Транзисторы вошли в практическую радиоэлектронику уже тридцать с лишним лет назад, но и сегодня они все еще преподносят исследователям сюрпризы. Вот один из них. Полупроводниковые генераторы, разработанные харьковским изобретателем Е. П. Максимчуком, по всем правилам схемотехники работать не должны: необычайно малы напряжения питания транзисторов. Но они работают. Работают вопреки отсутствию убедительного теоретического объяснения. Убедиться в этом вы можете сами.
На рисунке приведена схема полевого проволочного телеграфа для игры "Зарница".
Основа ее -генератор, собранный на транзисторе V1. Выходное напряжение
генератора без нагрузки достигает 80 В при напряжении питания всего лишь
0,2-0,3 В. Это одна из особенностей схемы: как известно "по науке", для работы
транзистору обычно необходимо напряжение питания в несколько вольт
(полуторавольтовый источник питания в данном случае выбран только потому, что
сухой элемент или аккумулятор с напряжением питания в доли вольта трудно
найти). Другая, не менее удивительная особенность этой схемы - необычное
включение транзистора: между его базой и коллектором нет привычного
сопротивления, задающего транзистору смещение. После подключения наушников
(их сопротивление должно быть не ниже 1 кОм) амплитуда сигнала падает до 30В.
Этого напряжения вполне достаточно для громкого звукового сигнала. Схема
может работать до полного разряда элемента.
Трансформатор Тр1 имеет два обмотки, намотанные на броневом ферритовом
сердечнике с магнитной проницаемостью 2000, диаметром 13 мм. Обмотка 1
содержит 200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,13 мм; обмотка 2 - 20 витков
того же провода диаметром 0,3 мм.
Поговорим еще немного о возможностях применения подобной "неправильной" схемы.
Например, этим генератором можно проверять работоспособность трактов
средневолновых и длинноволновых радиоприемников. Спектр импульсного сигнала с
периодом звуковой частоты достаточно широк и определяется на низких частотах
периодом, а на высоких - длительностью импульса и его фронтов. В результате
практически оказывается перекрытым диапазон частот от 1000 Гц до 1,5 МГц.
Таким образом, можно собрать "щуп-генератор", который позволит оперативно
исследовать работоспособность как НЧ, так и ВЧ - тракта приемника. Поскольку
напряжение холостого хода на выходе генератора довольно высоко (80-100В), нет
необходимости подключать его к антенне непосредственно. Достаточно лишь
поднести щуп к антенному гнезду или к феррито-вой антенне. Поскольку полоса
излучаемых частот очень широка, ни о какой настройке приемника говорить не
приходится. Если возникнет необходимость снизить напряжение генератора,
достаточно будет нагрузить его сопротивлением примерно в 1 кОм, предусмотрев
делитель напряжения (см. рис.). Коэффициент деления можно выбрать любым по
необходимости. Следует лишь соблюсти одно условие: Rl + R2>= 1 кОм.
Следует отметить еще одну особенность работы транзистора в "неправильном"
режиме: частота сигнала очень сильно зависит от температуры окружающей среды.
Этот эффект можно использовать для регистрации температуры, используя
транзистор как датчик. Изменение периода колебаний в зависимости от
температуры происходит почти линейно, причем чувствительность такого
термометра достаточно высока.
Транзистор в режиме низковольтного питания можно применять также как
генератор непрерывных гармонических колебаний и в диапазоне высоких
частот - для этого придется использовать сверхвысокочастотные (СВЧ)
транзисторы. На рисунке - пример такой схемы на транзисторе КТ904А.
Частота генерации такой схемы при L1=0,62 мкГн и L2=1,32 мкГн будет лежать в
пределах 20 МГц. Сигнал на выходе генератора гармонический, и если исключить
температурное воздействие, то стабильность этого генератора будет достаточно
высокой: не хуже 10-4 в течение 1 часа. При напряжении питания
0,5-0,7В с него можно получить амплитуду гармонического колебания высокой
частоты около 6 В при нагрузке 3,6-5,1 кОм. Генератор можно согласовать и
на низкоомиую нагрузку (скажем, 51 Ом), но при этом возрастет ток потребления
от источника питания, который может доходить до 50 и более мА. Амплитуда
выходного напряжения при этом может составлять около 2 В.
Такой генератор можно использовать в качестве задающего генератора
фиксированной частоты в передающих устройствах различных радиоуправляемых
моделей. Преимущество этого генератора перед обычным в том, что его можно
жестко застабилизиро-вать по питанию, от изменения которого генератор
практически не будет зависеть. Только имейте в виду, что эксплуатация
приёмно-передающих радиоустройств независимо от их назначения требует
соответствующего разрешения Государственной инспекции электросвязи.
Разумеется, приведенные схемы не исчерпывают возможности применения
транзистора в режиме работы с необычно малым напряжением питания.
Инженер В. МИНСТЕР.
Copyright © R9AL 2011 Все права защищены
