Главная  Резистор 

[0] [1] [ 2 ] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65]

Несмотря на исключительную простоту устройства с "гасящим" резистором, схема пригодна только для тех участков, у которых установившийся ток потребления не изменяется в процессе работы (как в рассмотренном примере с мультивибратором или в маломощных каскадах предварительного усиления). Если же потребляемый ток непрерывно и в значительных пределах изменяется в процессе работы (например, у мощных оконечных усилителей на транзисторах), то также непрерывно будет меняться и падение напряжения на гасящем резисторе, а следовательно, - и на самой схеме. Это всегда нежелательно, а в ряде случаев - недопустимо.

В этих случаях применяют потенциометрические делители, представляющие два последовательно соединенные постоянные резистора, подключенные непосредственно к плюсу и минусу источника питания.

Крайне важно понять и уяснить следующую истину: в потенциометриче-ском делителе падение напряжения на каждом из двух резисторов совершенно не зависит от их абсолютной величины, а зависит исключительно от соотношения значений их сопротивлений. Иными словами, к источнику питания напряжением 100 В можно подключить два последовательно соединенные резистора сопротивлением 3 и 7 кОм или в 30 и 70 кОм, или 3 и 7 МОм - во всех трех случаях на первом резисторе "упадет" 30 В, а на другом "останется" 70 В.

Так в.чем же разница? А разница офомная, и нагляднее всего понять ее можно на том же примере с мультивибратором. Давайте сначала подключим к нашему условному аккумулятору потенциометрический делитель из двух резисторов - 3 и 9 кОм. Поскольку напряжение аккумулятора равно 12 В, а сумма сопротивлений делителя - 12 кОм, то на каждом килооме "упадет" по 1 вольту.

8 результате на нижнем плече делителя окажется ровно 9 В, т. е. именно столько, сколько нам нужно.

Теперь подключим к "источнику" напряжения 9 В наш мультивибратор. И что же у нас получится? А получится, что в момент подключения на мультивибраторе окажется не 9, а только 2,5 В.

Почему же так получилось? А потому, что именно так и должно было получиться в строгом соответствии с законом Ома. Давайте для начала уясним, как понимать, что мультивибратор при напряжении в 9 В потребляет ток 10 мА? А зто значит, что мультивибратор вполне можно заменить обычным резистором сопротивлением 0,9 кОм Проверьте, если сомневаетесь.

Значит, подключая мультивибратор к нижнему плечу потенциометриче-ского делителя, мы как бы включаем параллельно резистору сопротивлением

9 кОм второй резистор сопротивлением 0,9 кОм. Но два параллельно соединенные резистора можно представить как один с общим сопротивлением R1 R2

R1+R2

ИЛИ в нашем случае где-то около 0,8 кОм.

И теперь оказывается, что наш потенциометрический делитель состоит из двух резисторов: 3 и 0,8 кОм (вместо 9 кОм!) А потому на верхнем плече теперь упадет не 3, а 9,5 В, а на нижнем соответственно останется только 2,5 В.

Если бы мы взяли вместо резисторов сопротивлением 3 и 9 кОм резисторы сопротивлением 300 и 900 Ом, то при ненагруженном делителе соотношение напряжений осталось бы таким же: 3 и 9 В, но в момент подключения мультивибратора зто соотношение изменилось бы на 4,8 и 7,2 В. То есть, в



момент подключения мультивибратора напряжение на нижнем плече упало бы уже не до 2,5, а только до 7,2 В.

Если бы в качестве плеч делителя мы взяли резисторы сопротивлением 30 и 90 Ом, то подключение мультивибратора уменьшило напряжение на нижнем плече делителя только на 0,2 В и вместо 9 В на нем осталось бы 8,8 В.

А если бы мы взяли... Впрочем, давайте остановимся, подведем итоги и сделаем важные выводы. Если потенциометрический делитель ни на что не нагружен, то совершенно безразлично, какова абсолютная величина сопротивления входящих в него резисторов. Коэффициент деления напряжения будет определяться только соотношением их сопротивлений.

Но картина резко меняется, когда к одному из плеч делителя подключается реальная нафузка. Степень влияния подключаемой нагрузки на коэффициент деления зависит исключительно от соотношения внутреннего (эквивалентного) сопротивления этой нафузки и сопротивления плеча делителя, к которому нагрузка подключается.

Если сопротивление нагрузки во много раз больше сопротивления резистора делителя (в 10 и более раз), то подключение нагрузки почти не сказывается на коэффициенте деления (как в последнем примере с нашим мультивибратором). И наоборот, при эквивалентном сопротивлении нагрузки, равном или меньшем, чем сопротивление плеча делителя, подключение делителя резко уменьшает полезное напряжение на рабочем плече делителя, делая бессмысленным использование потенциометрического делителя.

Но ведь в последнем примере с мультивибратором делитель из резисторов сопротивлением 30 и 90 Ом практически обеспечивал нужные нам 9 В. Более того, если уменьшить верхнее плечо делителя с 30 до 27 Ом, тогда при подключении мультивибратора к нижнему плечу на нем окажется точно 9 В, что нам и требовалось.

Значит, используя источник напряжением 12 В, к нему можно подключать 9-вольтовый мультивибратор либо через гасящий резистор сопротивлением 300 Ом, либо через потенциометрический делитель из двух резисторов сопротивлением 27 и 90 Ом Эффект будет один и тот же. А цена ?

В первом случае устройство будет потреблять от источника питания мощность, равную сумме мощностей, потребляемых самим мультивибратором и гасящим резистором, т. е.

Рпотр = 0,09 Вт + 0,03 Вт = 0,12 Вт

Во втором случае к мощности, потребляемой мультивибратором, добавится мощность, потребляемая самим делителем. Велика ли она? На этот вопрос нам ответит тот же закон Ома:

Рделит = R1 + R2 = 27 + 90 = 117 Ом;

и 12

Ro6m 117

= 0,103 А или округленно 0,1 А ,

Рделит = и I = 12 • 0,1 = 1,2 Вт плюс мощность, потребляемая самим мультивибратором.

Итого: 1,2 Вт + 0,09 Вт, округленно 1,3 Вт

Иначе говоря, мощность, потребляемая от источника питания во втором случае возрастает более, чем в 10 раз, причем 90% этой мощности теряется



совершенно бесполезно - на нагрев воздуха в помещении Так зачем же в таком случае вообще нужны потенциометрические делители

Не будем торопиться, а вспомним, что от потенциометрического делителя, состоящего из двух постоянных резисторов, всего один шаг до потенциометра - переменного резистора, номинальное сопротивление которого как бы равно сумме двух сопротивлений постоянного делителя, но наличие подвижного элемента, вращаемого осью управления, позволяет плавно и в широких пределах (от нуля до максимума) изменять соотношение плеч делителя и тем самым плавно изменять значение снимаемого с делителя напряжения

Изобретение потенциометра позволило использовать его не как делитель постоянного напряжения источника питания, а как регулятор уровня самых разнообразных электрических сигналов В любом радиоприемнике или телевизоре при помощи потенциометров, выведенных на лицевую панель управления, регулируют громкость и тембр звука, яркость, контрастность и цветовую насыщенность изображения, хотя с физической точки зрения, вращая ручки этих регуляторов, вы просто меняете соотношение плеч потенциометрического делителя и, как результат, - уровень "снимаемого" полезного сигнала Только и всего, и ничего более

Однако и простые потенциометрические делители не потеряли своего значения и находят широкое применение в тех цепях, где собственный ток потребления очень мал (например, в цепях питания базы транзисторов, особенно полевых) В них обычно используют достаточно высокоомные делители, чтобы мощность, потребляемая самим делителем, была несущественной В то же время применение именно делителей вместо гасящих резисторов обеспечивает стабильность снимаемого напряжения при значительных изменениях уровня полезного сигнала, что одиночный гасящий резистор обеспечить не в состоянии

Другая важнейшая сфера применения резисторов в радиотехнических схемах - использование их в качестве нагрузок Нагрузочные резисторы исключительно широко применяются в схемах "резистивных" усилительных каскадах, в мультивибраторах и триггерах, в устройствах селекции синхроимпульсов в телевизорах и по количеству занимают одно из первых мест в любом радиоэлектронном аппарате

Нагрузочные резисторы, как правило включаются последовательно в цепь протекания смешанного тока, состоящего из постоянной составляющей источника питания и переменной составляющей полезного сигнала Задача и назначение нафузочного резистора разделить зти две составляющие

По резистору, включенному, скажем в коллекторную цепь транзистора или в анодную цепь радиолампы, протекает некоторый постоянный ток, создающий падение напряжения на этом резисторе Пусть это падение напряжения составляет 5 В При наличии полезного сигнала ток через лампу или транзистор попеременно увеличивается и уменьшается, что естественно приводит к такому же попеременному увеличению и уменьшению падения напряжения на резисторе Пусть зти изменения находятся в пределах 2,5 7,5 В Эта разница (7,5 - 2,5 ) = 5 В представляет уже не постоянное, а переменное напряжение с частотой полезного сигнала, которое может быть "снято" (отделено от постоянной составляющей) при помощи разделительного конденсатора

При выборе типа нагрузочного резистора в первую очередь надо помнить, что он всегда работает в режиме выделения тепла, а потому, установив нужное номинальное значение его сопротивления и зная максимальное значение



[0] [1] [ 2 ] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65]

0.0008