Tranzystor ostrzowy, wynaleziony w latach 40. bywał w końcu lat 40. i na początku lat 50. nazywany triodą krystaliczną lub triodą półprzewodnikową a nawet lampą tranzystorową (sic!). Historycznie rzecz biorąc był to pierwszy działający trójkońcówkowy wzmacniający przyrząd półprzewodnikowy, który można było wykorzystać w praktycznych aplikacjach. Historia zdarzeń prowadząca do jego odkrycia nie była wcale taka prosta, jak mogłoby się to z pozoru wydawać z pobieżnej lektury powszechnie dostępnych notatek encyklopedycznych. Z tego względu piszę, że tranzystor ostrzowy został odkryty w latach 40. a nie w grudniu 1947 r. Historia powstania tranzystora ostrzowego powinna zostać opisana w zupełnie innym artykule, ale nie czas teraz na to. Większość z Was cieszy się teraz słońcem i urlopami i tego się trzymajmy. Na historyczne wywody i wspominki przyjdzie pora w słotny czas.
Ponieważ sposób działania tranzystorów ostrzowych odbiega znacznie od działania tranzystorów warstwowych zwanych też złączowymi (stosowanych zresztą do dziś), postanowiłem nieco z tymi pierwszymi trochę poeksperymentować. Zakup fabrycznych tranzystorów ostrzowych oczywiście nie wchodził w grę: produkcja tranzystorów ostrzowych została zaniechana jeszcze w latach 50. (niektóre źródła twierdzą, że w latach 60). Polskie tranzystory ostrzowe serii TP były produkowane tylko w seriach doświadczalnych i dziś ich ze świecą szukać, nie mówiąc o sprawnych egzemplarzach. W związku z tym musiałem sobie tranzystory ostrzowe do eksperymentów po prostu wytworzyć.
Na opis wytwarzania tych tranzystorów także nie czas i nie miejsce w tym artykule. Planowany jest o tym osobny tekst i materiał filmowy. W tym krótkim artykule pokazuję natomiast działający odbiornik radiowy na tych wytworzonych tranzystorach. Schemat radia uwidoczniony jest na poniższym obrazku:
Jak widać, wszystkie tranzystory pracują w układzie ze wspólną bazą. Jest to charakterystyczne dla tranzystorów ostrzowych. Z czego to wynika?
Nie wdając się tu w zawiłości zasady działania tranzystora ostrzowego powiem jedynie, że współczynnik wzmocnienia tego tranzystora w układzie ze wspólnym emiterem, a więc poczciwa beta (czy jak kto woli h21e) jest w tych tranzystorach... mniejsza od jedności.
Natomiast większa od jedności jest alfa, a więc współczynnik wzmocnienia tego tranzystora ze wspólną bazą. Jest to stosunek zmiany prądu kolektora do prądu emitera przy stałym napięciu kolektor- baza. W dobrej jakości tranzystorach dochodzi ona do "zawrotnej" wartości: trzech
Mogłoby się z pozoru wydawać, że przy tak lichym współczynniku wzmocnienia prądowego wzmocnienie mocy pojedynczego stopnia nie może być duże. A jednak tak nie jest: o wzmocnieniu mocy decyduje nie tylko współczynnik wzmocnienia prądowego alfa, ale także stosunek rezystancji wyjściowej tranzystora do jego rezystancji wejściowej. Rezystancja wyjściowa jest rzędu 10000-15000 omów, a wejściowa 500-1000 omów. Wzmocnienie mocy w układzie ze wspólną bazą jest równe:
kp=alfa^2* Rwy/Rwe
A zatem nawet dla tranzystora ze współczynnikiem wzmocnienia prądowego alfa niższego od 1 wzmocnienie mocy może wynosić kilka czy kilkanaście razy. Natomiast dla tranzystora ze współczynnikiem wzmocnienia prądowego 2 czy 3 wzmocnienie mocy wynosić może kilkadziesiąt a czasami nawet może przekroczyć 100. Ponieważ rezystancje wejściowa i wyjściowa różnią się dość znacznie, konieczne jest dopasowanie. Najprościej jest je uzyskać stosując transformatory. Tak też uczyniłem w swoim radiu, używając transformatory międzystopniowe, które pierwotnie nawinąłem jako międzylampowe do układów z moimi lampami elektronowymi. Rdzenie użyłem od starych uszkodzonych transformatorów dzwonkowych, nawijając na uzwojeniu pierwotnym 8000 zwojów drutem emaliowanym miedzianym o średnicy 0,05 mm, na uzwojeniu wtórnym zaś 2000 zwojów tego drutu. Być może układ pracowałby lepiej z przekładnią 5:1. Transformator głośnikowy ma uzwojenie pierwotne zawierające 8000 zwojów nawinięte drutem emaliowanym miedzianym o średnicy 0,05 mm. Natomiast na uzwojeniu wtórnym mniej zwojów drutem grubszym. Przekładnia tego transformatora wynosi mniej więcej 60:1, a zastosowany drut ma średnicę 0,35 mm.
Obwód wejściowy na fale długie wykonałem z cewką koszykową. Cewka "górna" obwodu strojonego zawiera 500 zwojów drutu miedzianego emaliowanego 0,15 mm. Cewka "dolna" obwodu strojonego, dopasowująca do rezystancji wejściowej tranzystora zawiera 180 zwojów, a cewka antenowa 350 zwojów tego samego drutu, co cewka obwodu strojonego.
Kondensator strojony wykonałem samodzielnie jako zwijkowy, natomiast kondensator reakcyjny - gotowy trymer ze starego odbiornika radiowego. Jego pojemność wynosząca maksymalnie 30-50 pF jest wystarczająca. Całe radio jest zasilane z dwóch baterii 9V. Radio wymaga anteny (około 15 m) i uziemienia
Krótki film z działania radia można zobaczyć tutaj:
https://www.youtube.com/watch?v=rOxilChqO7Y
Fajne? Ranking DIY
