Транзисторный усилитель мощности радиостанции первой категории. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / ВЧ усилители мощности

 Комментарии к статье

Широко распространенное мнение о невозможности или больших трудностях построения широкополосного транзисторного усилителя мощности для радиостанции первой категории отталкивает большинство коротковолновиков от этой затеи.

Задача, поставленная автором, состояла в том, чтобы на примере действующего и находящегося в эксплуатации линейного усилителя мощности показать возможность построения, привести описание схемы и методики настройки высоконадежного транзисторного усилителя мощности, обеспечивающего выходную мощность не менее 150 Вт при безотказной работе выходных транзисторов в различных неблагоприятных условиях, таких как: работа на несогласованную нагрузку, обрыв или замыкание кабеля в антенно-фидерной системе, ошибки коммутации диапазонных фильтров, перегрев радиатора охлаждения транзисторов усилителя и другое.

При построении усилителя предпочтение было отдано биполярным транзисторам по ряду причин:

1. Доступностью и распространенностью биполярных транзисторов по сравнению с полевыми.
2. Большей температурной стабильностью и устойчивостью к перегрузкам и паразитным возбуждениям.
3. Простотой построения и согласования входных цепей. В состав усилителя входят: схема защиты в виде электронно-управляемого аттенюатора Г-образного типа, двухтактный широкополосный усилитель мощности с перекрытием по частоте от ! ,8 до 30 МГц, выполненный на биполярных транзисторах КТ957А, рефлектометр схемы защиты, источник питания с защитой от перегрузок по току и диапазонные фильтры нижних частот.

Основные характеристики широкополосного усилителя мощности:

- рабочий диапазон частот - 1,8...30,0 МГц;
- максимальная выходная мощность - не менее 150 Вт;
- коэффициент усиления по мощности - не менее 10 дБ;
- неравномерность коэффициента усиления в рабочем диапазоне частот - не более 2 дБ;
- КПД усилителя при максимальной выходной мощности - не менее 55%;
- входное сопротивление при КСВ не более - 2...50 Ом
- максимальный КСВ по выходу, при котором обеспечивается устойчивая долговременная работа усилителя - не более 3,0;
- уровень второй гармоники (без ФНЧ) - не более -30 дБ;
- уровень третьей гармоники (без ФНЧ) - не более -15 дБ;
- уровень гармонических составляющих на выходе (с диапазонными ФНЧ) - не более -55 дБ;
- напряжение питания - 25 В;
- максимальный ток потребления - 13 А.

Pис.1. Принципиальная схема усилителя мощности

Сигнал с трансивера поступает на Г-образное звено электронно-управляемого аттенюатора схемы защиты усилителя мощности при рассогласовании с нагрузкой. Аттенюатор построен на мощных pin-диодах VD5 и VD6. На транзисторах VT1 - VT4, VT6 собрана схема управления. Характерной особенностью этой схемы является поддержание постоянной величины суммарного тока, протекающего через диоды VD5 и VD6.

В рабочем состоянии усилителя транзистор VT2 схемы управления аттенюатора открыт, а VT3 закрыт. Через открытый pin-диод VD5 протекает ток порядка 120 мА. Падение напряжения на резисторе R9 является запирающим напряжением для второго pin-диода VD6. Максимальное ослабление мощности радиосигнала в последовательной цепи С5, VD5, С9 Г-образного аттенюатора составляет 0,ЗдБ.

При возникновении рассогласования усилителя мощности с нагрузкой, напряжение, вырабатываемое рефлектометром, через диод VD15 схемы "ИЛИ" поступает на базу транзистора VT6 дифференциального усилителя. Происходит перераспределение тока, протекающего через диоды VD5 и VD6, в результате чего увеличиваются потери радиосигнала по цепи С5, VD5, С9 до 30 дБ. Параллельная цепь С7, VD6, R8 и С10 Г-образного звена аттенюатора служит для стабилизации входного сопротивления усилителя мощности и обеспечивает постоянство сопротивления нагрузки трансивера. Так, при полностью открытом pin-диоде VD6 активная составляющая сопротивления цепи С7, VD6, R8 и С10 равна 50 Ом. В этом случае на резисторе R8 рассеивается вся мощность сигнала, поступающего на вход усилителя. С помощью резистора R1 производится регулировка порогового напряжения переключения электронно-управляемого аттенюатора. Светодиод H1 является индикатором рассогласования усилителя мощности с нагрузкой. Свечение светодиода импульсное. Частота свечения 25 - 30 Гц, определяется постоянной времени разряда конденсатора С12 через резистор R17 и входное сопротивление транзистора VT6.

Двухтактный усилитель мощности выполнен на транзисторах VT11 и VT12 типа КТ957А. Автономное напряжение смещения каждого транзистора усилителя мощности задается с помощью двух стабилизаторов, собранных на транзисторах VT7, VT9 и VT8, VT10.

Наличие автономных источников начального напряжения смещения выходных транзисторов, работающих в режиме В, позволяет устранить разброс коэффициентов усиления транзисторов и получить линейную амплитудную характеристику усилителя мощности. Регулировка начального напряжения смещения транзисторов осуществляется переменными резисторами R18 и R19. Стабилизаторы осуществляют одновременно температурную стабилизацию тока покоя выходных транзисторов усилителя мощности. В качестве температурных датчиков используются транзисторы VT7 и VT8 типа КТ904А, размещаемые рядом с транзисторами КТ957А.

Симметрирующий трансформатор Т1 с коэффициентом трансформации 4:1 согласует несимметричный 50-омный вход усилителя мощности с входными сопротивлениями транзисторов VT11 и VT12, активная составляющая которых равна 1,3...1,8 Ом.

Трансформатор Т2 обеспечивает подачу питания на коллекторные цепи транзисторов VT11 и VT12, симметрирование формы напряжения на коллекторах транзисторов с целью снижения уровня четных гармоник в коллекторной цепи, а также создание частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Симметрирующий трансформатор Т3 с коэффициентом трансформации 1:3 обеспечивает переход от низкого выходного сопротивления транзисторов к несимметричному выходу с сопротивлением, равным 50 Ом.

Корректирующие цепи R20, С20 и R21, С21 обеспечивают согласование входных сопротивлений усилителя и уменьшение коэффициента усиления на низких частотах. Контур, образованный вторичной обмоткой трансформатора Т 1 и конденсатором С15; цепь, состоящая из резисторов R26 и R27 и контура, образованного вторичной обмоткой трансформатора Т2 и конденсатором С27; в также контур, образованный первичной обмоткой трансформатора ТЗ и конденсатором С36, обеспечивают подъем амплитудно-частотной характеристики усилителя на верхних частотах (20 - 30 МГц).

Цепи коррекции АЧХ усилителя мощности позволяют получить неравномерность коэффициента усиления по мощности менее 2 дБ в частотном диапазоне от 1,8 до 30 МГц.

Диоды VD11, VD13 и VD12, VD14 служат для защиты транзисторов VT11 и VT12 от перенапряжения в коллекторной цепи.

В состав рефлектометра схемы защиты усилителя мощности входят: датчик отраженной волны, выполненный на трансформаторе тока Т4, конденсаторах С43, С44 и выпрямителе на диоде VD17; усилитель постоянного тока на транзисторах VT13, VТ14 и схема "ИЛИ" на диодах VD15 и VD16. Переменным резистором R37 устанавливается необходимый порог срабатывания схемы защиты по КСВ. Питание дифференциального усилителя электронно-управляемого аттенюатора осуществляется нестабилизированным напряжением +18 В. Питание цепей смещения выходных транзисторов усилителя мощности и УПТ рефлектометра осуществляется от стабилизатора напряжения, выполненного на микросхеме DA1 и регулирующем транзисторе VT5. Максимальный ток потребления но цени +12 В - не более 0,5 А. Регулировка выходного напряжения стабилизатора осуществляется резистором R15.

Источник питания коллекторной цепи усилителя мощности состоит из двухполупериодного выпрямителя, собранного по мостовой схеме на диодах VD7...VD10 и компенсационного стабилизатора на транзисторах VT15, VT16, VT17 и микросхеме DA2, имеющего защиту от перегрузок по току и К3. Для получения тока в нагрузке до 13 А применено параллельное включение двух регулирующих транзисторов VT15 и VT16 типа 2Т827А с выравнивающими сопротивлениями в цепях эмиттеров. Величина падения напряжения на одном из этих резисторов служит управляющим напряжением для схемы защиты по току. Регулировка выходного напряжения стабилизатора осуществляется переменным резистором R38. Падение напряжения на резисторе R46 используется для контроля тока усилителя мощности микроамперметром РЛ1 со шкалой не более 200 мкА. Светодиод Н2 служит для индикации режима перегрузки источника питания коллекторной цепи усилителя мощности. Светодиод Н2 служит для цепи усилителя, мощности. Светодиод Н2 гаснет, если ток нагрузки превысит пороговое значение.

В целях повышения надежности усилителя в цепях +12 В и +25 В включены предохранители на ток соответственно 0,5 А и 15 А.

Для фильтрации гармонических составляющих радиосигнала на выходе усилителя мощности установлены шесть диапазонных фильтров нижних частот 5-го порядка (рис.2) с чебышепской характеристикой, имеющие максимальный коэффициент отражения в полосе пропускания 10%, что соответствует КСВ < 1,2 и потери мощности - 0,2 дБ. Входные и выходные нагрузочные сопротивления 50 Ом. В таблице приведены номиналы элементов фильтров и их частоты среза (fcp).

Рис. 2

Реактивная мощность конденсаторов фильтров - 200 ВАр. Допустимо параллельное включение одинаковых конденсаторов с меньшей единичной величиной реактивной мощности, но суммарной - не менее 200 ВАр.

Таблица 1

Диапазон, МГц	fcp, МГц	С1,C3, пФ	С2, пФ	L1.L2, мкГн	Число витков	d/Д, мм
1,8	2,5	1300	2300	4,37	22	-/22
3,5	4,6	680	1300	2,37	17	-/22
7,0	8,7	360	620	1,25	10	-/22
10;14	16,0	200	360	0,68	12	22/12
18;21	25,0	120	240	0,44	9	20/12
24,9;28	35,0	91	160	0,31	6	10/12

Здесь: d - длина намотки. Д - внешний диаметр катушки

Диаметр и тип провода ПЭВ-2 1,2. Для диапазонов 1.8; 3.5 и 7,0 МГц катушки выполняются со сплошной намоткой. Закрепление витков осуществляется клеем БФ2.

Усилитель мощности собран на двух печатных платах, установленных на радиаторах охлаждения транзисторов усилителя. На первой печатной плате собран сам усилитель мощности, Г-образный аттенюатор, схема защиты и стабилизаторы напряжения смещения. Печатная плата установлена на радиаторе, на котором размещены транзисторы VT11, VT12, VT7, VT8 и pin-диоды VD5, VD6. Размеры радиатора 120х250х60 мм. Высота ребер - 45мм, расстояние между ними - 15 мм.

На второй печатной плате собраны стабилизаторы напряжений +12 В и +25 В. Печатная плата, регулирующие транзисторы VT5, VT15, VT16, диоды VD7 - VD10 и микросхема DA2 установлены на втором радиаторе охлаждения усилителя мощности.

Размеры этого радиатора 120х200х60 мм. Высота ребер и расстояние между ними такие же, как у первого радиатора.

Регулирующие транзисторы и диоды выпрямителей установлены на радиаторе на электроизолирующих прокладках, выполненных из алюминия с анодным оксидированным изоляционным покрытием.

Радиаторы охлаждения являются несущими элементами конструкции усилителя мощности. Так, первый радиатор с выходными транзисторами, ВЧ- и ПЧ-разъемами усилителя мощности является задней стенкой шасси, а второй радиатор выполняет роль боковой стенки.

Внутри корпуса шасси размещены диапазонные фильтры нижних частот с галетным переключателем диапазонов, электролитические конденсаторы С3 и С39 и трансформатор питания с габаритной мощностью не менее 350 Вт (на электрической схеме не показан).

В усилителе мощности применены следующие типы радиоэлементов: постоянные резисторы С2 - 33Н, МЛТ, С5-1 б MB; переменные резисторы - СП3 или СП5; конденсаторы С5 - С10, С32, С34, С33, С35-КМ-4, остальные - КМ-5, КМ-6 КТ-3, К 10-17; электролитические конденсаторы К50-6, К50-18; дроссели L1, L2, L3, L4, L5, L10 - ДМ0,6 или подобные.

Дроссели L6 - L9 намотаны на кольцевом магнитопроводе из материала 1000 НМ типоразмера К18х8х5 и содержат по 7 витков провода ПЭЛ-2 0,8.

Трансформатор Т1 выполнен из трех склеенных Ш-образных замкнутых магнитопроводов марки М2000 HМ типоразмера Ш5х5. Первичная обмотка содержит 4 витка провода марки МПО 0,35, пропущенного внутри паяных латунных прямоугольных каркасов, плотно вставленных в окна Ш-образного магнитопровода. Прямоугольные каркасы, соединенные между собой с одной стороны перемычкой, образуют объемный виток вторичной обмотки трансформатора Т1.

Трансформатор Т2 выполнен на кольцевом магнитопроводе марки 1000 НМ типоразмера К32 х 20 х 6. Трансформатор содержит 7 витков скрутки из 8 проводов марки ПУЛ-2 0,8 с шагом одна скрутка на сантиметр. Четыре провода скрутки образуют первичную обмотку, другие четыре - вторичную обмотку трансформатора. Виток связи выполнен проводом МПО 0,35, пропущенным через магнитопровод.

Трансформатор Т3 выполнен аналогично трансформатору Т1 из четырех склеенных Ш-образных замкнутых магнитопроводов марки М2000 НМ типоразмера Ш7х7.

Первичная обмотка трансформатора представляет собой объемный виток, вторичная выполнена из трех витков провода МПО 0,35, продетых внутри объемного витка.

Токовый трансформатор Т4 датчика отраженной волны выполнен на кольцевом магнитопроводе марки М20В42 типоразмера К20х10х5. Первичная обмотка представляет собой монтажный провод, пропущенный через магнитопровод, вторичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭЛШО 0,15.

Настройка усилителя мощности производится в следующем порядке. Вначале настраиваются все входящие устройства: стабилизаторы, рефлектометр, дифференциальный усилитель и другие, затем проводится комплексная настройка усилителя в целом.

Для настройки необходимы приборы: авометр, осциллограф с полосой рабочих частот до 50 МГц, анализатор спектра или измерительный приемник с диапазоном частот до 80 - 100 МГц, КСВ-метр, нагрузочный безиндуктивный резистор на мощность до 100 - 200 Вт, генератор стандартных сигналов Г4-118 или вседиапазонный трансивер с выходной мощностью не менее 20 Вт.

Налаживание усилителя мощности начинают с автономной проверки работы выпрямителей и стабилизаторов напряжения +12 В и +25 В.

Переменными резисторами R15 и R38 устанавливают требуемые по схеме значения напряжений.

Испытание стабилизатора напряжения +12 В производится при подключении нагрузочного сопротивления 15 Ом к эмиттеру транзистора VT5, при этом изменение выходного напряжения стабилизатора должно быть не более 0,1 В, а величина пульсаций на выходе - не более 50 мВ.

Проверка работы стабилизатора напряжения +25 В, определение порога срабатывания защиты по току производятся при подключении нагрузочного сопротивления величиной 1,5 - 4 Ом. Нагрузка выполняется в виде катушки с отводами из нихромовой проволоки диаметром 1 мм, навитой на керамическом каркасе с шагом 2 - 3 мм. Испытание стабилизатора проводится при помещении описанной нагрузки в трехлитровую банку с холодной водой. Величина тока контролируется амперметром со шкалой не менее 15 А. Стабилизатор должен устойчиво работать при токах нагрузки до 13 А. Пороговое значение тока, при котором выходное напряжение стабилизатора падает до 2...3 В, должно быть не более 14... 14,5 А.

Регулировку порога срабатывания защиты по току (1э) можно осуществить подбором резисторов R41 и R42.

Значение Ia может быть определено по формуле

Ia=1,4/R41=1,4/R42

Уменьшение выходного напряжения стабилизатора +25В при максимальном токе нагрузки должно быть не более 1 В, а величина пульсаций не более 400мВ.

Выбором величины резистора R30 можно установить максимальную температуру разогрева кристалла микросхемы DA2, установленной" на едином радиаторе усилителя мощности. При температуре радиатора выше +90°С срабатывает тепловая защита микросхемы DA2, сбрасывающая напряжение на выходе стабилизатора до нуля.

Настройка стабилизаторов напряжения смещения производится при отключенных базах выходных транзисторов VT11, VT12. В процессе настройки проверяется возможность регулировки выходного напряжения в пределах 0,5...0,65 В при максимальном токе нагрузки до 0,2 А.

Настройку стабилизаторов заканчивают установкой минимального значения выходного напряжения.

Настройка датчика отраженной волны традиционна и многократно описана в литературе. УПТ на транзисторах VT13, VT14 обеспечивает формирование напряжения на коллекторе VT13, равное +(0-0,7) В при отсутствии и +(10 - 11,5) В при наличии рассогласования нагрузки. Резистором R37 производится установка порога срабатывания схемы защиты по величине КСВ нагрузки более 3.

Работа дифференциального усилителя, являющегося схемой управления Г-образного звена аттенюатора на pin-диодах, проверяется при подаче на вход схемы "ИЛИ" (гнездо XS6) постоянного напряжения Uk, изменяющегося в пределах от 0 до 12В. При Uk=0 В на коллекторе VT2 должно быть напряжение +17 В, а на коллекторе VT3 - 0 В. Падение напряжения на резисторе R9 должно быть не менее 10 В. При Uk=7B регулировкой резистора R 1 добиваются переключения выходных транзисторов VT2, VT3 дифференциального усилителя и свечения светодиода H1. Интервал изменения Uk, при котором происходит переключение транзисторов VT2 и VT3, должен быть не более 0,7В. Проверка правильности работы pin-диодного аттенюатора проводится при продаче на вход XS1 ВЧ-сигнала ГСС или трансивера и измерении ВЧ-сигнала осциллографом на нагрузочном резисторе сопротивлением 51 Ом, включенном вместо первичной обмотки трансформатора Т1. При Uk=0 В ВЧ-напряжение на нагрузочном резисторе должно быть таким же, как на входе

XS1 во всем диапазоне рабочих частот усилителя и мощности ГСС или трансивера не более 20 Вт. При Uk=10 В и прочих равных условиях ВЧ-напряжение на нагрузочном резисторе должно быть в 30 и более раз меньше, чем на входе XS1.

Предварительно перед настройкой усилителя мощности цепь обратной связи, состоящая из R26, С25, R27, С26 и витка связи на симметрирующем трансформаторе Т2, должна быть разомкнута. Настройка усилителя мощности должна проводиться при постоянно включенной нагрузке сопротивлением 50 Ом, которая может быть выполнена как описано в [2]. В целях защиты мощных транзисторов при первых включениях усилителя мощности рекомендуется поставить предохранитель на ток 5 А.

Начальный ток транзисторов VT11, VT12 усилителя мощности выставляется вначале резистором R18 до значения 150... 200 мА, затем резистором R19 суммарный ток коллекторной цепи усилителя увеличивается до 300...400 мА.

Правильность включения витка связи проверяется на устойчивость усилителя мощности к ВЧ возбуждению при подаче на вход XS1 сигнала мощностью не более 0,5 - 1,0 Вт. При возбуждении усилителя, которое проявляется в резком возрастании коллекторного тока при плавном увеличении сигнала на входе, концы витка связи трансформатора Т2 меняются местами. При комплексной настройке усилителя в качестве генератора сигналов желательно использовать ГСС Г4-118, максимальное значение выходной мощности которого равно 3 Вт, а диапазон рабочих частот - 0,1 ...30 МГц. Подавая на вход усилителя мощности амплитудно-модулированный сигнал ГСС с глубиной модуляции не менее 50 % и амплитудой не более 10 В, переменными резисторами R18 и R 19 добиваются симметричной формы огибающей сигнала, наблюдаемой на экране осциллографа, подключенного к нагрузке. В процессе этой регулировки необходимо контролировать начальный ток коллекторной цепи усилителя мощности, который не должен превышать 300...400 мА. Конденсаторами С15, С27 и С36 добиваются подъема АЧХ усилителя мощности на частотах 25... 30 МГц. Контроль уровня мощности гармонических составляющих выходного сигнала усилителя, наличия высокочастотной или низкочастотной паразитной модуляции осуществляется с помощью анализатора спектра или измерительного приемника.

При возникновении паразитной модуляции в усилителе необходимо увеличить величины блокировочных конденсаторов в коллекторных и базовых цепях выходных транзисторов VT11 и VT12.

Окончательная проверка работы усилителя мощности производится совместно с трансивером, подключенным ко входу РА, при измерении величины напряжения на нагрузке на всех любительских диапазонах. Так как выходная мощность усилителя при этом будет достигать 200 Вт, а испытания могут носить длительный характер, необходим принудительный обдув радиатора усилителя мощности, обязательный при длительной работе.

Предварительная настройка системы защиты усилителя проводится регулировкой резистора R37 до появления свечения светодиода Н1 при уровне выходной мощности не более 30 - 40 Вт и сопротивлении нагрузки усилителя равном 200 Ом (КСВ-4).

Отключением нагрузки или ее замыканием проверяется срабатывание системы защиты усилителя. При правильной работе системы защиты ее окончательная доводка осуществляется при номинальной мощности усилителя.

Необходимо отметить, что уменьшая выходную мощность усилителя можно добиться нормальной его работы на сильно рассогласованную нагрузку. Измерение основных параметров настроенного усилителя мощности осуществляется с включенными диапазонными фильтрами нижних частот, настройка которых заключается в проверке соответствия частот среза значениям, приведенным в таблице 1.

Литература

1. Завражнов Ю. и др. Мощные высокочастотные транзисторы. - М.: Радио и связь, 1985.
2. Скрыпник В. Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры. - М.: Патриот, 1990.

Автор: В. Усов, г. Новосибирск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела ВЧ усилители мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Вечерний кофе сбивает биологические часы 01.10.2015 Мы пьем кофе, чтобы разогнать сон, однако эффект от него может быть гораздо более глубоким и долгим - исследователи из Колорадского университета в Боулдере выяснили, что кофе влияет на суточные ритмы, так что наши внутренние часы перестают совпадать с природным временем. Кофеин (напомним, что содержится он не только в кофе, но и в чае, в какао, в коле и в некоторых других продуктах) связывается с аденозиновыми рецепторами нейронов мозга. Аденозин не только входит в состав ДНК как одна из "букв" генетического кода, он также участвует в передаче самых разных сигналов, влияющих на метаболизм и физиологию. В частности, считается, что он подавляет процессы возбуждения в мозге, так что его замещение кофеином приводит к стимуляции мозговой активности. Но стимулирующее действие кофеина - не единственный эффект, и влияние его на циркадные ритмы некоторое время назад обнаружили в опытах с водорослями и мухами дрозофилами. Однако на людях это до сих пор не проверяли. Эксперимент Кеннета Райта (Kenneth Wright) и его коллег состоял в следующем: нескольким добровольцам за три часа до того, когда они обычно ложились спать, давали таблетки с дозой кофеина, соответствующей двойному эспрессо. Затем у них каждые полчаса брали на анализ слюну, чтобы оценить уровень гормона мелатонина, который отвечает за сонливость: он накапливается в темноте, сигнализируя, что пора спать, и считается одним из важнейших регуляторов суточного ритма. Оказалось, как пишут авторы работы в Science Translational Medicine, "двойной эспрессо" в таблетках за три часа до сна задерживал динамику мелатонина на 40 минут. То есть когда человек ложился спать, его организм полагал, что можно еще 40 минут что-то поделать. Похожим образом дела обстояли тогда, когда человека заставляли сидеть все три часа при ярком свете, как если бы все это время длился солнечный полдень. Свет - главный регулятор биологических ритмов, и уровень мелатонина, как было сказано, напрямую зависит от того, темно ли вокруг нас или светло, так что неудивительно, что у людей, которые находились на свету, уровень мелатонина запаздывал на целых 85 минут. Если же неурочное освещение и кофеин совмещали, никакого добавочного опоздания в биологических часах не было - скорее всего, из-за того, что свет задавал максимальный сдвиг стрелок, и кофеин сюда уже ничего добавить не мог. Чтобы понять молекулярный механизм циркадной задержки, использовали клетки остеосаркомы человека. Ранее удалось показать, что кофеин оказывает на них ровно такой же эффект, задерживая суточные колебания в активности генов, вовлеченных в управление суточным ритмом. И вот с помощью остеосаркомных клеток исследователи выяснили, что стимулирующий эффект кофеина и его способность вмешиваться в ход биологических часов опираются на отчасти разные молекулярные механизмы: стимуляция зависит от аденозиновых рецепторов А1, а сдвиг часов - от сходных, но все же отличающихся от них рецепторов А2. Сбои в суточных ритмах могут сильно навредить здоровью, поскольку и гормоны, и иммунитет, и прочие системы организма изменяют свою активность в соответствии с сигналом биологических часов. Например, смещение ритма ведет к гипервозбудимости иммунной системы: увеличивается число клеток, стимулирующих иммунный ответ в кишечнике, и в результате повышается риск развития беспричинного вялотекущего воспаления. С другой стороны, чувствительность к инсулину тоже зависит от времени суток, и, если биологические часы начнут идти неправильно, у нас может начаться ожирение: клетки станут постоянно поглощать глюкозу, а жир будет скапливаться в них бесполезным грузом. Так что во избежание проблем со здоровьем лучше не пить кофе перед сном, даже если на вас висит какая-нибудь срочная работа, которую нужно закончить до завтрашнего дня.

Другие интересные новости:

▪ Домашние животные отражают наш характер

▪ Портативные атомные часы

▪ Контроллер Marvell 88NV1160

▪ Компьютер для бушменов

▪ Xbox нового поколения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители низкой частоты. Подборка статей

▪ статья Пожинать лавры. Крылатое выражение

▪ статья Что делали барышни в дореволюционной России для достижения бледности лица? Подробный ответ

▪ статья Фига. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Асинхронные двигатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Малогабаритное переговорное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026