Шаг за шагом. Транзисторы - [45]

Рис. 51.Батарейка и лампочка карманного фонаря позволяют на опыте убедиться в том, что транзистор, по сути дела, представляет собой два полупроводниковых диода.

Цель следующего опыта — доказать, что транзистор усиливает.

Включим абонентский громкоговоритель в коллекторную цепь транзистора в качестве нагрузки и подадим на коллектор напряжение — 9 в. (рис. 52). Можно подвести к транзистору и меньшее коллекторное напряжение, например 4,5 в, но при этом эффект усиления будет заметен меньше.

Рис. 52.Простейшие опыты позволяют убедиться в том, что с помощью транзистора можно усиливать слабый сигнал.

Для опыта нужен еще один источник тока — элемент Б_э на 1,5 в, с помощью которого мы будем имитировать слабый усиливаемый сигнал. Если присоединить «минус» элемента Б_э  к базе и периодически прикасаться выводом эмиттера к «плюсу» этого элемента (то есть непрерывно замыкать и размыкать цепь, как мы это делали в опытах с диодами), то в громкоговорителе будут слышны щелчки. Появятся они потому, что элемент Б_э  будет периодически отпирать транзистор (впрыскивать заряды из эмиттера в базу) и в коллекторной цепи будут появляться импульсы коллекторного тока. Эти импульсы и заставят в итоге колебаться диффузор громкоговорителя.

Если вы хотите убедиться в том, что щелчки в громкоговорителе появляются именно из-за отпирания транзистора, то попробуйте поменять полярность включения Б_э: «плюс» этого элемента соедините с базой, а «минус» — с эмиттером. При такой полярности элемент Б_э  будет еще сильнее запирать транзистор: «плюс» на базе не только не притягивает дырки из эмиттера, но наоборот — отталкивает их. Поэтому при обратной полярности элемента Б_э  импульсов коллекторного тока не будет и щелчков в громкоговорителе вы не услышите.

То, что при первоначальной полярности элемента Б_э  (на базе — «минус») и при прерывистом замыкании входной цепи появились импульсы коллекторного тока, говорит о том, что этим коллекторным током действительно можно управлять из входной цепи транзистора. Но как доказать, что при таком управлении может наблюдаться эффект усиления, что импульсы тока в выходной цепи транзистора могут оказаться мощней, чем импульсы тока в его входной цепи?

Для этого достаточно сравнить громкость щелчков, которые возникают в нашей усилительной схеме, и громкость щелчков, которые появляются, если периодически подключать к громкоговорителю один только элемент Б_э. Действительно, если отключить громкоговоритель от транзистора и периодически прикасаться к его выводам одним только элементом Б_э, то щелчки тоже будут слышны. Но они окажутся значительно тише тех щелчков, которые возникали при включении громкоговорителя в коллекторную цепь усилительного каскада.

А вот еще один опыт, позволяющий убедиться в том, что транзистор усиливает. Включите в его коллекторную цепь лампочку на 3,5 в и подайте напряжение на коллектор, но уже не 9 в, а 4,5 в. Теперь так же, как и в предыдущем опыте, подключите ко входу транзистора, то есть между базой и эмиттером, источник отпирающего напряжения — элемент Б_э на 1,5 в. Вы увидите, что даже под действием этого небольшого напряжения ярко загорится лампочка на 3,5 в. Разумеется, лампочка горит за счет другого источника энергии, за счет коллекторной батареи Б_к, которая дает 4,5 в. Но управляет энергией коллекторной батареи слабенький элемент Б_э, который сам, конечно, не в состоянии зажечь лампочку Л₁. В этом легко убедиться, подключив лампочку Л₁ непосредственно к элементу Б_э.

Следуя по пути, который был выбран нами при практическом знакомстве с полупроводниковыми диодами, сейчас следовало бы перейти от учебных опытов к практическим транзисторным схемам. Однако на этом участке пути, к сожалению, появляются серьезные препятствия. Мы пока еще слишком поверхностно знакомы с транзистором, слишком мало о нем знаем. Мы, по сути дела, знаем лишь одну транзисторную схему, которая в общем, упрощенном виде фигурирует на многих наших рисунках (рис. 36, 37, 40, 52 и др.). А эта схема далеко не исчерпывает всех возможностей включения транзистора. Более того, схема, с которой мы познакомились, применяется сравнительно редко, и она была выбрана для первого знакомства только потому, что позволяет легче всего пояснить принцип действия транзистора. На практике чаще всего применяется совсем иная схема, знакомство с которой у нас еще впереди.

И все же мы разберем несколько практических схем, не дожидаясь более детального знакомства с транзистором.

Начнем с уже имеющегося у нас детекторного приемника, включив в него вместо диода эмиттерный переход транзистора. Эмиттерный переход — это тот же полупроводниковый диод, и поэтому он прекрасно справится с детектированием сигнала. В этом легко убедиться, заменив в схеме рис. 43—1 диод Д₁ эмиттерным переходом любого транзистора. Коллектор при этом никуда не подключается, «висит в воздухе».

Однако мы заменили диод транзистором совсем не для того, чтобы доказать, что эмиттерный переход может быть детектором. Это было ясно и без экспериментальных доказательств. Мы включили вместо диода транзистор для того, чтобы хоть в какой-то степени использовать его усилительные способности.