Универсальный усилитель постоянного тока

Усилитель имеет два каскада усиления с гальванической связью (рис. 59). В первом каскаде усилителя применяется любой маломощный транзистор, например, типа П13, П14, П15. База первого транзистора соединена с положительным полюсом источника тока через потенциометр R₁ , а с эммитером соединено сопротивление р — n перехода второго транзистора, так что создается положительное смещение на базе первого транзистора, и оба оказываются закрытыми. При подаче отрицательного тока смещения на базу первого транзистора оба транзистора открываются.

В коллекторе второго транзистора включена катушка электромагнитного реле (типа РПН, РКН). Для определения возможности применения реле для данной схемы необходимо присоединить его к источнику тока напряжением 8—9 в. Если реле срабатывает и ток катушки не превышает 15 ма, то можно применить транзисторы П13—П15. Если ток катушки превышает 15 ма, то необходимо применить транзисторы П201—П203. Сопротивление катушек реле должно быть 100— 500 ом.

Усилитель имеет два входа. Первый вход используется для высокоомных параметрических датчиков — фотоэлемент, фотосопротивление, термосопротивление. Второй — для генераторных датчиков — селеновый фотоэлемент и др.

Общий коэффициент усиления по току где ß₁ и ß₂ — коэффициенты усиления применяемых транзисторов. Используя в схеме транзисторы даже с малыми ß, можно получить большие коэффициенты усиления реле. Если, например, ток срабатывания реле то реле сработает при входном токе усилителя:

Использование усилителя для фотореле. Для сборки фотореле достаточно к входу 1 подключить фотосопротивление ФСК-1. При отсутствии фотосопротивления можно на вход включить транзистор типа П13 со срезанным "колпачком. Эмиттер «фототранзистора» в этом случае соединить с базой первого транзистора. С помощью переменного сопротивления R₁ можно в больших пределах изменять чувствительность усилителя фотореле.

Термореле и терморегулятор. Включив к входу 1 термосопротивление типа ММТ (R — 50—200 ком), легко продемонстрировать термореле. Использовав нормально замкнутые контакты реле для управления лампой и поместив термосопротивление над ней, можно наблюдать периодическое включение и выключение лампы, показывающее, что температура термосопротивления и окружающего пространства изменяется от T₁ до Т₂ в небольших пределах. С помощью R₁ можно отрегулировать необходимое значение, которое будет автоматически поддерживаться терморегулятором (не более 120° С).

Усилитель реле при этом не должен нагреваться. Вместо термосопротивления можно применять транзистор.

Реле времени. В схеме реле времени (рис. 60) также используется усилитель, на вход которого подключается цепочка RC. Конденсатор С электролитический (500 мкф, 12—30 в).

При кратковременном замыкании кнопки КН конденсатор заряжается до напряжения источника питания, реле Р своими контактами включает лампу. Конденсатор разряжается через входную цепь усилителя — сопротивления R₂ и R₃. Ток разряда конденсатора открывает транзисторы. При снижении напряжения на конденсаторе, а значит, и тока через входную цепь усилителя транзисторы закрываются, реле выключает лампу — выдержка заканчивается.

Время выдержки можно подсчитать по формуле:

где R_BX — общее наибольшее входное сопротивление усилителя. Приведенные по схеме величины обеспечивают выдержку времени до 1 мин.

Применяя мощный транзистор во втором каскаде усилителя, можно демонстрировать безконтактное реле, включив вместо обмотки электромагнитного реле лампочку 6 в, 0,28 а. Подключив на вход 1 усилителя сопротивление 100—200 ком, создающее небольшой ток смещения на базы транзисторов, усилитель можно использовать для усиления сигналов звуковой частоты, например от детекторного приемника. В цепь коллектора второго транзистора нужно включить трансляционный громкоговоритель.

Безконтактное переключающее устройство (мультивибратор). Для демонстрации безконтактного переключающего устройства удобен мультивибратор, собранный на мощных транзисторах типа П201 (П203), схема которого представлена на рисунке 61.

В качестве коллекторных нагрузок используются лампочки б в, 0,28 а. При указанных величинах деталей период колебаний мультивибратора составляет 1,5—2 сек. Для симметричного мультивибратора необходимо подобрать транзисторы с одинаковыми коэффициентами усиления ß. Мультивибратор собирается на изоляционной панели, где монтаж можно выполнить наглядным, располагая детали подобно принципиальной схеме. Источник питания — две батареи КБС-Л-0,5, соединенные последовательно.