Юный техник, 2015 № 12

Регулятор хода качелей (вверху) и вариант устройства качелей со спиральной биметаллической пластиной (внизу).

Вперед, Термобот?

И, наконец, упомянем еще одно интересное устройство — двуногий шагоход с применением биметаллических пластин, который создали инженеры из Токийского университета, использовав биметаллические пластины для изготовления шагающей конструкции Thermobot. Она может «ходить» по нагретой поверхности благодаря нагреванию и охлаждению пластин. Свою работу ученые представили на международной конференции по интеллектуальным системам и робототехнике IROS-2015 в Гамбурге (Германия).

Как уже говорилось, при нагревании биметаллической пластины один металл расширяется сильнее другого, в результате чего она изгибается. Последующее охлаждение возвращает ей первоначальную форму. Японцы применили это свойство к изготовлению шагохода. Особая развесовка ног приводит к тому, что после заваливания набок противоположная нога отклоняется вперед. Таким образом, Термобот и делает шаги, приподнимая одну ногу за другой, подобно человеку, пытающемуся пробежать по горящим углям.

Схема движения Термобота.

Работоспособность Термобота сохраняется только при определенных условиях, а именно: чтобы биметаллические пластины эффективно охлаждались, необходимо, чтобы поверхность для ходьбы была значительно теплее окружающей среды. В идеале разница температур должна составлять не менее 50 градусов. В эксперименте, записанном на видео, Термобот вышагивал но поверхности, нагретой до 170 °С, при температуре окружающего воздуха 26 °C.

Пока сложно представить себе практическое применение подобной технологии. Поэтому японцы ныне стараются доработать Термобот так, чтобы он функционировал при меньшей разнице температур. Тогда из него может выйти, например, забавная игрушка, не требующая электрического источника питания.

Публикацию подготовил Л. ПЕТРОВ

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Схемы «не по правилам»

_{(Окончание. Начало см. в «ЮТ» № 11 —2015 г.)}

Насколько автору известно, подобный РЧ-усилитель на транзисторе КТ368 использовался в одной промышленно выпускаемой станции гражданского СВ-диапазона 27 МГц.

Схему УРЧ с цитатой мы позаимствовали из замечательной статьи Л. В. Розова «Хитрая ВЧ-схемотехника радиоприемных устройств», которую можно найти на сайте http://www.jais.ru /write2.html.

На рисунке 2 приведен УВЧ, выполненный по схеме с ОБ (общей базой). Это не какой-то ВЧ-эквивалент, это реально работающая схема. Как видно из рисунка, здесь всего лишь один резистор, расчет которого требует только знания закона Ома.

Кстати, даже некоторые солидные преподаватели с учеными степенями пытались нам доказать, что такая схема работать не будет. Они, видимо, просто забыли, что когда U_бк

= 0, то это еще активный режим работы транзистора. В конечном итоге самый лучший критерий — практика. Спаять такую конструкцию можно за 10 минут.

Другие примеры использования биполярных транзисторов в барьерном режиме можно найти в той же статье автора про сверхрегенераторы. Там дана схема весьма чувствительного и экономичного сверх регенеративного УКВ-приемника, собранного на 7 транзисторах (рис. 3).

Рис. 3

Любопытно заметить, что первые 4 транзистора поставлены именно в барьерный режим. Это УРЧ (VT1), сверхрегенеративный каскад (VT2) и первые два каскада УЗЧ (VT3 и VT4). Поскольку в УЗЧ применена непосредственная связь между каскадами, транзисторы VT3 и VT4 работают при коллекторном напряжении около 0,5 В, равном напряжению базы последующего каскада. Такое решение вполне допустимо, поскольку в этих каскадах сигналы еще слабы и не превосходят по амплитуде 0,5 В. Последний усилительный каскад (VT5) и выходной эмиттерный повторитель (VT6 и VT7) работают уже в обычном режиме, при коллекторном напряжении около половины напряжения питания, и поэтому способны усиливать сигналы большей амплитуды.

Однако пора уже перейти к сути настоящей статьи. Оказывается, в описываемом режиме очень хорошо, и даже лучше биполярных, работают некоторые полевые транзисторы, а именно транзисторы с изолированным затвором. Из широко распространенных к ним относятся транзисторы серий КП301 и КП304. Для них этот режим (при напряжении затвора, равном напряжению стока) уже трудно назвать барьерным — он для них самый обычный, линейный.