Искусство схемотехники. Том 1 (Изд.4-е)
Шрифт:
2.23. Простая логическая схема на транзисторах и диодах
На рис. 2.77 представлена схема, которая решает задачу, рассмотренную в разд. 1.32: включение звуковой сигнализации (звонка) при условии, что одна дверца машины открыта и водитель находится за рулем.
Рис. 2.77. В этой схеме «сторожа» и диоды, и транзисторы образуют схему цифрового
В приведенной схеме все транзисторы работают как переключатели (находятся в режиме отсечки или насыщения). Диоды Д1 и Д2 образуют так называемую схему ИЛИ, которая выключает транзистор Т1, если одна из дверц открыта (переключатель замкнут). Однако потенциал коллектора Т1 сохраняет значение, близкое к потенциалу земли, и предотвращает включение звукового сигнала, если не замкнут переключатель П3 (водитель находится за рулем); при выполнении последнего условия резистор R2обеспечивает включение транзистора Т3 и на звонок подается напряжение 12 В.
Диод Д3 обеспечивает падение напряжения, благодаря которому транзистор Т1 будет выключен, если замкнуты переключатели П1 и П2, а диод Д4 предохраняет транзистор Т3 от индуктивных переходных процессов, возникающих при отключении звонка. Подробно мы рассмотрим логические схемы в гл. 8.
В табл. 2.1 приведены параметры группы малосигнальных транзисторов, широко используемых на практике, соответствующие им графики зависимости коэффициентов усиления по току от коллекторного тока представлены на рис. 2.78. См. также приложение К.
Рис. 2.78. Графики зависимости коэффициента усиления по току h21Эот коллекторного тока IК для группы транзисторов, параметры которых приведены в табл. 2.1 (по данным фирм-изготовителей). Возможен технологический разброс от изображенных типовых значений в пределах +100 %, —50 %.
Схемы, не требующие пояснений
2.24. Удачные схемы
На рис. 2.80 показаны два проекта схем с использованием транзисторов.
Рис. 2.80. a — дифференциальный усилитель со смещением, обеспечивающим нулевой температурный коэффициент усиления; б — световой интегратор.
K RК/rЭ; rЭ = kT/qTК;
2.25. Негодные схемы
Как известно, учатся на ошибках, и своих, и чужих. В этом разделе вашему вниманию предложена целая серия грубых ошибок, допущенных при разработке схем (рис. 2.81). Внимательно рассмотрите представленные схемы, подумайте, какие возможны варианты и никогда не делайте подобных ошибок!
Рис. 2.81. a — повторители со связью по переменному току;
Рис. 2.81. б — стабилизатор напряжения +5 В; в — двухтактный повторитель; г — источник тока;
Рис. 2.81. д — переключатель для больших токов; е — двухкаскадный усилитель; ж — дифференциальный усилитель;
Рис. 2.81. з — повторитель с нулевым смещением; и — усилитель переменного тока с большим коэффициентом усиления.
Дополнительные упражнения
(1) Разработайте схему транзисторного переключателя, которая позволила бы подключать к земле две нагрузки через насыщенные транзисторы n-р-n– типа. При замыкании переключателя А обе нагрузки должны находиться под напряжением, при замыкании переключателя Б мощность должна передаваться только в одну нагрузку. Подсказка: используйте в схеме диоды.
(2) Рассмотрите источник тока, изображенный на рис. 2.79.
Рис. 2.79.
(а) Определите ток Iнагр. Чему равен рабочий диапазон схемы? Считайте, что напряжение UБЭ составляет 0,6 В.
(б) Как будет изменяться выходной ток, если при изменении коллекторного напряжения в пределах выходного диапазона коэффициент h21э изменяется от 50 до 100? (При решении этой задачи следует учесть два эффекта.)