Ламповый выпрямитель с регулируемым напряжением. Звуковой генератор на полупроводниковых триодах

В кенотронных выпрямителях для регулирования напряжения обычно применяют автотрансформаторы или омические потенциометры. В школьных условиях удобно иметь ламповый выпрямитель небольшой мощности с плавно регулируемым выходным напряжением. Работа подобных схем основана на применении электронных ламп с небольшим внутренним сопротивлением, величина которого изменяется при изменении потенциала сетки.

В журнале «Физика в школе», 1959 г., № 6, стр. 86—87, описан выпрямитель с применением лампы 6Н5С (для регулирования выпрямленного напряжения). Однако такой выпрямитель имеет плохую внешнюю характеристику, особенно при низком выпрямленном напряжении, которое уменьшается по мере роста тока нагрузки. За выходным напряжением приходится следить и вручную регулировать его, а это очень неудобно в том случае, если выпрямитель используют несколько групп.

Внешнюю характеристику выпрямителя этого типа можно значительно улучшить, построив его по схеме, указанной на рисунке 81.

Рис. 81. Схема лампового выпрямителя с регулируемым напряжением

Для улучшения работы выпрямителя используется плоскостной полупроводниковый триод П2Б. В качестве выпрямительной лампы применена наиболее распространенная лампа 6ПЗ, можно также применять лампы 6П6С, 6П9С. При небольших токах можно включать в каждое плечо выпрямителя по две лампы. После фильтра выпрямителя установлен потенциометр R₁ = 150 ком, которым регулируется напряжение. Сопротивления R₂= 30 ом и R₃ = 450 ом необходимы для получения управляющего тока в цепи эмиттера триода.

При регулировке напряжения потенциометром R₁ отрицательное напряжение подается не только на управляющую сетку лампы, но и на коллектор триода. При отрицательном напряжении на коллекторе и при отсутствии тока в цепи эмитгера сопротивление цепи коллектор — основание велико (незначительно шунтирует верхнюю часть потенциометра R₁).

При появлении тока в выпрямителе за счет сопротивлений R₂ и R₃ возникает ток эмиттера, а сопротивление коллекторного перехода уменьшается. Это приводит к шунтированию верхнего участка потенциометра R₁. Отрицательное напряжение на сетках выпрямительных ламп становится меньше, внутреннее сопротивление их автоматически, по мере роста тока, уменьшается, а напряжение на выходе остается постоянным или может даже нарастать.

На рисунке 82 показаны внешние характеристики выпрямителя. Кривая 1 — внешняя характеристика выпрямителя при отсутствии отрицательного смещения на сетках лампы; кривые 2, 3 и 4 — тоже для меньших напряжений; кривая 5 дана для сравнения с кривой 3. Она получена на том же выпрямителе, но без полупроводникового триода.

Рис. 82. Внешние характеристики выпрямителя

Таким образом, используя для обратной связи полупроводниковый триод, можно добиться в довольно больших пределах независимости выходного напряжения от тока нагрузки. При настройке нужно подобрать сопротивление R₃ такой величины, чтобы при увеличении нагрузки напряжение не изменялось. Сопротивление R₄ = 4 ком необходимо для того, чтобы стабилизировать самое низкое напряжение. В данном выпрямителе можно плавно изменять напряжение от 340 до 50 - в при максимальном токе 90 ма.

Данные трансформатора — первичная обмотка: 220 в, 1100 вт, ПЭ-0,6; вторичная обмотка: 2x300 в по 1500 витков ПЭ-0,25; на накал ламп: 6,3 в по 32 витка ПЭ-1,0. Сечение стали 10 см². Для выпрямителя можно использовать заводской силовой трансформатор от радиоприемника.

Сборку и демонстрацию выпрямителя можно осуществить на занятиях электротехнического или радиотехнического кружка.

Звуковой генератор на полупроводниковых триодах. Приводим описание самодельного звукового генератора, изготовленного на двух разных полупроводниковых триодах. На рисунке 83 приведена схема генератора звуковой частоты с широким диапазоном частот. Для этой схемы можно применить один из германиевых триодов (типа п-р-п: П8, П9, П9А и др.) и плоскостный триод (типа р-п-р: П13, П13А, П1А, ПІД, П1Е и др.).

Рис. 83. Схема генератора звуковой частоты

Частота генератора зависит от емкости, а следовательно, от положения переключателя П и от переменных сопротивлений R₂ и R₃. Сопротивление R₃ служит для грубой настройки генератора, а сопротивление R₃—Для более точной настройки и для предотвращения выхода триодов из строя. Для предупреждения изменения полярности питающего напряжения можно поставить диод-предохранитель Д.

Для питания могут быть использованы от одного до трех сухих элементов типа ФБС или какой-нибудь другой источник постоянного тока напряжением от 1 до 6 в. Установка очень экономична, потребляет ток около 10 ма, так что сухие элементы типа ФБС могут продолжительное время питать генератор. Если к зажимам СД подключить звуковую катушку громкоговорителя, то можно слышать звук, однако зажимы лучше соединить с гнездами адаптера какого-нибудь усилителя низкой частоты, например от кинопередвижки.

При помощи этого генератора вместе с усилителем низкой частоты и электронным осциллографом можно показать ряд опытов по акустике, механическим колебаниям и переменному току.