- Предназначение
- Корпус, цоколевка и размеры КТ315
- Какими характеристиками и параметрами КТ315 выделяется среди других транзисторов
- Технология, которая положена в основу транзистора
- Характеристики и параметры транзистора КТ315
- Максимальные характеристики и параметры транзистора КТ315
- Основные электрические параметры и характеристики транзистора КТ315
- Классификация транзистора КТ315
- Комплементарная пара транзистора КТ315
- Маркировка транзистора КТ315
- Графические иллюстрации характеристик транзистора КТ315
- Историческая справка
- Производители
- КТ315 — отечественные и зарубежные аналоги
- Отечественное производство
- Зарубежное производство
- Схема мультивибратора
- Проверка мультиметром
- Где они применяются
- Нестандартное применение
- Как отличить КТ315 от КТ361
- Восемь простых схем на транзисторах для начинающих радиолюбителей
- Однокаскадный увеличитель ЗЧ
- Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах разной структуры
- Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах одинаковой структуры
- Двухтактный УМЗЧ на транзисторах
- Двухуровневый индикатор напряжения
- Трехуровневый индикатор напряжения
- Триггер Шмитта
- Ждущий мультивибратор
Предназначение
Транзистор КТ315 предназначен для работы в схемах усилителей высоких, средних и низких частот, а также в схемах импульсных приборов в аппаратуре общего назначения.
Для компьютеров, станков с ЧПУ, цветных телевизоров и аудиотехники высокого класса выпускались транзисторы КТ315 повышенной надежности, в их маркировке рядом с буквой надо было добавить точку.
Корпус, цоколевка и размеры КТ315
В технической документации Datasheet имеется полная информация о данном высокочастотном электроприборе. В советское и перестроечное время транзистор КТ315 производился в корпусе типа npn, который никогда не использовался иностранными производителями. КТ315 — рабочая лошадка советской радиопромышленности. Сегодня КТ315 продолжает выпускаться в корпусах КТ -26 (ТО-92) и -46А (SOТ-23), а также в ограниченном количестве в транзисторе КТ. Присмотритесь к фотографиям цоколевки КТ315 в разных корпусах и буквам, обозначающим назначение его электродов.
Несмотря на внешние отличия транзисторов, их распиновка одинакова. Так, если посмотреть на маркировку на любом из них, и расположить электроды слева направо, то они всегда будут иметь следующее назначение: эмиттер (Э), коллектор (К) и база (Б) соответственно. Исходя из этого, становится понятной трехбуквенная аббревиатура «ЭКБ», которая встречается на технических форумах.
Какими характеристиками и параметрами КТ315 выделяется среди других транзисторов
В первую очередь все обращали внимание на внешний вид и характеристики транзистора КТ315. Планка частоты составляла 250 МГц, что по состоянию на 1967 год было очень даже прилично. Также простота производства КТ315 привела к выпуску большого количества транзисторов. В транзисторе КТ315 было что-то уникальное (на то время) и с точки зрения заземления отрицательного полюса питания.
Другие характеристики и параметры КТ315:
- относительно высокий коэффициент усиления hFE: значение до 350 в схеме с общим эмиттером;
- комплементарная пара: КТ315е, КТ 361 и 361-1.
Технология, которая положена в основу транзистора
Для производства транзистора КТ315 использовалась планарная технология (предусматривалось, что все структуры создаются на одном боку, проводимость материала как у коллекторов, поэтому сначала при использовании формируется область базы, а затем в ней — эмиттера). Полученные им параметры эмиттера сделали его лучшим в мире (на момент создания). Он позволил сделать замену эмиттером многие другие детали в электронике, будучи дешевым. Дошло до того, что в Советском Союзе транзистор КТ315 продавали на развес в магазинах для радиолюбителей.
Характеристики и параметры транзистора КТ315
Технические характеристики и параметры транзистора КТ315 на удивление хороши даже по сегодняшним меркам. К сожалению, в техпаспорте современного производителя КТ315 представлена только основная информация. В характеристиках и параметрах отсутствуют графики, отражающие поведение и частоту прибора в различных условиях эксплуатации, которыми наполнены современные технические описания на другие такие же электроприборы зарубежных производителей.
Максимальные характеристики и параметры транзистора КТ315
Максимальные значения допустимых электрических режимов работы КТ315 до сих пор впечатляют начинающих радиолюбителей. Например, максимальный ток (мА) транзистора КТ315 может достигать уровня 100 мА, а рабочая частота транзистора КТ315 в некоторых случаях превышает заявленные 250 МГц. Его более дорогие современники из серии КТ 2хх/3хх даже с металлическим корпусом такими характеристиками частоты похвастаться не могли. КТ315 долгое время был чем-то вроде технического лидера, пока не был заменен улучшенным КТ3102. Рассмотрим такие характеристики, как: максимально допустимые электрические режимы работы КТ315 в корпусе ТО-92 белорусского ОАО «Интеграл». В конце обозначения стоит цифра «1». Например, кт315ж1 или кт315и1.
Основные электрические параметры и характеристики транзистора КТ315
Имейте в виду, что, несмотря на довольно хорошую производительность и рабочую частоту, транзисторKT315 не может конкурировать с современными устройствами в некоторых отношениях по своим параметрам и характеристикам. Поэтому современная серия полевого модуля транзистора КТ315 mosfet, как и 50 лет назад, имеет сравнительно небольшой диапазон рабочих частот и температур от -45 до +100°С. А коэффициент шума (КШ) достигает 40 дБ, что уже немало для современного устройства, предназначенного для усиления в низких частотах тракта.
Классификация транзистора КТ315
Помимо основных параметров, в техническом описании транзистора КТ315 можно найти такие характеристики, как распределение аппаратов по группам. Классификационная таблица дает представление о параметрах всей серии транзистора КТ315. С ее помощью можно выбрать подходящий, сравнив основные характеристики и параметры всей серии.
Комплементарная пара транзистора КТ315
КТ315 имеет комплементарную пару: КТ361. Они часто использовались вместе, особенно в бестрансформаторных двухтактных схемах. Совместное исполнение этой пары безусловно вошло в историю отечественной электроники.
Маркировка транзистора КТ315
По маркировке транзистора КТ315 можно точно понять, что перед нами именно он, рассмотрим его в корпусе КТ 13. Транзистор имеет буквенно-цифровое обозначение и может отличаться от своих товарищей цветом. Чаще всего встречается в оранжевом/желтом цвете. В правом верхнем углу корпуса есть знак производителя, а в левом- группа коэффициента усиления. Под символами группы и производителя указана дата выпуска. Вот их фотографии во всех цветах.
Транзисторы КТ315 с такой конструкцией до 1986 г имели позолоченные контакты. После 1986 года количество содержания драгоценных металлов в них значительно уменьшилось. А на современных электроаппаратах их практически нет. Модернизированный транзистор КТ315 доступен в корпусах КТ-26 (ТО-92) и КТ-46А (СОТ-23) для поверхностного монтажа. На фото пример такого транзистора КТ315Г1 (ТО-92).
Цифра «1» в конце указывает на современный КТ315 (ТО-92), а предпоследняя буква «Г» указывает на группу, к которой относится транзистор этой серии. По значениям параметров в группе можно определить основное назначение транзистора КТ315. Например, транзистор КТ315Н1 ранее применялся в цветных телевизорах, а КТ315П и КТ315Р1 — в видеомагнитофонах «Электроника ВМ».
Графические иллюстрации характеристик транзистора КТ315
Рис. 1. Внешние характеристики и параметры некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости тока (мА) коллектора IC от частоты напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах (мА) базы: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мА
Рис. 2. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости тока (мА) коллектора IC от интенсивности коллектор-эмиттер UCE при различных токах (мА) базы: 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,45 мА
Рис. 3. Зависимость интенсивности насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) от нагрузки коллектора IC.
Характеристика снята при отношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Рис. 4. Зависимость интенсивности насыщения база-эмиттер UBE(sat) от величины нагрузки коллектора IC.
Характеристика эмиттера снята при отношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Рис. 5. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току (мА) в схеме с общим эмиттером от величины тока (мА) эмиттера IE.
Характеристика снята при UCB = 10 В.
Пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Рис. 6. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току (мА) в схеме с общим эмиттером от величины тока (мА) эмиттера IE.
Характеристика снята при UCB = 10 В.
Пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Рис. 7. Модульная зависимость коэффициента усиления тока (мА) базы от тока эмиттера IE при высокой частоте f = 100 МГц.
Зависимость от эмиттера при высокой частоте устраняется при UCE = 10В. Пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Рис. 8. Зависимости постоянной времени обратной связи по цепи коллектора τС [пс] от силы коллектор-база на высокой частоте для некоторых транзисторов семейства КТ315.
Характеристика снята при токе (мА) эмиттера IE = 5 мА и частоте 5 МГц, пунктиром показаны пределы 95% разброса значений параметра характеристик.
Историческая справка
Созданию первого транзистора по планарной технологии способствовали знания и опыт, накопленные в СССР в области разработки интегральных схем. Разработка транзистора КТ315 в 60-х годах велась в НИИ «Пульсар», НИИ-35 и различных опытно-конструкторных бюро на советских промышленных предприятиях. В 1962 году НИИ «Пульсар» перешел на планарную кремневую технологию, которая впоследствии породила КТ315.
В 1962 г. под руководством инженера Осокина Ю.Н были созданы первые советские германиевые микросхемы Р12-2 (Рижский завод полупроводниковых приборов). Эти микросхемы были своеобразным ответом СССР на первые аппараты такого рода, появившиеся в США от Texas Instruments.
Небольшой промежуток времени от разработки до серийного выпуска этого прибора позволяет судить о высоком уровне развития электронной промышленности СССР в те времена. Судите сами, насколько быстро и качественно это было сделано. В 1966 г. министр энергетики Шокин А.И. узнал о появлении в США технологии промышленного изготовления транзисторов по планарной технологии. Уже в 1967 году Фрязинский завод полупроводниковых приборов также начал выпускать первый в СССР высокой частоты электроприбор в пластиковом корпусе, по аналогичной технологии — КТ315.
В 1968 году начался выпуск первого электронного калькулятора — «Электроника-68», в котором таких транзисторов было около 400. А в 1973 году он стал основой для разработки более 20 таких полупроводниковых приборов. Примерно до начала 90-х почти вся бытовая электроника комплектовалась КТ315, так как, несмотря на свою невысокую стоимость, он оказался очень надежным и технологичным. В настоящее время в мире насчитывается более 7 миллиардов таких транзисторов. Их производили не только в нашей стране, но и за границей по государственной лицензии СССР.
Производители
В настоящее время производство этого транзистора значительно сократилось. Многие компании больше не производят транзистор КТ315 из-за все более расширяющегося использования более современных решений в электронике. Мелкими партиями фирма СКБ «Элькор» в Республике Кабардино-Балкария, г. Нальчик, иногда выпускает транзистор КТ315 в корпусе КТ-13. Белорусский конкурент ОАО «Интеграл» (холдинг-завод «Транзистор») производит его в корпусе ТО-92.
КТ315 — отечественные и зарубежные аналоги
Список аналогов для КТ315:
- Биполярный транзистор BC847B. Относительно дорогой мало мощный транзистор (3 рубля за штуку) со значительным коэффициентом усиления.Также стоить отметить, что еще существует распространенный тип корпуса для маломощных устройств To-92. По сравнению с КТ315 зарубежный аналог довольно дорог. Но у него есть то преимущество, что он не так быстро выходит из строя при пайке и перепайке (в основном из-за увеличенной и укрепленной конструкции). Максимальная рассеиваемая мощность 2,5е-7 мВт. В направлении «коллектор-база» может подаваться до 50 вольт. На коллектор-эмиттер — до 45 вольт. Максимальная сила для направления эмиттер-база составляет 6 вольт. Переход коллектора на эмиттер имеет емкость 8. Предельная температура перехода коллектора на эмиттер — 150 градусов. Статистический коэффициент передачи тока (мкА) коллектора на эмиттер- 200.
- Биполярный транзистор 2SC634. Этот импортный аналог КТ315 вполне сбалансирован по характеристикам и цене. Максимальное значение рассеиваемой мощности равно 0,18. Максимально допустимая сила на коллектор-базу и коллектор-эмиттер составляет 40 вольт. База-эмиттер — всего 6 вольт. Емкость перехода коллектора -эмиттера — 8. Предельная температура перехода коллектора — эмиттера — 125 градусов. Статический коэффициент передачи тока (мА) коллектора — эмиттера — 90.
- Биполярный транзистор КТ3102. Сказать, что для КТ315 это отечественный аналог, было бы неправильно, так как исторически сложилось так, что такие детали изготавливались одного вида, отвечающего всем необходимым требованиям и способного выполнять возложенные на него функции. Дело в том, что КТ3102 просто не существует, за этим обязательно следует еще одна буква. Во избежание конфликтов значения будут указаны для всей группы. Вы можете получить более подробную информацию, посмотрев на каждый транзистор. Отечественная разработка представляет собой усовершенствованный КТ315. Аналог в данном случае неправильное слово, больше подойдет усовершенствованный механизм. Максимальная рассеиваемая мощность КТ3102 — 0,25. На базу коллектора можно подавать максимальную интенсивность 20-50 вольт. Максимальный поток, который можно подать на коллектор-эмиттер, тоже 20-50 вольт. Максимальный поток на эмиттер-базу — 5 вольт. Емкость перехода коллектора на эмиттер — 6. Предельная температура перехода коллектора на эмиттер- 150 градусов. Статический коэффициент передачи тока (мА) коллектора на эмиттер равен 100.
- Биполярный транзистор 2SC641. Максимальная рассеиваемая мощность 0,1. Сила на направлении коллектор-база не должна превышать 40 вольт. Максимальный поток в направлении коллектор-эмиттер не должно превышать 15 вольт. Для направления эмиттер — база это значение не должно превышать 5 вольт. Емкость перехода коллектора на эмиттер равняется 6 единицам. Предельная температура перехода коллектора на эмиттер составляет 125 градусов. Статический коэффициент передачи тока (мА) коллектора на эмиттер равен 35.
Отечественное производство
ТипPCUCBUCEUEBICTJfTCobhFEКорпус
КТ315, КТ315-1 | 0,15 | 15…60 | 15…60 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…350 | КТ 13, ТО-92 |
КТ3151 А9/Б9/Д9/Е9/Г9/В9 |
0,2 | 20…80 | 20…80 | 5 | 0,1 | 175 | 100 | 15 | 20…80 | SОТ23 (КТ-46) |
КТ3153 А9 | 0,15 | 60 | 50 | 5 | 0,4 | 150 | 250 | 4,5 | 100…300 | SОТ23 (КТ-46А) |
КТ3102 | 0,25 | 20…50 | 20…50 | 5 | 0,2 | 125 | — | 6 | 100…1000 | А-92 (КТ-26) |
Зарубежное производство
ТипPCUCBUCEUEBICTJfTCobhFEКорпус
КТ315А | 0,15 | 25 | 25 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ 13 |
BFP719 | 0,15 | 25 | 25 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ 13 |
КТ315Б | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ 13 |
BFP720 | 0,15 | 20 | 20 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ 13 |
КТ315В | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ 13 |
BFP721 | 0,15 | 40 | 40 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ 13 |
КТ315Г | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ 13 |
BFP722 | 0,15 | 35 | 35 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ 13 |
КТ315Д | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ 13 |
2SC641 | 0,1 | 40 | 15 | 5 | 0,1 | 150 | 400 | 6 | 45…160 | ТО-92 |
КТ315Э | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ 13 |
2Н3397 | 0,36 | 25 | 25 | 5 | 0,1 | 150 | — | 10 | 55…800 | ТО-92 |
КТ315Ж | 0,1 | 15 | 15 | 6 | 0,05 | 120 | 250 | 7 | 30…250 | КТ 13 |
2SC545 | 0,12 | 20 | 30 | 4 | 0,03 | 125 | 175 | — | 60 | ТО-92 |
2SC546 | 0,12 | 30 | 30 | 4 | 0,03 | 125 | 300 | — | 40 | ТО-92 |
BFY37i | 0,15 | 25 | 20 | 5 | 0,1 | 175 | 270 | 23 | 35 | А-18 |
2SC388 | 0,3 | 30 | 25 | 4 | 0,05 | 150 | 300 | 2 | 20…200 | ТО-92 |
КТ315И | 0,1 | 60 | 60 | 6 | 0,05 | 120 | 250 | — | 30 | КТ 13 |
2SC634 | 0,18 | 40 | 40 | — | 0,1 | 125 | 140 | 4,5 | — | ТО-923 |
2SC9014 | 0,45 | 50 | 45 | 5 | 0,1 | 150 | 150 | 3,5 | 60 | ТО-92 |
До н.э.547 | 0,5 | 50 | 50 | 6 | 0,1 | 150 | 300 | 6 | 110 | ТО-92 |
2Н3904 | 0,31 | 60 | 40 | 6 | 0,2 | 135 | 300 | 4 | 40 | ТО-92 |
КТ315Н1 | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | ТО-92 |
2SC633 | 0,3 | 26 | 26 | 6 | 0,2 | 125 | 112 | 7 | 45…660 | ТО-92 |
КТ315Р1 | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 150…350 | ТО-92 |
BFP722 | 0,15 | 35 | 35 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
٭ — Продукт в настоящее время не производится, но может быть в наличии на складах.
Примечание: данные таблиц взяты из даташит компаний-производителей.
Схема мультивибратора
Этот транзистор до сих пор используется в образовательных целях в различных кружках радиолюбителей. В Интернете по ссмылке размещено множество схем, собранных на его основе. Самая популярная схема мультивибратора на КТ315 у начинающих радиолюбителей:
Проверка мультиметром
Мультиметром можно проверить КТ315, да и любой полупроводниковый триод, в 2 этапа. На первом этапе нужно посмотреть состояние p-n переходов между базой и обратными выводами. Как известно, p-n переходы транзистора представляют собой два диода. Для их проверки нужно установить на мультиметре режим измерения диодов.
Затем приложите положительный «+» щуп мультиметра к базе, а отрицательный «-» щуп к любому из электродов. Если переходы работают, то падение энергии на них должно быть в пределах 500-700 милливольт. При обратном подключении тестера (при установке отрицательного щупа на базу) на экране мультиметра должна отображаться единица. Единица указывает на бесконечно широкое сопротивление перехода. Если эти условия не соблюдены, транзистор не проходит первый этап проверки и считается нерабочим.
ВАЖНО! Падение энергии на переходе база-эмиттер должно быть больше, чем на базе-коллектор. Обычно именно так определяют его контакты.
На втором этапе проверяется проводимость между выводами коллектора и эмиттера. Щупы прикладывают по-разному между этими электродами, при этом на мультиметре должна отображаться единица. Если это не так, то полупроводниковый прибор неисправен.
Где они применяются
КТ315, аналоги (зарубежные и российские) применялись и сейчас используются радиолюбителями при создании увеличителей высоких, средних и низких частот. Их также можно использовать в генераторах, преобразователях сигналов и логических схемах. Если напрячь мозг, то может найти и обратное применение, но это основное предназначение КТ315. Параметры и характеристики аналога (любого) немного обратные. Но главное, что это биполярные транзисторы, и их мощность важна только для мощности схем, которые будут собираться.
Нестандартное применение
А вот пример нестандартного применения нашего героя. Интересная поделка из радиодеталей была выложена на одном из технических форумов. Вот таким изящным способом радиолюбители продлевают срок службы радиодеталей, давно вышедших из строя, но очень любимых.
Как отличить КТ315 от КТ361
Разница только в написании буквы: у КТ315 буква обычно пишется слева вверху, а у КТ361 буква находится посередине корпуса.
Восемь простых схем на транзисторах для начинающих радиолюбителей
Однокаскадный увеличитель ЗЧ
Это простейшая конструкция, позволяющая продемонстрировать усилительные возможности транзистора. Правда, коэффициент усиления по интенсивности невелик, он не превышает 6, поэтому область применения его ограничена.
Однако его можно подключить, например, к детекторному радиоприемнику (он должен быть нагружен на резистор 10 кОм) и с помощью головного телефона BF1 слушать передачи местной радиостанции.
Усиленный сигнал подается на входные гнезда Х1, Х2, а заряд питания подается на Х3, Х4.
Делитель R1R2 задает силу смещения на базе транзистора, а резистор R3 обеспечивает обратную связь по току, что способствует стабилизации работы увеличителя.
Рис. 1. Схема однокаскадного усилителя ЗЧ на транзисторе.
Как осуществляется стабилизация? Предположим, что под воздействием температуры ток коллектора транзистора увеличился, соответственно возрастет и падение заряда на резисторе R3. В результате ток эмиттера уменьшится, а ток коллектора достигнет своего первоначального значения.
Нагрузкой усилительного каскада является головной телефон сопротивлением 60..100 Ом. Проверить работу его несложно, нужно прикоснуться к входному разъему Х1, например, пинцетом: в телефоне должно быть слышно слабое гудение в результате наводки переменного тока. Ток коллектора транзистора составляет около 3 мА.
Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах разной структуры
Он разработан с прямым соединением между каскадами и глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току, что делает его режим независимым от температуры окружающей среды. Основой стабилизации температуры является резистор R4, работающий аналогично резистору R3 в предыдущей конструкции
Он более «чувствителен» по сравнению с однокаскадным — коэффициент усиления по интенсивности достигает 20. На входные гнезда можно подавать переменный поток с амплитудой не более 30 мВ, иначе в головном телефоне будут слышны искажения.
Его проверяют, прикоснувшись пинцетом (либо просто пальцем) к входному разъему Х1; в телефоне будет слышен громкий звук. Он потребляет ток около 8 мА.
Рис. 2. Схема двухкаскадного УЗЧ на транзисторах разной структуры.
Эту конструкцию можно использовать для усиления слабых сигналов, например от микрофона. И, конечно же, она значительно усилит сигнал 34, снимаемый с нагрузки детектора приемника.
Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах одинаковой структуры
Здесь также используется прямая связь между каскадами, но стабилизация режима работы немного отличается от предыдущих конструкций.
Предположим, что коллекторный ток транзистора VT1 уменьшился. Падение частоты напряжения на этом транзисторе увеличится, что приведет к увеличению напряжения на резисторе R3, включенном в цепь эмиттера транзистора VT2.
За счет соединения транзисторов через резистор R2 увеличится ток базы входного транзистора, что приведет к увеличению его коллекторного тока. В результате начальное изменение коллекторного тока этого транзистора будет скомпенсировано.
Рис. 3. Схема двухкаскадного УЗЧ на транзисторах идентичной структуры.
Чувствительность его очень высокая — коэффициент усиления достигает 100. Он во многом зависит от емкости конденсатора С2: если выключить его, усиление уменьшится. Входная частота напряжения не должна быть более 2 мВ.
Он хорошо работает с детекторным приемником, электретным микрофоном и обратными источниками слабых сигналов. Потребляемый ток составляет около 2 мА.
Двухтактный УМЗЧ на транзисторах
Он выполнен на транзисторах разной структуры и имеет коэффициент усиления по частоте напряжения около 10. Наибольшее входная частота напряжения может составлять 0,1 В.
Первый двухкаскадный усилитель собран на транзисторе VT1, второй — на VT2 и VTЗ разной структуры. Первый каскад усиливает сигнал 34 по частоте напряжения, и обе полуволны одинаково. Второй усиливает сигнал тока, но каскад на транзисторе VT2 «работает» с положительными полуволнами, а на транзисторе VТЗ — с отрицательными.
Рис. 4. Двухтактный УМЗЧ на транзисторах.
Режим по постоянному току выбран таким образом, чтобы напряжение в точке соединения эмиттеров транзисторов второго каскада было примерно вдвое меньше напряжения источника питания.
Это достигается включением резистора обратной связи R2. Коллекторный ток входного транзистора, протекая через кремниевый диод VD1, вызывает на нем падение частоты напряжения, которое является напряжением смещения на базах выходных транзисторов (относительно их эмиттеров), — оно позволяет уменьшить искажения усиливаемого сигнала.
Нагрузка (несколько включенных параллельно головных телефонов или динамическая головка) подключается к усилителю через оксидный конденсатор С2.
Если усилитель будет работать на динамическую головку (сопротивлением 8-10 Ом), емкость этого конденсатора должна быть как минимум в два раза больше.
Двухуровневый индикатор напряжения
Его можно использовать, например, для индикации «разрядки» батареи или для индикации уровня сигнала, воспроизводимого в бытовом диктофоне. Макет индикатора позволит вам продемонстрировать принцип его работы.
Рис. 5. Схема двухуровневого индикатора напряжения.
В нижнем положении движка переменного резистора R1 (по схеме) оба транзистора закрыты, светодиоды HL1, HL2 не горят. Перемещение движка резистора вверх увеличивает напряжение на нем. При достижении напряжения открывания транзистора VT1 светодиод HL1 вспыхнет.
Если продолжать перемещать движок, то наступит момент, когда вслед за диодом VD1 откроется транзистор VT2. Светодиод HL2 также вспыхнет. Другими словами, низкое напряжение на входе индикатора приводит к тому, что светится только светодиод HL1, а при высоком напряжении светятся оба.
Аккуратно понизив переменным резистором входное напряжение, замечаем, что сначала гаснет светодиод HL2, затем — HL1. Яркость светодиодов зависит от ограничительных резисторов R3 и R6: по мере увеличения их сопротивлений яркость уменьшается.
Для подключения индикатора к реальному электроустройству необходимо отсоединить верхний обратный вывод переменного резистора (по схеме) от плюсового провода источника питания и подать контролируемое напряжение на крайние обратные выводы этого резистора. Перемещением движка выбирают порог срабатывания датчика.
При контроле только обратного напряжения питания допускается установка зеленого светодиода АЛ307Г вместо HL2.
Трехуровневый индикатор напряжения
Он излучает обратные световые сигналы по принципу меньше нормы — норма — больше нормы. Для этого в индикаторе используются два красных светодиода и один зеленый светодиод.
Рис. 6. Трехуровневый индикатор напряжения.
При определенном напряжении на движке переменного резистора R1 (напряжение в норме) оба транзистора закрыты, и работает только обратный зеленый светодиод HL3. Перемещение движка резистора вверх по схеме приводит к увеличению напряжения (больше нормы), на нем открывается транзистор VT1.
Светодиод HL3 гаснет, а HL1 загорается. Если движок перемещается вниз и при этом напряжение уменьшается («меньше нормы»), транзистор VT1 закроется, а VT2 откроется. Будет наблюдаться обратная картина: сначала погаснет светодиод HL1, потом загорится, потом погаснет HL3, и, наконец, вспыхнет HL2.
Из-за малой чувствительности индикатора получается плавный переход от погасания одного светодиода к зажиганию обратного, например, HL1 еще не полностью погас, а HL3 уже горит.
Триггер Шмитта
Как известно, оно обычно используется для преобразования медленно меняющегося напряжения в сигнал прямоугольной формы. Когда движок переменного резистора R1 находится в нижнем положении по схеме, транзистор VT1 закрыт.
Напряжение на его коллекторе высокое, в результате транзистор VT2 открыт, а значит, горит светодиод HL1. На резисторе R3 образуется обратное падение напряжения.
Рис. 7. Простой триггер Шмитта на двух транзисторах.
Медленно перемещая вверх по схеме движок переменного резистора, можно будет добиться обратного момента, когда транзистор VT1 резко откроется, а VT2 закроется. Это произойдет, когда напряжение на базе VT1 превысит падение напряжения на резисторе R3.
Светодиод погаснет. Если после этого сдвинуть движок вниз, триггер вернется в исходное положение — светодиод вспыхнет. Это произойдет, когда напряжение на движке будет меньше напряжения выключения светодиода.
Ждущий мультивибратор
Оно имеет устойчивое состояние и переходит в обратное только при подаче входного сигнала, при этом мультивибратор формирует импульс своей длительности независимо от длительности входного. Убедимся в этом, проведя эксперимент с предложенной конструкцией.
Рис. 8. Принципиальная схема ждущего мультивибратора.
В исходном состоянии транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 горит. Теперь достаточно кратковременно замкнуть гнезда Х1 и Х2, чтобы импульс тока через конденсатор С1 открыл транзистор VT1. Напряжение на его коллекторе уменьшится, а конденсатор С2 будет подключен к базе транзистора VT2 в такой полярности, что он закроется. Светодиод погаснет.
Конденсатор начнет разряжаться, ток разрядки будет протекать через резистор R5, удерживая транзистор VT2 в закрытом состоянии. Как только конденсатор разрядится, транзистор VT2 снова откроется, и мультивибратор вернется в режим ожидания.
Длительность импульса, генерируемого мультивибратором (длительность нахождения в неустойчивом состоянии), не зависит от длительности триггера, а определяется сопротивлением резистора R5 и емкостью конденсатора С2.
Если параллельно С2 подключить конденсатор такой же емкости, то светодиод не будет гореть в два раза дольше.