Ако св’ьржк:?-] [шралелио две edua.wu сопротивления, резултантпото сьпро- тяндение е панно на от стопноегта ну. Например, ако /?1 = и A\-Jinj<2, А’РсЭ ~7.ХЯ>. 1щралелното свързвзпе се характерязира с гопа, че то5и>т през отделяйте СЪПрОТПВЛЩ-’Ч е o6p>ff!l!itJ K.L’/'L }К1 Г?1С .V; Uftl l1 Г ;ЪОйН()ПГЩ. - ТОГЗ С С в 51 ж да Jioopv от пр 'мера, ладен па фиг. 7.5, При па рал ел но сьързвапе на еиннкяи ко стойко&п и мкщност резистора мощности;'^' им ft1 султрат (фиг, 7.7). Lio такъв начин от няколко едиаквп резистора можем да получим ризу л та.: те и резистор с по-голзола мощное; на разх-нваи?. При папжтелгЮ сиързБаяе па иеедиакЕл резистори в пюьпнг/жои.мнпя ре- зистор се отдела пай- гол яма зющнист. Фиг, 7.7 7.4. Реостат Реоспгатът е резистор, чиято стойност. може да се. промена платно. Обикнавено той представляла керсмнчЕП"» тяло, вър.ху което е навит съпро- 52
тивителев проводник, по кокто ее лгиж.; плъЕгач (фиг. 08 с). л с" на- чалого и краят на проводника* а П е годелжнлят илкатяч. акс трите крзя на реостата са свързанп иъ?л различии точки на елептрическатя казваме, че реостатьт се изиолзуЕкз к-ю пстснн.исметър (еж. фиг. Когато плъзгачът е свър- зан към един от краищата (фиг. 7.8 я), реостатът с променяй во сопротивление Реас тятът сс и з i ю л о у в а въп вериги, където е по- обходимо плавно измене- ние па съпротп влепи ею ст нуля до jij!K3KBa опре- делена стойпост. Оснил- пите парамстри егй вежи реостат са макс и мал но о противление 7?П1Я?: и мак- си моли а рази.спнаня мс :hi- 1-СС Г Лнах. Оби нею вено ссх- кг:те СГОН1ЮСТИ са отбели Фа:, 7.8 зкни върху кори уса на ре- остата. 7.5. Делител на напряжение На фиг. 7.?.) са показана с.мис на делители ин нанрежение. И п тригс случая пходезото нягрежжае е 1л V, а еходиото съгрптнЕлеяпе е 3=6 Оби- че кзходното съирижвлеиле и изхоллютэ папрежеже са различии в тс ея обусловят ст подбора ли езпв'. жгленията /?, н А?.. Ос: jisi =;i iа знни-л.мост при делителя па надрежет гъ ; следи ста: б'нзт _ R-> Сво-Р'/АСО / л-л: л ’?..-/;?1[?л с ;;л'.обб’>' еЯ А?! и R.> H3j:GdiiCmn л1: у’.сс А/ А/^сл.тг?!; <?*.: //ГА?.;-';, л -.-т л ж охи/л- аогхе. Обръщамс! нпкманле, че :.тнс-: i!кто между С,ГтХ к Лгг.: зжж?.’ ?.? ст ;.б- со л кипите стой пост;- ::л /?( ;i А., л с-.-?.;-.- о г тяхиоти 1А пример > а кп на фкг. 7.0 б ^лесто j 'i I i;U лее та ж i и 18 и 2 кО (тле 27 :: к О}, ж: .ж: д- иси.: Исшрежеппе Е1ямз да -с .:г смени. 7/А Потенциометр //г.ул'^пТШМбУПс^/зглч /? кдо.ксн.:';с решись;с-j:, с. /Uc<?jc и к£.-1?-:№ и прп ад^?д На фиг. 7.10 о ч[ж;..!,т[ графи-:.: пс л ;;щюметър. При нъотгее пи сста плт.з- гачът се трие юрку кеоля 'тю jkij иг а яикрнта с графктеп су-!?отив]!:С“ лев слой, '[сдобна с зал;.: юу пи опте ла жпчжгте :г::хч:т:. с яметп и ц каю л ю- зн случай змрху ]!золаи!;-.:и::тта жайбл е н^екг сьнротлвителсз: крй::.>:-.;нiг< О” фиг. 7.П се □]!?[<;.., чо ::п с-дгсдв.? дкакс/п-: дт/я с c6ir-. ce.-iuncA кд-г .= ' сунд- : ’> Ад ДД-Л Д 6а сс из.кс- 53
ня плавно. В резултат па това при зъртенс па остя паходного напрежение може да се из меня плавно от пула до 6ГЙК. Различанаме линейни и логаригпмични потенциометры. При лпнейннте по- те Ещиометри съпротивлението па различайте участъци от графили]я слой е одно и сыцот докато при логарптмичпите то с различно (фиг. 7,12). 1-------Л h ъ 5к 1'и*1пУ "Е 6к а) Фиг. 7. II Основнил: параметры на всеки потенциометър са максималтто сопротив- ление [I маисималиа разсейвана мощиост ^[П*К. Обикновсно максимал- иста стойпост па истекцисметрите о стандартнаИрана в соответствие с табл. 7.J, Жичнитс потен ни оме три по принцип пргдназнтени за по-големи /яо- л стониостта им рялко надвишава 50 к*0. Графитннте патенциометри мог<т да проц усга прсди.чно малки токове, а тех ни те стойкости достигат до 5 МО. 54
Призер 7,3. Какъв яай-голям ток е допустимо да протича през графитен потенцлометър със стойност 1 МУ и мощност I W? От номограмата, дадена на фиг. 6.9, можем да отчетен, че най-голсмяят допустим ток проз този потенциометър е 1 tn А. Фиг. 7.53 1 У В радиоелектропиката зсамират приложение к нар. тримерпотенциомет- ри (фиг. 7ЛЗ). Тс са предназпачепи за дояастройка на различии еле ктр и че- ски вериги. Тяхното сопротивление се иэменя с помощта на отвертка и то- ва се прави само при производство и ремонт на аняратурите* В заключение иска кажем t че ссеки потеки иометър може да се използува и като реостат (вж. фиг. 7.8). ЗАПОМНЕТЕ! 1, При последователното свързване резултантното съпротявлемпе е : равно на сумата от отделимте съпротмвления, ! 2. При последователното свързване токът лрез отделните £ъп рот пя- ления е един и същ. 3. При последователното свързване падовете на нал режен не са про- порпионални на отделните сопротивления, т. е. върху нам-то- ля мото съпротивление се образува пай-голям над. 4* При паралелното свързване резултантното съпротивление епо- малко от иай-малкото съпротивление, 5. При паралелното свързване върху отделимте съпротнвлемия дей- ствува едко и също напрежение* 6* При паралелното свързване токовете са обратно пропорционал- ни на отделните сопротивленият т. е. през най-малкото съпроти- вление протича най-голям ток* 7* Реостатът с променлив резистор с два края, чието съпротивле- ние може да се измена плавно. г 8. Потенциометърът е променлив резистор с три края* Средният с^:у край е евързан с плъзгача, ето защо той лрсдставдава един променлив делктел на напреженне. 55
8 Електрически капацнтет и кондензатори 8.1. Електрически капацитет Нз фиг, 8.1 (2 е показана плъпи-'а мстална сфера, иаелектризиртпа отрипа* телно. (За простота са начертани само допълнително вкаранпте електрони)* Поради взаимною отблъеквапе на слектроннтс те се раз нс; .л агат равномерно по повърхността* като вътрешнпстта етя сферата е неугралпа, Ако със съшия заряд (същия Срой електрони) гЕаслектризираме друга метал на сфера с пе- го лемн размерп, L.^KTpoHiiTc ще се расположат съшо по i-овърхтюстта й: но гю-далеч един от друг иг. 8.1 б). В такъв случай казваме/че {лекглркуе- ският кагищитет на клумпа сфера е по-голям, И пане гина, за да пол у - : м същгзта клътноет па часггните, трябва да вкараме в сфератз ош,е елск'-репп. Става ясно, че iiо-гол:у time м*талнц тела имс-т елехтрл капааатет. Обаче каиа1 летът на една система може да се увеличк вс с?змо чрез увеличаванс на размерите йФ но и по други начини. Това с показано ria фиг. 8,1 в, кЪхДето пне еднакви метални телат наолектрпзирани разноименно* с а поставе] ей близко ед и о до други. Пор а ди взаамчот# пр^лиуане .ссркдн Ге се раз по л агат твърде нагъсто по бътретните стеаи из клада, Така Фиг* 8Л „освобождав а мястс/1 за вкдрвзпе па до нъл пи тел пи въпппнг заря;..в? т. с. узе- .тпчапа се капацитегът. Тази особеност се използува jjpj рдзлп-п’и; j кикзе гскделзатори. Нека добавим отце, че сся^о паелектризирана тало с .лосител. ^..лрсдслс- ел ере ал. Таси еиссгпч е втьсдена от нънпшата иричпЕК.,. нс л тс с : лен-
тризярала тялото. Съвсем аналогичен е случая? с яавомпаната автомобил- на гума — тя е „носится" на енерх^мя, конто е доставка от този, кой то е лом- пал гумата, 8.2.Общи сведения за нондензаториге j Система от два проводника, разделена с диэлектрик, се нари-х: кспденза- тор (фиг. 8.2). Главного свойство на конденсатор я ? това, че върху е.твхтро- дите му мо га г да се нртрупат равна по големина и противоположна по знак елсктрнческн заряди. Друге важно свойство на конденсатора с, че той про- пуска променливия и не пропуска постоянная ток. (По-наги/ьк това те раз* гл еда ме по- п одр обно). На фиг. 8.3 и о । oi _'ui: символично невреден ко?1Лс.1заторт чиито стал- ии слектродн са слсглу/чески неутрални, защото в св всеЕШ елетлрсд Г;роят ия положи тел ните и л: нилтелките частица е еднакъв и тс взаимно се ие- утрализирзт. При в а р е;? е н 1 ] j [ ?: с ?! д i : < : :о о г? о л о ж и тел н и кт в.; гнт род 1 сма к :: i к-сл; д н а свободна слектгони. с. сллтауитслкият. — излишек (фиг. 8.3 и). При това j । о л с ;ж и и и е j резеду с.; г.-;/ ?: ." < д: т г < за роде i < ия !-:с : Уш за п оу съ г j ly ? 2 ;. Ji о л ре- делепо нс.лрслссние, л в дис.яктрика възникеа електрнтеско поле. 1 lanp<;kf ;сото мгжлу т.'л=зт.71 Р което вьзЕзакга при зареж.-.;;?.:? .:л; когт- дс:лгатора, i т/жеч кен г / '7 колл’честгзто електричисгзгд така и а г ка..:остета на конденз:! iup.>r А.-.: . тг’1- л-.", т.онлеиза/ора с различен кагтадитет и п; заредим с и слл;. .-.с;:ичасгво слсктрлчеетво, нлпрежепиета на '^.т-ля копдензатор Щс Сцдс тз-ьлеско от наттлсжснисти па големия. Подобно с- !го- 57
ложемието при два различии големи съдат в конто оме надели еднакзо коли- чество вода. Очевидно нивото на водата в гладки я съд ще бъде по-високо от ни вето в големия (фиг. 8.4). Единицата за измерване на електрическия капацнтет се нзрй® фМрад (F) в чест на английский физик Майкъл Фарадей (1791—1867). Даден кон- дензатор има капацитет един фа- рад, ако при зарелсдането му с един кулон электричество напрежвнието между електродите му става един волт. Следователю можем да напишем / OJfT.Vi кагищитт Попеже кананитетьт се бел еж it с С, количестзото електр i [ честно — с <2, а наироженнето — с L\ пол у чей* ва се формулата Фиг. а.4 (8Л) Таз л (формула дава връзката между капацитета нз един копдепзатор, ко- личество то електрпчество, с което е заредей, и напрежението, което възннк- ва между елсктролите му. Конденсатор с каиаилтет 1F би и мал твърде големц размер и. Г то защо употуебяь'аните в н рактиката кондензатори имлтг значително по-малък кипацитет, за измсрването на конто се из ползу улт едининпте микрофарад <*iF), нанофарад (nF) и пикофарад (pF). За тези единици можем да напишем 1:-1’ 10 -=F, Z lnF = ]O fT\ (fj WС0^0 о С 0 9 IpF JO' :Т. ' Отту к се ввжда, че 1 pF I Wj nF, а 1 nF =1 OOOp F. Пример 8. L Кокво напряжение ще възиикпе между ел ект род иге на един конденсатор с капацнтет 20 ;лГ, ако го зародим със заряд 0/.Ю1 кулона? Като ишшлзуваме формула (8. l)t памираме 10-- 20 10" А ко със същото количества електричестзо за родим коидензатор с кап а Еги- пет I nF, между електродите му ще възитгкпе ттяпреженпе 1 М1лнон вол та! По-горе изяспихме, че капацитетът зависи кактз от размерите Eia кОхЧден- затсра, така и от условия та за взаимно при лл к чане на проги во положен- те заряди. С увеличившее площти ни електродите се уегли-улва и капацитетът на кондензатири, тащотз се създават условия зз натрупзанс на повече за- ряди. Обаче този начин за увеличаваге па капапитета поди до увеличяване размерите па самня коттделзятор, я това нс с желателно. Друг начни за увеличавапе капаш’тета на ладен кондензатор с н'т.ад.-гя- вине уазстаяниета между електродите му. В резултат еш това разнопменни- те заряди се оказват по-блнзо един до друг, електркчлекото поле между електро.тнтс става но-интензнвнз и силите на привлячане между зарядите на растрат. По такъв начин върху bccehi еле к трэд зарядите сс натрупват по* 58
тъсто и освобождават мисто за други заряди, т. е. капацитетът нар яства. Но приближаването ня электролите може да става до определен предел, след коего опасността от късо съединсние иля пробив става много гол яма. Я,3. Ролята на диелектрика Най-рационалннят начин за увеличапане капацитета на един конденза- тор е иоставяпето на угодхогЪгхц диг.м?кгприк между еле к трОхТмте му. Нека равпледаие това по-подробно. В нор малин я случай валентиите електрони на всеки диэлектрик обикалят около атом ните ядра по кръгови орбиты (последи иге са показа ни символ и Ч’ но на фиг, 8.5 <?), При поставяне на диелектрика в електрпческо поле то действ уса върху обикалящпте електрони и деформира гпехните орбити, Ефектът от тона е, че молоку лите на дпелектрика се преврыцат б диполи, т. еР в частиниt ко итс в проги -ин ю лож ните си краища може да се разглеждат като наелектризирани разноименно (фиг, 8,5 б). Намиращите се вътре в ди- электрика разпоимеигги заряди взаимно се иеутрализират, а зарядите на диете му срещу положи и страны оста ват неком пеней ра пи, т. е. те могат да се раз гл еж дат като фиктивна (несвободни, евързани с всществото) заряди, раз положен и на позърхноггтя на диэлектрика (фиг. 8.fj у). Това явление ее нарича поляризация на диэлектрика, Кол кото позече фиктнвнн заряди се образуват но |[овърлпоетта на диэлектрика, каззаме, че той толкова по-си л- но се лоляризнра. На фиг, 8,6 а е показан зареден калдензатор, между плочиге на конто има вакуум (празпо п ростр at ictbo). Както вече знаем, к-эпанитетът на тозн кон- денсатор зазисп от нлощта на электролите и разстояпието между тях. Не- ка отбележимт че тук зарядите зъв всеки электрод не са се расположили осо- бено пльтно един до Друг. То за е так^, защит о разегаянието между двата елек- трода е чпзчи ' СЛно н силите ня взаимно привличапе между зарядите не с а особсио големи. На фиг. 8.6 б кежду электролите на същия заредей кондеи- ля тор е поста вен диэлектрик. Вследствие на зъзпикналата поляризация фак- ты внн те заряди но ['овърхността на диэлектрика се оказват твърде близко до зарядите еАек^.родите и породи това силите на взаимно привличапе са по-големи. По такъв начни зарядите е слектродите се натруппат по*нагъсто je осв::-бождават място з£ други заряди (фиг. а.6 б), т. с. капацитетът на кон- депзатлра нар^ства. Очевидно колкого диелектря къг се пол яр.из; гр а по-енлно, толкова капа- цитетът тгд кзндензатора н;е иарасне понечг. В количествено отношение степснтп на поляризация се характернзяра с вел ичк чаю ел. която се нари- ча относителна днелектпична прсжинасмост на пещестпото. При различиите 59
диелектрнци тази величина с различна (например при стъклото ег =.сТО12, при слюдата е. =ьч-8т при въздуха ёг = 1 и г. тт.) м се дава в справочннцнтс, като при болшнпстиою от н.зй-у потреби валите диелектрипи велнчипата ег се намцра в граничите с?т j до 20. Ст.тосстеуъз сбаче ос.обела трупа вещества,. Фиг. S.G нареченп сегнетоелектр|щич ктотс се роля/:.<:лат исвъсртолс cr.ino а кон- то имат ег =^50-;-1 СЮ Of О. Те се л:по.:?уггт за сел -зн .: ла кои- д?.н зшп ори с ат н ос ц т с. ?. то с о л am : .. а н а :; / .7 то т. В заключение пега добавим, ч дтелг1-:-.-.нитоу конто се 1 = зттол?ув;-т за плпрдва на кондентоторн, трябто да ;:тот г? < змс голж.ке стойност на отно- си толната си диелектричяа лпин.ч лас пост, -то и да отгссярят па едедните две условия: . aj да имат голяма есектга- сс<а тототод лотоо сто ев а вл тънки елосье от диелектрика да могат да то- ъуатот ?-:ач.тгелL:’ сторожения, без да пяотъпн пробив; б) да и ма т л 3l, г рб и ?•;: а <. и.то а / сг;?? -то? ? к. К с г1 л то : ’ еж д у ед е: t т ’ о д а те па копдензатора дсйствуват протосм г в.-: и .= .то—: с и ля, те пор аж дат циклично прсориеитпрапе тга молекул.: тс . Д1 --тол: три кд. коего от спои ссраяз вод г до иеговою загрянане. а то.то г -;з ба на е]:ергкя, Добри дпелек- tojklh са тези, конги и;н= нто-:п чести:-' се аа-ряг.ат сравн^-тслно слабо. Та кива са например пел/ с гну то -та ж: .-ли ста керамика и др. SA Капзцитет на плос?ж кондеггзатор В лредните точки изям-жлне, че токидитетът калилен кс.щензагор с тол- ке ва по-тслям^ колкого и по-голчма плс-цто нт j[jTr?i’HTH електтоли, по-мал- ко ратстоятп:етг: между тях >. "c-j’c.tomh лтлосктслнлта диелектр гчна прэ- инидемост на укторесепня д/ с.тоттр : к, С помо.дта пл теория та за н ал ;нн те- ти ла клосък ко идеи за тир с .л г.--: ел еле-: ’= род се из веж да с л ед па га -формула: ... Е. Д' с -S,85.10-12 (8.2> Тук с с отбелязяна ст.тоентолизто. лкедскгппч.то г’уоннпдемсет ла дке- екктрика, S е клозцта па тонн ос елок гри.?/:е (::смерена л т2), а д — резстоя- нлето меж.;у елок уроди то отмерено и г..). Пример Да ср намсп:- к t. н и.. :тст? 7 то лдосък кокдензатор, его S = - ](Ю Ci\L;, d—l то::, а длелектг : к : <- илр Дтожтона харгня се, =4, ПрсзрдИкйме величина то в gchobl h то, : th то и томсстнамс в гориата фор- мола: СТО85.КТО- ef =*,85.10-'-’ р ТО-ТО54.10-ТО = 354pF. 60
Като вземсм г:од рката= ото го-гору гложе^.з да падем следното физичсско тълЕ-лйзке Era вели чзтто: а о нс cn j ел i а та диелок тричяа eipohk- цаемост на дадеи диспектрк к е число, коего показва колко къпг ще нзраст- не ка Liu и м тетъ т га ладен г’лосък вакуумси конденсатор, £1*_о вместо вакуум нзполт.'/заме ладенкя ДПСЛСАЛЯ;<. Т5, конденсатор въз верига на i>ocпомнен ток На (р;ц . S.i ? т'каз^Н! оленгт^ч;:/.;.! к/’.чл . съдържаща затерп^, нрутЕка к к о член ij-io;;. Птее r-oipjiH ' :га веоигата г/у ттч-т .. снег;.: за кратко време, след кзетз из :К1г1? не светя, lto; чтокч ч] пер:-1то гл е л.: г тор :!;!. Затеял много ЧсС го се каз- игу че Kiinxeiisa тонм хх не ли/п-. скат тлгтояЛЕниз ток. Подина схема е постои на на уст о. 8 ..-, Г'-’ агтвеод- но на ключа ко ;м ггзтх за :то томз :?оем :- :.рг?:□ ча г. к.|к. Сй/?.^гЛ?уу rViO.x. Тох тече само док/:;о :?.? з = р-:?_\ц KiTKi- заторьт ее това й^-лсне:'.- >е карлча .гуле?-? л /Зареж- лдисто ко кондея гатора нс става извлдь/К, а :: : е тггеттпо (но ।. пар. сзЕспонс-щиалек .-:ле«’К!< В чъреи-! /ч-т-тче кт Y7/< ? /(У 6'ТО: iVilll Я14 Е ПО!''11К: i -с ГО М:;Ж ДУ КО Е3 Д л - 3 Г ТО”: Е i ’ : <.'Л_‘К- т)?. од и е чтлл, I. е. колдензитар от я у. :\Л лтото ж/ кт-хч сге- thi .ч e:i т1 а:; 6V о а го т .-. (фиг. '-'. 8 :7) : т л „.’ ? :. j .; л у я гг ч; к; т ток е на"|-П1/1?|[. Li следБдщият момент хахреженигто н.т кэн- д--пза гор д започзч да лираства+ .челто ;дс . " г;< о.-;о.н>лс- ,ч= .•//'4Тсг н-. е. д. ЗЕ. на тогошз!очанка иатова .-? неон- ла по г з л к гит 5 ггсд: )•.’ ч .>j ш \/р .ч о л. р от илок:; .н р-\:к:е ч не р Но г а - къз нхтн'г резултангштю зЕапрежскке чьи хетигатл d!a- \р|Лчва ixa фиг* то с /.^^3=4,5 — I -_ -J,.’?/', .? коетд Фиг* 8.7 иамалнза :г зархднллт ток. На фпг. 8Т1 е кок.,.тлю нзме- tchtiCto зга глка и иаирежсаисто за разгледикага кон- кретна схема. Внжд-м.ге, че преходила г прочее трас г.г.д -,- j ц: ге л тео д я, л го пр ем е. О 6 а ч е з а п р а кт; 1 ч е с к и : i р сем я ; л ч: е я се при см а, ч е н нс .еодл.ият нрорес е ос^рши/р ^огнто напрежение е дос^ тигн-пю 95% от т треже; те/по на /поконзто,пи<;\ тля ко тлю запяднгжт ток е стан ал само 5 % ог тика в партия момент i’a вкл-очнане. С това плг- лоДЕ-зяит пропсе аракгнчески е завързппл, т. е. когклчзлаторъг ге е зареднл ;.г ток във веригата етовсчс кс иритича. Вусмсграснсго на нреходнлят процес може да -идс а.зчзЕслепо поф'лпмтлата t .^SRC. Тук t с времсто в с?куг;дрг, С — капзцитстът във фарада, а 7? — съпрэ- тивлепието в на ця-^шг'г ее рига, през килта став а в ключи тел- но R] на токоЕгзточника. Тази формула нзе показгит ч?. . тлям капяцнтет през голимо сытротнвление се зарежда дълго време, а малъх ^апачитет през мал- ке съпротивлезЕие — за кратко нреме. Пример 8.3- За колко нреме ще се зяредн кондензаторът l капэщттет С iO'tF през съпротивленне J? = 10£Т J 1ревръламе капацнтета в основни едяниди и замесгваме в гор пата формула: /=37?С=3. Ю. 10-*=0t0003 з+ Ано същият кондензатор со зареждаше през сьпротивлеиие I MC!t . лгхсД" акят пронес щеше да трае 30 секунди. При разреждане на кондензатор през сопротивление я зления та са анало- ги чни, т. е. разреждането нс става ьшгнэвзно, а сыцо по скслонеициален 61
закон, като еремегпраешто на прехоиния процес може да се номера по фор- мулата^ дадена по-горе. На фиг 8.10 са показали схемата на разреждапе ла кондензатор през съпротивление на графиката на преходния пронес. Виж- даме, че както папрежението* така и разрядим ят ток памаляват по екслояен- ниалеп закон. Фиг. 8.8 62
8.6. Кондензатор във верига на променлив ток Вече знаем, че прсменливият ток в хМеталите лредставлява колебатея-ю движение на електронитс ту в едната, ту в друга та посока, Ако към промен- лнвотокоб пзточиик включим кондензатор, неговите електродп периодичс^ скм ще се зареждат и разреждатс електрони (фиг. 8,13). Независимо от това,. Фит. 8.П че электролите не п.реминзват през диэлектрика, във &ъ клана та ее рига тях- нс то движение е колебателно, т. е. протича променлив ток. Съпротнвлението, което кондензаторът оказва на променливия ток, се на- рича капаннтивно съпротивление и се нзмерва в омове. То се бе лежи с А'с и се начисливз по форму лота *=»c-wc- <S4> Отту к следва, че капацитивното съпротивление завис и както от сто Споет- та на кондензатора, така и от честотата (т. е, то е честотно зависимо). Колкото капацитетът с по-голям и честотата ио-висока, толкова капацитив- ното съпротивление е по-малко. Пример 4. Да се намери капацитшшото сьпротавлепие на кондензатор със сгойпост 0,1 pF при чес юта 50 Hz. Превръщаме капацитета във фарвди и заместваме в горната формула? у 1 —. -1рс j^'PkO с 2г/С " 2-, 50 . ОД . 10-^ 31,4 ’‘ ' Сыцият кондензатор при частота 500 Hz ще има капацптивпо съпротивле- ние Хс=3200£31 а при чсстота I MHz—XC=JTG Й, т. е. ще представлена почти късо съединение за таковете с висока чес тома. Зависимое тга на капа- цитивното съпротивление на тозн кондензатор от честотата (нарича се още честотна характеристика) е показана на фиг. 8,12. Кап а ци тив] гото съпротинление ни. даден кондензатор може да се намери по-лес по и гю-бързо с помошъч па номограмата, дадена на фиг. 8.13. Наппи- мер от нея „тесно се отчита, че при /^=50 kHz кондензатор с кап£Щ[тит С-- = 1пГ има капацитивно съЕ1ротивлетпге Агс^ЗкЙ. 63
с,ед вече ии в квпацнтвввв свротавлекге иожем да запишем «а с”*’ «« "ра ’»дакаго’’“те- С: r U № U~XCI, Azc= — I- Х(. Дад^О: J=SGKHZ, C*1nF Отчитаме: Xs=3kQ Фиг. 8-13 Пример 8.5, Какъв ток щс протича във веригата (фиг. 8.14) ако конден- затор с капацитет C=8;-.F включим към осветителната мрежа? 64
Прсвръщаме микрофарадите въвфаради и нами раме капацитивното съпро- тивление на кондензатор аг от закона на Ом пол уч я ваме 230 — О55А 400 След това /=-^= *с Много често се казва, че ст^роти&лението на кондензаторите е реактив- но. За да обясним това, нека наново разгледаме опита, показан па фиг, 8Л4, като си зададем въпроса: каква е мощността, конто се отдел я в кондензато- ра? На пръв поглед тази мощност можем да намерим* като изполэуваме формула (4.5): P=UJ—220.0,55 =120W. Обаче, ако хванем конденсатора с ръка, ще установим, че дори и след продължителна работа той остава сту- ден, а всеки от нас е развивал нагорешена стоватова електрическа крушка и зпае как тя пари! А защо ко идеи зато рът е студен? Причината за това et че конденэаторът е ед но реактивно съпротивление* т. е. при него максимулште на напрежението и тока не настънеат едновре- менно, как го при активного съпротивление. За да изясним това* йена първо си припомним как се изменят токът и напрежението при включване на кон- дензатор към постоянно напрежепие. Това беше показано на фиг. 8.9, къ- дето са дадени графи ките на напрежението и тока. От тази фигура се вижда, че в първия момент на включване напрежението между електродите е пула, а токът е максимален, А след като конденэаторът се зареди и напрежението аду стане максималяо, токът през кондеизатора намалява до пула. Споменатата особеност на кондепзатора се проявява и тогава, когато той е включен към променливо синусоида л по напрежение и това е показано на фиг. 8.15, От тази фигура следва* че когато токът е максимален, напреже- нието между електродите е нула, а когато напрежението е максимално, то- fi Първл СТЫ1КК в радноел«ктрон*к1 in 65
кът през конденсатора е нуле. Следователно приложеното напряжением нро- тичащият ток са дефазирани помежду си на 90% като токът пзпревярва на- прежението+ Понеже кондензаторът е реактивно съпротивление, мощността ъъв ж- ригата е също реактивна. За да изяспим това понятие, нека припомним, че Фиг. 8.)5 мощността е произведение от напрежението и тока <вж. формула 4.5). Но от фиг. 8Л5 следва, че през ед мата четвъртинка от периода (участък /—2) то- кът и напрежението са положителни, т. с. мощността P=UI е положи гели а, Това озпячава, че през тази част от периода копдензаторът се за рож да и при ема енергия от ел. м реж а. 11 р ез вто р ата четвър ти н ка от е i ер и ода (\ • ч а г п >к 2—5) напрежението е положителпо, но токът е отрицателен, т. е, мс-ппс.стта е отрицателна. Това озпачава, че през тази част от периода ко и де пз.a зорът се разрежда и отдава снергията си обратно в ел. мрежа. По стация imjehet се ннжда, че през третата четвъртинка от периода (участък 3—4) напрежението и токът са отрицэтелни, но мощността е положи тел и а (конденсатор ът се ?з- режда), а през четвъртзта четвъртинка от периода (участък 4—5) ла и режен ле- то е отри цате л ito, а токът е положителен, те. мощпостта е^отрицателна (ксн- дензатортт се разрежда), Слеловатслно при реактивннте^съпротивленмя е на лице една постоянна обмяна на енергия между генератор и конденсатор г каю средката мощност е пула и именно затона кондензаторът от фиг. 8, ii не се загрява въпреки зпачителния ток през него. 66
ЗАПОМНЕТЕ? 1 Кондензаторът кредставлява система от два проводника, раз- делени с диелектрин. 2. Едмницата за измерване на електрически капацитет се нарича фарад. 3. Капацитетът на един кондензатор може да се увеличи чрез уне- лнчаване площта на електроднте мут чрез намаляване па разстов- нието между тих или чрез използуване на диелектрик с гол яма относи тел на днелектрична проницаемост* 4. Ако се пренебрегне зарядннят ток, съпротнвлението на конден- сатора за постоянен ток е беэкрайно голямо, т* е* конденэаторът не пропуска постоянния ток. 5* Съпротнвлението на конденсатора за променяна ток (капацитив- ното съпротивление) зависи както от капацитета на кондензато ра, така и от честотата на тока. При по-голям капацитет конден- заторите оказват по~малко съпротивление на променливия ток* С увеличаване на честотата съпротнвлението на даден конденза- тор намалява. 6* Капацитивното съпротивление е реактивно, т. е. в нроменлнво- токова верига конденэаторът непрекъснато се зарежда и разреж- да, като средната мощност, постъпваща в кондензатора, е нуля. 67
Видове кондензатори. Свързване на кондензаторите 9.1, Основни параметри на кондензаторите Всеки технически конденсатор се характеризира със следните основни параметри: а. Номинален капацитет, Това е стойността на конденсатора, конто много често се ианася върху корпуса му. В радиоелектроннката се използуват най- често коидензатори с капацитет от 1 pF до 5000 р-К Кондензаторитес постоянен капацитет (с изключение на електролитпите) се пронзвеждат с три класа на точно ст и ко- ми пал ни стойкости съгласно същия стандарт, както резисторнте (еж, табл. 6.2). Така напри- мер колкою и да търсим, не ще намерим кон- де1 [затор с капацитет 7000 pF, а вместо него можем да ползуваме копдензатор с каиацитет 6800 или 7500 pF. В радиос.хемите капацитегът на кондензаторите се бележи съкратено така, както е показано па фиг. 9Л, б. Работно н ап режен не. Това е най-гол я мо- то няпрежешге между електродите на конден- затора, което по време на работа не бива да се превишава. В противен случай ще настъпи пробив в диэлектрика и копдензаторът ще се повреди, Работнэто лаирежение завис» от ка- чества та и дебел и пата на употребения диэлек- трик, Колко то диелектрикът е по-дебел, тол- кова работною налрежснис с по -голями, но едко времен но с това размерите на ко нден зато- ра също нарастват. в. Загуби в кондензатора. Идеалы пят кое£- делзатор притежава само кзпацнтет и пямэ никакви загуби (фиг. 9.2 а), Реалните копден- затори обаче имат определепи загуби, копти се дължат на 1.есъвършенага изоляция па ди- электрика и се изявяваг като ненужно заЕря- ване на последи::л. Ивдението е пзразепо осо- бено си дно при високи честоти и както видях- ме, се дължи ста периодичною прсориепти- ране на молек улите дел ед с г н го на променливото електрнческо Загубите в диэлектрика могат да се изразят условно чрез загубпо съпротивление, евърз^но пар а л ел по Оаначеь Lit? С— 39 С-- |ЪСГ С д£лЗ Г— JDR I с с с- с с Фиг. 9.1 С Т7 [.< НО'! 17? j: а) 0------------------------& UfoO/lE* .VQWIHjQrTWp ..* -1 j^—----0 РейАё.ч кямдепЗат$р Фиг. 9.2 1ГОЛ2- едно па копдензатора (фиг. «8
9,2 б). При качесгвените кондеи загори това загубно съпротивление дори при значителен честотн има много големи стойности— наир. 100-И00ОМЙ — и в повсчето случаи нс оказва влияние върху работата на кондензатора^ При недобракачестжните кондензвтнори обаче с увеличивай^ на честотата^ загубно то сопротивление силно намалява, като става штр 1000—10 000 Q. По такъи начин то шунтира кондензаторът и свайствата н веригата се про- яснят С] [Л но. Както ще се убедим по-ната тък, свойства? а на различимте видове конден- затор и се определят главно ст осабеностите на употребения диэлектрик. тьй каю мета л ните слектродм и гр аят второстепенна роля. 9,1. Постоянни кондензатори Както локазвэ назван пето им, нялацитетът па тсэи копдензаторн се опре- дели но време на тяхното производство и след това не може да се изхменя. а. Хартмены кондензатори, Те се състоят от две стаи полови ленти (фолио),, изолира ли помежду си с парафинирана хартия, Всичко това се навива тта руло и се поставя в изолационна тръба, като двата края на конденсатора са спързани с диете лентн (фиг, 9.3 а, б+ г1)- За предпазване от външнн влияния от диете стран» кондензаторът се ян ли на със специална смола, Хартиените кондензатори са подходящи за pt,бота само при киски честоти (или когато са шунтнрани от нискоомно съпротинлсние)т защото при увеличаване на честотата техн и те загуби си л но парастват, т. с. 7?3аг (фиг. 9.2 б) си л но на- мёлява. б. Слюдени кондензатори. При тях днелектрикът е слюда и обикноветю цели я т кондензатор е залресуван с лластмаса (фиг. 9.3 в). По принцип те се произвелдят с негодсни каийцитетн (наир, от IpF до 10nF) и имат малки за- губи при ви соки честоти. в. Ксрамични кондензатори. При тях днелектрикът е спец нал на кера- мика, конто има малки загуби при високи честоти, а относи тел на та й диелск- тричуа проницаемост с сравнително голима. Тезп ковдензатори се произвеж- дат вьв вил ₽тя дмекове или тръбички и имат отиосително малки размери, г. Стирофлексни кондензатори. По конструкция те прилнчат па хартне- Фнт 9.3 ин те копдезкзатори, но тук днелектрииът с тънка прозрачна лента от поли- стирол (стирофлекс). Тели ковдензатори са достатъчно здрави и не се по- ставят в изолацииняа тр ъбичка. Те имат сравнително малки загуби при ви- соки честоти. 69
Я. Електролитнн конденсатор и. Те се харгктеризирзт с голям капаця- тет nzpi-s относи те л по малки размер и (фиг. 9.3 d). При тях като диелектрик ее кзлэлзупа тъиък слой от цвуалу.миииев триокис. Вьнреки че е много тъ- нък, той има голима еле к грическа якост. Този ок etc е расположен между помтажичолния полюс па коидеизаторя и електролнта, каю последний? е свьрзаЕ! електрически с корпуса на конденсатора. Поряди това електролит- ните кокданзагиори им-пп нолярност, която при монтаж трябва да се спаз- ва (корпусът е отрпп.ателният им електрод). Електролптните коидензатори са подходящи само за работа при ниски честен j (или когато се 1иунтира с hhckoovho сТ|протквление)+ понеже с увелпчавяне на често гатя /?Яэг сил на нам ал я за. 9,3, Променливи кондензатори Капацитетът на тези кондензатори може да се измени в определена гра- ни ци (от Cr£iJri до Сгадк) по наше желание. На фиг. 9.4 д е показан двоек про- мен л ип кондеи затор с воздушен дт-'Л-'ктрик. При въртенс ня оста ссжцинте Фиг. 9 Л на р ото] та f дн i з а ; нонечо или но-.к ял ко между т.ткъз начни се измени пего в п ат к L=-ищите?. На л у омен. ?;' ко t д ч ос: т ор с п ?. г; ъ рд (. > ’о акт р н :. пляс :я ю на статора и по ф:и\ 9. -- Г) е показан едини'.di £&№.-! iipr}1\ : - ’2 кс.чдечга I хомдензатср Фиг. у.е Ко идеи загорите, по казаки на фаг. 9/1 е и г, се нарнчат колун ромеплиза. Прн първия от тих иромяпата па [д:. паи и тот а се постпга чрез приближаваие 70
и отдалечаване на електродите, а при вторя я — чрез въртсне. Полупромеп- ливите кондензатори се из ползу ват за донастройка на трептящите кръ- гове. На фиг. 15 е п казано ози = чението на различимте кондензатори в радио* схемите* 9А Свързване на кондензаторите В ирактиката пай-често се използуват следните евързвапия на конден- лзторите. ?.* Паралелно (успоредно) свързване- В тозн случай (фиг. 9,6) резултан? тнишн капацитет е равен на сумта на капацитетите на отделните коя- декзе тори; С^-СL + (9Л) Например, эко имаме C1^4700pF и C2=6800pF, то СгчЭ -11 500 pF* Оче- видно при паралелното свързване на различайте видове кондензатори дей- ствуем една и също напрежение. като кондензаторът с по-голям капацитет сезлрежда с по-гол я мо количество еле ктр ячество. 5. Последов а тел но (серийно) свързване* В тез и случай (фиг. 9*7) стой- ностти на резултантния капацитет е по-малка от стойността на най-мал- кия копдензатор. Ако лоследоватслно свързаиите кондензатори са два, ре- зулталтният капацитет може да се начисли по формулата Ср„ ~ . (9.2) Фиг. 9.7 Пример 9J. Да се и амер и резултантният капацитет на два поеледовател- нэ евързаии кондензатора, ако С^ЛОСЮ pF и Ca = lOpF+ Заместааме в горната фор?лула: CtQ, J ООО. 10 Среэ =-•- с; Н-Сч " 1000+ Го '-19 ’9 dF- 71
ЗАПОМНИТЕ! 1. Оснокните параметри на всеки кондензатор са номинален капа* цитет, работно напряжение, загуби при внеоки честоти. 2* Свойствата на даден кондензатор се обуславят главна от каче- ствата на неговия диелектрик. 3. Хартиените и електролитните кондензатори са подходящи за ра- бота само при ниски честоти (или при високи честоти, когато са шунтирани от нискоомни съпротивленмя). 4. От всички кондензатори единствен© електролитните имат по- ля рност и тя трябва да се спазва при монтажа. 5. При паралелното евързване на кондензаторите резултатикят капацнтет е равен на сумата от каггацитетите на отдел ни тс кон- дензатори. 6* При последователи о то евързване на кондензатори тс резултант- ният капацитет е no-малък от капацитета на най-малкня кенден- затор* 72
10 Електромагнетизъм 10.1. Постоянни магнити Всеки от нас с виждэл магнит (фиг. I0J л). Той притежава два №лкм, □коло конто сътцествува мсгтнитне поле. Посредством тобз поле магнптът взаимодействуя^ с други магнити и Магнитки тела (фиг. JOJ б, като едко- ф л j . I и. I имении те п<мю£и се стблъскеат^ а разноим екните се 71риеличат^ .Магнитно- го поле е невидима, но неговото същсствувапе може да се докаже, яко върху магнит сложим лист хартия и отгоре поением железин стьрготвпи (фиг. Фиг. 10.12 10.2 «) Магнитного поле се изобразява условно чрез неговнтс магнитик си лови линин. Те запои ваг от ссверния полюс Л- и завършват па юж и и я S (фиг. 10.2 б)> Магнитното поле е иай-иптепзивно там, където силоеитс ли- нии са най-гъсти. 73
10.2, Магнитно действие на тока На ф'1Г. 3 0.3 а и показан прост опнrt конто можем направим сами. 3: целта върху желчен болт иля дебел пирон кавиваме 100—150 навивки от лзолирап меден проводник е диаметър 0,2--0,з гпп\ При прэтячане на елек- трнчсски ток болтяг се намагнятват тР е. той ста па електрОА^гкшп, При спи- ране на гики бослът губя магнитни- те г и свойства. По кзкъв начни еле- ктрическпят ток камагнитва болта? Около все к о. проводник, по конто //хчд ток, същсетвува магнитна поле. Топа м?же да ее покаже часа ски;а+ ладен на фиг. 19,3(5, където -Vj г к; jthoto поле с. проводника виз- действу за на компаса. Подобно на ф:!|. 10 з електрическо .о мигнио'л^отоиоле съ- що е коси тел ас енерсиг. Hr oar. 10.4 и е показан друг онитт при конто магнитного коле на провод- ника става 1}видимсГ от железните стъргиткии, пэсикаки здрху картона. Получезштс силэвя магнктни линии са разположеяи к.ущепгрично около проводимка+ като тяхната потока е евързен с косокат.и пропие-кщая ток. Щом прежним посоката на тока, си лови те млтнптни +тя[Г;£ л и ромеит посоката си. 10.3. Бобина Ако [зяг^иехз проводник във вид на спирала, ма-г'нг-кпте пялдга на отдел- ите навивки ще се сумират и ще се получи бсбини, ил мэ нриизжагл скве- рен и южеи полюс (фиг. 10.4 б). Магнитного поле на боб г [ [ ат а в толкова ко интеизивно, колкою са повече нааивките и колкого е г.о-гэлям ток^т прел тих. Фкг. 1С.< Ако ь бобинитс: 1:ист..^им тл.кк рл-. /лтентнато магнитно поле ще се yet iah. Ст слов а г ел н о же, ? т з.-: ,-т а ст р. и к: .- г н гл р иуз. 11 усилия ма^- нитк'сг'.о ноле. съз},.дсно '.-л б;)бин(;гД|. Подо.Л!--’ свойства ярд сежа ват само желязс- геУ, н ине. i п; ;, кеба, л .т ?з т н п: т кн и те с : л с е; □ и т ез к > ещ ее г в а се 11 а р i i ч а т 4
ферамагнктни, Добре с да се запомни, че медта, алу^шият, цинкът и др. не лритежяват магнитни свойства. Когато през иавивките на една бобина протича променлив тон, пейнотс магнитно иоле е смио така прочснливо. На фиг. 1CL5 е показано Магнитке поле и л бобина, през коя то течс ярпменлиз синусоидален ток. Виждяме. че ез продвижение на един период магнитното поле на бобвпата променя не само лнгтнзнвността сит по и [юсокятз си. Казоно накраткз. магнитного по- ле също ее иромсня по синусоидален .шкод. ЮЛ» Електромагнитна индукция На Шг’д 1'1.6 а е norjтни earn ;штипесги опит. Когато движим магнита :горе в отвори на бзик ката. мпл.-ам : мстърът се отклонява. т. е» lO.Ci твъп веригата протича ток, Анэлогичео явление се получава, ако вместо по- стоянен магнит използуваме електромаппп (фиг, 10.6 б}. Тона янлеЕзне се нарича електромагннтна индукция н е извинредно важно за радиоелектрини- ката. 75
Основният закон на електромагнятната индукция гласи; ако даден про- водник. ее пресича от магнитна силоои линии, е него се индуктира определе- но електродвижещо напрежение (е. д. н.)- Нямэ значение дали магнмтшгге -пинии се движат и проводки кът е неподвижен или проводникът се движи» а магнитните линии са пегодпижни. Индуктирапото е. д. и. е толкова гю-го- лями» кол кото пресичанею стдьа тю-бързо» магнитного поле о яо-иптенэншю- и навнвкнте на бобината са новсче, Посоката на индуктираното напрежение се дава с праоилото ни дяснитй' ръка, което гласи: ако магнитною поле т.робожда дланта, а палецът яоказва посоката на движение на проводника, пръетите сочат посоката на нндукти- раною напряжение (фиг. 10 7). 10.5. Взаимна индукция На фиг. 10.8 е показан опит, при конто две библии А1 к Ла са постянени близо една до друга. Когато лре? бобината протича променлие ток, в Фиг, 10.8 бобината /_2 се пндуктира напряжение, което може да се. нзмери с волтметъ- ра. Гона явление се нярютл пзаныз-я индукция и лежи в основата на транс- 76
фэрмзторитс, индуктивно свързаняте вериги и г, и. При взаямната индук- ция двете бобини са неподвижна обаче токът през Ьг е променлив и броят на скловите линии, пзхождаши от и преснчащи Л21 непрекъснато се про- меня (пулсира) с честотята на тока и затова в Т2се индуктируй предел ено на- прежение. Иидуктирапото е. д. н. завися от броя на навивките на двете бо- бина, от големйната и честотата на тока през и от взаимно то разполрже- иие на бобипите, Обрыцаме внимание, че а ко през бобината L± (фиг. 10.8) протича постоя- нен mote, около нся ще се образува магнитно поле, но то няма да е промен- лнво и в Lz няма да се индуктира напрежение. 10А Индуктивност Когато през един проводник протича променлив ток, магпитинте си лов и линии пресичат собствепня проводник и согласно закона на елсктромагпит- ията индукция в проводника се норажда самоиндуктирано е. д< и. Руският физик Емид Християнович Ленц (1804 --1865) пръв проучил това явление и формулирал правило» съгласно което еамоиндуктираното е. д, н. има /по* кава потока, че във есеки момент не противтояпавя на въшино приложеното напряжение (правило па Ленц). От фиг. 10.9 се вижда, че при у вел пчавано па тока силовите магнитна линии като че ли ^извират41 от оста на проводни- ка и сс разпространяаат копцентрично навък, а самой пдуктир аното напрс- жеиис има противоположна носока на увеличаващия се ток. При нам а ля ва- не из тока силовите магнитите линии копцептрично се „прибират“ към оста на проводника, а самоиндуктираното напрежение има такава посока, че „иодпомага'4 намаляващия ток. Ако проводники? е навит във вид на бобина, гортюто явление се проявява още ио-силно, защото всяка силова линия пресича голям брой съседни на- Това може да се деьюпстрира, като ее из ползуна първичпата намотки Посоха на е.З.н. Фиг. 10.9 Посохе на о.Ля. д па мрежов или изходен трансформатор (фиг. 10.10). При затворен ключ на крушката действува напрежение 4,5 V и тя свети иормално. При прекъс- ване на веригата силовите магнитим линии се „прибират" и пресичат голям брой навивки. Поради това самоиндуктираното напрежение е знаяително 77
и крупнота за момент светвя злкнлно л след топя угасни. Тозн опят по- твърждава казлиого пс-горе, че лзаг нити это поде с носител на енергия и след прскьсване ня вершата тази енергия не се загубва, а огива в нрушк-чта. Свойстоопю ни 'вежа бобина да образува магнитна силиви линии сг-лню себе си при пратилане на ток крез иавивкшпе и се пари, .а индукпшт.нсст,. Свойството индуктивное? ст из- Фяе\ 10,Ю Джозеф Хенри (1/97— 1878). Една бобина разява и в това, чс когато през дадепа бобина протича тсн, при всяко изменение на годе?," от зга му в бобин г тя се самой ндуитирэ противо-е. д. н. Ако през две раз- личии бобини протича едиип сщ ток, но-гол яма индуктивное г чма о и язи бобина, около която се об- разуват попече силови м;..:]",г:тни липни, т. с. около която се поду- чава по-голям магнитен исток. Индуктивността е толкова но- ге л яма, кол и ото с по-ГОЛЯМ броят па на-вивките на бобината. При равпи други условия бобик-ле с феромагнитна сърцевнна иматпо- голяма индуктивност. Единица та за индуктивное? се нарича хенри (Н) г; чес:’ на ЗхМериканския учен има икдуктивнпст един уенри. когато при изменение ни тока през пен с един ампер за една секунда £ дьита краявъзпиква самоиндуктирано напре^енис един болт. В радиоелсктропике’та чссто се използуват и по-малките единкци мили* хенри (една хилядпа от хеири) и микрохенри (една мнлионна от хег.рд), ва конто можем да напишем 1п1Нг,е,0()1 Н> иН-.ДСУЮ СЮ1 Н. Папрнмср_однослойна бобина с. диамстър 4 ст, дължпна 5 ст и брой на навивките 90 нма иидуктивност около 200 -iH; първичната намотка на един мрежов трансформатор, която съдържа 1200 навивки и има желязна сърце- випя със сечение 9 ст1 2 3 * 5 * 7, пригожа па иидуктивност около I 11. ЗАПОМН ЕТЕ ! 1, Между полюсите на постоя пните магнятк съществува магнитно полст което с ноентел на енергия. 2* Около всеки проводник, по конто теме ток, съшествува магнитно in оле. 3. Законът за елсктромагинтната индукция гласи: ако даден ггро- водник се цресича от си лов и матнитни линии, в него се индук* тира е+ д. и. 4* Ако имаме две индуктивно евързани бобини и в Е5Ървата от тях * протича променлив ток, в ив втората бобина вследствие на взаям- ната индукция се поражда непременис. 5, Иидуктивност е свойството на бобинитс при протнчане на тск през навквките им около тях да се образува магнитен поток. 6* Едмницата за измерение на индуктивността се нарича хенрк, 7. Согласно правилото на Ленц самонндуктивното напрежение нма такава посока, че във вс^ки момент действу ва срегцу изменен пя- та на тока.
и Ником свойства на индуктивността. Видове бобини 11.1. Индуктивност във верига на постоянен ток При включвгне па бобина В7»н верига на постоянен ток също иротнчат преходни пронеси. При затваряне на веригата (фиг. 1L1) эапочва да тече ток от батервята и около бобината възниква магнитно поле. Неговиге маг- нитим силови линии започват да се разиространлват отбобината навъп, при коею преем чат собствепите й навивки. Вследствие на това в бобината се по- ра жда самой,чд^ктираио е. д. и.т ко сто съгласно правилото на Ленц се про- тивопоставь па парастяйнето на тока. Разбира се, токът не спира да тече, обаче неговото нарастване не става мигновепо, а постепенно по скспонеп- циален закон (фиг, 11.1 долу). Сред кратко време преходпият процес при- ключва и токът получала нормалната си стойност, Продължителността на проход ни я jipon.ee можс да се начисли но формул ата t-= % ' <1М) където L е ин/.уктнвнеегтп тта бобината, а 7? — съпротн г,пенисто на /{.ч.дапа верига, Пример 11.1. Да се определи лродължителнсстта mt преходили пронес при включване на Еепнга, съдържащп бобина с индуктивност L=0,5 Н и общо сопротивление на вер игла 7?=1о0 £2. От горлата формула в а ми раме Когэто през ед ш* боб in га нрогпча постоянен ток и прскъснсм верп гит;! тук също имаме преходеи процес. (Подобен опитбеше показан тта фиг. 10.18.) В този случаи еиловпте магнитил линии се щгрибируС от въишното про- странство към бобината. Пр и това те пресичат навивките й и в бобипата се самой иду i-тира напрежение, чиято посока съгласно правплото на Ленц съвпада с тгосоката и а току^що прекъелатия ток, Особено с важно да се за- помни, че ако библната има значится на индуктивност и токът през ней е бил силен, Симонн.т.у:<тт’рапото пялрежнтие, възннкнало ч краищата на бобината» да е. по-голямо от ким решение то на самая токоизточная. Това явлен нс се обделяла с факта, не :гри нрекъеваве на веригата енергията, за i га сен а в магнитного поле па бойппата, не може да изчезне+ а се прсвръша пак в ток, но със зиачително напрежение, така че между краишатн на бобипата люже да прескочи дор и искра- Тази особеност 79
е твърде важна за практиката„ понеже може да доаеде до пробив между на- вивки jе, повреди на транзистора п т. и. Иди казано накратко: моментнотс прекъеване на значителен ток през бобина с относится но голима индуктив- ное! гюдн до възникване на опаини напряжения в краищата на бобината р срещу това трябва да се эзе.мзт мерки« tfacwa на 11.2. Индуктивност във верига на променлив ток Нека имаме една идеална йобина (т. е. съпротивлението аа проводника и всичкл загуби са нули) и към нея приложим праменлмо нлтрежение. С?ьг- -ласпо правил ото на Ленц самоиндуктираното е. д. н. във осеки момент ще се иро^нвопоставп на вълпгно прнложеното напряжение. В резултат на това бобин ата ще оказва на п роме] ел и вин ток индуктивно сопротивление, което сч: бслежи с X;, пзмерва ос и омоие и се изчислява по формул ата Ху. = (11.2) Индуктивиото съпротивление е чес тошно зависимо. То и толкова но-го- лямо+ кол кото е по-гол яма ипдуктивнос.тта на бобипата л ио-висока честота- та на тока. Пример II. 2, Да се камер и индуктивного съе-потг клецке на бобина с ин« дуктпзност о Н при честота би Elz, Заместваме а горпага формула: XL --27ifL- 2л.5й5--15700 Същата бобина при честота 1 kHz ще шъ± индуктивно съпротивление XL = =31 а при честота 1 MHz сънротивлението й ще нарясне на 31 Мй> На фиг. ] 1.2 е показано графично как индуктивного сълротивлепие на споме- .натата бобина ваз яс и от честотата (т. нар. чееготна характеристика). 80
След като се запознахме с индуктивного съпротивление, можем да напи- шем закона на Ом за ироменлнвия ток крез бсбините: U=XlL Xl -J7— * ^~х~' 0^3) Пример 11.3. Какъв ток где протече през една идеал на бобина с индук- тивное? £=600 рМ, ако я включим към променливото напрежение U=0,4 V с частота /=500 kHz, Фиг, 112 Превръшаме велкчяните в основни единицы и заместваме в горните фор- мул и: Лг _ (I _ 0,4 "XL ~ 2v.fL ™2 — °'2 Сънротпвлснистп па идсалните бсбини (подобно на хонде нзаторите) е реактивна. За да поясним това, иска разгледамс опита, показан на фиг. 11.3, Тук при работа га правей ход през първичпатя намотка на един електро- жен протича ток съе сила 4 Л. Г то защо па иръп поглед мощноетта, подава- ла от мрежмта з икрпичиата намотка, е -^220.4 = 8^0 W, т. е. колко- то при един сред по гол нм слектрнчсеки котл он. Обане ппитът и ока л па (фиг. U.S), чс и след проложится но включвяяе намотката на електрожспя остяса ст v ден а, Нещо попене: въпрски че иъв вор и га та протича ток с големина 4А, ако ось ар им електранеекото табло. ate з я бе л еж нм, че електримерът не се върти. Как со облекява топа? Както при кондснЕзаторнте. така и тук жщността (? Таза означав;!, чс през соната четвъртпнка от периода към бобиката иостъпва енергия, псtiнота магнитно поле се „разитрява11 и в жго се натрупва магнитна енергия, а крез сругата четвъртикка от периода това магнитна поле се пСвава" обратно към бобаната, самоикдуктира, в нея е. д. н, и енергията се отдава обратно към генератора. Следователно тук имаме постоянна об- мяна на енергия между генератора (електрнческата централа) н бобин ата, като средната мощност е нули. Ето защо формулата Р = 1)Ц приложена при б Пърри LTbLLKH и Р ЙДИ □( лент P'JkH 81
идеал ните бобини, дава не зктивната, а реактивната (обменпата) мощ- ности ни с то изпрееарва тока (фиг 11.41- Причината за това дефазираке е само индуктираното е, д. н.5 което при нарастване на тока енасечена срещу него* а при иама ляването му е съиосочно с тока (вж. фиг, 10.9), 1L3- Реалии бобини Реалните бобинп притежават не само индуктивно съпротивленне А'/., но и загубив съпротиваение 7?3аг (фиг. 11.5). При пнеки честоти j?3ar С5 обу’ 82
славя само от активною сопротивление на проводника, с конто е навита бобин ата. При високн чсстоти /?а*г нараства, понеже включва в себе си както активною съпротивление, така и редина други загуби (напр> от )!?- лъчванс, от токове на Фуко, от повърхносген сфект и т, н,). Пыкоп® съпро- тыяление, което бобината оказва на променливия ток, се нарича импеданс и се бележн с буквата Z. Импедансъ? се мзмерва в омозе и п ри сродно високгт честоти се изчислява по формулата z=yj p?Lr+'-<• (н.п Очевидно при увеличаване ни. честг mania импеданс ът също а растем понеже расте Х^ . При внеоки честоти эапочва да оказ- ва влияние собственият капацитет на бобината СцЯРаЭ (фиг. 11,5)» конто по принцип е нежелан, понеже шуктнра индуктивността и уел ож инея явлен пята. L ш б) Реа/ма&&ина при средни честят^ 11 Спарам ?? в) Реална при диеохи честите Фиг, 1 1.5 11.4. Високочестотни бобини Тези бобини се иэползуват във вериги, където протичат токове с висока честота, например в трептящл кръгове, входни устройства, филтрл и др. Фиг, П.6 Обикновено внсокочестотните бобини не се намирэт на пазара, а се иэтогвят ст радиолюбители™. Никои в. ч, бобини са без, а други са с фернтни сър- 83
цевияи. Иоставянето на феритна сърпевина водя до уяеяичаване индуктив- ностите на бобината. Ocbhei това тя подобрана качестеата на бобината, а от друга страна, позволява леем изменение на индуктивностям йв опреде- лени границы. Феритните сърчевини се изгэтвяг по сиециална технология* fiesta ^статна сыще- й 7 евързаш ёиха ипрс^ачлиЗа бебаиисЗ.ч. инджтиЗнссгп сърцеЗшш L Фиг, 11.7 Главною изис.кване към тях е ди и мат ?.'$ляма магнитна нроницаем(кт и милки загуби при высоки чеитоти, На фиг. 11.6 са показан» пяколко вида ви- сокочестотии бобин»t като никои от тяхсасъс, а Други без феритни сърцеви- ни. Означението на различайте видове в. ч. бобинн е показано па фиг. 11.7. । 11.5. Основни параметр» на в. ч. бобин и Най-важиите параметры на високочестотяите бобины са слепните: а + Индуктивност. Тя завися от брод ни иаыгвките, геометр пчнп-те раз- мер и и наличисто на феритпа сърнегшщъ Кол кото са псвечс навивките, толкоиа по’голяма е нндуктывността на бобнлата. Наличыето на сьрцевина увелпчава ипдуктинността на бпикната, като при по-пълно вкарвапе на сър- цевинатл пидуктивпостта е по голям?. Ьобините, конто се използуват за раД1101]ри^мш]ци, пай-често имат иледпата инлуктивност: за дълги нълни L шН, ла средни пдлии L ---150^200 pH, за къси вълни L - 1 -:-10 (1Н. б. Качествен фактор* Кап ест вата на ед на бобина се оцени ват н ай-добре чрез иг йкп?. качествен фактор Q. 'Гой с равен на отношен пето между ипдук- THBSio'io сопротивление Л\. па бооштата и пейното загубно съпротнвленн? /?энг- Добркте бобики лиат качествен фактор и а п-често о? 50 до 200. Кол- кото качестпеппят фактор па одна бобина е яс-гол ям t толкова тя е по-добр а- Сенсен: ят пинии :ш побебрисам качестмпия ф^итор ни едка бобина е ан- Md.-ucu'f.e на нейното ^игубне ъпр:-тивмпм. Това става чрез слепните ср ед- ет в а: — чрез уеотреба к а в. чР сърцелшна, с конто кеобх они мата индуктивност се пости га с ша-.малък брей иэвпвкег, т. с. проводи it кът :тма но-ыалко сън ро- ти вл е псе; --- чрез употреба па по-дсбсл проводник, костот разбира се, увеличат размерите на бобииата; чрез у потреба на проводник, съ стоящ с=? от определен брей изолир йети една от друга жички (лптцендрат), което дави резултати само в обхвата на дългита н сродните вълни. В обхзатй на късите и ултракъсите вълни добър качествен фактор се по- лучава, ако бобин и те се иавиватот дебел неизолираи проводник, като в мно- 84
го случаи за према.хяяне на излишните загуби не се кзлолзуват сърцеви- ни и бобин ни тела. в. Собствен капацитет. Както вече се спомена, той се дължи на капаци- тета между отделяйте навивки и при добрите бобини трябва да г-ъдс кол к ото може по-малък. Един от начините за намаляпатге на собстненля капапнтст е кръстосаното ванн ване (тип „универсал11 Ф:[Г И. 6 <0 или навивзнето ла отделимте навивки не плъгпо одна до друга, а на определена разите, яние (бобини с принудятелна стъпка — фиг, 1 1.6 а, б, як J1K Дросели Това са бобини, конто служат. за аронускте на постоянна.': так (нлп та- косе с ниска честота) а за mi и ране ™ а такое? пъ? с ьшгока чаиижи, На фиг, 11.8 де показан в. ч, дросел. конто за намалявапе на собствен?я тет се съетои от три секции. Нсгоната индуктивност е около 1 шНч а сълро- тивлеинсто му за постоянен ток 5-s-lO SZ При честота 1 kHz индуктив- ного съпротивление на този дроссл е около 6 9, а при честота 10 MHz то е около 60 кН. Този пример показва, че за постоя лен ток и за токове с ниска че- стота съп pom Bui ението на дроссла е малко+ а за токове с висока честота то Фиг. ИЛ е голямо. На фиг. 1L8 б е показан и. ч. дро- сел. Той съдържа примерно 1UU04-5000 навивки и о с желязна сърневмнэ. Не- говата ипдуктивност е 1-нJО Н, а ак- тивного му съпротивление е 50-s-300 При честота 50 Hz индуктивного му съпротивление е примерно 2 -ь 10 kQ Изволзува се в тока натрави тел я пте групи за пропускаие на постоянния и спиране на променливия тел;. 85
ЗАПОМНИТЕ! L При в ключ ване на бобина в постой н потоков а верига токът не нараства мигновено, а постепенно (по експоненциален закон). Причината за това е самоиндуктираното е. д. н.т чиято посока е противоположна на нарастващия ток. 2, При спиране на тока през бобината силовите магнитим линии се <прибнрат» , при което самоиндуктираното е. д. н, може да е значителпо по-голямо от напрежението на токоизточника, 3. Съпротнвлението на бобината за проминлив ток (нндуктивното съпротивление) зависи както от нндуктивността на бобината, така и от честотата на тока.* При ло-голяма индуктивност боби- ните оказват по~голямо съпротивление на променливия ток. При увелнчаванс на честотата съпротнвлението на дадена бобина нараства. 4, Индуктивното съпротивление е реактивно, т. е. в променяйно- токова верига магнитного поле около бобината ту се «разшмря- ва* , ту се «свивав* При това положение бобината ту приема, ту отдава към токоизточлика енергия d като средн эта мощност, постъпваща в бебнната, е нулаь 5, Идеалната бобина прнтежава само иидуктивност и всички загу- би (включвтелно актнвпото и съпротивление) са нули- Рсалните бобинн освен индуктивност притежават и загуби, конто условно се изразяват с ед но загуби о съпротивление, евързапо послед о- вателно с нндуктивността. 6* Основните параметри на високочестотните бобнни са нндуктив- ност, качествен фактор к собствен калацитет, 7. Качествата на една бобина се подобряват при използуване на феритни сърцевини, още повече че с тяхна покощ може да се кзменя в определена граници нндуктивността на бобината. S6 1
12 Звук и неговите особеностн 12Л, Същност на звука Ако хсърлим камък п езсрото, ко водната повърхност се образупат въляи1 конто се расширь ват концептрнчпо и достпгат до брега (фиг. 12J), По з! одолен качни около сс яко звучащо тяло се образуват звукова вълни, кон- то се р<'г.ростран*=ват вт,в въздуха, Когато опъием еластична пластинка, <t!i[. 12.1 тя ззлочва ла трсгттм, като задпижва въздушните частици и във всички по- сокк се разпространяват сферични звукови вълни (фиг. 12,2). Тс и ре дета в- Фиг. 12.3 л и а ат сгъстявания и разреждакия на създуха, т. е. места с tto-гилямо и [ю^ мал ко к а л и га и с, [Цогл копите вълни достнгнат до чозешното ухо (фиг. 12*3), тъпанчето залочат да трепти к посредством малките косищи чукче — на ковали я — 87
стреме звукът достига до вътреппЕото ухо (т. пар. кортпен орган), Отту к чрез слухов ия нерв трснтспинта се пред а вит в главная мозък и нис чуваме звук. Следовате.Л1Ют за да имаме звук, с а необходима звучащо тяло, среда за распространение на звука и слухов орган. Фиг. 12.3 12.2, Скорост на звука Скоростта на раз пространен не на звука във въздуха при Z — 207С с oso,io 340 m/s (т. е. около 1200 km/час), като с увелнчаване на температурил тя слабо параства, Скоростта на звука (в сравнение например със сноростта на електрическия ток) не е много гол яма. Например, ако пъв Варна произ- ведем много силпа ексилозия, гърмът ще се чус в София едва след 20 мину- ти. Във водатя звукът се раэпространява със скорост H3Q m/s, а в стомана- та -- със скорост 5000 m/s. 12.3. Височина на тоновете Зе,ук с определена честота се нарича тон. Различимте токове. имат различен брой трситения в одна секунда, т. е, различна честота> Колкото честстата е по-голяма, толкова тонът с по-висок, Така например дебелата страна на кнтарата извършва 1G5 трептения в секунда, а тъпката струна — 659 треп- тения в секунда. Най-ниският тон, конто човешкото ухо може да възприеме. им а честота 1G Hz, а пай-високият — около 20 000 Hz. Разбнра се, в музиката тези t,крайни1'тинове нс се използуват при ко, Това со вижда от фиг, J2.4, където сз показан» клавиатурата на пианотс, иотните означения на музикалнпте тоном\ техн иге честотн и обхватът на пякои музикялни илструменти+ Внж- дамет че токът „ла'\ с конто се настройват музи калл иге инструмент! г, нма честота 440 Hzt лай-дебелата струна на контрабаса има честота 41 Hz, а НйН'Високият тон на пнэното — 3520 Hz* 88
------Цигилка---- Кларинет----:---- 4ecmoma,lk -----Сипран Мецо- сопран- ~Алт-------- йГ Фиг. 12.1
12*4. Сила на звука Сечен по честотата звуколете се разллчават и по своя та сила. Когато сие близко до китарата, звукът е no-силен, а когато се отдалечим» той намаля- ва. Причината за това с, че при движепието си във въздуха звуковпте въл- . _ — - ----------- ни отелабват. Това озиачава, че Фи;\ 12.5 въздушните частици все по-слабо и по-слабо се отклоннват от свое- го средно положение, т. е. тях- ната амплитуда намалява. Слсло- ва тел по силита на звука зависи от ампАнтудата на трептс- нияти. В техннката за изнерване на оплата, с която чузаме звуците, се и.зползува един шита децибел fdB). От фиг. 12.5 се зижда. че най-слабият звук, конто може да долошг члвегч кото vxo, съответст- пува на 0 dB, звукътот падащите кангди сода на разстоянне 1 m соответствуй на 20 dB, звукът при обпкновен разговор имя сила 40 dB, а нан-сстлният звук (враг па бол ката) с ъ ответе твува на 120 dB. 12.5. Тембър на звука хАко з*д гърбэ ни пиано и кла- рштет издадат един след друг тона „лаь1 (7 — 440 Hz), ние веднага ще разпознаем кога звучи пианото и кога кларинетът. По какво раз- лкчезаме инструмеитите? Нзли и в двата случая звучи все тонът „ла14? Разлнчаването на музикалните инструмента дори когато пздават един и същ тон .става по теки и я тембър, Звуковите трептения на различните музк на* пи инструмента не с а прости синусоида, а притежават различии „къдрпци'*, т. е. тона са сложяи трелтеяия (фиг. 12.5). Чисто спнусоидални трептения произвежда само електроняият уред, наречен звуков генератор {ЮНгенератора конто се използува в лаборзторинте* Ако сьберем две сипусоидални трептення с различна честота и амплитуда (биг, 12.7), резултатно трептене ще прилича на трелтепията на музи кал пите инструмента. Чрез събирпне па три, чстпрм и пооече спиусоидэлни трепте- пин с'различна честота, амплитуда и фаза може да се получи и най-сложпо- то периодично трептене. Устаповено е, че сложимте несннусоидаяни, но пе- ртоди^.ни трептения, чнйто положителен полупериод е симстричен на отри- нателиня, люапш оа се разг.г.'.усдат като сума от одно ос повис синусоид ал но трептене с частота Д и голам брой други синусоид ал ни трептения с честоти съ-этэетно 2/1т ЗД, 4Д ит. in, ло-високи п кратни на оснознатэ» конто се нари* чат хирмоньщн. а куст и кат а това се нарича теорема на Фурие.) Например $0
|А A Q а /1 Л pvVu иТ ' | Zi/irw ^ла" - „ Z£7Ay4^>/j - Фиг. 12.6 тонът „ла" на пианото, конто е периодичен, но песлнусоидзлен (фиг. 12.8), в същност се състои от следиите синусоид алии състаикп: осн о и но трептене с честота Д=440 Hzt втори хармоник с честота /а-=2^1---880 Hz, трети хармо’ ник с честота /З = 3/^-1320 Hzh четверти хармоник с честота /^--4^ = 1760 Hz, поти хармоник с честота /-=5^=2200 Hz пт. н. Топът ,.ла<ь на клар инета прите- жава хармопици със сына та честота, по с сЮ'различии амплитуд я (сравнете вторите и третите хармояици от фиг. 12.8) и затова „кълрицитс'1 (тембърът) на пианото и на кл ар инета не са ед it it и съели. Следов а тел по можем ла кажем, че тембърът се он редея я от гояемнната на амплитуд ате на отдел- яйте ха р моя ш pi. Теоретически броят на хармоннците е без кран но голям. Обаче практикам по каз- на, че с упеличадане. передняя номер на хар* моняките като правило тяхката амплиту- да намалява (фиг. 12.8). Ито зато при анализаране на звуксвете е достатъчни да се аземат под внимание само първпте 5 пли 7 хармоника» а оста налито да се пре- небрегнат. Човсшкият говор се състои от гласи и и съгласни звуцн. Вески звук пред* етавлява сложно нссииусоидално трен те tie, конто се състои от определен брой сияусондални трептелия с различна честота, Същото можо да се каже и за човешките гласовс (бас, тенор, мецосопран. сопран), конто представая* ват сложи и периодичн и , но песни усоидал ин трептения. От Е^азаното може да се направят следните основпи изводи: Фиг. 12.7 а) и пай’Сложното периодично» ио нссииусоидално трептене може ла се предстаэи като сума от синусоида л ни трептения; б) сложните трептения се еъ стоят от значителен брон хармонпци. т. е. предсгавляват определен честотен спектър. 12+6, Честотен спектър Поради наличие на хармонпци честотният спектър на човешкия глас н на музпкалните инструмент е значителяо па-широк, отколкито аеноенипт им обхват.. Например от фиг, 12.4 се виждэ, чсосновяият обхват па сопрана е от 247 до 1319 Hzd обаче петпят хармони к от най-високзЕя му тон ще има честота 5.1319—5595 Hzt а се дм пят 7.1319=9233 Hz. Излизан к л от товат дадепа р ал иоа паратура, за да възпроизвежда качс- етжно звука, трябва да може да усплва равномерно цели я честотеи спек- 91
тър — ст с 0 л о 15 GOU Hz. Ди се палрани гакаяа апгрятурз обаче не е м ло- го леей о. Зитова раднолюбнгс^склте устройства чести иъти усилват ло-гие- на честигна лента — наир. от 20U до 8000 Hz. г - -- Ояо&а чествта Пиано | U Л ' т\ гл jAt йто^хярмохиж! |< - Д/1/V Трегяахарммич.ча -АлАЛг 4 =17&№ Чегп&ърто хцрмыичиа ^мааа 4 ;7е™ харюшчма faapuMern h./itH 440 - -—\—j-Z =44№f Ёскойма veenmod \Г -^\f\jJz &rvpa wprfOMuvnd -AAAr = ЯХМ Tpema харманично -4/vwj£= у/л/иЦ/ Пегоа юрмм&жа Ф i г. 12Л ЗАПОМНЕТЕ! 1, Около всяко трептягцо тяло се образуват звуке в =< вълни, конто се рлзпространяват въи въздхха със скорост около 340 m/s* 2. Звук с определена честота се нарича тон. Колкото често- тата на трептенията е по-голямаг толкова тонът е по-ви- сок. Човешкото ухо може ла възпрнеме звукове с често- та 1В до 20 000 Не. 3- Даден звук е толкова по-енлен, колкото е по-голяма ам- плитудата на трентеяията. Силата на звуцнте, конто чуваме, се измерва в децибели. 4. Знуковете на човешкия глас и музикалните инструмент» са сложим* Те се обстоят от основно трептене и голям брой хармоници, чиитс амплитуди определят тембъра на звука, 5. Поради наличие на хармоннци честотният спектър на чо- вешкин глас и музикалнчте инструмента е много ио-ши- рок от техния оснонен обхгат* 92
13 Електроакустични преобразуватели 13.1. Микрофони Всеки от пас е говорил по теле^юп и sitae, чс тук „носители? на звука" е електрическият тон. П репбразувай е то на звука с електраческа ток стана с помоста на .микрофон. На фиг. 13.1 а с показан Г1домзеиоГ телефон, конто можем да си направим сами. Той се състои от въгленов микрофон, плоска балерин, слушалка и проводники. ВъГЛСНОПИЯТ микрофон нрсдстяп д^ва метали а кутЕШка, в конто са поста псин дробин г риф к т-к зръгпгд (фиг. !3Р I б). В лредЕгата част на кутията е за кренена ме- талла мембрана. която се допирз до зрыщага, но е изол прана от корпус;'. Когато пред микрофона не се издава звук, във веригам л р о т i i ч а к осто.чн е н т ок (ф иг, : 3 Л г, участък Л — 5). Когато пред микрофона ос издава звук, пего- вата .мембрана трситщ като при- тиска ту повечет ту но-малко гра’ фнтчитс зръипа. С ил его притиенз- титс зрънца имзт малки гытро- С'и: . 13.1 ТИЕЛенйе И ТОКЪТ ВЪВ ЕЗОрИГЛТ-! стаьа по-силен: при слабо при- тискане иа зръицатз сънротивлеиисто нм е зиячитсляо и токът във гери- тата е послаб, В резултат на тлел токът зъв веоигатя. се измени по с.ъщия начни, както колебакиита на звука йикг. 13.1 г, участье Б В). Такъп тек се нарнча още »с със зеу^ова чест'.нт; а н* ннсночестп/пен ток. Обрыцаме виимагню, че вьтле-говни г микрофон сам за себе си не е нлточ- н и к ня напрежение. съг. .:зукова честота. а мри наличие на звук тон измени Cxui роти плен исто си, като с това измени и тока, породен от батерччта. Сле- де вя тел по. за да работ и норм ал ил, нрез въглепевня микрофон трябва да иротича определен ток с големина изй-чеето от I до 50 mA. Осзси въгленовия съществуват и друг к видове микрофонн. като криста* леЕг, електродинампчеи, кондеттзатореп и др. Тези микроом и не се нужд аят от захранване» т. е. когато пред тях се кроизвежда звук, из изхода им се появява е, я, н. съе звуков я честота. Важно изискванс към вески микрофон е да има сярно преобразуете на звука г тР е. иол учел ите на иегов и я изход см с к три чески трептения да съот™ 93
вететвуват напълно на звуковите трептения, Освсн тона микрофоны трябва но един и същи начин да преобразу да ниските (наир. 50 -200 Hz), сред}! и те (200-’2000 Hz) и високнте (2000—8000 Hz) .эд у кони трептения. Друго изнсквапе към веек и микрофон е той да бъде чувствителен. От два микрофона. пред конто се издава едиакво силен звук, по-чувствнтелен е- този, на изхода на конто се получава по-голямо звуково напрежение. И роменливите напряжения, квито ее получават на изхода на микрофон ti- me, с а изпСща малки— ттяпр. 1 50 mV. Загона мпкрофонкте се включват към електронни уснлватсли, конто многократно увелпчават тези наире- жения. Важен пзраметър на вески микрофон е неговото вътрешно (изходно) съпротивления. То трябва да се визе, ко raw се съгл асуват микрофон ите с ус ил вате л ин те стълала. Така например въгленотшят микрофон е нлскооменх а кр нетал ни ят — внеокоомен. 13.2. Слушалки Слуп: Зит ката преобразуй нпскочестотяите токовс в звук. Състон се от постоянен магнит, върху полюенте на конто са постапени две бобинки (фиг, 13.2). Срещу полюсите е закрелена тънка стом а не н а мембрана. При про- тичале на постоянен ток мембран ата се привлича от ел с ктро магнита, но не трети 11 не издана звук. Кога- Фиг. 13,2 то протлчащият ток е промен- лив. мембран ата се привлича с различна сила. т. с. тя трепти и издав а звук. На лръв поглед изглежда, че постояняият магнит в слушал» ката не е необходим. Обаче, ако размагнитим слушалхата, тя видоизмени звука и възпронз- вежда тнърде слабо. В радиолюбителе к ата практи- ка често се използуват радио- слушалки. чиито бобин и са евързани послсдопателно (фиг, 13.2)Р Тези бобини са навити от твър до тъпък проводник с диаметър 0,05 mm и общото им съпротивленне е лай’Често 4000 Q, Такива слушалки имат гол яма чувствителносг и реагнрат на иитцожгш папрежеиия и токове (палр. милнволтн и микроампери). В телефонного аиарати се наползуват единички телефонии капсула, Tf? са пискоомни — тяхното съпротивленне е най-често 50—200 Q и те са под- ходящи за наирава на любителски транзисторна ттриемници. зумери и др. 13.3. Внсокоговорители Най-разпространените високоговорнтели са елсктродинамичните. Тс се състонт от хартиена кону си я мембрана, в цептъра на която е за крепей а бо- бинка (шпулка). Тази бобинка съдържа пай-често от 40 до 100 навивки от емаплиран проводник с диаметър 0,15 0,40 mm- БобинЕ^ата с ломестена между полюсите на силен магнит (фиг. 13.3 и 13.4). За да разберем действнето на високоговорителя, ще притюмпнм едво важно 94
явление от електротехнвката: ако в магнитна поле пастаекм проводник, по който тече ток, на проводника ще деиетпува определена сила. Посоката на тази сила се да ей с п рае и лото на ляеапш ръка (фиг. 13.5), което гласи; ако магнитапте сил or и линии пробой дат дланта. а пръстнте сочат посоката Фиг. ]3.5 на тока, палецът показва действу вящата сила. От тона правило следва, че мехапичнята сила е перпендикулярна както на магнитного ноле, така и на проводника, по конто тсче ток. (Това явление лежи в основата на действ пето и па слектродвигатслнте» спектр о измерители и те инструмента и т. и.) Ако приложим горного правило към бобин ката, като вземем под внимание магнитного поле във възду пшата междина (фиг. 13.5), ще се убедим, че при протичане на променлив ток бобината заедно с мембраната ще се движи на- пред-назад и ще възпро изведена звукът. 95
Даден високоговорител е тол коза’ по-качест»сн« кол кото възпроязвеж- даният звук по-добре съвпада но форма с лротичащия през бобнната промен- лив ток. Въи нръзка с това нека добавим, че гео принцип по* голем нте високо- говорител л са ло-качествени. Най-важннте параметры па всеки високоговорител са следните: а. Номинал на мощност* Това е пайчюлямата промепливотокова елек- трлческа мощност, конто е допустимо да подаваме към високоговорнтеля. Най-често употребяваннте високоговорители имат мсяппост ОД, 0,5. 1, 2, 3, Ф и 8W, обаче се произвеждат голем и високоговорител и с мощтгост 30, 50 и тювече ватовеР Нека добавим, че к, и, д, на високоговорителите не надвиша- ва 10%, т. е. при подаване на 1 W електрическа мощност пол уч ей ат а звуко- яа мощност е не повече от 0,1 W. 6. Съпротивление на бобинка; а. Това е в същност импвдансът на бобин- ката при определена честота. Практически той се намира, като се измери -активного съпротивление иа бобинката и се умпожи с 1,25, Най-често упо- требяваните високоговорители имат импеданс 2-г-8 Q, но има и такипа, ••чийто импеданс достпга до 100 Й, Например, ако имаме високоговорител с ^мощное? 1 W и импеданс на бобнпата 4 £2, в нохминален режим (т, е, при сил- но свирс.не) на бобин ката трябва да действува нроменлизо напрежение с ефсктивпа стойност 2 V, а протичащият ток е с големтгна 0,5 А_ в. Честотна лента на възпроизвеждане. Идеал ни лт пгт со ко говор ител е “го:ш, конто възпроизвежда еднакво силно иискпте, сродните и внеокнте зву- ками чсстоти (при условие, че подаваиите елсктрически трептепня имат една и съща амплитуда!- При ре а л нате ешокогояирптяли. низшие а висмите -честота св дъзпроизвеждат по-слабо, отколкото ервдннте чес моти (фиг. 13.6). Чсстотната лепта на високоговорителя сс ограничаза от онези често- ’ти, при кеч [то въеироизвежлането намалява с 30% спрямо сред ните честоги. Оби к новен ите высоко говор ител и имат чеетотна лента от около S0 до 8(.Ю0 .Hz, а при качестве]ине тя с о г 50 до 12 000 Hz. ЗАПОМНЕТЕ I 1. Мнкрофоните г: реобразу ват звуковите трептения в промен- J лини електричесни напряжения* На изкода на микрофоны- j те тези напряжения са твьрде малки ~ напг* 1—50 mV л j се нуждаят от усилядне* j 2, Радиослушалките са нзвъкрвдяо чуяствнтелегг преобразу- . вател иа електрнческнте треитення в звук, понеже реагнрат i на ниш.ожнн напряжения и токове* i 3* Осяовните параметри на нисокоголоркч-елите са: номинал- | па мощност, сопротивление на [1 и чеетотна ; лента на възпроизвеждапе. ! 4* Кри номинален режим на бобин ката на ег^:ггродинамнч- | ния високоговорител действува про гл сил к до млпреженне 1ч-5V и протича ток GJ-:-С.5А* i 196
14 Радиопредавале 34.1. Студио на радиопредавателя Студиото на граждан с ките радиол редавател и се съетпи от ня кол ко поме- щения, обзаведени със сложна апаратура+ В ед но от тях се мамира микро- фоны, с помощта на който зчуковите трептения се превръщат в нискоче- сглотни напряжения (фиг, 14J), След като се усилят от специален усилвател, теэн напряжения се довеждат до радиопредавателя. 14.2. Радиоиредавател Мощните радиопреда в а тел и представляват сложил съоръжеыия. Ссновно звено на всеки радиопредавател е аетогенератарът (задаващ генератор) t който произвежда първоначалннте электрически третпения с висока честа* Автогенераторы е маломощно устройство и главного иэискване към не- го е стабилност на п ро и звеж даните трептения. С помощта на спецнални усилватслни стъпала (т. нар. удвоители, утрой- тел в и т. н+) честотата на трептенията от автогенератора се у величава и след подходяще усилвапе се подава в модулатарното стъпало, Тук се извърщ- -на своеобразно „смесвапе" на тези в. ч. трептения със звукопите електри- ческн трептения, идващи от студвото* В резултат па това на пзхода на мо- дуляторного стъпало се пслучават иисокочестотна амплитудная модули* рани трептения (фиг. 14.Д Те ямат писока частотаk като амплитуда та им се изменя в такт със звуковата честота. (Тази модулация се нарича ампли- тудна и е най-разпространена. В ирактиката обаче се използуват и други видове модуляция — честоти а, имиулсиа и т, и.). Така получените в. ч. модул ирани трептения се подавят към крайнего -сгъпало, което е усидяател на мащност. тт е. тук токовете и напреженията са значителен и според мощността на предавателя са от лорядъка на 1*-10 А и 50004-15 000 V. С ломощта на специален кабел, наречен фидерt мощните в. ч. трептения се пода в ат към антената (фиг. 14.1). 14.3. Предавателна антена Най-често предавателните аптеки представляват мета л ни мачти или Опъ- идти проводници, изолирани от земята (фиг. 14.1). По време на работа в антената тече мод ул ир ан в, ч. ток. От електротехниката знаем (вж. фиг. 10.4), че когато през даден проводник протича променлив ток, ежоло него образува електромагиитпо поле. Ето защо около предавателиата антена Т Първ* tTiiFkn е рвд|[<^л^трдняката 97
сыцо се обраэува променливо еяектромагнитно поле, което се разпространя^ йд я околното пространство, При това се вземат специални мерки (напри антената се настройва) с оглед по-голямата част от подадената електриче- ска енергня да сеизлъчва в околното пространство^ В никои случаи антената има сложна конструкция (състои се от няколко антенн), за да излъчва ин* теизивно само в определена посока. Фиг. 14.1 14.4. Радиовълни Променливото електрамагнитно поле на антената, коего се разпространя- ва в околното пространство, се нарича още радиовълни. Тези вълни се раз- пространяват в атмосфсрата и извъп нея със скорост около 300 000 km/s. Всеки радиопредавател излъчва ра- диовълни със строго определена дъл- жина или, както се казва, работа на строго определена честота (т. нар. носеща честота), на която друг близък предавател не бива да работи. На фиг. 14.3 са дадени посетите честоти на средновълновия радиолредавател Со- фия I и съседните му по честота преда- вателн. Виждаме, че на всеки преда- вател е предоставена не само една но- сеща честота, а цяла честотка лента. която при предавател ите с амплиту- дяа модуляция има широчина 9 kHz. Причината за това е фдктът, че ам- плитудно-модулнраните трептения (фиг. 14.2) са сложна и в същяост се със- тоят от цял спектър трептения с об- ща ширина на лентата 9 kHz, като в средата на този спектър се вамира но- сещата’ честота на предавателя. В зависимост от дължината си радиовълните имат свои особености и 98
закону ну распространения* Затова те са разделен и условно на следннте обхвати' дълги вълни /=150 <-450 kHz (Х=2000 <-670 гл) средни вълни /=500 <-1600 kHz (Л=600<-190 т) къси вълни /=3<-30 MHz (Х=100<-10 т) ултракъси вълни /=30<-30 ООО MHz (А.=10<-0,01 га) 1 > ] 1" 1-------1 1 р 1 —]-----------1 , 1 — I «Ю , acts I 818 * , Q27 I 836 . 545 г 554 ] [кН$ । Мюнхен J Скопив । Познан 1 София! i Краков > Рин \5укнрещ i - 4*-9й№—екнв—*- зкнг—! Фиг. 14.3 Преврыцането от дължина на вълната в честота и обратно, може да стане, като се използува формулата > 300 000 JiHz — < ^тп (14.1) Пример 14.1. Носещата честота на Радио София I е f=827 kHz. Да се на* мери дължината ла вълната. От горната формула намираме _ 300000 300 000_ Ara- !=-• д27’ =362 т. Метра Фиг. 14.4 kHz MHz За груби начисления при превръщаяето на честотата в дължина на въл* пата и обратно може да се използува номограмата, дадена на фиг. 14.4. 14,5. Разлространение на радиовълните Радиовълните с различна дължина сс разпространяват по различен на- чин. За да разберем това, нека рззгледаме фиг. 14.5, където е показано зем- ного кълбо и одна ггредавателна антона в увеличен вид. На височина от 40 до 500 km над Земята се намнра йоносферата. Тя се сьетои от силно разре- дени въздушни частици, конто под действието на слънчевата радиация са йонизирапи, Степента на тази йонизация завися от много факторн — ден, нощ, лито, зима и т. н., коего влияе на прохождението на радиовълните. На- пример йрез деня крнцентрацията на Йоните е по-голяма и в ионосферата се оформят няколко слоя, а през нощта конпентрацията намалява и тези 99
слоеве са па-слабо пзразетпк Главного свойство на йоносфератз» с че поради наличие на за редей и частиди тя може да отразява никои радиовълни с оп- ределена дължи.ча и а пълмата. Дрългите выпи ire се отрази в ат от ионосферата и се разпространяват ка- ти приземли аълии, т, с, след ват кривипате на Земята. Понеже се разпро- Фнг. 14,5 страняват в нисхитс и плътни слоеве на атмосферата, техният иятензитет сравнително бързо наиаляЕ$а с отдалсчавапето от прсдавателя. Затова дълго- вълповите предавателя трябва да имат гол яма мощпост- Сродните бълни през дени се разнростр&няват като приземни вълнн/а ве- черио в реме се отрззяват от йоносфсрата, т. е. разпростраияват се с отразе- ни вълни (фиг. 14.5) > Затова средновълновите предаватели се приема? ве- черно време но-добре, откол кото проз деля. Късите е-й.шк се распространяла? изключителпо чрез отразени вълни, поради което около предавать я существу ват т, нар. зона на м ъ л- чан ие (фиг. 14,5;. На къси въллн меже да се покрият големн разстояния при малка мощное? на прелавателя, Например в подходяще време на де- нонощнето с любителски КВ предавятел с мощност 50 W на телеграфия шь же да се установи добра радисвръзка между България и Австралия. Нека добавим, че през лепя жь добро прохождение им а на ,тпо-късите“ къси вълни (наир. 21 и 28 MHz), а през нощта ио-добре се разпростраяявзт ,ло-дъл- гите' къси еълни (наир. 3,5 и 7 MHz}. Поради тази причина любител- ските КВ пре Дав а те л и като правило с а н н к о л- кообхватнн, т, е според случая ногат да работят на различим често- ти. определен и от Н пред ба №ж за радиол юби тел скат а дейпост. Ултракъсигпе еълии се распространяв^? само но права линия (както свет- лината) и като правило не се отразяват от йоносферата. Затова предавател- ните антенн за УКВ се монтнрат на специэлгш кули» построена на подхо- дящи ВИСОЧНН1К В УКВ обхиат работят тел св из ж? та. радиотелефоны те, станцияте на бързата помощ+ на таксиметровите коли и др г конто има? район на действие 10"50 km. 100
14,6. Паразитки смущения Разгледаните доту к радновълнп, от и рели нател яте, ^огат да се нарекат „полезни", защото носят някаква информация. Наред с тях оба- че съществуват „паразитнп11 рздтювълпн» пзлъчвйепт от най-р аз личин нзточ- ннци, като светхавпии, трамваи, тролейбуС]Е, електронсепгт, кензправни елеК’ тродоыакиЕгскп уреди и т. и., конто създават смутдсхия в радиол р петля него , Паразятиите източешш! излъчват сигттяли п р е д и м н о в обхвата на д ъ л г и т е в ъ л и и, Затова ирисмането на къси вълнте е почисто, Обаче при късите вълни се паблюдэва неприятного явление фаданг, което се състои в това, че от в реме на време сигналите намаляват интс-пзитета си и Дори за кратко време изчезват+ след което пак се лоявчпат. Причин эта за фадинга е интерференшзята между отражените вълпп с.различии фйзи. Ефек- тът от това неприятно явление може да се на мал и чрез нзползуването на различии средства — наир, антифадшггозк антенн, автоматично рсгулира- не на уенлването (/1РУ) и др, ЗА ПОМНЕТЕ' 1* В студното на всеки рздиопргдавател има микрофон. който пре- образува звуковите трептения в електрЕ^чески. След съответно усилванс тези н, ч, трептения се до веж дат до радиопредавателя. 2. Беек и радиопрсдавател има автогенератор,, конто пре язве ж да първоначалните електркчески трентения с висока честота. В модул агора се исмесват“ си. ч. трептения, ндващи от студиото, к така се получават в. ч. «одулирани трептения, конто след под- кодящо усилвапе но мощност се подавят към предавателката аятена, 3. Във всяка предавателна антена теме високочестотен модулнран ток и около нся се образуват и разпространяват в окалното про- странство радмовълни, Според дължинага на вълната различава- ме дълги, средни, къси и удгракъси вълни. 4. На височина от 40 до 500 km над Зе мята се намира йоносферата, в която разредените въздушни частички са йонизирами от слън- чевата радиация. Главного свойство на йоносферата е това, че никои от радиовълните могат да се отразяват от нея и да се връ- щаг обратно към Земята. 5« Рлзличните радиовълни се разпространяват по различен начин. Само късите вълни (и отчасти средните вълнн вечерво време) се отразяват от йоносферата. Дългите вълни се разпространяват чрез приземна вълна, а ултракъсыте вълни само по права линия. 101
15 Радиоприемане 15Л. Ролята на приемната антена В предиата глава изяспихме |вж. фиг. 14+l)t че предавателните антенн излъчват радиовълни. Тези вълни се разпространяват в околното простран- ство и достигат до приемната антена. Понеже радиовълните са променлиао электромагнитно поле, в приемната антена се индуктират е. д. н, със съща’ та форма и честота като мод ул иран ня в. ч. ток в предана тел ната антена. По такъв начни гъв всяка приемиа антена се по раж дат толкова на брой в. ч. напрежения с различна честота. кол кото предавател и работят в Амомента< Ако даден предавател е близък и мощен, той ипдуктира в антената в, ч. напряжения от порядъка па 10—50 iuV, докато напреженията, индуктирани от далечните предаватели, обикновеноса по-малки от 10—100 рУ. Една анте- на е толкова по-качествена, кол кото вълните на Даден предавател пораждат в нея ио-големи папрежени я, Следователно ролята на приемната антена е да превърне радиовълните на предавател ите в съответнп високочестотни нанреженищ 15.2» Устройство на приемната антена Приемнитс антенн могат да имат най-различна конструкция, защото по принцип във вески проводник, изол Иран от земята, радиопредавателите нпдукгират в, ч. напряжения. Но както вече се спомена, въпросът е тези напрежения да са значителни. То- ва се получава^ когато антената се намира на открыто и високо мисто и самата тя е внеока и дълга. Външната приемка антена иредставлява пеизолиран много- жичен меден проводник (т. нар. антенеп проводник), опънат на определена височина над земята. Нафиг. 15.1 а е показана Лобраз- на антена, а на фиг. 15.2 антенатае Т-образна, Тези антенн са особо но подходящи за раднолюбителска работа и затова нека на кратко опишем тяхната конструкция. В двата си края проводникът е изолиран чрез ан- тенн и изолатори (фиг. J5.1 б), като останалата част от антената, която се завързвэ към нрътите, се прави от подходяще дебел поцинкован тел. 102
Напреженията, конто се индуктират в антената, се отвеждат към рад попри емника чрез антеноотвод, който се прави от добре изолиран меде и провод ник г В дол ни я си край янтепоотводът се свързва с аитенння прекъсвач (фиг 15.1 я)т който най-често се монтира от вътрешната страна на прозореца Чрез него антената може да се в заем и и в лошо време да бъде предпазена от грълн От фиг. 15Л я се вижда, че при горло положение на прекъсвача анте- ната е включена към радиоприемника, а при дол но положение е заземена. Препоръчва се външните антенн да имат дължина 10 -20 щ и да ее монти- рат на височина ионе 2—3 m над окол- ннте сгради. Накрал нека повторим, че добрата антена трябва да бъде вы- сока, дълга и добре изолирана. Фиг. lj.2 15Л Заземяване Ролята и а заземяването е да създаде затворена верига за високочестотни- те токове, породени от напреженията, индуктирани в антената. Освеи това эаз&юмането намалява смущенията и с помоги за по-доброта приемам на далечните и слаба радиостанции. Паради това заземяването е абсолютно необходимо за детекторните радиоприемы и цн и за радиолюбителей дейноск За заземяване и ай-често използуваме водо проводимте тръби или тръбите на парною отопление- Проводникът, използуван за заземяване, може да е звънчева жнна или някакъв друг медей проводник (гол или изолиран). В ня кои случаи заземявапето може да се направи в двора близко до къщата. За цел га в эемята се изкопана дуика с дълбочина 0,5—1 т, в която се зара- вя метал он предмет (наир* лист ламарина, стара кофа и др.) завързан добре с проводник (фиг. 15.3). След заравянето се препоръчва мястото да се па- лее с кофа вода, в която сме растворяли шепа готварска сол — това подоб- рява провод и мостта на почвата. 15А Задачи на радиоприемника Ако между антената и зазсмяването включим слушалки, прев техните бобини те протекат вР ч. токове с най-различи а честота, породен и от с вот* ветните предавател и* Обаче ние няма да чуем никакъв звук, защото сл у шал- ите не реагират на толкова високи честоти, а и човешкото ухо възнриема като звук само такиеа трептения, чиито честоти тге падвитиават 20 kHz. За превръщане на антенните напрежения в говор и музика е необходим радиоприемник. Основните задачи на всеки радиоприемник са: а) От голсмия брой в* ч+ напрежения, индуктирани в приемната антена, да отдели само трептепията на желаната радиостанция. Това стойстео на радиоприемника се нарича избирателем (селективност). б) Да усили слабил сигнал на желаната радиостанция толкова нъти, че да може да се зэдействува високоговорителят. Нека сломе нем, че добрите радиоприемы ици усилват сигнала от 10 000 до 100 000 пътн. в) От високочестотния модулиран сигнал да получи наново трептенията със звуксва честота. Този провес се нарича демодулация. 103
Радиолриемпицитс притежкзат горните качества благодарение използу- ването па треитящк кръгоБе, трспзистори, диоди и др«, свързани в различив сложи и елсктропни схеми. Фиг, ЗАПОМНЕТЕ! L Пр иемнат а ан те на служи да превърне рздиовълните на преда- ателнте в съответни модулиранн в, ч, напряжен ня. 2. В пряемната ал те на се нндуктират толкова в. ч- напряжения е различна честота, колкою предавателн работат момента. 3. По роден нтс в антената в. ч. напряжения са из общ о малин — напр. милявплтове и микроволтове. 4. Дзбрата пркеина антена трябва да бъде висока, дълга и добре и зол и рана. 5. За качествен*) раднопрнсмане е необходимо заземяваие» То на- иалява смущения та и с пома га за пр немяне то на далечни н слабя радиостанции. б. Ос нов ните задачи на радиоприемника саг а) от гонения брой в. ч. напряжения в антената да отдели само трептеннята с желаиата честота; б) да усилн слабите си г ноли на желав ата радиостанция; в) да демодулира тезн високочестотйи трептения. 104
16 Трептящ кръг 16.1. Общи свойства Вече знаем, че първата задача на всеки радиоприемник е от многото в. ч. трептеиия, индуктирани в антената, да отдели само трептенията на жела- иата радиостанция. Това най-лесно се осъществява с помощта на трептящ кръг. Той се състои от свързанн помежду си кондензатор и бобина. Собствен» трептеиия на кръга. За да разберем свойствата на трептящия кръг, нека разгледаме опита, показан на фиг. 16.1. Когато ключът е в по- ложение 7, кондензаторът се зарежда от батерията. Ако ссга поставим клю- ча в положение 2, кондензаторът започва да се разрежда през бобината. Това разреждане е много интересно, понеже s кръга възникеат еинусоидал- ни електрически трептеиия с определена честата. (Оттук е дошло и имею mv трептящ кръг). На фиг, 16.2 а е показан първият момент от тозн пронес, когато напреже- нието на кондензатори е максимално, а токът току-що започва да расте. Обръщаме внимание, че в тозн момент цялата енергия, получена от батерия- та, е съсредоточена междУ електродите на кондензатора. На фиг. 16.2 б е показан моментът, когато токът е достигнал своя максимум, а напрежението иа кондензатора е нула. Следователно тук екергията на кондензатора се е превъ риала в магнитна енергия на по лето около бобината. От тозн момент нататък токът започва да намалява, като силовите иагнитни линял започ- ват да се „прибират" към бобината и иораждат в нея самаиндуктираио е. д. я. Както вече знаем (вж. гл, 10), посоката на това е. д. я. е такава. че то „подпомага“ яамаляващия ток. Ето защо токът, по- фнг 16 j роден от „свиващото11 се магнитно поле на бобината, продължава да тече в сыцата яосока, като заре- жда наново кондензатора, нотози път с противоположна полярност. Именно тоэи момент е показан иа фиг. 16,2 в, когато кондеизаторът е заредей с про- тивоположна полярност и токът във веригата вече е престанал да тече, т. е. магнитната енергия на бобината се е превърнала наново в електрическа енергия на заредения кондензатор. В следващия момент кондензаторът за- 105
почва отново да се разрежда през бобината, като на фиг. 16.2 г той напълно се е разредил и токът е максимален- По-нататък магнитного поле наново се „прибпра" към бобината и токът продължава да тече в сыцата посока, до- като наново се заредн кондензаторът с първоначаляия поляритет (фнг 16.2 д). Фаг 16.2 Така описаните електрически трептения представляват по същество един кръгов гпо^ конто се измени по синусоидален закон (фиг. 16.3) Р Той е резул- тат от периодичного превръщане на електрическата енергия на копденза- тора в магнитна енергия на бобината и обратно. Ако кръгът е идеален (без загуби), трептенията ще бъданг незатихващи, т. е. ще продължават вечно. При реалните трепгпящи кръгове трептенцята затихеат толкова по-бързо, колкого загубите са по-големи (фиг. 16.4). флг. 16+3 г $ g- _ Иезатыбсици: ik Зат.'ЪрепглЕн^я & . с милки i1' с голема Фиг. 16.4 Собетвека честота на кръга. Честотата на възниквалите трептения (на- рича се още резонансна честота /р) завнси от капацнтета на конденсатора и иидуктнвността на бобината. Тя се дава с формулата на Томсон /»= (16.1) 106
От тази формула следва, че колкого яядуктивността и капацитетьт са по- малки, толкова собствената честота на кръга е по-висока и обратно: при голям капацитет и гол яма индуктивност собствената честота на кръга е киска. Пример 16.1. Каква е честотата на собствените трептения на един кръг, ако L=200 pH и С=500 pF? Преврьщаме нндуктивността в хенри и капацитетз във фаради и замест- ваме в горната формула: ___1 '^ic I 2^'200.10-(|. 500.10-»s «500 kHz. Собствената честота на даден трелтйвд кръг може да се на- меря по-лесно и но-бързо чрез номограмата, дадена на фиг. 16.5. 16.2. Електрически резонанс Явлението резонанс може да се демонстр ира в къщи чрез опи- та, показан па фиг. 16.6. Тук на едва опъната връв са за- нързани с конци три двойки топ- чета I—Г, 2—2' и 3—3’, вся- ко от конто представлява ма- хало. Ако с ръка разлюлеем то- пчето /, започна да се люлее топчете Г, а всички други оста ват не по дни ж ни. Също та- ка, ако разлюлеем топчето 3, за- почва да се люлее само топчето 3'. Това явление се наричамеха нжческн резонанс к се обясня- ва по следния начин. Всяко махало има своя с об- ет в е н а честота на люлеене. В машин случай собствената честота на махалата / и Г е еднаква, махалата 2—2' също имат еднаква собствена че- сгота и т. и. При залюляване на махало 1 неговите трептения се дредават по връвта до вепчкн останали махала. Обаче тези трептения раз- люляват само махало"-/', чиято собствена честота ствпада с „тласъците4^ идващи по връвта. Понеже тези тласъци следват в такт със собствените му трептения, амплитудата на люлеене на второго махало все повече и повече нараства, като може да стане и по-голяма от амплитудата на първото махало. Съвсем аналогично е явлението електрически резонанс. Тук на фиг. 16.7 а t даден лабораторен генератор Г (т. нар. сигналгенератор), с който лека да произвеждаме в. ч. трептения с най-различна честота, но винагне Аадею: D-wnF Отчитаме: /о-50к№. Г Фиг. ]6.5 107
{ Фжг. 16л н а л р еже н и e I mV. Тези напряжения се подават към трептящия кръг LC чрез индуктивна връэка между бобипите 7Св и L. Към кръга са в ключе ии уреди за измерване на кръговия ток и напрежението върху кондензатора- — - -- - - честота на кръга е 500 kHz (вж, пример 16.1). Ако сега от генератора започ- нем да пода вайе елек- т р и ч е с к и трепто ния с ра злачна частота (по зинагп с пяпрежеиме I mV), ще за- белок нм, че при честота 500 kHz кръговият ток и напрежението върху кон- деи затор а с и л н о и а- растват, а при честоти, по-високи и ко-ниски от 500 kHz, те бър зо нам а ля- ват. На фиг. 16.7 б и вго- на е изобразено графмчяо, като теэя криви се наричат честотни характеристики на трептящия кръг, Описаното явление се обяснява по следння начин. Посредством иидук- тнвната връзкг в бобината L се индуктира променливо е- д. н., имащо често- тата на генератора. В резултат на това в кръга се пораждвт т. нар. припуде- li и незатихващи електрически трепгения (кръговток) с честотата на генерато- ра. По принцип тези трептеиия имат малка амплитуда, т. е. промен л ивото нал режен не върху кондензатора е далеч ло-малко от напрежението на ге- нератора. Когато честотата на генератора стане равна на собствсната честота на трептящия кръгл настъпва ямението резонанс, То се характеризира с това, че кръговият ток е значителен и напрежението &ърху кондензатора може да стане многократно по-голямо (напр. 20—150 пъти) от напрежение- то на генератора. Следователпо трептящият кръг притежава т. нар, ч е* стотна изб ир ателност и при резонанс многократно повишава Фиг 16J напрежението на подадените му трептеиия. Тези свойства са толкова по-добре изразени, колкого качестве и пят фактор на кръга е л о - го л я м. (фиг* 16,8). Нека кажем, че качественият фактор на кръга завися най-вече от качествата на бобината и по-точно от 106
иейното загубно съпротивление Д>йГ (вж. гл. XI). Ето эащо понякогз реалните трептящи кръгове се изобрази ват заедно със за губното сопротив- ление па бобината (фиг. 16.9ф Кол кото е ио-малка, толкова качестве- ният фактор на кръга с по-голям. Както вече знаем, добр яте трептящи кръ- гове имат качествен фактор най-често от 50 до 150. ФиГн 16.8 16Л Видове трептящи кръгове В електронБИте схеми трептящи ят кръг не е сам, а е свързан (директив, индуктивно, капацитивно) с някакъв из точны к на електриче- ски трептения, Този източник може да бъде антена, усилвателно стъпало и др., конто в общи я случай се явяват генератор с определено вът- решно съпротиеяение, чгстоти и амплитуда. В зависимост от това, как. генераторът е сяързан към бобината и кондензатори, разлнчаваме после- дмателен (серией) и паралелен трептящ кръг. Последователен трептящ кръг. При него генераторът е свързан после- Довагелио на бобината и кондензатора. Например при индуктивна връзка трептящият кръг е последователен, защото в бобината (фиг, 16.10) се индук- тира е. д. н.т което е разносил но, че генераторът е включен последов а тел но ва L и С. По време на резонанс последователи я ят трептящ кръг се характер изира еьс слсдннте особености: Фйс\ 16.10 1. Съиротивлението из кръга минамално и равно на 2. Нзлрежеяието върху кондеи за тора (или бобината) е Q пъти по-голямЕ от напрежението £ на генератора. 3. Токът през кръга е максимален и равен на Jrp,„a, =-=—' 109
На фиг. 16,11 е даден пример с един конкретен последователен трептящ кръг, като са начертаня и неговите честотнн характеристики при условие, че вътрешното съпротивленне на генератора е мал ко. Паралелен трептящ кръг. В този случав генераторы е свързан пара- лелно на бобината и коидензатора. При резонанс паралелният трептящ кръг се характеризира със следните особености: fp = 500*^1 Q-T2S 1 У Л2 U | с 7 |=-и£‘' I Фнг. 16.11 Фаг. 16.12 1. Съпротивлението на кръга е голямо н равно на Сдмг Това сьпротивлениепонякогасенарича резонансно сопротив- ление на паралелния трептящ. кръг и се бележи с 7?ов. 110
2. Поради голямото съпротивление на кръга токът във външната верига В е сравнително малък и равен па —- Кръговият ток е сравнителен голям. Той Q пъти по-голям от тока във външната верига. На фиг, 16.12. е даден конкретен пример с един паралелен трептящ кръг, като саначертани и неговите честотни характеристики при условие, чевът- рещното съпротивление на генератора е голямо. В заключение века кажем, че резонанс пата честота както на последователния, така и на паралелния трептящ кръг се изчислява по формулата на^Томсон. 16.4 . Входно устройство с трептящ кръг На фиг. 16.13 е показана директпа връзка на антената с треп- тящия кръг. Тук кондензаторът е променлив (вж, 9.3) и чрез изменение на капацитета му можем да лроменяме собствената честота на кръга, т. е. да го настройваме на честотата иа желаната радиостанция. При резонанс кръ- гоййят ток, породен от желаната _ радиостанция, става относится но га- —L— — т-i у лям, а съпротнвлението на кръга — / - 1 също голямо. В резултат на това в двата края на кръга се образува I U значителен пад на напрежението са- ЙИ Д/ Si дает сигнала на желаната радио- Ж Ly станция, а за сигналите на другите v [______Г' станции кръгът представлена мал- 3/~ |----- ко съпротивление. По такъв начни i®® -J? л, между точките а — б (фиг. 16.13) а' ' се получава значнтелно напрежение фяп само от сигнала на желаната ра- диостанция, На фиг. 16.14 е показана индуктивна връзкана антената с кръга. Ние вече знаем (фиг. 16.10), че в този случай трептящият кръг е последователей. Чрез променливия кондензатор можем да настройва- Не кръга в резонанс с желаната радиостанция. В тозн случай; кръговият ток, породен от тази радиостанция, става относително голям, докато кръ- говите токове, породени от другите станции, са нищожно малки. Големи- ят кръгов ток образува значнтелно напрежепие върху конденсатора и от точките а — б (фиг, 16.14) то се подава към следващите стъпала. Ш
На фиг. 16.15 е показан случай, когато трептящ кръг с качествен фактор Q -125 е настроен на Радио София L Съответните ординати, означени с пунк- тир, показват оплата, с която ще се прием ат съседните радиостанции при условие» че нндуктярат в антената еднакви напрежения. Йо понеже Познан, Краков в др. ее иамират далеч от Болгария, техните си гнали в изхода на серьга те бъдат далеч по-слаби от посоченнте на фнгурата. MWiX&f CXQN№ Софий ру.И f Фег. 16.15 ЗАПОМНЕТЕ! 1, При раэреждане на кондензатор през бобина се получав ат за- тихващи синусоида дни трептения, чиято честота може да бъде намерена по фор мулат а на Томсон, 2, В трептящ и я кръг може да бъдат възбудени незатихващи треп- тения от външеи генератор. Ако чесготага на генератора съвпа- да със собствен ата честота на кръга, настъпваянлението резонанс 3. При резонанс съпротнвлението на последователя и я трептящ кръг е минимално, а напрежението върху кондензатори (или бо- бината) е Q-пъти по-гол я ыо от напрежението на генератора. 4» При резонанс съпротивлението на паралелния трептящ кръг е голямо, а кръговият ток е Q-пъти по-голям от тока във външ ва- та верига. 5. Резонансните свойства на трептящия кръг са толкова по-ярко нэразени, ко л к ото е по-голям качественнат му фактор. Ш
17 Полупроводникови диоди 17.1, Полупроводници. PN преход За яаправа на диоди, транзи стори, тиристор и и др. се използуват полу- вроводниците снлнцнй, германий и селен. Те притежават крястална струк- тура и в чист вид имат свойства, подобай на изолаторите. За получаване на диоди я транзистори към чистите пол у проводници се прибавят подходя- щи примеси. В зависимост от вида на примесите може да се получат две раз- новидности; Р-полупроводник и N-полупроволник, който прореждат елек- траческия ток много no-добре от чистите полупроводници. Например от германия се получават Р-германия и N-германий, от силиция Р-силиций и N-снлиций и т. и. Електрическата проводимост на всеки М-полупроводник се дблжи на сво- бодните електрони, т. е. тя е подобна на проводимостта на металите. Електрическата проводимост на всеки Р-полупроводник седължи на т. нар. дудки. Те могат да се разглеждат като фиктивни положителни частици, по- неже лредставляват местата в кристалната решетка, където липсват Валент- ин електрони, Най-важното свойство на Р- и N-прлупроводниците е това, че ако от тях се образую слойка, тя има еднопосочна проводимост (фиг. 17r. 1). Тази спой- ка се нарича още PN преход и се йзработва чрез специални технологии. Шнрочииата на PN прехода е твърде малка и обикновено е от 1 до 50 ргл, /Напомняме. че 1 1/JOOO от милиметъра.) Когато плюсът на токоизточника е свързан с Р-областта (фиг. 17.1а, се каэва, че преходът е включен в права посока. В този случай неговото съпро- тмвлеиие е лшлко и токът във веригата може да бъде значителен. 4 ПН** cTbflrt из
Когато минусът на токоизточннка е свързан с Р-областта (фиг, 17.1 преходът е включен в обратна посока. В този случай неговото съпротивле- ние е много голямо и ток във веригата почти на тсчс. Едносочпата проводимост на PN прехода лежи в основата на действие- то на полупроводниковите диоди, транзистора, тиристора и др. (7-2* Точкови диоди На фиг. 17.2а са показан и три точксви диода. Те се състоят от стъклея корпус, в който има тънко острие, запоено към гермапиев или силициев кристал с л-про водимое? (фиг. 17*2 б). Глаяното свойства на диода е иегова- та еднопосочна проводимаст; той пропуска тока само от остр пето към кри* стала, а в обратна посока му оказва голямо съпротивление. Причината за това е, че при иэработката между острието и кристала е образуван PN пРе' ход (фиг. 17,2 #). Размерите на прехода са почти кол кото една точка, откъ- дето е дошло и името на тези диоди. Товае напра- вено с цел тези диоди да имат минимални между- ел ектродни капацитети, Острието (или Р-областта) се нарича още анод, а кри- сталът (или N -облает- та) — катод на диода. По такъв начин посоката на пропускай? на тока е от анода към катода. Това е показано на фиг. 17+2 г, където е дадено и означе- нието иа днодите. Еднопосочната проводи- мое т на диодите се нари- ча атевентилно свойство. И наистина от фиг, 17,3 се вижда, че ако към диода е приложено промен л иво на прежение, диодъте отпу- щен само през положи- телните полуперноди на напрежението, така че то- кът през диода се състон от отделки импулси. Точковите диоди са пред назначени за работа във 1-ОП л*л Фиг> 17.2 Катод г} г« - — II високочестотни вериги при сравнително малки Фиг* 17,3 напрежения и токове. Те се използуват в детекторните стъпала, в електронноизчнелителиите на- шини, в автоматиката и тт н. Най-важните параметри на точковите диоди са: I- Максимален ток в права посока. На практика той най-често има го лемина^ 10—50 тА+ 114
2. Максккално обратно напрежение* На практика та е най-често 20—60 V, Годността на точковнте диоди се проверява най’Лесно с омметър. (Иска- ме да подчертаем, че положителната клема на омметъра е свързана с плюса на сгрэдената батерия). Както се вижда от фиг. 17Л* в права посока съпро- тнвлението на точковите диоди трябва да е мал ко (напр* 20—150 S2)t а в обратна посока то трябва да е голя?ло (напр, над 100 kQ). В радиол юб лтел ската практика много место се използуват следиите точ- кови диоди: SFD104 — 115, Д2А—Е, Д9А — Е, 2Д 4331 — 5614 и т. и. 17*3. Плоскостни диоди При тях също имаме Р\г преход, но неговата площ е по-голяма (оттук е дошло и название™ им). На фиг. 17.5а е показан разрез на плоскостей диод (такава конструкция з:м<т наг:р, силицпевият диод Д226Б и германиевнят Д.7Ж, а сыдо и КД1 - 1 ГЮ->-105). Тук анодъг е пластинка, запоена за N- кристала, а той е запоен за метел ли я корпус за по-дсбро охлаждане. Оеновно свойство па нлоекостппте диоди е също така еднопосочната им проводимост. Те обаче са предназначен» за изправяне ка значителни то.сове и напряжения, Това от своя страна води до иагрявэЕхе по време на работа. За-* това мотните диод и обезателно се закрепнат към радиатори. Нафиг. 17-5J6 и е* мощен са показан и българският мощен герман иев диод SFR135 и съветеккят силициев диод Д246, конто н:/ат специален винт за закрелване към радиатор. Ословните парамстри иа плоскостните диоди са следните: L Максимален ток в права посока. Това е нэн-големият изправен ток през диода. На практика при различайте диоди този ток е от 0J до I0A и повече. Ако се превши и у казан н ят ток (яапр. късо съединение за момент}, диодът се повреждэ. Добре е да се запомни, че когата през диода протича. Фиг. 17.5 максимално допустимият ток, падът на напрежението в краищата на диода (Германией или сплнциев) е около IV. 2. Максимално обратно напрежение. Това е най-голямото напрежение в обратна потока, при което днодът все още запазва вентилните си свойства. При превишяването му настъпвз пробив и диодът излиза от строя* 115
Годността на плоскостинте диоди се проверява с омметър. Както е показа- но на фиг. 17.6, в права посока тяхното съпротивленне трябва да е мал ко (напр. 5 -30 Я), а в обратна — голямо (напр. над 50 Ш за германиевите н над 200 kS2 за силяцневите). Фиг. 17Л Гфая&о съяртгм&ление Обратна п$с$ка 17.4. Селе нови изправители Това са плоскостям диоди, в конто сыцо има PN преход. Обикновено представляват стълбове или и а кет и, конто съдържат определен брой клетка. Всяка клетка се състои от алумнкнева плочка+ върху която първо е нанесен селен 1 а след това и специална сплав. По време на обработката между селе- на и сплавта се образува PN преход (фп1\ 17.7а), Еднатакава клетка в раз- глобен вид е показана на фиг. 17,7 б, като нзводът / контактува към аду- миниевэта пл очка 2 (анода) t а изводът 5 посредством шайбата 4 конта кту- ва към сплавта <3 (катода), В изолацнонната тръба 6 влиза винтът, с който се стяга цел и нт стълб. На фиг. 17.7в е показан селенов стълб, предназначен за тзкодзправптел по мостова схема (Грец), като над него са начертани дно- 4Z прежд 'Cd Л Фиг, 17,7 дите и съответно техннте изводи, Внвдаме, че в тозн случай днодите са саър завн два по два един срещу друг. Параметрите на едва селенова клетка са следните: 1- Максимален ток в права посока. Той записи от площта на клетката, 11в
калю на 1 ст* се допуска кай-мкого 50 mA. Например клетка с площ 6Х 6cm- =36 cm3 допуска максимален ток със сила J800mA=lt8A. 2, Макс н мал но обратно напрежение. То не завися от площта на клвгката и с иай’често около 20V (ам плиту дна стой пост), Фиг. 17.8 При образуване на стълбсЕе пр<пз отделяйте клетки е един и егщ а обратного напрежение, коетп цглият стълб може да издържи1 е равно сумата от напреженията на отделяйте клетки. Например, ако даден стълб се съетон от 15 клеткиt всяка една с площ 4 ст\ макенмалннят му тек ще бъде 200 mA, а макенмалното му обратно напрежение — 15x20=^309 V. Селеновнте клетки, стълбове и пакета се използуват най-често в то кон з- правгяелите/Сравненн с германиевите и силицневнте диоди, те имат не- проста производствен а технология. Освен това те търпят претоеареане (за разлика от германиевнте и силнцневнте диоди..който при късо съединенне веднага излизат от строя) и за това още се пзполэуват широко. На фиг. 17.8 в ередата са поклзани селеиовн сгълбове, предназначена за различимте нзправителнн схем??. даденя влево. В дясната част на фмгурата са показан и и два селенови пакета. Означеняето Е240/С75 означала: едно- пътна схема. 240 V променлнво напрежение, капацнтивен товар, максима- лен ток 75 mA; A135CI800 означала: мостова схема, 35V променлнво кадре- жен не. капацитнвеп товар, максимален ток 1800 mA. 17,5. Вол там перни характеристики на пол у проводи и нови те диоди Вече знаем, чс в права носок а д подите и pony скат електрически ток. а в обратка — не прол ус кат. Но е рад поел ектрониката се работа с конкретни величиям я стоввостн и зятева възннква въпросът: колко е съпротивлението на диода в права и обратна пасока? За да отговорим на този въпрос, трябва да се запознаем с понятнето волт- амлерна характеристика. В радноелектрониката всички елементи, който 117
имат два извода, се наричат дпуполюсници, Свойствата на всеки двупо- люсник се виждат най-добре именно от неговата волтамперна характеристи ка, Тя азразяьа ерафично оависимоспипа на протичащия ток от приложено то напряжение в едната и в друеата потока. Фиг. 17.9 На фиг+ [7.9 а е показана волтампериа тахарактеристиха иа един ре- зистор. Тя е права линия, затова резисторите се наричат още линейнн соп- ротивления, Характеристнката е начертана в I и III квадрант, като там са посочсни и съответпяте с хеми на свързване, съдържащн токоизточннк £, потенциометър Р, волтметър и милиамперметър. Тя е начертана, по следи и я начин* Например, ако £? = 1 kQ. при £7 = 1 V токът през резистора е / --I mA и така получаваме точката А. Ако с потенциометъра увеличим напрежението на 2VT токът през резистора ще нарасне на 2 mAt т. е. получаваме точката В_ Ако сета разменим полюсите на токоизточинка, токът и напрежението ще имзт обратив посока, т. ё. те са отрицателни, и те начертаем характеристн’ ката на резистора в Ш квадрант. Като използуваме схемата, дадена в то^ зи квадрант (вж, фиг. 17.9 л), лесно се установила, че при напряжение U — IV токът през резистора е 1= — 1тАт т. е, получаваме точката С, а при напря- жение,// -—2V токът е / ;—2тпА, т. е. получаваме точката D По тоэи на- чин може да се построят ощё много точки. Ако съелиним тезн точки, ще по- лучим волтамперната характеристика на дадения резистор. Тя ее характе- ризира с това. че в коя да е точка отнопгеннето между нал реже ине и ток (а това по закона на Ом е съпротнвлението) е едко и също. Или все едно: съ^ противлението на резистора не завися от приложено™ напрежение или про- тичащия ток. На фиг. 17.9 6 са показани волтамперните характеристики на няколко резистора. Виждаме, че резисторите с по-малка стоиност имат по-стръмни еолтамперни характеристики. По съвсем сыция начин може да се снемат лол тампер ните характеристн’ ни на пол у проводи и кови диоди. Това е направено на фиг. 17J0 за двэта плоекостени диода Д72К и Д226Б. (Обръщаме внимание^ че мащябите на напреженията и токовете в права и обратна п осока са различии.) От фигу- рата се вижда, че волтамперните характеристн ки не са прави линии и зато- ка се казва. че диодите са нелинейна елемеяти. !!8
Най-важната особеност на вснчки нелннейин елементн е тази, че Тяхното съпротивление не е определено, а завися от приложеното напрежение (или протичащия ток). Затова при тях е правилно да се говори не за сопротивле- ние изобщо, а за съпротивление в определена работна точка. Това е показано на фиг. 17.10 за диода Д7Ж, като в точка А съпротивлението му е 100Я, в точка В то е б£2, а в точка С — 500 к£1. ФнГх 17,10 17.6. Ценерови диоди Тези диоди се използуват не за изправяне на тока, а като стабилизатора на напрежението. Те се изготвят от силиций и затова се наричат еще сили- циеви стабилитрона или апорни диоди. При тях също имаме -PN преход, сбаче в сравнение с другнте диоди неговата широчина е малка. £то зато, когато на диода се подаде напрежение в обратна посока, в прехода настъпва электрически пробив, конто не поврежда диода (т. нар. ефект на Ценер). Именно в режим на този пробив при най-малкото уведичаване на напреже- нието токът през диода нароства рязко. Па фиг. 17.11 е дадеи външният вид на два ценерови диода заедно с тях- ното схемно означение. (Диодът Д808 е маломощен, докато диодът 2С920А е средномощен и снабден с винт за закрепване към охлаждащ, радиатор.) На същата фигура е начертана волтамперна характеристика на цекеровия диод Д808. При обратим нанреження, no-малки от 7V, ток през диода прак- тически не тече. При напрежение 7V диодът се отпушва (т. 1} и през него започва да тече ток. При жалка увеличаване на напрежението токът рязко нароства. Например при увеличаване на напрежението от 7 на 7,3V токът нараства от 3 на 33 mA, т. е. И пъти. Именно облостта от т. 1 до т. 2 е работният участък на цвнеровия диод. Основните параметра на ценеровите диоди са: 1. Напрежение на стабилизация (Уст. Произвеждат се диоди с напреже- ние на стабилизация най-често от 6 до 12V, но има и диоди от 2ч-6У и от 12-^300 V. 119
2. Ммнкмален ток на стабилизация Jeratn- Тона е най-малкият ток, от който започва стабилизацията. Обикиовено /«rain=4—5 mA. 3. Максимален ток на стабилизация /С1в>х. Това е най-големнят ток през диода, който по време на работа не бива да се надвишава, за тот о иастъпва Фнг. 17Л1 недопустимо нагряване на диода. При малонощннтедиоди най-често 7<1ТН = =20-5-40 mA. Колкого участъкът 1—2 от волтамперната характеристика на един цене- ров диод е по-стръмна, толкова по-добре той стабилизнра напрежението. 120
ЗА ПОМНЕТЕ! к По снонте свойства чистите по л у проводници (германий, силиций, селен) се доближават до нзолаторите» Чрез прибавяне на подхо- дящи примеси от тях се получават Р- и N-германий, Р- и N-c«ли- ний и т. н., конто имат добра електрическа проводимост. 2. Най-важното свойство на Р- и N-полупроводницнте е това, че при тяхното слоя ване се образува PN преход* Той има еднопосоч- на проводимост и лежи в основата на действ не то на диодитс, транзисторыте тиристоркте и др. 3. Токовите диоди притежават PN преход с малка площ и имат еднопосочна проводимост. Те са маломощны прнбори и се нэ- пе л зу в ат във вериги с висок а честота или краткотрайни и мп улем (наир, де тек торн и с тъп ала, електрониосметачнн машинки др.)> 4. Плоскостннте диодн притежават PN преход със значителна площ и имат еднопосочна проводимост. Пропуска? значмтелнм токсве в права посока и издържат големи напрежения в обратна. Иэ- ползуват се най^често в то ко направители те. 5. Селеновнте клетки притежават PN преход с относително гол яма площ к имат еднопосочна проводимост. От тях се правят стълбо- ве и пакетн, конто се нзползуват в токоизправктелите. 5. Графим н ат а зав нс и мост на протнчащия ток от пр ш эженото на- п режен не се нарича волтамперна характеристика на даден дву- полюсные. При обмкновеннте резистори тя е права линия и за- това те се нарычат още линейни съпротивления. При всичкн дио- да волтамперната характеристика не е права линия и затова те се нарычат още нелннейни съпротивления. 7. Ценеровите дноди служат не като токонзправителн, а за стаби- лизируя? на напрежението, Основного им свойство е това, че през тях може да проткча различно голям ток, а напрежението я кранщата нм практически остава постоянно. 121
18 Биполярни транзистора 18.L Общи сведения Транзисторнте са най-важните пол у провод ни кови прибори. Тяхната глав- ка особеност е, че могат да усилват слаба електрически сигнала, като, раз* бнра се, енергията е за сметка на токозахранеащото устройство. Ето за- то те се използуват навред, където е необходимо усилването на сигнала — л аир. в радиолриемниците, телевизорите, магнетифинигс, електронните ма- шины, автоматичните устройства и т. н. Понастоящем съществуват най-различни видове транзисторы. (В края ма 1979 г. броят на различимте видове и типове транзисторы в целня свят е бил около 30 000.) Всички транзистори обаче могат да бъдат разделен и на лее големи групи: биполярни и подеви > Бнполяриите транзистори са по-раэ* яространени и ние те разгледаме главно техните свойства. 18.2. Видове биполярни транзистори Быполярните транзистори могат да се класифицират по следи и я начин: J. В зависимост от използувания полупроводник те биват силициеви и •германцами 2. В завис имеет от технолотнята на производство те биват енитаксиално* планарна, сплавнщ меза-транзистора, конверсионни и др. 3+ В зависимост от механизма на движението на токоносителите би в ат дифузни и дрейфами 4. В завнснмост от мощността на разсейване биват маломощна (до 0,3W)f (от 0,3 до 3W) и мощна (над 3W). 5. В зависимост от граничната им честота биват нискочестотни (до 3MHz) Ф средн очес то тми (от 3 до 30 MHz), вис&кочестотни (от 30 до 309 MHz) и свръх- ^исокочестотни (над 300 MHz), 18,3. Устройство на биполярните транзистори Ако проявим любознателност и разрежем металния корпус на един тран- зистор , вероятно те бъдем разочарован и от неговото просто устройство, Както е показано на фиг. 18.1, основната част на транзистора представлява малко Кристалче, наречено база (£), към което са направени две спойки, наречены емитер (£) и колемтор (С}. При направата на тези сиойки между емнтера и базата и между колектора я базата са образуваtin два PN прехо- 122
дя iosa се постига, като проводимоегта на емитера и колекгора се избира противоположна на тази на базата. Твърде важно е да се запомни, че площ- та на колекторния преход е по-голяма от площта на емитерния н освен то- ва двата прехода се намират твърде близко един до друг, т. е. базата е много тьнка — напр. 1—20 pm. Фиг. 18 ] В завнеимост от проводимостта на емитера, базата и колектора са въз можни деа типа транзистора; NPN и PNP. Това е показано на фиг. 18.2 заедно с тяхното означение в схемите. Тезн два основни типа транзистор и имат един и сын принцип на действие и еднакви у си л нагели и качества, оба- че се различават по полярноепгта на захранващите вериги. Фиг. 18.2 Понеже всеки PN преход ио существо е един диод, на горнаiа фи.ур^ транзисторът е предстаЕен като съвъулнг ст от два диода. И паистнна не рсгпте база—емитер и база—колектор, взети поотделно, я мат еднопосочн; лроводнмост. Обаче ако вземем два диода ц гн снържем така, както е пока 123
згно на фнг. 18.2, няма да получим уснлвателен прибор. Раэликата е в то- ка , че при транзистора д^ата и рехода са раэположени теърде близко един до друг, и си. сзаимодейстсуввт. Това взаимодействие,се нарича още транзисто- рен ефект, в на него се дължат усвлвателните свойства на биполяриия тран- зистор. транзистора 577316 И 32-9 р/гДО 3-732.’ —323 276552 CFT351 а 363 Азхтаз IZrf-FZW 276621 T316F-33SH T321.V-323K' 273107^69. зтаюга 273501—02 F7A3+144 273537 6-32 2Т3877 AC 35Q ±35.08 Т<45±№ Т2!2 ±214 7238 ^250 AD301 ±325 Фиг 18-3 За предпазвапе от външни влияния транзисторнте са херметическн натно- рени в метални или пластмасови корлуси, а нафиг, 13.3 са показан и корпу- сите на българските транзистори. Корпусы на средномощните транзисторн SFT130—131 и Т145—146 с с охлаждащо ребро. При мощиите транзистори SFT212—214 и др. колекторът няма извод, а е свързаи с корпуса, Двата от- вора служат за монтиране на транзистора към специален охлаждзщ ради а- тор. 18А Как усилва биполярният транзистор За да разберем как усилва транэисторът, нека разгледаме фиг. 18.4 а, къдсто е показана верига, съдържаща микрофон, батерня и восокоговорител. Нека поставим микрофона и високоговорителя на известно разстояние — напр. в две отделни*стаи. Ако пред микрофона не се издана звук, във веря- гата ще протича саио постоянен ток и във високоговорителя няма да се чува звук (участък Л). Когато пред микрофона се издзва звук, токът във веригата ще съдържа не само постоянна, но и променлива съста&на (участък Д) и във високогово- рител я ще се чува слаб звук. При нзиолзуването на транзистор този звук може да бъде усилен. Това е показано на фиг. 18.4 б, като са използувани две захранващи батерни. Ако н&правим съответннте измерен ня, те видим, че токът и напрежението на изхода на транзистора са значително по-голыми от тока и наарежениетзг дейсп1зуы1щи на входа. 124
Най-важната особеност на всеки усилвателен елемент е тази, че мо(цност* та. получена на азхода (напр. в товара), е по-голяма от мощността, пода- дена на входа. И понеже мощността е произведение от ток по напрежение (еж. гл. IV), вьзможнп са следннте варианты на усилвателн: Фиг. 13.4 1. Схемата усилва по нлпрежзние н по ток. При транзистораите усилве- тели тоаа е пай-желаниег случаи. 2. Схемата усилва само по напрежение, като токът’на изхода и входа е почти един и същ. 3. Схемата усилва салю по ток, като напрежението на изхода и входа е почти .едко и също. Блполяряйят транзистор проявява усплвателни свойства при три схеми на включпзне: общ ематер (0Е), обща база (ОБ) и общ колектор (ОК). Въз връзка с това мл идите радиолюбители често задавал въпроса: зато трябза да използуваме и трите схеми на свързване? Не ели по-правилнода изучава- ме само схемата, която усилва най-много, катоостаналите две ip проставим? Фиг. 18.5 Качествата на всеки усилвател зависят не само от това, колко пъти усил- ия тон, но и от неговото входно и нзходно съпротивленне. Дори в редица случаи тези съпротивления са по-важни от коефициента на усилване. Етр защо в практика та се иэползуват и трите основан схеми на свързване (ОЕ, ОБ, ОК}, като всяка от тях има свои предимства и недостатъци. 125
При схема ОЕ входният сигнал действува между базата и емитера, а то- вары е вкльочен между колектора и емитера (фиг. 18.5)+ Тази схема усилеа и по напрежение, и по ток и се използува в практиката най-често. Ненното входно и нзходно съпротивление са средно го л ем и. Фиг. 18.6 При -схема ОБ входният сигнал действува между емитера и базата, а то- варът е включен между колектора и базата (фиг. 18.5). Тази схема усилоа само по напряжение. Нейното входио съпротивление е малко, а исходного е голямо. При схема ОК (тя се нарича още емитерен повторится) входният сигнал действува в управляващия преход емитер—база, като премииава през товара t Р германцев тр&нзасггюри Фиг. 1Sx7 а самият товар се намира между емитера и колектора (фиг- 18*5)к Тази схе- ма усилваламо яо ток+ Ней нота входно съпротивление е голямо> а йзходното — малко. (26
Исками да обърнем внимание върху нещо важно: независимо от схеката на включване ((Э£\ ОБ, ОК) управлявашият преход в транзистора е еми- терния т, а упранляваната верига, чнето съпротивление се измен я» е емитер— холектор (на фиг. 18 6 тази верига е начертана девело). При това полярности та на за::рансищ'4т:' то^оцзпючнирн .л такие:!, че смитсрният. преход е вклю- чен винаги, & права посоха и колекторният — в обратна, Ето защо при всич- ки схем и (ОЕ, ОБ, ОК) напреженнята, конто дейыпхуват в управля&нцчя уттък, с а малки — наир. OJ -s-OJV при гермаяневн и ОД—0t8V при сили- циеви транзистори (фиг. 1Я .7)т .толсто напрсжснията колектор— емитер ногат да бъдат значителен - напр, 6 — 34V. Друга важна особеност на транзистора еъ че базовият ток е многократно^ ло-мллък от емитернпя и колектсрпия ток (последннте два са практически еднакви), По такъв начин осноаното свойство на транзистора може да се формулира-така: маликят базов ток управлява далгеч по-големмя колекта реи ток. Тази особеносте показана нафиг, 18.8, къдетоенаправена анология между транзистора и едно водно*механическо устройство. Й наистина мал> отпущ^ы гл# не сбети папуше Фиг. 18.9 ката водна струя през тръПата В управлява голямата водна струя през тр\ , бите С и Е. При това струята Е е равна на сумата отструята В и струята С. В нмпулсната техника транзисторът се използува най-често като ключ. При тозн случай той е или запушен (съпротнвлението колектор — емитер е 127
голямо), или ыппушен (съпротивлението колектор — емитер е мзлко), То- ва зпп yi и ване и отпушвапе ее постига чрез съответно спиране и пропускай^ на базовия ток. Подобен опит, който можем да направим лесно. е показав на фиг. 18,9, В първпя случай базовият и колекторният ток са нулеви» а въа вторил случай = 2—3 тА1 а /с = 200 mA. Следователно и тук чрез малък базов ток може да управлявамезначителен тока колекторната верига. ЗАПОМНЕТЕ! 1. С помощта на транзнстормте може да се уснлват слабы електрн- ческн сигнал и г като, разбира се, енергията е за сметка на токо- захранващото устройство. 2. Във всеки биполярен транзистор има три полупроводников и об* ласти, разделен» с два PN пре ход а. В за» нс и мост от проводи- мостта ца тези области разлнчаваме PNP и NPN транзистора Тс имат еднакъв принцип на действие, но се различдват по по- лярността на захранването- 3, Едно устрсйство притежава усилвателни свойства» ако мэщност- та, получена в изхода, е по-гол яма от мощността, иодадена на входа. Биполярният транзистор притежава усилвателнh свойства при три схемн на свързване:общ емнтер (О£), обща база (OS) и общ колектор (ОЙ"). 4. В практнката най-често се използува схемата ОЕ. При нея мал- ки» т базов ток управляв а далеч по-гол емгия колекторен ток. 5. В импулената техника транзисторът се използува най-често като ключ. В този случай колекторната верига се намнра в две съст ;л- ни я: или запушено, или отпущено. H2S
19 Особености на биполпринте транзнстори 19.1. Обратен колекторен ток Когато колекторният преход е свързан в обратна посока, а емитерът в свободен (фиг. 19.1 а, б), във веригата протича т. нар. обратен колекторен ток icfio (индексът С ВО се разшифрова така: ток между колектора и база- та при отворен емитер). Този ток е твърде малък, обаче е важен параметър на биполярните транзнстори и се лава в справочникиго. При маломощннте германиеви транзнстори той е 1 -*-30 рА, при силицневите е под 1 рА, а при мощните германиеви транзнстори той достига 50—100 рА. Обратният колекторен ток е твърде малък, обаче на него се обръща гол я- мо внимание, зажото с повишаване на температурата на прехода (по време на работа всеки транзистор се загрява) обратният колекторен ток силно на* раства, като средно на всеки 10° удвоява стойността си (фиг. 19.1 в). '4 П1рм спьпкн рвднОШКТрСЖКВДТЙ 129
Например, ако при f—20“С даден транзистор нма /сдо=10цА, от табл. 19.1 се вижда, че при -7О1’С този ток е вараснал па 320 рЛ. Но гол я- мата „беда" идва нс толкова от параспалата му стойноет, колкого от факта, че при различните усилвателпн схеми една част от този ток преминава през управляеащия емитерен преход на транзистора и това води до силно нараст- ване и ка волекторния ток. Таблица 19.1 г, с 20 30 1 40 50 । 60 ^сво 10 ... .... ! л 20 40 ’ во 160 320 19,2. Температурна нестабилност Когато се говори за педостятъцн ла транзнсторпзта апаратура, напърво място се споменапа за температурната песта бил пост на тракзисторите. Как- то вече видяхме, главпяят „виновник'1 за това е обратният колекторен ток. Темпсрэтурната нестабилност е нежелателно явление, защото темпера- турата променя редица основан параметра на усилвателните сгпъпала, като коефициент на усидсапе, лходпо и исходно съпротивленне, изкривя- вания, честота и авто генера пиите и т, н. И понеже обрати пят колекторон ток на всеки транзистор е строго определен (зависи само от конструкция- та му), добрата стабилност ее кости га ио слединге начини: 1. Използуване на трапзистори с возможно по-малък /сыъ В това отно- шение силициевите трапзистори превъзхождат гсрманиевите и това е една от причините за голямото им разпространение напоследък. 2. Използуване на схеми, в която колкого е възможно no-малка част от /сво да преминава през у правдива щия преход, а по-го лямата му част да се отклонив» през вънпшя вериги. 3, Използуване на доньлнителня средства (напр. отрицателна обратна връзка, балансни схеми и др.), конто подобриват температурната стабнлност. 19-3. Коефициент на усплване 3 Кзкто вече се спомена, схемата ОЕ е добър уснлватсл на ток. Тоаа може да се установи чрез свързването, показано на фиг. 19.2. Тук чрез променли- вня токоизточник £j (изпр. регулируем токоизправител)" можем да иода- ваме различен базов ток и да отчитаме съответния колектореи ток. Опитите с различии траиаистори показват+ че колскторният ток е вин аги многократ- но по-гилям от базовия, Часлото, кое то мжазва колко пъти колекторнаят ток е по-голям от базовая ее белеоки с р (ала hilt) и се нарича коефициент на уснлване по ток при схема ОЕ. Следователно можем да напишем /в (Тук равенство™ е праблнзителио, понеже на са взети под внимание от- носите лно малките неуправляем токове.) Коефицаентът р е основен пара- .130
метър на транзисторитс и се даеа в справошиците. При различайте вмдояе транзстсфи най-често 30—3 СЮ, но има и такнва, щрг конто ft достнга до 4000. Въз основа иа казаното основного свойство на бивэлАрняя транзисгор Може да се формуляра така: всеки ток, премивал през уарвадяадцияемите- рен преход, поражда Р-пъти по-голям колекторен ток. Фиг. 19. t 19.4, Неуправляеми токове в транзистора На фиг. 19,3 е показана схема, при която базата не е свързака « нищо (ре- жим плаваща база). В този случай във верягата нротвча т. нар- остатъчон яих Iceo (тук индексы СЕО озлачава ток колектор — ашвтср при отворена база). Ако се нзхожда от представянето ла транзистора като два насрещно свьраанн диода, трябва да се очаква, че в тозн случай единиц? диод где про- пуска тока, а другият ще го спира (фиг. 19.3). В репуятат на това токът във веригата бн трябвало да е равен на обратиия ток Zcao. Опитпте обаче показ- Фкг, 19.3 ват, че токът, който протича, е далеч по-голям, ката при мощныте германив* вн транзистор» с голямо 0 той е сравнително пай-голям. Причината за това е усилвателното свойство на mpsHatumopa, обусловь № от йзаимодеиствието на двата близко разполаясеки преходя. При това 131
свързване обратният ток /сво преминава през унравляващия преход я съ- гласно усилвателпото свойство па транзистора пор аж да р пътя по-голям колекторен ток, т. е. към 1Сво се добавя токътр/сво (фиг. 19.3). Потакъвна- чин на колекторния ток в режим плаваща база може да напишем (|9 2) Пашен колекторен ток /cso= 7св0+₽ /С50= (р+1)/СЙ0 От тази формула следва, че токът fceo ще бъде значите- лен при онези транзнстори, конто имат голимо 0 и голям 1сво Например силнциевият маломощен транзистор 2Т6551 има /сво--0.05 рА и 0 = 120, поради което токът в режим плаваща базае Л?Ео=~6р.А. Обаче мощният Германией транзистор AD3O4 има 1своЮОрА и 0 = 100, поради което токът в режим плаваща ба- за е !сео" : 10mA. Ако един такъв транзистор се оставн под напрежение в режим плаваща база (особено ако колекторното напрежение е значителни— напр. в крайните стъпала), ще започне загряване на колекторния преход, което ще породи увеличаване на 1сво- От това съответно ще яараства 1Сео и още повече ще загрява прехода и т. н., като този самонараотбсиц ток може да прегрее транзистора и да го повреди. Затова режимът плаваща база, особено при германиеви транзистора., не се препоръчаа в практиката. Друг неуправляем ток в транзистора се получава, когато емитерът и ба- зата са свързанн накъсо (фиг. 19.4). Този ток се бележи с Ices и се наряда начален колекторен ток (тук индексът CES означава ток между колектор и емитер при свързани накъсо база и емитер). По-големина тойе относител- но малък и може да се намери по формулата ^CES “ (2 • ®) СВО‘ (193) Опитите показват, че маломощннте германиеви транэистори имат Ices^ — 1-;-50рА, а при силицневите той е под 1р,А. Този слаб ток дава основание да!се казва, че при свързването, показано на фиг. 19.4, веригата колектор — емитер на транзистора е запушена. 19.5. Коефициент на усилване 06 Свойствата на схемата ОБ могат да бъдат изеледвани чрез свързването, показано на фиг, 19.5. Числото, което показав. колко пъти колекторният ток е по-голям от емитерния, се бележи с а, (или hilt) исенарича коефициент на усилване по ток при схема ОБ. Следователно може да напишем ОМ (Тук равенството е също приблизително, понеже е пренебрегнат относително малкият ток /сао) Опитите с различии транзнстори показват, че колектор- ният ток е винаги no-малък от емитерния и затова коефициентьт а е ви- наги no-малък от единица. Този коефициент е параметър на транзисторите и понякога се дава в справочниците. Обикновено а=0,950—0,998. 132
Въз основа на торното може да възпикне въпросът, им а ли пол за от та- кава схемаt след като токът на изхода е по-малък от тока на входа? Наистина тук токът, вместо да се у си два, слабо намалява, обаче схематя ОБ е добър усилвател на напряжение. Освен това тя има много добри че- 4W/ FNP Емитерна, Зериза Фиг. 19,5 Ewwnepwz Кзлекяюрха Зериея берма Кыех/тюрха Сериеа ла. усилие па ток при схема 05 стотни свойства и добра температурка стабилност, Затова тя често се излил- эува при усилване на високн честоти. ' Кжфициенпште а и р на всяки транзистор с а с&ързани поме-жду си. Ко- гато знаем единил от тих, можем леспо да намерим другия с помоАЦта на номограмата, дадена на фиг. 19.fi. 19,6* Полярност на захранващите напрежсния Понеже имаме два основни типа транзисторы (NPN и PNP), при схемите ОЁ и ОБ трябва да се запомни нолярността на 8 ззхранваши токоизточника (вж. фиг. 19.2 и 19.5).Това става десно, ако се вземе под внимание самого означение на транзи- стора. И наи стина емитсрпата стрелка в кръгчето означава, че при NPN транзпогорите емитерният ток (имат се пред вид постояв ните съставни) с „излизащ," а останалите два „плизащи4<; при PNPтранзисторитс емитерпият ток е „влизашД а остана- лите два са „излиэащи‘\ На посокитс на тезп токове съотгет- ствува и полярността на захранващите напрежетшя. Във връзка с това, ако към транзистора приложим първия закон на Кирхоф, ще получим 4 = Ш (19 5) Тази формула е в сила и при трите схема на включване (ОЕ, ОБ и CW)T като трябва да се помни, че емитерният и колек- торният токса почти еднакво гол ем и, докато базовияте мно* гократно (р пъти) по-малък. 19Л. Основни параметри на биполярния транзистор JL. 1000-- &ю- £W? ^os- 55£? at. A99S9 *- №>$ 0,095 100- бо'-'; 50-' 40-\ 30-- 20-'. 15-' С,9Я -цяв 'HS5 JO- 'S $: 5 ; 4 Т 'Н st®’ Q55 За Най-важнитс параметра, конто характеризираг свойствзта Фиг. 19.6 на транзистора и се дават в справочнгщите, са следните: 1. Вид на материала (Ge или Si). 133
2. Вид на проводимостта (NPN или PNP). 3. Статичен коефициент на усилване по ток р при схема ОЕ (вж, по- тере), 4. Статичен коефициент на усилване по ток и при схема ОБ (вж. повторе). 5. Обратен колекторен ток /с&о (т^ж, по-горе)< 6- Максимално допустимо колекторно напрежение Toe а е лай-го- лямото напрежение между колекторa t’ базата в обратна посока, което мо- же да издържи колекторният иреход г.родължителао време при отпорен емитер, без да пастъпп пробив, 7. Л! икс и л г о л н и допустимо колекторно напряжение Uccm^ Това е пай- гол ямою нал реже ине между колектора и емитера, което може да иядържл трапзистсрът при условие, че базата с еаързапа с определено съпротивле- нне б' свитера, За дадеи транзистор как'резней пето </Cfm0x е винагя по-малка или ptiHiro на UCltmiI. 8. мощчост, раэсе.йяана от кядсктора Рст^ Това е кай-го- лямата мощпост, конто транзисторъг може да разсее в о кол нетто простран- ство във. вид j-- топлива яря макенмалпото допустимо злгряване (70>:!Сза гер- маппевите и i JO°C за силициевятс}. За мощпи транзпетори това нажп при у и от ре Г? а [1 а с ъ о т петен р а и а т о р. Обръщаме внимание, че л о д а в а и а г а к ъ м т р а из и ст о р а електрп ческа м отпоет В-ис/с и никакие случаи в с б ива д а падвпш а па ^акси- магната mgjriioct /-'С1?,ях, конто той юже да рззссе, 9. Л^акспмолко допустим кеде кто реи tncMt Топя г пай-го леи и ят ко- ле кт о реп ток, конто [je бп и а да се лрезилтава при к а квито и да са условия на <жсплиятад;|я. К). Гринтто iicomomu пи коефациеита на усидсоне по ток fa, Честогатя, при [-j.hllio коефикиситъ; намалява с 30% (3dВ) спрямо стойността си яру шижк честит и. I L Гранична честста на кал/читента на усилване по ток . Това е чес то* тата, при конто ьсефициептът g ламалявя с 30% (3dВ) спрямо стойността ем при нкс.ки честоти. За даден транзистор честотвта /д е около р лтлтт? гю-нкс- к а от честотата /а. 12. Пре хоста (транзита и) честота Jy Това е чсстогата, при която кое* фзЕяиснгьт на уенлпаве по ток р става ранен на единица. 13. Еоефиниент на шума Гш. Той характеризпра собственна шум па транзистора. Измерил се в децибели. Малош ум я щите транзнстори обмяло- вено имат ^„,<50 dB. 134
ЗАПОМНЕТЕ! L Сбратннят ток на колекторнкя преход е твърде малък, обаче много С1тлно нараства при за] ряване на транзистора, Освен това при различимте схеми едка част от него минава през управлява- щия еммтзрсн преход и предиэвик&а температурыа местабилност, кол то от своя страна водя до изменение параметрите на схемата 2. Обратнаят кслекторен тек на сюзициевите трапзистори е далеч пс-ма.чък иг този на гермп но. свате. В резултат на това устрой- ствата, построепи със с'-лнциеви транзистора, имат много до б* ра темп ера турна стабилпост, 3. Ста тнч н1.; я т коефициент на ус&лване fj с ос новей параметр на онлолярните трапзистори и се дава л спрапочницкте, Той нсказ- эа колко пъти колекторныит ток е нс-голям от бэдовяя. Пр? съеь ременпите транзистора най-место fj > 300. Колото тези кос- фи цнент е по-голям, толкова ус мл ваг глипте свойства трн=-:3:.;- стсра са по-добря. 4, Ксгато транзисторът е нод н^режение и пазата ьту tie е евърз-г на с нищо (т. нар-- плаваща *5^за), токът еъе в?ригата почти Р-цъти EiD-^- лям от сбрашяя колектоген гок* Важного о случая е това, че тук са палиц? условия за „самсзагрявапе* на транзи- стора, кос iv може да доведс до повреди (ссобено гри мощь и гер- маиневя транзнсторв). 5, Когато транзисторът е под нал ров. ей не к база? а му е сяързана с емитера, токът във ве рогата с тяьрде слаб и приблизится но равен на обратная колектореи ток* Затсва можем да ечнтаме, че вермгата колектор --сиит-р с запушена* 135
20 Графи чни характеристики на биполярния транзистор 20.1. Входни статични характеристики при схема ОЕ При схема ОЕ в ход! гите характеристики изразяват зависимостта на ба- зови я ток !в от пригоже/town напряжение между база та и емитера (при определено UCE). Обръ-цаме внимание, чередътна индекс и- т е с ъ в п а д а с положитслната иосока на тока, по* ради което ОЕВ = -UIiE и Uf.:c =—UCE. За снемането на входните характе- ристики може да се пзподзува свързването, дадено нафиг. 20Л т където с по- тенциометьра Р се подават различЕи: входил напрежеиич и се измерват про* тичащите входил тогсове. На сьплата фигура са показали как из гл еж дат вход- ните характеристики на един Германией и един силициев транзистор. Виж- Даме, че те приличат па характер: ест иките на ди идите, т. е, входните харак- теристики на транзистора те с а не лик я пни. При у величава не на колектор* ното нан рожей не те се отчестват съпсем слабо над ясно, но в практикам това отместване нс се взема иод вгпгманне. От фнгурата се вижда още, че при схема ОЕ пзпрсжснисто база — емитер при германиеви транзистори не надвишава 0,AiVt а при силкцпевптс — не надвишава 0,8V. При превишаеане на теза входни напрежсния то навете през транзисторите могат да станапг недопустимо силпи и да настъпи повреди. 136
20.2. За какво се използува? входните статични характеристики Понеже входиата характеристика на транзистора е нелинейна, входното му сопротивление не е точно определено, а завися от приложеното напреже- ние и протичащия ток. Това озпачава, че эависимостта на входная ток or входного напрежение се изразява не със закона на Ом, а посредством слож* Фиг. 20.2 на формула, неудобна за практиката. Именно затова когато трябва да наме- рим при дадсно входно напрежение какъв входеп ток протича, си служи с входната характеристика на транзистора. Например от фиг. 20.2 а можем да отчетем, че ако при транзистора SFT352 (той има 0—50) напрежението еми- тер — база е 0,1V (точката /I), базовият му ток ще е 20 р,А, а толекторният му ток 7С~0/Я=50.20= 1000аД = 1тА; при £7^=0,2V (точката Б) отчита- ме базисен ток !s = 120 рА, а колекторният ток ще бъде /с^-0/й =50.120= =6000рЛ ЬщА и т. н. Сыцата характеристика може да се пзполува и об- ратно: за да има този транзистор колекторен ток /с= 13 mA, базовият му / 13 ток трябва да е = ~ тА> а от хаРаг<теристиката се отчнта> че за пелта напрежението емитер— база трябва да е £7^=0,25 V (точката В), От в ход пат а характеристика може да се камера сходно то съпротоеление на транзистора за постоянен и за про меняна ток, Нека поясним, че във всяка точка от волтамперната характеристика на един нелинеен е л е- м е и т еыцествуват две съпротивления: постоянногпоково и променливото^ ково (диференциално, динамично), конто в общия случай не съвпадат ед но с друго, Постояннотоковото сопротивление се отпася за постояниата състав- на на сигнала» а променливотоковото — за променливата съставна на сиг- нала. Промепливотоковото входно съпротивление е особено важно, защото въз основа на него става съгласуването (нагаждането) на отдел ните транзи- сторна стъпала. При намиране на постояннотоковото съпротинление в дадена точка се използува законът на Ом: + Например постояннотоковото входно съпротивленне на транзистора SFT352 в точката А (фиг, 20.2 с) е Ял- *= -т^-“ тйгтд=» =5kS. По същия начин се намира, че в точката Б то е J ни. IV » * ' 1600 О, а в точката В— 1 кО, 137
За намиране промеялявотоковото съпротивление в дадеиа точка се на- ползу ва т. нар, закон на Ом в деференциалпа форма: , където At/ и AZ означават малки нараствания на напрежението и тока около дадената точка. Например пека да намерим промснливотоковото сънротив- леяие на същия транзистор в същата точка Б фиг, 20.2 6). За целта даваме следните малки яараствагшя (эащрихования триъгълннк): Д£/а.'0,225—0,175 = 0,05 V, AZ=160 60 - ICOpA. Тогава за променлваотоко- вото съпротивление в точката Бщс имаме Цн-~ ~~ =. = 500Й. (На- Д/ LUU , |1 лимняме, че псточннотоковото съпротивление на същия транзистор в съща- та точка беше 1600SZ) Чрез подобии пзчислення моте да се намери, че променливотоконото съпротивление на същия транзистор» точка Д е 4 PQ, а в точката В — 400 Й. В заключение можем да кажем, чо в ход нота сопротивление на транзи- стора по промтлач ток записи от избраната раЗотна точка, като ара го- гол я м базов (р ес п. коле кт open') т о к то е п □* лг ял ко. К а кто и о а з в а и р а к т: г к а - та, при схема ОЕ то е най-често от 500 £2 до 5 kQ. 20.3, Входни статичнк характеристики при схема ОБ В тази случай входя пто характеристики наразяпат засисимостта на еми- тернтч ток /Е от приложениям напряжение между емитера и базата (при определено За тяхкого снемане може да се използуна евързвапе- то, дадено на фиг. 20.5. На същата фигура са по казан и входните х ар акте’ ристики на един гермаЕШев и един силпциев транзистор. Виждаме, че те приличат па входипте характеристики при схема ОЕ, но има две същестнени разлики. Първо, тук при увеличила не на к од е кто рн ото н ан режен ие харак- тер нети ките се отмсстнат наляво. (Това отмествапе е мал ко а в пр анти ката 20нЗ се лренебрегва J Второ, емитернпят ток е далеч по-голям от базовая, затов! мащэбът на тока по ордиттатната ос е друг. Входните характеристики при схема ОБ се използуват за оиределяне на подобайте вел и чини, както при схема ОЕ (връзка хМежду 1Е и UEBi 7?^-, 138
Rm ~)- Трябва обаче да подчертаем, че при един и същи вхадпи напряжения (напр. 0,1—0,4V при германиеви и 0,4—0,8V при силициеви транзистора] входного съпротивление па схемата ОБ е значително по-малко, отколкото при схема ОЕ, като, разбира се, записи от избраната работ- ка точка. Както показва практиката, при схема ОБ входного съпротив- ление по променлив ток пай-често има стойност от 10 до 100Q. 20.4. Изходни стат ични характеристики на би пол яр ния транзистор при схема ОЕ В този случай изходпите характеристики пзразяват зависимостта на коле- кториия ток !с от изхидпото капреженне Ur(- (при определен базов ток /я). За тяхкото сиемйне може да се използува слързвапето, показано на фиг. 20,4. На сыцата фигура са показан» семейство изходни характеристики на тран- Фиг. 20. I эистарз SFT353, като всяка една от тях съответствува на определен базов ток. Изходпитс характеристики на транзистора са също нелинейна, Особе- ното тук е, че при малки напрежения (не но-големи от 04—0,8V) колектор- ният юк расте бързо, след което практически той не зависи от колектор- нота напрежение (характеристиките са почти хоризонталнп), а се влияе са- мо от базовия ток. С други думн, а ко желаем да увеличим ко- ле к тор и ня ток на да де и транзистор, това ням а да с т а н е, а к о му увеличим к о л е к т о р н о т о напрежение аще се получи единстве но, а к о му увеличим базо- вия ток. Тази особепост трябва да се разбере добре, ващрто тя потаърж- дава, че колекторният ток наистина се „управлява1' не от мзхода, а от входа. 20.5. За какво се използуват изходните статични характеристики Изходните характеристики дават количестзена връзка между трите ос- новни величина в транзистора; базов ток, колекторен ток, колекторно на- 139
прежение. Изходното съпротивленне на транзистора е също неоТинейно, т. е. эависимостта па изходния ток от изходното напрежение се изразява чрез твърде сложна формула- Ето защо за намиране на тези величиям и тук си служим с изходните характеристики на транзистора. Например от фиг. 20.5а Фиг. 20.5 може да се отчете, че при колекторно напрежение 4,5V и базов ток 40 рА (точката Б) колекторният ток ще е 4,5 mA. Също така може да ее отчете, че ири колекторно напрежение 4,5 V, за да проточе колекторен ток 8 mA (точката В), необходим е базов ток 80 и.А. От изходните характеристики може да се намери изходното сопротивление на транзистора за постоянен н за променлив ток. Изходното сопротивление на транзистора по променлив ток е особено важно, понеже въз основа на него става съгласуването (нагаждането) на отделните транзисторна стъ- пала. Например за постояннотоковото съпротивленне в точката Б (фиг. 20.5 U 45 а) ще имаме /?£ = — = = 1 k£J. Промепливотоковото съпротивленне в същата точка можем да намерим чрез даване на подходящи яарастваиия (фиг. 20.5 б), като Д[/=7—3 = 4 V; Д/=4,5—4,4--0,1 mA, п така получаваме р = = *_____- 40 к2 д/ 0,1.10~s ~ w к“‘ Изходното съпротивленне па транзистора както за постоянен, така и аа променлив ток силно зависи от избраната работка точка. Практиката по- казва, че изходното съпротивленне по променлив ток при схема ОЕ най-чес- то има стойност от 20 до 50 кй. 20.6. Изходни статични характеристики на биполярния транзистор при схема ОБ В този случай изходните характеристики изразяват эависимостта на колек- торния ток 1С от изходното напрежение (при определен емитерен ток 1Е). За тяхното снемане може да се използува евързванего, показано на фиг. 20.6. На същата фигура са показана семейство изходпи характеристи- ки на транзистора SFT353. Виждаме, че те приличат ва изходните харак- теристики при схема ОЕ, но има две существен и разлики. Първо, тук кодек- 140
торен ток протича дори и тогава, когато колекторното напрежение е н5’ла. Причината за това е токоизточникът в емитерпата б рига. Второ, тук из- ходните характеристики са по-хоризонталпи, отколкото при схема ОЕ, т. е. тук изхдното сопротивление е по-голялю. И наистина практиката по- казва, че изходното съпротивление по променлив ток на транзистора при схема ОБ най-често има стойност от 500 кЙ до 2 Мй. ФиГч 20,6 20.7. Статячни характеристики на правою предаване по ток Тези характеристики дават връзката между входная а изходния ток. Следователио при схема ОЕ те дават връзка между 1В й 1с (товае коефициен- тът р), а при схема ОБ между 1С и 1Е (това е коефмциентът а). Споменатите две характеристики за транзистора SFT353 са дадени на фиг. 20.7. Фиг. 20.7 20.8. Статични характеристики на обратного предаване по напрежение Те изразяват графично връзката между вхоЗното и изходното напреже- пне в транзистора. И понеже изходното напрежение слабо влияе вьрху вход- ного, тези характеристики са почти хоризонталнн (фиг. 20.8). HI
Фиг, 20.8 20.9. Пълни статични характеристики на биполярннте транзистори Споменатнте четири вида характеристики и транзистори могат да се изо- бразят на един чертеж. Тук мащабитема величинитеза всеки две емкими ха- рактеристики са еднакви. Това създава голямо удобство за пренасяне на работната точка от едва характеристика в друга за бързо отчитанена токова и папреження, На фиг. 20.9 са но казаки пълните статични характеристики на транзистора SFT353. 142
3 А П О М Н Е ТЕ! I. Графичните характеристики давит връзка между яапрежениятд и токовете в транзистора. Те онагледяват явленията и дават вм- можност за бързо и лесно опредсляне големината на тези наире- жени я и токове. От тях лесно се намират вход но то и изходно- то съпротивление на транзистора за променлив ток, конто са много нажни при съгласуването на стъпзлата, 2. Входив те характеристики дават връзката между входного напре- женне и входи и я ток. От тях се вижда, че в нормалння случай напрежението база — емитер при германиевите транзнстори (не- зависимо от схемата на свързване — ОЕ, ОБ, ОК} е 0,1—0,4, а при силицневите 0,4—0,8 V. Подавай сто на по-големн нап- р с жени я може да доводе до недопустимо големи токове през транзистора и евентуална повреда. 3. Изходните характеристики дават връзката между входного на- прежение и изходния ток. От тях се вижда, че при колекторни нал реже ния, по-големи от 0,4—0,8 V, колекторният ток прак- тически не завися от колекторното напрежение, а се влияе само от базовая ток. Това още веднъж показва, че значптелният ко- дек торен ток се управлява от малкия базов ток. 143
21 Анализ на електронните схема 2hL Зато си служим със синусоиди При изследаапе работать на усилвателпитс стъпала обикмовено подава- ме синусоидалпо трептение на входа и проследяваме явленията през поло- жителния и отрицателям я му пол у пер иод. Тук възниква въпросът: пали при говор и музика напреженията и токоветс имат сложна форма? Не поставя* не ли усилвателите в „неестествена обстановка 1\ когато ги изследваме чрез синусоидалпи сигнэли? Ние вече знаем (вж. фиг. 12.8), че съгласно теоремата на Фурие и най- сложною периодично трептене може да се разложи на сума от голям брой синусоидалпи трептеиия. Тс се наричат хармонични и образуват честотен спектър с определена широчина. Така че ако усилвателят усилва добре няколко онределени честоти от спектъра (включително най-ниската и най- високата), очевидно той ще усилва добре и самото сложно трептене, 21.2* Постоянна и променлива съставна Вт. 13.1 бетле споменато, че по време на работа в различимте участъцн на електронните схсми дейстеуват едковременно постоянна а променливи Фиг, 21.1 (капрежения. В резултат иа това в редица вериги тече одновременно постоя- нен и променливток или, както се казва още, постоянна и променлиоа със* 144
етавна, Разграничаването на тези две съетавни е абсолютно необходимо за правилното разбиранс действнето на електронните схеми. Вьв връзка с то- ва трябва да се зтшс следното: I. При л носа на сигнал (звук) пъв веригата: батерия Е—-вылепив микро- фон Л1—сопротивление R (фиг. 21.1) протича постояняият микрофонен ток ----ОйС-ЛСЯнХЪ СЪСЖаб/Ю Фиг. 21 ,2 /AJ(H В дватз кр;1;т на /? се образуна гюстоянпотоков над 1/дЛ1 но поряди наличием на Ечозгдезсзатора С на изхода нямамс напрежеяие. 2. При наличие на сигнал (звук) във веригата Е—Л1—/? (фиг. 21.1) про тича микрофоне и ток, състоящ се от постоянна съставна и промеилива съетавна с амплитуда 1мт* 0 двата края на /? се образува пад, състоящ со от постоянна съставнз и променлггва съставна с амплитуда /7^. През ко идеи затор а преминзва про- иенлива съставпа и се появява на изхода, като ам плиту дата й записи от големините на Хс и Ry. 3. Гол яма част от сложимте трептения се състоят от постоянна и промен- лива съставна (фиг. 21.2 я). Те могат да бъдат разделени с помощта на хон- де нз а тор (фиг. 21.2 6). Променливата със таена г пос и телят на информация (говор, музики и др.) и именно тя се усилва от отделайте стъпалсп 4* Източникът на постоянната съставна е батерията (захранващият източнпк), до к а то из/почници на променливата съставна с а микрофонът, магнетофон наши глава, транзисторът и др, 5. За променливата състаена бате.рията (токоизточнипът)предстаеля^ еа късо съединение. И наистина всички захранващи батерии, а също изходът на всеки токоизправителLca шунтерани с кондензатор с голям капацитет. 21,3. Полярност на напреженията и токоаете л електронните схеми При анализ и а електроппи схеми особено нажни са пол яркое тта на напре- жението и посоката ieb тежа. Начиваещите любители на електрониката твър- де често се затрудняват от това, че във веригата текат едновременно както постоянен, така и променливи съетавни, Във връзка с това е нужно да се знае следното: 1. Напреженията в различните точки на електронните схеми се измер- ят спрямо общая проводник (шасито). Ю №рин стъпквг в р эдное.ntkipQ^iaiT* 145
При прсжичане на так през заден резистор точката, в която токът ялнзд", има no-висок потенциал от точката, през която излиза“ (вж> фиг г 4-5J. 3. За положителпа посока на тока в затворените вериги на схемата се приема условно една пред&арително избрана пасока. Ако песо ката па реал ни- те токове съвпада с условно избраната, те са положителни, ако е противо- положна — те с а отрииателни. Фиг. 21.3 Фиг, 21.4 4. При липса на сигкал във вершите съществува само постоялната съ^ станпа на напрежението и тока. Коси то с волтметър и амперметър прык- рясамс режима па дадена схема, пае измерпаме именно постоянна та със тае- на. За дадсна схема полярноетта и нзеоката на поетоянната със таена оставит непроменени по време на работа. 5. При наличие на сигнал във веригите се появява променлива съставна. Тя пепрекьепато се промен я, като през единая полу период нма една поляр- ное т и посоха, а проз другая — друга, Па фиг. 21,3 а и б са ио Казани вериги, съдържащи само постоянна съетая- на. (Тук и п следвашите схема за положителна посока е избрана посоката на въртене на часовни ковата стрелка.) Под тях вт^з основа на спешен ат и те пра- вила са начертяпи графи ките на токовете и полярноетта на нзпрежепиятя в точкнте а и б. На фшч 21.4 е показана верига, съдържаща само променлива съставна. Под схемите са начертани графиките на токовете и полярноетта па напреже- нията в точките ямб през единия и другия полупериод. На фиг. 21,5 е показана верига, съдържаща едкоеременно постоянна и променлива съставна, като постоянпата съетавна е положителпа. Тук също са начертаттн графиките на токовете и полярноетта на напреженията в точ- 146
кяте а и б. Обръщаме внимание, че през един ня пол упер под постоянната и промен л ивата съставна са г ъпосочни, порадн което токовстс и нал режен пя- та нарастват по абсолютна стой ноет. През други я пол у период постоянната и променливата съставиа са кротивопосочни, порами което токовете и и а пре- женията намаляяат по абсолютна стойност. На фиг. 21.6 е показана сыца- тз верига, обачс постоянната съставиа е отрицателна. Фиг. 2LG Фиг. 21.5 3 А П О М(Н е;т Е ! I. Въпрски че реал ните звуковс имат сложен характер, при изелед- ване па усилвателите си служим със синусоидалпи трептеиия. Това е така, понеже всяко сложно периодично трептенс се съетои от определен брой сииусои дал ни трептеиия, иаречени хармонични. 2* При липса на сигнал във вершите на всяка схема съществува само постоянна съетавна. При настройка и ремонт на схсмата ние измерваме с волтметъра и милиамнерметъра именно постоянната съставиа на напрежението и тока. По време на работа посоката на постоянната съставиа не се променя и се обуславя само от за- ‘ храмващите токоязточницш 3. При наличие на сигнал във вернгите същесгвуват одновременно постоянна и променлива съставиа, като през сдиния пол у пе- риод те са съпосочни и се сумират, а през другая — противопо- сочни и се изваждат. 4- Токоизточниците (те винаги са шунтирани с кондензатор с голям капацитет) представ ля ват за променл ивата съставиа късо със ди- пение. Това озиачава, че за лроменливата съставиа «плюсът» и смннусът» на всяка схема са евързанн накъсо* 147 L
22 Биполярният транзистор като линеен усилвател 22.1. Общи сведении В гла.за XIX яз.чсгшхме, че одно устройство е усилвател тогава, когато мощтюстта, получека па пзхода му, с псыоляма от мощността, подадепа на входа, като, разбина се, това увеличение па мощността е за сметка па токо- източциците. С помощтн ла транзистор яте може да се кинсгруирзт различии Фиг. 22.1 уСиА&ЗУП&Л видове електроини усилватели, по нантинроко приложение в практиката намират мнеинитс усилешпем (те работят в т. нар. усилвателеп клас Л). При тях промеяливяят исходен сигнал (макар многократно увеличен по мощ- ност) трябва да яма сътцата форма като входния (фиг. 22.1), Или както се казна, между изходешя и входная сигнал трябва да същестзува линей на зависимое? (оттук и имею линейнп усилватели). 22.2. Транзисторы като усилзателен елемент За да разберем конкретно как улилва транзисторът, йена разгледаме схемата, дадена на фиг. 22,2 а. при конто в колекторпата верига е включено товарно сопротивление 7?=2kQ, С един числен пример ще покажем, че мощ- ността (напрежението и токът) па промен л иватя съставца в товара е по-го- лям а от мощността (напрежението и тока) във входа. Откачало лека да разгледаме схсмата, дадена на фиг. 22,2. Тук базата е евързана с емитсра (/^ = 0), поради което при липса на сигнал транзисторът е запушен, т. е. /с^0. (За простота е пренсбрегнат питцожно малкнят ток Zct.s) Съп роти мен пето колектор—емитер на всеки запушен транзистор е НК
голимо, напр. 04 -е 1 MQ. Породи това почти нялото напрежение на батермя- та хкйетвува между колекторя и емитера (i/Cif,— 9V), а лады върху рези- стора е почти нуля Ако сега чрез промен диви я токоизточник (фиг. 22.2(5) лодядем на вхо- да напрежение 0.50 V> то ше городи е.равлително мальк базов ток -ИО |хА. (Тога може да се отчете ст ихо.и.’.ыа характеристика на транзистора-) Поне- же избраиият транзистор има р iUU< от ссновното му свойство r.-ie-LPa, че колекторннят ток е п 00. 10 = 1 OOOii.A 1mA. Този ток върху съ- противлепнето А? щс обрязува над Lh> IqR = 1.10_\2.10* =2Vt а за напре- жението колектор емитер ш.с ммаме UCL— Е.2—U^--9—2 -7V (фиг. 22.2 б). Нека сега кт м входа ла тазн схема да включим и генератор, конто да иро- извеждэ синуеоидялпи трсптслия с амплитуда Ur ~20mVT и да проследим явленията. а. Положителен иолуперпод (фиг. 22.3л). В този случай напрежението на генератора ще (.с Lt-^ttpu с нанреже’тето па токоизточника н па упраплл- Фиг. 22,3 ващия проход ше действува щ-трежетгие - £>ГЛ1+t/r ‘ 0,504-0н02 = 0,52Vr. Базовият ток щс и а распе на /в=14 рА (това се отчита от входи ата харак- теристика) и колек'юрннят ток ще стане /с-д^/в= 100Л4 = 1400рА= 1,4 mA, Този ток върху с.'ьггротнплеп1тето/? те образува над U^ = /CR = 1 J. 10_J. +-2.10a=2,8V, аза напрежението колектор—смитер ще имаме UC£ Еъ— _/СД=9—2h8 = 6,2V. 149
6. Отрицателен нолупериод (фиг. 22^3 5). В тозн случай напрежението на генератора ще се азважда от това на токоизточника £а и па управляющий проход ще действува напрежение USE=UEt—Ur =0,50—Ot02=0,48V< От това базовият токще намалее на /5=6рА (отчита се от входната характери- стика) и колекторният ток ще стане /с =0= 100.6 = 60СфЛ ^0,6 mA. То- зи ток върху съпротнвлението /? ще образува пад i/# = /c7?=O,6.10-:\2J03 — = 1,2V, а за напрежението колектор—емитер ще имаме 0сЕ = £а—ffR=* ^9—1Т2- 7,8 V. Като се сравнят двете състояния, дадеЕш на фиг. 22,3, с изходното състоя- нне, да депо иа фиг. 22.2 б, може да се направят следи и те изводи: 1. При липса на сигнал напрежението върху управляющая преход е 0,50 V\ а базовият ток е 10 цЛ. Колскторният ток е 1 mA, като постои н исто- ков и ят пад върху товарного съпротивление с 2V, а колекторното напреже- тите—7V. 2. При подяваие на сходен епп-ш ; с амплитуда 20гпЛ променлизата съ- ставь а на базидия ток има амплитуда 4ц А, а амплитудата на колектортгия ток е 0d4 mA. Следователи о за коефнциента на усилеане по ток на това стъ- пало можем да напишем „ ол + io-* А,= -у—— =100 гтътя. 3. При кодащлс з:а сигнал промеплнаотоковият пад яърху товарното съпротквлснне е раа^н па про мен ливотоков Lt л пад върху транзистора (с колкото нараства U#t с толкова намаля&а UCE и обратно). Именно това е изходшгят сигнал па стъпалото и в пашин случай той има амплитуда 0,8V. И понеже входният сигнал има амплитуда 20 mVt за косфициента на усил- eaiiv. к а напряжение на това стъпвло можем да напишем ,... 0,8 . А;Л’:: Ь!„ 20.1б”»"-4°1,ъти' 4. Понеже мощпостта с произведение от напряжение по ток, за коефиииен- та на ксилиане но мощност на топа стьпало ще имаме К^-К„К;- 40.100=4000 пъти. 22А Работка точка на транзистора За ла успдва, всеки транзистор трябва да бъде поставен а подходящ пости.чн потоков режим и то га в а да му се по да де в ходен сигнал* Основыите всличинщ конто характеризират постояпнотоковин режим, са: 1. Напреженне на управляващия преход в режим на покой* Нарича се още базово преднапрежение и се бележи UBEn или СУ^п - (Тук и яататък „п“ означаю покой.) 2. Базов ток ла покой (начален базов ток) 1ва Очевидно той зависи от из- брапото предпапрежение UBE^ и тези две величинн определят ъ нар. работ- на точка на транзистора върху входиата му характеристика (фиг. 22.4), 3. Колекторен ток на покой Както знаем, неговата стойност с 0 пь- ти по* гол яма от базовия ток на покой. 4, Колекторно напрежение в режим на покой То нс бива да с по- мял ко от 0,8—IV, тъй като от фиг. 20.4 се вижда, че при твърде малки на- преженпя базовият ток не управлява коле кто р ни я (характеристикнте се сливат в една линия), т. е. транзисторът престава да бъде усал&атялек 150
элемент, Последнее две величиии (7Сп и определят работника точка €Ърху изходните характеристики на транзистора (фиг* 22.5 а) ь Веднага трябва да се подчертзе, че при даден постоянного ков режим транзисторът има една работна точка, която може да бъде изобразена Л’-'Л1 сил1.-ци&& транзистор Фиг. 22.4 РМР а?р.М2.!№$ транзистор или върху входната, или еърху изходната характеристика (а сыцо така върху останалите характеристики. Това е така, понеже споменатите по-горе, четирп величнни USB , , /с и UCB не ногат да бъдат произвола и, а са свързани помсжду си/ л п л В практиката (наир, в справочниците) работната точка най-често се за- давя чрез колекторния ток на покой /с и колектормото напрежение (/С£п. Фиг* 22.5 На фиг. 22.5 б в полета на изходните характеристики е изображена работ- ната точка At съответствуваща на 1?^ — 1mА и ^сеп —“4h5V. Чрез проекту рано тази точка е пренесепа върху остана лите характеристики. От вход- ота характеристика се отчита+ чеза да имаме =1 mA, трябва =^20 рА, а за това е нужно транзисторът да има преднапрежение Ugan —0h 15V. 151
22.4. Зато е важен изборът на работната точка Правили ият избор ни работната точка е един от кай-важните момента при работа с тран.зт'тории сделал Причините за това са следиите. При подаванс на определено пред напрежение £/ГЛи (или при прогнчане на определен базов ток на покой 13п) работната точка върху входната ха- Флг. 22.6 р актер истина с определена, с което е определен и колектор! * и ят ток на по^ кой /Сп/При пэдавзие па входен сигнал напрежението на упрапл яващии преход става ту по-голямо, ту по-мал ко t като работната точка ее два ж и между положен ire / и 2 Сфигк 22.6), като с проекциите си върху орд! г ватага очертава амплитудите 1Вт на променАКвата съета&на на базовая. ток. На същача фигура са лрсдставспи и колекторпнят ток на покой /С11 и амплв- тудата ] Ст па него вата п ромеи лива съставиа. (Обръщаме внимание, че те са р пътн по’големи, понеже мащабите на /с и 13 са различии). Входнатя характеристика на транзистора е нелинейна, поради което стрълтостта и в различните участъци е различна. Ето защо при различен набор па работната точка един и същ променлив входен сиенал ще [гредизвика променлив базов (роси, колекторен) ток с различно голема амплитуда 152
на усimi ване, сходно сънре- (фиг, 22. 8), На пръв л о: лед изгдежда, че ей и аги е по-благо пр пяти о работ- ната точка да се наборе и о-над я ено върху вход.чата характеристика (.точка на фиг. 22. 8), кьдсто стрълшостта на транзистора е по-гол яма. Обаче при по-голям базов (респ. колектореп) ток на покой входною сопротивление на транзистора ламаляиа (вж. т. 21.3), а това е много важно, понеже влияе върху товарното гъпрвтивление ни применим так на нредкото стъпало и води до намалярено на усилзапето. Изборът на работна точка е в тяг на занисн- мост от амилитудата на усильакня сигнал. На- пример работната точка Л (фиг. 22.7 о) е правилно избрала при у;:<огие на малък сиг- нал, докато apir голям <т>гпал (амплитудата му е по-гиляма от постсигЕ]над а съсгаь’на) се по- лучават 1’зкривяваяия. Н.т фиг. 22.7 б рзбиь нала точка Б с нрав пл я л избрана за голям си- гнал, докато при ма..тьт< сигнал режимът е не- икономичен и ос вен юта входною сопротив- ление ще е .мал ко. В п^актнката (ако к яма ня- какви снсциалки п.щект^гтии) при маломои-шт транзнстори и л и пенки уенлвател и титрле чсото се препоръчва рабстна ючкз /Сп - 1 mA и бгСЛц 1-нЗ V, при което усилвагелпото стъ- пало има оптималнл параметр и (коефициент тиЕленпс и др.). При тщ.ъп режим и укотреба на транзпетори с р 100^130 може :-д се получат /<,/ 58 -KJ0, 1б() 150 и /<р = 2СЮ0—tSOOCL В редина случаи траизиоторът се изпелзува кото нелинеен уси.юттел, т. е. из ход ни я т сигнал се различава по форма от входиия. Във пръзка с то- ва различаете пяколко класа ehl у сил папе. Практически топа се яостига именно чрез подходящ набор на работната точка. 3 А П О М Н Е Т Е ! 1« При лкнейнитс ус ил пател и (усилвателнте, работещи в т. нар* уенлвателен режим клас А), изходният променлив сигнал* манар и многократна увеличен по мош ноет, трябва да яма същата фир- ма, както входният. 2, За да усилва, транзисторът трябва да бъде поставен в подходящ лостояниотоков режим или, както се казва, да му се оенгури под- ходяща работна точка- Практически това става чрез подаване на определена преднапрежение, т. с. осигурява сепротичане на опре- делен базов юк на покой. За самага работна точка най-често се съди по колекторния ток на покой /Сл и по колекторното наире- женяе Uc/jn' 3. В практиката при маломощни линейни усилватели (ако няма спе- циален изисквания) често се прспоръчва работка точка /сп = ^ImA и UcEn zl ч-ЗУ, при което параметрите на усилвателно но стъпало (коефициенти на усилване, входно съпротивление и др.) са оптималии. 4* В никои случаи транзисторът се язползува като нелинеен уенл- вател, при което променливият изходен сигнал се различена по форма от входи и и (напр- кдасове на усилване АВ, В, С и др). Това се пост и га именно чрез подходящ набор на работната точка.
23 Схеми за осигуряване на избраната работна точка на транзисторните предусилвателнн стъпала 23.L Общи сведения Вече знаем, че зсаГт-важните източници на електрически сигнал и са мик- рофон и то, електрическпте мембран и, магнетофопнпте главк т прнемпите.ч н- тени и др. Напрежението, което се полу чава от тез и източници, етвърде мал ко (наир, от 10 pV до 100 mV) и за да задействува високоговорителя то тряб- ва да бъде усилено. Това става с помощта на олектроппи усилватели, кои- то обикповепо се съ стоят от и я кол ко стыгала. Пъ рвите ня кол ко стъпала във всеки усилвател се наричат предусилвателни и в тях ситяалът е с отно- сится но и ис ко ни во (напр. от 100 pV до 0,5 V). Последнего стъпало във вес- ки усилвател се наряча крайне (или усилвател на мощност) и в него напре- жен исто на сигнала ггма значителна стойност (папр. от IV до 10 V). За да има усилване, всяко стъпало трябва да бъде поставени в подходящ постояннотоков режим и чан тогава да се под аде сигнал. В тази глава ще раягледаме иакратко схемите за осигуряване постояннотоковия режим (т. еР работната точка) на предусилвателните стъпала. Основпнте изисквания към всяка схема, осигуряваща работна точка на транзистора, са слепните: 1, Схемата да се захранва от един токоизточник. 2. Ла сс осигури подходящ^ пред напряжение, т. е. подходящ базов ток на покой. 3. Да сс оси гур и подходяща верига за промен ливня сходен сигнал с оглед той да действува. на управляаащия ехштерен. пре ход. В гл. XIX се спомена, че една от важните особености на всяко транзн- сторно стъпало’е неговата темкературна стабилност. С оглед на това схемите за осигуряване на работната точка на транзистора биват нестабилизирани и сгпабияизирани, 23.2. Схема с фиксирано напрежение От фиг, 23.1 се вижда, че тази схема съдържа мал еж брой слементи, като с тънки линии е означен пътят па базовия ток на покой 1В и р нъти по- големинт коле кл орен ток на покой /Сп . 11 Тук он редел янсто на подходящата работна точка става чрез съответен избор на съпроншвлението /?,. Колкото това сопротивление в по-малко, толкова баэовият. респ. колекторният ток на покой, са по-големи. Понеже постояв потокового съпротивление на управляващия преход е далеч по- 154
(23.1) мал ко от стойността на 7?1( за о предел пне стойността на последнего може да се използува форм ул эта ₽. - г Пример 23Л. Каква трябва да бъде стойността на ст^противлението /?1Ф ако употребеният транзистор има 0-^80 и £^6 Vf а желаем колекторен ток на покой /сп=1 За 'лесса а ме в горн эта формула; гл SD.fi о Тло-Г--480 kQ // P *4 Фиг. 23.1 На фиг. 23.2 е наказан пътят на входная променлив ток (при наличие на входеп сигнал), който минава през ипрааляващия преход па транзистора. Стойността на коидензатора Ct се избнра така, че за входная сигнал с най- ниска честота капацитивното съпротивление Л'С1Г да е вначително по-мал- ка от промепливотоковото сопротивление на управляващия преход. На съ- щата фигура е показан и изходният променлив ток, генериран от трап- Фиг. 23.2 зистора и р пъти по-гол ям от входния. Тук кондея (затарите Са и C:t се изби- рав достаточно голема. така че практически пре дета вл я ват късо съедине- ние за този ток. Обръщаме внимание, че изходният променлив ток се раз- клоп яаа през колекторното сопротивление 7?с и проз йг (тук с /? г сме оз- 155
иачили проман л ивогпоковото пходко с ьп рати вл ел не на следвящото стъпа- ло), г. е. за промен л и вата съставиа Rc 11 R? са свързани параяеяно. По такъв начин товарною съпротивелнение на транзистора за постоянната '.ъ'/тав- на е Rq, я товарного му съпротивление зз променяй вата съставиа о n _ Rc a.R. (23.2) Фиг. 23.3 И пониже уенлеангто на (.дни третзкеторко стъколо i? толкова кв-ес'Л.ямоТ колкопю в короля мо товар нота му с.ълротня.хние нс- ;• ромен лив люк. imaea ясно, че вход а от о сттроткняснли: на е.юдвеш^ото отттйла не трябка да бъде милко. Няпримс-р, ако 7?г; —4 кЧ. з У?7 ]]<<л то Q. Ако обзче /<с- -4 k!J и Rr —4 kiJ. тс АС, = 2 k£2 и усилвансто ще бъде почти 2,5 аътн по- голямо. Изхождай ки от горноте, спюИио::тта ни колскпюркотс съпротивление се избара (в зависимост от нзпрехсениетс; на захранването Е) пай-често от i до 6 kQ, кат о се енимаса кнлсктарното нанрехение lJcrn да не е сю-малка от У-:-2 V. Една разновидное? и а токугно ра згледаз нчтя схема е дадена и а физх 23.3 а. Разд и ката тук е, че входи их г сигзгзл ос зю;.щвз чрез н^ранхформаторка връз- ка. На фиг. 23.3 б е показан едзттт практиченкз1 начни за определяне нсобхо- димата големина :на базового гъзфотивлеине А\. Иотеш’иометърът пма ewib пост 1MU ЗЕ чре:$ него се на гл асява коле к то риз: пт ток да т-ша стойност 1 гп?\, а съпротивлснието /?^10 kQ е предпазпо. След това о озшетър се измерна стойноспа па потенциометъиа и на негово мяото се поставь необходз^мотс бззово с'ьнротивлезше. 23.3. Схема с паралелна отрицателна обратна връзка Тази схема при лича много на тежу-що разгледаяата, само че тук базовотс съпротивление с евързано нс към током зтечника, а към коле к тор и (фиг. 23.4). Чрез това евързьаие се пол у чава т+ пар. отрицателна обратна връзка* конто подобрява температур нага стабилпост на стъпалото. И ттан стина^ ако по някаква причина колекторнпнт ток на покой започне да нэраства* падът върху У?с ще расте, а колекторното пап режен не UCf.- ще започне да 156
!намалява по абсолютна стойност. Това те доводе до намаляпане на базония ток (базопдта перша те се захранва от точка с л ом алко напрежение) и щс породи съотвстпо намаляване па колсхторчия ток. Ако колекторният ток ня покой започне да памалявя, яплекията протичат обратно нее появя’ аа тенденция за неговото увеличивать. Фиг. 23.1 Стийиистгя на бязодото стлз ротшзлегто люжё да бъде определена но фор мулата й_«с/Сп Р- <23-3) JCn Пример 23.2. Да се камер г; гэлемивата на л\ (фиг. 23.4), ако £=9V Rc = 3kQT /с„ =!mA. /?-•-100. Заместваме в горпата формула: 1(1 ’юо .«oow. ЧГгг ‘ 1 . IU 1 При тати схема колекторкото съпротивленне също се избпра (в зависимост зт захрапването £) пай-често от 1 до 6 кЙ, .:атс се внимава колекторноте напрежение да не е по-мал ко от I—-2 V. 23А. Схема с послсдователна отрицателиа обратна връзка Тапи схема (фиг. 23.5) се използува пай-често в практиката, понеже осю гурява няй-добря темисратуряа стабилност. Тук предкапреженпето на тран- зистора се осигурява чрез делителя /?]_—Z?o и емитерното съпротивленне Освеп това емитерното съпротивленне оенгурхва и отрицатслна обрат- на яръзка, което ппдобряяа темнературната стабалност на сятыгалото. 'В режим на покой тук протичат три тока^ ток през делителя базов ток на покой /дп, колекторен так на покой /Сп < Преднапрежението на транзи- стора U#£ е равно па разликата между наирежнтелния пад върху J?3 и на- прежнтелпия пад върху /fb-t т. с. UBl.= UВ нормален режим гса- дът върху трябва да е ^инагн ао-голям от пада върху с около 0,1— 0,4 V пр а германиеви и с около 0,4 0,8 V при силициеви транзистора, Стойеюсттд на съпротивлението се избира най-често от 500 S2 до 5 кй, като при по-големите стоЦности температурната стабилност на стъпа* лото о по-добра. 157
Киндепзаторът С3 трябва да има достаточно голям капацитет, защото през него минава както входният, така и изходиият променлив сигнал (фмгв 23.6) и за тях той трябва да нма нищожно сопротивление. Фиг. 23.5 Фиг. 23.7 Токът през делителя се иэбира най-често да е от 2 до 10 пъти по-голям от базовия ток на покой /лп. като по-големите стойпости се препоръчват при нужда от по-добра температурив стабилност. Най-често /?Х=Ю к$2ч- ]00 кЙ, а /?а=3 кй<-20кй. Сълротивлевието Лс най-често има стойност lkQ-г-бк^З, като при вспч- ки случаи колекторното напрежение UCE не бива да е подчалка от 1—2V, 158
Нека добавим още, че настрой ката на с хе мата (с пел да се получи определен колекторен ток на покой) е нан^добре да се изнършват като се подбора опыт- но стойността на еъ противление та На фиг. 53.7 са ноказани две конкретны схемы, на конто за улеснение на читателя са означены токовете и нанреженията. Втор эта схема е темпер ату р- но по-стабилна от първата, понеже съпротивленисто е набрано по-гол ямо- ЗАПОМНЕТЕ! h За да може да усилва, всяко стъпало трябва да има осигурен подходящ постояннотоков режим, т, е. транзисторът трябва да има подходящо избрана работна точка. 2. Във всяко усилвателно стъпало трябва да се осигури верига за променлив ия входен сигнал с оглед максммалпо гол яма част от него да действува в управляващия лреход на транзистора. 3. Във всяко усилвателно стъпало трябва да се осигури верига за променливия изходен сигнал с оглед макснмално гол яма част от него да действува па входа на следващото стыкало» 4. Всяко стъпало трябва да има добра температурив стабилност, т, е. изменен и я та на температурата сравнително слабо да влияя т на неговяте параметры. 5. Всяко предуснлвателно стънало трябва да има по възможност по-голям коефициент на усилване на напрежение. 6* Всички предусилвателни стъпала са маломощны, т. е. тяхната консумацня е отноептелно малкгц затова а ьпросът за повниГава- не на техник к, п< д, тук нзобщо нс се постами. 15* J
24 Схеми на крайни стъпала 24.1. Общи сведения Предназначенj;c-jи к a t-райипте стъпала с да усилят мощн^стта на полез- ния си и: зл с ог тед да ? !слс. да бъдс галепствувии високоговорителят. За* топя крайните с.тъгн-ла <с икричят сине усилватсли па мощност, Вече знаем h се могд'юстта е равна ем произведен лето от напрежението и тока (пж. формула 4.5). Следователи о за получала не на зяачителиа мошност е необходимо л роизведен исто ст пялрежсписто и тока да с гилямо. (Напри- мер м.ош.тюст Р- 1 W може да се. получи, ако (/- !:’Л/ и 7=0,1 Л+ пли пък ако U — 2 V и /--0,5 Л и т ir.l. 1’то защо хряпните стъпала (та разлика от иред- усил ватслипте) се характеризпрат е тог,.% че при тях сигналите са относи- тел в а голем и, т. с. нанрелса^ето н тскъгп плпътг зкйшшел.ни стоимости. Тук cjiciuiялио внимание обръщаме върху факта, че става дума за тока и напрежението ite на постоя[]Еата съегашта, а на променян в и я сигнал, тьй кати именно той с и ленте л на информапията. Важна ссойеносг па крайните стъпала е тяхията икоиомичност, или по- точно казано, темнят коефпциегзт па полезно действие (к. и. д.). Напршлер, ако одно крайЕю стъияло когтсумира от захрапващпх токоизточник постоял- нотокова мощност J W, а отдана във високоговорителя променлива мощност 0,1 W, очевидно ксгопия к. и. д. ще е само 10%. Топа с такат понеже само ] 0% от консумиранатз мощност, се подана на товара h а оста палите 90% не- нужно загряват траизистормтс, резисторите и др, Освовните показателя па всяко крайне стытало са след пито: находиа про- ме иди во го ков а мищнисг, отданана на товара (при маломощннте тя е десетки миливатщ а при мощпите е дссстки вагоне); честотиа лента (т. е. обхвата между иайм’иската и най-високата честоти, конто стъпалото може да усил- ва); коефициент па плле?-го действие (при различнитс схеми той е най-често от 10% до 70%). Получаването на голям к. п. д. може да стане само ако край- нею стъпало с съ гл а с упало с товара. Мека изясним това по-подробно. 24*2* Електрическо съгласуване В електротехинката много често си служим с понятията генератор (токо- източник) и товар (консумзтор). Например на фнг+ 4.1 а батерийката пред- ставлява постоял потоков генератор» а крушката се явява товар. Също така всяко усилвателно стъпало може да се разглежда като променливотоков генератор, а следващото стъпало — като иегов товар. Когато даден генератор е евързан с определен товарт централният въп- рос, койпю възниква, евъпросът за m^xnamcf съгласуване. Много често младнте 100
радиолюбители ыислят, че генераторът и коисуматорът се съгласуват по напрежение (например, ако батерийката е 4,5 V, то и круги ката трябва да е 4Т5 V и т, нф В действ я тел но ст въпросът за съгласуваяето се свежда до съотпошение между вътрешното (изходното) съпротивленне на генератора и съпротивлението на товара. За да изменим това, нека да раз гл еда ме един опит, който можем да направим сами< На фиг 24.1 към една и сыца батерийка първо е включена автомобил на лампа, след това лампа за джобно фенерче и на края — лампа за осветление. И на трите схеми са напесени токовете и напреженията, като с У? е означено съпротивлението па л ампата в конкретния случай, а с Ре означена мощност- та, подавана от батерията на лампата> (Напомняме, че съпротивлението на лампата е нелинейно, т. е. то нс е постоянна величина, а зависи от^протича- щия ток)* Чрез този опит ще бъде показано, че при свързване на генератор с консуматор решаващо значение има не салю е. д. н. на генератора, но и съпротивлението на консуматора, Затова е необходимо читателят много впимателно да разучи зависимостите, илюстрирапи на фиг. 24.1, загцо- то те лежат в основата на цплата схемотехника* Резултатите от тези опити ногат да се резюмират така. При първия опит (фиг. 24 J а) съпротивлението на консуматора в много по-малко от вътрешното сопротивление на генератора, т. е. /?«£/?,. В резултат на това клемното (изходното) напрежение е значително по-малко от самого с. д. н. Оснен това токът във веригата е относително голям, а мощ- ности отдавай а в товара — малка. Крушклта не свети, понеже мощността, отдавана в лея, е едва ОпОЙ8 W. Едновременно с това върху вътрешното съпро- тлвление 7?, се отдел я зпачптелна мощност (3,9 W), която ненужно загрява са- мата батерия. Мощността, отдел я па в товара, е далеч по-малка от мощност- та, отделана в батерията, поряди което к. п. д. на системата е едва 2%. При стория опит (фиг. 24. 16) съпротивлението на консуматора е от съ- Н|пя порядък като това на генератора, т. е. 7?«7?Р В резултат на това клемното (изходното) напрежепне е малко по-ннско от е. д. н. на батерията, Токът във веригатя е средно голям, а мощността в товара е значителна (Р=0,7 W), поради което крушката свети нормялно. Мощността, отделена в самата батерия, е 0,2 W, т. е. тя е значително по-малка от мощността в товара, при което к. п. д. е около 30%. При третия опит (фиг 24. 1й) съпротивлението на консуматора езначител- но по-голямо от вътрешното сопротивление на генератора, т. U Пързн и ьпцц в ради оелектроил кита 16J
В реэултат на това клемното (изходното) нал режен ие е почти равно на^е. дль на батерията. Токът във веригата е твърде малък, Мощносттат отдалена в товара, есъщо малка (0,17 W), поради което крушката не свети. Мошността, отдалена всамата батерия, е твърде малка (0,008 W)t ио понеже и мошността в товара не е гол яма, к, п. д. на системата е малък (около 4.4%). От горнптс три опита става ясно, че при различно съотношение между вътрешното съпротивление на генератора и съп роти влей него на товара свойствата на веригата са твърде различии. Тук са в сила слсдиите зэионо- мер ПОСТ] I. L Ако главното изискваие е даден генератор да осигури максимего- лям tnOKt товарного съпротивление трябва да е многократно по-мално от вътрешното съпротивление на генератора. 2„ Ако главною нзнскване е от даден генератор да се получи мамимална мащност, съпротнвлението на товара трябва да е равно па вътрешното съпротивлепие на генератора. 3* Ако главного изисквэяе е генераторът да осигури максимално гс?.члк> небрежение на изхода си, товарного съпротивление трябва да е многократно по-голямо от вътрешното съпротивление на генератора. Нека отбележнм, че при кепструиране па дадено усилвателно стъпало специалистите се ръководят пс само от едпо „главно^ нзнскване, а се съобра- вяват с много фактор и, Слсдопателно в практикам се правят определени КОМПромиси с оглед цялото устройство да има олтимални качества. 24,3, Входно и изходио съпротивление па у сил вател ните стъпала Електронните устройства обикновепо се съ стоят от ня кол ко усилвателни стъпала. Снгпалът, конто ее подана към усилва тел я, пай-на пред се усилва от първото стъпялот след това от второго и т. п.т докато стигне до я^соко- говорителя. При това положение всяко пред но стъпало се язям генератор за следващото, а всяко слсдсащо — товар за предиото. Изискванията, конто се предявйват към различимте стъпала па едпя уеил- >ател, нс са еднакви. Така например в предусилвателните стъпала главного ла I---------------- Фиг 24.2 изискванс е да имаме максимално отдана не па папрежемие от генератора в товара, докато при крайннте стъпала главного изискване е макешмално отдаване на мощност от генератора на товара. На практика тези различии нзисквання се осъшествнват чрез подходящ подбор иа вътрешното съпротпв- 162
лен не на генератора и входного сопротивление на товара. (Обръщгме e2jh- мание, че става дума за входно и из ход но сопротивление по промен лие ток, мй като сиглалътт конто-се подава от едно сттпало към друго, с променлив). Зала покажем важпостта на входного я изходното сопротивление, иска да раэгледаме един пример. Знаем, че когато пред микрофона се издана звук, Фиг. Й4.3 на неговия изхид се появява лроменливо напрежение. Следователе микро* фонът може да се иредстави като п ро мен л п потоков генератор с определено вътрешно сопротивление Това е показаEiо па фиг. 24.2, като схемата вдяс- но се нарича екмвалент^а сг^-ил на микрофона. След тези пояснения можем да разгледаме едка конкретна схема с криста- лен микрофон. Практикам кохазна, че при него пай-често £^10 mV и = = 100 J<Q (Обръщаме внимание, че кристалпият микрофон е високоомсн.) Въпросът, който ни интересува, с какво трябва да бъде входного съпротив- ленне на първото предуеилЕателио стъпало, за да се получи макенмалио отдаване на напрежение от микрофона в стъкалото? Като имаме пред вид кязаното вт. 24d2t за да получим голимо напрежение на изхода па микрофона, прсдусилвателното стънато трябва да има гол язю бходно съпротивленне. И на истин а от фиг. 24.3 а се впжда, че ако входтюто сопротивление на лредусилвателпото стъпало в мал ко, мнкрофонъг отдава в стъпалото малка част от сссето е. д. и. Ако обаче пре дусил вате л к ото стъ- пало има гилями вход но съяро/иЕлеиис- (фиг. 24.3 б), мнкрофонът те отдайз сравнится ио гол я мо [],зп].-е;;<еиис з пего. При сравни ване па двете схеми1 от фгг. 24.3 се в иж да, че във втор и я случай наирс-жениетс, подавано към етъ* лглото, е aTj пътн короля:-о от нър^ня! 163
Нека да разгледаме още един пример. На фиг. 24.4 а е показано у сил ва- те лн л стъпало на мощност. като в колекторната верига на транзистора е включен високоговорится. Когато па входа се подави пздхздящ сигнал, транзисторы може да се предстали като променливогзхов генератор с опре- Фаг. 34,5 делено вътрепшо сопротивление, а висэмоговорителят може да со представ и чрез съпротнвлението и а бобин катя си. Това е показано на фиг. 24.4 6f като схемата вдясно се нарича екда&аяеншпи схема по промен лии нюх па изход- ната верига на транзистора. (Обръщ.тмс внимание, че схемага се относя само за променлппата съставиа, за която ба.’ериятя представлява късо съе- диненне.) Въпросът, конто ни интерес у ва. е кукво трябва да бт-де съпротлв- лението на високогинэрителя, за да може транзит горит да отдяде в него мак- симална мощност- Както беше пояснено з т. 24.2, за да се подучи макенмалпо отдаванс на мощност, сопротивление го на високоговоритсяя трябва да е равно па из- ходнотэ (вътреншото) съиротивленне на транзистора. Попежо този вьпрос е твърде важен, пека се спреи на пещо по-подробно. Съпротивление на а и соко гор ори теля* Това о съпротивлението на бобин- ката на високоговорителя за промеилиз ток (вм. фиг. 13.3). Нрактнката показва, че ако бобинката се направи с голямо съпротивление, цялата трептяща система ще стане тежка и топа ще в лоти и качествата на високого- ворнтеля. Именно затова съвременните впеокогсворителп # (маломощни и мощна) имат пискоомни бобинки със сопротивление 2ч-8 Q. Изходно съпротивление на транзистора, Това е is входного (вътрстното) сопротивление па транзистора за прежнлнв ток. То завпеп от схемата на евързване (ОЕ, ОБ, ОЕ). от вида на транзистора (маломощен, средномощен, мощен) и от работиатя му точка (т. е. от избрания колектореп ток на покой)- Например маломощният транзистор SET 323 при колекторен ток па покой 1 mA нма Л?,=30 ИЗ, а при колекторен ток нс покой 5 mA то е 8 ktJ, Мощ, ният транзистор SFT 214 при колекторен ток на покой 10 mA имя /Сг = *11500 £?. а при колекторен ток па покой 50 mA то е 400 Q От горного става ясно, не изходното съпротивление па транзистора при схема ОЕ е значнтелно ио-гол ямо от съпротнвлението на писо кого порите- лите« Поради това, ако в колекторпата верига гга транзистора включим вю сокоговорителя директно (фиг. 24.4), мелцноегта, отданана в него, ш,е е ни- щожно малка. Например, ако транзисторы е маломощен и вмеокоговорпте- лят има съпротивление --4 £2, ще имаме случая, показан па фш\ 24>5 яг като обръщаме внимание, че мош, ността. отдавай а във внеокоговорителя, е едва 0,5 pAV. Ако обаче на сыцпя транзистор оепгурим товар 8 k£J (фиг. 24,5 tf) 164
кощпаегта, отдаваиа в него, ше е 500 pW, т. е. 1000 пъти повече! Този пример още ведяъж гютвърждава, че за да имаме максималио отдаване на мощност трябва товарного съпротивление Да е равно на изходното съпро- тивление на транзистора. Именно поради тази причина впео ко говор ителите се включват към крзмните стъпала не директив, а посредством изходен трансформатор. 24.4. Еднстактно крайно стъпало е крайни стъпала ет че имат малък к. л. д. \:алки мощности — папр. до 20 mW. 4.6 а е наказана схем а на еднотактно крайне стъпало със знс в малки Главна осоГеност на ед йота к::; Затона те со използуват само пр На фиг. щалки. То може да бъде изнолщ Тук съиротнвлението 7?х в ба-' эзта с означено със зчеадичкец което ноказна, че точна та лт стойност се подбара по време на работа. Тона съпротивле- ние on редел я гол ем и и а та и а колекторния ток на покой /сП на транзистора. От своя страна необходим ттят колекторен ток на покой завися от това, как- ко е напрежението на захран- нащата батерия н какво е съ- иротивлението на гл узнал ките. Именно тези зависимости са по- казали в табл н цата. Например ст иен се вижда, че при захран- еане 6V и у потреба па случи ал- радиолюбителе ел у* ИДИ- Зягрлнваща напрежение V i Съпротивление . ! на слушалка- ' та Я, □ Необхс-,1Им ;:екторг]1 том на покой /с ]lh mA ко- 4,5 6 9 50-100 200-500 1000—4000 50—100 I 200—500 | 3000—4000 i 50—100 200—500 1000—4000 ЗО 0:5 4 6 jj; със съпротивление4000 <2 пеобхадимият колектореп ток на = 1 mA. Практически това се постига като па мястото на f влепие се включая потенциомстър, а на мястото, означено с кръетче, включва мнлвамлерметьр (фиг. 24.6 6). Катовъртим потенциомс-търз, у Еювяваме необходим эта стойност па колекторния ток. След това с омметър нямервэме сьнротивленпето на иотепшюметъра и ил пегово мисто поста- ляме съответен резистор, С помощта на тази схема (фиг. 24. 6 а) мзж? ла сс получи пзходца мощи ост 0,1 —10 mV, като с успех може да бъде упо- требой всеки маломощен нискбчеетотея транзистор. На фиг. 24,7 я е показана проста схема на маломощно крайне стътътя с малък висодоговорител. Тук включването на високоговорителя не е директ- но, а посредством изходен трансформатор, с което се искгурява добро съ- гласувапе между значптелпсто и сходно сопротивление на трапяисторп и мал кото съпротпвлелле на високоговорител я. В роз ул тот па това исходна- та мощност на егьналото е о 20 mW, При изработката не- трансформатора може да се изиелзупя такъв от стар транзисторен приемник, като се препа- вие наново. Двннпте за изтодпня трансформатор са следилте: сечение на магнитопровода — 0,16-ъО,30 ст-: иървична намотка—800 нав’,0107 mm; вторична намотка 50 пав 0,17 mtn. Точната стойност на базового сопро- тивление се подбира оипгно по лозпатпя начин с оглед колекторният ток на покой да е 6 mA. Нека добавим, че п тук може с успех да бъде употре- бен всеки маломощен нискочестотеп транзистор. сл --- щг.ото с вл роти ’ се 165
Ha фиг. 24.7 б е показана по-съвър'неиа схема на сднотацию крайне era. пало с малък лисокогойарител. Тук е употребен същият трансформатор и ее пол уча ва същата изхо.дпп мощност, но стабилпоегта п качествого с а по* дэбрн. Стойността па резистора се подбира опнтио по иознатня пачин с Фиг, 24.6 о гл ед колекторният ток да е 6 mA. В това крайне стълало също може да (уьдс у потребен кой да е маломощен нлскочестотсн транзистор, К а кто вече казах ме, ос новен недостаток на еднотактншпе к ранни стъ- палау малкилт им до п. д* — напр. 5 20 ?Ь. И докато при малки мощности Фиг. 24.7 то da не е толкова важно, при по-голе ми мощи octet стойността на к. п, д, е от первостепенно значение. Например, ако на един фабричен транзисторен радиоприемник круй^очо стълало е едиотактно, пе:овито батсрии твърде бър::о те се изтощават и често трябва да се смеЕмт. Тооа е така, понеже сал? малка част от еяергпята на батерните се прсвръща в звук, а останала- та част ненужно загрява транзистор и, резистори и др. Именно по тази при- чз[[=л крайните стъпала на почти псичкн НЧ усилвателни устройства се правят по двутактпата схема. 166
24.5* Двутактно трансформаторно крайне стъпало Главна особеност на двутактните крайни стъпала е сравнится но големия им к. п, д.+ който на практика достига до 60—70%, Одновременно стова тях- ната гхема е по-сложи а, понеже в яея участвуват два транзистора. Кактз се вижда от фиг. 24.8 в, едно такова стъпало има два входа (спрямо шасик към конто трябва да се подават противофазни променливи напре- жгн^л. Това означала, че когато променливото напрежение на едната база е положително, каиреженпето па другата база трябва да е отрицателно и обратно. Както ще видим по-нататъкт тези две противофазни папреженяя се ичриботват от т. нар. фазоинверсно стъпало. То има два изхода (спрямо игле;;: и винаги се намирз пред двутактиото крайне стъпало. Обрыцаме -ic, че изходинят трансформатор на двутактните стъпала има средна тсчн,д з първнчната си намотка (фиг. 24.8 а). За да разберем как работи двутактиото край но стъпало, на фиг. 24,8 б е показан момент, когато на първия вход действува положително напре- женяе (с прямо шасик а ня втор и я — отрицателпо. При това положение гориият транзистор е запушен, а долният се отпушва, т, е. само през дол- кого рано иротича ток, В случая, когато па първия вход действува отрица- теляо напрежение, а па вторил вход — положително (фиг. 24,8 а), долният транзистор е запушен, а горният транзистор — отпущен, т. е+ ток протича само о горного рамен Или. казано накратко, когатс единият транзистор е откушен, другпят е запушен и обратно. Следователно едната полувълна на променливия ток в трансформатора се формира от единия транзистор, а другата полувълна — от други я. Важна особеност на схемата е това, че при лита на входни сигнала колекторнитс токове на покой на двата тран- зистора си относително малки. Следователе по време на паузите коясу- мациита на двутактиото стъпало е малка и това е едва от причина ге за говата икономичност. Като втора причина за добрата икономичност може да се посочн фактът, че когато едЕтният транзистор работи, другпят е за- пушен, т. е. не копсумпра енергия. Нека с era да разгледаме ед на от най-разпрострапенйте схеми на фазоин- Фиг, 2^.8 версно стъпалопоказана на фиг. 24.9 а. Особен ото тук е, че в колекторпата верит на транзистора е включен фазоинеерсен трансформатор, Неговата вторична намотка има среден край и той е свързан към шаси. По такъв на* чря фазой нее реки ят трансформатор има два изхода, чиито променлнви тга- прежения са винаги противофазни, Това се пижда от фиг. 24.9 б, където при положителен полупериод на генератора точката / е положителна спрямо ша си h а точката 2 е отрицателна, През отрицателния пол у период на генератора точката / е отрннателна спрямо шаси, а точката 2 — положителна- 167
На фиг. 24.10 е показана конкретна схема па двутактно крайне стъпало ваедно е фазоинверсното стъпало. Фаэоипверсният трансформатор Тр± и изходният трансформатор Тр2 ногат да се купят от магазините за радиома- териалНн Те обаче могат да се вземат и от стари транзнсторни радиоприем- -&с Фиг. 24.9 ници. Дан ните за фазсншверсния трансформатор са следните: сечение на желязната сърцевипа— 0т16н-С136 ст2; първичпа намотка — J2uU пав/ 0t07 mm; вторична намотка — 240 нав/0,10 mm с извод в средата. Изход- пнят трансформатор има следиитс даипи: сечение на желязната сърцевина — 0,25-i-0t36 cmz; първична намотка—600 нав/0,12 mm с извод в средата; вторична намотка 50 нав/0,20 mm. Двата крайни транзистора трябва Да са еднаквн и да имзт почти еднакъв коефициепт на усилвапе р- Стойността на резистора се подбира опытно с оглед колекторният ток на покой на 7\ SPT353 2х SFT373 Фиг. 24.10 да е 1 mA. Същото се отнася и за точна!а стойност на резистора с оглед колекторпите токове на покой на Т2 и Та да са 2 mA, Високоговопителят е малък и ина съпротивление на бобинката 4 Й, При подходящ сигнал на вхо- да изходиата мот пост на този усилвател е 0J W. 168
При тазн схема може да бъде зададен въпросът защо средният край на вторичната намотка на фазоинверсния трансформатор не. с свързан към ша- м директпс, я посредством резистора 7?у? Както се вижда от фиг. 24.10,. | стойността на * едва 100 <>, поради което падът па напрежение върху f него е твърде малък (около 0,1 V), т, е, може да се счита, че средната точка г £& грз реформатор и наистина с евързапа към iriacii. Еднопременно е това на- прежятелннят нг?д от около 0J V се явяви ед по мал ко пред напрежение за двата транзистора чрез което се намял я в ат до минимум пелпнейните иэкрн- влияния на стъпалаго. 24.6- Двутактно безтрапсформаторно крайне стъпало Трансформатор и те ел обссясти и сравнително скъпи части и тях лото пре- махвяне ян^чк-глно намяляка стойността и теглото на крайпите стъпала- Имен и о затеи.;: бс-л г:;: hcj но го от съвременппте крайни стъпала са безтрэнс- форматор ни, При j = p( va>.!\ ijc-in изходния трансформатор ведпага възниква въпро- сът [мп; ще -:с оскгури о гл ясуване между малкото съпротивление на ви- сскогсворзгтсля i4-i-S Q) и сравнптелпо голямото (1 4-10 kQ) нзходпо съпро- тивление на транзисторите? Това се постига, като крайните транзнстори се евързват по с хеми OK ( ем;! герен повторителе в конто случай изходното им съпрсгтпвдение о ты.рде мал ко — наир. 10^-100 Q. Тук ведя а гл трябва да напомним за псповния ..не.юстатък’1 на схемата ОК, а имеппо, че тя не уснл- ва ио напрежение, т. е. каквоте е пходиото променливо пЯЕтрежепие, почти такова е и ироменливото нап режен ле па и входа (товара). понеже за по- лучала нс на зяачнтелиа мощност изходното напрежение трябва да е също яначително, това означава че при схема ОК входното променливо папреже- нис (за ра^лнкз от схема OF) трябва ля бъле отпосително голямо— наир. 1 -г 10 V. Т;;зи особопскт е важна и трябва да се запомни, Тя не противореча на газа ноте по-’ оре. че дор и и при мечдните транзнстори np<>v^TL4IIBnTO на- прежеинс между базата и емитера не може ля е но-голямо от 0,5^=-0R8 V. Защото при схема ОК входнинт сигнал лействувя в ¥правляпащи я участък ^лектор ( Ф)-г. 24.]! като и рем нк а на jjpe.; Ti-E.up^, т. е. сигнал се ризпределя между усил- йащия участък и гпоаарй (фиг. 24.11 д). Например, ако променливнят вхо- ди; сиГЕ^ал е 5 V, и; него 4,5 V действу ват върху товара и 0,5 V действу ват в упраЕ^ляващля упас. ;.к рр.аг. 24.11 ZT). Сега вечее ясно, пебсъгпрансформатор- 16»
ын.те крайни стъпам /прябва да се задейып&уват със значите лн и про мен ли- яи входни напрев ня, т. е. пред тях трябва да имя ионе ед но две иредусил вателни стъпала. Сега нека се спрем ееэ въпроса за кремалването на фазоинверснпя транс- форматор, чинто оснозна задача беше да оспгури дне противофазни на Пре- ср [| г, 24,12 жени я. Този трансформатор може да бъдс нремахнат, яко край пите трап- зистори се изберат с противоположна проводимое^ т. е, един и ят да е NPN, а другият Р\ТРТ като останалитс им параметра (мощностt коефициент на усилваие р и др.) са еднакзи. Така подбрани, два транзистора се наричат химпл^ченгпарна двойка или гранзистори с допълпителпа си .петри я, Най’ важната особеност на такова крайне стъпало е+ че то се задействувя не а два •противофаза и сигнала, а само с един сигнал, т. е. то има само сдан вход, Това с показано на фиг. 24.12, където при положителен входсн сигнал (вход- ният иромеплив ток е начертан с зълпообразна линия) се отпушва само дол- .шит транзистор. г. е. промег. /ш в колекторен ток протича само проз дол йоте Фиг. 21 рамо. При отрицателен входен сигнал се отпу-ппа салю горпият транзистор, т. е. промен л ив колекторси ток протича сами през горного рамо. По тякъе/ начин през един и я пол у пер иод токът през товара протича в една пос ока, л през другая п од уп ср иод — в друга. Недостаток на тази схема е това, 170
"че се захранва от два токогиточника и освой това базлте на трапзисторите са плаващи, Тези недоитатъцн са избягнати при схемата* дадена на фиг, 24.13, където освея крайното е начертано и предусилзателното стъпало. Тук с вълнооб- V Г Т J5J ЗГ Тд53 Д $А # Фнг. £4.14 разна линия е показан входният и изходният променлив ток па транзистора Tj през първия it през втория полупериод. Обрыцаме внимание на това, че изходният променлив ток на 7\ проз първпя пол у период отпушва транзи- стора Т% и в неговата колекториа верига протича променлив ток, породен от зарсдсния кондснзатор С2. (При л и пса па сигнал конлензаторът Сй с заредей до напрежепиет равно на половин эта от напрежението на токонз- гоч ника). През втория пол у период изкодпият променлив ток на 7\ отпуш- ва транзистора Ts и в неговата колекторпа верига протича променлив ток, породен от разликата от напреженията ка токоизточника и конде:[заторя Па фиг. 24.14 е показана едка конкретна схема па НЧ ус ил пател с без- трансформатор ею крайне стъпало с из ход па мощност OJ W. Стойпостите на резисторптс и /?5 се подбпрат опитио с оглел колекторните токове па Т, и 7, да са I гл А. Чрез тример-протеицномстъра J?8 звукът па усилиателя се кризн възможно най-чист, т, е. да има мииималнк нединейни из кривив а- ния. Дподът Д служи за температурка стабилизация тга крайнитс транзи- стсфи, Освен поиичените крайни транзистор и с успех могат да бъдат изпол- зувани и следиитс двойки. GC511K u GC521K1 ГТ4Э2Б и ГТ404Б, МП38 и Л?1142 и т. и. 171
ЗАПОМНЕТЕ! I. Електронните устройства обикновено се състоят'от няколко усилвателни стъпала. Снгналът, който се подана към усил- вателя, най-напред се усилва от първото стъпало, след това от второго н т. н,, докато достигяе до в и со ко говори теля. 2. Основен параметър на всяко усялвателно стъпало е него- сото входно и и эх одно съпротивление по променлив ток, понеже снгналът, който се подава от едно стъпало към друго, е променлив. 3. Централен въпрос при свързване на отдел ните усилвателни стъпала е тяхното съгласуване, т. е. избиране на лодхо- дяшо съот ношение между и зх од но то съпротивление на предното стъпало и входного съпротивление на следващо- то стъпало. 4. Предназначение™ на край ните стъпала е да усилят* мощ- ността на полезния сигнал с оглед да може да се задей- ствува висикоговорителят, поради коего тук токовете и напреженнята и мат значктелни стойности. 5. Поради зна штеляата мощност основно изискване към крайннте стъпала е да бъдаг нкояомични, т. е. да имат възможно по-голям к. л. д. И понеже днутактната схема има най-голям к. п. д,, крайннте стъпала на болшинството от съвремеяните радиоелектроннн устройства са яаправени по двутактна схема. 172
25 Лаборатория на радиолюбителя 25.L Общи сведения Радпоелектроннката е прилежна наука и нейното изучаете е немисламо без практически занимания. Сыцествува мнение, че пред и да за почнем нэ- градата на прости конструкции, трибаа предкарително да сме запознати с редина основни теоретически положения от електротехяиката, и олу пр овод- кипите и т, н, Дрхги СЧ1ЕТОТ. че .’тладият радиолюбител може да започне своята дейност с кон струи ран г го на прости устройства, без да е запознат с елементариата теория. Сгорел нас тези мнения са тзьрде крайни. Опитът е показал, че добра ре.зултапш се получават, легато теориями и нракгпиката вървят заед на. 1’то зато ние препорнчиаме на начинаощите рад полюби гели одновременно с вявметпарншпа теория да прмешънят към занознаеа^с с различимте ра^ д мочив гнм и;материала и с констрниране на прости езсктронни устрой- ства, За целта всеки ралиолтобител трябвд да започне организирането на- своя „лаборатория'1. Тук не става дума за някакво самостоятелно помеще- Фцг. 25.1 ние, а за един ъгъл от ста hi а, б конто той да постави маса или огце по-добре иякое старо бюро с чекмсджста, в конто да подреди инструментите и мате- риал ите си- Нека спомеием и няй-необходимите инструмента: измерителен комби ниран у рея (ампер-вол т-омметър), тшдукциинен (или обикновен) поял- 173 к
ник, клещи коЕ.-биаиранп, отнертки— малка и средня, чукче, пинцети. тзож- че, ножовка, малка ръчна бормашина, шило, нентър, свредла с различен диаметър, тргг1.гт.-л ник, пожица за ламарина и др. А иай-необходимите мате* риали са следиите: типол (калан), колофон, медей проводник ПЕЛ с различ- ии диаметрн, гол монтажей проводник, гетинаксови плочки с различии раз- мера, пресшнаЕ! (електроълртон), дебел 1 mm, изол а пион ни тръбичкл (шла^ ухи) с различен дпаметър, к оч де я за тор и — различии, резистори — различ*- ни. потенциометри, транзкетори, диоди, стари трансформатор!! и г. и. При конструирзне на слектроннн устройства се препоръчва пробно ша- сн. върху което се извършва първоначалният монтаж, без да се ппдрязват краащата на резисторпте, дподите, транзисторитс, колдепзаторитс и т. н. Такова пробно шаси с показано на фиг. 24.!. То представляв^ гетинаксова- ijjtocni с размеры примерно 250x150/3 rum, върху която в шахматен ред са? пробиты отпори на разстояиие 15 mtn едим от друг, в конто са занитени мои- тнжнп ушички. При лпнеа на такива може да си послужим с кабари за под- вързване на учебники, като главичките им иредварително почиетеаме е шкурка и ги калайдисваме, а след поставянето нм ги иодрязваме отделу и ги закриваме, без да'се доим par. Върху плочата може да проблем и други отвори за закрепване па фернт- на антена, потенциометры ег дэ. 25.2* Батерии и акумулаторн Захрапването на различимте радноелектроннм устройства става с батерия». акумулатори и токоизпранители, Батериите с а еле мен та, s който става нревръщането на хп- мичсскагпа енергия в елекгприческа. Те се нзползуват однократно н из- тощаването тем се заменят с ноше. На фиг. 24.2 са показаны най-унотребл- нзните батерия заедио с означеммята им. При липе:: на консумация (па ..празем ход1') палрежепието на клемите (полюсите) иа всяка батерия е равно па перисто е. Д- н. При консумация обаче клемкото напряжение е пенмемко от er J, я, породи лада на’напреже* Фюч 25. Й л не върху вътрешното съпро^ тивлеияе (фттг. 25.3 я). Тази огобсност и твърдс важ- на за всеки токоизточпнк и се изразява чрез неговата товарищ характеристика. Па фиг. 25.3 б са показали характеристики на идеален тикоизточпих, акуму- латор и плоска батерия. Виж- д;.ше, че колкого с по-голямо вътрешното съпротивлепие, тол- копа л 13’б;о иамалява клем- лежим, че вътреш нетто свирели в тонне при изтощеките то достита до ИЮ—500 тта тото паггрежшше мри нараства* на т.онсумацията. Некяотсе- 1 стоите батофии е от 1 до 10 U, а Акл/^рлаторите са вторички ^зточкиаа /то' елгкпграческа ен.ергаяг т. г. ареди да се. изколзшзат, те трябе.а да с с зародят. На фгтг. 25.4 е показав/ дисков акумулатор от типа /И\л (iлiиел-кадииес-герметически), а до неге 174
t предсттнзеиа акумулаторня Оатерия, конто = с състои сг / последователи^ свързанн дне ков и акумулатор!!. В заредеыо сьстояные диековите а г.\:<< л а гор и ог тина ЯЛХ нмат папре- женне 1.5 V, а при разреждане то ш- Ою-а до кау.а ?№й под 1Д V - Например Фиг. 25 3 в заредено състояпие якумулаторията батсрпя 7Д - 0,1 има напрежение 8,75 V, а в разрешена — 7 V. Зареждането па а (.у мул?, торите става с помощта ыа потчэджц т)юизпря - ытжл, като зарядиият то?: и времст0 на зареждаке се посочват от завода- производите;!. 25.3. Мрежови трансформатори Мрежовите трансформаторы са със- тявна част на почти всяко електронно устройство, закраивало от слсктриче- ската ь:режя. Обикновено те не се к у Акумудстариа 3 4- Samept/я 7ДЩ1 4 . Фнг_ 25.4 пуват готовя, а ее пзчисляват и изработват от самитс радиолюбители. като се използува подходящ ^агни.типровод^ Най-често се употрсбяваг Ш*об- разии магнитопроводп„ като на средпото им рамо ее навиват одна върху друга (или една до Друга) първияката и вторичн.ита намотка (фиг. 25,5 а),. Ламелите на тези мапгитопроводи са стандартнейрани, като дебелината на пакета се избира от конструктора. Тук основпа величина е сечена* то на мигнитонровода (фиг, 25.5 б), за което можем да напишем Дру- га важна величина е площта на прозореца, за конто можем да напишем Shp=Wl При изчислянапето на трансформаторы величин ите, конто са зада дени предва рптел но (и следов а тел но са известии), са мрежовото напрежение 1/я=220 V. HOMifпалното напрежение U2 на вторпчната намотка, иомннални- нт ток /2 през товара, номиналната вторична мощност PQ = UJ2. (Ако транс- форматорът с-ьдържа две и повече вторички намотки, поминалната вторич- на мощиост е Р&= UzP -Uxfx !- > -) За 674130 начисление на маломощны мрежови траисфсрматори с Ш-^бра- ген мзгцитопровод може да се използува табл. 25,1. В ней са дадени вторЕШ- ната мощност Рй, сечен исто на магнитопровода ОЯ1 броят на навив к>гте в иърыичната намотка при £/1-^220 V, диаметърьт па проводника на пър* 175
1ричната намотка, вед и чипэта „навивки за един волт“ a,’lv, Нека с един пример покажем как може да се нзползува таблица. Пример 25.1. Да се изчпслн мрежов трансформатор с. даннн: 6\=220 V, £/±=9 V, А=0,2 А. Фиг. 25.5 Определите вторичната мощпост: Ps=Ue[^--9.0,2 -1,8W. Закръглява- we Р..- 2W. От табл. 25.1 намираме следыитс зелпччнп: (?ж=2,1 стг, wi= «4650 нав., d^-0,08 тт, навивки за един волт ®lva^2l. Кроят на навивките във вторичната намотка намираме по формулата 1,1 U-^'tv =1,1.9.21=210 пав. За онределяне днанегьра па проводника на вторичната намотка изпол- зувэме формулата _ Js -0,025 </200=0,35 mm, като токът /о се замества в mA. Г1 Таблица 25 Л г м ' </ , |И<1 нН I uh. nnkiEdOIH Сечение в» Hir- Яитоира>йД4. 1 Уж- cm* 1 SI 5 ; d f i d в - * a a o s | [£i H Дизыстър на LILP' ; PlЯЧ HITS НЭМО1КН ! tfLi III in i HsisiuKir за id ill H I ' EUrlV | i toIV i i FlTupUHIIl МОШЦОГТ A. > | i i 1 „Ш.1 ! l ИИ ’..ITPf flR BIIHrlj&J) Нрий на Ji.iRKiir.il iti £ иъри :J . 11 a 1 III ' MOTKi 1 ! liriMtTby hd лър- 1;1Н1ЛТА ЛаМоткн Al^ ’ ICWfl 11Л1Г» »£ ||JTffHil>H 0,5 lT0 : 9900" 6r05 45 i 3() 7.9 8,3 1250 = 0,37 5,7 1 1,4 : 7100 0,06 ! 32 40 И90 ; 0,40 . 5,4 2 2, 1 i 4550 ! 0.08 = 21 = 46 3,9 H-O ! 0r42 i 5Д 4 I I 3,0 = 3300 0J2 15 32 i i 9.2 1080 0,45 4.9 ! 1 i 5 1 3,7 : 2650 । 0,15 12 60 i i :ooo 0,48 I 4,6 f 8 ! i 4,2 ! 2360 ' 0,17 30.7 i 70 10.3 950 0,52 = 4,3 ; io i i 4,6 ! 2180 OJO 9.8 : 80 11.0 900 0,55 > 4J । - 12 1 = 14 ' 5,0 ' 5,3 ’ I960 ; 1870 i 0,21 0,23 9.0 8,5 90 1 100 1 1.7 12.3 860 : 815 (►.59 ! 0,62 3,9 3,7 16 . b,t> ! 1760 0,25 i 8,0 120 13,4 ; 750 0,68 3t4 18 : 5,9 I 1670 ! 0,27 7,6 340 14,5 = 680 0,73 ЗЛ 20 6,2 I 1600 0,28 7,3 = 160 15,5 i 640 0,78 2t9 24 6,6 i 1500 0(29 6r8 180 16,5 600 0T80 2J 28 7,1 ; 1400 0t32 M i 200 (7,3 570 0t86 2T6 32 . 7,5 , 1320 0,36 6,0 : ... • ——— — - ——— — - 176
1 При наработка на любизел гки мрсжови тран^фиргааторн трябва да из- мерваме дияметъра на медики емайлкрай проводник. При липса на микро- метр р измерването става iro следиия пачки-. 1 !а иипкпопсн молив навиваме платно една до друга толкова и^ниякн от проводника, \е тяхната обща дъл- жина да е 20 mm (фиг. 2-1.fi п). След това ввпма Еелпо рсзвива- 7 л >з.-: и и н 25.2 ме и пребрпявяме колко гт били отделяйте навивки. Нека техният брой да е бил 57. То- гава раздел яме 20:57 -----0,35. Следов а тел но д и а м ет ъ р > гг па проводЕсика с мзплаииитя еО.35 mm. За о предел 51 нс па дпяме- търа без изолаипагп <: необхо- дима поречия Ci.LLiCJU ТЯбл. 24.2. В нанзия случай корек- цията е 0,03. По тлкъв начин за диаметъра без иаолаиията лолч чаваме 0/35—0jП - 0,32mm Д 1»МСП:Р 114 :i?hU.JII1i.JJil:ft пу.лкиднл1С, П1;П iCuptxnvii!r О; С,05 до f:(01 (!. :о 0.1У (J J) I 0/20 0225 0,02 о.д> 0.29 0.02 U.30 0,39 П.03 0й40 0,49 0.03 0Г50 0,70 0,04 0,70 1.00 (1,Г?5 12Ю 2.00 Г1ДД’ Когато да де на намотка (например втор и ч пата) еъдържа иеголям брой на- вивки t навиването може да стане Т1па ръка". Когато обаче налютката еъдър- жа гювече навивки (например първичната), павиването може да стане с по- мотта на ръчна бормашина, в патоонника ня конто се-стяга подходлгц шп-т с две гайки /фиг,-25.i; б}. . Т'2 Нъргп ci lil^k к |:адноел<к1'u.h!j-Hi (77
На фш\ 25.7 a e показано как може да си изработнм с а модели а Макара за трансформатор. Тя се правя от здрав картон сдебелипа например 1ь5ч-2 mm. който изрязваме с пожици или джобио ножче. Отдел лиге части на мз ка- рата аалеиваме с подходяще лепило, като отгоре ги завързваме с конец. Изводите на тънката намотка се правят от ио-дейте л проводник (фиг. 25. 7о)т конто след пзвърпЕЕьаие irn снопката се изолира чрез сгъпзтл картонче от рису вате лен лист. 25-4. Регулируем стабилизиран токоизправигел Кдпо от най-важните устройства в лабораторията на младня раднолюби- тел е регулируемият стабилнзиран тококзправител. С него мстят да се из- пробват различии схеми. да се захранват различии устройства, могат да се снемат волгам перни характеристику лссно .може да се установив^ няпре- жен него па стабилизация ла ценеровн диоди и др. Фиг. 25.8 Схематя на токоизправмтеля е показана на фиг. 25.fi. Мрежовият транс- форматор се навива върху Ш-образеЕ! магнито провод със сечение 5 ст2. Първнчиата намотка съдържа 1980 навивки от емайл Иран проводник с дна- метър 0J2 mm, а вторичната — 133 навивки от емайлираи проводник с ди а меть р 0,55 mm. Точнатя стойност на резистора се определи опитно, с оглед токът през него да с около 15 mA, Транзистор ьт 7\ може да се заме- ни с транзисторитс SF7307-г308, SF7351 ^353 и др., а транзлеторът Тл може да се замени с трагиисторите SF7212-н214, /W301 н-325 и др. За да не се загряву траиэисторът 7а са закренва на самоделен радиатор, предстаи- ляващ алуминлева илочка с размери 40x70 гпш, дебета 2-г 4 mm. Препо- ръчваме токонзиравителят да се монтиря в подходяща плдетмасива куткя, като кончето на /?2 се изведе иавъи и се грзлуира във вол тоне. 25.5, Проверка годността на диоди и транзистора При работ;* с диоди и трапзнгторп е особою важно да еме си гурии. че те пе са иоврсдени. Т я хвата гол пос г ее проверяв^ вам-лесно с помощта ня ом- метър, който обикновено с сьставна част па комбнниран уред. Прели да раз- гледаме симата проверка, трябва да кажем, че с „ ще означенаме онаэи jjFcva на омметъра, която е евързана с полижи гели и я полюс на ы радения токпипточник. (При в я кои комбинирани ампепволт’омметрч това е кле-
мата, марки рана с v ! \ а при други'—клсмата, маркнрана с ч ", Следова- тел но трябва да сме паиълно Eta ясно с какъв омметър работнм). Полупроводниковите диоди с а изир^вЕ; и р когато нмат еднопосачна право- днммт. Ирк мзмсрване с омметър технитс сълротнвлезшя трябва да са ^Пр~ ЛраВа посоха IO-JOOSL милам. tQ-150 J2 7i - " — Z- 7.0 J< Ge пзправ 5 00 Pi .Ct. " — * ОВратяа г/асах a г 700 kSl £? мялям> ^яёр > 1MSL Si------ SO А 01 &£ &3#ра& SOO^QSl ----- Од г. 25.9 от иорядъка па тез я, даден н па фиг. 25.9. Лею дядей дез од и в дпете посохи нма нулево съпротивление или безкрайно голямо сънротивленм*\ той е де- фектен. ь Биполярная^ транзистор е годен то г а в it, когато с а изнраАнн it два та му преходи и между електродате л:у няма нъсо съединенпз. Ирн цу-к^зглт : омметър съпротивленията на преходите трябва да са от иср’.'.тъча ня п-з \ показан-! на фиг. 25.Ю. След това трябва да се гр:<- р: .=.<р.;: .г. r.v.:;-i? -
колектор и в двете гюсоки, като съпритпвлецията, конто трябва да имат ис- правимте транзнстори, са дадени на фнг< 25Л1. При наличие на късо съедн- нение между елсктродите транзисторът е негоден за работа. С помощта на мнлиамперметър лесно може да бъде определен коефициен- тът на усилване р на всеки транзистор, като се използуиа схемата, далена Лраёя тквхз Ш 5г £ё- A/tZ/feV. 2 О Л й;? мвщми Фиг. 25.11 на фиг. 25,12. Резисторът &<л е ограничителен и служи за предпазвгше на уреда, и случай че транзисторът е дефектен. Лко Zj е измерения? колекторен ток при положение 1 на ключа, а 1* е измерен и нт колекторен ток прп поло- жение 2, коефициентът р се определи по формул ата р 100(7г—/j), (25.1) където токовете са в милиамперн. {При NPN транзнстори полярноетта на ба- терията ина уреда трябва да бъде обратна). Пример 25-2* При един транзистор, включен по схемата от фиг. 25.12, се получава /х™ 1,2 mA н /а <2,1 mA. Какъв е коефициентьт му на усилване по ток? Като заместим в горната формула, гюлучаваме р = 1(Ю (2J -1,2)—9Э, Нека подчертаем, че да леи ата Фиг.4 25.12 по-гор с формула за он редел я не големниата па коефгциента се отпася само за случая, коль то точно са спазени сюйнопл- те на резнегорите и за хранив щото напрежение, посоченн на фиг. 25.12. Проверката на транзнстори- те е най-пълна, ако те се из- пробват в генераторен режим. Това може да стане с показа* ния на фиг. 25.13транзистомер, с който може да сс отчете и техният коефициент на усилва- ирани: трансформатор, потенци- не 0. Вътре в пластмасовата кутийка са ометър, глимлаила, резистор и конденсатор,а външно посредством 5 букси се включват плоска батерия и изпробваният транзистор. Посочената поляр- пост на батерията се отнаея за PNP транзнстори; при измерване на NPN 180
транзисторы полярността трябва да е обратна. Вклгочваттето на изчервания транзистор сгава чрез самоделен пластмасов куплунг. (Наиомняме, че пласг- масите се лепят с ацетон). Тозн уред представлява блокинггенератэр* в който участвува измерваният транзистор. Ако транзисторът усилва, въз- яикват генерации, напрежението иа промен ливня колекторен ток се нови- Фиг. 25.13 шава чрез трансформатора и глимлампата светва. Чрез потеипиометъра 7? напрежението на обратната връзка, лодавано на базата. се регулнра» като при транзистор к с по-голямо £ запалването на глимлампата става по-рано* По такъв начин отчатането на кяефициента Р става по момента на за- палеането на глимлампата. Самого граду и ране на уреда става с помогцта например на 4 предварително подбрани транзистора с коефициенти на усил- ване по ток съответно 50, 100* 200 и 300. Трансформаторы е миниатюрен (напрк от траЕ1зисторни приемкици) със сечение на магнитопровода 3x6 = = 30 mm2. Първо иавнвамс намотка Ш, която съдържа 2000 навивки от емайлиран проводник с диаметър 0,07 mm. Върху нея посгавяме два пласта хартия (или тиксо) за изолация. След това от емайл и ран проводник с диа- метър 0J5 mm се навиват ттамотки I и II, като се правя извод. Намотка I съдържа 200 навивки, а пометка Ill — 100 навивки. Отгоре иа пластмасова- та кутин се правы подходящ отвор, през който да се вижда миинатюрната глимламна (тя има напрежение на запалване 80—120 V). С уреда може да се •проверяват и мощи и транзистор и т като за цел та трябва да се на правы под- ходящ куллупг. Когато измерваме даден транзистор и глкмлапата при никое положение на потенциометра не светва, това показва, че не въ эн и кв ат генерации, т. е. транзисторът е дефектен и ле усилва* 25.6* Когц се ловреждат трапзисторите В интерес на истината трябва да признаем, че едва ли има радиолтобител, който да не е повредил поно един-два транзистора. А колко е неприятно, когато повреденият транзистор пе може веднага да бъде заменен с други эапочнатата конструкция трябва да се изостави в най-интересния мохмент..* Въэможни са ня кол ко десетки комбинации, при конто поради невни- мание транзисторът може да бъде повреден< По принцип обаче транзисто- ры се поврежда, когато преходите му пзлязат от строя. Във връзка с то- ,ва трябва да се зиае следното.
1. Напреженията. конто е допустимо да се полават към емитерния пре- xw? с права посоха, в нлкакъв случай небтта да надвил а к ат 0,5 V за гсрма- няеви и 1 V за сил hi; ж-";! трат1:-;нст<зри (фиг. 25.14 а). При превишаваяе на тези наирежеиия б:; то в пят гое степс недопустимо голям, поряди ксето еми- терн нит преход ее з: г у он едойсгвата си. Фиг. 25.14 2. Напреженията, конто едопустимо да се подавят към емитерния преход в обратна посоха, в пикакъв случай не бнва да ладвишават 4*5 V както за гсрмаиисвп, така г: за сллидиеви транзистор и. (Напомнямс, че ем итерният преход, за раялика от килекторния, е иисковолтов). При превиш авале на тези наирежения л ирехода настъпва пробив. 3. Твърдс често трапзксгорите излпзат от строя поради прегря ване на колекторния проход, Това настъпва тогава, когато електрнческат а мощ- иост, падавана към транзистора, е по-голяма от тази, която той може да раз~ сее. Например транзисторът, SFT323 има Pcmix=0,2W н това е изразено на фиг. 25.14 б чрез т, пар. хипербола на максималиата мощност. За да не се пре грее този транзистор, е необходимо колектор кого му напрежение и колекторният мм тик Да с а теки избрани, че работната точка в покой да се намира л защрихованата облает, а нс извън лея. От тали фигура се вижда, че в точката 4(t/c/r-’5V и /с^ =25 mA) подаваната към транзистора мощност е Рс-’ 125mW и очевидно той мима да ее прсгрява, докато в точката f3(Ucs= =5V и /Сп==150 гпА1 и еда палата кт.м транзистора мощлост е 750 mW в той ще се пре грее. 25.7. Любителски генератор Този генератор (фиг. 25.15) е предназначен за откриване на повреди & радиоприемники и НЧ усилвателн. Когато ключът Kj е в положение 7, на изхода се получава междннна честота 4G8 kHz, модул прана с ннска честота 1 kHz, С помощта на ключа А'+ (атенюатор) изходпият сигнал може да има стойност 10pV, lOQpV, hnV и 10 mV. 182
Когато ключът е в положение 2, на изхода се получава сигнал с каски честота 1 kHz, с чисто синусоидалпа форма. С помощта на ключа Л'2 изходнн- нт сигнал може да има амплитуда I, 10, 100 mV и IV. ' Трансформатора Tpi е миниатюрен (напр. от транзисторен приемник) със сечение на магнитопровода 5x6=30 шта, Намотки I и II се иавнват 6ЯГ-5& SFTtfr Фиг. 25.15 от емайлнрап проводник с диамстър 0,10 rnni, като се прапи извод. Намот ка I съдържа 300 навивки, а намотка II — 1500 навивки. След това се слага един пласт хартия (или тиксо) и от емайлнрап проводник с диаметър 0,15 mm се навива намотка III, която съдържа 2о0 навивки. Трансформаторът Tpt се иавива върху полистиролно тяло с диамегър 10 пип (вж. фиг. 25.15 ляпо), в което има феритна сърцевина за настройка. Върху тялою се залепват три шайби от тънка пластмаса, както е показано на фигурата. Намотки I и II се навивэт от емайлнрап проводник с диаметър 0,25 mm, като се правя извод. Намотка I съдържа 40 навивки, а намотка II — 120 навивки. Намотка III съдържа 20 навивки от емайлнрап провод- ник с диаметър също 0,25 шпъ Настройката на генератора се ст-.стои в подбор на резистор яте /?5, /?4 и С тримерпотсшптометъра /?2 се гюдбира режимът на с оглед ИЧ сигнал да е синусоидален, а също да има пеобходимата амплитуда. 25.8. Зумер за изучаване на морзовата азбука На фиг. 2,5. 16 с показана схема на прост зумер за изучаване на морзовата азбука. Слушал ките са внеокоомки и заодно с кондеи.татарите CL и С\ уча- ствуват в трептящия кръг. Транзисторът може да бъдс кой да е иискочесто- ген маломощен транзистор с коефициент на усилване. по-голям от 50. (Ако нзползуваме NP5i транзистор, трябва да промеиим поляритета на батерията). Точната стойност на резистора /?j се гюдбира олитно. При изучаване на морзовата азбука трябва да се има пред вид следното: 1. Лродължителността на едно тире е колкою продължителността на три точки. 183
Таблица 25 3 Морздва азбука Фиг, 25.16 2. Интер вал ът между слементите на една буква е кол кото една точка. 3. Интервалът между отдел ните букви е кол кото едко тире. 4. Интервалът между отделайте Думи е кол кото две тирета. 5. Когато работнм с морзовия ключ, да не движим цялата си ръка, а само китката. 6. Първоначално предаването да става бавно, равномерно и спокойно. 184
26 Препоръчнтелен списък на радиолюбителем конструкции За улеснепие на мл идите радио конструктор и тук даваме заглавия^ на около 340 различии елсктронни устройства, чиито описания са пУ’ блину ванн в стъ „ Радио- телевнзия-електро ника* през последимте годн- ый. Списание™ мотке да бъде намерено в библиотеките, радиоклубов^- тс и у по-стартт радиолюбители. След всяко заглавие са посочепи годин эта и броят на книжката. 26. L Токозахраиваши устройства I. Регулируем стабилизируй iокоизправител (0^-9 Vt ОДА), 1968/8 2. Стабилидирян токоизнрапител със защита (9 и 12V, 1 А), 1970/6 3. Стабилизиряп тикоинпрэнител (0-H2V, 0,4А), 1970/10 4. Стябилизирзн тежоизпранител (9Vt 0h7A,) 1971/4 5. Универсален стабилизируя токоияпра^итсл, 1971/7 6. Транзисторен стаб ил изпраи токоизпращттел (0-=-30 V, 10AJ 1971/12 7. ТокоизправитРл за зареждапе на акумулатори. 1972/3 8. Трннеформаторн с вити Mai нитонрсвидит 1972/3 9. Малък стаб i гл из и р я п токопзпрзвкте.т (0-^ 12V, ld5A), 1972/4 10. Стабилизируя тсксгизпранзпсл яа VEF (9V, 0т2А), 1973/8 И. Зихрлнвянс па мягнетофоп 7,5 V от акумулатор 12V, 1973/11 12, Токоизлр<нжтсл за залранванс ла антомобилни акумулаторщ 1973/12 13, Слабил из и ран токоизкравител (6ч*20 Vt 1Л), 1974/7 14. Быпареки ппкел-кадмиеш] мннпятюрпи акумулатори, 1975/6 15, Лампой регулируем токсизправител (20ч-360 V, OJA)., 1975/10 16. Стабилизируя токаизгфавитсл (Оч-ЗОУ. 0,ЗА}, 1976/1 17. СтабнлизираЕ{ ток оизп раните л с интеграл на схема (2ч-30Ут Т.5Л), 1976/9 18, Стабилизатор зя захрякпане на интеграции схеми (SV, 1А)Ь 1977/4 19. Стабилизатор» с интеграл на схема рА723 р\\ 1А)+ 1977/7 20. Тирнсторни регулатори па напряженно, 1977/8 21. Универсален стабилизатор на налрежение с елсктронна защита, 1977/9 22. Стабилен твкоизправитсл, J97S/I 23. Ияправител за .тарежданс Jia аку.мулятпри, 1978/3 24. 'Транзисторен регулируем тпконзиравитсл„ 1979/5 25. Стабилизиран токоизнрэвител, 3979/9 26. Устройство эа э ар сюда не па аку^улатори, 3.979/9 27* Тиристорен стабилизаторуиа напрежение, 1979/12 26.2. Любителски радиоприемники L Радиоприемник с един транзистор, 1965/11 2. Любителски л и ней ни приемници, 1965/II 3. Любителски транзистор и и приемници, 1965/12 4. Схсмн на любителски транзистор ни приемиици, 1966/2 185
5. Малъи транзисторен приемник, 1960/3 6, Транзисторен супер, 1966/3 7. Рефлексс-н транзисторен приемник, 1966/4 8. Транзисторен приемник с ВЧ усилвапе+ 1>66-?4 9Р Двутранзисторен приемник, 1966/6 ( J0. Чстиритранзистлрен приемник 1966/6 1L Транзисторен приемник, 1966/7 ]2Р Транзисторяи приемнипи, 1966/10 и 11 13. Транзистор ни любнтелски приемници, 1гуС->/12 14. Четиритранзнс.торСЕ! рефлексея приемник, г9б7/Ю 15. Детектории i ip не и ее и i [ п+ 1968/4 н 6 16. Лннс-ен транзисторен приемник, 1968/6 17. Прости транзисторна приемнипи, 1968/11 18. КВ приставка за ялтомобнлни лрнсмнцци, 1968/11 19. Схеми на лгпбителски радиоприсмниии, 1969/10 20, Транзистор ни прнемнйци? 167’0/6 21. Миниатюрен транзисторен [;р нем пик, 1971/3 22. Едиигрин.чистореп прием ник, 1971/9 23. Транзисторен приемник с обратна връЗка, 1971/11 24. Еднотраяэисторен реф-л с нее и приемник, 1971/12 25. Двустъпалсн КВ приемник, 1973/9 26. Прост тунер за СВ, 1974/6 27. Транзисторна УКВ/ЧМ приставка, 1974/8 28ь Приемник с слектронна настройка, 1974/10 29. ВЧ лрсдусилвигел към радиоприемник, 1976/8 30. Миниатюрен радиоприемник, 1977/5 31. УКВ тюнер с електронна настройка, 1977/7 32, Автоматично подтискано на смущеиията при автомобилнят^ радиоприсминци,? 1979/11 26 .3. Нискочсстотни устройства L Нискочестг)те]| Юннатов усилвател, 1965/8 2. Ултралилеен ус ил вате л 8 ватат 1965/10 3. Дампов стерео Hi—Ft усилвател 2X10 ватат 1966/4 4. Грамофояен стереоусидвагел 2x7 вата, 1966/8 5. Транзисторен стере оу си лватсл 2X10 вата, 1967/6 6. Транзисторен усилвател 50 вата, 1967/8 7, Транзисторен стереоусилвател 2X^9 вата, 1967/8 8. Транзисторен стере оус ил в а тел 2X15 ватят 1969/8 и 9 9. Ннскочестотен усилвател „Регент^ 1971/9 и 1973/12 10. Транзисторен стереоуснлвзтел Р,Аудмоват-20“, 1971/11 в 12 11+ Ннскочестотен стсрсоусилвател ЭХ 100 вата, 1974/1 J2, Ннскочестотен усилвател „Маршал- 1Q0", 1974/7 13. Транзисторен 50-ватов НЧ усилвател, 1974/8, 10 и 12 14. Транзисторен 114 усилвател за китара 40 вата+ 197Б/1 15. Дампов ПЧУ Фарфизз-40“, 1975/3 16. 1JЧУ за квазиквадрсфония с ннтегрална схема, 1975/8 17- Се взор но управление на НЧУ, 1976/7 18, Hi-Fi стсреоусилвател 2x35 вата, 1977/3 19. Стере оу сил в а те л 2x30 вата, 1977/10 я U 20. Прост тонкоректор, 1978/5 2L Четириканалеп усилвател, 1978/12 22. Схема за предпазване на йисокоговорителите в бе зтр а неф ор матор ните крайни ст>- пал^+ 1979/9 26,4. Цветомузикални устройства I. Транзисторна цветомузккална приставка, 1971/5 2. Устройство за цветомуэмка+ 1971/9 3. Цветомузикално устройство, 1972/6 4. Цветомузнкално устройство, 1973/2 186
Цяетомузикялпо устройство, ! 973.9 6, Транзистор но п ястпму.т п кал кп устронстпр, 7. Приставка за цпети.музнка, 1976/7 8\ Цветомузикалио устройство, 1976/8 9, Тиристорна яриотявкз за и.нстомузнки, JG77 о Ю, Цвсгомуойкал его устройство, 1977/ti И. Цветовузикална приставка, 1977/8 12. ЦЕсто!сузнкял|[а приставка с тирнст_ри, 13. Устройство за цветомузика* 1978 L0 14. Щето^узикална приставка, 1978.12 15, Цветовузикалпо устройство, 1979/3 16. Цветил: уз икал па приставка, 197Г| о 17. Tj: рис сор на цветому зикал на приставка, 12:79 л: 26.5. Звукозапис и еле ктр загусти на 1. Звукови ефектв при магнитофон и и тр яяп:к;’, -7 3 Й, .Чагкстсфон „Рилафоп41 МК-10, 1967 > 3. Портативен магиетпфол „Т^слз4, 19G? 8 4. МатлегофОЕТ „Кроун" СТР-5460, 1967- 12 5, Маигетофон „Тслефу нкся" 106, 1967 2 6. Ееяжлчен микрофоЕг, 1969.-8 и ln6tj'7 7. Механичен ревербератор, !%8/12 8. Резлолагане на тон колоните за стереозвук, ]9-:; ;0 9. Начни за универсалисте магветофойчЕи к.гщ 1970.1 10. .Азюмятичен стон за мигиетофони, 1970.-3 II. 1:редуеилвател с вибрвюр за електрнчеекя к.-гяра, 1670 4 и 5 12. Hi-Fj-мода или културна не: об ходи мост?, 1970 А 53. Еезжична граиофонпа мембраЕЕа, 1971-1 14. „У а-уа“-педал, 1971/2 и 1973/4 15. Стсреопредаванията у нас, 1971/7 ]6, Приставка за мидерЕ'и ефекти в китара, 1972 2 17. Елсктрически гр амофон „А уд иофо 20й, 1972.2 18. Квйдрофснля, 1972/11 19, Транзисторен грамоФон ^Лкорд”, 197373 20, Фклгър против (лума от грамоф-озлеати нлочя, 1973,'i 1 2L Означение на съветскнте магнетофон ни лент?., 1974.2 22. ДнлахЧичпн грамофонин дози, 1974/2 23, Педял Ц1Ла-ла“ за китара, 1974/4 24+ НЧ предуенлвател на эдектрическа китара, 1i974.3 25. Изкуствена реверберация, 1974/8 26. Смесителей усилнател с тонрегулатор, 1974.Т) 27, Висококачесгвен усмлватсл за’псевдеквадрюф-.д^ия, 1974/9 28. Касетни магнетофони, 1975/1 29, Видове квадрофи н и я, 1975/2 30. Кясетсфин ^Монтана11, 1975/3 31. Басрнфлексни тонколони, 1975/5 32, Кйсстсн магнегафон ,,MK-l22lLd I975.-7 33. Стерсопредус’млвател за магнитна доз я с иятегр зл на схема, =9?С,- j 34. Б ъл г а рек и стереокомплект „Студи oli, 5976-4 35. Ознучаваие на автомобиля, 1976/8 36. Тонкоректори за НЧУ, 1976/11 37, Педал за музикалии сфектк, 1977/6 38, Оэвучително тяло „ОТГ-ГС 1977/8 39. Приставка към соло китара, 1977/9 40, Озвучнтелни тела за дискотека, 1978/7 41. Автостоп за пасете к магнетсфощ 1978/8 42+ Малогабаритно озвучително тяло, 1978/9 43. Озвучитслни тела, 1979/1 44. Дцулентово озвучително тяло, 1979/2 45, Малко озручително тяло, 1979/3 46х Данин за магнетофонни главк, 1979-;3 47» За Hi-Fi любителитс, 1979/10 48* Системм за пидтнекапе на шума ез кясетни мягнегсфс-яи, 1979 11 н 12 49* Прост тон коре кт ор за средни частот н, 1979/12 187
26.6, Радиолюбителей измерителни уреди L Транзисторен грнддппметър, 1966/5 и 1963/12 2. Прост измерите л па транзпеторн, 1067/6 3, Универсален радиолюбнтслски измерителен уред» 1967/Э 4. Еднотран.чисторен волт\тс1търт 1968/9 и Н Sb Прост уред за изпробване на транзисторы, 1969/2 6+ Транзисторен нилтметър, 1969/7 7. Транзисторен гриддипмер, 1969/9 й. Приставка я а измерване на транзистора, 1969/10 9. Волтмстър с полепи транзистор, 1969/12 10. Прост транзисторен волтметър, 1970/1 11. Генератор за проверка ня транзистор и, 1970/5 12. Прибор за проверка на транзистора 1970/8 13. Изпмтател на транзисторы, 1970/J0 14* Приставка за наблюдай а не стати чните характеристики на транэнсторм, 1970/11 15* Уред за проверка на мощии транзистори, 1971/1 16+ Уред за измерване на индуктивности и капацитети, 1971/4 17. Уред за измерване па транзисторы, 1971/4 18, Измерване параметрите па пилу проводниковнте диоди, 1971/11 19. Уред за подбор на двойка транзистор л. 1972/7 20, Уред за проверка на транзисторы, 1972/8 SI* Уред я а пзприГнзсЫ'е на цен-еров и дисднт 1972/9 22* Транзисторен кйиацитесмер, 1972/9 23* Транзистомор, 1972/12 24. Транзисторен миллзолтмсг?.", 1973/! и 1976/5 Й5Р Измерите.! на тр еп:знс5 орл г 1973/1 н 1977/б 26. Приставка към осц пл .-се и:: ?а подбор на транзисторы, 1973/8 27. Вслтметър с г-олсби тртгпеи'тпр, 1973/11 28. Измерване годностти на ти р::с ; ор иге h 1973/<2 и 1974/9 29, Приставка за егг.мяпе хирактсрпстикггтс на транзистор иге, 1976/6 80. Приставка за измор вл не на । ?<игзисто:?:г, 1976'3 31. 1 фоменливотоков мнлгволгметт.р, 5977/5 32. Измерите.! на траычисторн, Е977/6 33. Оммстър с ли ней Eta скала, 1977i7 34. Схемы на ЯС-генсрз!ори, 1977/7 35. Кядацктетмер с дирсктЕи отлита не, 1977/9 36. Уред за иямерване к а нспероби д.юди- 1977/10 37. Измерите.! на тра::!|’Стор|], 1978/1 36. Честоюмер от 10 Hz до ICO kHz, 1973/1 39, Уред за измерване да честота и кллап[1тетт 1978/12 40, Нискочсстотеи ген,-ратор с операцнонен усилвател, 1979/2 41, Генератор на екну сои/ ал но напрежение е интегрална схема, 1979/]) 42, Тестер за измерване на транзисторы, 1979/12 26.7 . Любителски генераторы и сигналополавачи 1 2 3 4 5 * 7 8 9 * * 12 13 14 15 1, Генератор за сыиуслидалин и правсъгьлни напряжения, 1967/6 2. Любнтелски в обед генератор г 1967/93 10 и 11 3. Генератор на шахматни поле, 1968/11 и 1972/5 4. Транзисторен Тонгииератор, 1968/12 5. Транзисторен миниатюрен сигнал генератор, 1969/5 Б. Транзисторен урод за ремонт на телевизор и, 1969/7 7, Тейевизиолен пробник, 1969/9 н 1969/10 8. Транзисторен генератс-р (8Hz-> 175Hz)T 1970/1 н 1971/3 9. Транзисторен /?С’Тонгенератор, 1972/6 и 1972/11 !СГ Стабилен синусоидален генератор {20Hz-f200 kHz), 1972/9 j 1. Дж обе н м и и ы; еие р атор, 1972/9 12. Генератор на прамтнълни пмпулси, 1972/9 13. Широкообхватсн имнулсен ienepEiTopd 1973/2 14. Генератор па триъгълни и нравоъгьлни импулси^ J973/3 15. Сигналгенератор за раднорелтонти, 1973/8 188
16, Звуков генератор т 1973/12 17. Малък синусоидален генератор, 1974/1 18. МЧ сцгналгенсратор, 1974/10 19. Генератор на шум с Неверов диод, 1974/12 20. Универсален пробник, 1975/3 21. Нискочеетотен генератор, 1975/4 22, Синусоидален генератор с иитягрална схема, 1975/10 23> Транзисторен гонгенератор, 1976/4 24. Генератор на трнонообраэно капрежеиие, 1976/8 25. Преноснм сервисен уред, 1975/10 и 11 26> Генератор на стъпалло напряжение, 1977/1 и 1977/6 27, Практически с хеми на С/?-генсратори, 1977/7 28. Две схеми Eta сигнал-генератор и, 1978/4 29. Генератор на трионообразно напряжение, 1978/10 30, Генератор на триъгъдни напряжения, 1979/2 31 + Сигнал-генератор за УКВ, 1979/4 Э2Ь Универсален пробник с цифрова индикация, 1979/9 26.8. Любителски електрони устройства 1. Фотоелектронии релета, 1965/1 и 2 2. Електролна запалнтсл на система в автомобнлите, 1965/5 и 6 3. Електронни р слет а за време, 1965/4 и 6 4. Транзисторен металотьрсач, 1966/5 н 1967/4 5> Разговорна уредба с 3 абояата, 1967/9 б. Устройство против кражба на автомобили, 1967/10 7. Метядотърсач, 1967/11 8. Прсвключватсл за реклялшп цели, 1968/1 9. Електронеи металотърсач, 1968/1 10. Транзисторно запалвапе в автомобилите, 1968/1, 5 и 7 1L Сигнализатор га лива, 1968/4 J2. Реле за време, 1968/7 13 > Устройство за ре гулнра Etc аванса в автомобили те, 1968/9 14. Автомат за превхлЕочване оспетлеиието на ел хи, 1968/11 15. Сигнализатор иа човешко допирапе, 1968/11 16. Устройство зп ре гул ирг не скоростта на чнетачките в автомобплнте* 1968/11 J7r Мсталотърсач, 1968/12 [?* !8< Калапитмвеп включпател при приближавшие на човек, 1969/2 19. Транзисторен метроном, 1969/2 20. Транзисторно реле за фстокопираня, 1969/8 21. Транзисторен металотьрсач, 1969/9 22. С хеми на метал отьрсачи, 1969/10 и 1970/5 23. Приставка за измор вайе оборотите на автомобил ни я двигател, 1970/5 н 1972/5 24. Светофарен автомат, 1970/12 25. Транзисторен металотърсач, 1971/1 26 > Малка конфе ре нт на уредба, 1971/3 27. Електронио роле за време, 1970/12 и 1971/G и 7 28 Елсктрон^н музикнлтЧ! орган, 1971/7 и 1972/11 29. Електронсн страж, 1972/1 30. Транзисторен металстърсач, 1972/1 31. Автоматично попикване чрез магнитофон, 1972/5 32. Метилотърсач GI>48, 1972/6 33. Автоматична прожскцип на диапозитиви, 1972/7 34. Запалителна система с тиристор, 1972/7 и 1973/4 35, Устройство за измерване аванса в автомобилите, 1972/9 36. Измор и тел на пуле, 1972/1 1 37. Звуково реле, 1973/2 38. Устройство за превключваня на чистачкнте в автомобиля, 1973/5 39, Послсдователио залаявшие к а сигналки лампи, 1973/9 40. Електропна сирена, 1972/11 и 1973/11 и 12 41 + Транзисторен мигач, 1973/12 42. Елсктропсн оборотомер, 1974/2 43. Прост мегафон, 1974/3 44+ Електронна брава. 1974/4 189
46. Елсктронни фотосветкавнци, 1971/4 46. Многоглассн елсктроиен орган, 1974/5 47. Металотърсач, J 974/5 и 1975/7 48ч Устройство за устаповтке навивки на късо, 1974/7 49ч Конденсатор no-тир истории запалване, 1974/1 1 50. Прост електромуэнкален инструмент, 1975/12 и 1976/6 5iч Устройство с въртящк со светлипи, 1976/6 н 7 52, Транзисторен автомат за стълбищно осветление* 1977/4 53. Електромузмкален звъеюц, 1977/4 54. Тиристорно реле за фотоекспонация, 1977/6 55. Автоматично управление на диапроектор с магнитофон, 1977/8 56. Електронна ключалка, 1977/9 57, Елсктронно реле, 1977/9 58, Прев ключ в а тел на ламин (бягащи светлили), 1977/11 59, Лкустичсн иревключвател, 1978/2 60ч Елсктронна сирена, 1978/4 61ч Устройство за автоматично вклю'шане на осветлен нет о, 1978/5 62. Устройство за алармкране при нежелателно илизале в азтоыобила, 1978; 63. Електронна фотосветкавица, 1978/8 64, Електронна едена за иовогодншна елха, 1978/12 65. Елсктромузикален звънец, 1978/12 66* Устройство за контролиранс оборотите на двигателя, 1979/1 67. Мигач аз велосипсди, 1979/2 65. Малък електромузикзлен инструмент „Авлига14, 1979/4 69. Схеми за светлинпи ефекти, 1979/6 70. Електронно управление на запалването в автомобн,ча+ 1979/8 71, Електроино стрслбище, 1979/8 72* Многогласеи електромузикален инструмент, 1979/12 26 9. Любителски радио пре даватели 1. Еднотранзнсторен КВ предавател, 1966/4 2, Транзисторен предавател за 144 МНз, 1967/12 3. Пр немопред аватсл за управление на модели, 1968/2 4. Транэисторни предаватели за Ю гп обхват, 1968/2 5, Транзисторен предавател за 3,5 MHz, 1968/9 6. ПрнемнО’Предавател на корабен модел, 1969/2 7. Еднолентов предавател, 1969/2 н 3 8, Предавател и конвертор за 144 MHz, 1969/4 9* Предавател за „лов it а дисипи" на 3,5 MHz, 1969/5 10. Транзисторен предавател эа „лов на лиснцци на 3,5 MHz, 1969/6 1L Пркемо-предавател за радиоуправление, 1970/2 12. Предавател 10 вата за 144 MHz, 1971/4 13. Транзисторен предавател (28 MHz, 0,1 W), 1971/9 14. Приемо-л ре данател на 3,5 и 14 MHz, 1976/2 и 3 15г Трансивъриа приставка към приемник, 1976/5 16ч Транзисторен предавател на 145 MHz, 1977/3 17ч Портативен предавател! 1977/8 26. 10. Антенн и антенни силватели L Антенен усилвател эа I обхват, 1968/8 2. Антенен усидвател за 144 MHz, 1968/8 3, Телес из и о н н и антенни усилвателн, 1969/11 4. Транзисторен антенен усилвател, 1970/12 5ч Граняисторнн антенны усилвател и, 1972/2 б. Приемки телевнзионни антенн, 1972/9 7. Колективнм телевизионни антенн, 1973/1 и 2 8. Антенен у сил вате л с един транзистор, 1973/8 9. Прост антенен усилвател, 1974/4 и 12 10- Широколентов антенен усилвател 1975/9 и Н 1L Антена за 22-=*27 канал, 1976/4 100
12. Приемии антенн за IV я V обхват, 1976/8 13. Всевълнова телевизиокна антена, 1977/3 14. Телепнзиоина приставка за дециметровая обхват,. 1977/3 15. Телевизионни антенн» уснлватели за децнметровия обхват, 1978/1 16. Шир ок од излазим на телсвизиовня ян тепа, 1978/9 17. Швроколснтов нитонеег усилвятел, 1979/2 18. Лятелви усилватели, 1979/8 19. Широколентоа знтснен усилвател, 1979/10 26.11. Отдел на късопьяноника I. Транзисторен тештенера гор за морзовя азбука, 1966/9 2. Един нов радлслЕобктелски спорт — радиопелен:оваме, 1967/1 3. Разнределение ня об хи а та 144 MHz в НРБ, 1968/4 4ь Транзисторен морзов ключ, 1968/8 5. Конвертор эй петте обхвата, 1968/11 6. Зумер за тренировка на радисти, 1969/4 7Ч Автоматичен мордой ключ, 1972/3 8. Прост траЕЕЗисторсн конвертор за 2 m обхват* 1972/5 9. Конвертор за 144 MHz, 1972/7 10, Честотни ленти за любителски р адм оста ещии, 1972/12 1L Зумер към манипулятора, 1972/12 12. Нов правмлник за радиолюбителсхата дейност, 1973/5 13. За начииасщнте радиослушатели, 1973/11 14. Пписък ня стримите и шшциалите нм, 1974/3 15. Ново раэпределение на УКВ обхватите, 1974/4 15, Фнлтър за КВ любцтелска радиостанция, 1974/10 17. Автоматичен телеграфов ключ, 1979/5 19н Електронен морэов ключ, 1979/11 191
Съдържание L Кратка история на радиоелектрон плата 11. Един радиолюбител спасява експедицията Нобиле.......................... 1+2. Предаване на съобщеиия на разстояиие................................... 6 1.3. ОткрИване на телеграфа.................................................. 6 Ы+ Електромагннтни вълни.............* , . + + т........................... А 1.5. Открнвателят на рйдиото А. С. Попов..................................... 7 L6. Развитие на радиотехннката * ♦ * *..................................... 7 L7. ВьзникваЕ1е на рздиолюбнтелското движение ............................. 8 1.8н Развитие на радиотехннката у нас , + * _ _.............................. 9 1,9. Какво означава думата „радиоелектроникаи ................................И 2. Ос нояни сведении за електрнчеството 2.1. Електротехннката е ос нона на радноеле кт рониката , , ................12 2.2. Наелектрмэирване на тел а та.......................................... 12 2.3. Обяснснне на наелектризириаието . *............*...................... 13 2 А. Електрон..............*........................................ > 2.5. Единица за количество елсктричество .................................. 14 2.6. Електрическо поле .....................................................15 3. Постоянен електрически ток ЗД. Проводници и изолатори . ............................................. 17 3*3, Електрически ток . , , ................................................18 З.Зн Иэточници на електрически ток..........................................19 3.4. Скирост на електрическия ток.......................................... 19 3.5. Посока на слсктричеекия ток............................................20 3.6^ Голенина на тока.......................................................21 3.7. Електричсско напрежение ...............................................22 3.8. Електрическо сопротивление..............................................24 4, Основ ни законы за лостоянмия ток 4Л> Закон на Ом за част от вернгата ......................................26 4>2. Електрически схеми......................................................27 4.3. Пад на напрежението................................................... 29 1 4,4. Основни свойства на токоизточницнте...............................29 4.5. Закон на Ом за цялата верига . > ................................... 30 4.6. Законы на Кир я оф * *.........♦ « .................................. 32 4.7. Мощност на електричсския ток...........................................34 4.8. Елсктричесиа энергия ..................................................3d 4.9, Топлинно действие на електричсския ток............................... 35 5+ Променлив том 5.1 ♦ Същност па промеиливия ток . , . . ♦.................................37 5«2* Сннусондадни трептения , *..............................................39 5J. Токове с нцсна и высока честота ......................................42 Й* Сопротивления и резистори 6,1, *• Активны съпротивления .............................................* 43 6.2. IJ Резистори * ♦ . ............................................. . 43 6.3. Класове на точност на резистирите.................................... 44 192
64. Стойност на резисторите........................................* - 44 6н5. Мошност на резисторите * - • - . * *...................,.*.*-*.. 47 6.6. Логаритмичен мащзб. Степенно представяне. Номограмм *......................46 7. Свъраване на съпротивлеинята, Реостат. Потенцнометър 7J. Общи сведения ,*«-.*...*.*--*-*....................... 50 7,2. Последователно снързване на съпротиЕленията .....*.....50 7.3. Паралелно свързванс на съпротнвленията 51 7,4. Реостат ............................* * . - *..........52 7Ч5. Дслитед на няпрежение..................х.............х . * + . * ч . . 53 7.6. Потенциометър , . ............................... . . ...............53 8. Електрнчески капацнтет и кондензатори 8,1. Електрнчески капацитет * , , *........................................ 56 8.2. Общи сведении за кондензаторитс.................................... * 57 8.3. Родита на диелектрика *..........................................♦ - 59 8,4ч Кзпацитет на илосък кондензатор . .................................... 60 Й.5. Кондензатор във верига на постоянен ток........................ * . * 61 8.6, Конденсатор във верига ня променлив ток * ....... ......................63 9. Видове кондензатори. Свързване на конденэаторите 9.L Основни параметры на кондензаториге . . . + ... * **,. + « . 6S 9,2. Постоянни кондензатори....................................................69 9.3. Променлнви кондензатори F * . . , . х . Р ............................< 70 94+ Свързване на кондензаторитс.......................* .......... < 71 10. Електромагнетиэъм 10-1 - Постояини магнитн , * ,...................................73 10.2. Магнитно действие на тока ........... . . ...............74 10.3. Бобина *,...* , .........................*.,*....♦.. 74 10x4. Електромагнмтна индукция ................................ 75 10.5. Взаимна индукция ........................*.........♦ - - 76 106. Индуктивност ..........77 11« Ня ко и свойства на индуктивността, Видове бобинн 11.1 . Иидуктивност във верига на постоянен ток . . .......................79 11.2 . Иидуктивност във верига на променлив ток ..... ................ . . 80 11.3 , Реални бобини . , . . * . , . *........... , . . . 82 11.4 . Висококачествени бобини ............................ - *..........83 1J.5. Основни иараметри на ВЧ бобинн , . , . *............-................84 11.6 . Дросели..........♦ * * . *........................ . . . ..........85 12. Звук и неговнте особенпсти 12.1ч Същност на звука....................................................... 12.2. Скорост на звука • ...................................... 12.3. Височина на тоновсте.....................*...............»............. 12,4. Сила на звука .................................*....................* 12.5. Тембър на звука *............................................... . . 12,6» Честите н спектър ....................................*................ 87 88 88 90 90 91 13- Електроакустнчнн преобраэувателн 13.1 . Микрофонн „............................. х .... ...............93 13.2 * Слушал км - , *......................*........................* . 94 13ч3х В исоко говорите ли . , ...........*............................ 94 14* Ради о л ре даване 14,1. Студ ио на ради опрела нате л я.......................*..............97 14.2. Радиопреданател *.......................* .... * ..,**... , 97 14,3. Предавателна антена...................................*..............97 144- Радиовълнн . * .................................................... 98 t3 Пъроя сгъпки в радяом*ктрит1£1тл 193
14.5. Разпространекие на рздновълинте . + . . ..................................99 14,6. Паразиты к смущения ................................................... 101 15. Радиоприема не 15.1. Рол ятя ня прием ната анте и я ..........................................102 15.2, Устройство на приеината антена...........................................102 15*3* Зяаемяване . *......................................................... 103 15.4. Задачи на радиоприемника <................................................ЮЗ [(к Трептящ кръг 16.1. Общи свойства *..........................................................105 16.2. Електрически резонанс.................................................. 107 16.3» Видоне трептящи кръгове *................................................109 16Л. Входно устройства с трептящ кръг....................................t 111 17. Полупроводниьоми диоды 17.1. Полуыроводници. PN преход .........................................* - 113 17.2. Точкови диоди *.........................................................! 14 17.3. Плоскостей диоди * *.....................................................115 17.4. Селенови изправителн.....................................................116 17.5. Волтзмпсрни характернее на полупроводник овито диоди .................! 17 17,6, Це не роли диоди ...................................................... 119 18+ Биполярны транзнстори 18Л. Общи сведения ....................................................... .1.22 18.2. Видове биполяр ни транзнстори *..........................................122 18,3* Устройство на биполярпите транзнстори.............. . *...............122 18*4- Как усилва биполярният транзистор........................................124 19. Особеностн на бнлолярннте транзнстори 19, К Обратен колекторен ток ..................................................139 19.2* Температурка кестабилност ............................................. 139 19.3, Коефициент па усилване 3 . . .......................................... 130 19.4. Неуправлясми токове в транзистора ..........................331 19.5Р Коефициент на усилване * , . . * + .............+ + L . 332 19,6. Полярност на захранващите иапрежения ....................................133 19.7. Осноанц параметри на биполярный транзистор...............................133 2G, ГраФнчни характеристики на билолярння транзистор 20,1< в додан статпчни характеристики при схема ОЕ + . *..............136 20.2. За какао се иэпплзуват вход нате статмчни характеристики...........* . ♦ 137 20.3. Входни статичны характеристики при схема ОБ * . . . ...............* . 138 20.4, Иэходни статичны характеристики на биполярния транзистор при схема ОЕ 139 20Л. За какво се използуаат изходните статични характеристики * * . . * ♦ . 139 20*6. Из ходни статични характеристики на биполярный транзистор при схема ОБ 140 20.7- Статични характеристики на правою предаване по ток * . . . * . * , * 141 20.8, Статичны характеристики на обратною предаване по напрежение..............141 20.9. Пълнн статичны характеристики 142 21. Анализ ва електронните схемы 21* 1, Защо си служим със синусоиды ......... . , , 144 21, 2. Постоянна н промеллнна еъставна ......................... * * . + * * 144 21*3. Поляриост на нал реже пн ята и токовете в електрониигс с хе ми *.........145 22, Биполярнийт транзистор като линеен усилвател с О^щи сведения........................................................... 148 пп’о Транзисторът като усидеятелей ел ем в нт...............................* 148 пчЯ Работна точка на транзистора ..............................................150 22 4 Защо е важен изборът на работната точка..................................152 194
23 . Схемн за осигуряване на юбраната рабства точка на транзясторн ите предусилва- телни стъпала 23Л, Общи сведения . * - - ♦ . > .........................................154 23.2. Схема с фиисирано пред на прежние.....................................154 23.3- Схема с тар алел на отри цате л на обратна връзка.......... . . Р _ . 156 23 Л. Схема с последов ат ел на отрнцателна обратна връзка + . . . -........157 24«. Схема на крайни стъпзла 24Л, Общи сведения..........................................* « ............160 24.2. Електрически съгласуванс. . *.............. , . . ....................160 24,3- Входно и изходио сопротивление Eta усилимте л ните стълаля.............162 24.4. Едиотактио крайни стъпало................................. ,..........165 24.5. Двутактно трансфарматорио кранио стъпало ..............................167 24.6» Дьутактно безтрансфориаторно крайни стъпало.......................... 169 25» Лаборатория на радиолюбителя 25Л. OCiutf сведения . , * .................................................173 25.2. Бвтсрии и акумулатари .................................................174 25.3. Мреживи трансформатора................................................ 175 ЙЕь4. Регулируем етабилиэиран токоизправител.................................178 25.5. Проверка годността ли диоди и тра-пистори .............................178 25.6. Кота се конрежда? транзистирите .................................... . 1Я1 25.7, Любитслски генератор..............♦....................................182 25.8* Зумср за нзучаняне на мпрзевата азбука.............. . . ............183 26. Препоручи телен спнсък на радиолюбителей и конструкции 26.L Токоззхраиващн устройстЕи ♦ ...........................................185 26.2. Любнтедски радиолряемницн..............................................1S5 26,3. Нискочсстотни усилвателн...............................................186 26.4. Цветов узп кал ни устройства ..........................................186 26.5. Звукозапис и слектроакустика...........................................187 26.6. Рздиолюбитслски измсрвателЕ1й уреди . ................................ 188 26.7. Любнтелски генерятори н сигналоззодавачи ............................ 188 26,8. Любмтелски елсктронни у стр оз’! ст в.ч................................189 26.9, Любителски радиолредяватели.......................................... 1УС 26,10. Антенн и аззтенни усилвателн ....................................... 190 26 Л. Отдел на късосълновикй ............................................191 195