想想看

🏠 首页 《无线电》杂志 1986年 🔗 第2期 🔗 第40页 分类:新技术 🔗

1.附图所示为一典型的OTL电路,在讨论电路中自举电容C的作用时,小王认为它可以提高电路的增益,而小李则认为它可以提高输出为正半周时BG\(_{2}\)的基极驱动电流。他们两人究竟谁的说法正确?

图1
图1 🔍原图 (628×525)

2.一个标有220V、40W的灯泡,当把它接在如图所示的半波整流电路上时,它只能从电源得到20W的功率,因为半波整流电路只能让交流电半个周期的电流通过。这话对吗?为什么?

想想看答案

1.由于小王和小李都只说出了自举电容C的某一个方面的作用,因此都是正确的,也都不完全。

在图示电路中,输出信号电压是由BG\(_{2}\)、BG3的集电极(即信号地)与发射极之间取出的,通常由于R\(_{2}\)》R1,R\(_{2}\)》R3,R\(_{1}\)、R3上的信号电压可以忽略不计,所以可以认为R\(_{2}\)上的信号电压就是BG2、BG\(_{3}\)的输入电压。在没有电容器C时,这个电压加在BG2、BG\(_{3}\)的基极与集电极之间,输入、输出的公共端为集电极,BG2、BG\(_{3}\)为共集电极电路。当接入电容器C时,由于它的容量很大,对信号来说可以看作是短路,相当于将R2的上端(即A点)与BG\(_{2}\)、BG3的发射极接在一起,故R\(_{2}\)上的信号电压是加在BG2、BG\(_{3}\)的基极与发射极之间的,输入输出的公共端为发射极,BG2、BG\(_{3}\)为共发射极电路。由此可见,由于自举电容C的接入,使BG2、BG\(_{3}\)由共集电极电路(即射极输出器)变成了共发射极电路,因而使电路的增益提高了。所以从这一点讲,小王的说法是正确的。

另一方面,当输出为正半周时,K点电位可升高至接近于E\(_{C}\)。若没有电容C,BG2的基极将得不到足够的驱动电流,因此实际输出电压的正峰值无法接近于E\(_{C}\)。当接入电容C以后,静态时中点电位VK=\(\frac{1}{2}\)E\(_{C}\),由于R1很小,其直流压降可以忽略,所以电容器C两端的电压U\(_{AK}\)=1;2EC。由于C的容量很大且其两端电压不能突变,当有信号时,U\(_{AK}\)维持在\(\frac{1}{2}\)EC。这样,在输出正半周使U\(_{AK}\)升高时,VA也要升高,从而使BG\(_{2}\)的基极可以得到足够的驱动电流,于是输出的正峰值可以接近EC。所以说,从这一点讲,小李的说法也是正确的。(许茂祖)

2.由电路图可知,正弦交流市电经半波整流后,加到灯泡上的是半波脉动电压,其中流过灯泡的电流只是直流成份。因此灯泡消耗的功率即为直流功率。由电工理论可知,此时灯泡上的直流电压U\(_{O}\)=0.45E(E为交流市电的有效值,即 E=220V)。设灯丝电阻为R,则此时灯泡消耗的功率为PR=U\(_{0}\)\(^{2}\)/R=(0.45E)2/R。已知灯泡的标称功率P0为40W,即P\(_{0}\)=E\(^{2}\)/R=40W,由此得R=E2/P0,代入上式后,P\(_{R}\)=U0\(^{2}\)/R=(0.45E)2·P\(_{0}\)/E\(^{2}\)=(0.45)2 ×40=8.1W。

图2
图2 🔍原图 (477×286)

由上述计算可知,市电经半波整流后加在40W的灯泡上所消耗的功率不是20W,而只有10W左右。当然,这个计算结果是在假定灯丝电阻不随外加电压变化的条件下得到的。实际上灯丝电阻随外加电压的降低而略有减小(即灯丝温度低则电阻变小),所以实际消耗的功率会比上述结果稍大些。

上述结果可信吗?有笔者实测数据为证:整流二极管为2CP型,灯泡是25W的,测得E=227V,U\(_{0}\)=105V,则PR/P\(_{0}\)=U0\(^{2}\)/E2=105\(^{2}\)/2272≈0.2139。证明灯泡串接二极管后消耗的功率是不串接二极管时所消耗功率的百分之二十多些。(杨怀思)