У р-n-р-транзисторов коллекторный и эмиттерный выводы можно определить таким же способом, но сопротивление между эмиттером и коллектором окажется меньшим, когда с коллектором будет соединен минусовый щуп авометра. При этом нужно помнить, что у всех мощных транзисторов, предназначенных для крепления на радиаторах, коллектор выведен на корпус. Следует, однако, иметь в виду, что подвергать такому испытанию высокочастотные транзисторы нежелательно, чтобы не повредить эмиттерный переход.
Следует иметь в виду также, что любой из омметров можно представить в виде источника э.д.с. Е с внутренним сопротивлением Rвн (рис. 4.51, а). Если присоединить к такому источнику один из р-n-переходов транзистора, например, эмиттерный, то через переход потечет ток I, равный приблизительно E/Rвн. Очевидно, при малом значении внутреннего сопротивления омметра ток I может превысить максимальный прямой ток через переход и повредить испытываемый транзистор. Если же присоединить к омметру эмиттерный переход так, как показано на рис. 4.51, б, то испытываемый транзистор можно повредить напряжением. Действительно, при Rм >> Rпр это напряжение, равное приблизительно Е, может превысить максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе. Поэтому, прежде чем проверять транзистор омметром, необходимо выяснить, чему равны э.д.с. Е и внутреннее сопротивление Rвн омметра, сравнить ток I и напряжение U с предельными для данного типа транзистора значениями прямого тока и обратного напряжения. После такой проверки можно считать, что транзистор является исправным. Но этого недостаточно, чтобы сделать заключение о его пригодности для данной конструкции, - он еще должен иметь заданный статический коэффициент передачи тока базы. Значит, нужно измерить этот параметр, прежде чем впаивать этот транзистор в собираемое устройство.
4.7. ЗАДАЧИ
1. Определите крутизну S характеристики полупроводникового диода, если при увеличении прямого напряжения от 0,4 до 0,6 В ток через диод возрос на 5 мА.
2. На входе схемы, составленной из последовательно соединенных диода и резистора R, действует источник синусоидального напряжения с амплитудой Еm = 2,4 В. Определите максимальное и минимальное значения напряжения на резисторе, если прямое и обратное сопротивления диода по переменному току соответственно равны 20 Ом и 300 кОм. Влиянием емкости диода и внутренним сопротивлением источника сигнала можно пренебречь.
Задачу решите для случаев: a) R = 100 Ом; б) R = 300 кОм. Сравнить влияние сопротивления резистора R на величину выходного напряжения (UR).
3. Определите ток базы, если ток эмиттера IЭ = 5 мА, а ток коллектора IК = 4,7 мА; током IКБ0 пренебречь.
4. Определите ток базы и коэффициент передачи тока базы у биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, если приращение тока коллектора равно 17 мА, а тока эмиттера - 18 мА.
5. Определите коэффициент передачи биполярного транзистора по току в схеме с общим эмиттером, если коэффициент передачи по току в схеме с общей базой равен 0,95.
Глава 5
Питание радиоэлектронных устройств от сети переменного тока
5.1. ОДНОФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ
Структура однофазного выпрямительного устройства изображена на рис. 5.1.
Рис. 5.1.Структурная схема однофазного выпрямительного устройства
На вход выпрямителя подается переменное напряжение U1, которое с помощью трансформатора Тр изменяется до требуемого значения U2. Кроме того, трансформатор осуществляет электрическую развязку источника выпрямляемого напряжения и нагрузочного устройства, что позволяет получать с помощью нескольких вторичных обмоток различные значения напряжений U2, гальванически не связанных друг с другом. После трансформатора переменное напряжение U2 вентильной группы ВГ (или одним вентилем) преобразуется в пульсирующее напряжение U01. Количество вентилей зависит от схемы выпрямителя.
В выпрямленном напряжении U01, помимо постоянной составляющей, присутствует переменная составляющая, которая с помощью сглаживающего фильтра СФ снижается до требуемого уровня, так что напряжение U02 на выходе фильтра имеет очень малые пульсации. Установленный после фильтра стабилизатор постоянного напряжения Ст поддерживает неизменным напряжение Uн на нагрузочном устройстве Rн при изменении значений выпрямленного напряжения или сопротивления Rн.
Для выпрямления однофазного переменного напряжения широко применяют три типа выпрямителей: однополупериодный и два двухполупериодных. Схема однополупериодного выпрямителя прицелена на рис. 5.2, а. Выпрямитель состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединены диод VD и нагрузочный резистор Rн.
Работу выпрямителя удобно рассматривать с помощью временных диаграмм рис. 5.2, б.
Рис. 5.2.Схема (а) и временные диаграммы напряжений и токов (б) однополупериодного выпрямителя
В первый полупериод, т. е. в интервале времени 0 - Т/2, диод открыт, так как потенциал точки а выше потенциала точки б, и под действием напряжения в цепи вторичной обмотки трансформатора возникает ток iн. В интервале времени Т/2-Т диод закрыт, ток в нагрузочном резисторе отсутствует, а к запертому диоду прикладывается обратное напряжение u2.
Основными электрическими параметрами однополупериодного выпрямителя и всех выпрямителей являются:
• средние значения выпрямленных тока и напряжения Iн. ср и Uн. ср;
• мощность нагрузочного устройства Рн.ср = Uн. ср∙Iн. ср;
• амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения Uосн m;
• коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения р = Uосн m/Uн. ср,
• действующее значение тока и напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора I1, U1 и I2, U2.
В однополупериодном выпрямителе (рис. 5.2):
Ток Iн. ср является прямым током диода, т. е.
Iпр. ср = Iн. ср =0,45∙U2/Rн. (5.1, а)
Ток Iн является током вторичной обмотки трансформатора: Iн = I2. Тогда с учетом (5.1) действующее значение этого тока