Продолжаю классифицировать резисторы по области применения. Предыдущая статья была о потенциометрических делителях. Сегодня разговор пойдёт о нагрузочных резисторах.
Применение в качестве нагрузок - это ещё одна область “деятельности” резисторов. Особенно часто резисторы в этом качестве применяются в электронике: в усилительных каскадах, в мультивибраторах, триггерах и т.п.
Обычно нагрузочные резисторы включаются последовательно в цепь, в которой протекает смешанный ток. То есть ток, который имеет как постоянную, так и переменную составляющие.
При этом постоянная составляющая поступает от источника питания, а переменная - от полезного сигнала. В этом случае задачей нагрузочного резистора будет являться разделение этих двух составляющих.
Посмотрим на схему. Через нагрузочный резистор протекает постоянный ток, создающий падение напряжения на этом резисторе. Допустим, что это напряжение будет в 5 В. При наличии полезного сигнала (когда ко входу усилителя подключен какой-то источник, например, выход головки воспроизведения магнитофона), ток через транзистор непрерывно изменяется - уменьшается и увеличивается. Это приводит к такому же изменению падения напряжения на нагрузочном резисторе.
Допустим, что падение напряжения на резисторе при этом изменяется в пределах 3…7 вольт. И разница между этими пределами (7 - 3) = 4 В - это уже не постоянное, а переменное напряжение, которое имеет частоту полезного сигнала. Так и происходит усиление сигнала транзистором: на входе, например, у нас сигнал с пределами 0…200 мВ, а на выходе будет сигнал 3…7 В.
Этот усиленный сигнал, то есть наше переменное напряжение (максимум 4 В) с частотой полезного сигнала, можно снять с нагрузочного резистора (то есть отделить его от постоянной составляющей) с помощью разделительного конденсатора и передать на следующий каскад усиления, чтобы усилить сигнал ещё больше. Конденсатор не пропускает постоянный ток, поэтому на следующий каскад попадёт только переменная составляющая.
При выборе нагрузочного резистора надо всегда помнить, что на нём падает напряжение и рассеивается мощность, которая выделяется в виде тепла. Поэтому можно рассчитать мощность рассеивания так:
Р = I * I * R
где Р - мощность рассеивания резистора, I - максимальный ток, протекающий через резистор, R - сопротивление резистора.
Ток можно рассчитать по закону Ома и по максимальному постоянному напряжению, которое падает на резисторе (в нашем примере это 7 В). Но можно не заморачиваться, и взять для расчёта напряжение питания - выше этого значения напряжение на резисторе всё равно не поднимется.
Ну а вообще после расчётов надо как минимум удвоить полученное значение мощности, чтобы получить необходимый запас надёжности. Например, если расчётное значение получится 0,35 Вт, то надо брать резистор на 1 Вт.
На этом всё. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…