Текст
                    МАЛОГАБАРИТНАЯ
РАДИОАППАРАТУРА
СПРАВОЧНИК
РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
Издание третье,
переработанное
и дополненное
„НАУКОВА ДУМКА", КИЕВ-1975


6Ф2.1@83) М19 УДК 621.396C) В справочнике содержатся основные сведения, необходи- необходимые радиолюбителям, занимающимся разработкой и изготов- изготовлением малогабаритной радиоаппаратуры. Приводится множе- множество схем передающих и радиоприемных устройств (в том числе и радиолюбительских конструкций), а также их отдель- отдельных узлов. В многочисленных таблицах заключены основные данные электро- и радиоматериалов, полупроводниковых при- приборов, малогабаритных элементов радиоаппаратуры, в том числе и микромодульных, микрофонов, громкоговорителей, аккумуляторов, гальванических элементов и батарей, магнито- магнитофонов. Может быть полезен радиолюбителям, инженерам и техни- техникам, работающим в области радиоэлектроники. Авторы: Р. М. ТЕРЕЩУК, К. М. ТЕРЕЩУК, А. Б. ЧАПЛИНСКИЙ, Л. Б. ФУКС, С. А. СЕДОВ Редакция справочников М М221@4) — 75 379~75 (с) Издательство «Наукова думка», 1975 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящий справочник является третьим переработанным и допол- дополненным изданием. Полностью переработаны главы IV и XIII, остальные переработаны частично и дополнены новыми сведениями, в частности о радиоматериалах, радиодеталях, усилителях, радио- радиоприемных устройствах, магнитофонах, источниках питания. Введен материал по использованию полевых транзисторов и микросхем. Цель справочника — дать радиолюбителю основные сведения, необходимые для разработки и изготовления малогабаритной радио- радиоэлектронной аппаратуры. Принцип действия тех или иных устройств и физические процессы, происходящие в них, как правило, не опи- описаны. Расчетные формулы приведены в виде, удобном для практиче- практического применения. При подготовке настоящего издания авторы учли критические замечания и некоторые пожелания читателей, высказанные ими в письмах. В конце справочника приведен список рекомендуемой литера- литературы, ссылки на которую в тексте заключены в квадратные скобки. Главы I, II, III, V, VI, VII, X, XI и § 3—5 главы XII напи- написаны Р. М. Терещуком, IV и XIII —К. М. Терещуком, VIII — А. Б. Чаплинским, IX—-Л. Б, Фуксом, § 1, 2 главы XII — С. А. Седовым. Критические замечания и пожелания просим направлять по адресу: 252004, Киев-4, Репина, 3, издательство «Наукова думка».
Глава I ЭЛЕКТРО- И РАДИОМАТЕРИАЛЫ § 1. Проводники Основные свойства некоторых проводников низкого сопротивления приведены в табл. 1.1,* а некоторых сплавов высокого сопротив- сопротивления — в табл. 1.2. Таблица Ы Основные свойства некоторых проводников низкого сопротивления Таблица 1.2 Основные свойства некоторых сплавов высокого Сплав Удельное сопротивление при темпера- температуре 20° С, Ом«мм2/м ткс (в преде- пределах 0— 100° С), %/град сопротивления Макси- Максимальная рабочая темпера- температура, °С Темпера- Температура плав- плавления, °С Плот- Плотность, г/см2 Алюминий Бронза фосфористая Золото Латунь Медь электротехническая Никель Олово Платина Свинец Серебро Сталь Уголь Хром Цинк Константан Манганин Нейзильбер Никелин Нихром Реотан Фехраль Хромаль 5 Материал Удельное со- сопротивление при темпера- температуре 20° С, Ом^мм2/м ткс, %/град Темпера- Температура плав- плавления, °С Плот- Плотность, г/см3
Для изготовления образцовых резисторов, магазинов сопро- сопротивлений, шунтов и добавочных сопротивлений к вольтметрам применяют константан и манганин, обладающие малым темпера- температурным коэффициентом сопротивления ТКС*.Манганин в кодтакте с медью, кроме того, характеризуется малой термо-э. д. с. Для изготовления реостатов и балластных резисторов ис- используют константан, нейзильбер, никелин и реотан, а в нагрева- нагревательных приборах — нихром, фехраль и хромаль. § 2. Медные обмоточные провода Медные обмоточные провода предназначены для изготовления обмо- обмоток трансформаторов, дросселей, реле, катушек резонансных кон- контуров и т. п. Эти провода могут иметь эмалевое покрытие, покры- покрытие из волокнистых материалов или комбинированное покрытие из эмали и волокнистых материалов. Марки медных обмоточных проводов, выпускаемых с малыми диаметрами, и характеристика их изоляции приведены в табл. 1.3, а основные данные — в табл. 1.4 и 1.5. Таблица 1.3 Характеристика изоляции некоторых медных обмоточных проводов Марка провода Характеристика изоляции Диаметр медной жилы, мм Эмаль обладает лучшими электроизоляционными свойствами, чем волокно, поэтому провода с волокнистой изоляцией имеют значительно больший диаметр, чем эмалированные. Если при изготовлении обмотки или в процессе работы катушки провод испытывает повышенные механические воздействия, сле- следует применять провода, покрытые высокопрочной эмалью (мар- (марки ПЭВ, ПЭЛР, ПЭВТЛ), или с дополнительной обмоткой из хлопчатобумажной или шелковой пряжи. Провода марок ПЭВТЛ-1 и ПЭВТЛ-2 характеризуются срав- сравнительно высокой термостойкостью (до 130° С, а при кратковре- кратковременном нагреве—до 180° С), большим сопротивлением изоляции и сравнительно малым 1& б. Эти провода можно залуживать путем * ТКС — коэффициент, равный относительному изменению сопротивления при из- изменении температуры на 1° С. ПЭВ-1 ПЭВ-2 ПЭВТЛ-1 ПЭВТЛ-2 ПЭВШО ПЭЛ ПЭЛР-1 ПЭЛР-2 ПЭЛУ пэлшо ПЭМ-1 ПЭМ-2 ПЭМ-3 пэтв пзтк Высокопрочная эмаль в один слой » » » два слоя Высокопрочная термостойкая эмаль в один слой! » » » в два слоя | Высокопрочная эмаль и обмотка из искусствен- искусственного шелка Лакостойкая эмаль Высокопрочная полиамидная эмаль в один слой! » » » в два слоя / Лакостойкая эмаль (утолщенный слой) » » и один слой обмотки из на- натурального шелка Высокопрочная эмаль (металвин) в один слой 1 » » » в два слоя <• » » » в три слоя * » теплостойкая эмаль Теплостойкая эмаль
Таблица 1.4 Основные данные медных обмоточных проводов малых диаметров Диаметр мед- медной жилы, мм Сечение меди, мм2 Сопротивле- Сопротивление 1 м про- провода при 20° С, Ом Допустимая нагрузка при плотности то- тока 2 А/мм2, А ПЭЛ ПЭВ-1 ПЭЛШО Таблица Г.5 Пробивное напряжение изоляции обмоточных проводов Диаметр медной жилы, мм Пробивное напряжение, В ПЭЛ | ПЭЛУ | ПЭВ-1 ( ПЭВ-2 I ПЭЛР-1 | ПЭЛР-2 | ПЭТК. Диа- Вес Диа- Вес Диа- Вес метр, 100 м, метр, 100 м, метр, 100 м, мм г мм г мм г
погружения в расплавленное олово или припой, а также при по- помощи паяльника без предварительной зачистки и без применения флюсов. Высокочастотные обмоточные провода (литцендраты) предназ- предназначены для изготовления катушек индуктивности резонансных контуров. Они состоят из пучка эмалированных проволок диаметром 0,05; 0,07; 0,1 или 0,2 мм каждая, обмотанного одним (марки ЛЭШО) или двумя (марки ЛЭШД) слоями натурального шелка, одним слоем полиамидного шелка (марки ЛЭП) или одним слоем полиамидного шелка и одним слоем капрона (ЛЭПКО). Благодаря определенному расположению проволок в пучке ослабляется поверхностный эффект и, следовательно, уменьша- уменьшается сопротивление провода токам высокой частоты. Провода марок ЛЭП и ЛЭП КО перед лужением можно не зачи- зачищать; не обязательно также применение вспомогательных травиль- травильных составов. Данные высокочастотных обмоточных проводов приведены в табл. 1.6 Данные высокочастотных обмоточных проводов Таблица 1.6 Диаметр проволо- проволоки, мм Число прово- проволок Сечение провода, мм2 Диаметр провода, мм ЛЭШО ЛЭШД ЛЭП лэпко Сопротив- Сопротивление 1 км провода, Ом § 3. Обмоточные провода высокого сопротивления Обмоточные провода высокого сопротивления используются для изготовления проволочных резисторов и шунтов. Термостойкость этих проводов, так же как и медных, определяется материалом изоляции. Основные данные обмоточных проводов высокого сопротивле- сопротивления приведены в табл. 1.7, 1.8 и 1.9. Выпускается два класса манганинового провода. Температур- Температурный коэффициент сопротивления проводов класса А находится в пределах от +3 . 10—^ до —4 • 10~^, класса Б — от +6 • 10—§ до —6 . \0~~1. Для малогабаритных высокоомных резисторов повышенной стабильности выпускают провода диаметром 6—10 мкм в сплош- 8
Таблица 1.7 Обмоточные провода высокого сопротивления Марка * провода Характеристика изоляции Диаметр жилы, мм Константановые провода ПШДК ПЗБОК ПЭВКМ-1 ПЭВКМ-2 ПЭВКТ-1 ПЭВКТ-2 ПЭК ПЭШОК Два слоя обмотки из шелка Эмаль и один слой обмотки из хлопчатобумаж- хлопчатобумажной пряжи Один слой высокопрочной эмали I Два слоя » » ) Один слой » * \ Два слоя » » } Лакостойкая эмаль Эмаль и один слой обмотки из шелка ПШДММ ПШДМТ ПЭВММ-1 ПЭВММ-2 ПЭВМТ-1 ПЭВМТ-2 ПЭММ ПЭМТ пэмс пэшомм пзшомт Один слой высокопрочной эмали | Два слоя » » I Один слой » » 1 Два слоя » » ] Лакостойкая эмаль Высокопрочная эмаль Эмаль и один слой обмотки из шелка 1 » » » » » » » | Нихромовые провода ПЭВНХ-1 ПЭВНХ-2 ПЭНХ Один слой высокопрочной эмали Два слоя » » Лакостойкая эмаль * Последняя буква марки провода означает: М — мягкий провод; Т — твер- твердый провод; С — стабилизированный провод. Таблица 1.8 Сопротивление 1 м провода высокого сопротивления, Ом Диаметр провода, мм Манганин Константан Нихром мягкий твердый мягкий твердый Х15Н60 Х20Н80 Материал провода 9
Продвлжение табл. 1.8 Диаметр провода, мм Материал провода Манганин мягкий твердый Константан мягкий твердый Нихром Х15Н60 Х20Н80 ной стеклянной изоляции. Стеклянная изоляция обладает высо- высокими электроизоляционными свойствами, но она очень хрупкая. Эти провода сортируют по их со- таблица 1.9 противлению на единицу длины. Микропровода марки ПССМ из манганина Сопротивление 1 м провода, Ом Диаметр провода, мкм § 4. Монтажные провода Монтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции. Провода с волокнистой изоля- изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных услови- условиях! когда исключена возможность конденсации воды в аппаратуре и отсутствуют резкие климата ческие изменения. Провода в полиэтиленовой, полихлорвиниловой и резиновой изоляции применяются в условиях повышенной влажности, при рез- резких колебаниях температуры. Монтажные провода с изоляцией из кремнийорганической ре- резины изготовляются сечением 0,75—95 мм2 и предназначены для работы при напряжениях до 380 В и температуре до 180° С. По конструкции токопроводящей жилы различают однопро- волочные негибкие и многопроволочные гибкие монтажные про- провода. У последних токопроводящие жилы свиты из тонких медных проволок. Основные данные монтажных проводов некоторых марок при- приведены в табл. 1.10. § 5. Припои и флюсы Припой выбирают в зависимости от вида соединяемых металлов или сплавов, размера деталей, требуемой механической прочности и устойчивости против коррозии, Для пайки толстых проводов ис- 10
Таблица 1.10 Основные данные монтажных проводов некоторых марок Марка провода МГВ МГВЭ* МГШ МГШД МГШДЛ мгшдо мпм мшв Характеристика Многопроволочный, изолиро- изолированный полихлорвинилом То же, экранированный Многопроволочный, изолиро- изолированный оплеткой из искус- искусственного шелка Многопроволочный, изолиро- изолированный двойной обмоткой из искусственного шелка То же, лакированный Многопроволочный, изолиро- изолированный двойной обмоткой и оплеткой из искусствен- искусственного шелка Многопроволочный, изолиро- изолированный полиэтиленом Многопроволочный, изолиро- изолированный двойной обмоткой из искусственного или про- пропитанного натурального шелка и полихлорвинилом Номиналь- Номинальное сече- сечение жилы, мм2 0,1 0,2 0,35 0,5 0,75 1,0 0,1 Л 9 и,/ 0,35 0,5 0,75 1,0 0,05 0,07 0,1 0,05 0,07 0,1 0,2 0,35 0,5 0,05 0,1 0,2 0,35 0,5 0,05 0,07 0,1 0,2 0,35 0,5 0,75 1 П 1« у) 1,5 2,5 0,12 0,2 0,35 0,5 0,75 1 П 1, и 1,5 0,07 0,2 0,5 0,75 1,5 Макси- Максимальный наружный диаметр, мм 1,4 1,5 1,7 1,9 2,1 2,5 1,8 1 Я 1,0 2,1 2,3 2,5 2,9 0,6 0,7 0,8 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,3 0,8 1,0 1,3 1,4 1,5 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 1 9 2',3 2,7 1,0 1,1 1,3 1,45 1,9 9 1 <ь, 1 2,4 1,0 1,6) 2,0 1 Ч 2,7 ) Макси- Максимальное рабочее напряже- напряжение, В 220 220 24 60 250 100 250 380 1 ППП ЮОО 1186 От —60 до Ц-70 От —60 до +90 От -60 до +00 От^-60 до +100 От —60 до +90 От —50 до +100 *-ч_ ел ОТ —50 _л 1 Т(\ до +70 11
Продолжение табл. 1.10 Марка провода МШП ПМВ ПМВГ ПМОВ пмп Характеристика Однопроволочный, изолиро- изолированный обмоткой из шелка и полиэтиленом Однопроволочный, изолиро- изолированный полихлорвинилом Многопроволочный, изолиро- изолированный обмоткой из хлоп- хлопчатобумажной пряжи или стекловолокна и полихлор- полихлорвинилом Однопроволочный, изолиро- изолированный обмоткой из хлоп- хлопчатобумажной пряжи или стекловолокна и полихлор- полихлорвинилом Однопроволочный, изолиро- изолированный полиэтиленом Номиналь- Номинальное сече- сечение жилы, мм2 0,07 0,2 0,5 0,75 1,5 0,2 0,5 0,75 0,2 0,35 0,5 0,75 0,2 0,35 0,5 0,75 0,2 0,5 Макси- Максимальный наружный диаметр, мм 1,0 1,6 ) 2,0 1 2,3 Г 2,7 ) 1,3 1,8 2,2 2,0 2,2 2,4 2,6 1,9 2,0 2,1 2,3 1,4 1,7 Макси- Максимальное рабочее напряже- напряжение, В 380 1000 380 Пределы рабочих темпера- температур, °С От -50 ДО +70 От -60 до+70 * Указан максимальный диаметр с экраном. пользуют припой с температурой плавления более высокой, чем для пайки тонких проводов. В некоторых случаях необходимо учитывать и электропроводность припоя. К мягким припоям относятся сплавы на оловянной, свинцовой, висмутовой, кадмиевой и цинковой основах. Основные данные оло- вянно-свинцовых припоев приведены в табл. 1.11, К твердым припоям относятся медно-цинковые (ПМЦ) и сереб- серебряные (ПСр). Для пайки алюминия и его сплавов применяют специальные припои. Флюсы предназначены для растворения и удаления окислов с поверхности спаиваемых деталей. Флюсы должны надежно за- защищать поверхности металла и припоя от окисления. Выбор флюса зависит от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от вида монтажно-сбо- рочных работ. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюсы разделяют на активные (кислотные), бескислотные, активированные, антикоррозийные и защитные. Активные флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхности металла, что обеспечивает высокую механическую прочность соединения. Такие флюсы используют в тех случаях, когда можно полностью удалить их остатки с поверхности соеди- 12
Таблица 1.11 Основные данные оловянно-свинцовых Марка припоя * ПОС-90 ПОС-60 ПОС-50 ПОС-40 ПОС-30 ПОС-18 ПОС-4-6 Химический состав, % Олово — 89—90; сурь- сурьма — 0,15; свинец — остальное Олово — 59—61; сурь- сурьма — 0,8; свинец — остальное Олово — 49—50; сурь- сурьма — 0,8; свинец — остальное Олово — 39—41; сурь- сурьма—1,5—2,0, свинец— остальное Олово — 29—30; сурь- сурьма — 1,5—2,0; сви- свинец — остальное Олово — 17—18; сурь- сурьма—2,0—2,5; сви- свинец — остальное Олово — 3—4; сурь- сурьма — 5—6; свинец — остальное припое Темпера- Температура плав- плавления, °С 222 190 222 235 256 277 265 9 Прочность при растя- растяжении, кГ/мм2 4,3 4,1 3,6 3,2 3,3 2,8 5,8 Примечание Для пайки деталей и узлов, подвергающихся в дальней- дальнейшем серебрению или золоче- золочению Для пайки ответственных деталей, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки, а также когда требуется повышенная механическая прочность Для пайки ответственных де- деталей, когда допускается более высокая температура нагрева Для пайки менее ответствен- ответственных токопроводящих деталей, когда допустим более высо- высокий нагрев Для лужения и пайки менее ответственных и механических деталей из меди, ее сплавов, стали Для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, для лужения перед пайкой Для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем * Цифра соответствует процентному содержанию олова нения и основного металла. При монтаже электро- и радиоаппара- радиоаппаратуры активные флюсы применять нельзя. Бескислотные флюсы изготовляют на основе канифоли, которая при пайке очищает поверхность от окислов и защищает ее от окис- окисления. Эти флюсы широко используют при монтаже радиоаппара- радиоаппаратуры, Активированные флюсы изготовляют на основе канифоли с до- добавкой активизаторов. Эти флюсы пригодны для соединения метал- металлов и сплавов, плохо поддающихся пайке. Антикоррозийные флюсы не вызывают коррозии после пайки. Защитные флюсы не оказывают химического воздействия на металл и предохраняют ранее очищенную поверхность металла от окисления. К защитным флюсам относятся неактивные материалы: воск, вазелин, оливковое масло, сахарная пудра и др. Состав и области применения некоторых флюсов приведены в табл. 1.12. 13
Активные флюсы Хлористый цинк — 25—30; соля- соляная кислота — 0,6—0,7; вода — остальное При пайке деталей из черных и цветных металлов Флюс-паста: хлористый цинк (насыщенный раствор) — 3,7; ва- вазелин (УН-1 или УН-2, ГОСТ 782—59)—85; дистиллиро- дистиллированная вода — остальное Флюс КЭЦ: канифоль — 24; хло- хлористый цинк — 1; спирт этило- этиловый — остальное При пайке цветных и драгоцен- драгоценных металлов, а также соответ- соответственных деталей из черных металлов Флюс-паста: канифоль — 16; хло- хлористый цинк — 1; вазелин тех- технический — остальное То же. Обеспечивает получение соединений повышенной проч- прочности Бескислотные флюсы Канифоль (светлая) ГОСТ 797—55 При пайке меди, латуни, бронзы, во время электромонтажных работ мягкими и легкоплавкими при- припоями Флюс КЭ: канифоль — 15—28; спирт этиловый — остальное То же. Удобен для переноса в труднодоступные места Глицерино-канифольный флюс: канифоль — 6; глицерин — 14; спирт этиловый (или денатурат) — остальное То же. Рекомендуется для слу- случаев, когда требуется герметич- герметичность соединений Активированные флюсы Флюс ЛТИ-1: спирт этиловый (ГОСТ 5962-51) - 67-73; кани- канифоль —20—25; солянокислый ани- анилин (ГОСТ 5243—50) — 3—7; три- этаноламин (ВТУ МХП 1931—49)— 1-2 При пайке большинства металлов и сплавов (сталь, нержавеющая сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро и др.), в том числе оксидированных деталей из медных сплавов без предвари- предварительной зачистки Флюс ЛТИ-120! спирт этиловый— СЗ—74; канифоль—20—25; диэтил- амин солянокислый (ВТУ 326— 52) — 3—5; триэтаноламин — 1—2 То же. Составляется при необхо- необходимости замены солянокислого анилина 14 Таблица 1.12 Состав и области применения некоторых флюсов Состав, % Применение Очистка мест пайки "для удале- удаления остат- остатков Тщатель- Тщательная, водой То же То же Ацетоном То же Спиртом или аце- ацетоном То же То же Не обяза- обязательна То же
Антикоррозийные флюсы Флюс ВТС; вазелин технический— 63; триэтаноламин — 6,3; сали- салициловая кислота — 6,3; спирт этиловый — остальное При пайке меди и медных спла- сплавов. Рекомендуется при пайке константана, серебра, платины и ее сплавов Спиртом или ацетоном Флюс ФИМ: ортофосфорная кис- кислота (удельный вес 1,7) — 16; спирт этиловый — 3,7; вода ди- дистиллированная — остальное То же; кроме того, применяется при пайке черных металлов (гру- (грубых деталей, допускающих про- промывку) Водой Флюс с анилином; солянокислый анилин — 1,75; глицерин — 1,5; канифоль — остальное. Для полу- получения флюса различной вязкости добавляют (до 25%) уайт-спирт (ГОСТ 3134—52) То же. В большинстве случаев может заменить флюсы ВТС и ФИМ. Остаток флюса коррозии не вызывает и защищает соеди- соединение от внешних окислителей Не обяза- обязательна При высокотемпературной пайке в качестве флюсов используют главным образом буру (Na2B4O7) и смеси ее с борной кислотой (Н3ВО3)* борным ангидридом (В^О3) и некоторыми другими со- солями. § 6. Электроизоляционные материалы Основные данные некоторых электроизоляционных материалов приведены в табл. 1.13. Электроизоляционные смолы (полистирол, капрон, полиэтилен и др.) применяются в чистом виде или служат основой для при- приготовления лаков и эмалей (шеллак, канифоль, синтетические смолы). Пластмассы, или пластические прессованные материалы, пред- представляют собой смесь синтетических смол с тем или иным наполни- наполнителем (ткань, бумага, древесина, слюда, асбест и др.). Наиболее широко используются такие пластмассы, как фенопласты и ами- нопласты. Фенопласты теплостойки, влагостойки, хорошо противо- противостоят органическим растворителям и слабым растворам щелочей, но недостаточно дугостойки. Фенопласты бывают черного, коричне* вого и темно-вишневого цветов. Аминопласты менее влагостойки и термостойки, характеризуются более низкими диэлектричес- диэлектрическими свойствами. Они устойчивы к воздействию слабых кислот, керосина, нефтяных масел, ацетона, спирта, бензина, достаточно дугостойки, но разрушаются щелочами и крепкими кислотами. Листовые электроизоляционные материалы. Гетинакс — лис- листовой материал из прессованной бумаги, пропитанной бакелито- бакелитовым лаком. Марки А, Б, В, Г используют при работе на низких частотах, марки Ав, Бв, Вв> Гв — на высоких частотах. Марки А и Б отличаются повышенной электрической прочностью и масло- стойкостью, марка Б — повышенной электрической прочностью 15 Продолжение табл. 1.12 Состав, % Применение Очистка мест пайки для удале- удаления остат- остатков
Таблица 1.13 Основные данные электроизоляционных материалов Материал * Асбест (ВЛ) Бакелит (СС) Бумага конденсаторная Воск пчелиный (В) Гетинакс А, Б, В, Г Гетинакс А^, Б^, Вв» Г в Канифоль (СН) Капрон, нейлон (ПСС) Карболит (П) Лакоткань хлопчатобумажная Лакоткань шелковая Озокерит (В) Органическое стекло (ПСС) Парафин Полистирол Полихлорвинил (ПСС) Полиэтилен (СС) Полипропилен (ПСС) Прессшпан Диэлектрическая проницаемость Тангенс угла диэлектрических потерь при I = 50 Гц при I = 1 МГц Электричес- Электрическая проч- прочность, кВ/мм Теплостой- Теплостойкость, ° С Плотность, г/см2
* Буквы в скобках обозначают: В Л — волокнистый, В — воскообразный, К — керамический, КП — каучуковая пластмасса, П — пластмасса, ПН — пластмасса с наполнителем, ПЭ — пластик эфироцеллюлозный, ПСС — продукт синтетической смолы, СН •— смола ^ натуральная, СС — смола синтетическая, ССН — смола синтетическая с наполнителем. Резина Сегнетокерамика Слюда мусковит Слюда флогопит Смолы кремнийорганичгские (СС) Смолы эпоксидные Стеатит (К) Стекло Стеклотекстолит (ССН) Стекловолокнит (ПН) Текстолит А, В (ССН) Текстолит Вч (ССН) Тиконд (К) Ультрафарфор (К) Фторопласт-3 (ПСС) Фторопласт-4 (ПСС) Фибра Фенопласты (П) Целлулоид (ПЭ) Целлофан (ПЭ) Церезин (В) Шеллак (СН) Збонит (КП) Электрокартон
вдоль слоев, марка В — повышенной механической прочностью, марка Г — повышенной влагостойкостью. Марки Ав, Бв, Вв, Гв характеризуются малыми диэлектрическими потерями, марка Ав — повышенным удельным объемным сопротивлением, марка Бв — повышенной нагревостойкостью, марка Вв •—^ повышенным объем- объемным сопротивлением, Толщина выпускаемых листов: для марок А, Б — от 5 до 16 мм, для марки В — от 0,5 до 50 мм и для марок Ав, Бв, Вв, Гвй— от 0,4 до 6 мм. Текстолит изготовляется из прессованной хлопчатобумажной ткани, пропитанной бакелитовым лаком. Выпускаются следую- следующие марки: А, В, Вч, ПТ, ПТК. Текстолит марки А характеризу- характеризуется повышенными маслостойкостью и диэлектрическими свой- свойствами, марки В — повышенной механической прочностью, марки Вч — пониженными диэлектрическими потерями и повышенным удельным объемным сопротивлением, марки ПТК — повышен- повышенной механической прочностью и пониженным удельным объемным сопротивлением, марки ПТ — пониженной механической проч- прочностью по сравнению с маркой ПТК. Текстолит выпускается в виде листов толщиной от 0,5 до 50 мм и стержней диаметром от 8 до 60 мм. Стеклотекстолит (стекловолокнит) изготовляется на основе стеклянной ткани (волокна) и обладает повышенной механической прочностью, особенно на изгиб. Толщина листов 0,5—2,5 мм. Лакоткань изготовляется путем пропитки хлопчатобумажной или шелковой ткани маслостойкими синтетическими смолами. Толщина хлопчатобумажной лакоткани—0,15—0,30 мм, шелко- шелковой — 0,04—0,15 мм. Лаки. Пропиточные лаки используются для пропитки волок- волокнистой изоляции (бумаги, картона, пряжи, ткани), обмоток транс- трансформаторов и др. с целью повышения электрической прочности, улучшения теплообмена и уменьшения гигроскопичности изоля- изоляции. Масляно-битумный лак № 447 применяется для пропитки об- обмоток. Время высыхания его при температуре 110—150° С не пре- превышает 6 ч. Кремнийорганический лак ЭФ-3 используется для пропитки обмоток. Время высыхания его при температуре 200° С — не более 2 ч. Покровные лаки применяются для образования механически прочной, гладкой, влагостойкой электроизоляционной пленки на поверхности лакируемых узлов. Этими лаками покрывается пред- предварительно пропитанная твердая изоляция для дополнительного повышения электроизолирующих свойств и улучшения внешнего вида. Клеящие лаки применяются для склеивания различных материа- материалов. Полистирольный лак представляет собой раствор полистирола в толуоле, ксилоле и других растворителях; при высыхании обра- образует пленку, обладающую высокими диэлектрическими свойствами и малой гигроскопичностью. Пленка не выдерживает нагрева выше температуры 80° С. Шеллачный лак — раствор шеллака в этиловом спирте. Исполь- Используется для склеивания и пропитки. Обладает высокой электричес- электрической прочностью. 18
Эмали ПКЭ-14 и ПКЭ-15 предназначены для покрытия обмоток, предварительно пропитанных лаком ЭФ-3. Время высыхания эмалей при температуре 200° С не превышает 3 ч. Компаунды представляют собой смесь смол, воскообразных веществ, битумов и различных добавок. Это большей частью термо- термопластичные материалы, которые перед употреблением расплав- расплавляют. Расплавленные компаунды применяются для создания тол- толстого покровного слоя, пропитки обмоток трансформаторов и шр. Компаунд № 309 (битум № 5 — 81%, олифа натуральная — 3%,^озокерит — 16%), предназначен для заливки и обволакива- обволакивания трансформаторов, дросселей, катушек низкой частоты. Компаунды К-168, К-115Н (на основе эпоксидных смол) обла- обладают хорошей морозостойкостью (до температуры —60° С)* Клеи. Клей БФ-2 целесообразно применять для склеивания ме- металлов, для электроизоляции деталей, а также в случае, когда необходим клеевой шов с повышенной теплостойкостью. Клей БФ-4 используют в тех случаях, когда клеевое соединение должно быть эластичным и стойким к вибрации. Клеи БФ-2 и БФ-4 приме- применяются также для склеивания цветных металлов, сталей разных марок, пластмасс термореактивного типа, органического стекла, дерева, фибры, фарфора, керамики, кожи, тканей, бумаги, эбо- эбонита в любом сочетании. Клей БФ-6 рекомендуется для склеива- склеивания тканей, фетра, целлофана, войлока, резины. Полистирольный клей состоит из бензола (96% по весу) и поли- стирольной стружки D%). Применяется для склеивания поли- стирольных деталей. Клей, содержащий 10% полистирола, исполь- используется для закрепления концов обмоток высокочастотных катушек. Акриловый клей применяется для склеивания органического стекла. Состав клея: 2—3% органического стекла и 97—98% ди- дихлорэтана. Клей №88 — раствор резиновой смеси № 31 и бутилфенол- формальдегидной смолы в смеси этилацетата и бензина в отноше- отношении 2:1. Предназначен для приклеивания холодным способом резины к металлам. Клеем № 88 можно приклеивать резину к стек- стеклу, дереву, коже и другим материалам, а также склеивать резину с резиной. Клей наносится тонким слоем на склеваемые поверхнос- поверхности, которые соединяют после подсыхания клея (до отлипа). Эпоксидные клеи, затвердевающие при комнатной температуре, характеризуются высокой стойкостью по отношению к воздей- воздействию воды и различных растворителей. При склеивании не тре- требуется больших давлений. В качестве клеев применяются эпоксидные смолы ЭД-5, ЭД-6 и Э-37. Для отвердевания при комнатной температуре на 100 г смолы вводят 6,5—10 г отвердителя (гексаметилендиамина или полиэтиленполиамина). Таким клеем можно пользоваться в тече- течение 1,5 ч после смешения компонентов* § 7. Ферромагнитные материалы Материалы, магнитная проницаемость которых во много раз больше единицы, называются ферромагнитными. К ним относятся железо, никель, кобальт ш их сплавы, а также ферриты. Из этих материа- материалов изготовляют сердечники трансформаторов, дросселей, контур- контурных катушек, постоянных магнитов, экраны и т, п. 19
Основные характеристики ферромагнитных материалов опре- определяются по кривым зависимости магнитной индукции В в мате- материале от напряженности магнитного поля Н. На рис. 1.1 показано семейство симметричных петель гистерезиса, полученных при раз- различных максимальных значениях напряженности поля Нт. Кри- Кривая, проходящая через вершины петель, называется основной кри- кривой намагничивания и является вполне определенной для данного материала. Индукция насыщения Вт — значение индукции, соответствую- соответствующее состоянию насыщения, т. е. такому состоянию ферромагнит- ферромагнитного материала, при котором магнитная индукция не изменяется при изменении напряженности поля Рис. 1.1. Семейство симметричных петель гис- гистерезиса. Остаточная индукция Вг — значение индукции, получаемое при уменьшении напряженности поля до нуля. Коэрцитивная сила Нс — значение напряженности магнитного поля, при котором индукция принимает нулевое значение. Магнитная проницаемость (при данном значении напряжен- напряженности магнитного поля) — коэффициент, показывающий, во сколько раз магнитная индукция в ферромагнитном материале больше, чем в воздухе. Магнитная проницаемость ферромагнитного материала зависит от напряженности поля, температуры и других факторов. Начальная магнитная проницаемость цн определяется из начального участка основной кривой намагничивания по наклону касательной (см. рис. 1.1) и соответствует работе материала^ сла- слабых полях. Динамическая магнитная проницаемость \х^ определяется по наклону петли гистерезиса, соответствующей данному значению амплитуды переменного магнитного поля. Обратимая магнитная проницаемость \хг (при наличии по- постоянной составляющей магнитного поля) определяется по на- наклону частной петли гистерезиса (рис. 1.2), по которой происхо- происходит перемагничивание материала. 20
Текпературный коэффициент магнитной проницаемости ТК|л равен относительному изменению магнитной проницаемости при изменении температуры на 1° С. Потери в ферромагнитных материалах тем больше, чем больше объем материала, площадь гистерезисной петли и частота перемаг- ничивания, а также чем меньше удельное объемное сопротивление (электрическое) материала. Удельные потери — мощность, теряе- теряемая в единице объема материала. Магнитнотвердые материалы характеризуются высокой коэр- коэрцитивной силой и применяются для изготовления постоянных магнитов. К магнитнотвердым материалам относятся некоторые углеродистые стали, вольфрамовая, хромистая и кобальтовая стали, сплавы альни, альниси, альнико и магнико, а также ферриты кобальта и бария. Магнитномягкие материалы отличаются высокой магнитной проницаемостью, не- небольшой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис. Их можно разде- разделить на три группы. 1. Металлические магнитные материа- материалы (железо и его сплавы) в большинстве случаев применяются в диапазоне низких (звуковых) частот, На более высоких час- частотах потери в металлических материалах резко возрастают, а магнитная проницае- проницаемость снижается. Наиболее высокочас- высокочастотный магнитный материал — пермаллой в виде лент толщиной до 0,01 мм. Пармаллой применяется на частотах до десятков килогерц. Преимущество лучших сортов металлических ферро- ферромагнитных материалов состоит в высокой магнитной проницаемости (до 50000) на низких частотах. Сталь электротехническая представляет собой сплавы железа и кремния @,8—4,8% кремния) и изготовляется в виде листов и лент толщиной о г 0,05 до 1 мм. Буквы и цифры марок стали означают: Э — электротехническая; первая цифра — степень легирования стали кремнием A — слаболегированная, 2 — среднелегированная, 3 — повышеннолегированная, 4 — высо- высоколегированная); вторая цифра — гарантированные электромагнит- электромагнитные свойства стали A — нормальные удельные потери при частоте 50 Гц, 2 — пониженные удельные потери при частоте 50 Гц, 3 — низкие удельные потери при частоте 50 Гц, 4 — нормальные удель- удельные потери при частоте 400 Гц и магнитная индукция в средних полях, 5 — нормальная магнитная проницаемость в слабых полях 0,002—0,008 А/см, 6 — повышенная магнитная проницаемость в сла- слабых полях, 7 — нормальная магнитная проницаемость в средних полях); третья цифра 0 указывает на то, что сталь холоднокатанная текстурованная; буква А в конце указывает на особо низкие удель- удельные потери. Основные свойства электротехнических сталей некоторых ма- марок приведены в табл. 1.14. График зависимости обратимой маг- магнитной проницаемости1 от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных материалов приведен на рис. 1.3. Напряженность поля можно определить по формуле Рис. 1.2. Частная пет- петля гистерезиса. 21
где /0 — величина постоянного тока подмагничивания, А; т — число витков обмотки подмагничивания; /ср — средняя длина силовой линии магнитопровода, м. Стали марок Э31, Э41, Э42 широко применяются для изготов- изготовления магнитопроводов дросселей и трансформаторов низкой час- частоты. На более высоких частотах применяют сталь Э44, изготов- изготовляемую в виде листов толщиной 0,1—0,35 мм и отличающуюся мень- меньшими потерями. Для работы в слабых полях предназначены стали марок Э45, Э46, имеющие более высокую начальную магнитную проницаемость. Наиболее высокими магнитными свойствами обла- обладают холоднокатанные стали марок Э310, Э320, ЭЗЗО, которые, кроме того, характеризуются повышенными магнитными свойствами вдоль проката. Эти стали выпускаются в виде листов и лент. Таблица 1.14 Основные свойства электротехнических сталей Марка Э31 Э41 342 Э45 Э310 Э320 Магнитная проницае- проницаемость *х* 0,8, мкГ/м * начальная 250 300 400 600 500 800 максималь- максимальная 5500 6000 7500 10000 16000 33000 Коэрцитивная сила, А/м 44 36 32 20 16 10 Индукция (при Я= =2000 А/м), Т 1,52 1,49 1,49 1,46 1,81 1,73 Удельное электрическое сопротивле- сопротивление, Ом»мм2/м 0,52 0,6 0,6 0,62 О',5 * Величина р.* 0,8, выраженная~в мкГ/м, численно равна величине магнитной проницаемости в Гс/Э, т. е. в системе единиц СГСМ. Электротехническая сталь очень чувствительна к деформациям. Поэтому после резки, штамповки и т. п. ее подвергают отжигу. Пермаллои представляют собой железо-никелевые спла- сплавы и характеризуются высокой магнитной проницаемостью. С уве- увеличением процентного содержания никеля магнитная проницае- проницаемость пермаллоев увеличивается, но растут потери и уменьшается значение индукции насыщения. При повышении частоты и при наличии подмагничивающего поля магнитная проницаемость пермаллоев резко уменьшается» На рис. 1.3 представлена зависимость обратимой магнитной про- проницаемости \хг от напряженности Н подмагничивающего поля для наиболее широко применяемого пермаллоя. Пермаллои весьма чувствительны к механическим воздействиям. При изготовлении деталей из пермаллоя следует избегать ударов, рихтовки, шлифовки и т. п. Во избежание деформаций, приводя- приводящих к ухудшению магнитных свойств магнитопровода, его пласти- пластины должны быть сжаты слабо, обмотка не должна сдавливать магни- топровод. Основные свойства пермаллоев приведены в табл. 1.15. Пермаллои выпускаются в виде холодн^катанных лент толщи- толщиной 0,02—2,5 мм, горячекатанных листов толщиной 3—22 мм и го- рячекатанных прутков диаметром 8—100 мм и поставляются в тер- термически необработанном состоянии. После изготовления деталей производится их термическая обработка для улучшения магнитных свойств. 22
Рис. 1.3. Зависимость обратимой магнитной про- проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных сплавов. Пермаллои с малым содержанием никеля марок 45Н и 50Н применяют для изготовления магнитопроводов малогабаритных- трансформаторов, дросселей и др., работающих с подмагничива- нием, а также в магнитных цепях, работающих в слабых постоян- постоянных магнитных полях. Легиро&анные пермаллои марок 38НС, 42НС и 50НХС отличаются повышенным удельным электрическим Таблица 1.15 Основные свойства пермаллоев * Цифры и буквы марок пермаллоя означают* цифры й буква Н в начале — процентное содержание никеля, П — прямоугольная петля гистерезиса, У — улуч- улучшенные свойства, остальные буквы—основные легирующие материалы (X — хром, С — кремний, К — кобальт, Д — медь, М — молибден или марганец). 23 Марка * Магнитная проницаемость {х»0,8, мкГ/м начальная , максимальная Коэрцитив- Коэрцитивная сила, А/м Индукция насыще- насыщения, Т Удельное электрическое сопротивле- сопротивление, Ом«мм2/м 45Н 50Н 50Н-У 38НС 42НС 50НХС 76НХД 77НМД 79 НМ 79НМ-У 79НМА 80НМ 80НХС 50НП 50НП-У 65НП 34НКМП 37НКДП 68НМ2
сопротивлением и поэтому применяются для магнитопроводов трансформаторов, катушек индуктивности и др., работающих при повышенных и высоких частотах Пермаллои с большим содержанием никеля обладают малым удельным электрическим сопротивлением и поэтому используются только для магнитных экранов и магнитопроводов, работающих в постоянных магнитных полях. Легированные высоконикелевые пермаллои также отличаются повышенным удельным электричес- электрическим сопротивлением и применяются для магнитопроводов малога- малогабаритных трансформаторов, дросселей, реле и для экранов. При повышенных требованиях в отношении температурной стабильности применяют пермаллой марки 76НХД, а при высоких требованиях— пермаллой марки 77НМД. Пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса используются в устройствах вычислительной и импульсной техники. 2. Магнитодиэлектрики изготовляются из порошков металли- металлических ферромагнитных материалов, частицы которых изоли- изолируются одна от другой и связываются в единое целое с помощью различных органических и неорганических диэлектриков. В СССР производятся магнитодиэлектрики на основе карбонильного железа и алъсифера. К достоинствам магнитодиэлектриков следует отнести малые потери, высокую температурную, временную и амплитудную ста- стабильность, постоянство магнитной проницаемости в широком диапа- диапазоне частот и напряженностей поля, к недостаткам — относи- относительно малую начальную магнитную проницаемость, что ограни- ограничивает возможности повышения добротности катушек индуктив- индуктивности. Электромагнитные параметры магнитодиэлектриков определя- определяют на сердечниках тороидальной формы. По этим параметрам оце- оценивают качество кольцевых сердечников. Основные параметры маг- магнитодиэлектриков: начальная магнитная проницаемость, темпера- температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости и тан- тангенс угла потерь при заданных условиях. Магнитодиэлектрики на основе карбо- карбонильного железа. Основные параметры приведены в табл. 1.16. Карбонильное железо класса Р используется в радио- радиотехнической аппаратуре, класса П — для аппаратуры проводной связи. Магнитодиэлектрики на основе альси- ф е р а. Альсифер представляет собой* сплав железа, алюминия и кремния. С увеличением содержания алюминия и кремния в спла- 24 Таблица 1.16 Основные свойства магнитодиэлектриков на основе карбонильного железа Марка карбонильного железа Начальная магнитная проницае- проницаемость ^«0,8, мкГ/м ТК>, %/град Тангенс угла потерь при частоте 80 МГц Р-10 Р-20 Р-100 П ВКЖ
Таблица 1.17 * Буквы марок означают: ТЧ — тональная частота, ВЧ — высокая частота, К — компенсированный температурный коэффициент магнитной проницаемости, П и Р — соответственно назначение альсифера: для проворой связи или для радиоаппаратуры. Основные параметры магнитодиэ*ектриков на основе альсифера Марка Начальная маг- магнитная проница- проницаемость при тем- температуре 20° С [х-0,8, мкГ/м Максималь- Максимальная рабочая частота, кГц (не более) ТК|а, %/град, при темпе- температуре, °С Тангенс угла общих потерь на частоте 100 кГц Маркировочный знак ТЧ-90П ТЧ-60П ТЧК-55П ВЧ-32П ВЧ-22П ВЧК-22П ТЧ-90Р ТЧ-60Р ТЧК-55Р ВЧ-32Р ВЧ-22Р ВЧК-22Р РЧ-6 РЧ-9 ФИ Одна черная полоса » красная полоса » белая полоса » зеленая полоса » желтая полоса Две черные полосы » красные полосы » белые полосы » зеленые полосы » желтые полосы
ве температурный коэффициент магнитной проницаемости уменье шается и, перейдя через нуль, становится отрицательным. Основ- Основные данные приведены в табл. 1.17. 3. Ферриты представляют собой спеченную смесь окиси трех» валентного железа с окислами одного или нескольких двухвалент- двухвалентных металлов. В обозначении марки феррита цифры соответствуют номинальному значению йязкочастотный; вторая буква М — марганец-цинковый феррит; Н — никель- ких частотах. Цифры после букв свидетельствуют о различии свойств. •* При температуре 4-20°С. 26 Основные параметры магнитно мягких ферритов Марка * Начальная магнитная проницае- проницаемость ** IX.0,8, мкГ/м Параметры петли гистерезиса ТК^Н в интер- интервале температур от +20 до -}-70оС, о/о/г рад Ю000НМ-1 6000НМ 4000НМ 3000НМ 2000НМ 2000НМ1 2000 НМЗ 1500НМ 1500НМ1 1500НМ2 1500НМЗ 1000НМ 1000НМЗ 700НМ 2000НН 1000НН 600НН 400НН 300НН 200 НН 200НН2 150НН1 100НН 100НН1 90НН 60НН 55НН 35НН 150ВЧ 100ВЧ 50ВЧ 50ВЧ2 30ВЧ2 20ВЧ 7ВЧ 4в:ч
Ферриты очень тверды, хрупки и по механическим свойствам подобны керамике. Плотность ферритов значительно меньше плот- плотности металлических магнитных материалов и составляет 4,5— 4,9 г/см3. Ферриты хорошо шлифуются и полируются абразивными материалами. Их можно склеивать клеем БФ-4 по общеизвестной технологии. начальной магнитной проницаемости; первая буква Н означает,- что феррит цинковый; буквы ВЧ указывают, что феррит предназначен для работы т высо- Таблица 1.18 Тангенс угла потерь при напряженности поля, А/м Граничная частота, МГц при частоте, МГц при на- пряжен- пряженности поля 0,8 А/м Макси- Максимальная рабочая темпера- температура, град
Ферриты являются полупроводниками и обладают электронной проводимостью. Их удельное сопротивление (в зависимости от марки) лежит в пределах от 10 до 1010 Ом.см. Основные данные маг- нитномягких ферритов приведены в табл. 1.18. Ферриты обладают большей коэрцитивной силой и меньшими значениями остаточной индукции и индукции насыщения, чем металлические ферромагнит- ферромагнитные материалы. Поэтому их не используют в средних и сильных по- полях низкой частоты.Свойства магнитномягких ферритов существенно зависят от частоты, силы поля и температуры. На рис. 1.4 представ- представлена зависимость действующей магнитной проницаемости от напря- напряженности поля для ферритов некоторых марок. Обратимая магнит- магнитная проницаемость ферритов (осо- (особенно никельцинковых с высокой начальной проницаемостью) зави- зависит от напряженности подмагни- чивающего поля (рис. 1.5 и 1.6). Рекомендации по использованию маг- магнитномягких ферри- ферритов. Современные магнитномяг- Рис. 1.4. Зависимость действую- действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов марок: / — 1000НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ; 4 — 2000НМ; 5 — 3000НМ; 6 — 600НН; 7 — 2000НН; 8 — 4000НМ; 9 — 1500НМ2; 10 — 400НН; // — 1000НМЗ; 12 - 200НН; 700НМ; 13 — 6000НМ. кие ферриты можно разделить на несколько групп, различающихся электромагнитными параметрами и назначением. 1ГАЛТТ,, Ферриты марок 6000НМ, 4000НМ, 3000НМ, 2000НМ, 1500НМ, 1000НМ используются на частотах до нескольких сотен кГц как в слабых, так и в сильных полях. В слабых полях ферриты этой группы применяют в случаях, когда не предъявляются повышен- повышенные требования к температурной стабильности. Величина ТКм<н изделий из ферритов этой группы заводами-изготовителями не кон- контролируется и не гарантируется. Ферриты первых трех марок рекомендуется применять в магнитопроводах вместо листового пер- пермаллоя толщиной 0,1—0,02 мм и меньше Ферриты марок 2000НМ1, 1500НМ1, 1500НМ2, 1500НМЗ, 1000НМЗ и 700НМ предназначены для использования в слабых и средних полях при частотах до 3 МГц. Они обладают малыми по- потерями и малым ТК,1АН в широком интервале температур. При повы- повышенных требованиях к термостабильности ^н в широком интервале температур предпочтительнее использование ферритов трех по- последних марок. Ферриты марок 2000НН, 1000НН, 600НН, 400НН, 20НН и 100НН применяются в слабых полях в диапазоне частот до нес- нескольких Мгц. Ферриты трех первых марок значительно уступают марганец-цинковым ферритам с такими же значениями |хн, однако они более дешевы, поэтому широко применяются в различной аппаратуре при невысоких требованиях к стабильности и потерям 28
Рис. 1.5. Зависимость обратимой магнитной проницае- проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для ферритов марок: / — 6000НМ- 2 — 4000НМ; 3 — 3000НМ; 4 — 2000НМ; 2000НМ1; 5— 1500НМ1- 1500НМ2; 6— 1000НМ; 1000НМЗ; 7 — 700НМ (сплош- (сплошные линии); / - 2000НН; 2 - 1000НН; 3 - 600НН; 4 - 400НН; 5- 200НН; 5— 100ВЧ; 7 —50В 42 (пунктирные линии). Рис. 1.6. Зависимость обратимой магнитной проница- проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для ферритов марок: / — 200НН2; 2 — 300НН; 3 — 90НН; 4 — 60НН; 5 — 35НН; 6 — 10ВЧ1.
Остальные ферриты находят широкое применение в катушках контуров и магнитных антенн. Ферриты марок 150ВЧ, 100ВЧ, 50ВЧ2, 30ВЧ2 и 20ВЧ предна- предназначены для использования в слабых полях на частотах до 100 Мгц, Они отличаются малыми потерями и умалым Т%нгв широком интервале температур, поэтому наиболее широко применяются для высококачественных катушек индуктивности, а также для антенн переносных радиоприемников. Ферриты марок 300НН, 200НН2, 150НН1, 100НН, 90НН, 60НН, 55НН, 35НН и 10ВЧ1 отличаются малыми потерями в силь- сильных полях. Их основное назначение — для сердечников катушек контуров, перестраиваемых подмагничиванием, и контуров магнит- магнитных модуляторов. В слабых полях 1§б и ТК|ин этих ферритов зна^ чительно больше, чем у ферритов группы ВЧ.
Глава II МАЛОГАБАРИТНЫЕ РАДИОДЕТАЛИ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ § 1. Основные параметры конденсаторов Номинальная емкость, а также допускаемые отклонения от нее маркируются на корпусе конденсатора. Фактическая емкость кон- конденсатора может отличаться от номинальной, но не более чем на величину допуска. На конденсаторах, изготовляемых с одним опре- определенным допуском, последний не маркируется. Установленная согласно ГОСТу 2519—60 шкала номинальных значений емкости конденсаторов при различных допускаемых от- отклонениях от номиналов приведена в табл. 11.1 и 11.2. Конденсаторы некоторых типов (КСО, СГМ и др.), выпускавшиеся до введения ГОСТа 2519—60 независимо от допускаемого отклонения емкости, изготовляются с номинальными емкостями, соответствующими ряду Таблица 11.1 Шкала номинальных значений емкости, пФ, для конденсаторов до 10 000 пФ 31 Допускаемое отклонение от номинала ±20% ±10% ±5%
для допуска +5% (см. табл. 11.1). Некоторые конденсаторы (на- (например, МБГ) выпускаются с номинальными емкостями также в соответствии с таол. II.3. Таблица 11.2 Шкала номинальных значений емкости, мкФ, для конденсаторов 0,01—100 мкФ Допустимое отклонив от номинала Таблица И.З Номинальные емкости конденсаторов, разработанных до введения ГОСТа 2519—60 и не подвергшихся последу- последующей модернизации Емкость, мкФ Параметры конденсаторов переменной емкости не стандарти- стандартизованы. Электрическая прочность конденсаторов характеризуется сле- следующими показателями: 1) номинальным рабочим напряжением— максимальным напря- напряжением, при котором конденсатор может работать в течение дли- длительного времени (более 10 тыс. ч.); 2) испытательным напряжением — максимальным напряже- напряжением, под которым конденсатор может находиться без пробоя в те- течение небольшого промежутка времени (обычно несколько секунд); 3) пробивным напряжением — минимальным напряжением, при котором происходит пробой диэлектрика. Соотношение между этими напряжениями определяется видом диэлектрика. Для большинства типов конденсаторов регламентируется номи- номинальное напряжение постоянного тока. При работе конденсатора в цепи пульсирующего тока сумма напряжения постоянного тока и амплитудного значения напряжения переменного тока не должна превышать номинального напряжения. - Сопротивление изоляции конденсатора характеризует качество его диэлектрика, величину тока утечки через него и, следователь- следовательно, надежность работы конденсатора. Сопротивление изоляции измеряется между выводами обкладок конденсатора при подаче на них напряжения постоянного тока, равного 100 В. Для электролитических конденсаторов измеряют не сопротив- сопротивление изоляции, а ток утечки при номинальном напряжении Ток утечки обычно тем больше, чем больше емкость конденсатора. При повышении температуры окружающей среды и влажности ток утеч- утечки увеличивается. Сопротивление изоляции исправных керамических и слюдяных конденсаторов в нормальных условиях составляет десятки и сотни тысяч мегомов, бумажных — сотни и тысячи мегомов. Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует обратимое относительное изменение емкости конденсатора при изме- 32
нении температуры на 1° С. Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от температурной стабильности разделяются на груп- группы, каждая из которых характеризуется своим ТКЕ. В табл. 11.4 Таблица 11.4 Температурные коэффициенты емкости слюдяных и керами- керамических конденсаторов (в интервале температур от +20° С до +85° С) Т а б л и ц а 11.5 Допускаемые изменения емкости конденсаторов с диэлектриком из низкочастотной керамики относи- относительно емкости при температуре -±¦20° С в интервале температур от —60 до +85° С приведены стандартизованные температурные коэффициенты ем- емкости слюдяных и керамических конденсаторов и указан способ маркировки. Для конденсаторов других типов ТКЕ не регламенти- регламентируется, но нормируются макси- максимальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах. Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сег- нето-керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. 11.5). Предельная реактивная мощ- мощность определяет границы приме- применения конденсатора в цепях пере- переменного тока. Допустимая ампли- амплитуда переменного напряжения на конденсаторе 33 Группа ТКЕ, %/град Цвет корпуса Цвет марки- маркировочной точки Слюдяные конденсаторы А Б В Г Не нормируются ±0,02 ±0,01 ±0,005 Керамические и стеклянные конденсаторы Ш20 ПЗЗ МП0 МЗЗ М47 М75 М150 М220 МЗЗ 0 М470 М750 М1500 Синий Серый Голубой Красный Зеленый Черный Коричневый Красный Оранжевый Желтый Зеленый Синий Группа Допуска- Допускаемые из- изменения емкости, % Цвет марки- маркировочной точки на корпусе оранжевого цвета НЮ Н20 НЗО Н50 Н70 Н90 Черный Красный Зеленый Синий Белый предельная реактивная мощность, ВА; частота переменного напряжения, Гц; С =-» емкость конденсатора, Ф. где
Потери в маломощных конденсаторах в основном определяются потерями в диэлектрике. Они характеризуются тангенсом угла -по- -потерь {;§ 5. Величина, обратная 1§6, называется добротностью кон- конденсатора. Величины 1^6 конденсаторов различных типов, измеренные при нормальных климатических условиях, приведены в табл. 11.6. €опротивление изоляции и 1&Ъ конденсаторов Таблица 11.6 * Для емкостей менее 0,1 мкФ. ** МОм-мкФ для емкостей более 0,1 мкФ. *** При частоте 50 Гц. Собственная индуктивность конденсатора определяет его пре- предельную рабочую частоту, которая должна быть значительно ниже резонансной. Собственная индуктивность конденсатора зависит от размеров его обкладок и способа их соединения с выводами. В табл. П.7 приведены значения собственных индуктивностей и мак- максимальных рабочих частот конденсаторов» Таблица 117 Собственные индуктивности и максимальные рабочие частоты конденсаторов Тип конденсатора Слюдяной малого размера (КСО-1 — КСО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ, КД-1) Керамическим дисковой среднего размера (КД-2) Керамический трубчатый "малого размера (КТ-1) Керамический трубчатый среднего размера (КТ-2) 4-6 1-1,5 2-4 3—10 15-20 150—250 2000—3000 200—300 150—200 100-150 Маркировка конденсаторов постоянной емкости. На конденса-* торах достаточно больших габаритов обозначаются: тип, номиналь- номинальное рабочее напряжение, номинальная емкость и допускаемые от- отклонения от номинальной емкости в процентах. Кроме того, ставятся марка завода-изготовителя, месяц и год выпуска. Если конденса- конденсаторы данного типа выпускаются только одного класса точности, то допуск не маркируют. На слюдяных и стеклоэмалевых конден- конденсаторах указывается группа ТКЕ. Группа ТКВ керамических кон- 34 Тип конденсатора Сопротивление изоляции, МОм Слюдяной Керамический Сегнетокерамический Стеклянный Стеклоэмалевый и стеклоке- рамический Бумажный Металлобумажный Пленочный фторопластовый Лакопленочный Электролитический
денсатороз обычно обозначается цветным кодом — окраской кор- корпуса в определенный цвет (табл. 11.4). Для маркировки малогабаритных конденсаторов согласно ГОСТу 11076—69 введены кодированные обозначения емкости и допустимых отклонений емкости от номинального значения. Они состоят из цифр, обозначающих номинальную величину емкости, буквы, обозначающей единицу измерения емкости1, и буквы, обо- обозначающей допустимое отклонение емкости от номинальной вели- величины, Емкости до 100 пФ выражаются в шгкофараддх и обознача- обозначаются буквой П, емкости от 100 пФ до 0,1 мкФ —в нанофарадах и обозначаются буквой Н, а емкости от 0,1 мкФ и выше — в микро- микрофарадах и обозначаются буквой М. Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает величину емкости. Если номинальная емкость выражается целым числом, то буква, обозначающая единицу измерения, ставится после этого числа. Если же номинальная величина емкости выражается десятичной дробью, меньшей единицы, то нуль целых и запятая из маркировки исключаются и буквенное обозначение единицы измерения распо- располагается перед числом. Например, 9,1 пФ обозначается 9П1; 22 пФ — 22П; 150 пФ — Н15; 1800 пФ « 1Н8; 0,01 мкФ — ЮН; 0,15 мкФ — М15* 50 мкФ — 50М. Кодированные обозначения допускаемых отклонений емкости от номинального значения приведены в табл» 11,8, Таблица 11.8 Кодированные обозначения допускаемых отклонений емкости и сопротивления от номинальных значений 35 Допускаемые откло- отклонения емкости и сопротивления от номинальных значе- значений, % Кодированное обозначение Допускаемые откло- отклонения емкости и сопротивления от номинальных значе- значений, % Кодированное обозначение
§ 2. Конденсаторы постоянной емкости Слюдяные конденсаторы применяют в качестве контурных, пере- переходных, разделительных, блокировочных, а также в различных фильтрах. Они характеризуются высокими электрическими показа- показателями и небольшими размерами. В малогабаритной радиоаппара- радиоаппаратуре находят применение слюдяные конденсаторы типов КСО (оп- рессованные) и СГМ (герметизированные малогабаритные). Во влажной атмосфере конденсаторы СГМ работают более надежно, чем конденсаторы КСО. Не следует применять слюдяные конденсаторы в диапазоне УКВ. Основные данные слюдяных конденсаторов приведены в табл. II.6 и П.9. Их внешний вид представлен на рис. 11,1. Таблица 11.9 Основные данные слюдяных конденсаторов 36 Тип Емкость, пФ Рабочее напряже- напряжение, В Реактив- Реактивная мощ- мощность, В А Группа стабиль- стабильности Размеры (без выводов), мм КСО-1 КСО-2 КСО-5 СГМ-1 СГМ-2 СГМ-3 СГМ-4 К31П-6
Керамические конденсаторы широко применяются в КВ и УКВ контурах, а также используются в качестве блокировочных, пере- переходных и др» Они характеризуются высокими электрическими по- показателями, малыми размерами. Стоимость их невысока. Конденсаторы с небольшим положительным ТКЕ, примерно 0,003%/град (группа ПЗЗ), называются термостабильными и ис- используются в контурах генераторов и гетеродинов высокой ста- стабильности. Конденсаторы с отрицательным ТКЕ (см. табл. 11.4) называются термокомпенсирующими и применяются для термокомпенсации изменений резонансной частоты колебательных контуров. Рис. 11.1. Слюдяные конденсаторы (внешний вид): / — КСО-1; 2 —КСО-2; 3 — КСО-5; 4 — СГМ-1; 5 — СГМ-3; 6 — СГМ-4. Особую группу составляют сегнетокерамические конденсаторы. Диэлектрическая проницаемость сегнетокерамики достигает нес- нескольких тысяч и в значительной мере зависит от температуры и на- напряженности электрического поля (напряжения на обкладках конденсатора). Конденсаторы из сегнетокерамики отличаются не только большей удельной емкостью, чем конденсаторы из высоко- высокочастотной керамики, но и большими диэлектрическими потерями. Сегнетокерамические конденсаторы применяют в цепях, где по- потери не имеют большого значения, при относительно узком интер- интервале рабочих температур или в тех случаях, когда изменение ем- емкости мало влияет на работу аппаратуры. Внешний вид керамических конденсаторов показан на рис. II. 2, а основные данные приведены в табл. 11.6 и 11.10. Стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы представ- представляют собой параллелепипеды из чередующихся тонких слоев ди- диэлектрика (стеклокерамики или стеклоэмали) и серебра, спеченных при высокой температуре. Стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы выпускаются с проволочными выводами и без них. Последние предназначены для печатных схем и малогабаритной аппаратуры. 37
Таблица НЛО Основные данные керамических, стеклянных, металлобумажных^ пленочных и лакопленочных конденсаторов малых размеров Тип кд кт КДУ клс ком Характеристика Дисковый, керамиче- керамический Трубчатый, керамиче- керамический Керамический, диско- дисковый, ультракоротковол- ультракоротковолновый Керамический, литой, секционный Керамический, опор- опорный, малогабаритный Число типораз- типоразмеров 5 7 6 3 3 1 3 Емкость, пФ 1-270 680—2200 1-2200 680—6800 1—47 8,2—3000 680— 10 000 4700—100 000 8,2—470 3300—6800 Допускаемые отклонения от номинала, % 2; 5; 10; 20 От +80 до —20 2; 5; 10; 20 От +50; до —20 10 5; 10; 20 20 От +80 до —20 10; 20 От +80 до —20 Рабочее напря- напряжение, В 250; 500 100; 160 250; 350; 500; 750 160; 300 500 70; 125; 200 50; 70; 100; 125; 160 35 250 160 Макси- Максимальная реактив- реактивная мощ- мощность, В А 20—100 1—5 20—1200 1—30 40-100 75— 175 - - 20—40 1—2 I руппы ТКЕ П120; ПЗЗ; М47; М150; М1500 Н70 П120; М47; М75; М700; М1300 1170 П120; ПЗЗ; МЗЗ; М700 МЗЗ; М47; М750; М1500 ИЗО, 1150 Н70; II91' П120; М47. М?5; М700; М1300 Н70 Приме- Примечание 1; 3; 5 1; 4 1; 3; 5 1; 4 2; 3; 5 2; 3; 7 1; 4 2, 3 1; 4
кпм КС скм км кпс клг КЮ-7 Керамический, пластин- пластинчатый, малогабаритный Стеклоэмалевый Стеклокерамический, многослойный Керамический^ монолит- монолитный Пластинчатый, сегнето- керамический Керамический, литой, секционный Керамический 5 4 3 10 4 2 2 2 6 15—2200 4700—47 000 9,1-1000 10—1000 680—5100 16—5600 680—68 000 1500—15 000 510-40 000 18—2000 1000—10 000 4700-33 000 2,2—1200 220-47 000 10; 20 От +80 до —20 2; 5; 10; 20 2; 5; 10; 20 От +50 до —20 5; 10; 20 От +50 до —20 От +80 до —20 От +100 до —40 2; 5; 10; 20 20 От +80 до —20 5; 10; 20 От +80 до —20 100 300; 350 250; 500 125; 250 160; 250 100; 160 50 250 160; 250 160; 250 70; 160 50; 350; 500 50; 100, 160; 250 20—100 1—5 15—200 30—55 ~ 10—40 0,5—2 0,5—2 1—5 60-150 20—100 1—5 П120, ПЗЗ; МЗЗ; М47; М700, М1500 Н70 ПЗЗ; МП0; М47 МП0; М47; М330 НЗО ПЗЗ, МЗЗ, М47, М750; М1500 НЗО Н90 1190 М47 — М1300 НЗО Н70 Все (см. табл 11.4) НЗО; Н70; Н90 2, ^ 1; 4 2; 3, 6 1; 3; 6 1; 4 1 1; 4 1, 3; 7 1; 4; 7 1; з 1; 4
4Ь О Тип КМ-6 КЮ-15 КЮ-17 КЮУ ДС Характеристика Керамический^ моно- монолитный Керамический Керамический Керамический Дисковый, стеклоэма- левый Число типораз- типоразмеров — 4 - 1 Емкость, пФ 120—15-000 10 000—150 000' 22 000—2 200 000 10 000—220000 2,2—12000 680—330000 33—100000 22—100 Допускаемые отклонения от номинала, % 5; 10; 20 От +50 до —20 От +80 до —20 От +50 до —20 5; 10; 20 От +50 до —20 От +80 до —20 5; 10; 20 5; 10 Рабочее напря- напряжение, В 25;-50 25; 35 35 25 350 - Макси- Максимальная реактив- реактивная мощ- мощность, ВА 10-40 0,5—2 0,5—2 5—30 0,25-1,5 2—10 Продолжение табл Группы ТКЕ ПЗЗ; М47; М75; М750; М1500 Н50 Н90 Н30 ПЗЗ; М47; М75; М750; М1500 Н50; Н90 - мпо НЛО Приме- Примечание 1; з 2; 4 1; 4 и з 1; 4 1; з 1; з
К22У-1 К21У-2 К21У-3 К21-5 МБМ ПМ К76П-4 Стеклокерамический Стеклянный Стеклянный Стеклянный Металлобумажный, ма- малогабаритный Полистирольный, мало- малогабаритный Лакопленочный 12 10 14 2 - 17 - 22—2400 680—1500 10—3000 9,1—5600 2,2—330 0,0051—500 000 100—10 000 0,47—22,0 * 5; 10; 20 От +50 до —20 5; 10; 20 2; 5; 10; 20 5; 10 10; 20 5; 10; 20 5; 10; 20 35—250 12—100 125—1000 250 70; 160 160—1500 60 50 15-30 - 5—10 25—100 10 - - - МП0; М47; М330 ЩО П120; МП0 ПЗЗ; МП0 М47; М75; МЗЗО; МПО - - 1; 3 2; 4 1; 2 1; з 1; 3; 6 1; 4 1; 3 1; 4 Примечания. 1. Предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока. 2. Предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока. 3. Предназначены для использования в качестве контурных, разделительных и блокировочных. 4. Предназначены для использования в качестве разделительных и блокировочных. 5. Допускаемые отклонения емкости от номинала не менее 0,4 пФ. 6. Допускаемые отклонения емкости от номинала не менее 1 пФ. 7. Для маркировки рабочего напряжения применяется цветовой код (зеленый — 60 В, фиолетовый — 160 В, белый — 250 В). * В микрофарадах.
Рис. 11.2. Керамические конденсаторы (внешний вид): / - КТ-1; 2 - КТ-2; 3 - КТ-3; 4 — КД; 5 - КДУ; 6 ~ КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.
Рис. 11.3. Малогабаритные металлобумажные и металлопленочные конденсаторы (внешний вид): / — МБМ на [рабочее напряжение 160 В; 2 — ПМ-1; 3 — ПМ-2 E100 пФ и 510 пФ). Стек локер амические и стеклоэмалевые конденсаторы могут применяться в качестве контурных, разделительных и блокировоч- блокировочных. Основные характеристики стеклокерамических и стеклоэма- левых конденсаторов приведены в табл. 11.6 и 11.10, а внешний вид некоторых типов показан на рис. 11,2. Стеклянные конденсаторы по конструкции подобны стеклоке- рамическим и стеклоэмалевым. Диэлектриком в них служат слои специального стекла, обкладки выполнены из тонкой фольги. Для защиты от механических и климатических воздействий конденса- конденсаторы покрыты эмалью. Электрические параметры стеклянных и сгеклокерамических конденсаторов идентичны, однако стеклянные конденсаторы мо- могут работать при более высоких температурах (до -+-350° С). Основные данные стеклянных конденсаторов приведены в табл. 11.6 и 11.10. Металлобумажные конденсаторы характеризуются сравни- сравнительно малыми размерами. По удельной емкости они приближаются к электролитическим, но ток утечки у них меньше. Металлобумаж- Металлобумажные конденсаторы способны самовосстанавливаться после пробоя. Диэлектриком металлобумажных конденсаторов является лаки- лакированная конденсаторная бумага, обкладками — слои металла толщиной меньше микрона, нанесенные на одну сторону бумаги. Основные характеристики конденсаторов типа МБМ приве- приведены в табл. 11.10, а размеры и вес конденсаторов, рассчитанных на рабочее напряжение 160 В —в табл. 11.11. Корпусы этих конден- конденсаторов цилиндрические алюминиевые (рис. 11.3". На торцах кон- конденсаторы герметизированы эпоксидной смолой. Металлопленочные конденсаторы характеризуются высокой добротностью (до 2000), большим сопротивлением изоляции и высо- 43
кой стабильностью (ТКЕ « 0502%/град), Они применяются в ма- малогабаритной радиоаппаратуре наряду со слюдяными и керамичес- керамическими конденсаторами. Таблица п.п Диэлектриком металлопле- Размеры и вес конденсаторов типа МБМ НОЧНЫХ конденсаторов ЯВЛяет- на рабочее напряжение 160 В ся тонкая пленка ИЗ ПОЛИСТИ- рола или фторопласта (см. гл. I. § 6), обкладками — тонкий слой металла, нанесенный на пленку. Основные характеристики конденсаторов типа ПМ при- приведены в табл. 11.10, размеры и вес — в табл. 11.12, а внеш- внешний вид показан на рис. II.3. Электролитические конденса- конденсаторы. В таких конденсаторах диэлектриком служит оксид- оксидный слой на металле, который является одной из обкладок (анодом). Вторая обкладка (катод) — электролит, пропитывающий бумагу. Аноды изготовляются из алюминиевой или танталовой фольги. Электролитические конденсаторы характеризуются большой удельной емкостью, большими токами утечки и большими потерями. * Длина выводов 25±5 мм Таблица 11.12 Размеры и вес конденсаторов типа ПМ * Промежуточные значения номинальных емкостей приведены в табл. 1.1 ** Длина выводов 25 + 5 мм. 44 Номи- Номинальная емкость, мкФ Диаметр Максимальные размеры, мм Длина * Вес, г, не более Номинальная емкость *, пФ Максимальные размеры, мм Диаметр Длина ** Вес, г, не более ПМ-1 ПМ-2 ПМ-1 ПМ-2 ПМ-1 ПМ-2
Таблица 11.13 Основные характеристики малогабаритных электролитических конденсаторов Тип конден- конденсатора ЭМ-Н ЭМ-М ЭМ-ОМ ЭМИ ЭТО-1 ЭТО-2 К50-6 Номи- Номинальная емкость, мкФ 5-50 0,5—30 5—50 0,5—30 0,5—5 0,5 1,25; 10 80 30—50 10—20 1000 300; 400 100—200 50—500 10—4000 1—4000 1—200 1—20 1-10 Допустимые отклонения емкости от номинальной, % -1-100 От +80 до —20 От +200 до —20 От +50 до —20 ±10; ±20; ±30 От +80 до —20 Пределы максималь- максимальных рабо- рабочих напря- напряжений, В 4—6 10—150 4—6 10—100 20—100 3 6 15; 25 50—90 6 15; 25 50—90 6 10 15; 25 50 100 160 Диапазон рабочих тем- температур, ° С от -10 -40 —60 -20 -50 -60 -50 —60 -10 До +70 +70 +50 +70 Изменение емкости по отношению к емкости при 20° С, % при мини- минимальной темпера- температуре —60 —50 —60 —50 —60 —50 —40 —75 —60 -45 - - - - - - при мак- максимальной темпера- температуре - - - - +30 +20 +50 +30 - - - - - 45
Тип ко идеи- са тора К52-1 К52-2А К52-2Б К52-3 Номи- Номинальная емкость, мкФ 1,5-100 10—1000 10—1000 Допустимые отклонения емкости от номинальной, % + 10; ±20; ±30 От +50 до —20 ±10; ±20; ±30 От +50 до —20 ±10; ±20; ±30 Пределы максималь- максимальных рабо- рабочих напря- напряжений, В 3—100 6—90 6—90 Продолжение табл. Диапазон рабочих тем- температур, ° С от -60 —60 —60 -60 —60 до +85 +200 + 155 +200 + 155 11.13 Изменение емкости по отношению к емкости при 20° С, % при мини- минимальной темпера- температуре —50 —75 —50 —75 при мак- максимальной темпера- температуре + 25 Не нор- миро- мированы +40 +100 Примечания.5 1. Для конденсаторов типа ЭТО-1 при температуре от +70 до +100° С максимальное рабочее напряжение снижается в полтора раза; при температуре от +100 до +155° С — в два раза; при температуре от +155 до +200° С — в три раза. 2. Конденсаторы типа К50-6 могут работать при тем- температуре до +85° С при меньших значениях максимального рабочего напряжения. Таблица 11.14 Габаритные размеры * электролитических конденсаторов типа ЭМ, мм 0,5 1 2 3 *° Групш зостой ОМ м, н ом м н ом м, н ом м, н Номинальное рабочее напряжение, В 4 - - - - - - - - - 6 - - - - - - - 10 _ - - - - - - - 4,5x15 15 - - - - - 4,5x15 - - 20 - - 6x15 - - 6x20 - - 4,5x18 30 - - - 4,5x15 4,5x15 - 4,5x18 - - 60 - 4,5X15 6x20 - - 6x15 8,5x30 6x20 100 6x20 4,5X18 - 6x20 6x20 8,5x30 8,5x35 - 150 - 6X20 - - - - 46
Номинальная! емкость, мкФ 5 10 15 20 25 ' 30 40 50 Группа моро- морозостойкости ОМ М, Н Продолжение табл. И. 14 Номинальное рабочее напряжение, В 4 - - - 6 X 15 ' 6x20 - - 8,5х х35 6 - 4,5x15 4,5x18 6x15 6x20 - - 8,5x35 10 - 4,5x18 6x15 6x20 - - 8,5x35 - - 15 - 6x20 - - 8,5x35 - - - 20 8,5x30 6x15 - 8,5x35 - - - 30 - 6X20 8,5X30 - - - - - - 60 8,5X35 - 8,5x35 - - - - 100 8,,5хЗО - - - - - - 150 - - - - - - - - Первое число — диаметр, второе — длина корпуса. Таблица 11.15 Допустимые значения переменной составляющей напряжения для конденсаторов типа К50-6 ее 0) О <и 1« «к 6 10 15 25 6 10 15 25 50 Номинальная емкость, мкФ 50—200 10-100 1—50 1—20 500 200—1000 100—1000 СП 9П0 1—20 Допустимое отношение амплитуды переменной составляющей напряжения 50 Гц к номи- номинальному на- напряжению, % 25 20 Г,") о аГ Л в 1 в* 10; 15 25 50 100 25 100 160 10; 15; 25 Номинальная емкость, мкФ 2000 500—1000 50—200 1—5 2000 10—20 1-10 1 4000 Допустимое отношение амплитуды переменной составляющей напряжения 50 Гц к номи- номинальному на- напряжению, % 15 10 5 Примечание. При частотах выше 50 Гц (до 20 кГц) амплитуда пере менной" составляющей напряжения должна уменьшаться обратно пропорционально частоте 47
Удельная емкость танталовых конденсаторов больше/-чем ^алюми- ниевых. Танталовые конденсаторы могут работать при более высо- высоких температурах; их емкость мало изменяется при изменении тем- температуры; токи утечки у них меньше. Проводимость электролитических конденсаторов в значитель- значительной мере зависит от полярности приложенного напряжения, поэ- поэтому они используются лишь в цепях постоянного и пульсирующего токов. Допустимая величина переменной составляющей напряжения нормируется. Сумма амплитудного значения переменной составля- составляющей и постоянного напряжения не должна превышать номиналь- номинального рабочего напряжения. В неполярных электролитических конденсаторах обе обкладки содержат оксидный слой. Неполярные конденсаторы характеризу- характеризуются меньшей удельной емкостью. В малогабаритной радиоаппаратуре применяются электролити- электролитические конденсаторы типов ЭМ (электролитические малогабарит- малогабаритные), ЭМИ (электролитические миниатюрные), ЭТО (электролити- (электролитические танталовые объемные), К50-6 и К52. Основные данные этих конденсаторов приведены в табл. 11.13, 11.14, 11.15 и 11,16, а Размеры корпуса и вес конденсаторов типа К50-6 Таблица 11.16 Номинальное напряжение, В 6 10 Номинальная емкость, мкФ 50 100 200 500 10 20 50 100 200 500 1000 2000 4000 Размеры, мм й 7,5 10,5 14 18 6 7,5 10,5 12 16 18 24 30 Н 13 15 16 18 13 15 16 18 25 45 47 Масса, г 1,4 2,5 5,5 8,5 0,8 1,4 2,5 4 6,5 12 25 40 60 Конструкция (рис. 11.6) I II I II III 48
Продолжение табл. 11.16 Номинальное н пряжение, В 15 25 50 Номинальная емкость, мкФ 1 5 10 20 30 50 100 200 500 1000 2000 4000 1 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 4000 1 2 5 Размеры, мм О 4 6 7,5 7,5 10,5 12 16 18 21 26 30 4 7,5 7,5 10,5 14 16 18 30 34 6 7,5 Н 13 18 25 45 62 13 15 18 45 47 62 80 13 Масса, г 0,6 0,8 1.4 1,4 3,5 4,5 6,2 12 35 55 70 0,6 1,4 2,5 6 6,5 8,5 25 60 70 120 0,8 1,5 Конструкция (рис. 11.6) I II III I II III I 49
Продолжение табл. 11.16 Номинальное напряжение, В 50 100 160 15 25 Номинальная емкость, мкФ 10 20 50 100 200 1 2 5 10 20 1 2 5 10 5 10 20 50 10 Размеры, мм /, 10,5 12 18 6 7,5 12 14 6 7,5 12 16 6 7.5 10,5 16 10,5 Н ,5 16 18 25 45 13 18 Масса, г 2,5 4 8,5 12 25 0,8 1,2 2,0 4,5 5,5 1,2 2 4,5 6,5 1,2 -,о 3,5 6,5 3,5 КонстрVкция (рис П. 6) I II I И I 11 I II I Примечание. В конце таблицы приведены данные для пяти номиналов кеполярных конденсаторов. 50
Рис. 11.4. Малогабаритные электролитические конденсаторы (внешний вид): / — ЗМ; 2 — К50-6 B0 мкФ, 15 В; 10 мкФ, 10 В; 1 мкФ, 30 В). Рис. П.5. Габаритные черте- Рис. 11.6. Габаритные чертежи кон- жи конденсаторов: денсаторов типа К50-6 (/, 2, 3 — ва« / — тип это-и 2 — тип ЭТО-2. рианты конструкции). Таблица 11.17 Основные характеристики оксиднополупроводниковых конденсаторов Тип К53-1 К53-1А К53-4 К53-8 Номиналь- Номинальные емкос- емкости, мкФ 0,033 — 100 0,033 — 100 0,47 — 100 0,5 — 20 Допускаемые отклонения емкости от номи- номинальной, % ±10; ±20; ±30 ±10; ±20; ±30 ±10; ±20; ±30 От +5 до —20; ±20 Пределы макси- максимальных рабочих напряже- напряжений, В 6—30 6—30 6—20 1,5—15 Диапазон ра- рабочих темпе- температур, °С от —80 —80 —60 —60 До +85 +125 +85 +85 Изменения емкости по отношению к емкости при 20° С, % при ^мин -35 —15 —35 —40 при ^макс +35 + 15 +35 +50 51
Размеры корпуса и вес конденсаторов типа К53-1 Таблица 11.18 Номинальная емкость, мкФ 0,1; 0,15; 0,22 0,1; 0,15 0,068; 0,1 0,047; 0,068 0,033; 0,047 0,33; 0,47; 0,68; 1 0,22; 0,33; 0,47; 0,68 0,15; 0,22; 0.33; 0,47 0,1; 0,15; 0,22 0,068; 0,1; 0,15 3,3; 4,7 2,2; 3,3 1; 1,5; 2,2 1; 1,5 6,8; 10 4,7; 6,8 3,3; 4,7 2,2; 3,3 15; 22 10; 15 6,8; 10 4,7; 6,8 Номиналь- Номинальное рабо- рабочее напря- напряжение, В 6 10 15 20 30 6 10 15 20 30 6 15 20 30 6 15 20 30 6 15 20 30 Вариант оформле- оформления рис. 11.7) а, б 6 б Диаметр, мм 3,2 4 3,2 4 4 Длина, мм 7,5 13 7,5 10 10 13 Масса, г 0,5 1,5 2 2 2,5 52
Продолжение табл. 11.18 Номинальная емкость, мкФ 33; 47 23; 33 15; 22 10; 15 68; 100 47; 68 33; 47 22; 33 Номиналь- Номинальное рабо- рабочее напря- напряжение, В 6 15 20 30 6 15 20 30 Вариант оформле- оформления (рис. II 7) б Диаметр, мм 7,2 Длина, мм 12 16 Масса, г 5,5 6,5 внешний вид и габаритные чертежи представлены на рис. II.4, 11.5 и 11.6. Электролитические конденсаторы используются в ка- качестве фильтровых в выпрямителях, блокирующих и развязываю- развязывающих в цепях звуковых частот, а также в качестве переходных в уси- усилителях звуковых частот на транзисторах. В зависимости от интервала рабочих температур конденса- конденсаторы типа ЭМ разделяются на следующие группы: Н — неморозо- неморозостойкие, М — морозостойкие, ОМ — особо морозостойкие (см. табл. 11.13). Оксиднополупроводниковые конден- конденсаторы отличаются от электроли- Рис. П.7. Габаритные чертежи кон- конденсаторов типа К53-1 (а, б — вариан- варианты конструкции). тических тем, что одной из обкладок (катодом) в них служит слой полупроводника, нанесенный непосредственно на оксидный слой, являющийся диэлектриком. Аноды таких конденсаторов изготовляются из алюминиевой фольги. Оксиднополупроводнико- Оксиднополупроводниковые конденсаторы могут работать при более низких температурах, чем электролитические. Основные характеристики конденсаторов типа К53 приведены в табл. 11.17 и 11.18, а габаритные чертежи показаны на рис. П.7. § 3. Подстроенные конденсаторы Керамические подстроенные конденсаторы находят широкое при- применение в колебательных контурах для точной подстройки в про- процессе наладки радиоаппаратуры. 53
Основные данные подстроенных конденсаторов Таблица 11.19 Тип 1 КПК-1 КПК-2 кпк-з кпк-м кпкмт кпд кпкт кпвм Пределы изменения емкости, пФ 1 2—7*-; 4—15; 6—23; 8—30; 6—60; 25—150; 75-200 125—250; 200—325; 275—375; 350—450 4—15; 5—20; 6—25; 8—30 2—7; 4—15; 6—25; 8—30 0,6-2,5; 2-8 1,1—4,5; 2-8 1—10; 2—15; 2—20; 2—25 0,5—1,5; 3—26 ТКЕ, %/град — @,02—0,085) —0,02 -0,05 +0,05 —0,05 ±0,04 +0,06 Тангенс угла ди- электри- электрических потерь 0,002 0,0025 0,0015 0,005 0,0025 - Размеры корпуса, мм 24Х18Х 12 033,5x9,5 54x36x14 15x11x9 011x32 07x3,6 010X5,5 §13x29 18x12x20 18x12x33 Масса, г, не более 8 18 40 3 12 1 8 - * ТКЕ не нормируется. Рис. 11.8. Подстроенные конденсаторы (внешний вид): / - КПК-М; 2 - КПК-1; 3 - КПК-2; 4 - КПК-З; 5 - НЛКТ; 6 - плас- пластинчатый. 54
Выпускаются четыре типа керамических подстроечных конден- конденсаторов: 1) КПД — керамические подстроечные дисковые; 2) КПК — конденсаторы подстроечные керамические; 3) КПКМТ — конденсаторы подстроечные керамические мало- малогабаритные тропикоустайчивые; 4) КПКТ — конденсаторы ггодстроечные керамические труб- трубчатые. Внешний вид подстроечных конденсаторов представлен на рис. 11.8, а основные данные приведены в табл. 11.19. Пластинчатые подстроечные конденсаторы представляют собой миниатюрные прямоемкостные конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком (рис. 11.8) Характеризуются высокими качественными показателями, но сложны по конструкции и до- дороги. § 4. Конденсаторы переменной емкости Конденсаторы переменной емкости характеризуются такими же показателями, как и конденсаторы постоянной емкости. Одной из основных характеристик конденсаторов переменной емкости является закон иаменения емкости в зависимости от угла поворота подвижных пластин (ротора), который, в свою очередь, определяет закон изменения частоты при настройке контура. Различают пря- мочастотные, логарифмические, прямоемкостные и прямоволновые Таблица 11.20 Основные данные малогабаритных блоков конденсаторов переменной емкости Тип блока Пределы изменения емкости секции, пФ Пределы изме- изменения емкости подстроечных конденсато- конденсаторов, пФ В каком приемнике установлен Приме- КПЕ КПЕ КПЕ КПЕ КПЕ КПВМ КПЕ-3 КПЕ-3 КПЕ-3 КПЕ-3 КПЕ-5 КПЕ-5 КПТМ КПТМ-1 КПТМ-4 КПЕ КПЕ 10—365 12—495 9—260 9—270 5—24й 8,5—260 7-180 7—210 7—240 6—250 5-240 5—240 4-220 6—260 5-260 3—150 2—120 3-7 3—7 2,5-7 2,5-7 2—12 2,5—12 2—8 «Спидола», ВЭФ-Огадола-10, ВЭФ-12 «Родина-бОМЬ, «Родина-65», «Эфир», «Эфир-67» «Атмосфера». «Атмосфера-2», «Атмосфера- 2М» «Альпинист» «Риала» «Банга», «Соната», «Меридиан» «Ыева», «Мир», «Ласточка», «Сатурн» «Нева-2» «Алмаз» «Киев-7», «Планета» «Топаз-2», «Сокол» «Сокол», «Сокол-2»,- «Сокол-4», «Мрия», «Космонавт», «Суве- «Сувенир», «Спорт-2» «Гауя», «Селга» «Рига-ЗОЬ («Вега») «Юпитер», «Сигнал», «Нейва», «Орбита», «Этюд> «Космос», «Космос-М», «Рубин», «Орленок» «Сюрприз» 1 1 ;, 1 1 2,3 2,3 2 2,3 2,3 2 2 2 Примечания. 1. Конденсатор с воздушным диэлектриком. 2. Конден- Конденсатор с твердым диэлектриком. 3. Конденсатор с верньером. 55
конденсаторы переменной емкости. Они могут изготовляться с воздушным и твердым диэлектриком. Конденсаторы с воздушным диэлектриком характеризуются более высокими показателями, в частности большими точностью установки емкости и стабиль- стабильностью. Конденсаторы с твердым диэлектриком отличаются малыми размерами, а поэтому применяются в малогабаритной аппаратуре. Из твердых диэлектриков в конденсаторах переменной емкости при- применяются органические пленки и высокочастотная керамика. Раз- Размеры конденсаторов с керамическим диэлектриком в 3—4 раза меньше» чем в других случаях. Применение в качестве диэлектрика керамики позволяет избежать шумов, обусловленных изменением емкости при вибрации и разрядами статического электричества, которое появляется в результате электризации органических пле- пленок при вращении пластин конденсатора. Выпускаются односекционные и двухсекционные малогабарит- малогабаритные конденсаторы переменной емкости. На некоторых из них уста- устанавливаются подстроечные конденсаторы. В табл. 11.20 приведены некоторые данные двухсекционных конденсаторов переменной емкости с воздушным и органическим диэлектриком. Односекци- Односекционные керамические конденсаторы типа КП4-ЗА имеют емкость 6—200 пФ, двухсекционные типа КП4-ЗБ — емкость 4—200 пФ, типа КП4-ЗВ — емкость 5—150 пФ, типа КГТ4-ЗГ — 8—220 пФ. Номинальное рабочее напряжение этих конденсаторов состав- составляет 10 В. § 5. Основные параметры резисторов Номинальные величины сопротивлений резисторов, выпускаемых промышленностью, соответствуют стандартной шкале (табл. 11.21) Таблица 11.21 Шкала номинальных значений сопротивлений* Ом Класс точности I » » II » » III Класс точности I » » II » » III 10 33 11 - 36 - 12 - 39 _ 13 - - 43 15 47 16 - 18 _ 56 - 20 - 62 - 22 68 24 — 75 - 27 - 82 30 91 - - х10л Примечания, 1. Указаны две первые цифры номинальных значений. 2. Максимальное значение п зависит от типа резистора. Классы точности определяют допустимые отклонения величин сопротивлений от номинала. Малогабаритные резисторы выпуска- выпускаются по следующим классам точности! Класс точности Отклонение величины, 56
где AF — полоса пропускания устройства, кГц; R ^- сопротив- сопротивление резистора, кОм. Маркировка. На каждом непроволочном резисторе указывается номинальная величина его сопротивления. На малогабаритных резисторах обозначение кОм часто заменяется буквой к, а обозна- обозначение МОм — буквой М. Допустимое отклонение от номинала обо- обозначают в % или римской цифрой» указывающей класс точности» Для маркировки малогабаритных резисторов согласно ГОСТу 11076—69 введены сокращенные (кодированные) обозначения. Они состоят из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения сопротивления, и буквы, обознача- обозначающей допустимое отклонение сопротивления от номинала (табл. II.8). Сопротивления до 100 Ом выражаются в омах и обозначаются буквой Е, сопротивления от 100 Ом до 100 кОм — в килоомах и обозначаются буквой К, а сопротивления от 100 кОм до 100 МОм — 57 Номинальная мощность Рном — мощность, рассеиваемая на ре- резисторе при максимально допустимой рабочей температуре токо- проводящего элемента и изоляции. Электрическая прочность характеризуется максимальным на- пряжением> при котором резистор может работать в течение дли- длительного времени (несколько тысяч часов) без электрического пробоя* Напряжение на резисторе не должно превышать напряжения, определяющего электрическую прочность Оно не должно также превышать напряжения UE0M> определяющего номинальную мощ- мощность резистора: где Рном — номинальная (предельно допустимая) мощность, Вт; R — сопротивление, Ом. Собственные индуктивность и емкость, определяемые конструк- конструкцией и габаритами резистора, уменьшают частотный предел их применения. Стабильность характеризуется изменениями параметров рези- резисторов под влиянием окружающей среды, электрической нагрузки, а также с течением времени при эксплуатации или хранении. Тем- Температурный коэффициент сопротивления ТКС определяет относи- относительное изменение величины сопротивления при изменении темпе- температуры на 1° С. Уровень собственных шумов непроволочиых резисторов харак- характеризуется отношением среднеквадратичного значения э. д. с» шумов резистора Еш к постоянному напряжению ?/0, приложен- приложенному к резистору; измеряется в микровольтах на 1 В приложенного напряжения: Э. д. с. шумов непроволочных резисторов, к которым не при- приложено напряжение, а также проволочных резисторов при темпе- температуре 20° С определяется по формуле
в мегомах и обозначаются буквой М Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает величину сопротив- сопротивления. Если номинальное сопротивление выражается целым чис- числом» то буква, обозначающая единицу измерения, ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление выражается десятичной дробью, меньше?! единицы, то нуль целых и запятая из маркировки исключаются и буквенное обозначение единицы измерения ставится перед числом. Например, 0,47 Ом — Е47; 47 Ом — 47Е; 4,7 кОм — 4К7; 47 МОм — 47М Номинальная мощность указывается только на непроволочных резисторах больших габаритов. Мощность малогабаритных резис- резисторов определяется по размеру корпуса. Буква А означает, что э. д. с. шумов непроволочного резистора меньше 1 мкВ;В, остальные резисторы относят к труппе Б и группу не маркируют. § 6. Малогабаритные резисторы Непроволочные резисторы постоянного сопротивления характери- характеризуются небольшими размерами, малыми собственной емкостью и индуктивностью; они дешевы, но уступают проволочным резисто- резисторам по стабильности и удельной мощности рассеивания. В мало- малогабаритной аппаратуре широко применяют три типа постоянных резисторов: 1) МЛТ *-=* металлизированные лакированные теплостойкие; 2) МОН 6=-, металлоокисные низкоомные; 3) УЛМ -ч* углеродистые лакированные малогабаритные. Кроме того, применяются резисторы типов КИМ — компози- композиционные изолированные малогабаритные; КММ — композицион- композиционные мегомные малогабаритные; КОМ — композиционные опрессо- ванные мегомные; МЛМ — металлизированные лакированные ми- Рис. 11.9. Малогабаритные резисторы постоянного сопро- сопротивления (внешний вид): / - МЛТ; 2 — УЛМ; 3 — ВС @,5 и 0,25 Вт). 58
ниатюрные; МТ— металлизированные теплостойкие; ВС — угле- углеродистые влагостойкие; С2-6 — металлопленочные эмалированные;- С2-23 — металлодиэлектрические. Внешний вид некоторых типов малогабаритных резисторов по- казан на рис. 11.9, а основные данные приведены в табл. 11.22, Проволочные резисторы постоянного сопротивления применя- применяются в радиоаппаратуре при высоких требованиях к стабильности, точности, уровню шумов и при значительной допустимой мощности Основные данные малогабаритных резисторов постоянного Таблица сопротивления Макси- маль- мальное напря- напряжение, В 11.22 Размеры, мм Диа- Диаметр Длина (без выво- выводов) Тип Номи- наль- нальная мощ- мощность, Вт Номинальные сопротивления Допускае- Допускаемые откло- отклонения сопротив- сопротивлений от номинала, Непроволочные КИМ-0,05 КИМ-ОД 25 кмм ком млм МЛТ-0,125 МЛТ-0,25 МЛТ-0,5 МЛТ-1 МЛТ-2 МОН-0,5 МОН-1 МОН-2 0,05 0,125 - - - 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 0,5 1,0 2,0 10 Ом—910 кОм 1 МОм—5,6 МОм 1 кОм—910 кОм 1 МОм—1000 МОм 0,51 МОм—100 МОм 4,7 МОм—47 МОм 100 Ом-2,2 МОм 51 ОМ—2,2 МОм 51 Ом-3,0 МОм 100 Ом—5,1 МОм 100 Ом—10 МОм 1 Ом—5,6 Ом 6,2 Ом—36 Ом 39 Ом—100 Ом 5; 10 10; 20 5; 10 10; 20 10; 20 20 5; 10; 20 5; 10 — - 200 100 120 200 250 350 503 750 7 10 15 1,8 2,5 1,6 3,2 2,0 3,0 4,2 6,0 8,6 4,2 6,6 8,6 3,8 8,0 6,2 10,0 5,8 6,0 7,0 10,8 13,0 18,5 ' 10,8 13,0 18,5 59
Тип МТ-0,125 МТ-0,25 МТ-0,5 МТ-1 МТ-2 УЛМ С2-6 С2-11 С2-22 С2-23 Номи- наль- нальная мощ- мощность, Вт 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 0,12 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 0,125 0,25 0,125 0,25 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 Номинальные сопротивления 100 Ом—1,1 МОм 100 Ом—2 МОм 100 Ом—5,1 МОм 100 Ом—10 МОм 27 Ом—1 МОм 100 Ом—1 МОм 100 Ом—2 МОм 100 Ом—5,1 МОм 100 Ом—10 МОм 100 Ом—10 МОм 1—100 Ом 1—100 Ом 24 Ом—2,2 МОм 24 Ом—5,1 МОм 24 Ом—2 МОм 24 Ом—3 МОм 24 Ом—5 ,1 МОм 24 Ом—10 МОм 24 Ом—10 МОм Продолжение табл Допускае- Допускаемые откло- отклонения сопротив- сопротивлений от номинала, % 5; 10; 20 5; Ю; 20 5; 10 5; 10; 20 1; 2; 5; 10 Макси- маль- мальное напря- напряжение, В 200 350 500 700 100 200 200 350 500 700 - - 200 250 200 250 350 500 750 11.22 Размеры, мм Диа- Диаметр 2,0 2,7 4,0 6,5 8,6 2,5 2 2,7 4,2 6,6 8,6 2 2,7 3 4,2 2 3 4,2 6,6 8,6 Длина (без выво- выводов) 7,0 8,0 11,0 17,0 27,0 6,5 6,5 7,5 11 17 27 7 8 7 10,8 6 7 10,8 13 18,5 60
Продолжение табл. 11.22 Тип Номи- наль- нальная мощ- мощность, Вт Номинальные сопротивления Допускае- Допускаемые откло- отклонения сопротив- сопротивлений от номинала, % Макси- маль- мальное напря- напряжение, В Размеры, мм Диа- Диаметр Длина (без выво- выводов) Проволоч МВС-0,25 МВС-0,5 МВС-1 ПКВ-1 ПКВ-2 ПКВ-2А ПКВ-5 С5-14Т С5-17Т С5-15 С5-30 С5-31 С5-32Т г!ы е 0,25 0,5 1,0 2,0 5,0 0,125 0,25 0,5 0,05 0,05 0,05 0,125 10 кОм—2 МОм 10 кОм—10 МОм 50 кОм—10 МОм 51 Ом —36 кОм 51 Ом —ПО кОм 51 Ом —240 кОм 0,1 Ом—1000 Ом 100 Ом—960 Ом 1 кОм—50 кОм 51 кОм—100 кОм 33 Ом—510 Ом 100 Ом—100 кОм 0,24 Ом—300 Ом 0,03; 0,05; 0,1; 0,2 0,03; 0,05; 0,5; 1; 2; 5 1; 2; 5; 10 0,5; 1; 2; 5 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5 0,5; 1; 2; 5 2; 5 0,5; 1; 2; 5; 10 0,5; 1; 2; 5 500 1100 1600 300 500 300 30 30 30 - 20 - 5 7 9 12 15,5 17,5 24,5 10 10 10 - - - - 1,8 2, 6 24 28 46 16 20 22 32 8 10 12 - - - - 3 6 Примечания. 1. Промежуточные значения сопротивлений можно опре- определить с помощью табл. 11.18. 2. Для резисторов типов КММ и КОМ номиналь- номинальная мощность не указывается. Предел применения этих резисторов определяется максимальным напряжением. рассеивания. Недостаток проволочных резисторов состоит в огра- ограниченном частотном диапазоне, что является результатом влияния большой собственной емкости и индуктивности. Проволочные резисторы постоянного сопротивления выполня- выполняются намоткой проволоки из сплавов высокого сопротивления 61
(см. § 3 гл. I) на цилиндрические или плоские каркасы из диэлек- диэлектрика Выпускается ряд типов малогабаритных проволочных резис- резисторов постоянного сопротивления: 1) МВС — микропроволочные высоковольтные; 2). МВСГ — микропроволочные высоковольтные герметизи- герметизированные; 3) ПКВ — проволочные влагостойкие малогабаритные; 4) С5-15, С5-30, С5-31, С5-32Т — микропроволочные низковольт- низковольтные. Основные данные некоторых типов проволочных резисторов приведены в табл. 11.22. Резисторы переменного сопротивления могут быть проволоч- проволочными и непроволочными. По характеру изменения сопротивления в зависимости от угла поворота оси различают резисторы с ли- линейной (группа А), логарифмической (группа Б) и обратной лога- логарифмической (группа В) зависимостью. В табл. П.23 приведены основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротив- сопротивления следующих типов: ПП-2 —* проволочные переменные; СПД — резисторы переменные дисковые; СПО — резисторы переменные объемные; СП2-1, СП2-2 — переменные металлоокисные} СП2-3 «=— переменные металлопленочные; Таблица 11.23 Основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротивления Тип 1! Номинальные сопро- сопротивления Допускав мые откло- отклонения от номина- номинала, % 3 О) » Размеры кор- корпуса, мм Диа- Диаметр Высо- Высота Непроволочные СПД-0,05* СПД-0,06 010-0,15 СПО-0,5 СПО-1 СПО-2 СП2-1 СП2-2 0,05 0,06 0,15 0,5 1,0 2,0- 0,5 1,0 0,5 1,0 5,1 кОм—10 кОм ** 100 кОм—470 кОм 100 кОм—1 МОм 100 кОш—4,7 МОм 47 кОм—4,7 МОм 47 Ом—47 кО 47 Ом—47 кОм 20 20 20 15 70 100 250 350 600 120 170 - 17,5 9,6 16,6 21 28 16 21 16,5 21,5 5 8 12 14 16 15 15 13 16 62
Тип СП2-3 СПЗ СПЗ-Зд СПЗ-6 СПЗ-9 Номинальная мощность,. Вт 0,25 0,025 005 0,25 0,025 0,05 0,125 ; 0,25 0,5 Номинальные сопро- сопротивления 22 Ом—330 Ом 4,7 кОм— 1 МОм 1 кОм—й МОм 470 Ом—1 МОм 10 кОм—47 кОм 1 кОм—150 кОм 220 кОм—1 МОм 6,8 кОм—150 кОм 225 кОм—1 МОм 680 Ом—150 кОм 220 кОм—4,7 МОм Продолжение табл. Допускае- Допускаемые откло- отклонения от номина- номинала, % 30 20; 30 ¦ 20 10; 20 20; 30 10; 20 20; 30 10; 20 20; 30 Максималь- Максимальное рабочее напряжение, В - 30 50 " 250 , 30 160 160 , 150 150 250 1 250 П.23 Размер кор- корпуса, мм Диа- Диаметр 16 — 14 12 16 16 Высо- Высота 12,5 — 8 16 20 20 Проволочные ПП-2 I 2,0 20 Ом—20 кОм 10 400 | 17 18 * Резистор группы В. ** Номинальные сопротивления согласно ряду: 5,15 5,6; 6,8; ЮкОм. Рис. 11.10. Малогабаритные резисторы переменного сопротивления (внешний вид): / — СПО-0,15; 2 — СПО-0,5; 3 — СПО-1; 4 - СПО-2; д — дис- дисковый (фирмы «Тесла»). 63
СПЗ, СПЗ-3» СПЗ-б, СПЗ-9 — переменные композиционные пле- пленочные. Внешний вид малогабаритных резисторов переменного сопро- сопротивления некоторых типов представлен на рис, 11,10. § 7. Малогабаритные переключатели Промышленные типы малогабаритных переключателей показаны на рис. 11.11. Ниже приведены их основные характеристики. Переключатель типа МПН-1 (малогабаритный переключатель низкочастотный) на одно направление и 10 положений рассчитан на напряжения до ЗОВ при токах до 0,5А. Сопротивление изоляции между контактами — не менее 100 МОм. Габариты (без выводов): диаметр 13,5 мм, высота 30 мм, масса не более 8 г. Переключатель типа МПВ-1 (малогабаритный переключа- переключатель высокочастотный) рассчитан на переключение цепей с напря- напряжением до 100 В при постоянном токе до 0,2 А или переменном токе до 0,25А на частотах до 15 МГц. Емкость между контактами, а так- также между любым контактом и корпусом не превышает 1 пФ, тан- тангенс угла диэлектрических потерь — не более 0,01, сопротивление изоляции — не менее 100 МОм. Переключатели типа МПВ-1 выпускаются двух видов: с одним замыкателем на восемь положений (одно направление) и двумя замыкателями на четыре положения (два направления). Габариты 22 X 13 X 12 мм. Масса — не более 4 г. Переключатель типа ПМ (переключатель малогабаритный) предназначен для переключений в цепях с напряжением до 300 В при мощности до 25 ВА. Ток переключаемой цепи не должен превышать 0,2 А. Сопротивление изоляции между контактами и на корпус — не менее 1000 МОм. Переключатели типа ПМ могут содержать 1—5 галет следую- следующих типов: 2П4Н, ЗПЗН, 5П2Н, 10П1Н, 11П1Н. Цифры и буквы обозначают: первые цифра и буква — число положений, вторые — число направлений (переключаемых цепей). Максимальный диаметр переключателя не превышает 32 мм, длина (в зависимости от числа галет) — не более 19; 28; 37; 47 или 55 мм. Масса (в зависимости от числа галег) — около 29; 34; 39; 44 или 49 г. 64 Рис. 11.11. Малогабаритные переключатели: / — МПН-1; 2 — ПМ; 3 — МПВ-1.
01,2 4отв01,2 Рис. 11.12. Переключатель диапазонов для карманного радиоприем- радиоприемника (одна из конструкций): а, б — различные способы крепления. Радиолюбительские конструкции. На рис. 11.12 приведена одна из конструкций переключателя диа- диапазонов для карманного радио- радиоприемника. Детали 1, 3 и 5 могут быть выполнены из органического стекла. В этом случае подвижные контакты 4 изготовляются по чер- чертежу и крепятся на движке 3 вдав- вдавливанием горячим паяльником. Детали 1,3 и 5 можно сделать так- также из гетинакса или текстолита, а подвижные контакты приклеить клеем БФ-2. В последнем случае контакты 4 изготовляются плос- плоскими. Материал контактов — жесть, латунь толщиной 0,15— 0,3 мм. Пружинящие неподвиж- неподвижные контакты 6 выполняются из нагартованной латуни или бронзы толщиной 0,15—0,3 мм. Можно использовать контактные пружи- Рис. 11.13. Переключатель диапа- диапазонов для карманного радиоприем- радиоприемника (одна из конструкций). 65
ны от электромагнитных реле.Направляющая ось 2 может быть изготовлена из проволоки. При сборке переключателя вначале с помощью планок 5 укреп- укрепляют неподвижные контакты, распределяя их равномерно. Затем вставляют движок 3 и делают разметку для крепления подвижных контактов.*Закрепив подвижные контакты на движке, производят окончательную сборку переключателя. Для гого чтобы прочно прикрепить неподвижные контакты к основанию / и планкам 5, щель между ними нужно залить клеем БФ-2 или каким-либо лаком. Два варианта крепления переключателя на плате показаны на рис. 11.12 (а и б). Другая конструкция переключателя для карманного прием- приемника представлена на рие. 11.13. Основание / изготовляется из гетинакса толщиной 3 мм, планки 2 и 3 — из гетинакса толщиной 2,0 — 2,5 мм и 1 мм — соответственно. В пропилы основания вставляют на клею пружинящие контакты 5 из фосфористой или бериллиевой бронзы толщиной 0,15—0,2 мм. В движке 4, выпол- выполненном из гетинакса подходящей толщины, делают отверстия для перемычек 6, изготовленных из латунной или медной проволоки, и пропилы под шарик 8 фиксатора положения. Шарик 8 помещают в отверстие планки 2 и прижимают плоской пружиной 7. Послед- Последняя крепится к планке 2 двумя скобами 9, изготовленными из про- проволоки и вставленными в отверстия планки на клею. Пропилы в планке 1 рекомендуется делать после склеивания ее~с планкой 2. § 8. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока Электромагнитные реле предназначены для коммутации электри- электрических цепей в устройствах автоматики, сигнализации и связи. Реле состоит из следующих основных частей: корпуса, который обычно является и частью магнитопровода; сердечника; катушки; якоря; контактной системы, состоящей из одной или нескольких групп; основания и чехла, Реле открытого типа чехла не имеет. Рис. 11.14. Малогабаритные электромагнитные реле постоян-* ного тока: / — РСМ; 2 — РЭС-6; 3 — РЭС-9; 4 — РЭС-151 5 — РЭС-10; 6 — РЭС-22. 66
Основные данные реле типа РСМ Таблица 11.24 Тип РСМ-1 РСМ-2 РСМ-3 Номер паспорта ЮЛ71.81.01 Ю.171.81.20 Ю.171.81.37 Ю.171.81.43 Ю.171.81.50 Ю.171Л1.53 Ю. 171.81.02 Ю.171.81.21 Ю.171.81.30 Ю.171.81.31 Ю.171.81.51 Ю.171.81.52 Ю.171.81.54 Ю.171.81.56 ЮЛ71.&Ь58 Ю.171.81.22 Ю.171.81.32 Ю.171.81.55 Ю.171.81.57 Обмоточные данные Сопротив- Сопротивление," Ом 525 750 200 60 250 525 750 120 60 16 750 525 30 750 120 525 60 Число витков 4500 5000 2800 1400 3000 4500 5000 2100 1400 275 5000 4500 1100 5000 2100 4500 1400 Диаметр провода, мм 0,07 0,06 0,09 0,12 0,08 0,07 0,06 0,10 0,12 0,31 0,06 0,14 0,06 0,10 0,07 0,12 Ток сра- батыва- батывания, мА 26 25 24 45 68 40 26 24 25 70 68 390 24 100 24 65 70 Ток отпу- отпускания, мА - 5 8 4,5 - 5 — — - - - Примечания. 1. Реле типа РСМ-1 содержит две группы замыкающих контактов; реле типа РСМ-2 — одну группу замыкающих и одну размыкающих; реле РСМ-3 — две группы размыкающих. 2. Напряжение срабатывания реле Ю.171.81.Б5-18В. 67
Малогабаритные реле некоторых типов показаны на рис. 11.14. Ниже приведены их характеристики. Реле типа РСМ разделяются по данным обмоток, числу кон- контактов и выполняемой функции. Мощность в обмотке, при которой реле срабатывает, составляет около 150 мВт; максимальная мощ- мощность в обмотке не должна превышать 800 мВт. Напряжение комму- коммутируемого тока — 28 В, сила тока через контакты — 1 А (при ак- активной нагрузке). Электрическая прочность изоляции между кон- контактными пружинами, обмоткой и корпусом — 400 В переменного тока частотой 50 Гц. Срок службы реле — 100 тыс. срабатываний. Время срабатывания 2—16 мс; время отпускания — 1,5—3,5 мс. Размеры корпуса: длина 26, ширина 17,5, высота 28 мм. Масса — 25 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.24. Таблица П.25 Основные данные реле типа РЭС-6 Номер паспорта РФО.452.110 РФО.452.111 РФО.452.112 РФО.452.113 РФО.452.114 РФО.452.115 РФО.452.116 РФО.452.120 РФО.452.121 РФО.452.122 РФО.452.123 РФО.452.124 РФО.452.125 РФО.452.126 РФО.452.140 РФО.452.141 РФО.452.142 РФО.452.143 РФО.452.144 РФО.452.145 РФО.452.146 РФО.452.100 РФО.452.101 РФО.452.102 РФО.452.103 РФО.452.104 РФО.452.105 РФО.452.106 РФО.452.107 РФ0.452.109 РФО.452.130 РФО.452.131 РФО.452.132 РФО.452.133 РФО.452.134 РФО.452.135 РФО.452.136 Группы контактов 2з 2р 1 п 2п 1з1р Обмоточные данные Сопротив- Сопротивление, Ом 2500 1250 850 550 300 200 125 2500 1250 850 550 300 200 125 2500 1250 850 550 300 200 125 2500 1250 850 550 300 200 125 60 30 2500 1250 850 550 300 200 125 Число витков 12000 8500 6600 6200 4300 3600 2900 12000 8500 6600 6200 4300 3600 2900 12000 8500 6600 6200 4300 3600 2900 12000 8500 6600 6200 4300 3600 2900 1950 1500 12000 8500 6600 6200 4300 3600 2900 Ток сра- батыва- батывания, мА 15 21 25 30 42 55 62 15 21 25 30 42 55 62 15 20 25 28 35 50 60 20 26 32 35 60 65 70 100 130 15 21 25 30 42 55 62 Ток отпу- отпускания, мА 2 4 5 6 8 9 10 2 4 5 6 8 9 10 3 4 5 6 8 12 15 3 5 6 8 10 15 18 — 2 3 4 5 6 8 9 Примечание, Во второй колонке цифры обозначают число групп контактов, а буквы: з — замыкание; р — размыкание, п — переключение. 68
Основные данные реле типов РЭС-7, РЭС-8, РЭС-9 Таблица 11.26 Тип РЭС-7 РЭС-8 РЭС-9 Номер паспорта РС4.590;008 РС4.590.;009 РС4.59О.'О1О РС4.590.011 РС4.590.013 РС4.590.050 РС4.590.051 РС4.590.052 РС4.590.056 РС4.590.060 РС4.590,062 РС4.590.063 РС4-590.064 РС4.524.200* РС4.524. 201 РС4.524.202 РС4.524.203* РС4.524.204* РС4.524.205* РС4.524.208 Обмоточные данные Сопротив- Сопротивление, Ом 180 4000 8000 160 215 180 8000 160 3500 2100 180 45 160 500 500 72 30 9600 3400 9600 Число витков 3330 16000 21000 3500 4000 2900 17000 2700 11000 8300 2900 1475 2700 4600 4600 1800 1400 21000 13000 21000 Ток срабаты- срабатывания, мА 75 16 12 71 75 80 13 86 20 28 80 158 86 30 30 80 108 7 11 7 Ток отпуска- отпускания, мА 15 2,5 10 15 15 ч 5 15 30 16 *5 5 13 18 и 1,7 * Контакты реле изготовляются аз_ серебра; контакты остальных реле типа РЭС-9 — из платиноиридиевого сплава, Реле типа РЭС-6 разделяются по обмоточным данным, числу контактов и выполняемой функции. Контакты реле рассчитаны на коммутирование постоянного тока до 6 А при напряжении 30 В неактивной нагрузке. При этом срок службы реле составляет не менее 5000 срабатываний. Если коммутируются токи меньшей вели- величины, срок службы реле увеличивается, и при токе 0,3 А достигает 1 млн. срабатываний. При индуктивной нагрузке срок службы реле сокращается. Если коммутируется напряжение 300 В, ток через контакты не должен превышать 0,1 А. Размеры: длина 26,5, ширина 19,5, высота 31 мм. Масса не более 34 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.25. Реле типа РЭС-7 содержат 6 групп контактов на переключение и предназначены для коммутирования постоянного тока до 2 А при напряжении 30 В или до 0,3 А при напряжении 300 В, а также пере- переменного тока до 1 А при напряжении 50 В, частоте 50—400 Гц и активной нагрузке. Время срабатывания — 25 мс, время отпуска- отпускания — 15 мс. Срок службы составляет не менее 300 тыс. срабаты- срабатываний. Размеры: длина 40, ширина 40, высота 53 мм. Масса не более 120 г. Основные данные реле приведены в табл. II. 26. Реле типа РЭС-8 содержат 6 групп контактов на переключение и могут коммутировать постоянный ток до 0,8 А при напряжении 30 В и до 0,3 А при напряжении 220 В и активной нагрузке. Срок службы реле составляет не менее 200 тыс. срабатываний. Если же коммутировать переменный ток частотой 50—400 Гц, силой до 0,5 А при напряжении 50 В или до 5 А при напряжении 50 В, то срок службы реле составит соответственно 100 тыс, и 5 тыс, срабатыва- 69
ний Время срабатывания —20—2Э|мс, время отпускания— 10 мс. Размеры: длина 49, ширина 32, высота 50 мм. Масса не более ^110 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.26. Реле типа РЭС-9 содержат две группы переключающих контак- контактов из серебра или платиноиридиевого сплава. Реле с серебцяны- ми контактами могут коммутировать постоянный ток до 2 А при напряжении 30 В или до 0,3 А при напряжении 250 В, а также пере- переменный ток до 0,2 А при напряжении 115 В и частоте 50 Гц и до 0,5 А при напряжении 115 А и частотах 50—1100 Гц. При коммути- коммутировании постоянного тока срок службы реле составляет не менее 300 тыс. срабатываний; при «коммутировании переменного тока — не менее 100 тыс. срабатываний. Реле с контактами из платиноири- платиноиридиевого сплава допускают коммутирование постоянного'тока до 0,8 А при напряжении ЗОВ (срок службы 1 млн. срабатываний) или переменного тока до 0,2 А при напряжении 115 В и частоте 50 Гц A00 тыс. срабатываний). Максимальные размеры (без выводов): длина 28, диаметр 21 мм. Масса — не более 20 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.26. Время срабатывания первых двух реле при напряжении 23 В составляет не более 11 мс. Реле типа РЭС-10 содержат одну группу замыкающих или пере- переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. При коммутации постоянного напряжения до 30 В и токе через контакты до 2 А реле выдерживают не менее 100 тыс. срабатываний; при напряжении до 250 В и токе до 0,3 А, а также при коммутации переменного напряжения 115 В с частотой 50 Гц при токе до 0,2 А и на частотах 50—1100 Гц при токе до 0,5 А реле выдерживают не менее 100 тыс. срабатываний. Размеры: длина 17, ширина 11, высота 20 мм. Масса не более 7,5 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.27, Таблица 11.27 Основные данные реле типа РЭС-10 Номер паспорта РС4.524.300 РС4.524.30! РС4.524.302 РС4.524.303 РС4.524.304 РС4.524.305 РС4.524.308 Число групп контактов 1з 1п 1з Обмоточные данные Сопро- Сопротивление, Ом 4500 630 120 45 1600 120 Число витков ПООО 4000 1800 1100 6500 1800 Ток срабаты- срабатывания, мА 6 8 22 50 80 10 35 Макси- Максимальное напряже- напряжение на обмотке при тем- температуре 20° С, В 68 40 18 И 35 18 70
Реле типа РЭС-15 содержат одну группу переключающих кон- контактов и различаются по обмоточным данным. "Время срабатыва- срабатывания — не бочлее 8 мс. Реле выдерживают 100 тыс. срабатываний при постоянном^напряжении 30 В и токе через контакты до 0,2 А, при напряжении 150 В и токе 15 мА, а также при коммутации перемен- переменного напряжения 127 В с частотой 50 Гц и токе через контакты до 0,13 А (при активной нагрузке). Максимальный диаметр реле — 11 мм, длина корпуса — 17 мм Масса не более 3^2 г. Основные дан- данные реле приведены в табл. II 28, Таблица 11.28 Основные данные реле типа РЭС-15 Номер паспорта РС4.591.001 РС4.591.002 РС4.591.003 РС4.591.004 Обмоточные данные Сопро- Сопротивление, Ом 2200 160 330 \ 720 ; Число витков 6000 1700 2400 3900 Ток срабаты- срабатывания, мА 8,5 30 21 14,5 Ток отпуска- отпускания, мА 2 7 5 , 3,5 Максималь- Максимальный ток обмотки при температуре 20° С, мА 16 58 43 28 Реле типа РЭС-22 содержат четыре группы переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. Время срабаты- срабатывания реле — не более 15 мс, время отпускания — не более 6 мс. При коммутировании постоянного напряжения 60 В реле выдержи- выдерживают 10 млн. срабатываний, если коммутируемый ток не превы- превышает 50 мА, и 1 млн. срабатываний, если ток не превышает 0,3 А. При коммутировании постоянного напряжения 30 В реле выдер- выдерживают 10 тыс. срабатываний, если ток не превышает 3 А, Ш0 тыс. срабатываний, если ток не превышает 2 А, и 200 тыс. срабатываний, если ток не превышает I А. Мощность в обмотке реле не должна превышать 1,5 Вт. * Размеры корпуса — не более 30 X 20 X 22 мм. Масса — не более 36 г. Основные данные реле приведены в табл. II. 29. Реле типов РЭС-42 — РЭС-44 имеют герметизированные магнито- управляемые контакты — герконы, представляющие собой кон- контактные ферромагнитные пружины, помещенные в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высо- высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются одно- одновременно и элементами магнитной цепи. Под действием магнитного поля достаточной напряженности ферромагнитные контактные пружины намагничиваются. На их концах образуются разноимен- разноименные магнитные полюса, вследствие чего пружины притягиваются, деформируясь, и замыкают контакты. Герконы отличаются боль- большой износоустойчивостью контактных пружин, которая зависит от коммутируемой мощности и режимов нагрузки на контакты. 71
Таблица 11.29 Основные данные реле типа РЭС-22 Номер паспорта РФ4.500.125 РФ4.500.129 РФ4.500.130 РФ4.500.131 РФ4.500.163 Обмоточные данные Сопро- Сопротивление, Ом 2800 175 2500 650 700 Число витков 11500 3400 11500 6200 Ток срабаты- срабатывания, мА 11 36 10,5 20 21 Ток отпуска- отпускания, мА 2 8 2,5 4 3 Максималь- Максимальное напряже- напряжение на обмот- обмотке при темпе- температуре 20° С,> В 66 13 53 26 33 Таблица 11.30 Основные данные реле типов РЭС-42—РЭС- Тип РЭС-42 РЭС-43 РЭС-44 Номер паспорта РС4.569.151 РС4.569.152 РС4.569.201 РС4.569.202 РС4.569.251 РС4.569.252 44 Обмоточные данные Обозначе- Обозначение выво- выводов А-Б А-Б А-Б В-Г АГ(БВ)* АВ-БГ** А—Б В—Г АГ(БВ)* АВ-БГ** А—Б В—Г АГ(БВ)* АВ-БГ** А—Б В-Г АГ(БВ)* АВ-БГ** Сопро- тив- тивление, Ом 820 4000 230 230 — 1200 1200 — — 190 190 — — 900 ,900 — Число витков 5500 12000 1900 1900 — — 4850 3800 — — 1650 1650 — — 3060 3400 —- Напря- Напряжение срабаты- срабатывания, В, не более 6,5 14 5,5 5,5 5,5 2,8 11,5 14 13 6,5 6 6 6 3 15 13,5 14 7 Напря- Напряжение отпуска- отпускания, В, не менее 1,2 3 1 1 0,5 2 2,5 2,5 1 1 1 0,5 2,5 2 2,2 1,1 Номинальное рабочее на- напряжение, В 12 27 12 12 12 12 27 27 27 27 12 12 12 12 27 27 27 24 * При последовательном включении обмоток. ** При параллельном включении обмоток. 72
Рис. 11.15. Габаритные чертежи и схемы электромагнитных реле типов РЭС-42 — РЭС-44. Рис 11.16. Габаритные чертежи и схемы электромагнитных реле типов РЭС-55А, РЭС-55Б, РЭС-55А РЭС-556 РЭС-42 РЭС-43 РЭС-44
Реле типа РЭС-42 содержат одну магнитоуправляемую контакт- контактную группу, работающую на замыкание, реле типа РЭС-43 — две такие же группы, реле типа РЭС-44 — три такие же группы. Ком- Коммутируемая мощность составляет для одной группы 7,5 Вт, комму- коммутируемый ток не должен превышать 0,25 А, коммутируемое напря- напряжение постоянного тока — не более 180 В переменного тока — не более 130 В. Максимальная частота включений — не более 100 Гц. Емкость между разомкнутыми контактами не превышает 0,4 пФ. Срок службы реле — не менее 1 млн. срабатываний. Время срабатывания реле типа РЭС-42 не превышает 1 мс, время отпускания — 0,3 мс Время срабатывания реле типа РЭС-43 не более 1 мс (при подаче напряжения на одну обмотку или при парал- параллельном включении обмоток) и не более 1,3 мс при последователь- последовательном включении обмоток. Время срабатывания реле типа РЭС-44 при работе одной из обмоток — не более 1 мс, при последовательном включении обмоток — не более 1,3 мс и при параллельном —- не более 0,5 мс. Габаритные чертежи и схемы реле типов РЭС-42 ^ РЭС-44 приведены на рис. 11.15. Масса реле типа РЭС-42 — не более 12 г, реле типа РЭС-43 — не более 15 г, реле типа РЭС-44 — не более 18 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.30. Реле типов РЭС-55А и РЭС-55Б как и реле типов РЭС-42 — РЭС-44 имеют герметизированные магнитоуправляемые контакты (см. выше), но отличаются конструктивным оформлением (рис. 11.16) и электрическими данными (табл. 11.31). Они содержат по одной переключающей контактной группе. Допустимая нагрузка на кон- контакты такая же, как и для реле типов РЭС-42 -— РЭС-44. Реле выдерживают не менее 1 млн. срабатываний при максимальной нагрузке на контакты. Таблица 11.31 Основные данные реле типов РЭС-55А и РЭС-55Б Тип РЭС-55А РЭС-55Б Номер паспорта РС4.569.601 РС4.569ДЮ2 РС4.569.603 РС4.569.604 РС4.569.605 РС4.569.606 РС4.569.607 РС4.569.608 РС4.569.609 РС4.569.610 РС4.569.626 РС4.569.627 РС4.569.628 РС4.569.629 РС4.569.630 РС4.569.631 РС4.569.632 РС4.569.633 РС4.569.634 РС4.569.635 Обмоточные данные Сопро- Сопротивление, Ом 1880 377 65 67 35 1880 377 95 67 35 1880 377 95 67 35 1880 377 95 67 35 Число витков 7200 3220 1820 1480 1080 7200 3220 1820 1480 1080 7200 3220 1820 1480 1080 7200 3220 1820 1480 1080 Напряже- Напряжение сраба- срабатывания* В, не более 16,2 7,3 3,25 2,5 172 14,2 63 2,75 2,1 1,46 16,2 7,3 3,25 25 1,72 14,2 6,3 2,75 2,12 1.46 Напряже- Напряжение отпус- отпускания, В, не менее 1,8 0,85 0,35 0,3 0,2 1,6 0,75 0,3 0,25 0,18 1,8 0,85 0,35 0,3 02 1,6 0,75 0,3 0,25 0,18 Номиналь- Номинальное рабо- рабочее напря- напряжение, В 27 12,6 6 5 3 27 12,6 6 5 3 27 12,6 6 5 3 27 12,6 6 5 3
Глава II! МАЛОГАБАРИТНЫЕ НАМОТОЧНЫЕ УЗЛЫ РАДИОАППАРАТУРЫ § 1. Катушки для колебательных контуров Основные параметры катушек индуктивности. Индуктивность ха- характеризует величину энергии, запасаемой катушкой при протека- протекании по ней электрического тока. Чем больше индуктивность ка- катушки, тем больше энергия магнитного поля при заданной вели- величине тока. Индуктивность зависит от размеров, формы, числа витков катушки, а также от формы и материала ее сердечника. Добротность — отношение реактивного сопротивления катуш- катушки к ее активному сопротивлению потерь. Добротность катушки в большинстве случаев определяет резонансные свойства и* к. п. д. контура. Собственная емкость является паразитным параметром,' Нали- Наличие собственной емкости приводит к увеличению потерь энергии и уменьшению стабильности настройки контуров. В диапазонных контурах собственная емкость уменьшает коэффициент перекрытия диапазона. Стабильность параметров при изменении температуры и влаж- влажности, а также во времени имеет особое значение для катушек контуров гетеродинов, узкополосных фильтров и др. Стабильность индуктивности характеризуется температурным коэффициентом индуктивности ТКИ, равным относительному изменению индук- индуктивности при изменении температуры на 1°С. Однослойные цилиндрические катушки применяются на частотах выше 1—2 МГц. Намотка может быть сплошной и с принудитель- принудительным шагом. Однослойные катушки с принудительным шагом намот- намотки характеризуются высокой добротностью A50—400) и стабиль- стабильностью. Высокостабильные катушки для контуров КВ и УКВ гете- гетеродинов наматываются при незначительном натяжении на каркасы, изготовленные из материалов с малым температурным коэффициен- коэффициентом расширения, проводом, нагретым до температуры '80—120° С. Катушки со сплошной намоткой также могут иметь высокую доб- добротность, однако их собственная емкость больше, что обусловливает меньшую стабильность параметров. При диаметре каркаса 6— 8 мм сплошную намотку целесообразно применять для катушек с индуктивностью более 2—3 мкГ. Индуктивность однослойной катушки со сплошной намоткой определяется по формуле И
где L — индуктивность, мкГ; D — диаметр катушки, см; / — дли- длина намотки, см; w — число витков. При намотке с принудительным шагом индуктивность катушки определяется по формуле L' =L—kDw 10~3 мкГ, где L — индуктивность, вычисленная по формуле для катушки со сплошной намоткой; к — поправочный коэффициент, найден- найденный по графику рис. III.1; D —диаметр, см; w — число витков катушки. Точная подгонка индуктивности однослойных катушек со сплош- сплошной намоткой производится перемещением крайних витков или перемещением короткозамкнутого витка. В катушках с принуди- принудительным шагом намотки индуктивность можно изменять также перемещением отвода. ^ Рис. II 1.1. Зависимость поправочного коэффициента k от величины z/d (т — шаг намотки, d — диаметр провода). Рис. II 1.2. Симметричные намотки катушек индуктив- индуктивности: а — бифилярная; б — перекрестная. Симметричная намотка катушек индуктивности приведена, )на рис. III.2. Бифилярная намотка (а) выполняется проводом, сло- сложенным вдвое. Начало одного провода (Яэ) соединяется с концом другого (/(]). Место соединения является средним отводом. При такой намотке допускается подстройка магнитным сердечником при несущественном нарушении симметрии. Перекрестная на- намотка (б) обеспечивает более точную симметрию. При подстройке магнитным или немагнитным сердечником симметрия не наруша- нарушается. Многослойные цилиндрические катушки применяются в тех слу- случаях, когда требуется индуктивность более 30—50 мкГ. Несекцио- нированные многослойные катушки с простой намоткой характе- характеризуются пониженными добротностью и стабильностью, большой собственной емкостью; для их изготовления необходимы каркасы со щечками. Индуктивность многослойной катушки без ферромагнитного сердечника определяется по формуле 76
где /Л— индуктивность. мкГ; DK -~ средний диаметр намотки, см; / — длина намотки, см; t — толщина намотки, см; w — число витков. Если задана индуктивность и нужно рассчитать число витков, следует задаться величинами ?>к, /, t и произвести расчет. После этого необходимо проверить толщину катушки по формуле где d0 — диаметр провода с изоляцией, мм; /, мм. Если фактическая толщина катушки отличается от принятой в начале более чем на 10%, следует задаться другими размерами и повторить расчет. Секционированные катушки индуктивности (рис. III.3) харак- характеризуются сравнительно высокой добротностью, пониженной собственной емкостью и меньшим наружным диаметром. Каждая Рис. II 1.3. Секциони- Секционированная катушка ин- индуктивности. Рис. II 1.4. Зависимость коэф- коэффициента связи между смежны- смежными секциями от размеров сек- секций и расстояния между ними. секция представляет собой обычную многослойную катушку с не- небольшим числом витков, Число секций п выбирается от двух4до шести. Расчет индуктивности секционированной катушки сводится к расчету одной секции. Индуктивность секционированной ка- катушки, состоящей из п секций, L=L0[n + 2?(n-l)]. Здесь Lc — индуктивность секции; k — коэффициент связи между смежными секциями, зависящий от размеров секций и расстоя- расстояния между ними. Эта зависимость изображена графически на рис. II 1.4. Отношение Ь : Dcp выбирается так, чтобы величина коэффициента связи находилась в пределах 0,25—0,4. Это дости- достигается при Ъ = 2/, Каждая секция рассчитывается как обычная катушка (см. выше), 77
Экранированные катушки. Для устранения паразитных связей, обусловленных внешним электромагнитным полем катушки, и вли- влияния на катушку окружающего пространства ее экранируют, т. е. помещают в замкнутом металлическом экране. Под влиянием экрана изменяются параметры катушки: умень- уменьшаются индуктивность и добротность, увеличивается собственная емкость. Изменение параметров катушки тем больше, чем ближе к ее виткам расположен экран. Индуктивность экранированной катушки (однослойной или тонкой многослойной) можно опреде- определить по графику (рис. III.5). Здесь по горизонтальной оси отложено Рис. II 1.5. Определение индуктивности экранирован- экранированных катушек. отношение длины намотки к ее диаметру, по вертикальной — отно- отношение индуктивности экранированной катушки к индуктивности той же катушки без экрана. На графике приведены кривые для раз- различных соотношений между диаметром экрана Ээ и диаметром катушки п. Если экран прямоугольной формы, при расчете поль- пользуются эквивалентным диаметром, равным полусумме диаметров вписанной и описанной окружностей. Экраны для высокочастотных катушек индуктивности изготов- изготовляют из меди или алюминия толщиной не менее 0,4—0,5 мм. Часто экраны высокочастотных катушек индуктивности снаб- снабжены отверстиями для вращения сердечников или изменения поло- положения одной из индуктивно связанных катушек. В этих случаях отверстия должны быть минимальными по размеру. Прорези сле- следует располагать перпендикулярно образующей цилиндрического экрана. Правильное и неправильное расположение отверстий при соосном расположении экрана и катушки показано на рис. III.6. Катушки с сердечниками из немагнитных металлов, характе- характеризующиеся высокой стабильностью, применяются в контурах гетеродинов, широкополосных УПЧ в диапазонах коротких и ульт- ультракоротких волн. Материал сердечников — медь, латунь, алю- алюминий,
При введении сердечника из немагнитного металла индуктив- индуктивность и добротность катушки уменьшаются. Причем уменьшение добротности пропорционально уменьшению индуктивности. Мини- Минимальные потери вносятся в катушку сердечником, изготовленным Рис. 111.6. Расположение прорезей в экране: / — правильное; 2 — неправильное. из чистой меди. При использовании других металлов увеличение потерь практически пропорционально уменьшению их проводимости по сравнению с чистой медью. Уменьшение индуктивности катушки при введении в нее немагнитного сердечника необходимо учитывать при расчете. Для получения заданной индуктивности Ьс, допуска- допускающей подстройку в пределах ±Д1, следует увеличить расчетную индуктивность катушки без сердечника в 1 + кЬ/Ь раз (отношение определяется графически (рис. III.7)). Рис. Ш.7. Зависимость относительного изменения индуктивности от размеров катушки и положения сердечника. Катушки с сердечниками из ферромагнитных материалов со- содержат меньшее число витков при заданной индуктивности и отли- отличаются долее высокой добротностью н меньшими размерами. При использовании ферромагнитных сердечников можно уменьшить размеры экранов, уйрощается подгонка индуктивности. Указан- Указанные преимущества могут быть полностью реализованы только в ДВ, СВ и частично в КВ диапазонах при малых напряжениях, например в радиоприемных устройствах. При использований ферромагнитных сердечников снижается стабильность параметров катушек, а также появляется зависимость индуктивности и добротности катушек от амплитуды переменного напряжения и величины постоянного тока, протекающего через обмотку.
Ферромагнитные сердечники для катушек изготовляются из магнитодиэлектриков и ферритов (см. гл. I, § 7). При заданных габаритах катушки следует применять материал сердечника, об- обладающий наименьшим отношением тангенса угла потерь 1^6 к на- начальной магнитной проницаемости \хн в рабочем диапазоне частот. Сердечники из ферритов обеспечивают большую добротность, чем сердечники из магнитодиэлектриков. Для стабильных высоко- высокочастотных катушек индуктивности рекомендуется применять сердечники из карбонильного железа. Основные качественные показатели ферромагнитных сердечни- сердечников. Эффективная магнитная проницаемость ^с — отношение индуктивности катушки с сердечником к индуктив- индуктивности той же катушки без сердеч- сердечника. Чем больше магнитная про-» ницаемость материала сердечника, ниже частота и меньше расстоя- расстояние между сердечником и обмот- обмоткой, тем выше эффективная маг- магнитная проницаемость. Степень увеличения добротности катушки при наличии сердеч- сердечника зависит от эффективной а Рис. II 1.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники: а — СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ. магнитной проницаемости и по- потерь в сердечнике. Приближен-* но можно считать, что доброт- добротность катушки с сердечником в |/^с раз больше добротности ка- катушки с такой же индуктивностью, но без сердечника. Отношение добротности катушки с сердечником к добротности этой же катушки, но без сердечника характеризует потери, вносимые сердечником в катушку, и может служить мерой для определения диапазона рабочих частот. Верхней границей диапазона рабочих частот является частота, при которой это отноше- отношение уменьшается до единицы. За пределами диапазона рабочих частот применение сердечника целесообразно только с целью ре- регулировки индуктивности. Добротность сердечника характеризует потери вносимые им в катушку, и равна отношению реактивного сопротив- сопротивления катушки к вносимому сопротивлению потерь. Измеряется на стандартной катушке. Стабильность параметров характеризуется из- изменением эффективной магнитной проницаемости и потерь под влия- влиянием температуры, влажности, а также с течением времени. При изменении температуры изменяется главным образом магнитная проницаемость. Это изменение характеризуется температурным коэффициентом магнитной проницаемости ТК^С, равным относи- относительному изменению эффективной магнитной проницаемости сер- сердечника при изменении температуры на 1° С. Изменение эффектив- эффективной магнитной проницаемости сердечника с течением времени вызы- вызывается старением материала и проявляется особенно1 резко в на- начальный период после изготовления сердечника. Катушки с цилиндрическими сердечниками. Промышленностью выпускаются цилиндрические сердечники из карбонильного железа и из ферритов (гл. I, § 7), Сердечники из карбонильного железа 80
Таблица Основные данные сердечников из карбонильного железа класса Р-10 III.1 Тип СЦР-1 СЦР-2 СЦР-3 СЦР-4 ШР-5 СЦР-6 СЦР-7 СЦР-8 СЦГ-1 СЦГ-2 СЦГ-3 СЦГ-4 Размеры, мм Мб X 0,75 Мб X 0,75 Мб X 0,75 Мб х 0,75 М8х1 М8Х1 М9х1 М9х1 9,3 93 9,3 %Ъ 'с 10 19 10 19 10 19 10 19 10 19 10 19 Средняя эф- эффективная магнитная проницае- проницаемость на частоте 15 МГц 1,5* 1,6* 1,5* 1,7* 1,6*" 18*" 1,5*" 1,7*" 2,1* 2,4* 2,0* 2,3* с С Относитель- Относительная доброт- добротность на час- частоте 6 МГц 0,9 1,0 0,9 1,0 0,9 Ю 0,9 1,0 1,2 1,3 1,2 1,3 Температур- Температурный коэффи- коэффициент магнит- магнитной проницае- проницаемости, %/град 0,0015 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0016 0,0014 0,0014 0,0019 0,0022 0,0018 0,0021 * При отношении среднего диаметра намотки : : /)с = 1,2 — 1,3. ** При отношении Рк : /)с = 1,1 - к диаметру - 1,2. сердечника представлены на рис. III.8, а их основные данные приведены в табл. III. 1. Сердечники типа СЦР (с резьбой) применяются в ка- катушках колебательных контуров в основном для подстройки, СЦГ (гладкие) — для дросселей высокой частоты, СЦТ (трубча- (трубчатые) — для ферровариометров. Из ферритов изготовляются цилиндрические гладкие сердеч- сердечники, предназначенные для дросселей высокой частоты. В табл. III.2 приведены размеры этих сердечников и марки ферритов, из которых они изготовляются. Цилиндрические сердечники из ферритов с напрессованной резьбовой втулкой (рис. III.8, в) слу- служат для подстройки цилиндрических катушек. Таблица III.2 Размеры и максимальная рабочая частота цилиндрических сердечников из ферритов Диа- Диаметр, мм 1,2 12 1,8 2,8 2,8 2,8 2,8 3,5 3,5 3,5 8 8 8 8 Длина, мм 10 10 12 12 12 14 14 13 20 30 65 80 100 125 Марка феррита 100НН 600НН 600НН 100НН 600НН 100НН 600НН 600НН 600НН 600НН 400НН 400НН 400НН 400НН Макси- Максимальная рабочая частота, МГц 40 2 2 40 2 40 2 2 2 2 1,6 1,6 1,6 1,6 Диа- Диаметр, мм 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 Длина, мм 125 125 140 140 160 160 160 160 160 200 200 200 200 Марка феррита 150ВЧ 30ВЧ2 400НН 30ВЧ2 700НМ 400НН 150ВЧ 100ВЧ 50ВЧ2 50ВЧ2 700НМ 150ВЧ 100ВЧ Макси- Максимальная рабочая частота, МГц 12 100 1,6 100 1,6 1,6 12 18 1,6 12 18 81
где Dc — диаметр сердечника; DK — средний диаметр катушки; |ic — эффективная магнитная проницаемость сердечника (при на- намотке непосредственно на сердечник). Ориентировочные значения эффективной магнитной проницае- проницаемости цилиндрических сердечников из карбонильного железа при- приведены в табл» III. 1. Катушки с броневыми сердечниками характеризуются малыми размерами, высокой добротностью и малой собственной емкостью. Температурный коэффициент индуктивности (ТКИ) катушек с бро- броневыми сердечниками из карбонильного железа составляет 0,006— 0,009%/град, из феррита — 0,025—0,03%/град. Ценным свойством катушек с броневыми сердечниками является слабое внешнее магнитное поле, что позволяет приближать экраны к самому сер- сердечнику. Собственная емкость катушек с броневыми сердечниками при полости, заполненной обмоткой, составляет для несекционирован- ной намотки 50—100 пФ, для секционированной — 10—20 пФ, а при малом числе витков — 2—3 пФ. Для намотки катушек с броневыми сердечниками чаще всего применяется одножильный провод марок ПЭЛ и ПЭВ диаметром 0,1—0,15 мм. При намотке литцендратом марок ЛЭ и ЛЭШО доб- добротность катушек повышается на 30—50%. Броневые сердечники выпускаются с замкнутой и разомкнутой магнитной цепью. Сердечники с замкнутой магнитной цепью позво- позволяют уменьшить размеры катушек. Сердечники с разомкнутой магнитной цепью обеспечивают большую добротность и меньшую зависимость параметров катушек от частоты и напряженности маг* нитного поля. 82 Индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником опре- определяется по формуле где \ic — эффективная магнитная проницаемость сердечника; L — индуктивность катушки без сердечника. Для случая тонких катушек, намотанных непосредственно на сердечник, длина которого превышает длину^ катушки, эффектив- эффективную магнитную проницаемость сердечника можно определить по приближенной эмпирической формуле где [хн — начальная магнитная проницаемость материала сердеч- сердечника (см. гл. 1^ § 7); Dc — диаметр цилиндрического сердечника; /с — длина сердечника. Если катушка намотана на каркас, эффективная магнитная про- проницаемость сердечника снижается. Ее можно определить по фор- формуле
Таблица III.3 Размеры броневых сердечников из карбонильного железа классов Р-10 и Р-20 Обозначение типа сердечника новое СБ-9а СБ-12а СБ-126 СБ-18а СБ-23-Иа СБ-236 СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а старое СБ-Оа СБ-1а СБ-16 - СБ-2а СБ-26 СБ-За СБ-4а СБ-5а Размеры чашек, мм 9,6 12,3 18,0 23,0 28 34 а, 7,5 10,0 14,0 18,5 18,0 22 27 4,5 6,0 9,0 10,0 11,0 13 13,5 И 2,1 4,1 5,2 3,1 6,0 8,5 10,2 Н 3,8 5,5 7,4 5,7 8,7 11,7 14,2 Размеры под- строечника, мм 'с 8,0 11,5 13,5 13,0 19,0 25 30 ^с мз М4 М5 М7хО,75 М8х1 Примечание. Последняя буква в первых двух колонках означает: а — сердечник с замкнутой магнитной цепьк>[ б — с разомкнутой магнитной цепью. Таблица III.4 Основные данные броневых сердечников из карбонильного железа класса Р-10 Тип СБ-9а СБ-12а СБ-126 СБ-23-Иа СБ-236 СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а Эффективная магнитная проницае- проницаемость, не менее 2,7 3,0 1,7 • 28 1,8 3,4 3,7 3,4 Относи- Относительная доброт- добротность 2,1 2,1 1,0 1,5 1,0 1,2 1,1 11 Температур- Температурный коэффи- коэффициент магнит- магнитной проница- проницаемости, %/град 0,0026 0,0041 0,0027 0,0034 0,0025 0,0042 0,0043 0,0041 При час- частоте, МГц 3 0,5 05 0,85 0,85 Г 1 1 Относитель- Относительное увеличе- увеличение индуктив- индуктивности при введении сердечника, % 15 13 18 13 18 13 13 13 м
Таблице Ш.5 Основные размеры брвневых сердечников из ферритов Типо- Типоразмер Бб Б9 Б11 Б14 Б18 Б22 Б26 БЗО БЗб Б48 Размеры чашек, мм а, 6,5±0,2 9±0,2 11±0,3 14±0,3 18±0,3 22±0,4 26±0,5 30±0,5 36+0,6 48±0,7 4 5,1±0,2 7,6±0,2 9,4±0,2 П,8±0,3 14,0±0,3 18,3±0,3 21,6+0,4 25,4±0,4 30,5±0,5 40,0+0,6 2,7±0,1 3,5±0,1 3,7±0,1 6±0,2 7,4±0,2 9,2±0,2 11,3+0,3 12,3±0,3 16,0±0,3 20,0+0,4 йА Ы±0,1 1,9±0,1 3,1±0,1 4,5+0,2 5,5±0,2 7,5±0,2 Н 2,8±0,2 3,2±0,2 4,2±0,2 5,3±0,2 6,8±0,2 8,2±0,2 9,5±0,2 11±0,3 15,7±0,3 Н 2±0,1 2,2±0,1 2,9±0,1 3,7±0,1 4,7±0,1 5,6±0,2 6,6±0,2 7,4 ±0,2 Ю,4±0,2 Размеры подстроечника** мм 'с 6±0,2 9±0,2 19±0,2 12±0,3 16±0,3 20±0,4 22±0,4 32±0,5 Ос 0,9—0,1 1,5—0.3 2,5—0,3 3,5—0,3 4,5—0,3 6,5—0,3 Марка материала - - 1500НМ2й 1500НМЗй 2000НМ, 2000НМ1
ОБ12 ОБ20 ОБЗО ОБ36 ОБ48 ч4 ч2 ч3 ч4 ч6 чв ч, 13±0,3 20,9+0,4 30±0,б 36±0,7 48±1 6,1 6,8 8,8 6,8 10,4+0,3 17,9±0,4 25+0,5 30±0,6 40±0,8 5,1 5,6 6,8 5,4 6,3±0,2 9,1±0,2 11,24=0,3 15,8±0,3 2П±0,4 — — - 3,15±0,15 4,4±0,15 5,6±0,2 7,9±0,2 10±0,2 2,9 3,0 3,7 3,1 3,6 6,4+0,4 7,4+0,4 Ю,4±0,5 14,2±0,7 19±0,7 4,4 3,6 4,0 3,8 4,4±0,1 4,7±0,1 6,6±0,2 9,5±0,2 12,8±0,3 3,3 2,6 2.8 2,2 3,0 2,0 2,8 12±0,5 14±0,5 21±1<0 26±1,0 9 7 12,8 3±0,2 4,3+0,2 5,4±0,3 7,5±0,4 9,6±0,5 СпМ2,ЗхО,5 СпМ2,85Х0,5 СпМ2,8ХО,5 1500НМ1* 1500НМ2.Т 2000НМ, 2000НМ1 50ВЧ2, 1000НМЗ 50ВЧ2 600НН 1000НМЗ * Для сердечников типа Б приведены размеры подстроечников из ферритов марок 1500НМ2,^ 2000НМ? 2000НМ1; для сердечников типа ОБ — размеры нешлифованных сердечников; для сердечников типа Ч приведены данные резьбы; Сп — специальная; М — метри- метрическая; цифры указывают диаметр и шаг.
Броневые сердечники из карбонильного железа приведены на рис. 111.9, а их размеры и основные данные — в табл. 111,3 и III.4. На рис. Ш 10 показаны броневые сердечники из ферритов. Зазор б образуется при уменьшении высоты керна одной ила двух чашек, составляющих сердечник. Величина б может иметь любое значение от 0 до 2Н. В сердечниках типа Ч б = 2^. Основные размеры броневых сердечников из фер- ферритов приведены в табл. III.5. Эффективная магнитная проницаемость сердечников с немагнитным зазором меньше, чем сердечников без зазора, и равна Рис. II 1.9. Броневые сердечни- сердечники из карбонильного железа: а — СБ-9, СБ-12, СБ-18; б — СБ-23, СБ-28, СБ-34; 7 — чашка без резьбы; 2 — с резьбой; 3 — подстроечник. где \хс — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора; б — длина зазора; /ср *- средняя длина силовых линий сердечника. Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника ТК(^С. При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии б//со < 0,01 Рис. ШЛО, Броневые сердечники из ферритов: а — тип Б; б — тип ОБ; в — тип Ч. 86
СБ-9а 7Д СБ-12а 6,7 СБ-23-11а 4 СБ-23-17а 4,5 СБ-28а 4,3 СБ-34а 4,4 Где L ^— индуктивность катушки, мкГ; т *¦*¦ постоянная, опреде- определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала. Ниже приведены значения т для броневых сердечников из кар- карбонильного железа: Тип сердечника Для других типов сердечников значения постоянной т можно определить экспериментально. Катушки с тороидальными (кольцевыми) сердечниками при- применяются в тех случаях, когда требуется при минимальных разме- размерах получить максимальную индуктивность. Достоинствами этих катушек являются также практически полное отсутствие внешнего магнитного поля, что позволяет использовать их без экранов, и боль- большая добротность (до 500); к недостаткам следует отнести относи- относительную сложность намотки и невозможность регулировать индук- индуктивность. Тороидальные сердечники изготовляются из альсиферов и фер- ферритов (рис. Ш.11)«>В табл. III,б приведены основные размеры Таблица III.6 Основные размеры кольцевых сердечников из альсиферов Наруж- Наружный диа- диаметр, мм 15 19 24 36 Внутрен- Внутренний диа- диаметр, мм 7 11 13 25 Высо- Высота, мм 4,8 6,7 4,8 6,7 5,2 7,0 7,5 * 9,7 Площадь сечения, см8 0,175 0,25 0,175 0,25 0,35 0,38 0,5 Наруж- Наружный диа- диаметр, мм 44 55 64 75 Внутрен- Внутренний диа- диаметр, мм 28 32 40 46 Высо- Высота, мм 7,2 10,3 8,2 9,7 11,7 9,7 14,0 12,0 16,8 Площадь сечения, см2 0,5" 0,75 0,8 1,0 1,2 1,0 1,5 2,2 87 Число витков катушки с броневым сердечником можно опре- определить по формуле
Примечания. 1. В обозначении типоразмера первое число соответ толщине кольца (в мм). 2. Знаком «+» обозначены изготовляемые сердечники. 88 Кольцевые сердечники из марганец-цинковых ферритов Типоразмер Марка феррита 10000НМ 6000НМ 4000НМ 3000НМ 2000НМ 2000НМ1 2000НМЗ 1500НМ 1§00НМ1 1500НМ2 1500НМЗ 1000НМ 1000НМЗ 700НМ Кольцевые сердечники из никель-цинковых ферритов Марка феррита Типоразмер 2000НН 1000НН 600НН 400НН 200НН 100НН1 150ВЧ 50ВЧ2 30ВЧ2 20ВЧ 7ВЧ
Таблица III.7 сердечника ствует наружному диаметру кольца, второе— внутреннему диаметру, третье - Таблица 111.8 сердечника 89
Примечания. 1. В обозначении типоразмера первое число соответствует кольца (в мм). 2. Знаком «+» обозначены изготовляемые сердечники сердечников из альсиферов, а в табл. III.7 и III.8—типоразмеры сердечников из ферритов. Число витков катушки с тороидальным сердечником можно определить по формуле где L — индуктивность катушки, мГ; /ср—средняя длина магнитно- магнитного пути, см; [хд — действующая магнитная проницаемость материала сердечника (см. гл. I, § 7); Sc—площадь сечения сердечника, см2. Если катушка предназначена для работы без постоянного подмагни- чивания в слабых переменных полях (Н < 10 А/м), то вместо ^д в формулу следует подставить значение началь- начальной магнитной проницаемости мате- материала сердечника (см. гл. I, § 7). Воздушный зазор оказывает то же влияние на стабильность пара- параметров тороидальных катушек, что и на стабильность параметров кату- катушек с броневыми сердечниками. Индуктивно связанные катушки. Для обеспечения магнитной (индук- (индуктивной) связи между катушками их наматывают на общий каркас или располагают рядом так, чтобы оси их были параллельны. Отклонение от этого условия приводит к умень- уменьшению связи. Рис. II 1.11. Тороидальные Расчет взаимной индуктивности (кольцевые) сердечники: между катушками без магнитных а —из альсиферов; б—из фер- сердечников можно произвести лишь ритов. ориентировочно. Для катушек с маг- 90 Марка феррита Типоразмер 300НН 200НН2 150НН1 100НН 90НН 60НН 55НН 35НН
Продолжение табл. /11.8 сердечника наружному диаметру кольца, второе — внутреннему диаметру, третье — толщине нитными сердечниками методика расчета еще не разработана. Поэтому приводим предельные величины коэффициентов связи для различных катушек. Для однослойных катушек, намотанных с принудительным шагом так, что витки одной катушки располагаются между вит- витками другой, можно получить коэффициент связи до 0,8. Если однослойная катушка расположена на одном каркасе с многослой- многослойной, коэффициент связи достигает 0,5. Для катушек, одна из кото- которых разделена на две секции, расположенные по обе стороны дру- другой катушки, можно получить коэффициент связи 0,65—0,75. Коэф- Коэффициент связи значительно возрастет, если катушки расположить на одном^сердечнике. Коэффициент связи между катушками с броневыми сердечни- сердечниками не превышает 0,0Ь5—0,02. Вариометры с ферромагнитными сердечниками (ферровариомет- ры) применяются в качестве элементов настройки колебатель- колебательных контуров (например, в автомобильных приемниках). Такой вариометр (рис, 111.12} состоит из цилиндрической катушки, внутрь Рис .111.12. Ферровариометр: / — обмотка; 2 — наружный ци- цилиндр из ферромагнитного мате- материала; 3 — каркас катушки, из пластмассы; 4 — сердечник; 5 — экран; 6 — тяга. которой вдвигается сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью, (адьсифер ФИ-25 илн феррит). Катушка разме- размещается внутри цилиндра из ферромагнитного материала. Коэффициент перекрытия ферро вариометр а тем больше, чем больше магнитная проницаемость материала сердечника и чем ближе он расположен к виткам катушки. Если использовать сер- сердечник из альсифера, коэффициент перекрытия достигнет до^-12, из ([еррита ¦= 25^-30 и более. 91
Длина сердечника обычно выбирается в пять*—десять раз боль- большей, чем его диаметр а диаметр сердечника меньше наружного диаметра каркаса катушки на 0^—1 мм. Ферровариометры могут сопрягаться для одновременной на- настройки нескольких контуров. Сопряжение настроек контуров преселектора и контура гетеродина достигается путем применения сердечников различные диаметров или катушек с различным рас- расположением витков. § 2. Дроссели высокой частоты Дросселем высокой частоты называют катушку индуктивности, включаемую в цепь для увеличения сопротивления токам высокой частоты.' Основные характеристики дросселя! полное сопротивле- сопротивление, сопротивление постоянному току и собственная емкость. Со- Сопротивление постоянному току и собственная емкость дросселя высокой частоты должны быть минимальными, а полное сопротив- сопротивление — достаточно большим, Конструктивно дроссели высокой частоты выполняются в виде однослойных или многослойных катушек с ферромагнитными сердечниками или без них. Для уменьшения собственной емкости многослойные катушки секционируют, В малогабаритной радиоаппаратуре целесообразно использовать дроссели с ферромагнитными сердечниками. Последние отличаются меньшими размерами, меньшим количеством витков при заданной индуктивности и, следовательно, меньшей собственной емкостью; поэтому они могут работать в более широком диапазоне частот. Выгоднее всего применять сердечники из феррита с проницае- проницаемостью 600, у которых с увеличением частоты уменьшается диэлек- диэлектрическая проницаемость, а при частоте, выше граничной, умень- уменьшается и магнитная проницаемость. Используя эти свойства феррита, можно изготовить дроссели с индуктивностью и собственной ем- емкостью, уменьшающимися с повышением частоты, и тем самым ис- исключить резонансные явления в широком диапазоне частот. При изготовлении дросселей высокой частоты с ферромагнит- ферромагнитными сердечниками цилиндрической формы на сердечник накла- накладывают слой конденсаторной бумаги или диэлектрической пленки и сверху наматывает обмотку. Если используется броневой сер- сердечник, обмотку располагают на секционированном каркасе из диэлектрика. На тороидальном сердечнике обмотку наматывают секциями. - Ниже приведены значения индуктивности дросселей цепей питания для различных частот. Меньшие значения индуктивности относятся к дросселям накала. 92 Чцсло витков дросселя определяется так же, как число витков контурных катушек. Диаметр провода выбирается по плотности тока, равной 2—3 А/мм2. Допустимое падение напряжения на дрос- дросселе накала = 10-^15% напряжения питания,
§ 3. Трансформаторы низкой частоты Магнитопроводы трансформаторов. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы трансформаторов низкой частоты навиваются из полос (рис 111.13) или набираются из пластин (рис. 111.14), штампованных из электротехнической стали или железоникелевых сплавов. Применяются также магнитопроводы из ферритов. Штампованные пластины чаще ,всего бывают Ш- и Г-образнои формы. Пластины Г-образной формы используются в мощных выходных, а иногда во входных трансформаторах. Наиболее рас- Рис. 111.13. Витые магни- магнитопроводы трансформато- трансформаторов: а — Ш-образный; б — торои- тороидальный. Рис. 111.14. Магнитопро- Магнитопроводы из штампованных пластин: а — Ш-образный; б — стерж- стержневой. пространенными являются Ш-образные пластины. Основные данные Ш-образных магнитопроводов из штампованных пластин приве- приведены в табл. III.9. Для сборки магнитопроводов из Ш-образных пластин к ним добавляют перемычки. Чтобы ликвидировать зазор между пласти- пластинами и перемычками, магнитопровод собирают «вперекрышку». В магнитопроводах трансформаторов, по обмоткам которых проте^ кает постоянный ток (например выходных трансформаторов одно- тактных усилительных каскадов), делают немагнитный зазор* В этом случае пластины магнитопроводов собирают в одну сторону. Между пластинами и перемычками помещают прокладку из листо- листового изолирующего материала необходимой толщины. Для уменьшения потерь в магнитопроводе на вихревые токи пластины изолируют тонким слоем лака (с одной стороны) или окисла, который образуется при отжиге. Пластины сердечника после сборки стягиваются планками или уголками при помощи шпилек с гайками либо специальными об- П
Таблица Ш.9 Основные данные Ш-образных магнитопроводов из штампованных пластин Тип* Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см2 Размеры * мм** Средняя длина магнитно- магнитного пути, см Средняя длина витка обмоток, см
Продолжение табл 1П.9 95 Тип* Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см2 Размеры, мм** Средняя длина магнитно- магнитного пути, см Средняя ДЛИНс] витка обмоток, см УШЮхЮ УШ10Х15 УШЮХ20 Ш12Х12 Ш12Х16 Ш12Х20 Ш12Х24 Ш12Х25 Ш12Х25 Ш12х32
Продолжение табл. 111.9 96 Тип * Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см2 Размеры, мм** Средняя длина магнитно- магнитного пути, см Средняя длина витка обмоток, см Ш12Х32 УШ12Х12 УШ12Х18 УШ12Х24 Ш14Х14 Ш14Х21 Ш14Х28 Ш15Х19 Ш15Х30 Ш16Х16 Ш16Х20 Ш16Х24 Ш16Х25
Продолжение табл. 11Н9 97 Тип * Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см2 Размеры, мм ** Средняя длина магнитно- магнитного пути, см Средняя длина витка обмоток, см Ш16Х32 Ш16Х40 УШ16Х16 УШ16Х24 УШ16Х32 Ш1ВХ18 Ш18Х27 Ш18х36 11119x19 Ш19Х28 Ш19Х38 УШ19Х19 УШ19X28 УШ19Х38
Продолжение табл. Ш.9 * Цифры, входящие в обозначение типа магнитопровода* указывают раз- размеры,^ мм: первая цифра — размер у, вторая — размер ух (в соответствии с рис. 111.14). ** Размеры, указанные в колонках 4—7,- приведены в соответствии с рис. 111.14. жимками. Стяжные планки, уголки или обжимки служат одновре-? менно для крепления трансформаторов на шасси. Из полос электротехнической стали навивают Ш-, О-образные и тороидальные магнитопроводы. Ш-образный и тороидальный витые магнитопроводы показаны на рис. 111.13. Данные витых магнитопроводов небольших размеров приведены в табл. ШЛО. На рис. 111.15 представлен Ш-об- Ш-образный магнитопровод, изготовленный из низкочастотных ферритов, В табл. 111.11 приведены основные данные та- таких магнитопроводов (основные данные тороидальных магнитопроводов из фер- ферритов приведены в табл. III.7 и III.8). Самыми лучшими свойствами облада- обладают тороидальные магнитопроводы» ис- использование которых приводит к умень- уменьшению уровня помех и взаимных свя- связей между трансформаторами вследст- вследствие меньшего потока рассеяния. При одинаковых ампервитках индукция в тороидальных магнитопроводах больше, чем в броневых и стержневых. Это по- позволяет уменьшать размеры и вес трансформаторов. В трансфор- трансформаторах с тороидальными магнитопроводами лучше условия охлаждения обмоток, поскольку витки распределяются по торо- иду. При этом уменьшается длина витка; следовательно, расходу- расходуется меньше "провода и повышается к. п. д. трансформатора, Каркасы,*на которые наматываются обмотки трансформаторов, прессуют из пластмасс, склеивают из электрокартона или собирают из отдельных деталей, изготовленных из гетинакса, прессшпана, текстолита или электрокартона. Иногда применяют бескаркасную намотку (на гильзу). На рис. 111.16 показана конструкция сбор- сборного каркаса и представлены чертежи деталей. П Рис. 111.15. Ш-образный магнитопровод из ферри- ферритов. Тип* Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см2 Размеры, мм** Средняя длина магнитно- магнитного пути, см Средняя длина витка обмоток? см Ш20Х20
Таблица ШЛО Основные данные типовых витых Ш-образных магнитопроводов * Цифры, входящие в обозначение типа магнитопровода, указывают раз меры, мм: первая цифра — размер у, вторая — размер у1 (в соответствш с рис. 111.13). ** Размеры, указанные в колонках 4—7, приведены в соответствш с рис. 111.13. 99 Тип * Активная площадь сечения, см2 Пло- Площадь окна, см* Размеры, мм *'* Средняя длина магнитного пути, см Средняя длина витка обмоток, см ШЛ6Х6.3 ШЛ6Х8 ШЛ6ХЮ ШЛ6Х12.5 ШЛЗХ8 ШЛ8ХЮ ШЛ8Х12 ШЛ8ХШ ШЛЮХ Ю ШЛЮХ 12,5 ШЛ10Х16 ШЛЮХ 20 ШЛ12Х12.5 ШЛ12Х16 ШЛ12Х20 ШЛ12Х25 ШЛ16Х16 ШЛ16Х20 Ш Л16X25 ШЛ16Х32
Таблица 111.11 Основные данные Ш-образных магнитопроводов из ферритов Примечание. Магнитопроводы составляются из двух одинаковых частей. Обмотки трансформаторов выполняются из медного провода с эмалевой, хлопчатобумажной или шелковой^изоляцией. В транс- трансформаторах для малогабаритной аппаратуры на транзисторах используют провод с эмалевой изоляцией. Прокладки между слоя- Рис. 111.16. Каркас катушки трансформатора: а — в собранном виде; б — детали (по 2 шт.); / — щечки; 2 и 3 — пластины. ми обмотки применяются только в трансформаторах для аппаратуры на электронных лампах. Для защиты трансформатора от воздей- воздействия влаги и повышения электрической прочности изоляции обмотки пропитывают церезином или специальными лаками (см. гл. I) Порядок расположения обмоток на каркасе не имеет принци- принципиального значения. Для снижения стоимости в большинстве случаев обмотки из тонких проводов помещают ближе к магнитопроводу (тонкие провода дороже). 100 Тип Размеры, мм Средняя длина магнитного пути, см Пло- Площадь сече- сечения, сма Пло- Площадь окна, см2 Марки ферритов Ш2,5Х2,5 1ШХЗ ШФХ4 Ш5Х5 Ш6Х6 4000НМ, 2000НМ, 2000НМ1, 700НМ, 600НН Ш7Х7 Ш8Х8 Ш10ХЮ 4000НМ, 2000НМ, 2000НМ1, 600НН Ш12Х15 Ш16Х20 Ш 20X28 2000НМ, 2000НМ1
Выводы обмоток, намотанных тонкими проводами» выполня- выполняются из мягкого многожильного провода с хорошей изоляцией (обычно в оплетке из шелка). Входные трансформаторы применяются главным образом в уси- усилителях, предназначенных для усиления очень малых напряже- напряжений (усилители для динамических микрофонов, магнитной звуко- звукозаписи и др.). Они увеличивают динамический диапазон усилителей благодаря перекрытию собственных шумов усилителя напряжением сигнала. Кроме заданной частотной характеристики, к вход- входному трансформатору в зависимости от назначения предъявляют и другие требования: симметричность входа, максимальное по- повышение напряжения, заданные входное и выходное сопротивле- сопротивления, малая чувствительность к внеш- внешним полям и т. д. Для уменьшения влияния «наводок» на провода, соединяющие источник си- сигнала с входным трансформатором, пер- первичную обмотку трансформатора делают симметричной относительно корпуса и среднюю, точку ее соединяют с корпу- корпусом; кроме того, соединительные прово- провода и трансформатор тщательно экрани- экранируют. Чтобы первичная обмотка была сим- симметричной по отношению к корпусу, ее делят на две одинаковые по числу витков и геометрическим размерам по- половины. Простейшая конструкция ка- катушки симметричного трансформатора представлена на рис. 111.17. Секции намотаны в противоположные стороны. Между первичной и вторичной обмотками кроме изоляции про- проложен слой медной фольги (незамкнутый) для электростатического экранирования первичной обмотки от вторичной, которая может быть и несимметричной. Вывод от экрана (г)) соединяют с магнитопро- водом трансформатора и корпусом усилителя. Нижние концы первичной обмотки соединяют (точка 0), два верхних конца образуют симметричную входную цепь. Для уменьшения воздействия внешних электромагнитных по- полей на входной трансформатор используют магнитное экрани- экранирование. Самым лучшим материалом для изготовления магнитопровода входного трансформатора является пермаллой, использование кото- которого позволяет уменьшить размеры трансформатора и, следова- следовательно, наводки. Для входных трансформаторов рекомендуется применять магнитопроводы стержневого типа, также уменьшающие наводки Междукаскадные трансформаторы применяются для связи каскадов усиления лишь в тех случаях, когда невозможно или не- неудобно использовать каскады на резисторах, например, если нужно получить большое напряжение сигнала без существенных искаже- искажений, если необходимо осуществить согласование каскадов для полу- получения максимального усиления или переход от однотактной схемы к двухтактной. Кроме заданной частотной характеристики к между- междукаскадным трансформаторам предъявляется требование обеспечения необходимой трансформации сопротивлений, иногда симметрии Рис. 111.17. Конструкция катушки симметричного трансформатора. 101
о ' Таблица Ш.12 м Основные данные междукаскадных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников Тип радиоприемника «Атмосфера» «Атмосфера- 2м» «Сюрприз» «Нева», «Чайка», «Мир», «Ласточка» «Топаз-2», «Старт- 2» «Селга» «Нейва», «Юпитер», «Сигнал» «Алмаз», «Нева-2» «Космос» Магнитопрозод Тип Ш6,5Х6 Ш6Х6 Ш6,5Хб ШЗХ6 Ш5Х6 ШЗХ6 ШЗХ6 1,5X4** Материал Пермаллой » 50Н 78Н 50Н - 79НМ Первичная обмотка Работает от тран- зистора П13А ПН П13А П14 П15 ГТ108А П15 П5Д Число витков 1800 1600 2500 2700 1600 2700 2500 1000 Марка и диаметр провода, мм ПЭЛ 0,1 ПЭВ 0,1 ПЭЛ 0,06 ПЭВ-2 0,08 ПЭВТЛ-1 0,06 ПЭЛ 0,06 ПЭЛ 0,05 Вторичная обмотка Работает на транзистор ШЗА П14 П13А П14 П15 ГТ108В П15 П5Д Число витков 400X2* 500X2 350X2 500X2 350X2 Марка и диаметр провода, мм ПЭЛ 0,1 ПЭВ 0,1 ПЭЛ 0,06 ПЭВ-2 0,08 ПЭВТЛ-1 0,06 ПЭЛ 0,06
«Спидола» «Сатурн» «Меридиан» «Мрия» «Урал-авто» «Balsas» (мегафон) «Альпинист-405» «Кварц-403», «Сокол- 403» «Орленок-605* ВЭФ-12, ВЭФ-201 «Банга» «Гиала» Ш8Х8 ШЗХ6 ШбХб Ш6Х12 Ш5ХЮ Ш6Х8 Ш8Х8 ШЗХ6 1,5x3,5** Ш8Х8 Ш5Х6 Ш6Х6 - - 45Н 50Н Э-310 - 50Н ЗОИ 79НМ _ - - П15 П41 МП40 МП41 \МП40 МП40 МП40 ГТ108В МП41 - 2200 1500 1500 1760 500X2 1400 1500 1900 950 1700 1600 1900 ПЭВ-2 0,1 ПЭВТЛ-1 0,08 ПЭВ-2 0,1 ПЗВТЛ-1 0,09 ПЭВ-1 0,08 ПЭВ-1 0,1 ПЭВ-2 0,12 ПЭВ-1 0,06 ПЭЛ 0,05 ПЭЛ 0,12 ПЭВ-2 0,07 ПЭВ-2 0,1 П15 П41 ГТ403А ГТ403Б П213Б ГТ402А МП40 ГТ108В МП41 - —г 480X2 190X2* 500X2 170X2 690X2 250X2 500X2 320X2 370X2 500X2 500X2 350X2 ПЭВ-2 0,14 ПЭВТЛ-1 0,08 ПЭВ-2 0,1 ПЭВТЛ-1 0,12 ПЭВ-1 0,1 ПЭВ-1 0,18 ПЭВ-2 0,12 ПЭВ-1 0,08 ПЭВ-1 0,06 ПЭЛ 0,12 ПЭВ-2 0,08 ПЭВ-2 -0,1 * Обмотка намотана в два провода. ** О-образный магнитопровод Катушка расположена на одном из стержней.
^ Основные данные выходных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников Таблица 111.13 Тип радиоприемника «Атмосфера- 2м» «Нева», «Чайка», «Ласточка» «Сюрприз» «Топаз-2», «Старт-2» «Селга» «Сигнал», «Юпитер» «Алмаз», «Нева-2» «Космос» «Сп идолам Тип транзис- тора выход- ного каскада П14 П13А П14 П15 ГТ108А П15 П5Д - Сопротив- ление нагрузки усилителя, Ом 4,5 7 9,5 6 6,5 Магнитопровод Тип Ш6Х6 ШЗХ6 1116,5X6 ШЗхб Ш5х6 ШЗхб Ш7Х7 1,5x4*** Ш8Х8 Материал Пермаллой 45Н 50Н - 79НМ - Первичная обмотка Число витков 400X2* 450X2 245x2 450X2 225x2 513x2 450x2 250X2 350X2 Марка и диаметр, мм ПЭВ 0,15 ПЭЛ 0,09 ПЭВ 0,18 ПЗЛ 0,09 ПЭВ 0,15 ПЭВТЛ 0,0S ПЭЛ 0,09 ПЭЛ 0,06 ПЭВ-2 0,18 Вторичная обмотка Число витков 85 102 245 v102 23X2 108, 102 80 92x2** Марка и диаметр провода, мм ПЭВ 0,31 ПЭЛ 0,23 ПЭВ ПЭЛ 0,23 ПЭВ 0,35 ПЭВТЛ 0,27 ПЭЛ 0,23 ПЭЛ 0,2 ПЭВ-2 0,29
«Сатурн» «Меридиан» «Мрия» «Урал-авто» «Balsas» (мегафон) «Альпинист-405» «Кварц-403», «Сокол- 403» «Орленок 605» ВЭФ-12, ВЭФ-201 «Банга» «Гиала» П15 П41 IT403A ГТ403Б П213Б ГТ402А МП40 ГТ108В МП41 - 9,5 6,5 - - 6,5 16 10 6,5 8 - - ШЗхб Шбхб Ш6Х12 Ш5Х10 Ш6х8 Ш8х8 Ш5Х6 ШЗХ6 Ш8Х8 Ш5х4 Ш6Х6 - 45Н Э-310 Э-310 - 50Н 50Н 79 НМ - - - 360X2 300x2 170x2 120X2 90x2 210X2 320X2 185x2 350X2 225x2 300x2 ПЭВТЛ-1 0,08 ПЭВ-2 0,18 ПЭВТЛ-1 0,23 ПЭВ-1 0,18 ПЭВ-1 0,31 ПЭВ-2 0,23 ПЭВ-1 0,1 ПЭВ-1 0,08 ПЭВ-2 0,18 ПЭВ-2 0,15 ПЭВ-2 0,15 94X2* 90 65 86 60 125 90 56+6 102X2** 24+42 75 ПЭВТЛ-1 0,23 ПЭВ-2 0,41 ПЭТА-1 0,41 ПЭВ-1 0,31 ПЭВ-1 0,51 ПЭВ-2 0,35 ПЭВ-1 0,29 ПЭВ-1 0,2 ПЭВ-2 0,29 ПЭВ-2 0,35 ПЭВ-2 0,41 * Обмотка намотана в два провода. ** Две секции по 92 витка. Одна секция расположена под первичной обмоткой, вторая ¦ над первичной. *** О-образный магнитопровод. Катушка расположена на одном из стержней
Междукаскадные трансформаторы, работающие на двухтактный каскад, следует выполнять симметричными. Основные данные междукаскадных трансформаторов для кар- манных и переносных радиоприемников приведены в табл. III 12. Выходные трансформаторы предназначены для согласования со- противления нагрузки усилителя и выходного сопротивления вы- ходного каскада с целью получения максимальной мощности и минимальных нелинейных искажений. Основные требования, предъявляемые к выходным трансформаторам: заданная частотная характеристика, создание наивыгоднейшей величины сопротивле- ния нагрузки для выходного каскада усилителя, малая величина вносимых трансформатором нелинейных искажений и др. Магнитопроводы малогабаритных выходных трансформаторов для аппаратуры на транзисторах в большинстве случаев собира- ются из Ш-образных штампованных пластин, изготовляемых из пермаллоя. В однотактных выходных трансформаторах иногда приходится делать немагнитный зазор в магнитопроводе для умень- шения влияния постоянного подмагничивающего потока. Суще- ствует наивыгоднейшая величина немагнитного зазора, при кото- рой индуктивность обмотки оказывается максимальной. Для необходимого усиления низких частот в выходном каскаде первичная обмотка выходного трансформатора должна*содержать достаточное количество витков (т. е. обладать большой индуктив- ностью). Необходимое усиление высоких частот достигается при малой индуктивности рассеяния трансформатора, которая зависит от конструкции, взаимного расположения обмоток и толщины изоляционных прокладок между ними. Чем меньше толщина об- мотки и чем больше ее высота, тем меньше индуктивность рассея- ния. Часто для уменьшения индуктивности рассеяния обмотки «секционируют, чередуя при намотке секции первичной и вторич- ной обмоток. Первичную обмотку трансформатора для однотактного выходного каскада на транзисторах рекомендуется разделять на две секции, располагая вторичную обмотку между ними. Обмотки трансформатора для двухтактного выходного каскада лучше нама- тывать на двухсекционный каркас. Первичную обмотку следует разделять на четыре — шесть секций, а вторичную — на две, распо- лагая их между секциями первичной. Основные данные выходных трансформаторов для некоторых типов промышленных карманных и переносных радиоприемников приведены в табл. III. 13.
Глава IV ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ § 1. Полупроводниковые диоды Классификация производится по нескольким признакам. По исход- ному материалу, диоды делят на две основные группы: германиевые и кремниевые. Германиевые диоды работают при температуре не выше 70, кремниевые — 125—150? С. Различают выпрямительные, универсальные, импульсные диоды, стабилизаторы напряжения (опорные диоды, или стабилитроны), СВЧ-диоды, диоды (для умножения частоты, варикапы, переклю- чающие диоды, туннельные диоды и т. д. Маркировка диодов, разработанных до 1964 г. согласно ГОСТу 5461—59, состоит из трех элементов: первый —буква Д (диод), второй —число (см. табл. IV.1), третий —буква, определяющая разновидность диода данного типа. Исключение — выпрямитель- ные диоды серии Д7. Таблица IV.1 Второй элемент обозначения типов диодов, разработанных до 1964 г. Класс диодов Точечные Плоскостные Стабилитроны Варикапы Выпрямительные стол- бы Германиевые 1-100 301-400 Кремниевые 101-200 201—300 801—900 901-1000 1001-1100 С 1964 г. маркировка производится в соответствии с ГОСТом Ш862—64 и состоит из четырех элементов. Первый — буква или цифра соответствующая полупроводниковому материалу: Г или 1 — германий, К или 2 — кремний, А или 3 — арсенид галлия. Второй — буква, указывающая класс диода (табл. IV.2). Третий — трехзначное число, определяющее группу мощности (табл. IV.2). В качестве четвертого элемента могут применяться буквы, со- ответствующие разновидностям диодов одного типа. Пример обозна- чения: 2Д503А — кремниевый импульсный диод, разновидность А. Для диодов с малыми размерами корпуса используется цвето- вая маркировка ^табл. IV.3). 107
Таблица Второй и третий элементы обозначения типов диооов согласи» ГОСТу 10862—64 1V.2 Класс диодов Выпрямительные Универсальные Импульсные СВЧ-диоды смесительные видеодетекторы модуляторные параметр ические переключающие умножительные Выпрямительные столбы Выпрямительные блоки Варикапы Стабилитроны на напряжение 1—9,9 В » » 10—99 В » » 100—199 В Фотодиоды Переключатели неуправляемые управляемые Туннельные диоды усилительные генераторные переключающие Второй элемент Д Я А А А А А А а в с с с ф н У и и и Без града- ций по мощности 101—399 401—499 501—599 101—199 201—299 301—399 401—499 501—599 601—699 101—199 101—199 — 101—199 201—299 301—399 Третий с Диоды малой мощности — — — — — 101—199 301—399 101—199 201—299 301—399 — 101—199 101—199 — — — элемент Диоды средней мощности _ — — — — — — — 201—299 401—499 401—499 501—599 601—699 — 201—299 201—299 — — — Диоды большой мощности _ —• — — — — — — — 501—599 — 701—799 801—899 901—999 — 301—399 301—399 — — Таблица IV.3 Цветовая маркировка диодов Тип диода Д9Б Д9В Д9Г Д9Д Д9Е Д9Ж Д9И Д9К Д9Л Д9М дю ДЮА ДЮБ Д11-Д14А Д18 Д20 Метки посредине корпуса Красная точка Оранжевая точка Желтая точка Белая точка Голубая точка Зеленая точка 2 желтые точки 2 белые точки 2 зеленые точки 2 голубые точки _ — - — Метки на выводах «+э Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Зеленый конец Желтый конец Красный конец Красный конец Красная точка Красный конец _ — — - — — — — — — Черный конец Желтая то^ка Зеленый конец 108
Продолжение табл. IVЛ Тип диода ДЮ1 Д101А ДЮ2 Д102А ДЮЗ ДЮЗА Д104 Д104А ДЮ5 Д105А ДЮ6 ДЮ6А Д219 Д219А Д220 Д220А Д220Б Д223 Д223А Д223Б КДЮ2А КДЮ2Б КДЮЗА КДЮЗБ Метки посредине корпуса Белая точка Желтая точка Оранжевая точка Голубая точка Зеленая точка Белая точка Красная точка Желтая точка Оранжевая точка Голубая точка Зеленая точка _ Красная точка Желтая точка Желтая точка Желтая точка 4 красные точки 2 красные точки 3 красные точки — Метки на — — — — — — — Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красная точка Красный конец Красный конец Красный конец Зеленая точка — Синяя точка Желтая точка выводах «—» — — — — — — Черная точка Синяя точка Черная точка Зеленая точка Черный конец Черный конец Черный конец _ — КД105А, Б, В,г| Желтая полоса Примечание. Корпусы диодов Д10—Д10Б окрашены в желтый цвет, а У других типов — либо в черный, либо не окрашены вовсе. Система обозначения параметров полупроводниковых диодов. В соответствии с ГОСТом 15605—70 для вновь разрабатываемых полупроводниковых диодов введена новая система обозначений параметров. Поскольку эта система не получила в настоящее вре- мя широкого применения в технической литературе, в данном издании справочника сохранена прежняя система обозначений. В табл. IV.4 приведены обозначения основных параметров диодов, принятые в справочнике и установленные стандартом. Вольтамперная характеристика диода выражает зависимость тока, протекающего через диод, от величины и полярности прило- женного к нему напряжения (рис. IV. 1) Ветвь, расположенная в первом квадранте, соответствует пря- мому (пропускному) направлению тока, а расположенная в третьем квадранте — обратному (закрытому). Чем круче и ближе к верти- кальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. При достаточно 109
Таблица IV.4 Обозначение основных параметров диодов Наименование параметра Постоянный прямой ток Средний выпрямленный ток Постоянный обратный ток Ток стабилизации Постоянное прямое напряжение Постоянное обратное напряжение Напряжение стабилизации Разброс напряжения стабилизации Временная стабильность напряжения стабили- зации Температурный коэффициент напряжения ста- билизации Дифференциальное сопротивление Максимально* допустимая мощность, рассеи- ваемая на диоде Диапазон рабочих частот Емкость диода Время установления прямого напряжения Время восстановления обратного сопротивления Температура окружающей среды Температура корпуса Температура перехода Обозначение в справочнике ^пр ^выпр 7обр Ля "пр "обр "ст д^ст ткн Ядиф ^макс м сл туст твосст ^ср ?к ^макс согласно ГОСТу 15605—70 *f /о JR 'z uz LUZ bUZ tkuz rz ^max Af Ctot Tfr xrr tamb tease if max оетбь большом обратном напряжении у диода наступает пробой, т.е. резко возрастает обратный4 ток. Нормальная работа диода в качестве элемента с односторонней проводимостью возможна* лишь в режи- мах, когда обратное напряжение не превышает пробивного. Прямая Токи диодов зависят от тем- пературы (рис. IV. 1). Прямые вет- ви (кривые 1 и 2) характеристик а диодсв некоторых типов могут пере- ^ секаться в области больших токов. Если через диод протекает посто- янный ток, то при изменении тем- пературы падение напряжения на & диоде изменяется приблизительно на 2 мВ/град. При увеличении температуры обратный ток увели- чивается в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 градусов. Пробив- ное напряжение при повышении температуры понижается Выпрямительные диоды исполь- зуются в разнообразных выпрями- тельных схемах, работающих на низких частотах. Рис. IV. 1. Вольтамперная ха- рактеристика выпрямительного Диода: / — при нормальной температуре; 2 — при повышенной температуре; 3 — при пониженной температуре. tfO
Таблица IV.5 Основные данные выпрямительных диодов Тип Мак- сималь- ный вы- прям- ленный ток, А Максимальное обратное напряжение, В при 4-20°С при макси- маль- ной ра- бочей темпе- ратуре Прямое паде- ние на- пряже- ния^ В, не бо- лее Обратный ток при максималь- ном об- ратном напряже- нии *, мА Диапазон рабочих температур, °С от до Конст- рук- ция (номер рисун- ка) Германиевые Д7А Д7Б Д7В Д7Г Д7Д Д7Е Д7Ж Д302 Д302А ДЗОЗ ДЗОЗА Д304 Д305 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 1 1 3 3 5 10 50 100 150 200 300 350 400 200 200 150 150 150 50 25 35 50 65 90 но 130 50 50 50 50 50 50 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,35 0,35 0,3 0,35 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,8 1,2 1 Ь2 2 2,5 —60 —55 —55 —55 —55 —55 —55 -1-70 +70 +55 +70 +55 +70 +70 IV.2, а IV.2, г Кремниевые Д202 Д203 Д204 Д205 Д206 Д207 Д208 Д209 Д2Ю Д211 Д214 Д214А Д215 Д215А Д217 Д218 Д226Б Д226В Д226Г Д226Д 0,4 0,4 0,4 0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 5 10 5 10 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 0,3 100 200 300 400 100 200 300 400 500 600 100 100 200 200 800 1000 400 300 200 100 100 200 300 400 10О 200 300 400 500 600 100 100 200 200 800 1000 300 200 150 70 i 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 0,7 0,7 , 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 3 3 3 3 0,15 0,15 0,3 0,3 0,3 0,3 —55 —60 —60 —40 —60 +85 + 120 + 130 +100 4-80 IV.2,<w IV.2.U IV.2, д IV.2, а IV.2, а 111
Продолжение табл. IV.5 Максимальное Диапазон обратное на- рабочих Мак- пряжение, ._. ~- _ температур, снмаль- В Прямое Обратный о? yi" Конст- „ый паДе' ток ПРИ РУк- вы ние на- максималь- ция П ппам при пряже- ном обрат- (номер лрнный макси- ния, В, номнапря- рисун- ток пои маль" не бо" жении*. ка) ТА ' +20^С нс^ра- лее мА от до темпе- Д229В Д229Г Д229Д Д229Е Д231 Д231А Д231Б Д232 Д232А Д232Б Д233 Д233Б Д234Б Д242 Д242А Д242Б Д243 Д243А Д243Б Д244 Д244А Д244Б Д245 Д245А Д245Б Д246 Д246А Д246Б Д247 Д247Б Д248Б КДЮ2А КДЮ2Б КДЮЗА КДЮЗБ КДЮ4А КДЮ5А КДЮ5Б КДЮ5В КДЮ5Г КД202А КД202Б КД202В КД202Г КД202Д КД202Е КД202Ж КД202И КД202К КД202Л КД202М КД202Н КД202Р КД202С 0,4 0,4 0,4 0,4 10 10 5 10 10 5 10 5 5 10 10 5 10 10 5 10 10 5 10 10 5 10 10 5 10 5 5 0,1 0,1 0 1 0',1 0,01 03 о'.з 0,3 0,3 3 1 3 1 3 1 3 3 1 3 1 3 1 100 200 300 400 300 300 300 400 400 400 500 500 600 100 100 100 200 200 200 50 50 50 300 300 300 400 400 400 500 500 600 1 250 1 300 50 50 300 200 400 600 800 50 50 100 100 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600 ратуре 100 200 300 400 300 300 300 400 400 400 500 500 600 100 100 100 200 200 200 50 50 50 300 300 300 400 400 400 500 500 600 250 300 50 50 300 200 300 450 600 50 50 100 100 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600 1 1 1 1 1 1 1,5 1 1 1,5 1 1,5 1,5 1,25 10 1,5 1,25 1,0 1,5 125 1,0 15 1,25 10 1,5 125 10 1,5 1 25 15 1,5 1 1 I 1 1 1,2 ! 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0,0001 0,0003 0,001 0,001 0,1 0,3 0,3 0,3 0,3 —60 —60 —60 1 —50 —55 | —60 —60 -60 +120 +130 +130 +100 +100 1 +70 +85 +120 IV.2, е IV.2, д IV.2, д IV.2, б IV.2, в IV.2, ж 112
Продолжение табл. IV.5 Тип КД203А КД203Б КД203В К Д 203 Г КД203Д КД205А КД205Б КД205В КД205Г КД205Д Мак- сималь- ный вы- прям- ленный ток, А 10 10 10 10 10 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Максимальное обратное напряжение, В при 4-20° С 600 800 800 1000 1000 500 400 300 200 100 при макси- маль- ной ра- бочей темпе- ратуре 600 800 800 1000 1000 500 400 300 200 100 Прямое паде- ние на- пряже- ния, В, не бо- лее 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Обратный ток при максималь- ном обрат- ном напря- жении *, мА 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Диапазон рабочих температур, °С от -55 —40 ДО +100 +70 Конст- рук- ция (номер рисун- ка) IV.2,з IV.2, и * При температуре +20° С для германиевых и* лри максимальной рабочей температуре для кремниевых диодов. Диоды типов Д231—Д234 и Д242—Д248 с дополнительной буквой П в конце обозначения (например, Д231АП) отличаются от диодов аналогичных марок полярностью внешних выводов (плюс — на корпусе диода). Основные параметры. Постоянный прямой ток /п» « ток через диод в проводящем направлении. Постоянное прямое напряжение Unp — напряжение на диоде при протекании через него постоянного тока определенной вели- чины. Постоянный обратный ток /обр — ток, протекающий через диод при подаче на него постоянного обратного напряжения опре- деленной величины Средний выпрямленный ток /выпр—среднее за период зна- чение прямого тока Дифференциальное сопротивление #ДИф — отношение прираще- ния напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока. Диапазон рабочих частот А/ — диапазон частот, на верхней границе которого выпрямленный ток не должен становиться ниже заданного уровня по сравнению со значением выпрямленного тока на частоте нижнего предела диапазона. Иногда задается макси- мальная частота fuaier. • макс Предельные параметры*. Максимальное обратное напряжение ?/обр макс — значение предельного напряжения любой формы и периодичности, приложенного к диоду в обратном направлении. Максимальный выпрямленный ток /выпр# макс — предельное значение выпрямленного тока. * Предельные параметры определяют границы эксплуатационных режимов, при которых диод может работать с заданной надежностью в течение установ- ленного срока службы. 113
Рис. IV.2. Выпрямительные диоды. Максимальная температура окружающей среды Тср макс -— значение предельной положительной температуры, при которой обеспечивается заданная надежность при длительной работе. Минимальная температура окружающей среды Тер мин — зна- чение предельной отрицательной температуры, при которой обеспе- чивается заданная надежность при длительной работе. Основные данные выпрямительных диодов (рис. IV.2) приведены в табл. IV.5. Высокочастотные диоды — приборы универсального назначения. Они могут быть использованы для выпрямления тонов в широком диапазоне частот (до нескольких сотен мегагерц), для модуляции, детектирования и других нелинейных преобразований. Свойства высокочастотных диодов характеризуют теми же параметрами, что и свойства выпрямительных диодов, но диапазон их рабочих частот гораздо шире. Основные данные высокочастотных (универсаль- ных) диодов (рис. IV.3) приведены в табл. IV.6. 114
Импульсные диоды предназначены для использования в качестве ключевых элементов при малых длительностях импульсов и пере- ходных процессов. Основные параметры Время установления прямого напряжения туст — интервал времени от начала импульса прямого тока до момента снижения напряжения на диоде до 1,2 установившейся величины. Время восстановления обратного сопротивления твосст — интервал времени от момента, когда ток через диод равен нулю* до момента уменьшения обратного тока до заданного уровня. Емкость диода Сд — емкость между выводами диода при задан- ном напряжении смещения. Для импульсных диодов указываются также постоянное прямое напряжение Unp при протекании постоянного тока /пр, обратный ток /обр при заданном обратном напряжении Uo6p, а также пря- мое импульсное напряжение Unp имп при протекании прямого импульсного тока определенной величины. предельные параметры определяются величиной максимального обратного напряжения Uo6p макс любой формы и периодичности, величиной максимального прямого постоянного или импульсного тока с оговоренной максимальной длительностью импульса, а также величиной максимальной и минимальной рабочих температур. Основные данные импульсных диодов (рис. IV.3) приведены в табл. IV.7. Стабилитроны (стабилизаторы на пряжения v опорные диоды) пред- назначены для стабилизации уровня напряжения при изменении величины протекающего через диод тока. В опорных диодах рабо- чим является пробойный участок вольтамперной характеристики в области обратных напряжений (рис. IV. 4). На этом участке напряжение на диоде остается практически постоянным при зна- чительном изменении тока, протекающего через диод. Рис. IV.3. Высокочастотные и импульсные диоды. 115
Таблица IV.6 Основные данные высокочастотных диодов Тип Пря- Макси- мой маль- ток, ный мА, выпря- при млен- напря- ный • жен и и ток, 1 В мА Максимальное обратное напря- жение, В при +20° С при макси- маль- ной ра- бочей темпе- ратуре Обратный М акси- ток, мкА ?м_ маль- (при об- кость ная ра- ратном дИода, бочая на пряже- пф часто- нии, та, В) МГц Диапазон ра- бочих темпе- ратур. до Основное назначение Германиевые Д2Б Д2В Д2Г Д2Е Д2Д Д2Ж Д2И Д9Б Д9Ж Д9И Д9К Д9Л Д10 Д10А Д10Б 5 9 2 4,5 4,5 2 2 90 10 30 60 30 10 30 60 30 — 16 25 16 16 16 8 16 40 20 30 30 20 15 30 зо 15 3* 5* 8* 30 40 75 100 75 150 100 10 30 30 30 50 100 30 30 100 ооо 30 40 56 75 56 112 75 10 20 20 20 30 45 20 20 45 100A0) 250C0) 250E0) 250A00) 250E0) 250A50) 250A00) 250A0) 250C0) 250C0) 250C0) 250E0) 250A00) 120C0) 60C0) 250A00) 100 200 200 <1 1—2 <1 4 150 40 150 —55 -55 -60 1 4-60 +60 +70 ¦ Работа в качестве детекторов и в цепях АРУ приемников, де- текторов и восстановителей по- стоянной составляющей в схе- мах телевизоров, в кольцевых модуляторах и преобразовате- лях частоты Работа в качестве детекторов в цепях АРУ приемников, ви- деодетекторов телевизоров, мо- дуляторов и преобразователей в счетных схемах Работа в широкополосных огра- ничителях и детекторных схе- мах 1 ' IV.3, б IV.3, а IV.3, б
ДН Д12 Д12А Д13 ДН ДНА ГД402А ГД402Б ГД403А ГД403Б ГД403В 100 50 100 100 30 100 — 5** 5** 5** 20 20 20 20 20 20 25 25 — 30 50 50 75 100 100 15 15 5 5 5 18 30 30 45 60 60 15 15 5 5 5 250C0) 250E0) 250E0) 250G5) 250A00) 250A00) 100A0) 100A0) Z <i 0,8 0,5 — 150 100 - -60 -55 -25 +70 +60 4-55 Работа в радио- и электротех- нических устройствах на высо- ких частотах Работа в коммутационных и ог- раничительных схемах Работа в амплитудных детекто- рах радиоприемников IV.3, 6 IV.3, а IV.3, в К р е м н Д101 Д101А Д102 Д102А дюз ДЮЗА ДЮ4 Д104А Д105 Д105А ДЮ6 Д106А Д223 Д223А Д223Б КД401А КД401Б К Д 407 А КД409А и е в ы е 2*** 1 2*** 2*** 1 2*** 2*** 1 2*** 1 50 50 50 5 5 - 1 - 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 50 50 50 30 30 1 50 1 50 100 100 75 75 30 30 100 100 75 75 30 30 50 100 150 75 75 24 24 50 50 30 30 20 20 50 50 20 20 20 20 50 100 150 75 75 24 | | 24 10G5) 10G5) 10E0) 10E0) 30C0) 30C0) 10G5) 10G5) 10E0) 10E0) 30C0) 30C0) 1E0) 1A00) 1A50) 5G5) 5G5) 0,5B4) I 0,5B4) <0,5 <0,6 - 1 1,5 200 600 20 0,15 0,15 1 | 1000 2 1000 —55 —55 -55 —55 -55 | -55 +100 +100 +100 +100 +100 +100 Работа в видеоканалах телеви- зоров и ЧМ. и AM приемников, в схемах АРУ и дискриминато- ров Работа в измерительных уст- ройствах и аппаратуре связи на частотах до 600 МГц Работа в схемах электронных устройств на частотах до 20 МГц Работа в детекторах AM при- емников Коммутация высокочастотных цепей в устройствах проводной связи IV.3,- б IV.3, в IV.3, в tV.3,e IV.3, a 1V.3, г При f = 70 МГц, напряжении 1,5 В и /?н = 0. При напряжении 0,5 В При напряжении 2 В
Основные данные импульсных диодов Таблица IV.7 Тип Максимальный импульс тока, мА, при длитель- ности 10 мкс Выпрям- ленный ток, мА Прямое импульсное напряжение на диоде, В, при токе 50 мА (не более) Максимальное обратное напря- жение, В Обратный ток, мкА (не более) Время восстанов' ления, мкс Ем- кость, пФ Диапазон ра- бочих темпе- ратур, °С До Конструк- ция (номер рисунка) Германи Д18 Д20 Д310 Д311 Д311А Д311Б Д312 Д312А Д312Б ГД507А ГД508А ГД508Б ГД5ИА ГД511Б ГД5ПВ е в ы е 50 50 800 500 600 250 500 500 500 100 30 30 50 50 50 16 16 250 40 80 20 50 50 50 16 10 10 • 15 15 15 5 1* 2,5 1,25 1,0 1,5 1,25 1,25 1.0 - 1,5 1,5 0,6 0,6 0,6 20 20 20 30 30 30 100 100 75 20 8 8 12 12 12 50 100 2 100 100 100 100 100 100 50 60 too 50 100 200 од 0,07 0,3 0,05 0,05 0,05 0,5 0,5 0,7 0,1 - — 0,5 0,5 15 1,5 3 2 3 3 3 0,8 0,75 0,75 1 1 —40 —40 —55 —40 —40 —40 —40 —55 +60 +60 +60 4-60 4-60 ' 4-60 4-55 +70 IV.3, в IV.3, в IV.3, в IV.3, в IV.3, a IV.3, a IV.3, в
Кремниевые Д219А Д219С Д220 Д220А Д220Б КД503А КД503Б КД504А КД509А КД510А КД512А КД513А КД514А 500 500 500 500 500 200 200 1500 1500 200 1500 60 50 50 50 50 50 20 20 240 100 200 20 100 10 2,5 3,75 3,75 3,75 2,5 3,5 2** и 1,1*** 1 U 1 70 Подача обратного напряжения запрещается 50 70 100 30 30 40 50 50 15 50 ю1 1 1 1 1 10 10 2 5 5 5 5 5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,01 0,01 _ 0,004 0,004 0,004 0,004 - 15 15 15 15 5 2,5 2 4 4 1 4 0,9 —55 —60 —55 —55 —55 —40 —55 —55 —40 —55 —40 +100 +120 + 100 + 100 +100 4 70 +100 +85 +85 +85 +70 IV.3, в IV.3, а IV.3, в IV.3, a IV.3, в IV.3, a IV.3, д IV.3, a ¦ При токе 20 мА. •* При токе 0,5 А. *** При токе 0,2 А.
Основные параметры. Напряжение стабилизации UCT — на- пряжение в рабочей области, где большому изменению тока через дчод соответствует малое изменение напряжения на нем. Разброс величины напряжения стабилизации Д?/ст — откло- нение напряжения стабилизации от прибора к прибору. Временная стабильность величины напряжения стабилизации б?/ст — максимальная величина дрейфа напряжения стабилиза- ции в течение заданного времени. Дифференциальное сопротивление ЯДИф — отношение прира- щения падения напряжения на стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока. Рис. IV.4. Вольтамперная ха- рактеристика опорного диода (стабилитрона). Рис. IV.5. Кремниевые ста- билитроны. Статическое сопротивление RCT — отношение постоянного на- пряжения на стабилитроне к протекающему через него току. Емкость диода Сд — емкость между выводами диода при задан- ном напряжении. Температурный коэффициент напряжения ТКН, %/град, опре- деляется как отношение относительного изменения напряжения стабилизации к абсолютному изменению температуры окружающей среды. Предельные параметры. Максимальный ток стабилизации /ст>макс (определяется обычно максимально допустимой рассеиваемой мощ- ностью Рмакс). Минимальный ток стабилизации Ic При токах, меньших /ст мин увеличивается дифференциальное сопротивление диода, пробой становится неустойчивым, резко возрастают шумы. Для маломощных стабилитронов величина /стмин составляет 3—5 мА Кроме этого для опорных диодов приводится значение максимально допустимой мощности Рмакс, максимальной температуры окружа- ющей среды Гср макс или корпуса Т"к>макс, минимальной темпе- ратуры окружающей среды Гср>мин. 120
Диод, в котором для стабилизации используется прямая ветвь вольтамперной характеристики, называют иногда стабистором. Напряжение стабилизации UCT стабисторов обычно составляет всего несколько десятых долей вольта. Основные данные стабилитронов (рис. IV.5) приведены в тгбл. IV.8. Варикап— диод специальной конструкции, емкость которого можно изменять в широких пределах. Емкость р—/2-перехода зависит от величины обратного напряжения С увеличением напряжения емкость перехода уменьшается по закону где Си — емкость диода при обратном напряжении U; Со ^* ем- кость при нулевом напряжении на диоде; фк — контактный потен- циал (составляет десятые доли вольта); п — коэффициент, завися- щий от типа варикапа (п = 2—3). Основные параметры. Номинальная емкость Сном определяется при небольшом (около 4 В) обратном напряжении. Коэффициент перекрытия Кс указывает отношение максималь- ной емкости варикапа (при некотором низком напряжении) к ми- нимальной емкости (при наибольшем допустимом напряжении). Добротность Q равна отношению реактивного емкостного сопротивления к полному сопротивлению потерь,на заданной частоте. Рис. IV.6. Варикапы. 121
Таблйц-а IV.8 Основные данные кремниевых стабилитронов Тип Д808 Д809 Д810 Д8И Д813 Д814А Д814Б Д814В Д814Г Д814Д Д815И Д815А Д815Б Д815В Д815Г Д815Д Д815Е Д815Ж Д816А Д816Б Д816В Д816Г Д816Д Д817А Д817Б Д817В Напряжение стабилизации, В 7—8,5 8—9,5 9—10,5 10—12 11,5—14 7—8,5 8—9,5 9-10,5 10—12 11,5—14 4,7 5,6 6,8 8,2 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 100 Максимальный ток стабили- зации, мА 33 29 26 23 20 40 36 32 29 24 1400 1400 1150 950 800 650 550 450 230 180 150 130 ПО . 90 75 60 50 Дифферен- циальное сопротивление, Ом 6 10 12 15 18 6 10 12 15 18 0,9 0,9 1,2 1,5 2,7 3 3,8 4,5 10 12 15 18 22 52 60 67 75 Температур- ный коэффи- циент напря- жения, %/град — 0,07 0,08 0,09 0,095 0,095 0,056 0,056 0,062 0,088 0,10 0,11 0,13 0,14 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,18 0,18 0,18 ' 0,18 Макси- малвный прямой ток, А - 0,1 1 1 Макси- мальная допусти- мая мощ- нбсть, Вт 0,28 0,34 8 5 Диапазон рабочих температур, °С от -55 -55 -60 —60 ДО + 100 +100 + 100 +100 Конструкция (номер ри- сунка) IV.5, а IV.5, а IV.5, в IV.5, в
КС620А КС630А КС650А КС680А Д818А Д818Б Д818В Д818Г Д818Д Д818Е КС133А КС139А КС147А КС156А КС168А КС162А КС168В КС170А КС175А КС182А КС191А КС210Б КС213Б КС196А КС196Б КС196В КС196Г Примечание. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с дополнительной буквой П в конце обозначения (например*, Д817АП) отличаются обратной полярностью выводов (минус на корпусе при прямом включении).
Добротность варикапа максимальна (порядка тысяч единиц) на средних частотах @,2—1 МГц) Температурный коэффициент емкости ТКЕ указывает относи- тельное изменение емкости при изменении температуры на 1° С. Температурный коэффициент добротности ТКД указывает от- носительное изменение добротности при изменении температуры на 1°С. Напряжение смещения, подаваемое на диод, ограничивается максимальным значением ^обр.макс- Основные данные варикапов (рис. IV.6) приведены в табл. IV.9. Тиристор (переключающий диод) — это полупроводниковый диод, представляющий собой структуру с чередующимися р- я п- слоями Если диод имеет выводы только от крайних слоев, его называют диодным тиристором Если сделан дополнительный вы- вод от одного из средних слоев, диод называют триодным тиристо- ром или тринистором. Вольтам- перная характеристика диодного тиристора представлена на рис. IV J. Участок О Л соответствует выключенному (закрытому) состо- янию тиристора. На этом участке через тиристор протекает ток утеч- ки /ут и сопротивление его очень велико (порядка единиц мегом). При повышении напряжения до определенного значения UBKJl (точ- ка А характеристики) ток через тиристор резко возростает. Дифференциальное сопротивление тиристора в точке А равно нулю. На участке Л Б дифференциальное сопротивление тиристора отрицательное. Этот участок соответ- ствует неустойчивому состоянию рабочей точки. При включении последовательно с тиристором небольшого сопротивления нагрузки рабочая точка перемещается на участок характеристики БВ, соот- ветствующий включенному состоянию тиристора. На этом участке дифференциальное сопротивление тиристора опять положи- тельное. Для'поддержания тиристора в открытом состоянии через него должен протекать ток не менее /выкл- Путем снижения напряже- ния на тиристоре можно уменьшить ток до величины, меньшей, чем /выкл, и перевести тиристор в выключенное состояние. В отличие от диодных тиристоров, у которых UBKJl постоянно, напряжение включения триодных тиристоров можно изменять путем подачи тока в цепь управляющего электрода. Вольтамперная харак- теристика триодного тиристора приведена на рис. IV.8. В зависи- мости от изменения величины тока /упр (от /упр = 0 до /упр2) в цепи управляющего электрода изменяется и напряжение UBKJi (от ивкл до ^вкл2). Для выключения триодного тиристора необхо- димо уменьшить ток через него до величины, меньшей, чем /выкл, путем снижения напряжения на нем или подать в цепь управляю- Рис. IV.7. Вольтамперная ха- рактеристика диодного тирис- тора. 124
Основные данные кремниевых варикапов Таблица IV.9 Тип Д901А Д901Б Д901В Д901Г Д90Щ Д901Е Д902 | КВ102А КВ102Б КВ102В КВ102Г КВ102Д КВ103А КВ103Б КВ 104 А КВ104Б КВ104В КВ104Г КВ104Д КВ105А КВ105Б КВ 106 А КВ106Б Номинальная емкость, ПФ (при напря- жении 4 В) 22—32 22—32 28-38 28—38 34—44 34—44 6-12 14—23 19—30 25-40 19-30 19-30 18—32 28—48 90—120 106—144 128—192 95—143 128—192 400—600 400—600 , 20—50 15—35 Макси- мальное обратное напряже- ние, В 80 45 80 45 80 45 25 45 45 45 45 80 80 80 45 45 45 80 80 90 50 120 90 Коэффи- циент перекры- тия по емкости 4 3 4 3 4 3 3 3 3 3 4 3,5 3,5 3 3 3 3 3 4 3 Добротность на частоте 50 МГц, не менее 1 26 30 25 30 25 30 30 40 40 40 100 40 50 40 100* 100* 100* 100* 100* 500 500 40 60 Температур- ный коэффи- циент емкости, %/град, не более 0,05 0,05 - — - — - Обратный ток, мкА, не более 1 .0 1 10 5 50 20 Макси- мальная мощность, Вт 0,25 - 0,09 5 0,1 од 7 5 Диапазон рабочих тем- ператур, °С от —55 —40 -40 -40 -40 —55 —40 ДО +85 +100 +85 +85 +85 +100 I +85 Конструк- ция (номер рисунка) IV.6, о IV.6, б IV.6, • IV.6, e IV.6, e IV.6, д IV.6, й * На частоте 10 МГц.
включения UBKn — значение щего электрода обратный ток /упр#ОбР- В последнем случае ток через тиристор должен быть сравнительно небольшим. Основные параметры. Напряжение анодного напряжения, при котором возможно включение тиристора при разомкнутой цепи управляющего электрода. Остаточное напряжение U0CT—значение напряжения на откры- том тиристоре, соответствующее протеканию /пр.мако- Ток выключения /выкл — минимальный прямой ток через тири- стор при /упр = 0. Ток спрямления /спр — прямой постоянный ток управляющего электрода, при котором напряжение включения UBKJl равно задан* ной величине. Рис. IV.8. Вольтамперная характеристика триодного тиристора. Напряжение спрямления Ucup — прямое напряжение на управ- ляющем электроде, соответствующее току /спр. Ток утечки/уу — прямой ток, соответствующий ^пр>макс при; нулевом токе в цепи управляющего электрода. Обратный ток утечки /ут об —значение обратного тока, соот- ветствующего иобр макс. Время включения твКЛ — время с момента подачи пускового импульса, в течение которого напряжение на тиристоре уменьша* ется до 2Uocr Время выключения твыкл — минимальное время, в течение кото- рого на тиристор должно подаваться напряжение, выключающее егО| Емкость тиристора Ст— емкость участка анод — катод закры< того тиристора. Предельные параметры тиристора характеризуются максималь ной величиной прямого Unp макс и обратного С/обрмако напряжений максимальной величиной прямого ^упр,Макс и обратного ?/упр,о<5| 126
напряжений управляющего электрода, максимальной величиной постоянного /пРшМакс и импульсного /пр.имп.макс прямого тока и пря- мого тока управляющего электрода /упрМакс, а также максимальной мощностью рассеивания Рмакс- Назначение тиристоров — работа в качестве ключевых элементов в устройствах автоматики. Основные данные неуправляемых и управ- ляемых тиристоров (рис. IV.9) приведены в табл. IV. 10 и IV. 11 соот- ветственно. Туннельные диоды имеют вольтамперную характеристику осо- бой формы, содержащую участок с отрицательным дифференциаль- ным сопротивлением (рис. IV. 10). Это позволяет использовать такие диоды для усиления и генерации электрических колебаний, а так- Рис. IV.9. Тиристоры. же в разнообразных импульсных устройствах вместо ламп и тран- зисторов. Качество туннельного диода определяют протяженность и крутизна падающего участка АБ вольтамперной характеристики. Отрицательное сопротивление сохраняется в очень широком диапа- зоне частот (до тысяч мегагерц). Основные параметры. Пиковый ток /п — величина тока, соот- ветствующая максимуму вольтамперной характеристики. Ток впадины /в — величина тока, соответствующая минимуму вольтамперной характеристики. Напряжение пика Un — напряжение на диоде, соответствующее пиковому току. Напряжение впадины UB — напряжение на диоде, соответству- ющее току впадины. Напряжение раствора Upp — напряжение на диоде при протека- нии тока, равного /п(^рр>^в)' соответствующего второй восходя- щей ветви вольтамперной характеристики, 127
КШ02А КН102Б КН102В КН102Г КН102Д КН102Ж КН102И КУЮ1А КУ101Б КУ101Г КУ10Ш КУЮЗА КУ103Б КУЮЗГ КУЮЗЕ КУ201А КУ201Б КУ201В КУ201Г КУ201Д КУ201Е КУ201Ж КУ201И КУ201К КУ201Л КУ202А КУ202Б КУ202В КУ202Г КУ202Д КУ202Е КУ202Ж КУ202И
Таблица IV.10 Макси- маль- ный об- ратный ток утечки, мА, не более 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Макси- мальный импульс- ный ток, А, при ти= =10 мкс 10 10 10 10 10 10 10 Время включения мкс, не более 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Время выключе- ния, мкс, не более 40 40 40 40 40 40 40 Напря- жение вклю- чения, В, не более 20 28 40 56 80 120 150 Диапа»он рабочих температур, °С от —40 ДО +70 1\онструк- ция (номер рисунка) IV.9, а Таблица IV.11 ия, спрямлен 0,05—7,5 0,05—7,5 0,05—7,5 0,05—7,5 _ — — 0,1—100 0,1—100 0,1-100 0,1—100 0,1—100 0,1—100 0,1—100 0,1—100 0,1—100 0,1—100 100 100 100 100 100 100 100 100 ад о о 3 н й Кед 2 Pi h 1 1 1 _ — — 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 30 30 30 30 30 30 30 30 Is sSi о ffl 3 «a PQ и ч 2 2 2 2 _ — — 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 50 50 50 50 50 50 $? 15 S « <u CQ аз ч 35 35 35 35 _ — — 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 150 150 150 150 150 150 150 150 of «5! S ill IK 111 15 15 15 15 40 40 40 40 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 300 300 300 300 300 300 300 300 is S О к о о х ф III 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 20 20 20 20 20 20 20 20 Диапазон рабочих температур, °С S —55 —40 —60 -25 & +85 +55 +100 +55 ¦^ «1 §| ц IV.9, б IV.9,6 IV.9,e IV.9, e 129
КУ202К КУ202Л КУ202М КУ202Н КУ204А КУ204Б КУ204В КУ208А КУ208Б КУ208В КУ208Г Емкость диода С„ ^д измеряют при заданном напряжении смеще- ния (обычно при ?/в). Минимальное дифференциальное отрицательное сопротивле* ние /?д,мин — сопротивление на падающем участке вольтамперной характеристики при определенном напряжении на диоде. Рис. IV. 10. Вольтамперная характеристика тун- нельного Диода. Рис. IV Л К Эквивалентная диода. схема туннельного Частотные свойства диода, работающего на малых уровнях сигнала, на участке характеристики с отрицательным сопротивле- нием определяются параметрами эквивалентной схемы (рис. IVJ1). Здесь Йд » емкость перехода диода; 1Д -* суммарная индуктив- ность диода; Rn «э суммарное сопротивление потерь в теле проводникового материала, контактах и выводах диода, полу» №
Продолжение табл. IVJt Активная составляющая полного сопротивления схемы /имеет отрицательный знак до частоты /макс, Усиление и генерирование колеба- ний возможно на частотах, не превы- шающих /макс. Быстродействие переключающих схем с туннельными диодами характе- ризуется тпер — временем переключе- ния из состояния с напряжением на диоде, меньшим ?/п, в состояние с на- Рис IV. 12. Вольтамиер- ная характеристика обра» щенного диода. пряжением, большим ?/в. Величина тпер зависит от параметров диода и пара- метров схемы. Обращенные диоды — туннельные диоды с очень малым значением пико- вого тока. Так же как и у туннельных диодов у обращенных диодов ток при малых обратных смещениях больше, чем при прямых. Поэтому «проводящим» участком в данном случае слу- жит обратная ветвь вольтамперной характеристики. Вольтамперн ая характеристика обращенного диода приведена нарис. IV.12. Пара- метры обращенных диодов те же, что и туннельных (кроме й^р и /макс)- Дополнительно даются параметры обратной ветви характерис- тики (напряжение при заданном обратном токе)» 131
Предельные параметры туннельных диодов определяются мак- симально допустимым прямым током /пр.макс, максимально до- пустимым обратным напряжением Uo6p.макс» максимальной и ми- нимальной температурой окружающей среды. Основные данные туннельных и обращенных диодов (рис. IV. 13) приведены в табл. IV. 12 и IV. 13 соответственно. Фотодиоды — высокочувствительные малоинерционные эле- менты, служащие для преобразования световых сигналов в элек- трические. Возможны два режима работы полупроводниковых фотодиодов. Таблица IV.12 Основные данные туннельных диодов Тип Ток пика, мА Отно- шение тока пика к току впа- дины Напря- жение пика, В Напряже- ние раст- вора, мВ Ем- кость, пФ Диапазон рабочих температур, С ДО Конст- рук- ция (номер рисун- ка) Германиевые ГИ304А ГИ304Б ГИ305А ГИ305Б 4,5—5,1 4,9-5,5 9,1—Ю 9,8—И 5 5 5 5 0,075 0,075 0,085 0,085 440 440 450 450 20 20 30 30 —60 +70 IV.13, б ГИ307А 11,8—2, J 0,07 400 20 -40 I 4-60 I IV.13, б 132 АИ101А АИ101Б АИ101В АИ101Д АИ101Е АИ101И АИ201А АИ201В АИ201Г АИ201Е АИ201Ж АИ201И АИ201К АИ201Л АИ301А АИ301Б АИ301В АИ301Г ЗИ306Г ЗИ306Д ЗИ306Е ЗИ306Ж ЗИ306И ЗИ306К ЗИ306Л ЗИ306М ЗИ306Н Арсенид-галлиевые
Режим А характеризуется отсутствием внешнего источника напряжения; фотодиод работает как вентильный фотоэлемент. Собственная э. д. с. такого фотоэлемента составляет около 0,1 В, а наибольший ток — 100 мкА (при освещенности 7000 лк и сопро- тивлении нагрузки Rn = 1000 Ом). Наибольший прирост э. д> с. фотодиода получается при малых освещенностях. При освещен- ностях более 800—10000 лк э. д. с. почти не изменяется. Рис. IV. 13. Туннельные и обращенные диоды Режим А характеризуется низким уровнем собственных шумов. Режим Б характеризуется наличием внешнего источника напря- жения. В темноте через фотодиод течет темновой ток, который зави- сит от напряжения источника. При освещении фотодиода появля- ется фототок, который возрастает примерно пропорционально освещенности. Темновое сопротивление увеличивается с ростом приложенного напряжения и резко уменьшается с увеличением тем- пературы. Световое сопротивление при постоянных освещенности и температуре с ростом напряжения увеличивается, а при увеличении освещенности уменьшается. Внутренние шумы фотодиода в режиме Б значительно выше, чем в режиме А. Основные параметры. Темновой ток — ток через затемненный диод при рабочем напряжении. Фототок — ток через освещенный диод при рабочем напряжейии. Интегральная чувствительность — отношение величин тока через диод при рабочем напряжении к падающему на фотодиод световому потоку. Таблица IV.13 Основные Тип ГИ401А ГИ401Б ГИ403А АИ402Б АИ402Г АИ402Е АИ402И данные обращенных Постоянное прямое на- пряжение, В 330 330 350 600 600 600 600 Постоянное обратное на- пряжение, В 90 90 120 250 250 250 250 диодов Ток пика, мА 0,3 0,5 0,1 0,1 0,1 0,2 0,4 Постоянный обратный ток, мА 4 5,6 - 1 1 2 4 Емкость, пФ 2,5 5,0 8,0 4,0 8,0 8,0 10 Диапазон рабочих температур, °С от -55 -40 —60 ДО +70 +60 +85 Конструкция (номер ри- сунка) IV. 13, а IV.13, б IV.13, в 133
Рис. IV. 14. Фотодиоды. Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кине- матографии и др. Основные данные фотодиодов (рис, IV. 14) при- ведены в табл. IV. 14. Таблица IV.14 Фотодиоды Светодиод -= специально сконструированный полупроводнико- вый прибор, обладающий свойством создавать некогерентное опти- ческое излучение определенного спектрального состава при про- хождении через него прямого тока. Конструкцией светодиода пре- дусмотрена возможность вывода светового изучения из области перехода сквозь прозрачное стекло в корпусе. В зависимости от выбранного материала и ширины запрещенной зоны полупровод- ника излучение может лежать в инфракрасной, видимой или ультра- 134 ФД-1 ФД-2 ФД-3 ФДК-1
фиолетовой области спектра. Свойства и эф- фективность работы светодиодов оцениваются J совокупностью электрических, световых и эксплуатационных характеристик. Основными из. hj^x являются мощность и яркость излуче- ния, эффективность преобразования электри- ческой энергии в световую, вольтамперные, спектральные, динамические характеристики, пространственное распределение излучения. Характеристики светодиодов имеют значи- тельный разброс от экземпляра к экземпляру и существенно зависят от температуры. На рис. IV. 15 показаны прямые ветви вольтампер- ной характеристики светодиодов АЛ 106 при различной температуре окружающей среды и разорос характеристик от экземпляра к экземпляру при нормальной температуре. Светодиоды используются как световые индикаторы, источники излучения в опто- электронных парах, источники излучения при работах с кино-фототехникой, в устройствах автоматики. Основные данные светодиодов (рис. IV. 16) приведены в табл. IV. 15. Рекомендации по применению диодов. 1. При монтаже. изгибать выводы диодов необхо- димо на расстоянии, не меньшем* 10 мм от корпуса, в специальных зажимах (если нет других указаний). 2. Йайка должна производиться на расстоянии*не менее 10 мм от корпуса. Температура плавления припоя не должна превышать 260°С (например, припой ПОС-40). При этом необходимо уста- Phc.IV. 15. Прямые ветви вольтампер- ных характеристик светодиодов: / — при нормальной температуре; 2 — при повышенной «темпера- туре; 3 — при пони- женной температуре; 4 — разброс при. нор- мальной температуре от экземпляра к эк- земпляру. Рис. IV. 16. Светодиоды. новить теплоотвод между местом пайки и корпусом диода. Время пайки должно быть минимальным B—-3 с). 3. Располагать диоды следует возможно дальше от элементов сГболыним тепловыделением (электронные лампы, силовые транс- форматоры и т. д.). 135
Основные данные светодиодов Таблица IV.15 Тип КЛ101А КЛ101Б КЛ101В АЛ102А АЛ102Б АЛ102В АЛ102Г АЛЮ6А АЛ106Б АЛ106В Яр- кость, кд/м2 при темпе- ратуре +25° С 10 15 20 5 40 20 10 0,2* 0,4* 0,6* Посто- янное пря- мое на- пря- жение, В, не более 5,5 5,5 5,5 3,2 4,5 4,5 3,0 !,'7 1,7 Макси- маль- ный посто- янный прямой ток, мА 10 20 40 10 20 30 20 120 120 120 Свечение Желтое Желтое Желтое Красное Красное Зеленое Красное Инфракрасное Инфракрасное Инфракрасное Диапазон рабочих температур, °С от —10 -60 -60 до 4-70 4-70 4-85 Конст- р№ ' ция (номер рисун- ка) IV.16,a IV.16,6 IV.16, в * Приведена мощность излучения в мВт. 4. Для нормальной работы мощных выпрямительных диодов следует предусмотреть дополнительные теплоотводы в виде металли- ческих пластин (из красной меди или алюминия), металлических шасси, специальных радиаторов. Площадь теплоотводящей пласти- ны, см2, следует выбирать в соответствии со следующими рекомен- дациями: При токе, А Д221—Д233 D-25° С) Д242—Д248 Д302—Д305 D-125° С) (+25° С) Толщина радиатора должна быть не менее 3 мм. У диодов некоторых типов максимальный выпрямленный ток при максимальной рабочей температуре снижается. Величина сни- жения тока указывается в соответствующих технических условиях. 5. Не рекомендуется располагать диоды ни в постоянных, ни в переменных сильных магнитных полях. 6. Для повышения надежности не следует использовать диоды в предельных режимах. Рекомендуется ограничивать рабочие токи и напряжения величиной, не превышающей 0,7 предельных величин. 7. При параллельном соединении диодов последовательно с каждым диодом необходимо включать сопротивление (до 10 Ом в зависимости от типа диода). При последовательном соединении диодов их необходимо шунтировать сопротивлениями E0—100 кОм на каждые 100 В обратного напряжения) или выравнивающими емкостями. 8. Расчет схемы с использованием диодов необходимо произ- водить с учетом максимально возможных изменений параметров 136
в рабочем диапазоне температур и дрейфа параметров в процессе эксплуатации и хранения. В табл. IV. 16 приведены критерии сохранения работоспособ- ности диодов при изменении их параметров. Правильно рассчи- танная схема должна оставаться работоспособной при изменении па- раметров диодов в указанном интервале. Таблица IV.16 Критерий сохранения работоспособности диодов при изменении их параметров Параметр Постоянное прямое напряжение Постоянный обратный ток Время восстановления обратного со- противления Напряжение стабилизации Дифференциальное сопротивление Критерий годности (сохранения работоспособ- ности) диодов Оир < 1,51/пр (с) 'обр < 5/обр (с) ТВОССТ < 1'5тВОССТ <С) UCT < UCT (с) ± 10% Яд < 1,5Дд (с) Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям. § 2, Транзисторы Классификация. По исходному материалу транзисторы делят на две основные группы: германиевые и кремниевые. Германиевые транзисторы могут работать в диапазоне температур от —60 до 70—85° С, кремниевые — от —50 до 120—150° С. По диапазону рабочих частот их делят на транзисторы низких, средних и высо- ких частот. По мощности различают классы транзисторов малой, средней и большой мощности. Транзисторы малой мощности могут быть разделены на шесть групп: усилители низких и высоких час- тот, малошумящие усилители, переключатели насыщенные, нена- сыщенные и малотоковые (прерыватели). Транзисторы большой мощности "подразделяют, на три группы: усилители, генераторы, переключатели. Каждая группа характеризуется специфическими параметрами. Маркировка. В настоящее время действуют старая и новая си- стемы маркировки транзисторов. Обозначение типов транзисторов разработанных до 1964 г., состоит из трех элементов: первый — буква П (полупроводниковый триод, транзистор), второй — цифра (порядковый номер разработки в соответствии с табл. IV.17), тре- тий — буква, соответствующая разновидности транзистора дан- ного типа. Для модернизованных транзисторов добавляют букву М (в начале). Обозначение типов транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее, состоит из четырех элементов: первый —буква или цифра, обозначающая материал, на основе которого выполнен транзистор (Г или 1 —германий, К или 2 — кремний), второй —буква Т (транзистор) или П (полевой транзистор), третий — цифра (поряд- ковый номер разработки в соответствии с табл. IV. 18), четвер- тый — буква, соответствующая разновидности транзистора данного типа, 137
Таблица IV.17 Второй элемент маркировки транзисторов, разработанных до 1§64 г. Частота, МГц Мощности рассея- ния, Вт Германиевое Кремниевые До 5 (низкочастотные) До 0,25 (малая) 1—99 101—199 Более 0,25 (большая) 201—299 301—399 Более 5 (высокочастотные) До 0,25 (малая) 401—499 501—599 Более 0,25 (большая) 601—699 701-799 Таблица IV.18 Третий элемент маркировки транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее Мощность рассеяния, Вт До 0,3 (малая) До 1,5 (средняя) Более 1,5 (большая) Частота до 9 МГц (низкочастотные) 101-199 401—499 701-799 Частота до 30 МГц (среднечастотны е) 201—299 501-599 801—899 Частота свыше 30 МГц (высоко- частотные) 301—399 601-699 901—999 *кн Рис. IV. 17. Схема измерения обратного тока коллекторного пере- хода. Рис. IV. 18, Схема измерения обратного тока эмиттерного перехода * Рис, IV. 19. Схема измерения начального тока коллектора. система обозначений. В табл. IV. 19 приведены обозначения основ- ных параметров транзисторов^ принятые в справочнике и установ- ленные стандартом. Параметры постоянного тока характеризуют величины неуправ- ляемых токов транзистора, связанных с обратными токами пере- ходов. Обратный ток коллектора /кб 0 ** ток через обратно смещен- ный переход коллектор — база при отключенном эмиттере и задана ном напряжении на коллекторе рис. IV, 17), 138 Система обозначения параметров транзисторов. В соответствии с ГОСТом 15172—70 для вновь разрабатываемых транзисторов введена новая система обозначения параметров. Поскольку эта система не получила еще широкого применения в технической литературе, в настоящем издании справочника сохранена прежняя
Обратный ток эмиттера /^q ~ ток через обратно смещенный переход эмиттер — база при отключённом коллекторе я заданном напряжении на эмиттере (рис. IV. 18). Оба тока зависят от температуры, и поэтому их называют тем- пературными или неуправляемыми токами. Ниже приведены зависи- мости обратных токов от температуры переходов: где /^б.о' ^эб.о — обратные токи коллекторного и эмиттерного пере- ходов при температуре 25° С; Тп — температура перехода, ° С; ki — составляет 6—9 %/град для германия и 8—12 %/град для кремния. Обозначения основных параметров транзисторов Таблица IV.19 Наименование параметра Напряжение коллек- тор — база Напряжение коллек- тор — эмиттер Напряжение эмит- тер'— база Ток коллектора Ток базы Обратный ток коллек- тора Обратный ток эмит- тера Начальный ток кол- лектора Ток коллектора запер- того транзистора Мощность, рассеивае- мая на коллекторе Входное сопротивле- ние в схеме с общей базой Коэффициент обратной связи в схеме с об- щей базой Коэффициент переда- чи тока в схеме с общим эмиттером Коэффициент переда- чи тока в схеме с общим эмиттером на большом* сигнале Обозначение в спра- вочнике ^кб "кэ "эб /к 'б 7кб. о 7эб. о 'к.н 'к.з h\\6 **12б А21э Н\Э соглас- но ^ГОСТу 15172— 70 "СВ UCE "BE *С 'в !сво [ево JCES *CER PC h\\b h\2b Ни h2\E Наименование параметра Выходная проводи- мость в схеме с об- щей базой Гранияная частота коэффициента пере- дачи тока в «семе с общей базойр Предельная частота коэффициента пере- дачи тока Емкость коллекторно- го перехода Емкость змиттерного перехода Постоянная времени коллекторной цепи Коэффициент шума Температура окружа- ющей среды Температура корпуса Температура перехода Тепловое сопротивле- ние переход — среда Тепловое сопротивле- ние переход — кор- пус Обозначение в спра- вочни- ке h226 fh2\6 h Сэ г'бСк ^макс Яп. о Яп. к соглас- *¦ но ГОСТу 15172— 70 ^h22b fh2lb fT ' Се ГЬ'ЬСС F tamb щ tease tjmax * Rthfa ЩЩс Примечай ire. Для обозначения импульсных значений добавляют индекс М. Например Iqm — импульсный ток коллектора. ж
Эта зависимость может быть нарушена из-за наличия тока поверхностной утечки, особенно при низких температурах, когда объемные токи /кб о, /эб о малы, и при больших напряжениях, когда поверхностный ток достаточно велик. Обратный ток коллекторного перехода /кб>0 является основным дестабилизирующим фактором в реальных схемах. /к , Начальный ток коллектора /КшН -— ток в цепи коллектор —эмит- тер при замкнутых эмиттере и базе и заданном напряжении на кол- лекторе <{рис. IV. 19). В некоторых случаях указывается начальный ток коллектора при включении между базой и эмиттером сопротивления определенной величины. Ток коллектора запертого тран- / Рис. IV.20. Схема четырех- полюсника, эквивалентного транзистору. ьисюра /к з —ток коллектора при обратном смещении эмиттерного пе- рехода и заданных напряжениях на эмиттере и коллекторе Малосигнальные параметры харак- теризуют работу транзистора при воздействии малого сигнала. Малым следует считать сигнал, увеличение амплитуды которого на 50% увеличивает измеряемый параметр на малую величину соответственно заданной степени точ- ности. Обычно это увеличение не должно превышать 10%. При этом можно рассматривать транзистор как линейную систему, что облег- чает расчет большого класса схем. При воздействии малого сиг- нала транзистор рассматривают как линейный активный несиммет- Рис IV.21. Схемы включения транзистора: ОБ — с общей базой; ОЭ — с общим эмиттером; ОК — с общим коллектором. ричный четырехполюсник (рис. IV.20). Этот четырехполюсник имеет ту особенность, что у него всегда один из зажимов является общим для цепей входа и выхода. В зависимости от того, какой из электродов транзистора подключен к общему зажиму, различают схемы с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим кол- лектором (ОК). Варианты схем включения транзистора приведены на рис. IV.21 К малосигнальным относятся Я-параметры (преимущественно для низких частот) и ry-параметры (преимущественно для высоких частот), параметры схемы замещения транзистора, предельные и граничные частоты и коэффициент шумов. В соответствии с теорией четырехполюсников входные и выход- ные напряжения и токи (?/ь 1г и ?/2, /2) однозначно» связаны между 140
собой системой двух уравнений, содержащей четыре параметра четырехполюсника. Система h-параметров получила наиболее широкое распростра- нение. Она удобна, так как требует воспроизведения холостого хода на входе (/j = 0) и короткого замыкания на выходе U2 =0), что легко осуществимо при измерениях, Уравнения четырехполюс- ника в этой системе параметров имеют вид: Ui=h±iIi + h1%U%; h = K\h 4- h22U2. Физический смысл /i-параметров определяют следующим образом: ^1 hu — -=А — входное сопротивление транзистора при коротко- Н замкнутом выходе (U2 — 0); h12 — jt — коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом по переменному току входе {1г = 0); /z2i = -г~ — коэффициент передачи тока при короткозамкнутом выходе (U2 = 0); h22 = у- выходная проводимость при разомкнутом по пере- менному току входе (If = 0). Измерение /i-параметров может производиться в трех схемах включения транзисторов (ОБ, ОЭ, ОК). Величины /i-параметров зависят как от свойств транзисторов, так и от схемы их включе- ния. Связь между /i-параметрами в трех схемах включения опре- деляется следующими формулами: Л»в==1+Л21э ' Л|1к = Л11э; Л12б- ГХ7ГГ"' Л12к —" 22э Н*М = 1 4- Л21э ' ^ = ^23- Для наиболее часто используемых параметров (коэффициент усиления по току в схемах с ОБ и ОЭ) приняты особые обозначения: Л21б = —«• Я21э =Р- Зависимость между аир определяется следующим выражением: Так как малосигнальные параметры измеряются на низкой час- тоте (в основном 270 и 1000 Гц), то все /z-параметры являются действительными величинами. 141
Система у-параметров используется преимущественно при рас- чете работы .транзисторов на высоких частотах. По способу^ опре- деления ^-параметры являются параметрами короткого замыкания. h = 021^ i + ^22^2- Связь между h- и ^-параметрами выражается следующими форму- лами: Большое сходство характеристик для схемы с общим эмиттером с характеристиками электронных ламп позволяет в некоторых слу- чаях использовать методы расчета ламповых схем для расчета устройств на транзисторах. Ниже дается связь между «ламповыми» и ^/-параметрами транзистора. Крутизна — к ьтгэ Высокочастотные параметры характеризуют работу транзисто- ров на высоких частотах. Предельные частоты определяются по зна- чению параметра, соответствующему пределу, выше которого транзистор не может быть использован как усилительный эле- мент. Предельная частота fv коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером определяется значением частоты, при которой модуль h2U =1. Предельная частота /макс коэффициента усиления по мощности определяется значением частоты, при которой усиление транзис- тора по мощности становится равным единице. Предельная частота fm коэффициента шумов определяется значе- нием частоты, выше которой начинается резкое возрастание уровня внутренних шумов транзистора. Частоты /макс и /ш могут быть определены по значению предель- ной частоты /т по следующим формулам: га Внутреннее сопротивление
Граничные частоты определяются по значению параметра, который уменьшился с частотой до определенной величины, по сравнению g его первоначальной (низкочастотной) величиной. Граничная частота fh2i6 коэффициента передачи по току в схе- ме с общей базой определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току (h2i$) уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным на низкой частоте,' Граничная частота /^21э коэффициента передачи по току в схеме е общим эмиттером определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току (Z^) уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным на низкой частоте. Граничные частоты /Л21б и fh2b МОГУТ быть определены по значению предельной частоты /т по следующим формулам: гДе ^21боэ п21эо — коэффициенты усиления по току, измеренные на низкой частоте; /—рабочая частота. Граничная частота по крутизне fs определяется значением час- тоты, при которой крутизна S уменьшается в 1,41 раза по сравне- нию с ее значением, измеренным на низкой частоте. Граничная частота /s связана с граничной частотой усиления по току fh%i6 при- ближенным равенством где f — рабочая частота. Граничные частоты указывают область, в которой можно счи- тать, что малосигнальные параметры транзистора соответствуют 143 где т= 1,2—1,6. На частотах, не превышающих граничные, абсолютные значе- ния коэффициентов усиления по току могут быть определены по следующим формулам:
с достаточным приближением значениям, измеренным на низкой частоте. Емкость коллекторного перехода Ск — емкость, измеренная между обратно смещенным переходом коллектор — база при отклю- ченном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе " "~~ растает с увеличением UK$t Рис. IV.22. Усредненные зависимости коэффициента шума от тока эмиттера, температуры окружающей среды и выходного сопротивления источника сигнала. Емкость эмиттерноео перехода Сэ — емкость, измеренная между обратно смещенным переходом эмиттер — база транзи- стора при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере. Высокочастотное сопротивление базы г$ — предел, к которому стремится сопротивление между базой и эмиттером на достаточно высокой частоте. Величина г'б определяется путем измерения на до- статочно высокой частоте входного сопротивления /г11э: Постоянная времени коллекторной цепи г'бСк характеризует качество транзистора как высокочастотного элемента. Эта величина входит в выражения для всех ^/-параметров, которые при необхо- димости с ее помощью могут быть рассчитаны. В справочнике при- водятся Ск, Сэ> г$Ск> измеренные при определенном режиме. 144
У транзисторов некоторых типов вместо граничной частоты коэф- фициента усиления по току указывается максимальная частота генерации /г (максимальная частота возбуждения генератора, собран- ного на данном транзисторе). Она связана с высокочастотными пара- метрами транзистора следующим выражением: Рис. IV. 23. Зависимость коэф- фициента шума транзисторов от частоты. Коэффициент шума транзистора Рш показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при усилении сигнала дан- ным транзистором. Fm обычно приводится в децибеллах. Коэф- фициент шума существенно зави- сит от частоты, режима транзис- тора (/7К, /э), внутреннего со- противления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые макси- мальные значения Fm в определен- ном, не наивыгоднейшем, режи- ме и только для малошумящих транзисторов. Для получения минимальных шумов важнейшее значение имеет отыскание наивы- годнейшего режима по току и на- пряжению при оптимальном со- противлении источника сигнала. На рис. IV.22 приведены усредненные зависимости F^ от тока, температуры и сопротивле- ния источника для германиевых и кремниевых транзисторов, а на рис. IV.23 — зависимости Fm от частоты. Для обеспечения работы усилителя в «малошумящем» режиме необходимо, чтобы первые кас- кады его использовались при малых токах эмиттера @,1—0,5 мА) и небольшом напряжении на коллекторе @,5—2,5 В), а также была по возможности сужена полоса рабочих частот. Параметры большого сигнала характеризуют работу транзис- тора при изменениях токов и напряжений в широких пределах. Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером при большом сигнале /121э определяет свойства транзистора как Усилителя и переключателя . _ ^к ^кб.о где /к — ток коллектора, /б — ток базы. Крутизна переходной вольтамперной характеристики #21э определяется как отношение разности тока коллектора и обратного тока коллектора к напряжению на входе транзистора 14S
где V\fi — напряжение на входе транзистора в схеме с общим эмит- тером. Крутизна переходной вольтамперной характеристики исполь- зуется для расчета схем g генератором напряжения на входе (на- пример, в мощных усилительных каскадах) и почти не зависит от схемы включения транзистора, Предельные параметры ограничивают область допустимых ре- жимов работы транзисторов. Превышение предельных параметров приводит к резкому снижению надежности работы транзисторов. Максимальная мощность Рт — значение предельной мощности, рассеиваемой транзистором, при котором обеспечивается заданная надежность при длительной работе. Максимальная импульсная мощность Ям — значение предель- ной импульсной мощности, рассеиваемой транзистором, при кото- ром обеспечивается заданная надежность. Величина Рм зависит от длительности импульсов, их скважности и формы» Максимальный постоянный ток коллектора 1кт ограничивается максимальной мощностью Рт (максимальной температурой пере- хода) и может быть определен по формуле / -^ 'к/и // • где UK — напряжение между коллектором и базой (UK$) или коллектором и эмиттером (?/кЭ) Максимальный импульсный ток коллектора /кМ, оиределяется допустимым разогревом отдельных участков перехода и снижением коэффициента*усиления по току (h2iQ)» Максимальное обратное напряжение коллектор •—* база Uk6 m — напряжение между коллектором и базой при /э = 0, при котором обеспечивается заданная надежность. Этот параметр используется для расчета режима работы закрытого транзистора или при вклю- чении его по схеме с общей базой. Максимальное обратное напряжение эмиттер « база Vэб m используется для расчета режима работы транзистора в схемах, где на входе действует запирающее напряжение (различные им- пульсные схемы, усилители в режиме В). Максимальное допустимое напряжение коллектор — эмиттер UK3m «- значение предельного напряжения между коллектором и эмиттером при х.х. в цепи базы, /б = 0 (?/кэ^ —» при наличии сопротивления в цепи базы). Значение UK3m существенно зависит @ф тока коллектора и может быть определено по формуле U — Укбт икэт — пг-— $ У %э где я = 3 для кремниевых и р—я^-р-германиевых транзисторов; п = 5 для я-=-/?=-л-германиевых транзисторов. Значение 0кщ 146
зависит от величины сопротивления а цепи базы и может быть опре- делено по формуле тт _ ^К&Д где SH — коэффициент нестабильности схемы. В справочных данных приводятся значения U$6tn, С/кбт, UK3m или UK3g для определенных температур перехода и диапазонов тем- ператур4 окружающей среды. При повышении температуры эти напря- жения снижаются. Тепловые параметры транзисторов характеризуют устойчивость их при работе в широком диапазоне температур и определяют связь между рассеиваемой электрической мощностью и темпера- турой определенных областей приборов. Максимальная температура перехода Тткс — значение пре- дельной положительной температуры перехода, при которой обес печцвается заданная надежность. Т"макс устанавливается с опре- деленным коэффициентом запаса. Для германия Т составляет 80—100° С, для кремния 150—200° G. Минимальная температура перехода (окружающей среды) Тиш — значение предельной отрицательной температуры пере- хода, при которой обеспечивается заданная надежность. Величина Тмш определяется разрушающими механическими усилиями, воз- никающими между отдельными элементами транзистора при его охлаждении. Тепловое сопротивление переход —* среда Rac определяется как отношение разности температур перехода и окружающей среды к рассеиваемой мощности где Тп —. температура перехода, °С; Го — температура окружающей среды* °С; Рп—мощность, рассеиваемая на переходе. Тепловое сопротивление переход — корпус Rn K определяется как отношение разности температур перехода и корпуса транзис- тора к рассеиваемой мощности 71 т Лпх р » где Тк — температура корпуса транзистора, °С* Максимальная допустимая мощность рассеяния Рт с ростом температуры снижается и для каждого конкретного случая может быть определена по следующим формулам: (для маломощных транзисторов); (для мощных транзисторов без теплоотвода)? 147
(для мощных транзисторов с тепло отводом), где RKQ — тепловое сопротивление корпус — среда, °С/Вт (опреде- ляется качеством радиатора). Для транзисторов малой мощности без теплоотвода в справоч- ные данные включается значение /?п#с, а для мощных транзис- торов - Rn K. Вольтамперные характеристики транзистора содержат в себе инфор- мацию о свойствах последнего во всех режимах работы на больших и малых сигналах и о связях параметров между собой. По вольт- амперным характеристикам можно определить ряд параметров, не приводимых в справочной литературе, а также произвести расчеты Рис. IV.24. Входные характеристики транзисторов: а — в схеме с ОБ; б — в схеме с ОЭ. цепей смещения, стабилизацию режима, оценку работы транзис- тора в широком диапазоне импульсных и постоянных токов, мощ- ностей и напряжений Чаще всего используются два семейства статических вольтамперных характеристик: входные и выходные. Входные характеристики отражают зависимость входного тока (ток базы или эмиттера) от напряжения между базой и эмиттером при фиксированных значениях напряжения на коллекторе. Входные характеристики транзисторов (рис. IV.24) аналогич- ны характеристикам диодов в прямом направлении с экспонен- циальным возрастанием тока при увеличении напряжения. При UK ;> 0 входные характеристики мало зависят от напряжения на коллекторе. При понижении или повышении температуры перехо- дов транзистора входные характеристики смещаются в область большие или меньших входных напряжений соответственно. Выходные характеристики отражают зависимость тока коллек- тора от напряжения на коллекторе при фиксированных значе- ниях тока базы или эмиттера (в зависимости от способа включения транзистора). Выходные характеристики транзистора приведены на рис. IV.25. Отличительной особенностью выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой, является слабая зависимость тока коллектора от напряжения/ Цкб. При напряжении Uk6 выше определенной величины происходит пробой коллекторного пере- 148
Рис. IV.25. Выходные характеристики транзисторов: а — в схеме с ОБ; б — в схеме ОЭ. Рис. IV.26. Транзисторы хмалой мощности низкочастотные и среднечастотные.
Основные данные транзисторов малой мощности низкочастотных Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В обратный ток эмиттерного перехода при на- пряжении иэ(у, В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Малосигнальные параметры входное сопротивление коэффициент передачи тока коэффициент обратной связи выходная проводимость Высокочастотные параметры граничная частота коэффициента передачи тока емкость коллектора постоянная времени цепи коллектора Коэффициент шума Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопро- тивлении в цепи базы постоянный ток коллектора ток коллектора в импульсном режиме постоянная мощность, рассеиваемая транзисто- ром без теплоотвода Тепловые параметры максимальная температура перехода Обозна- чение ^кб. о ;эб. о "к ! /к ^213 А12б /г22б fh2\6 Ск F ш ик6т ukbR ?кт 7кМ Рт Т 1 макс минимальная температура перехода j ^Мин тепловое сопротивление переход — среда Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов Основное назначение ^п. с Единица измерения мкА мкА В мА Ом мкСм мГц пФ нС ДБ В В мА мА мВт °С °с \ °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение 150
Т а блиц a 1V.120 Тип транзистора» МП9А 20/25 30/15 5 1 — 15—45 2,5 1 60 15 25 20 ! 150 150 +85 -55 0,2 | МШО 20/15 30/15 5 1 • — 15-30 ' 2,5 1 60 — 15 25 20 1 150 150 +85 0,2 1 МШОА 30/30 30/30 5 1 1 15-30 - 2,5 1 60 1 1 1 " 1 - 30 30 20 | .50 | 150 +85 —55 0,2 МШ0Б 30/30 30/30 5 1 — 25-50 - 2,5 1 60 - 30 30 20 150 150 +85 -55 0,2 п — р — п, германий IV.26, а Усиление и генерирование сигналов низких жуточных частот и проме- МПН 20/15 30/15 1 — 25-50 - 3,3 2 60 - 1 " 15 25 20 150 | 150 +85 -55 | 0.2 МП11А 20/15 30/15 5 1 — 45—100 3,3 2 60 - 15 25 20 150 150 +85 —55 0,2 п — р — п, германий IV.26, а Усиление и генериро- вание электрических сигналов в диапазоне до 2 МГц 151
Обозна- чение 7кб. о 7эб. о "к 'к hU6 Н2\э Л12б Л22б f/t216 Ск икбт 'кт 7кМ Рт ^макс •^мин Яп.с Единица измерения мкА мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ НС ДБ В В мА мА мВт ! °с °с °С/мВт Тип МШЗ 15/5 30/15 5 1 30 >12 4-10—3 3,3 0,5 50 - - 15 1 - 20 150 150 +85 . -55 0,2 МШЗБ 15/5 30/15 5 1 30 20—60 4-10—3 3,3 0,5 50 - 1 12 15 20 ,50 150 +85 —55 0,2 МП14 15/5 30/15 5 1 30 20-40 4-10—3 3,3 ..0 50 _ 15 15 20 150 150 +85 —55 0,2 МП14А 15/5 30/30 5 1 30 20—40 4-10—3 3,3 1,0 50 30 30 | 20 150 150 +85 -55 0,2 МП14Б 15/5 , 30/30 5 1 30 30—60 4-10—3 3,3 50 - - ' 30 | 30 20 150 150 +85 —55 0,2 Переход, материал р — п — р, Рисунок IV 26, а Назначение Усиление и генерирована* электрических сигналов 152
Продолжение табл. /V.20 транзистора МП15 15/5 30/15 5 1 30 30—60 4-10—3 3,3 2 50 - - 15 15 20 150 150 4-85 —55 0,2 МП15А 15/5 30/15 5 1 30 50—100 4-10—3 3,3 2 50 - - 15 ¦ 1 - 1 150 150 +85 —55 МП16 - - 1 10 - 25-30 _ - - ,5 50 300 200 +85 -60 0,2 | 0,2 германий в диапазоне до 2МГц МП16А - - 1 10 - 30—50 - 1 - 15 50 300 L 200 +85 —60 0,2 МП16Б | - - 1 10 - "5—100 _ - 2 - - - - 15 50 300 200 +85 -60 0,2 р — п — р, германий | IV.26, а Работа в переключающих устрой- ствах МП20А , 50/50 50/30 5 5 20 50—150 - 2,5 2,0 30 - 30 20 50 300 150 +85 -55 0,33 МП20Б 50/30 50/30 5 5 20 80—200 - 2,5 1,5 30 - - 30 20 50 300 150 +85 —55 | 0,33 р — п — р, германий IV.26, а Работа в импульсных схемах, усиление и генерирование элек- трических колебаний 153
Обозначение 7кб. о 7эб. о ик 'к h\\6 h2U Л12б h226 fh2\6 Ск г'бСк Ли "кбт UK9R ^кт 7кМ ^макс Т 1 мин #п. с Единица измерения мкА мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ но ДБ В В мА мА мВт °С 1 «с j °С/мВт 1 Переход, материал Рисунок Назначение Тип МП21В 50/40 50/40 5 5 20 20-100 - 2,5 1,5 30 - - 40 30 50 300 150 +85 -55 0,33 МП21Г 50/60 50/60 5 5 20 20—80 - 2,5 1.0 30 - - 60 35 50 300 150 +85 —55 0,33 МП21Д 50/50 50/50 5 5 20 60-200 - 2,5 1,0 30 - - 50 30 50 300 150 +85 -55 0,33 МП21Е 50/70 50/70 5 5 25 30—150 2,5 0,7 30 70 35 50 300 150 +85 —55 1 0,33 р — п — р, германий IV. 26, а Работа в импульсных схемах, усиление и гене- рирование электрических колебаний 154
Продолжение табл. IV.20 транзистора МП25 75/40 75/40 20 2,5 25 13-25 4.Ю—8 3,5 0,2 70 - 40 40 * 50 300 200 +7* -55 0,2 МП25А 75/40 75/40 20 2,5 25 20—40 4.10—» 3,5 0,2 70 40 50 400 200 +75 —55 0,2 МП25Б 75/40 75/40 20 2,5 1 25 30—80 4-Ю-8 3,5 0,5 70 - 40 40 50 400 1 200 +75 | -SS 0,2 р — л — IV МП26 60/35 75/40 20 2,5 . 13-25 4-10—3 3,5 0,2 50 - 70 50 300 200 +75 —55 ; о,2 ! МП26А 60/35 J 75/40 20 2,5 25 20-40 4-Ю—» 3,5 0,2 50 - 70 70 50 400 1 200 | +75 | -55 0,2 р, германий 26, а МП26Б 60/35 75/40 20 2,5 25 30—80 4-10—s 3,5 0,5 50 - 70 « 50 400 200 | +75 1 —55 0,2 Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах П27 3/5 - 5 0,5 50 10-200 - 2 1,0 50 I - 5 6 1 30 | +S5 1 —55 р — « — р П27А 3/5 5 0,5 50 20—170 - 1 1,0 50 I - 5 5 5 6 1 30 +85 1 -55 германий IV. 26, а Работа в малошумя- щих усилителях 155
Обозначе- ние ^кб. о /эб. о 'к /1Иб /г21э ^126 Л22б fh216 Ск г'бСк икбт ^кт 7кМ Ли ^макс 1 Т 1 * мин 1 *п.с | Переход, Единица измерения мкА мкА В мА Ом __ - мкСм МГц пФ НС ДБ В В мА мА мВт °С j •с 1 °С/мВт материал Рисунок Тип П28 3/5 - 5 0,5 50 20—200 - 1 5,0 50 - 5 5 5 6 - 30 +85 j —55 | р—п—р, германий IV.26, а | МП35 - 15/5 5 1 26 10—125 - 3,3 0,5 50 - _ 15 15 20 150 150 4-85 | -55 | 0,2 МП36А - 15/5 5 1 26 15—45 3-10—* 3,3 1,0 50 - 12 15 15 20 150 150 +85 -55 | 0,2 МП37 - 15/5 5 1 26 15—30 3-10—* 3,3 1,0 50 - - 15 15 20 150 150 +85 -55 0,2 п — р МП37А 15/5 5 1 26 15-30 з. ю-4 3,3 1,0 50 - - 30 30 20 150 150 +85 —55 0,2 — п, IV. 26, а Назначение Работа в мало- шумящих усили- телях Работа в радиотехнической аппара- кого применения
Продолжение табл. IV.20 транзистора МП37Б - 15/5 5 1 26 25—50 з-ю—4 3,3 1,0 50 - - 30 30 20 150 150 +85 -55 0,2 МП38 15/5 5 1 26 25—55 3-10—4 3,3 2,0 15 15 20 150 150 +85 -55 0,2 МП38А 15/5 5 ¦ 1 26 45—100 3-10—4 3,3 2,0 15 15 20 150 150 +85 -55 | 0,2 германий _ МП39 15/5 30/5 5 ¦ 25 12 5-10—4 3,3 0,5 12 10 15 40 150 150 +85 -20 0,2 МП39Б 15/5 30/5 5 25 20-60 5-10—* 3,3 U 60 - 10 15 1 40 150 150 +85 —20 0,2 МП40 15/5 30/5 5 1 25 20-40 5-10—4 3,3 « 60 - 10 15 40 150 150 +85 -20 | 0,2 МП40А 15/5 30/5 5 1 25 20—40 5-10—4 3,3 1,0 60 - 30 30 40 150 150 | +85 —20 0,2 р — п — р, германий IV. 26, а туре и аппаратуре связи широ- Работа в каскадах радиовещательных при- емников, в схемах переключения и в аппара- туре народнохозяйственного значения 157
Обозначе- ние 7кб. о 7эб. о ик 'к h\6 к21э h\26 h226 fh2\6 Ск ГбСк "кбт w jkM I Pm | ^макс T i 1 мин ^п. с Единица измере- ния мкА мкА В мА Ом мкСм МГц пФ но ДБ В в 1 мА | мА 1 мВт 1 •с | °с °С/мВт Переход, материал 1 Рисунок | Назначение Тип МП41 15/5 30/5 5 1 25 30-60 5.10~~8 3,3 1,0 60 - 10 15 ] 40 | 150 I 150 | +85 | —20 1 0,2 ] | МП41А 15/5 30/5 1 25 50—100 5.10~3 3,3 Ь0 60 - 10 15 40 | 150 1 150 1 +85 | —20 1 0,2 1 р — п — pt германий IV.26, а 1 Работа в ка скадах радиовещательны х приемников, в схемах переключения и в аппаратуре народно- хозяйственного значе- ния | МП42 - _ i 10 20—35 - - uo - - - 15 15 - 1 150 1 200 +85 —60 0,2 | j МП42А | МП42Б - 1 10 _ 30—50 - 1,0 - - - 15 15 - 1 150 j 200 1 +85 —60 1 0,2 1 - - 1 10 45-100 - 2,0 - 15 15 150 200 +150 —60 0,2 р — п — р, германий IV. 26, а Работа в переключающих схемах!
Продолжение табл. IV.20 транзистора МП101 50/10 3/20 5 1 - 10—25 з.ю—з 2,0 0,5 150 - - 20 20 20 100 150 4-150 1 -55 1 0,5 МШ01А 50/5 3/10 5 1 - 10—30 3-10—3 2,0 0,5 150 - 15 10 .0 20 100 150 +150 -55 0,5 МП101Б 50/10 3/20 5 1 15—45 1 з.ш—з 2,0 . 0,5 ' 150 - 20 20 20 100 150 +150 —55 0,5 МП102 50/5 ] 3/10 1 15—45 з-ю—3 2,0 0,5 150 _ 1 • 1 10 20 100 150 +150 -55 | 0,5 МШОЗ 50/5 3/10 5 1 15—45 3.10—» | ,.0 1,0 150 - - 1 10 1 Ш I 20 100 150 +150 —55 0,5 МШОЗА | 50/5 3/10 5 1 30—75 3-10—3 2,0 \ 1.0 150 - 10 1 10 20 100 [ 150 +150 1 -55 1 0,5 п—р — п, кремний IV.26, а Работа в каскадах усиления и генерирования низкой частоты МП104 400/30 200/10 5 1 300 9 - * - 0,1 - - - 60 | ео 10 50 1 150 [ +150 | -55 1 " IP —л —Л [ кремний \ IV.26, а Усиление в генериро- вание сиг- налов низ- ких частот
Обозна- чение 'кб. о 7эб. о "к 'к hU6 ^21э /112б ^226 fh216 Ск г'б^к ?ш икбт UK9R ^кт 7кМ рт ¦^макс ^мин Яп. с | Переход, Единица измере- ния мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ НС ДБ В В мА мА мВт °С °С °С/мВт материал Рисунок Тип МШ05 400/15 200/10 5 1 300 9—45 - - 0,1 - - 30 30 10 50 150 +150 —55 р — п — р МП106 400/10 200/5 5 i 300 15—100 - _ 0,5 - 1 - 15 10 50 150 + 150 -55 - кремний IV.26, а | IT10SA 10/5 15/5 5 1 15 20—50 - 3,3 0,5 50 5000 - 10 10 50 - 75 4-80 -20 | 0,8 | ГТ108Б 10/5 15/5 5 1 15 35—80 - 3,3 1 50 5000 10 10 50 - 75 +80 —20 0,8 р — п — р IV | ГТ108В 10/5 15/5 5 1 15 60—130 3,3 [ 1 50 5000 - 10 10 50 ГТ108Г 10/5 15/5 5 1 15 110—250 3,3 1 50 5000 - 10 10 50 - 1 " 75 +80 -20 0,8 ! 75 +80 -20 0,8 , германий 26,6 Назначение Усиление и генериро- вание сигналов низ- ких частот Усиление и генерирование колебаний в каскадах малогабаритных радио- вещательных приемников 160
Продолжение табл. IV.20 транзистора ГТ109А 5/5 5/5 5 1 27 20-50 0,5-10—s 3,3 1 30 5000 - 10 6 20 - 30 +55 -20 - ГТ109Б 5/5 5/5 5 1 27 35—80 0,5-10—3 3,3 1 30 5000 - 10 6 20 30 +55 _20 - 1 ГТ109В 5/5 5/5 5 1 27 60—130 0,5.Ю-3 3,3 1 30 5000 - 10 6 20 30 +55 -20 ГТ109Г 5/5 5/5 5 1 27 110—250 0.5.10—* 3,3 1 30 5000 - 10 6 20 30 +55 —20 - 1 р — п — р, германий ГТ109Д 2/1,2 3/1,2 5 1 27 20—70 0,5.10—» 3,3 3 40 5000 - 10 6 20 30 +55 -*> ГТ109Е 2/1,2 3/1,2 5 1 27 50—100 0,5-10—3 3,3 5 40 5000 - 10 6 20 30 +55 - IV.26, в Работа в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников. ГТ109Д, Е — в медицинской аппаратуре. Hi
Обозна- чение 'кб. о 7эб. о 'н >Ч16 Л126 Л22б //1216 'б^к Ли икбт UK9R ^кт 'кМ Т ^мин Г) ^П. С Переход, Единица измерения мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ но ДБ В В мА мА мВт | ОС °С/мВт материал Рисунок Тип ГТ109Ж 1/1,5 5/1,5 5 1 27 100 0,5.10—3 3,3 5 30 5000 - 10 6 20 - 30 +55 1 -20 1 - 1 р — п—р, 1 ГТ109И 5/5 5/5 5 1 27 20—80 0,5.10—3 3,3 1 30 5000 12 10 6 20 - 30 +55 ! -20 1 ~ германий 26, в МШИ 3/10 3/20 5 1 40 10—25 з.ю—8 2,0 0,5 150 — 20 20 20 100 | 150 | +150 | -55 1 0,8 МП111А 3/10 3/20 5 1 46 10-30 з.ю—8 2,0 0,5 150 18 10 10 20 100 | 150 1 +150 —55 0,8 л — Р — п. | IV. 26, а . Назначение Работа в каскадах малогаба- ритных радиовещательных приемников. ГТ109Ж —в часовых меха- низмах Усиление и генерирование вых переключателях, 162
Продолжение табл. IV.20 транзистора МПШБ 3/10 3/20 5 1 40 15—45 з.ю—а 2,0 0,5 150 - 1 20 20 100 15Q + 150 -55 0,8 МП112 3/10 3/20 5 1 40 15-45 3-10—8 2,0 0,5 150 ,0 10 20 100 150 4-150 | -55 0,8 МП! 13 3/10 3/20 5 1 40 15—45 з-ю—8 2,0 0,1 150 - - 10 20 100 150 +150 -55 0,8 МП113А 3/10 3/20 5 1 40 30—75 з.ю—8 2,0 0,1 150 _ - 10 - 20 100 150 +150 -55 0,8 | кремний IV.20, а МП 114 10/30 10/10 5 1 35 • з.ю—8 3,3 0,1 80 - - 60 60 10 - 150 +150 | -55 0,5 МП115 10/15 10/10 5 1 35 9-45 з.ю—8 3,3 0,1 80 - - 30 30 10 150 | +150 -55 0,5 МП116 10/10 10/10 5 1 35 15-100 з.ю—8 2,0 0,5 30 - 15 15 10 1 150 +150 -55 0,5 р -~ п— р, кремний IV.26, а сигналов низких частот. Работа в малотоко- модуляторах и импульсных схемах Усиление и генерирование коле- баний низких частот?
Обозначение 'кб. о ;эб.о "к 'к Л11б Л21э Л12б 'г22б 'Л216 с* икбт 'кт 'кМ Рт Т 'макс #п. о Единица измерения мкА мкА В мЛ Ом - - мкСм МГц пФ но ДБ В В мА мА мВт °С °С °С/мВт Переход, материал Рисунок Тип КТ104А 1/30 1/10 5 1 - 9—36 - - 5 - - - 30 , 30 50 - i 150 +120 —55 ... КТ104Б 1/15 1/10 5 1 - 20—80 - 5 1 - - .5 so _ 150 +120 —55 м КТ104В 1/15 1/10 5 1 1 - 40—160 - 5 1 - - 15 15 50 - 150 +120 -55 м | КТ104Г 1/30 1/10 5 15-60 5 - - 30 30 50 150 +120 -55 0,4 р — п — р, кремний IV. 26, г Назначение k Числитель дроби — ток, Усиление и частоты знаменатель генерирование колебаний низкой — напряжение.
Продолжение табл. IV.20 транзистора ГШ5А 40/20 40/20 1 25 - 20—80 - 1 - - 20 . 30 - 50 +45 -20 0,8 1 Использование в низкой частоты. ГТП55 40/30 40/20 I 25 - 20—80 - 1 - - - 30 - 30 - 50 +45 —20 0,8 Р | ГТИ5В 40/20 40/20 1 25 _ 60-150 - 1 - 20 30 - 50 +45 -20 0,8 — п — р, германий IV.26, б ГТП5Г 40/30., 40/20 1 25 60—150 - - - ' - 30 - 30 50 +45 -20 0,8 ' ' ГТ115Д 40/20 40/20 , 1 25 125—250 - - 1 - - 20 30 '¦ 50 +45 -20 0,8 радиолюбительских конструкциях в каскадах усиления 165
Рис. IV.27. Транзисторы малой мощности высокочастотные.
Рис. IV.28. Транзисторы средней мощности низкочастотные. хода. Ток коллектора, включенного по схеме с общим эмиттером, в большей мере зависит от напряжения на коллекторе. Резкое воз- растание тока коллектора начинается при меньшем напряжении на коллекторе, чем при включении транзистора по схеме с общей базой. Только при закрытом транзисторе ([/бэ = 0) напряжение пробоя приближается к напряжению пробоя транзистора, включен- ного по схеме с общей базой. При повышении температуры пере- ходов выходные характеристики смещаются в сторону больших токов из-за увеличения обратного тока коллекторного перехода /кб о. Статические вольтамперные характерис- тики транзисторов на постоянном токе стро- ятся по точкам или получаются с помощью специальных характериографов, позволяющих Рис. IV.29. Транзисторы средней мощности среднечастотные. избежать сильного нагрева транзисторов. Основные данные тран- зисторов приведены в табл. IV.20—IV.28, а конструкция и рас- положение выводов показаны на рис. IV,26—IV.32, 167
Стабилизация работы схем с транзисторами. Для обеспечения устойчивой работы схем на транзисторах при изменении темпера- туры окружающей среды должна быть обязательно предусмотрена стабилизация режима по постоянному току. Кроме этого жела- тельно обеспечить стабильность положения рабочей точки при* раз- бросе параметров транзисторов, что делает схему устойчивой к сцене транзисторов и к дрейфу их параметров в процессе эксплуа- тации. Это достигается применением отрицательной обратной связи по постоянному току или постоянному напряжению, либо комбини- рованной обратной связи одновременно по постоянному току и по- стоянному напряжению. Рис. IV.30. Транзисторы средней мощности высокочастотные. 168
'олпекщ) Рис. IV.32. Транзисторы большой мощности среднечастотные и высокочастотные, Рис. IV.31. Транзисторы большой мощности низкочастотные.
Основные данные транзисторов малой мощности среднечастотных Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В обратный ток эмиттерного перехода при напряжении иэ6, В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе Обозна- чение 'кб. о 7эб. о ^к Единица измере- ния мкА мкА В Тип П29 4/12 4/12 0,5 П29А 4/12 4/12 0,5 1 пзо 4/12 4/12 0,5 ток коллектора /к „А Малосигнальные параметры 1 1 входное сопротивление | ^Цб | ^м коэффициент передачи тока ^21э 20 — 20-50 20 — 40—100 20 — 80—180 коэффициент обратной связи 26 выходная проводимость Высокочастотные параметры граничная частота коэффици- ента передачи тока h226 ?h2\6 мкСм МГц - 5,0 - 5,0 10 емкость коллектора постоянная времени цепи кол- лектора пФ ПС 20 - 20 20 Коэффициент шума Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор —' эмиттер при сопротивлении в цепи базы ^кбт ДБ В В - 1 12 \ 10 - 12 - 10 - 12 10 постоянный ток коллектора ток коллектора в импульсном режиме постоянная мощность, рассеи- ваемая транзистором без теплоотвода < Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление пере- ход — среда 7кт *кМ мА мА Рт J мВт ( гмакс °С Гмин j °с Хп. с } °С/мВт 1 100 1 100 30 +85 —55 30 +85 —55 - i - 100 30 +85 -55 — Тип перехода, материал (Переход, материал | р — гг — р, германий Конструкция выводов и расположение I Рисунок IV.26, а Основное назначение Назначение Работа в импульсныз схемах, переключателя? и модуляторах 170
Таблица IV.21 транзистора П307 20/80 10/3 20 10 70 16—50 - 20 - 1 - 80 80 30 120 250 4-85 - П307А 20/80 10/3 20 i » - ,. 30—90 - - 20 " I 80 80 за 120 250 +85 П307Б 20/80 10/3 20 i ¦• 50—150 - 20 - 80 80 34 | 120 250 +85 - 1 1 " 1 я — 1 П307В 20/60 50/60 20 1 'о 70 50—150 - - 20 - - 60 60 120 1 1 250 +85 ( П307Г 20/80 10/3 20 1 'о 7а 16—50 1 - - 20 - 1 - 1 - 80 80 30 | 120 1 [ * 250 +85 — р — л, кремний | П308 20/120 50/120 20 1 » 70 30-90 1 ~ 1 " - 120 120 30 120 250 +85 | " 1 ) П309 20/120 50/120 20 10 70 16—50 1 - 1 - 20 - - 120 120 | 30 120 250 . - IV.26* д Работа в широкополосных ш высоковольтных усилителям 171
Обозначе- ние 7кб. о | 'эб. О | "к 'к нпб h2U Л12б h226 f/i216 Ск гбСк ?ш ^кбш 1кт 1Ш Рт ^мако гмин Яп. о Единица измерения мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В мА мА мВт «с | °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип КТ201А 1/20 3/20 1 5 - 20—60 3-10—• 2 10** 20 - - 20 20 20 100 150 +150 -60 - КШ1Б 1/20 3/20 1 5 30—90 3.1O~S 10** » 1 - 20 20 100 150 + 150 —60 КТ201В- 1/10 3/10 1 5 - 30—90 3-10—8 2 10** 20 - - 10 10 20 100 150 +150 -60 1 - КТ201Г 1/10 3/10 1 5 - 70—210 3-10—» 2 10** 20 - - 10 10 20 100 | 150 +150 —60 1 1 — КГ20Щ ; 1/10 3/10 1 5 - 30—90 з- ю-3 2 /10** 20 15 10 10 20 100 150 +150 1 - п — р — п§ кремний IV.26, е Работа в усилительных схемах на частотах до 10 МГц * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Предельная частота коэффициента усиления тока fw. 172
Продолжение табл. /V.21 «транзистора КТ203А 1/60 1/30 5 1 300 - - 5 10 - 60 60 10 50 150 +150 -60 — Работа в жуточных | КТ203Б 1/30 1/15 5 1 300 30—90 - - 5 10 - - 30 30 10 50 | 150 +150 —60 - усилительных и частот 1 | КТ203В 1/15 1 1/ю 1 • 1 300 15—100 - 5 - 1 - 1. 50 150 +150 -60 — i 1 1 i р — п — р, кремний IV.26, е генераторных схемах е КТ203Г 1/60 1/30 5 1 300 >40 - 5 10 - 60 60 10 - 150 + 150 -60 - диапазоне КТ203Д 1/15 1/10 5 1 300 60—200 - - 5 10 10 50 150 +150 -60 низких и проме- 173
Основные данные транзисторов малой мощности высокочастотных Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В обратный ток эмиттерного перехода при напряжении [/э0-, В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Малосигнальньте параметры входное сопротивление коэффициент передачи тока коэффициент обратной связи выходная проводимость Высокочастотные параметры предельная частота коэффициента передачи тока емкость коллектора постоянная времени цепи коллектора Коэффициент шума Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. *х. цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопро- тивлении в цепи базы постоянный ток коллектора ток коллектора в импульсном режиме постоянная мощность, рассеиваемая транаисто- • ром без теплоотвода Тепловые параметры максимальная температура переходя минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — среда Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов Основное назначение Обозначение 7кб. о 7эб. о Ок 1 'к лПб Л21э ^126 h226 1 С« ' fan ?ш икбт Jam 7кМ ^м 'макс ^мин «п. с Единица измерения мА мкА В | мА Ом - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В мА мА мВт *с °с °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение 174
Таблица IV.22 Тип транзистора П401 10/5 100/0,75 5 • 1 15 . 16—300 - 5 30** 15 3500 10 10 20 - 100 +85 -50 0,6 П402 5/5 100/0,75 5 5 15 16—250 - 5 60** 10 1000 • 10 10 20 - 100 +85 -50 0,6 П403 j 5/5 too/i 5 » 15 30-100 ! П403А 5/5 100/0,75 5 5 15 16—200 5 | 5 | 120** 1 10 500 10 10 20 _ +85 -50 0,6 120** 500 - 10 10 20 - 100 +85 -50 0,6 р — п — р, германий IV.27, а Усиление сигналов i в генерирование электрических j диапазоне коротких волн П410 2/5 — 5 » П410А j 2/5 - 5 • 1 - 1 - 27-120 - 10 200** 5 300 | — 5 8 20 100 +85 —55 - 80—250 ¦ 0 | 200** 5 1 300 - 5 8 20 - too +85 -55 — П411 2/5 5 5 27—120 400** 5 200 5 8 20 100 +85 —55 П411А 2/5 5 — 80-250 - 10 400** 5 200 - - 5 8 20 - 100 +85 -55 - | р — п — р, германий IV.27, б | Работа | раторов в схемах, усилителей и гене- на СВЧ 17$
Обозна- чение 7кб. о 7Эб. О "к 'к лПб Л21э Л12б Л22б /т Ск ^к ик6т UK3R ^кт 7кМ Рщ ^макс ^мин ^п. с Единица измере- ния мА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В | мА ' мА мВт °С 1 °с 1 °С/мВт Переход, материал Тип П416 | 3/10 150/2 5 5 - 20—80 - 5 40 8 500 - 10 12 25 120 100 +85 |-55 1 0,4 П416А j 3/10 150/2 5 • 1 60—125 _ 5 60 8 500 10 12 25 120 100 ' +85 1 —55 | 0.4 П416Б 3/10 1 150/2 5 5 90—250 - 5 80 8 500 10 12 25 120 100 +85 | -55 0.4 1 р — п — р, германий Рисунок | IV.27, а Назначение Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах П417 | 3/10 30/0,5 5 5 10 24—100 - 10 200** 5 400 8 10 1 - 50 | +85 1 —55 1 0,5 П417А | 3/10 30/0,5 5 5 10 65—200 - 10 200** 5 400 - 8 10 - 50 П422 5/5 5 1 38 24—100 - 5 60- 10 1000 10 _ 10 20 - 100 +85 | +70 —55 0,5 1 р _ п __ рр 1 германий | IV. 27, в Усиление и ге- нерирование сигналов СВЧ —25 П423 5/5 - 5 1 38 24—100 5 120** 10 500 10 - 10 20 100 +70 1 - р — п — р, | германий | IV.27, а Усиление, генери- рование и преоб- разование колеба- ний ВЧ 171
Продолжение табл. IV.22 транзистора КТ301 40/20 50/3 10 3 - 20—60 ~ 3 30 10 2000 - 20 20 10 - 150 -f-85*** —55 0,6 КТ301А | 40/20 50/3 10 3 - 40—120 - 3 30 10 2000 - 20 20 10 150 +85*** —55 1 0,6 КТ301Б | 40/30 50/3 10 - 10—32 - 3 30 10 4500 - 30 30 10 - 150 +85*** 1 -55 | 0,6 КТ301В | 40/30 50/3 10 20—60 3 30 10 4500 30 30 10 - 150 +85*** 1 —55 | 0,6 КТ301Г | 40/20 50/3 10 3 - 10—32 - 60 10 2000 - 20 20 10 - 1 150 +85*** 1 —55 1 0,6 КТ301Д 40/20 50/3 10 3 — 20—60 - 3 60 10 2000 ~ 20 20 10 - 150 +85*** 1 —55 1 0,6 КТ301Е | 40/20 50/3 10 3 - 40—120 _ 3 60 10 2000 - 20 20 10 - 150 +85*** 1 —55 0,6 КТ301Ж 40/20 50/3 10 3 _ 80-300 3 60 10 2000 - 20 20 10 1 - 150 +85*** 1 —55 0,6 п — р — п, кремний IV.27, г Усиление и генерирование электрических сигналов на частотах до 60 МГц 177
Обозначение 7кб. о 'эб. о 'к Л11б Л21э Л12б Л22б /т 'б^ Ли "кбт Ли ^макс умин ^п. о Единица измерения мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В | мА мА мВт °С ¦с °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ГТ305А - 30/1,5 1 10 - 25—40 - - 7 500 - 15 15 1 «о 100 1 » | -Н» —65 0.8 ГТ305Б | - 30/1,5 1 < 10 50—500 - - 7 500 - » 40 100 75 | +85 | -55 0,8 ГТ305В 4/15 30/0,5 1 10 40—360 - 5.10—° - 5 300 1 • 15 - i « 100 75 | +35 j -Б5 ! 0,8 р~ п — р, германий IV.27, д Работа в усилительных устройствах 178
Продолжение табл. IV.22 транзистора КТ306А 0,5/15 1/4 1 10 30 20—60 - - 300 5 2 5 15 10 30 - 150 +100 -50 | - 1 КТ306Б 0,5/15 1/4 1 10 30 40—120 500 5 - 5 15 10 30 - 150 +Ю0 -50 п — / КТ306В | 0,5/15 1/4 1 10 30 20—100 - - 300 5 500 • 15 10 30 - 150 + 100 -50 КТ306Г 0.5/15 1/4 1 10 30 40—200 _ - 500 5 500 • 15 10 30 - 150 | +100 —50 - 1 — п, кремний КТ306Д 0,5/15 1/4 1 10 30 30—150 - - 200 ! б 300 15 10 30 - 150 | + 100 | -50 IV.27, е Работа в чающих усилительных устройствах и схемах переклю- ГТ308А 5/15 50/2 5 5 30 20—25 МО-3 4,5 90 8 400 - 20 12 so 120 150 +85 : -55 | 0,25 р— п ГТ308Б 5/15 50/2 5 5 30 50—120 ью-з 4.5 120 8 400 ГТ308В 5/15 50/2 5 5 30 80—200 ыо—» 4,5 120 8 500 - 8 20 12 | 50 120 150 +85 -55 0,25 20 12 60 120 150 +85 —55 0,25 — р, германий IV.27, ж Усиление и генерирование электрических колебаний, ра- бота в импульсных схемах 179
Обозна- чение ук6. о 'эб.о "к 'к лНб Л21э Л12б Л22б /т <?к 'б^к ^кбт VkbR 'кт ;кМ Единица измере- ния мкЛ мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В мА мА Тип ГТ309А 5/5 30/1,5 5 1 38 20—70 - 5,0 120 10 500 10 10 - ГТ309Б 5/5 30/1,5 5 1 ¦ 38 60—180 5,0 120 10 500 1 • 10 10 ,. - 1 ГТ309В 5/5 30/1,5 5 1 38 20—70 5,0 80 10 1000 10 10 ,0 ГТ309Г 5/5 30/1,5 5 1 38 60—180 - 5,0 80 10 1000 6 10 . 10 ГТ309Д 1 5/5 30/1,5 38 20—70 5,0 « 10 1000 10 - 1 10 ГТ309Е 5/5 30/1,5 5 1 38 60—180 — 5,0 40 10 1000 - 10 10 10 - ^макс ^мин 1 | мВт 1 °с | : °с 1 1 50 +70 -25 | | 50 1 +70 -» 1 1 50 1 +70 -25 | 1 50 1 +™ | -* 1 | 50 ! +70 -25 | 1 50 | +70 ! -25 Яп. с Переход, м Рисунок Назначение °С/мВт атериал ' 1 ' • р — п — р, германий 1V.26, г Работа в каскадах усиления ных приемников и гетеродинах 1 радиовещатель- 180
Продолжение табл. IV.22 транзистора ГТ310А 5/5 - 5 1 38 20—70 - 3 160 4 300 3 12 10 10 - 20 +75 —20 2 ГТ310Б 5/5 - 5 1 38 60—180 - 3 160 4 300 3 12 10 10 - 20 +75 —20 2 ГТ310В 5/5 5 1 38 20-70 - 3 120 5 300 4 12 10 10 ! 20 +75 —20 » р — п гтзюг 5/5 5 1 38 60—180 3 120 300 4 1 - 10 10 20 +75 —20 » — р, германий гтзюд 5/5 - 1 5 ¦ 38 20-70 - 3 80 5 500 4 .2 10 10 20 +75 -20 2 ГТ310Е 5/5 - 1 5 ¦ 1 ,. 60—180 I • 80 5 500 I < 1 - 10 1 - i » +75 i -*о ! » IV.26, в Усиление, частоты в генерирование и преобразование электрических колебаний высокой радиовещательных приемниках 181
Обозначение 'кб. о /эб. о "к 'к Л11б Л21э А12б *226 ^кбт 'кМ ^мин ^п. с Единица измерения мкА мкА В мА | Ом 1 - 1 - ; мкСм > МГц | - | ДВ - 1 - | мА , мА мВт «С °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ГТ311Е 10/12 15/2 5 о 29 15—80 1,6-10—» 250 1 - 1 1 „ 1 - 150 -40- 0,3 гтзпж 10/12 15/2 5 5 29 50—200 1,5-10—3 2 300 2,5 100 - 12 12 . 150 -40 0,3 гтзии 10/12 15/2 5 5 29 100—300 1,5.10—8 2 450 2,6 75 - 10 10 50 150 +75 -40 0,3 п — р — nt германий 1V.27, а Работа в радиоприемной аппаратуре на вы- соких частотах 182
Продолжение табл. IV.22 транзистора КТ312А 10/15 10/4 2 20 - 10—100 - - 80 5 500 - 15 15 30 - | 225 | +115 1 —40 j КТ312Б 10/30 10/4 2 20 25—100 - - 120 5 500 30 30 30 - 225 + 115 -40 | | КТ312В 10/15 10/4 2 20 50—280 - 120 5 500 15 15 30 225 +115 | -40 п _ р _ гг, кремний IV. 27, и Работа в видеоусилителях телевизоров и устройствах вычислительной техники | ГТ313А 3/12 10/0,25 5 5 1 зо 20—250 -2,5-10—3 • 1 300 2,5 75 - 15 15 10 - 100 | +75 | -40 | 1 | ГТ313Б 3/12 10/0,25 5 5 1 зо 20-250 2,5.10-» » 450 2 75 7 15 15 10 - 100 +75 -40 - Р — п — р, германий IV. 27,з Работа в усилителях, гетеродинах и преобразователях телевизионных и радиовещательных приемников 183
Обозна- чение 'кб. р уэб. о '¦ I *116 Л21э Л12б *22б С ин6т 1wn Рт ^мако 'мин Яп. с Единица измерения мкА мкА В мА j Ом мкСм | МГц „«> 1 - 1 ДБ 1 ¦ 1 • мА | „А | MB, 1 °с 1 'с | °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип КТ315А 1/Ю 30/5 10 1 40 20—90 - 250 7 300 .. 100 1 - 150 +120 -55 1 0,67 КТ315Б | 1/10 30/5 - 1 • 50—350 - 0,3 250 500 1 - 15 100 - | .50 +120 —55 | 0,67 п КТ315В | 1/10 30/5 ¦0 ¦ 40 20—90 - 0,3 250 7 500 - - 30 100 150 +120 -55 | 0,67 — р — п, IV. КТ315Г 1/10 30/5 10 1 40 50—350 _ 0,3 250 7 500 - - 25 100 - 150 +120 -55 0,67 кремний 27, к Работа в усилителях, гетеродинах и телевизионных и радиовещательных КТ315Д | 1/10 30/5 10 1 40 20—90 - 0,3 250 7 1000 - - 100 - 150 +120 —55 0,67 КТ316Е 1/10 30/5 10 40 50—350 0,3 250 7 1000 - - 100 150 +120 -55 [ 0,67 преобразователях приемников 184
Продолжение табл. IV,22. транзистора КТ316А | 0,5/10 1/4 1 1 10 - 20—60 - - 600 3 - - - 10 10 30 50 150 +100 —55 - КТ316Б 0,5/10 1/4 1 10 _ 40—120 - - 800 3 _ 10 1 .- 30 50 | 150 | +100 -55 - Транзисторы групп А, Б, В переключающих устройства; | | | КТ316В j 0,5/10 1/4 ¦ I 10 | 40—120 800 3 - - 10 10 30 50 | 150 j +100 | -55 1 " п — р — п, кремний IV. 27, е предназначены для с, а групп Г и Д — I КТ316Г 0,5/10 1/4 1 10 - 20—100 - 600 3 150 10 10 30 50 j 150 | +100 | -55 1 - | | | | КТ316Д 0,5/10 1/4 1 10 - 60—300 - - 800 3 150 - 10 |. ,. 3D 50 | 150 | +100 | -55 | работы в быстродействующих > усилительных схемах 185
Обозна- чение W о *эб. о 'к А11б Л21э /112б /722б "кбт ^кэ/? ^кт 7кМ ^макс ^мин #п. с Едини- ца из- мере- ния мкА мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ ПС дъ В В мА мА мВт •с 1 °с °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ГТ320А 2/5 100/2 5 5 7 30—100 1,2*10—* 3 80 8 500 - 20 12 150 300 200 +70 -55 0,225 ' ГТ320Б 2/5 100/2 5 5 7 50—120 1,2-10—3 3 80 8 500 - 20 11 150 300 200 +70 -55 0,225 ГТ320В 2/5 100/2 5 5 7 80—250 1,2-10—3 3 80 8 600 - 20 9 150 300 200 +70 | -55 | 0,225 ГТ321А 50/60 - 3 500 20—60 - - 60 80 600 - 60 50 200 2000 160 +85 -55 | 0,25 | ТТ321Б | 500/60 - 3 500 - 40—120 - 60 80 600 - 60 50 200 2000 160 +85 | -55 | 0,25 | ГТ321В 500/60 - 3 500 - 80—200 - - 60 80 600 - 60 50 200 2000 160 +85 —55 | 0,25 | ГТ321Г 500/45 - 3 500 - 20—60 - — 60 80 600 - 45 40 200 2000 160 +85 | —55 | 0,25 |гТ321Д 500/45 - 3 500^ - 40—120 - 60 80 600 - 45 40 200 2000 160 +85 —55 0,25« р — п — р, германий IV.27, ж Усиление и генерирование электрических частоты и работа в импульсных схемах колебаний высокой
Продолжение табл. IV.22 транзистора ГТ321Е | 500/45 - 3 500 - 80—200 - - 60 80 600 - 45 40 200 2000 160 +85 -55 0,25 ГТ322А 4/Ю - 5 ¦ 30 20—70 б.ю—§ - 1.8 200 4 15 10 5 1 - 1 - | +60 | —40 | 0,7 ГТ322Б 4/Ю 5 1 30 50—120 6.10—6 1,0 1 . 13 200 4 - 1 • 5 1 » 50 +60 | —40 0,7 ГТ322В 4/10 - 5 1 30 20—70 6.10—* 1,0 50 2,5 * 200 4 15 10 5 .- 14 50 ГТ322Г 4/10 - 5 1 30 " 50—120 6.10—• 1,0 60 2,5 200 4 15 6 5 14 50 +60 | +60 -40 | 0,7 | -40 1 0,7 ГТ322Д 4/10 - 5 } 30 20—70 6.10—* 1,0 50 1,8 200 4 15 10 5 14 50 +60 -40 | 0,7 ГТ322Е 4/10 - 5 1 30 50—120 6-Ю-6 Ь0 50 1,8 200 4 15 6 5 14 50 ! +бо -40 | 0,7 р — п — р, германий 1 IV.27, л Работа в УПЧ радиовещательных приемников и приемно-усили- тельной аппаратуре различного назначения 187
Обозначе- ние 1 кб. о 7эб. о 'к Л11б /г21э /г12б ''226 Fm ^кбт ^K9i? 'кт 'кМ 7 макс ^мин «п. с Единица измере- ния мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ ПС ДБ В 1 • мА мА мВт 1 °с 1 -с 1 °С/мВт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ГТ323А 30/20 100/2 5 500 - 20—60 200**** 30 300 20 10 _ 1000 250 +100 -55 1 - /г — р ГТ323Б 30/20 100/2 5 500 - 40—120 - - 200**** 30 300 20 10 - 1000 250 4-юо -55 - ГТ323В 30/20 100/2 5 500 - 80-200 300**** 30 300 20 10 10000 250 + 100 -55 — п, германий IV.27, м Работа в высокочастотных импульсных и генераторных схемах КТ325А 0,5/15 1/4 5 10 _ 30—90 - 800 2,5 125 15 15 30 50 225 +125 -55 1 - КТ325Б ! 0,5/15 1/4 5 10 - 20-60 - - 800 2,5 125 - 15 15 30 50 225 + 125 | -55 - КТ325В 0,5/15 1/4 5 10 ! 50-150 - 1000 2,5 125 15 15 30 50 225 | +125 | —55 \ - 1 — п, кремний IV.27, н Работа в аппаратуре широ- кого применения 188
Продолжение табл. IV.22 транзистора КТ326А 0,1/Ю 0,1/3 2 10 20—70 - - 400**** 5 500 - 20 15 50 - 250 +120 -60 0,6 )КТ326Б 0,1/10 0,1/3 1 ' 10 - 45—160 - - 400**** 1 5 500 - 20 15 50 250 +120 -60 0,6 | V — П — р, кремний IV. 27, п Работа в аппара- туре широкого применения |гТ329А | 5/10 100/0,5 1 • 5 - 15—300 - - 1200 2 15 4 10 5 20 - 50 1-И0 -55 | 0,8 | ГТ329Б 5/10 100/0,5 5 5 - 15—300 - - 1700 3 30 6 10 5 20 - 50 +80 —55 0,8 | ГТ329В 5/10 100/0,5 5 5 - 15—300 - 1000 3 20 6 10 5 20 - 50 |+80 —55 0,8 ГТ329Г 5/10 100/0,5 1 • 5 - 15—300 1000 5 15 5 10 5 20 - 50 +80 —55 0,8 п — р — п, германий IV.27, р Работа во входных цепях мало- шумящих радиоприемных уст- ройств СВЧ | ГТЗЗОД | 5/10 100/1,5 1 • 5 30—400 - - 500 3 30 5 10 - 20 - 50 +60 —40 ..0 гтззож 5/10 100/1,5 5 5 - 30—400 - - 1000 3 50 8 10 - 20 50 +60 ' -40 ..0 | | ГТЗЗОИ 5/10 100/1,5 5 5 - 10—400 - 500 3 30 5 10 20 - 50 +60 -<0 1,0 п — Р — п, германий IV. 27, р Работа тельной в приемно-усили- аппаратуре СВЧ 189
Обозна- чение 'кб. о 7эб о V 'к /гПб ;'21э ' 126 /f226 fT Ск >=ш "лбт икэ[< ^кт 7кМ Рщ \ ^макс ! Т 1 1 мин 1 ^п. с Единица измерения мкА мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ по ДБ В В мА м\ мВт «с | ОС | °С/мВт Переход, материал Риоунок Назначение Тип КТ339А 1/40 10 7 - 25 - 300 2 25 - 40 25 25 - 250 v | + 120 -25 - | КТ339Б 1/25 10 7 - 15 - 250 2 25 • 25 12 25 - 250 | +120 -» | - i | КТ339В 1/40 10 7 - 25 450 2 50 - 40 25 25 250 | +120 —25 | - 1 | КТ339Г 1/40 10 7 - 40 - 250 2 100 40 25 25 - 250 | +120 -« ! | КТ339Д 1/40 10 7 - 15 - - 250 2 150 - 40 25 25 - 250 + 120 -25 - n — p — nf кремний IV.27.C Работа в выходных каскадах усилителей ПЧ телеви- зоров цветного и черно-белого изображения 190
Продолжение табл. JV.22 транзистора ГТ341А | ГТ341Б | 5/10 50/0,5 5 1 - 15-250 - - 1500 1 10 4,5 10 5 Ю - 35 +80 -40 - 5/10 50/0,5 5 1 - 15—250 - 2000 1 10 5,5 10 5 10 3* i +80 —40 1 - ГТ341В | 5/10 50/0,5 5 1 - 16-250 - 1500 1 10 5,5 10 5 10 - 35 +80 i —40 п — р— п, германий IV. 27, р Работа в приемо-усшштельной аппаратуре на СВЧ КТ343А | 1/10 - 1 0,3 10 - >30 - 300 6 - - ,7 50 150 +150 | -н, 0,5 КТ343Б | 1/10 0,3 10 >30 - 300 6 1 ¦' 50 - 150 +150 | -,0 | 0,5 КТ343В 1/7 0,3 10 - >30 300 6 _ 9 50 - 150 + 150 -10 | 0,5 КТ343Г 1/10 1 150 - >20 - 300 6 - - 17 50 150 150 1 +150 -10 0,5 р — п — р, кремний IV.26, е Работа в логических схемах? токовых клю- чах* каскадах стробирования
Обозначение 'кб. о >эб. о 'к ^116 '<21э >Ч2б /122б fT Ск г'бСк ^кбш Urn Рт | ^макс 1 Г 1 * мин 1 ^п. с 1 1 Переход, материал Рисунок Единица измерения мкА мкА В мА Ом - - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В мА | мА | мВт °С °с °С/мВт | 1 1 КТ349А 1/10 1/4 1 10 - 20—80 - - 300 • - - 1 20 ' 15 40 | 200 +150 | —10 | 0,6 | / КТ349Б 1/10 1 ¦ 10 - 40-160 - - 300 • - - 20 15 40 - 200 | +150 | —10 0,6 i 1 з — п — pt кремний IV. 26, е Тип КТ349В 1/10 1/4 1 10 120—300 - - 300 6 J - - 20 15 40 — 200 +150 —10 0,6 Назначение Работа в усилителях считывания * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Частота генерации fr *** Температура окружающей среды. **** Граничная частота ^216- 192
транзистора КТ350А 1/10 10/4 1 500 - 15—150 - - 500 15 - - 20 15 - 600 200 +150 —10 0,6 КТ351А 1/10 10/4 ! 300 20—80 1 - 200 15 - 20 15 400 | 200 | +150 -10 | 0,6 КТ351Б 1/10 10/4 1 300 50—200 - - 200 15 - 20 15 400 200 + 150 -.0 | 0,6 р— п — р, Продолжение КТ352А 1/10 10/4 1 200 - 25-120 - - 200 15 - 20 15 200 200 1 1 +150 | -10 0,6 кремний табл. 1V.22 КТ352Б 1/10 10/4 1 200 ~ 70—300 - - 200 15 - - 20 15 - 200 200 + 150 -10 0,6 запоминающих устройств
Основные данные транзисторов средней мощности Наименование параметр-' Параметры постоянного тока' обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе» В обратный ток эмиттерного переход^ при на- пряжении и^с* в Режим измерения параметров напряжение нл коллекторе гок коллектор. Ьсплательные параметры {коэффициент передачи ток*. граничная частота уеиле, «.^ по гол- Предельные' параметры напряжение коллектор - бази >\\, • х к в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при со- противлении в цепи базы напряжение эмиттер — база постоянный то!ч коллектора постоянный ток базы постоянная мощность, рассеиваемая тран- зистором без теплоотвода постоянная мощность, рассеиваемая транзис- тором с теплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — корпус тепловое сопротивление переход — среда Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов Основное назначение низкочастотных Обозначение Л<б. о 7Эб. D ^К 'к А2Ь /Л 216 uw6m икэР "ввт 1кт '6т Рт Рт т ^макс ^ мин «п. к ^п. с Единица измерения мкА мкА В мА кГц В В в А Вт Вт °с °С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисуноь Мс1значе1ше 194
Таблица IV.2Л Тип транзистора ГТ.01Э I П20-1АЭ I П2О-2Э П203Э П302 ПЗОЗ 400/20 400/20 400/20 400/20 100/35 100/60 400/10 400/10 400/10 400/10 1000/35 1000/60 10 10 10 10 10 200 200 200 200 120 120 >2О >40 >20 10—35 >б 100 200 100 200 200 100 45 45 70 70 35 60 30 30 55 55 35 60 10 1,5 1,5 2,0 2,0 0,5 0,5 0,2 0,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1.0 10 10 10 +85 +85 +85 +85 + 125 +125 -55 -55 -55 —55 -55 -55 3,5 3,5 3,5 3,5 10 100 100 р _ п _ р> германий р — п _ Рг кремний IV.28, а IV.28, б Усиление мощности на низких частотах, преобразование напряжения и тока Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобра зователях напряжения и тока 195
Обозначение 'кб. о 7эб. о "к 'к ^213 fh2l6 икбт UK3R ^кт f6m Рщ 'макс Т 1 мин ^п. к ^П. G Единица измерения мкА мкА В мА - кГц В В в А А Вт Вт 'С °С °С/Вт эС/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ПЗОЗА | П304 100/60 1000/60 10 120 >6 100 60 60 2,5 0,5 0.2 1 10 + 125 —55 10 100 100/80 1000/60 10 120 >5 50 80 80 10 0,5 0,2 1 10 + 125 -55 10 100 П306 100/60 1000/60 10 120 7—30 50 60 60 6 0,4 - 1 10 + 125 —55 10 100 П306А 100/80 1000/80 10 120 5—50 50 80 80 4 0,4 - 1 10 + 125 —55 10 100 р — п — Pt кремний IV.28, 6 Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобразователях напряжения и тока 196
Продолжение табл. IV.23 транзистора ГТ403А 1 50/45 50/20 5 100 20—60 160 45 30 20 1,25 0,4 0,6 4,0 -{-85 -60 15 100 ГТ403Б 1 50/45 50/20 5 100 50-150 400 45 30 20 1,25 0,4 0,6 4,0 +85 —60 15 100 ГТ403В 50/60 50/20 6 100 20-60 160 60 45 20 1,25 0,4 0,6 5,0 +85 —60 15 100 ГТ403Г | 50/60 50/20 5 100 50—150 300 60 45 20 1,25 0,4 0,6 4,0 +85 -60 15 100 ГТ403д| 50/60 50/20 5 100 50—150 300 60 45 20 1,25 0,4 0,6 4,0 +85 —60 15 100 ГТ403Е 50/60 50/20 5 100 30*** 240 60 45 20 1,25 0,4 0,6 5,0 +85 -60 15 100 ГТ403Ж 40/80 70/20 5 100 20—60 160 80 60 20 1,25 0,4 0,6 4,0 +85 -60 15 100 ГТ403И 70/80 70/20 5 100 50—150 400 80 60 20 1,25 0,4 0,6 4,0 +85 -60 15 100 ГТ403Ю 50/45 50/20 5 100 30—60 160 45 30 20 1,25 0.4 0,6 4,0 +85 -60 15 100 р — п — р, германий IV.28, г Работа в < вателях и схемах переключения, выходных каокадах усилителей стабилизаторах напряжения и тока НЧ, преобразо-
Обозначе- ние 'кб. о /Эб. О | "к 'к ft21a fh2l6 ^кбт Us6m *кт гбт Рт РТ Fm ^макс ^"мин ^П. К ^П. G Единица измерения мкА мкА В мА кГц В В в А А Вт Bi ' С X эС/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тип ГТ402А | 26/10 - i 3 30—80 25 U,35 0,5 0,6 - 4-85 -25 0,015 0,1 Работа е частоты 1 ГТ402Б | 25/Ю i 3 60—15С 15** ^ - 25 0,35 0,5 0,6 +85 —25 0,015 0,1 р — л — IV ГТ402В | 25/10 - 1 3 30—80 _ 40 0,35 0,5 0,6 +85 -25 0,015 0,1 р, германий .28, в ГТ402Г 25/10 - 1 3 60—I5C 15* *•* 40 0,35 0,6 - - +85 -25 0,015 0,1 \ выходных каскадах усилителей низкой эадиовещательных приемников * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. * Крутизна переходной вольтамперной характеристики уо\э — Ь2 — 1,8 А/В* **¦ При UK = 5В и /к = 450 мА *¦*** Предельная частота fT. 198
Продолжение табл. IV.23 транзистора ГТ401А 25/10 25/10 1 3 30—80 - 25 0,3 0,5 - 0,6 - +85 —40 0,015 .., Работа в выходных i ГТ404Б 25/10 25/Ю 1 3 60—150 15**** - 25 0,3 0,5 0,6 - +в5 _,. 0,015 „ ГТ404В 25/10 25/10 1 3 30—80 15**** _ 40 0,3 0,5 - 0,6 +85 —40 0,015 0,1 I n — p — п, германий IV. 28, в каскадах усилителей НЧ радиовещательных ГТ404Г 25/10 25/10 1 3 60-150 15**** - 40 0,3 0,5 - 0,6 _ +85 -40 0,015 0,1 приемников 199
Основные данные транзисторов средней мощности среднечастотных Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении t/Kg, В обратный ток эмитгерного перехода при напряжении иэ$, В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Усилительные параметры коэффициент передачи тока предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером емкость коллекторного перехода емкость эмиттерного перехода постоянная времени цепи коллектора Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы напряжение эмиттер—база постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора постоянный ток базы постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — корпус тепловое сопротивление переход — среда Обозна- чение 7кб. о 7эб. о ик Л21э h Единица измере- ния мА мА В А МГц пФ Сэ | пФ икбт ^кэЯ ^эбт 'кт 7кМ J6m рт Кг Т 1 макс ^мин Дп. к | Дп. с ПС В В В Тип П601И 0,2/10 1/0,5 3 0,5 20 20 170 2500 750 25 25 | 0,7 | А | - А А Вт Вт °С °С °С/Вт | °С/Вт | 1,5 1 0,5 3 1 +85 -50 15 П601АИ 0,1/10 1/0,5 3 0,5 40-100 20 170 2500 750 30 30 0,7 | 1,5 0,5 3 +85 | -50 15 | 50 | 50 Тип перехода, материал Переход, материал р — п- Конструкция и расположение выводов Рисунок IV.29, а Основное назначение Назначение Работа в высоко- схемах * Числитель дроби —ток, знаменатель — напряжение. 200
Таблица IV.24 транзистора П601БИ 0,13/10 1/0,5 3 0,5 80-200 20 170 2500 750 30 30 0,7 - 1,5 - 0,5 3 i f85 -50 15 50 П602И 0,1/Ю 1/0,5 3 0,5 40—100 30 170 2500 750 30 30 | 0,7 1,5 - 0,5 3 +85 | -50 15 1 50 П602АИ 0,13/10 1/0,5 3 0,5 80-200 30 170 2500 750 25 25 0,7 | 1,5 0,5 3 +85 -50 15 50 П605 2/45 1/1 3 0,5 20—60 — 130 2000 500 45 - 40 1 _ | 1,5 - 0,5 3 +85 1 ~60 1 15 | 50 П605А 2/45 1/1 3 0,5 40—120 — 130 2000 500 45 40 [ 1 | 1,5 1 - 0,5 3 +85 | -60 15 50 П606 2/35 1/0,5 3 0,5 20-60 30 130 2000 500 35 25 | 0,5 | - | 1,5 ! - 0,5 3 +85 -60 15 50 П606А 2/35 1/0,5 3 0,5 40-120 30 130 2000 500 35 25 0,5 1 ™ 1,5 0,5 1 3 +85 -60 15 50 П701 0,1/40 3,3 10 0,2 10-40 7,5 150 1 - 8500 40 30 2 | 0,5 | 1,0 1 10 + 150 -55 10 85 П701А 0,1/60 3,3 10 0,2 | 15—20 7,5 | 150 _ 8500 60 60 2 | 0,5 1 ».о 1 10 + 150 -55 10 85 П701Б 0,1/35 3,3 10 0,2 30-100 7,5 150 _ 8500 35 35 2 0,5 1,0 - ' 1 10 +150 -55 10 85 германий частотных и импульсных р — п — р, германий IV.29, а Работа в усилителях, генераторах и импуль- сных схемах на часто- тах до 30 МГц п — р — п, кремний IV.29, б Работа в генераторах, усилителях и пере- ключателях 201
Основные банные транзисторов средней мощности Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе UK, В обратный ток эмиттерного перехода при на- пряжении С/Эб, В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Усилительные параметры коэффициент передачи тока предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером емкость коллекторного перехода емкость эмиттерного перехода постоянная времени цепи коллектора Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопро- тивлении в цепи базы напряжение эмиттер — база * постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора постоянный ток базы постоянная мощность, рассеиваемая транзис- тором без теплоотвода постоянная мощность, рассеиваемая транзис- тором с 1>еплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — корпус тепловое сопротивление переход — среда высокочастотных Обозначение 'кб. о уэб. о U к 1 /к *21э h Сэ гбск ^кбт UK3R "эбт 'кт 'кМ 'бт - Рт 1 макс ^мин Яп. к *п. с Единица | измерения мкА мкА В мА - МГц | пФ пФ ПС В В В мА мА мА Вт Вт °С °с °С/Вт °С/Вт Тип перехода, материал | Переход, материал Конструкция и расположение выводов Основное назначение Рисунок Назначение 202
Таблица IV.25 Тип транзистора КТ601А 50/2 20 10 >16 40 15 - 600 100 100 2 30 30 0,5 — +150 -20 - 250 п — р — п, кремний IV.30, а Работа в видеокаска- дах телеприемников КТ602А 70/120 50/5 10 10 20—80 150 4 25 300 120 100 75 500 0,85 2,8 + 120 —40 45 150 КТ602Б 70/120 50/5 10 10 >50 150 4 25 300 120 100 75 500 - 0,85 2,8 + 120 —40 45 150 КТ602В 70/80 50/5 10 10 15-80 150 25 300 Й0 70 1 75 500 0,85 2,8 + 120 -40 45 150 п — р — п, кремний j КТ602Г 70/80 50/5 10 10 >50 150 4 25 300 80 70 5 75 500 0,85 2,8 +120 —40 45 150 | IV.30, б Генерирование и усиление сигналов ш 150 МГц 1 частотах до
Обозначе- ние ^кб. о 7эб. о "к 'к ^213 'т сэ гвСк икбт UK3R "звт 1кт 'кМ 16т рт ^макс ^мин ^п. к ^п. с Единица измере- ния мкА мкА В мА МГц пФ пФ ПС В В В мА мА мА Вт 1 в, °с с °С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тип КТ603А 10/30 3/3 2 150 ю—во ' 200 15 40 400 30 30 3 300 600 0,5 +150 -40 200 Работа 1 схемах КТ603Б j 10/30 3/3 2 150 60 200 15 40 400 30 30 3 300 600 | 0,5 +150 —40 | - 200 КТ603В 5/15 3/3 2 150 10—80 200 15 40 400 15 15 3 300 600 - 0,5 - +150 -40 200 п — р — п IV. КТ603Г 5/15 3/3 2 150 60 200 15 40 400 15 15 3 300 600 0,5 +150 | -40 1 200 , кремний 26, д в усилителях, генераторах BL КТ603Д | 1/10 3/3 2 150 20—80 200 15 40 400 10 10 3 300 600 0,5 + 150 -40 200 КТ603Е 1/10 3/3 2 150 60—200 200 15 40 400 10 10 3 300 600 - 0,5 1 - | +150 ! —40 1 200 и переключающих 204
Продолжение табл. IV.25 транзистора КТ604А - 100/5 40 200 10-40 80 7 50 - 300 250 5 200 - - 0,8 3 +150 —25 40 150 IV. Работа в КТ604Б | - 100/5 40 200 30—120 80 7 50 - 300 250 5 200 - - 0,8 1 » -25 40 150 п — ) 30, б КТ605А - 100/5 40 20 10—40 80 7 50 250 300 250 5 - 200 - 0,4 +1Ь0 -25 1 300 о — п,- кремний IV. КТ605Б - 100/5 40 20 30-120 80 7 50 250 300 250 5 - 200 - 0,4 1 - | +150 1 —25 - 300 26, д видеоусилителях и генераторах разверток КТ606А i - 300/4 КТ606Б - 300/4 10 I 10 100 3,5** 350 10 - 100 3** 350 10 - 10 12 60 * 60 400 800 100 2,5 1 - +120 —40 44 - 60 60 4 400 800 100 1 2-5 - +120 1 —40 44 п — р — п, кремний IV.30, б [Работа в гене гусилителях СЕ фаторах Ч
Обозначение 7кб. о 7эб. о "к Лс ^21э fT с3 ^кбт ^эбт 7кт 7кМ 7бт ^макс т 1 мин Яп. к ^П. 0 Единица измерения мкА мкА В мА - МГц пФ пФ ПС В В В мА мА мА ! вт Вт °С °С <>С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Тип КТ607А 1/40 0,5/4 - 7** 700 4 - 18 40 35 150 300 1,5 + 120 —55 1 п — р — п, кремний IV.30, г КТ608А | 10/60 10/4 - 200 20—80 200 15 50 60 60 * 400 800 - 0,5 - +120 —55 ! - | 200 КТ608Б 10/60 10/4 - 200 40—160 200 15 50 60 , 60 4 400 800 0,5 +120 -55 | 200 п — р —. п, кремний | IV.26, д Назначение Работа в усилителях, [Работа в генераторах, усилите-: | генераторах на СВЧ |лях СВЧ и импульсных схемах * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. t? Модуль коэффициента передачи | ^21э I на частот^ Ю0 МГц. 206
Продолжение табл. IV.25 транзистора i 1 ! 1 П607 300/30 Л00/1,5 3 250 20—80 оО 50 500 500 30 '25 1,5 300 600 П607А 300/30 500/1,5 3 350 СО—200 00 50 ¦-оо 500 30 П608 300/30 ПС08А 300/3i 500/1,5 500/1,5 3 250 40-120 50 500 500 25 25 ..5 300 600 1,5 _ +85 -50 о 1 1,5 +85 | -50 2 - 1,5 300 600 1,5 +85 -50 1 « ! - 3 '250 ЬО—240 90 50 500 500 30 25 1,5 300 соо _ 1,5 - +85 | _ао П608Б 500/50 500/1,5 3 250 40-120 90 50 500 500 50 П609 300/3 0 500/1,5 3 250 40—120 -'20 50 50 С 500 30 40 1 25 1,5 300 СОО 1,5 1,5 300 СОО - 1,5 - | +85 +85 | -50 | 2 | 2 1 - | - -50 2 1 ™ ПО 09 А 300/30 500/1,5 3 250 80-540 12У 30 500 300 30 2 г П609Б 00/50 500/1,5 3 520 80-240 120 50 500 500 30 10 1,5 1 1,5 300 600 - 1,5 - +85 300 600 | 1.5 +85 —50 j —50 1 2 - 2 1 " р — п — р, германий IV.30, в Работа в генераторах коротких и ультракоротких волн и импульсных схемах 207
Основные данные транзисторов бцльшой мощности низкочастотных Наименование параметра Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напря- жении на коллекторе, В обратный ток эмиттерного перехода при напряже- нии ?/эб% В Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Усилительные параметры коэффициент передачи тока граничная частота усиления по току Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопротив- лении в цепи базы напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — корпус тепловое сопротивление переход — среда Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов Основное назначение Обозначе- ние 1 Кб. О 'эб. о "к 'к fh2\6 икбт ^кэЯ ^эбт . 'кт 16т Рт ^макс ''МИН Яп. к Яп. с Единица измерения мА мА В А — кГц В В В В А Вт Вт °С °С °С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение 208
Таблица IV.26 Тип транзистора П4АЭ П4БЭ П4ВЭ П4ГЭ П4ДЭ 0,5/10 0,4/10 0,4/10 0,4/10 0,6/10 0,6/10 0,6/10 0,6/10 10 10 10 >5 15—40 >10 15—30 150 150 150 150 60 70 40 60 50 60 35 50 50 60 35 50 1,2 1,2 1,2 U2 20 20 20 20 +85 +85 +85 +85 -55 —55 -55 —55 р — п — р, германий IV.31, а Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей звуковых частот
Обозначение 7кб. о ^б. о •и fh2l6 ик6т uk*R иэбт ^кт !6т ?т Рт т Т 'макс ^мин Единица измерения мА мА В А - кГц В В В А А Вт Вт °С °С *п. к | °С/Вт ^п. с *С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тип П213 0,15/45 0,3/15 5 0,2 20—50 150 45 30 15 5 0,5 - 11,5 +85 -60 3,5 35 П213А 1/45 0,4/Ю 5 0,2 >20 150 45 - 10 П213Б | П214 1/45 0,4/10 5 0,2 >40 150 45 ~ 10 5 | 5 0,5 - 10 -Ь85 -60 4,0 35 0,5 - 10 +85 -60 4,0 35 0,3/60 0,3/15 5 0,2 • 20—60 150 60 45 15 5 0,5 - 10 +85 -60 4,0 35 fj — П — р, Работа в жения схемах переключения, выходных кас 210
Продолжение табл. IV.2в транзистора П214А ОД/60 П214Б 0,15/60 к 0,3/15 1 0}3/15 5 0,3 Щ L5Q 60 - 0,2 v> ' ^в^-150 15.0 60- 1 - 5 5 0,5- _ 10 0,5 11,5 +85 . +85 It -60 —60 4,0 Г 3,fr 35 35 П214В 1,5/60 0,4/10 5 0,2 >20 L50 60 1-0 5 0,5 - +85 - 4,0 35 П214Г 1,5/60 0,4/10 5 0,2 ** 150 60 10 5 0,5 _ 10 +85 -60 4,0 35 П215 [ 0,3/80 0,3/15 5 0,2 20—150 150 80 60 15 5 0,5 - 10 +85 —60 4,0 35 германий IV.31, 6 кадах усилителей НЧ, преобразователях и стабилизаторах постоянного напря- 211
Обозна- чение 7кб. о /эб. о 'к &21э fh2\6 икбт UKBR иэбт 'к« J6m ?т Рт т ^макс Т 'мин ^п. к ^п. с Единица измерения мА мА В А - кГц В В В А А Вт Вт °С d °С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тип П216Б | 1,5/35 0,75/15 3 2 >10 100 35 35 15 7,5 0,75 - 24 +85 —60 2,5 35 П216В 2/35 0,75/15 3 2 >30 100 35 35 15 7,5 0,75 24 +85 -60 2,5 35 П216Г 2,5/50 0,75/15 3 2 >5 100 50 50 15 7,5 0,75 24 +85 -60 2,5 35 П216Д 2/50 0,75/15 3 2 15-30 100 50 50 15 П217В 3/60 0,75/15 3 2 15—40 100 60 60 15 7,5 7,5 0,75 0,75 - | - 24 +85 —60 2,5 35 24 +85 -60 2,5 35 П217Г 3/60 0,75/15 3 2 15-40 100 60 60 15 7,5 0,75 - 24 +85 -60 2,5 35 р — п — р, германий IV.31, б Работа в схемах переключения, выходных каскадах усиления НЧ преобразователях и стабилизаторах на- пряжения и тока * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Крутизна переходной вольтамперной характеристики у2\э = 1,4 — 2,1 А/В *** Предельная частота ?т. 212
Продолжение табл. IV.26 транзистора ГТ701А | 6/60 - 2 5 10 50*** - 55 15 12 - - 50 +85 -60 1,2 - р — п — р, германий IV.31, в Работа в системах за- жигания двигателей, преобразователях на- пряжения ГТ703А | 0,05/20 0,05/10 1 0,05 30—70 10*** - 20 - 3,5 - 1,6 15 +85 -60 3 ГТ703Б 0,05/20 0,05/10 1 ¦ 0,05 50-150 10*** - 20 - ! 3,5 1 - 1,6 15 +85 -60 3 - р - ГТ703В | 0,05/30 0,05/10 1 0,05 30-70 ю*** - 30 ~ 3,5 - 1.6 » -60 3 ГТ703Г | 0,05/30 0,05/10 1 0,05 50-ПО - 30 - 3,5 1,6 15 +85 -60 3 - п — р, германий ГТ703Д 0,05/30 0,05/10 1 0,05 20-45 10*** - 40 - 3,5 - 1,6 15 +85 -60 3 - IV.31, г Работа в выходных каскадах У НЧ радиовещательных приемников, телевизоров, магнитофонов
Основные данные транзисторов большой мощности среднечастотных Наименование параметра Обозначе- ние 1 Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напря- жении на коллекторе, В /кб. о обратный ток эмиттерного перехода при напряже- нии ?/эо-, В 1эЬ. о Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Усилительные параметры коэффициент передачи тока «21э предельная частота усиления по юку Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. к. в цепи эмиттера U коп напряжение коллектор — эмиттер при сопротивле- нии в цепи базы U кэк напряжение эмиттер — база Usbm постоянный ток коллектора постоянный ток базы 'бп постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температурил переход^ 'мин тепловое сопротивление переход — корпус ^П. к тепловое сопротивление переход — среда Тип перехода, материал Переход, материал Конструкция и расположение выводов Рисунок Основное назначение Назначение 214
Таблица IV.27 Тип транзистора П702 | П702А 5/70 5/3 10 1 >25 4 60 60 3 2 0,5 4 40 + 120 -55 2,5 33 5/70 5/3 10 1 >Ю 4 60 60 3 2 0,5 4 40 +120 -55 2,5 33 п — р — п, кремний IV.32, а Работа в«усилитель- ных и генераторных схемах на частотах до 5 Мгц КТ801А 10/80 2/2,5 5 1 13-50 10 80 80 2,5 2 0,4 - 5 4-150 -60 2 - КТ801Б 10/60 2/2,5 5 1 20—100 10 60 60 2,5 2 0,4 - 5 +150 -60 2 - п-~р — п, кремний IV.32, б Работа в кадровой и строчной раз- вертке телевизоров КТ802А 60/150 40/3 10 2 >15 10 ' 150 120 3 5 3 50 + 150 —20 2,5 30 ГТ804А 5/100 3/0,5 10 5 20—50 10** 100 100 2 10 2 1,2 15 +65 —25 2 40 ГТ804Б 4/140 3/0,5 10 5 20—50 10** 140 140 2 10 2 1,2 15 +65 —25 2 40 ГТ804В 3,5/190 3/0,5 10 5 20—50 10** 190 190 2 10 2 1,2 15 +65 -25 2 40 п—р—п, 1 кремний 1 Р — п — р, германий IV.31, г IV.32, г Работа в выходных каскадах строч- ной развертки телевизоров, преобра- зователях и импульсных схемах 215
Обозначение 7кб. о 7эб. о "к 'к Л21э fx ^кбт ^эбт 7кт 7бт РТ m ^макс ^мин ^п. к ^п. с Единица измерения мА мА В А - МГц В В В А А Вт Вт °С °С °С/Вт °С/Вт Переход, материал Рисунок Назначение Тиг КТ805А | 10/160 100/5 10 2 >15 20 180 160 5 5 2 3 30 + 150 -55 3,3 30 КТ805Б 10/135 100/5 10 2 >15 20 135 135 5 5 2 3 30 + 150 —55 1 3,3 30 КТ803А ~ 50/4 10 5 10—70 7 - 60 4 10 - 5 60 + 150 -40 1,66 - п — р — п, кремний IV.31,3 Работа в мощны? [ усилителях и генераторах ВЧ * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Граничная частота усиления по току /^216* 216
Продолжение табл. IV.27 транзистора КТ806А - 5/1,5 - 10 >10 ю** 75 75 1,5 20 3 2 30 +85 -55 2 - р — / КТ806Б - 5/1,5 - 10 >10 10** 100 100 1,5 20 3 2 30 +85 -55 2 - КТ806В - 5/1,5 - ,0 >ю | 10** 120 120 1,5 20 3 2 30 +85 -55 2 - ч ¦— р, германий IV.31, г Работа в схемах мощных импульс- ных усилителей, в преобразова- телях тока и напряжения КТ807А - 15/4 5 0,5 15-45 5** - 100 4 0,5 0,2 - 10 +120 —40 - - п — р — п КТ807Б - 15/4 5 0,5 30-100 5** - 100 0,5 0,2 10 +120 -40 - , кремний IV.32, в Работа в каскадах строчной развертки телевизоров КТ808А - 50/4 3 6 10-50 7 - 120 4 10 4 - 50 +150 -60 2,5 п — р — IV ТК809А - 50/4 5 2 15-100 5 400 4 3 1,5 - 40 +150 —60 2,5 - п, кремний 31, г Работа в переключаю» щих и импульсных устройствах, регу- лирующих элементах стабилизаторов
Основные данные транзисторов большой мощности высокочастотных Наименование параметра Обоз на че- Параметры постоянного тока* обратный ток коллектора при напряжении UK& В укб. i обратный ток эмиттера при напряжении U3q, В 'эб.. Режим измерения параметров напряжение на коллекторе ток коллектора Усилительные параметры коэффициент передачи тока Л21э предельная частота усиления Предельные параметры напряжение коллектор — база 7кбт напряжение коллектор — эмиттер JK3R напряжение эмиттер — база ^эбт постоянный ток коллектора постоянный ток базы !бт постоянная мощность рассеиваемая транзистором без теплоотвода постоянная мощность рассеиваемая транзистором с теплоотводом Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход — корпус ^п. ] тепловое сопротивление переход — среда ^п. ( Тип перехода, материал Переход, материал Конструкция и расположение выводов Рисунок Основное назначение Назначение 218
Таблица IV.28 Тип транзистора КТ902А | 10/70 100/5 1© t >15 35 65 110 5 5 2 - 30 +150 -60 3,3 - п — р — п, кремний КТ903А j - 50/4 10 15—70 120 60 60 4 3 - 30 +150 -40 3,33 КТ903Б | - 50/4 10 2, 40—180 120 ЬО 60 4 3 - - 30 +150 1 -40 3,33 I - п —¦ р — п, кремний IV.31, г Работа в высокочастотных уси- лительных и генераторных схемах КТ904А | КТ904Б | - 0*3/4 28 0,2 >3,5*« 350 60 60 4 0,8 0,2 - 5 +120 -40 18 - - 0,-3/4 28 0,2 >3** 300 60 60 4 0,8 0,2 ~- 5 -f-120 -40 18 - п — р — п, кремний IV.32, д ГТ905А | ГТ905Б 2/7f> >/0,4 10 3 35—100 60 75 75 - 3 0,6 1,2 6 +85 -55 50 2/75 5/0,4 10 3 35—100 60 75 60 3 0,6 1,2 +85 —55 9 50 р — л —• р, германий IV.32, г Работа в усилительных, генераторных и импульсных схемах
Единица измерения КТ907А КТ907Б КТ908А Тип КТ908Б мА мА 0,35/4 0,35/4 300/5 300/5 28 28 0,4 0,4 >3,5* >3* 8-60 >20 МГц 350 300 30 30 140 140 60 60 100 60 10 0,4 0,4 Вт 1,35 1,35 Вт 50 50 + 120 4-120 +150 +150 °С -40 -40 —55 —55 °С/Вт 7,5 7,5 °С/Вт Переход, материал п — р — п, кремний п — р — п, кремний Рисунок IV.32, д IV.31, г Назначение Работа в радиотехниче- ских устройствах широ- кого применения Работа в ключевых стабили- заторах и преобразователях * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Модуль коэффициента передачи тока | ^21э I на частоте 100 МГц. 220
Продолжение табл. IV.28 транзистора КТ909А _ 4/3,5 01 1,5 3,5 350 - 60 3,5 2 1 27 27 + 120 —40 5 - КТ909Б - 8/3,5 0,1 3 5 500 - 60 3,5 4 2 54 54 +120 —40 2,5 - , п — р — п, кремний IV.30, д Работа в усилителях, умно- жителях частоты и автогенера- торах в УКВ диапазоне КТ9ПА 5/55 2/3 1,5 0,1 2,5 1000 55 40 3 0,4 - 3 - +120 -40 - 33 ! КТ911Б 5/55 2/3 3 0,1 2 800 55 40 3 0,4 - 3 - +120 • -40 - 33 | КТ911В 5/40 2/3 10 0,1 2,5 1000 40 30 3 0,4 - 3 + 120 -40 - 33 | КТ911Г 5/40 2/3 10 0,1 2 800 40 30 3 0,4 3 - + 120 —40 - 33 п — р — п, кремний IV.32, е Работа в усилительных \ на СВЧ \ генераторных схемах 221
Термостабильность каскада на транзисторе принято оценивать коэффициентом нестабильности который характеризует изменение коллекторного тока при изме- нении обратного тока коллектора /kq o вследствие изменения температуры или дрейфа во времени. Рис. IV.33. Схемы питания транзисторов: а — о одним источником питания; б — о двумя источниками пи- тания. Рис. IV.34. Комбинированная схема питания транзисто- ра с обратными связями по току и напряжению. Существует два типа схем питания транзистора! ехема с одним общим источником питания (рис. IV.33, а) и схема с двумя раздель- ными источниками — эмиттерным и коллекторным (рис. IV,33, б). Коэффициент нестабильности 5нэтих схем определяется по формуле! где Здесь /?5 — приведенное сопротивление в цепи базы; /?э' — приведен* ное сопротивление в цепи эмиттера. Приравнивая нулю или бесконечности соответствующие сопро- тивления в схемах, можно получить любую из возможных схем питания транзисторов и соответственно формулу для расчета коэф- фициента SH. При питании от одного источника наибольшее распространение получили три схемы: схема с обратной связью по току (#4 = #з = == 0), схема с обратной связью по напряжению (/^ = оо, R3 = #4 = 222
= RK = 0), комбинированная схема с обратными связями по току и напряжению (#4 = RK = 0). Из всех схем с одним источником питания наиболее стабильна последняя '(рис. IV.34). Коэффициент нестабильности этой схемы определяется по формуле: При питании от двух источников наиболее распространена схема с сопротивлениями в цепях эмиттера и коллектора (при /?4 = = 0 и R$ = °°)- Эта схема наиболее стабильна и имеет SH « 1, Рекомендуется брать 5Н = 1,5—2 при высоких требованиях к ста- бильности; в радиолюбительской практике приемлемо SH = 2—5- При желании получить SH « 1 следует применять схему с двумя источниками питания. Совмещая методы стабилизации рабочей точки транзистора при помощи отрицательных обратных связей по току и напряжению с применением термозависимых элементов (терморезисторов, дио- дов* смещенных в обратном направлении), возможно получить коэффициент нестабильности 5« = 1 и даже меньше. Схемы с применением термозависимых элементов обладают большими КПД, входным сопротивлением и усилением по сравне- нию с обычными схемами термостабилизации и могут быть исполь- зованы для работы в более широком диапазоне температур. Следовательно, при проектировании высокостабильных схем необходимо выполнение следующих рекомендаций: 1. Включение в цепь эмиттера резистора. При достаточно большом сопротивлении этого резистора ток в цепи коллектора не будет зависеть от параметров транзистора. 2. Включение в цепь базы (между базой и эмиттером) резисто- ра минимально возможной величины. Для транзисторов малой мощности величина сопротивления не должна превышать несколь- ких килоомов, для мощных транзисторов — нескольких омов (если нет особых указаний). 3. Введение в усилительные каскады отрицательной обратной связи, стабилизирующей выходные параметры схем. 4. Использование в схемах специальных элементов (терморе- зисторов или диодов) для компенсации температурных изменений параметров. Необходимо, чтобы термокомпенсирующие элементы располагались в непосредственной близости от тех транзисторов, изменение параметров которых компенсируется. Проверка работоспособности транзисторов может быть прове- дена измерением токов, протекающих через переходы в прямом и обратном направлениях. Проверка с помощью авометра. Если к базе транздстора р—п—р- типа подключить положительный полюс внутренней батареи оммет- ра, то "переходы будут закрыты и омметр покажет большое сопротив- ление между базой и коллектором или базой и змиттером (рис. Если же к базе подключить отрицательный полюс источника, омметр покажет малое сопротивление между базой и коллектором или эмиттером (рис. IV.35, б). Для транзисторов п—р—п-тша полярности меняются на обратные. 223
Прямое сопротивление перехода имеет обычно величину поряд- ка десятков или сотен омов, обратное — сотен килоомов или еди- ниц мегомов. У кремниевых маломощных транзисторов оба со- противления могут быть выше, а у мощных германиевых — ниже. Необходимо учесть, что предельно допустимое напряжение на переходах для ряда транзисторов (в основном высокочастотных, например П401—П403) меньше, чем напряжение батареи некоторых авометров. Для проверки этих транзисторов необходимо применять авометры с напряжением батареи не более 1 В. Проверка большин- ства низкочастотных транзисторов, у которых допустимые напря- жения на переходах составляют 10—20 В. может производиться обычными авометрами. Рис. IV.35. Схемы измерения сопро- тивления переходов транзистора: а — обратного; б — прямого Рис. IV.36. Схема проверки коэффициен- та усиления транзис- тора по току. Проверка с помощью батареи и миллиамперметра. Этим методом возможно ориентировочно измерить усиление транзистора по току в схеме с общим эмиттером /г21э (|3). Для этой цели необходимо собрать схему (рис. IV.36). При подключении источника напряже- ния Е A,5—4,5 В) через миллиамперметр будет протекать ток /к. Коэффициент усиления определяется следующим выражением: Ток базы можно определить по формуле Отсюда Величина [/бэ равна примерно 0,2 — 0,3 В. Если ЕИСТ = 4,5 В (напряжение свежей батареи КБС-0,5), a Rum выбрать равным, например, 43 кОм, то 224
Рекомендуется начинать измерения с больших величин RmM (напри- мер, 240 кОм). При этом ^21э ^ ^ к* Если показания миллиамперметра окажутся малыми, переходят к меньшим величинам RU~M. Резистор R предназначен для предохранения прибора на случай замыкания внутри проверяемого транзистора. Его сопротивление составляет 330 Ом. При ?ист = 1,5 В значения RmM и R соответст- венно уменьшают. Для радиолюбительских целей можно рекомендовать портатив- ный испытатель транзисторов Л2-1 для измерения коэффициента усиления в схеме с общей базой (см. § 5 пл. XII). Рекомендации пс применению транзисторов. Выбор транзис- торов должен производиться в соответствии с их назначением. В предварительных каскадах усилителей низкой частоты могут при- меняться любые низкочастотные транзисторы. Только в первом каскаде, высокочувствительных усилителей рекомендуется исполь- зовать специальные малошумящие транзисторы. В схемах, работающих в области высоких частот, рекомен- дуется использовать транзисторы, у которых предельная частота fT в 3—5 раз больше максимальной рабочей частоты каскада. Мощные транзисторы не рекомендуется использовать в мало- мощных режимах при малых токах коллектора (их работа будет неустойчивой). В каскадах, работающих в ключевых и импульсных режимах, следует применять транзисторы соответствующих типов. Расчет схем и выбор режима транзисторов должны произво- диться с учетом температурных и временных изменений их пара- метров. В табл. IV.29 приведены критерии годности транзисторов в процессе эксплуатации и хранения. Таблица IV.29 Критерий годности транзисторов при изменении их параметров Параметр Обратный ток коллекторного перехода Обратный ток эмиттерного пере- хода Коэффициент усиления по току Коэффициент усиления по току при большом сигнале Коэффициент шума Критерий годности транзистора Примечание. Буква «с» обозначает сдаточную норму по ТУ. Необходимым условием устойчивой работы транзистора явля- ется большое сопротивление постоянному току в цепи эмиттера и малое — в цепи базы (между базой и эмиттером). Для повышения надежности и долговечности транзисторов сле- дует: 225
1. Снижать рабочую температуру транзисторов. Оптимальным является Диапазон темпердтур от —5 до 40° С. 2. Снищаг\ рабочие напряжения и токи до величин, не превы- шающих 0,? предельных. Недопустимо использовать транзисторы в предельных режимах по двум параметрам одновременно. 3. Защищать транзисторы от перенапряжений, применяя ста- билитроны, демпфирующие цепи, ограничивающие диоды, а также от перегрузок по току, включая последовательно с выводами эМит- тера и коллектора токоогргничивающие сопротивления. 4. Не допускать работы транзистора хотя бы с времен- но отключенной базой. Отвод тепла является одной из главных задач при конст- руировании радиоаппаратуры. Теплоотводящие элементы дол- жны рассчитываться таким об- разом, чтобы их тепловое со- противление обеспечивало нор- мальную теплопередачу от корпуса транзистора к окру- жающей среде, а температура перехода транзистора не пре- вышала допустимую. При сво- бодной компоновке элементов внутри аппаратуры целесообразно использовать специальные ра- диаторы или располагать транзисторы непосредственно на шасси прибора. Радиаторы бывают пластинчатыми, ребристыми одно- сторонними (рис. IV.37, а) и ребристыми двусторонними (рис. IV.37, б). В табл. IV.30 приведены размеры радиаторов, рассчитан- ных на различные рассеиваемые мощности при температуре окру- жающей среды до 60° С. а - 6 Рис. IV.37. Ребристые радиаторы: а — односторонний; б — двухсторонний. Размеры радиаторов Таблица IV.30 Тип радиатора Пластинчатый Ребристый одно- сторонний Тип транзистора П302 П601 П213 — П215 П213 — П215 Рассеивае- мая мощ- ность, Вт 5 6 1 2 3 4 1 2 3 4 4 6 8 Размеры теплоотвода, мм L х / 90X90 юохюо 50X50 75X75 100X100 похпо 40X40 50X50 65X65 90X90 60X60 80X80 100x100 h 4 4 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 3 k - - - 12 20 20 А - — 4 5 4 Ь - - - 7 7 10 Число ребер. - 1 1 I I - 7 9 9 226
При плотной компоновке элементов внутри аппаратуры или больших мощностях рассеивания в приборе применение радиаторов, расположенных внутри блока, становится малоэффективным. В ^том случае целесообразно располагать мощные транзисторы не- посредственно на корпусе прибора или на специальных радиаторах, контактирующих с внешней средой. При креплении транзисторов к радиатору необходимо обеспе- чить надежный тепловой контакт. Контактирующая с трая&исто- ром поверхность радиатора должна иметь хорошую плоскостность, не иметь заусениц или царапин. Для каждого вывода транзистора следует просверливать отдельное отверстие минимального диа- метра. Крепление транзистора к радиатору должно производиться с использованием всех предусмотренных средств (болты, фланцы, резьбовые отверстия). Для электрической изоляции транзлстора от радиатора можно использовать прокладки из слюды, фтороплас- товой пленки толщиной в несколько десятков микрон, металлоке- рамическне прокладки, а также радиаторы с глубоким анодирова- нием. Во всех случаях необходимо стремиться к электрической изо- ляции радиатора от корпуса прибора, а не к изоляции транзистора от радиатора. Если в сх^еме используется несколько ¦транзисторов, включен- ных параллельно, необходимо обеспечить хороший тепловой кон- такт между ними. Только в этом случае тепловой режим приборов 0удет устойчивым и идентичным. Располагать такие транзисторы необходимо на общем теплоотводе. В противном случае перегрев одного из транзисторов приведет к увеличению мощности, рассеи- ваемой этим прибором за счет уменьшения нагрузки на остальных. Правила установки и включения транзисторов. 1. Крепление транзисторов производить за корпус (мощные транзисторы крепить при помощи предусмотренных конструкций средств: болтов, спе- циальных фланцев). 2. Изгиб выводов производить на расстоянии не менее 10 мм от корпуса (если нет других указаний). Изгиб жестких выводов мощных транзисторов запрещается. 3. Не располагать транзисторы вблизи элементов с большим тепловыделением (мощных электронных ламп, силовых трансфор- маторов и т. д.). 4. Не устанавливать транзисторы в сильных магнитных полях как постоянных, так и переменных. 5. Пайку производить не ближе 10 мм от корпуса транзистора. Необходимо обеспечить теплоотво-д между местом пайки и корпу- сом. Время пайки должно быть минимальным B—3 с). Следует применять низкотемпературные припои. Температура припоя не должна превышать 260° С (например, припой ПОС-40). 6. Выводы бааы включать в схему первыми и отключать по- следними. Запрещается подавать напряжение на транзистор с от- ключенной базой. 7. Замену транзисторов в схеме производить только при выклю- ченных источниках питания. § 3. Полевые транзисторы Полевые транзисторы — универсальные активные приборы, приме- няемые в широком классе радиоэлектронных устройств. Суще- ствует две разновидности полевых транзисторов: полевые тран- 227
зисторы с р—я-переходом и полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП транзисторы). Работа полевых транзисторов основана на движении основных носителей в полупроводнике. Управление током в выходной цепи осуществляется управляющим напряжением, поэтому их усили- тельные свойства, как и у электронных ламп, характеризуются кру- тизной. Полевой транзистор состоит из полупроводникового стержня (канала) с омическим выводом от каждого конца. На поверхности канала с противоположных сторон формируется р—п-переход таким образом, чтобы он был параллелен направлению тока. Вы- вод, от которого носители начинают свой путь (положительный для р-канала и отрицательный для я-канала), называется исто- ком, противоположный вывод, к которому приходят носители, называется стоком. Третий вывод от р—/г-перехода называется затвором. Электрическое поле, создаваемое затвором, изменяет плот- ность носителей зарядов в канале, т. е. изменяет величину про- текающего тока. Так как управление происходит через обратно смещенный р—я-переход, сопротивление между каналом и управ- ляющим электродом велико, а ток затвора мал. В полевых транзисторах с МОП-структурой затвор отделен от канала тонким изолирующим слоем. При очень тонком изолирую- щем слое проникновение поля в.канал не затрудняется, а ток за- твора при этом значительно уменьшается и не зависит от полярности приложенного к затвору напряжения (в отличие от полевых тран- зисторов с р—я-переходом). Каналы полевых транзисторов с МОП-структурой по физичес- ким свойствам разделяются на встроенные (обедненного типа) и индуцированные (обогащенного типа). По встроенному каналу течет ток в отсутствие напряжения на затворе, если приложить на- пряжение между стоком и истоком. Это так называемый начальный ток стока. Величиной тока стока можно управлять, изменяя вели- чину и полярность напряжения между затвором и истоком. При некотором положительном напряжении затвор ¦*— исток транзис- тора с р-каналом или отрицательном транзистора с /г-каналом ток в цепи стока прекращается. В полевом транзисторе с индуцированным каналом при отсут- ствии напряжения на затворе ток между стоком и истоком очень мал. При подаче на затвор транзистора с р-каналом отрицатель- ного напряжения (положительного для транзистора g я-каналом) по отношению к истоку ток между стоком и истоком увеличи* вается. Полевой транзистор в качестве элемента схемы представляет собой активный несимметричный четырехполюсник, у которого один из зажимов является общим для цепей входа и выхода. В за- висимости от того, какой из электродов полевого транзистора под- ключен к общему выводу, различают схемы: с общим истоком и входом на затвор; с общим стоком и входом на затвор? с общим затвором и входом на исток. Варианты схем включения полевого транзистора показаны на рис. -IV.38. По аналогии с ламповой электроникой, где за типовую принята схема с общим катодом, для полевых транзисторов типовой явля- ется схема с общим истоком, и характеристики элементов четырех- 228
полюсника удобней всего определять в системе проводимостей, или ^-параметров. В общем виде уравнения четырехполюсника в системе ^-параметров записываются так: Рис. IV.38. Схема включения полевых транзисторов: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затвором Рис. IV.39. Эквивалентная схема по- левого транзистора. где 7г, /2» ^i» ^2 — соответственно малые приращения токов и на- пряжений на входе и выходе четырехполюсника. Эквивалентная схема полевого транзистора, элементы которой выражены через ^/-параметры, приведена на рис. IV.39. При таком подключении каждая из проводимостей имеет физический смысл. Входная проводимость определяется проводимос- тью участка затвор — исток Узя = Ун + Ум- Выходная проводимость определяется проводимос- тью участка сток — исток УСЯ = #22 + У2Ъ Функция прямой пере- дачи определяется крутиз- ной вольтамперной харак- теристики S = у21 — у12. Функция обратной передачи определяется проходной проводи- мостью уш = уп. Эти параметры принимаются за первичные параметры поле- вого транзистора, используемого в качестве четырехполюсника. Если первичные параметры четырехполюсника для схемы с общим истоком определены, то можно произвести расчет параметров для любой другой схемы включения полевого транзистора. Вольтамперные характеристики полевого транзистора содержат в себе информацию о его свойствах во всех режимах работы и о связях параметров между собой. По вольтамперным характеристи- кам можно определить ряд параметров, не приводимых в справоч- ной литературе, а также произвести расчеты цепей смещения, стабилизацию режима, оценку работы транзистора в широком диапазоне токов и напряжений. Обычно используют два семейства статических вольтамперных характеристик: сток-затворные (пе- реходные) и стоковые (выходные). 229
Сток-заДворкые характеристики отражают зависимость тока стока от напряжения между затвором, и истоком» На рис. IV.40 приведены сток-затворные характеристики различных типов поле« вых транзисторов. Рис. IV.40. Сток-затворные характеристики полевых транзисторов: а —е р — n-переходом; б — 6 встроенным каналом; в — о индуцированным ка- яалом. Выходные (стокорре) характеристики отражают зависимость тока стотка от напряжения Йа стоке при фиксированных значениях напряжения затвор *— исток. Вы- ходные характеристики приве- дены на рис, IV.41. Выходные ха- рактеристики полевого транзисто- ра имеют участок насыщения: начиная с некоторого напряжения между стоком и истоком ток /0 практически не увеличивается. При напряжении сток —* и$ток Ucn большем Определенной вели- ч.ны происходит пробой канала. Основные параметры полевых транзисторов. Крутизна переход- ной характеристики S — отноше- ние переменной составляющей тока стока к вызвавшему ее ма- лому переменному управляющему напряжению между затвором и Рис. IV.41. Выходные (стоко-" вые) характеристики полевого транзистора. истоком. Крутизна 5 измеряется обычно на низкой частоте E0— —1500 Гц) в заданном для данного типа транзистора режиме по по- стоянному току ((/ви, /с). Начальный ток стока 1Q н «¦» ток в цепи стока при непосред- ственном соединении затвора с истоком и заданном напряжении "сн- Ток затвора /3 — постоянная составляющая тока затвора при соединенных между собой стоке и истоасе и определенном н-алрялсе- нии затвор — исток. Напряжение отсечки U0TQ — напряжение между затвором 230
и истодом, при котором ток стока снижается до весьма малой вели-» чины (обычно 10 мкА), Пороговое напряжения ?/цор — напряжение между затвором и истоком транзистора 0 индуцированным каналом, по достиже- нии которого возникает ток стока заданной малой величины (обычно 10 мкА). Пороговый ток /пор — некоторое малое значение тока стока, условно принятое за критерий возникновения (прекращения) электропроводности канала. Шумовые свофтва полевых транзисторов оцениваются коэффи- циентом шума гш, который определяется как отношение полной мощности шумов в цепи стока к части мощности, вызываемой тепло- Рис. IV.42. Зависимость коэффициента шума транзисторов от частоты и выходного сопротивления источника сигнала. выми шумами внутреннего сопротивления источника сигнала. Измеряют коэффициент шума в заданном режиме по постоянному току Uca> /с на определенной частоте. Коэффициент шума полевых транзисторов мало зависит от напряжения сток — исток, тока стока и окружающей температуры (ниже +50° С). Коэффициент шума монотонно возрастает с уменьшением частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала. На рис. IV.42 представлена ти- пичная зависимость коэффициента шума полевого транзистора от частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала. Частотные свойства полевых транзисторов определяются по- стоянной времени RC цепи затвора. Поскольку величина входной емкости Свх у транзисторов с р—м-переходом велика (десятки пико- фарад), работа в усилительных каскадах с большим входным сопро- тивлением ограничивает применение, их частотами, равными нес- кольким сотням килогерц — единицам мегагерц. При работе в переключающих схемах скорость переключения полностью определяется постоянной времени RC цепи аатвора. У полевых транзисторов с изолированным затвором входная ем- кость значительно меньше, поэтому их частотные свойства намного лучше, чем у полевых транзисторов с р-^-/г-переходом. Ориентиро- вочно значение предельной частоты в МГц можно определить по формуле 231
где S — крутизна переходной характеристики в мА/В, С11и — емкость (в пФ) между затвором и истоком при коротком замыкании по пере- менному току выходной цепи. Предельные параметры полевых транзисторов ограничивают область допустимых режимов работы К ним следует отнести: мак- симальный ток стока /е мак0,» максимально допустимые напряже- ния между электродами Ьт% маке, U3Q макс> /Уаи# иат\ максимально допустимую мощность рассеива- ния Рмак0, максимальную и мини- J^hA мальную температуры окружаю- щей среды Гср< шкс, Гср. мин. Тепловые параметры полевых транзисторов характеризуют ус- тойчивость их при работе в ши- роком диапазоне температур. При Рис. IV.43. Сток-затворные характеристики полевого транзистора КП102Е при различной температуре и ?/в«-10В. изменении температуры свойства полупроводниковых материалов изменяются. Это приводит к изменению параметров полевых тран- зисторов, и, в первую очередь, к изменению тока стока, крутизны и тока затвора. Зависимость изменения тока стока от температуры определя- ется двумя факторами: контактной разностью потенциалов р—п- перехода и изменением подвижности основных носителей в канале. При повышении температуры контактная разность потенциалов уменьшается, сопротивление канала падает, а ток увеличивается. С другой стороны, повышение температуры приводит к уменьшению подвижности носителей в канале и уменьшению тока стока. При определенных условиях действие этих двух факторов взаимно ком- пенсируется и ток стока полевого транзистора перестает зависеть от температуры. На рис. IV.43 приведены сток-затворные характерис-. тики при различных температурах окружающей среды и указано положение термостабильной точки. 232 Рис. IV.44. Зависимость оф- ратного тока затвора поле- вого транзистора KJI102 от температуры при UCVL = = -10 В и1/8И«+1В.
Рис. IV.45. Графические обозначения полевых транзисторов: а —с р—n-переходом и р-каналом; [б — с р—n-переходом и /г-каналом; в — МОП g встроенным р-каналом обедненного типа; 'г —МОП о встроенным /г- каналом обедненного типа; д —МОП с индуцированным р-каналом обогащен- ного типа; е — МОП с индуцированным я-каналом обогащенного типа. Рис. IV.46. Полевые транзисторы. Зависимость крутизны переходной характеристики от темпера- туры у полевых транзисторов такая же, как и у тока стока. С рос- том температуры ток затвора увеличивается. Хотя это увеличение в абсолютных величянах и незначительно, его надо учитывать в схе- мах, где в цепи затвора стоит большое сопротивление смещения. В этом случае изменение тока затвора может вызвать существенное изменение напряжения на затворе полевого транзистора и изменение режимов его работы. Температурная зависимость тока затвора по- левого транзистора с р—я-переходом приведена на рис. IV.44. В полевых транзисторах с изолированным затвором ток затвора практически не зависит от температуры, Графические обозначения полевых транзисторов в электри- ческих схемах показаны на рис. IV.45. Основные данные полевых транзисторов приведены ё табл. IV.31, а конструкция и располо- жение^выводов показаны на рис, IV, 46. 233
Таблица IV.31 Основные данные полевых транзисторов Наименование параметра Ток стока при С/зи = 0 Крутизна характеристики Напряжение отсечки Пороговое напряжение Ток затвора Предельная чаотота усиления Коэффициент шума Входная емкость Проходная емкость Выходная емкость Максимальное напряжение сток — затвор Максимальное напряжение сток —¦ исток Максимальный ток стока Максимальная рассеиваемая мощ- ность Максимальная температура окружа- ющей среды Минимальная температура окружа- ющей среды Тил перехода, тип канала Конструкция и расположение выво- дов Основное назначение Обозна- чение 'о S ^ото ^пор 'э h ^ш сПп С12и С22и ^сз. макс ^си. макс ^с. макс ^макс ^ср. макс 'ср. мин Единица измере- ния мА мА/В В В вА МГц ДБ пФ пФ пФ В В мА мВт Переход, канал Ривунок Назначение Тип КП101г| 0,3 0,15 5 - | 10 - 5 12 5 - 10 - 2 — +85 -40 р - транзистора КП101Д 0,3 0,3 10 - 50 - 10 12 5 - 10 5 — +85 -40 КПЮ1Е 0,3 0,3 10 50 - 12 5 10 5 — +85 -40 п с Р'каналом IV.46, i 1 Работа во входных кас- кадах У НЧ с малым уровнем шумо» 234
Продолжение табл. IV.31 Обозначе- ние 'с 5 ^отс ^пор h ?т С11и С12и С22и ^сз. макс ^си. макс 1с. макс ^макс Тср. макс ^ср. мин Единица измерения мА мА/В В В нА МГц ДБ пФ пФ пФ в в мА мВт °С °С Переход, канал Рисунок Назначение > Тип транзистора КШ02Е 0,18-0,55 0,25 2,8 _ 15 10 10* 10 5 - 15 15 - +70 -55 КП102Ж 0,4—1,0 0,3 4,0 - 15 10 10* 10 5 - 15 15 - - +70 -55 КШ02И 0,7-1,8 0,36 5,5 - 15 10 10* 10 5 - 15 15 +70 -55 КШ02К 1,3—3,0 0,45 7,5 — 15 10 10* Ю б 15 15 - +70 -55 КП102Л 2,4—6,0 0,65 10 - 15 10 10* 10 5 - 15 15 - - +70 -55 р — п с р-каналом IV.46, б; IV.46, в Работа во входных каскадах усилителей низкой часто* ты и усилителей постоянного тока 235
Продолжение табл. IV.81 Обозначе- ние 'с S Соте ^пор 'з Ft С11и С12и С22и Сзс. макс ^си макс 'с. макс ^макс ^ср мако гср. мин Единица измерения мА мА/В В В нА МГц ДБ пФ пФ пФ В В мА мВт °С °с Переход* канал Рисунок Назначение Тип транзистора КП103Е 0,3-0,7 0,4—1,5 0,4—1,8 - 20 - 3 20 8 - 15 10 - 120 +70 —55 кпюзж| 0,55—1,2 0,7-2,2 0,7—2,1 20 - 3 20 8 - 15 10 - 120 +70 - кпюзи 1,0—2,1 0,8-3,0 0,8—2,6 - 20 - 3 20 8 15 10 120 +70 -55 р — п с IV.46, г кпюзк | 1,7—3,8 1,4—4,0 1,4-3,5 - 20 3 20 8 - 15 10 - 120 +70 —55 р-каналом ; IV.46, в КП103Л | 3,0—6,6 2,0—6,0 1,8—3,8 - 20 3 20 8 - 15 10 - 120 +70 —55 кпюзм 5,4—12 2,8-6,0 2,0—4,4 20 - 3 20 8 - 15 10 - 120 +70 —55 Работа во входных каскадах усилителей низкой частоты, усилителей постоянного тока и ключевых схемах 236
Продолжение табл. IV.31 Обозначе- ние 'о S ?>ото ^пор 'з h С11и С12и С22и ^сз. макс ^си. макс As. макс ^мако ^ср. макс ^ср. мин 1 Единица измерения мА мА/В В В нА МГц ДБ пФ пФ пФ В В мА мВт °С °С Переход, канал Рисунок Назначение Тип транзистора КП301Б 0,5.10-в 1.0 4,2 0,3 - 9,5 3,5 1,0 3,5 20 15 200 +70 -40 Индуцированный ка- нал р-типа IV.46, в Работа в высокочас- тотных каскадах ра- диоаппаратуры | КП302А 3-24 5,0 5,0 — 10 3,0 20 8 7.0 20 20 24 300 +100 -60 1 | КП302Б 18—43 7,0 7,0 - 10 - - 20 8 10,5 20 20 43 300 +100 -60 КП302В 33 5,0 10,0 - 10 - 20 8 14 20 20 80 300 +100 -60 Встроенный канал п -типа IV.46, ж Работа в и другой 1 ратуре приемно-усилительной радиоэлектронной аппа- 237
(^зна- чение Л» S Соте ^пор 'з h С11и С12и С22и ^сз. макс ^си макс ^с. макс ^макс ^ср. макс ^ср. мин Едини- измере- ния мА мА/В В В нА МГц ДБ пФ пФ пФ В В мА мВт °С °С Продолжение табл. IV.31 Тип транзистора i €,5-2,5 1,0-4,0 3 - 1 - - 6 2 - 30 25 20 200 +ioe -60 8 0,5-2,5 1,0—4,0 3 1 - * - 6 2 - 30 25 20 200 +•100 —60 кпзозв 1,5-5,0 2,0—5,0 4 - 1 - - б 2 - 30 25 20 200 + 100 —60 кпзозг 3,0-12 3,0-7,0 8 - 0,1 - - 6 2 - 30 25 20 200 +100 —60 кпзозд 3,0-9,0 >2,6 8 - 1 - 4 6 2 - 30 25 20 200 +100 -60 КПЗОЗЕ 5,0-20 >4,0 8 1 - 4 6 2 ~ 30 25 20 200 + 100 -60 кпзозж 0,3-3,0 1,0—4,0 0,3-3,0 - 5 6 2 - 30 25 20 200 +100 -60 кпзози 1,5-5,0 2,0-6,0 0,3-2,0 - 5 - - 6 2 - 30 25 20 200 +100 -60 Переход, канал p-fic /г-каналом Рисунок IV.46, д Назначение Работа во входных каскадах усилителей низкой частоты и усилителей постоянного тока 236
Обозна- чение 'с S ^ото ^пор 'в h <?11и С12и С22и "сз. макс ^си. макс ^с. макс ^макс ^ср. макс ^ср. мин Едини- ца из- мере- ния мА мА/В В В нА МГц ДБ пФ пФ пФ в В мА мВт °С О Переход, канал Рисунок Назначение flpt должение табл. IV 31 Тип транзистора КП305Д | КП305Е КП305Ж КП305И | Не регламентируется 5,2—10,5 6,0 - 1,0 - 7,5 5,0 0,8 - 15 15 15 150 4-125 -60 4,0—8,0 6,0 - 0,005 _ 5,0 0,8 - 15 15 15 150 +125 -60 5,2—10,5 6,0 - 1,0 - 7,5 5,0 4,0-10,5 6,0 1,0 - 5,0 0,8 I 0,8 -~ 15 15 15 150 - 15 15 15 150 + 125 +125 -60 -60 Встроенный канал «-типа IV.46, з Работа в высокочастотных радиоаппаратуры каскадах КП350А 3,5 6,0 6,0 - 5,0 6>0 6,0 0,07 6,0 21/15** 15 30 200 +85 -40 КП350Б 3,5 6,0 6,0 - 5,0 - 6,0 6,0 0,07 6,0 21/15** 15 30 200 +85 -40 КП350В 6,0 ft 6,0 5,0 - 6,0 6,0 0,07 6,0 21/15*л 15 30 200 +85 -4Q Встроенный канал м-типа IV.46, и Работа в высокочастот- ных каскадах радиоап- паратуры * Напряжение шумов в мкВ в диапазоне частот 20Гц—20кГц при закорочен- ном затворе. ** Числитель — напряжение между затвором 1 и стоком, знаменатель — между затвором 2 и стоком. 239
Рекомендации по эксплуатации полевых транзисторов. Полевые транзисторы имеют вольтамперные характеристики, подобные ламповым, и обладают всеми принципиальными преимуществами транзисторов. Это позволяет применять их в ряде схем, где в большинстве случаев использовались электронные лампы, например в усилителях постоянного тока с высокоомным входом, в истоковых повторителях с особо высокоомным входом, в электро- метрических усилителях, в различных схемах реле времени, в /?С-генераторах синусоидальных колебаний низких и инфранизкйх частот, в генераторах пилообразных колебаний, в усилителях низкой частоты, работающих от источников с большим внутренним сопротивлением, в активных /?С-фильтрах низких частот. Полевые транзисторы с изолированным затвором используют в высокочастотных усилителях, смесителях, ключевых схемах. В рекомендации по использованию транзисторов для случая полевых транзисторов следует внести дополнения: 1. На затвор полевых транзисторов с р-п-переходом не рекомен- дуется подавать напряжение, смещающее переход в прямом на- правлении (отрицательное для транзисторов с р-каналом и положи- тельное для транзисторов с /г-каналом). 2. Полевые транзисторы с изолированным затвором следует хранить с закороченными выводами. При включении транзисторов в схему должны быть приняты все меры (заземление паяльника, прибора и т. д.) для снятия статических зарядов, в противном слу- чае возможен пробой полевого транзистора. Целесообразно про- изводить подсоединение полевого транзистора к схеме, предвари- тельно закоротив его выводы.
Глава V МАЛОГАБАРИТНЫЕ МИКРОФОНЫ, ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ И ТЕЛЕФОНЫ Частотная характеристика — графическое изображение зави- симости чувствительности от частоты. Неравномерность частотной характеристики —это отношение максимального значения чувстви- тельности к минимальному значению в рабочем диапазоне частот, выраженное в децибеллах. Номинальное сопротивление нагрузки — сопротивление нагруз- ки, при котором обеспечиваются заданные параметры микрофона. Обычно номинальное сопротивление нагрузки микрофона равно его внутреннему сопротивлению, поскольку при этом в нагрузку отдается максимальная мощность. 241 § 1. Микрофоны Электроакустические характеристики микрофонов. Чувствитель- ность характеризуется выходным уровнем отдачи (уровнем мощ- ности в нагрузке) на частоте 1000 Гц при звуковом давлении 0,1 Н/м2. Уровень отдачи определяется в децибеллах по отношению к 1 мВт. Чувствительность микрофона может быть выражена отношением величины напряжения, развиваемого микрофоном на номинальной нагрузке, к величине звукового давления, воздействующего на диафрагму микрофона. По известному уровню отдачи микрофона определяют напряже- ние на нагрузке. Для этого децибеллы переводят в отношение мощностей и определяют мощность Р, мВт, выделяющуюся на нагрузке микрофона, разделив 1 мВт на полученное отношение. Затем по формуле находят напряжение на нагрузке: где R — сопротивление нагрузки, Ом. Пример. Выходной уровень отдачи микрофона при номиналь- ной нагрузке 600 Ом равен 70 дБ. Определить напряжение на на- грузке. 70 дБ соответствуют отношению мощностей 10^. Мощность на нагрузке Напряжение на нагрузке
Микрофоны для малогабаритных устройств. К микрофонам, применяемым в малогабаритных переносных устройствах, предъяв- ляют обычно невысокие требование: они должны лишь обеспечить достаточную разборчивость речи. Этому удовлетворяют весьма простые по конструкции малогабаритные микрофоны с металли- ческой диафрагмой (мембраной), работающие обычыо в аппаратуре местной и междугородной телефонной свизи и других специальных устройствах, например в слуховых аппаратах для тугоухих. Основные данные малогабаритных микрофонов приведены в табл. V.I. Пьезоэлектрические микрофоны. Принцип действия этих микро- фонов основан на пьезоэлектрическом эффекте. Они характеризу- ются простотой конструкция, высокой чувствительностью и не- большой стоимостью. К недостаткам пьезоэлектрических микрофонов следует отнести высокое внутреннее сопротивление емкостного характера, значи- Таблица V.1 Основные данные малогабаритных микрофонов Тип <« се tS ш ™ й * Ё «•g-sg (XJ К U 1ы i мпэ-з «Звук» «Кристалл» 10 50—100 50—100 100—5000 100—4000 100—4000 20 10 10 5000 3000 035x6 23x16X6 Л Ml М2 2,5** 2** 400-3000 20 24хВх» ДЭМ-4М мк-ю МК-59 У 10 1000*1* 100—200 300-3000 25 355x30 537X16 * П — пьезоэлектрическая; Э — электромагнитная; ЭД — электромагнитная дифференциальная; У — угольная. * * Йа частоте 1 кГц. **¦ На частоте 2 кГц. 242 Характеристика направленности — графическое изображение зависимости чувствительности iv икрофона ца данной частоте от угла меэкду акустической (рабочей) осью й направлением на йстбчник звуки. Эффективность односторонне направленных микрофонов опреде- ляется отношением «фронт — тыл», т. е. отношением значений фронтальной и тыловой чувствительностей микрофона. Уровень собственных шумов определяется обычно относительно среднеквадратического значения напряжения VOi развиваемого1 микрофоном под действием звукового сигнала 0,1 Н/м2 (средне- квадратическое значение), по формуле
тельную неравномерность частотной характеристики и недостаточ- ную надежность. " Электромагнитные микрофоны. Мембрана таких микрофонов (или связанный с ней якорь) колеблется возле полюсО| постоянногб магнита, изменяя воздушный зазор. Возникающие при этом коле- бания магнитного потока вызывают появление э. д. с. в катушке, расположенной на магните. - Электромагнитные микрофоны характеризуются простой кон- струкцией, высокой надежностью и небольшой стоимостью. Качест- венные показатели их невысокие. Широкое применение получили дифференциальные электро- магнитные микрофоны, устройство которых схематически представ- лено на рис. V.I. Мембрана такого микрофона открыта с обеих сто- рон, поэтому чувствительность его равна нулю, если найф&вЛение звука совпадает с плоскостью мембраны. Чувствительность диффе- ренциального микрофона на 20—25 дБ ниже чувствительности обычного микрофона. Рис. V.I. Устройство дифференциального электромагнитного микрофона: / — кольцевые магниты; 2 — катушка; 3 — мембрана; 4 « фланцы; б — обойма. Рис. V.2. Схема включения угольного микрофона. Электромагнитные микрофоны можно использовать и как теле- фоны. Угольные микрофоны. Принцип действия таких микрофолов основан на свойстве угольного порошка изменять сопротивление з зависимости от силы сжатия зерен, из которых состоит порошок. Схема включения угольного микрофона представлена ч на рис. V.2. Из схемы видно, что угольный микрофон М управляет величиной тока в цепи батареи Е. Поэтому в цепи угольного микро- фона можно получить мощность, большую, чем мощность звука. Чувствительность угольного микрофона выше чувствительности других микрофонов; остальные качественные показатели значи- тельно ниже. В зависимости от динамического сопротивления угольные мик- рофоны подразделяются на низкоомные (около 50 Ом) средне- омныеG0—150 Ом) и высокоомные A50—300 Ом). Первые работают при токе питания до 80 мА, вторые — при токе питания не более 50 мА и третьи — при токе питания не более 25 мА. При большом токе угольный порошок начинает спекаться и портиться, появля- ются нелинейные искажения; при очень малом токе резко снижа- ется чувствительность. 243
В малогабаритной радиотехнической аппаратуре эффективно работают угольные микрофонные капсюли от микротелефонных трубок и гарнитур, используемые в городской телефонной сети. Капсюль МК-10 имеет штампованный металлический корпус, ко дну которого крепится неподвижный латунный электрод в виде диска с наружной поверхностью, покрытой тонким слоем палладия. Неподвижный электрод при помощи изоляционной втулки и двух шайб электрически изолирован от корпуса. Дно корпуса сплошь засыпается угольным порошком. Подвижный электрод, выполненный из тонкой латуни в виде чашечки, прикреплен к легкой металли- ческой фигурной диафрагме, края которой при помощи кольца крепятся на краю корпуса. Чашечка, покрытая снаружи слоем палладия, погружается в угольный порошок. Между диафрагмой и угольным порошком находится тонкая шайба из эластичной пленки, сверху прикрепленная к подвижному электроду и ограничиваю- щая засыпку порошка? Корпус закрыт крышкой, завальцованной по краю, в которой сделаны отверстия для прохода звуковых коле- баний, а сверху укреплен фигурный диск, предохраняющий при разговоре внутреннюю часть корпуса от попадания влаги и испа- рений. Угольные капсюли могут работать и при пониженном токе пита- ния, особенно с усилителями. Снижение чувствительности легко компенсируется повышением коэффициента усиления. При этом улучшается частотная характеристика, значительно снижается уровень шумов, повышаются стабильность и надежность работы. § 2. Громкоговорители и телефоны Электроакустические характеристики громкоговорителей. Номиналь- ная мощность « наибольшая мощность, подводимая к громкогово- рителю, при которой нелинейные искажения не превышают норм, предусмотренных стандартом или техническими условиями на гром- коговоритель (обычно не более 7—10% на низшей частоте). Номи- нальная мощность громкоговорителей выражается в вольт-амперах. Стандартное звуковое давление — звуковое давление на рабо- чей оси громкоговорителя, расположенного на расстоянии 1 м от измерительного микрофона, при подведении к нему напряжения, соответствующего мощности 0,1 В А при частоте 1000 Гц. Среднее стандартное звуковое давление — среднее арифметиче? ское из значений стандартного звукового давления, измеренного для частот следующего ряда: 100, 200, 400, 600, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4500, 5500, 6500, 8000, 10000, 12000, 15000 Гц), входящих в полосу воспроизводимых. Частотная характеристика громкоговорителя — графическое изображение зависимости звукового давления от частоты подводи-» мого к громкоговорителю напряжения. Неравномерность частотной характеристики определяют как разность уровней (в децибеллах) наибольшего и наименьшего давлений. Полоса воспроизводимых частот — диапазон частот, в пределах которого неравномерность частотной характеристики не превышает заданной величины. Нелинейные искажения оцениваются величиной коэффициента гармоник. G увеличением искажений этот коэффициент возрастает. Может появиться xpnnf дребезжание и т. п. Нелинейные искажения чаще всего проявляются на низких частотах. 244
Цолное электрическое сопротивление громкоговорителя — сопро- тивление синусоидальному переменному току, измеренное на зажи-» мах громкоговорителя (на звуковой катушке) или входных зажимах дополнительных устройств (согласующего трансформатора, раздели- тельного фильтра и т. п.), если Они являются неотъемлемой частью конструкции громкоговорителя. Измеряется обычно на частоте 1000 Гц. Резонансная частота подвижной системы громкоговорителя — частота, при которой полное сопротивление достигает максималь- ной величины. Громкоговорители для малогабаритных приемников. В малогаба- ритных приемниках применяются главным образом диффузорные электродинамические громкоговорители. Основные данные громко- говорителей, которые могут быть использованы в карманных и переносных приемниках, приведены в табл. V. 2. Принцип действия электродинамических громкоговорителей основан на взаимодействии постоянного магнитного поля, образую- щегося в зазоре магнитной системы, с переменным электрическим током, протекающим через звуковую катушку. Несмотря на то что электродинамические громкоговори- тели характеризуются малым к. п. д. и значительными частотными искаже- ниями, они являются лучшими по качеству воспроизведения звука. Рис. V.3. Малогабаритные громкого- ворители: а — с открытой магнитной системой; б —» с закрытой магнитной системой. В малогабаритных конструкциях недостатки электродинамических громкоговорителей проявляются больше. На рис. V. 3, а показана одна из конструкций громкоговори- теля с керновым магнитом и магнитопроводом из полосовой стали в виде скобы и прямоугольного фланца, склеенных между собой. Громкоговорители с керновыми магнитами создают незначительные внешние магнитные поля, так как стальной магнитопровод, окру- жающий магнит, является одновременно экраном. Такие громко- говорители применяются в аппаратуре, в которой недопустимо нали- чие сильных магнитных полей (телевизоры, магнитофоны, приемники с магнитными антеннами). Магнитная система громкоговорителя, показанного на рис. V.3, б, состоит из кольцевого магнита, склеенного с двумя сталь- ными фланцами. Верхний фланец соединен с диффузородержателем, а в центре нижнего укреплен стальной керн. Магнитные цепи некоторых громкоговорителей с кольцевыми ферритовыми магнитами опрессованы пластмассой, что повышает технологичность и улуч- шает внешний вид последних. Для ослабления внешнего магнитного поля громкоговорителей с кольцевыми магнитами их магнитную систему экранируют стальными колпаками. Однако это приводит к значительному уменьшению индукции в рабочем зазоре магнитной системы и, следовательно, среднего звукового давления, развивае- мого громкоговорителем. Телефоны используются для воспроизведения звука в портатив- ных связных радиостанциях, для контроля передач и записи звуко- 245
0.025ГД-1 0,025ГД-2 0.05ГД-1 0.05ГД-2 0.1ГД-1ВЭФ 0.1ГД-3 0.1ГД-6 0.1ГД-8 0.1ГД-12 ОЛГД-13 0.15ГД-1 0.15ГД-3 0.2ГД-1 0.25ГД-1 0.25ГД-2 0.25ГД-9 0.25ГД-Ю 0,5ГД-10 ЮДНК-25 АНКО-4 АНКО-4 АНКО-4 АНКО-4 АНКО-4 АНКО-4 МБА АНКО-4 АНКО-4 Керновой Керновой Керновой Керновой >. Кольцевой Керновой Керновой Основные данные малогабаритных электродинамических громкоговорителей Таблица V.2 Номинальная мощность, ВА Полоса воспроиз- водимых частот, Гц Неравномерность частотной харак- теристики, дБ, не более Среднее стандарт- ное звуковое давление, Н/м2 Резонансная ча- стота подвижной системы, Гц Полное сопротив- ление звуковой катушки на часто- те 1000 Гц, Ом Тип Материал Размеры, мм Масса$ г Магнит
0.5ГД-11 0.5ГД-12 0,5ГД-14 0.5ГД-17 0.5ГД-20 0,5ГД-21 0.5ГД-30 0.5ГД-31 1ГД1-ВЭФ 1ГД1-РРЗ 1ГД-4А 1ГД-4Б 1ГД-9 1ГД-12 1ГД-14 1ГД-18 1ГД-20 1ГД-28 1ГД-30 1ГД-36 1ГД-37 1ГД-40 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1.0 1.0 U0 1.0 1,0 1,0 1.0 1.0 1,0 1,0 1,0 1.0 1,0 Кольцевой Керновой Керновой Керновой Кольцевой] » Керновой Керновой МБА ЗБА-2 АНКО-4 2БА АНКО-4 АНКО-4 АНКО-4 МБА МБА АНКО-4 АНКО-4 ЮНДК-24
вых программ, а также в измерительной аппаратуре и стереофони- ческих приемниках. Наиболее распространены электромагнитные телефоны, в кото- рых мембрана колеблется под действием электромагнита, когда через его катушку протекает переменный ток звуковой частоты. Электрическое сопротивление постоянному току капсюлей этих теле- фонов составляет от 50 до 2200 Ом. Величина сопротивления обычно указывается маркировкой на корпусе капсюля с наружной стороны или внутри капсюля на обмотках катушек. Телефоны простой электромагнитной системы отличаются сравни- тельно узкой полосой воспроизводимых частот, поэтому применяются в основном для воспроизведения речи. Телефоны дифференциальной электромагнитной системы воспроизводят более широкую полосу частот и могут быть использованы для прослушивания музыкаль- ных программ при удовлетворительном качестве звучания (не выше третьего класса качества). Телефоны электромагнитной системы применяют р аппаратуре с транзисторными выходными каскадами при непосредственном включении по бестрансформаторной схеме. Широкое применение находят телефоны пьезоэлектрической системы, отличающиеся простой конструкцией ri большим полным сопротивлением переменному току. Основные электроакустические данные телефонов Таблица V.3 Тип !™ ТА-4 ТА-47 ТА-56М ТГ-7М ТГ-9 ТК-67 ТМ-2 (ТМ-4) ТОН-2 ДЭМ-4М ДЭМК-6 ДЭМК-7Т ТД-6 ТПК-56 ТПК-571 ТПК-572 Система* Полоса вос- производимых частот, Гц Неравномер- ность частот- ной характе- ристики, дБ Среднее зву- ковое давле- ние** (не ме- нее), Н/м2 Полное элек- трическое со- противление на частоте 1000 Гц, кОм Коэффициент гармоник, не более, % 400—3000 18 6,4 0,18 — 400—3000 20 4,5 0,4 — 300—3400 13 6,0 0,26—0,36 б ЗП 300—3000 35 5,0 0,25—4,2 — 300—3000 13 5,5 { °'2gZi°236 8 300—3000 27 8,0 0,24—0,36 8 ЭД 300-4000 20 8,0 0,24-0,36 — 300—3400 10 5,5 0,3—10 — ЗП 300—3000 27 4,0 0,24—0,36 — 300-3000 35 4,0 0,6-1,6 — 200-3000 10 5,7 0,6 — ЭД 200-3500 10 2,9 0,6 — 200—4000 10 3,4 0,6 — Д 50-5000 13 2,2 0,14 — 300-3500 20 14,0 10 2 ПЗ 50—9000 16 4,0 20 2 300-3500 20 5,0 15 2 * ЭП — электромагнитная простая; ЭД — электромагнитная дифференциаль- ная; Д — электродинамическая; ПЭ — пьезоэлектрическая. ** На расстоянии 1 см при подведении мощности 1 мВА. 248
Наиболее высокое качество воспроизведения звука обеспечи* вают телефоны электродинамической системы, электрическое сопро- тивление которых составляет от десятков до сотен Ом. Основные электроакустические данные телефонов приведены в табл. V.3. В стереофонической аппаратуре применяют исключительно элек- тродинамические телефоны, поскольку преимущества стереофониче- ских передач перед монофоническими проявляются только при высоком качестве воспроизведения звука. В этих телефонах в каче- стве капсюлей используют миниатюрную электродинамические гром- коговорители, которые монтируются | корпусы-наушники, снабжен- ные уплотнительными заглушками |}3 мягкой пористой резины. Заглушки повышают эффективность воспроизведения низких частот и четкость разделения каналов. На стереофонических телефонах имеются надписи «левый» и «правый» или цветная маркировка (жел- тый цвет — левый, красный — правый)¦
Глава V! УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ НА ТРАНЗИСТОРАХ Если коэффициенты усиления выражены в децибеллах, то коэф* фициент усиления всего усилителя равен сумме коэффициентов уси- ления каскадов. Кроме коэффициента усиления по напряжению иногда поль- зуются коэффициентами усиления по току и мощности. Выходная мощность — одна из основных величин, характери- зующих оконечные каскады (усилители мощности). Максимальная мощность на выходе,усилителя ограничена искажениями, возникаю- щими за счет нелинейности характеристик усилительных элементов при больших амплитудах сигналов. Номинальная выходная мощность —* наибольшая мощность, при которой искажения не превышают допустимой величины. Номинальное входное напряжение — напряжение, которое нужно подвести ко входу усилителя, чтобы получить номинальную выходную мощность. Диапазон усиливаемых частот (или полоса пропускания) — об- ласть частот, в которой коэффициент усиления изменяется не боль- ше, чем это допустимо по техническим условиям. Приводим граничные частоты полосы пропускания для некото- рых трактов передачи, Гц: Телефония 300—2500 Радиовещания на ДВ, СВ и КВ 50—5000 Радиовещание на УКВ 50—15000 Высококачественная звукозапись 30—15000 250 § 1. Основные характеристики усилителей звуковых частот Коэффициент усиления по напряжению — отношение напряже- ния на выходе усилителя к напряжению, подведенному к его входу. Это один из основных показателей, характеризующих ра- боту усилителей напряжения. Для усилителей мощности более важным показателем является выходная мощность. Для многокаскадного усилителя общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления всех каскадов (сту- пеней). Часто коэффициент усиления измеряется в логарифмических единицах — децибеллах. Коэффициент усиления по напряжению, выраженный в децибеллах,
Динамический диапазон амплитуд «~ отношение (в девдбел- лах) амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов. Уровень самого слабого передаваемого сигнала ограничивается в усилителе его собственными шумами или уровнем помех. Величи- на максимального передаваемого напряжения ограничена искаже- ниями, возникающими в усилителе в результате нелинейности ха- рактеристик усилительных элементов. Передача будет .хорошей, если соотношение воспроизводимых мощностей составляет 106, что соответствует отношению напряжений, равному 10? (данами- ческий диапазон 60 дБ). Искажения в усилителях звуковых частот. Искажения, возни- кающие в усилителях звуковых частот вследствие нелинейности характеристик усилительных элементов и характеристик намагничи- вания сердечников трансформаторов, называются нелинейными. При этих искажениях на выходе усилителя возникают новые частоты, отсутствующие на входе. Величину нелинейных искажений оцени- вают коэффициентом гармоник где Ui^~ напряжение основной частоты, С/2, U& ...— напряжение гармоник. Практически значение имеют только вторая и третья гармо- ники. Обычно коэффициент гармоник выражают в процентах. В усилителях для радиоприемников и магнитофонов коэффициент гармоник не должен превышать 5—7%, а в телефонии *— 15%. Комбинационные тона получаются тогда, когда на вход усили- теля, вносящего нелинейные искажения, подводятся одновременно колебания нескольких частот. В этом случае на выходе, кроме под- веденных ко входу частот и их гармоник, появляются суммарные и разностные частотные комбинации из любой гармоники одной час- тоты и любой гармоники другой частоты. Искажения, обусловленные изменением коэффициента усиления на разных частотах, называются частотными. Частотные искажения можно оценивать по частотной характеристике усилителя, представ- ляющей собой графическое изображение зависимости коэффициента усиления (или его отклонения от среднего значения) от частоты. Коэффициент частотных искажений •— отношение коэффициента усиления на средней частоте к коэффициенту усиления на данной частоте. Для частотных искажений в области низких частот К- щ . для частотных искажений в области высоких частот Здесь /Со* /Сн и Къ — коэффициенты усиления на средних, низких и высоких частотах соответственно. Фазовые искажения *-* искажения, возникающие вследствие фазового сдвига составляющих выходного напряжения относитель- но составляющих входного напряжения. Для того чтобы в усили* 231
теле не возникали фазовые искажения, его фазовая характеристика должна быть линейной. Интермодуляционные искажения обусловлены модуляцией верхних звуковых частот нижними за счет нелинейности тракта усилителя и акустической системы. При этом образуются комбина- ционные составляющие, которые ухудшают звучание. Переходные искажения появляются в результате наложения на воспроизводимый сигнал колебаний, обусловленных неустано- вившимися процессами. Особенно значительными оказываются неустановившиеся процессы в подвижной системе громкоговори- телей. Для уменьшения переходных искажений следует уменьшить выходное сопротивление усилителя. Микрофонные помехи (микрофонный эффект) — наведение в це- пях усилителя мешающего напряжения в результате воздействия на шасси и усилительные элементы механических колебаний в виде звуковых волн, вибраций, ударов и т. п. § 2. Схемы включения транзисторов Схемы включения транзисторов приведены на рис. VI. 1. Включение с общей базой (ОБ) обеспечивает усиление только по напряжению. Коэффициент усиления по току при таком включении меньше еди- ницы и мало изменяется при изменении режима работы, температу- ры и замене транзисторов. Коэффициент усиления по мощности Рис. VI. 1. Схемы включения транзисторов: а — о общей базой; б— о ©бщим эмиттером; в — о общим коллектором; г^-о об щим истоком; д — о общим стоком сравнительно невелик, однако при замене транзисторов, их старе- нии и изменении температуры изменяется значительно меньше, чем при других способах включения. Входное сопротивление транзистора при схеме с ОБ меньше, чем при других схемах включения, и находится в пределах от деся- тых долей ома (для мощных транзисторов) до десятков омов (для маломощных). При увеличении сопротивления нагрузки входное сопротивление возрастает. Выходное сопротивление при включении по схеме с общей базой больше, чем при других схемах включения, и растет при увеличении сопротивления источника сигнала. Коэффициент гармоник при включении транзистора по схеме с общей базой обычно не превышает нескольких процентов при полном использовании транзистора. Поэтому включение с общей 252
базой довольно часто применяют в выходных каскадах усилителей звуковых частот. Схема включения с общим эмиттером (ОЭ) обеспечивает усиле- ние как тока, так и напряжения сигнала. Усиление мощности при такой схеме наибольшее, однако сильно изменяет^ при изменении режима транзистора, температуры и замене транзисторов. Входное сопротивление транзистора при включении по схеме с общим эмиттером значительно выше, чем при включении по схеме с ОБ, и лежит в пределах от нескольких омов (для мощных транзис- торов) до тысяч омов (для маломощных). При увеличении сопротив- ления нагрузки входное сопротивление уменьшается. Выходное сопротивление ниже, чем при схеме с ОБ, и уменьшается при увели- чении сопротивления источника сигнала. Коэффициент гармоник при включении с общим эмиттером максимален и достигает при пол- ном использовании транзистора 10—15%. Включение по схеме с ОЭ часто применяют в каскадах предва- рительного усиления и выходных каскадах. Схема включения с общим коллектором (ОК) отличается наи- большим входным сопротивлением (до сотен килоомов для мало- мощных транзисторов), которое очень сильно возрастает при увели- чении сопротивления нагрузки. Выходное сопротивление при этой схеме меньше, чем при дру- гих схемах, и находится в пределах от десятых долей ома (для мощ- ных транзисторов) до тысячи омов (для маломощных). При увели- чении сопротивления источника сигнала выходное сопротивление резко возрастает. Коэффициент усиления по напряжению при включении тран- зистора по схеме с ОК меньше единицы @,7^-0,9). Коэффициент усиления по току при таком включении несколько выше, чем при включении с общим эмиттером, и сильно изменяется при изменении режима работы, температуры и замене транзисторов. Включение по схеме с ОК применяется в каскадах предвари- тельного усиления в тех случаях, когда требуется большое входное сопротивление и малая входная емкость. В каскадах мощного уси- ления такое включение применяют при необходимости получения малого выходного сопротивления или малого коэффициента гармо- ник (меньше 1% при полном использовании транзисторов). Схема включения с общим истоком (ОИ) позволяет получить большее усиление по мощности, чем другие схемы включения поле- вых транзисторов и применяется чаще других. Входное сопротивле- ние полевого транзистора по схеме с ОИ велико (более 1 МОм), входная емкость сравнительно велика и растет при увеличении коэф- фициента усиления по напряжению. Схема включения с общим стоком (ОС) имеет большое входное, малое выходное сопротивления и коэффициент усиления по напря- жению, несколько меньший единицы. Входная емкость каскада с ОС во много раз меньше, чем каскада с ОИ, и почти полностью определяется емкостью сток — затвор. Схема включения с общим затвором @3) отличается малым вход- ным сопротивлением. Коэффициент усиления по току в усилителе с 03 несколько меньше единицы, но усиление по напряжению велико. Биполярный транзистор в схеме с 03 дает большее усиление по мощ- ности при несколько меньшем входном сопротивлении. Схема вклю- чения с 03 используется редко, в основном в тех случаях, когда желательно получить малый уровень шумов или стойкость к радио- активному излучению. 253
§ 3. Питание целей транзисторов и стабилизация рабочей точки Питание цепей транзистора. Выбор источника питания опреде- ляется в основном назначением усилителя. При выборе источника питания следует учитывать также величину его внутреннего сопро- тивления. При большом внутреннем сопротивлении источника пи- тания усиливаются паразитные обратные связи между каскадами усилителя через источник питания, что может привести к нестабиль- ности характеристик усилителя или к самовозбуждению. В усили- телях с выходными каскадами классов АВ и В при большом внут- реннем сопротивлении источника питания увеличиваются нелиней- ные искажения, Питание транзистора типа р—п—р в нормальном режиме уси- ления обеспечивается подачей отрицательного напряжения на кол- Рис. VI.2. Способы подачи смещения в цепь база- ^мигтер. лектор и небольшого положительного напряжения на эмиттер (отно- сительно базы). Питание транзисторов типа п^-р-^й отличается лишь полярностью напряжения источников питания. Положительное напряжение на эмиттер (отрицательное смеще- ние на базу) может быть получено от общего источника питания с помощью гасящего резистора R6 (рис. Vt.2,a) или с помощью делителя напряжения R6{ R62 (рис. VI.2,б). Сопротивление резис- тора R6 во много раз превышает сопротивление транзистора между базой и эмиттером для постоянного тока, поэтому смещение через гасящий резистор называют смещением, фиксированным током базы. Смещение на базу с помощью делителя напряжения обеспе- чивает более постоянное напряжение база — эмиттер при измене- нии температуры, старении и аамене транзисторов, поэтому оно называется смещением фиксированным напряжением база — эмиттер. Смещение на базу транзистора можно подавать как параллельно источнику сигнала (рис. VI.2,а и б), так и последовательно с ним (рис. VI.2,в). Смещение с помощью делителя напряжения также мо- жет быть подано последовательно с сигналом. Для этого в схеме на рис. VI.2,в параллельно конденсатору Сб нужно включить резистор. Сопротивления цепи смещения рассчитываются по формулам: 214
где а — статический коэффициент усиления tokj транзистора на низких частотах при схеме с ОБ; ?к — напряжение источника пита- ния; /к н — начальный (остаточный) ток коллектора; / 0, /э0 и /б0 — необходимые токи коллектора, эмиттера й базы в рабочей точке; ибэ0 — напряжение смещения база — эмиттер в рабочей точке; /д —• ток делителя (ток через резистор R^2)> Обычно выбирают /д= @,5^-3)/б макс в зависимости от мощности и режима работы каскада. При увеличении тока делителя повышает- ся устойчивость положения рабочей точки транзистора, однако снижается входное сопротивление каскада (при подаче смещения параллельно с сигналом) и к. н. д. усилителя. Питание полевых транзисторов обеспечивается подачей напря- жения между истоком и стоком и напряжения смещения на затвор (см. § 3 гл. IV). Напряжение смещения может быть Подано через резистор в цепи затвора от отдельного источника иЛи с резистора в цепи истока (рис. VI.3). Полевые транзис- торы с изолированным затвором и встроенным каналом работают без смещения. Стабилизация рабочей точки транзистора необходима вследствие того, что имеется боль- шой разброс статических характеристик тран- зисторов для разных ббразцов и зависимость их формы от температуры. Простейшим ме- Рис. VI.3. Схема каскада с общим истоком. тодом стабилизации рабочей точки является введение отрицатель- ной обратной связи по постоянному току с тем, чтобы измене- ния входного напряжения или тока, вызванные обратной связью, противодействовали влиянию дестабилизирующих факторов, сдвига- ющих рабочую точку в выходной цепи. Однако при таком методе стабилизации снижается к. п. д. вследствие потерь энергии источ- ника питания в цепях обратной связи. Лучшую стабилизацию обеспечивает применение термокомпенсации. В этом случае в цепь питания вводят элементы, сопротивление которых зависит от тем- пературы, например терморезисторы. Основным недостатком метода термокомпенсации является необходимость тщательного подбора температурных характеристик термокомпенсирующей цепи. Тем- пературная стабильность усилителей на транзисторах значительно повышается при использовании кремниевых транзисторов. Наиболее простыми схемами стабилизации рабочей точки путем введения отрицательной обратной связи по постоянному току являются схемь! коллекторной стабилизации (рис. VI.4). При схеме включения с общим эмиттером (рис. VI.4,а) коллекторная стгбили- защга снижает усиление каскада и его входное сопротивление, так как напряжение сигнала с выхода каскада через резистор R6 поступает на вход, создавая в каскаде отрицательную обратную связь по переменному току. Для устранения этой обратной связи вместо резистора R6 включают два резистора и между йими блоки- ровочный конденсатор достаточно большой емкости (рис. VI.4,б). Более высокая стабильность рабочей точки обеспечивается при применении схем эмиттерной стабилизации (рис. VI.5). Ста- бильность рабочей точки при эмиттерной стабилизации тем выше, 235
Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации рабочей точки транзисторов: qt б — при включении с общим эмиттером; в — о общей базой; г — с общим коллектором. Рис. VI.6. Схемы комбинированной стабилизации рабочей точки транзисторов: а — при включении о общим эмиттером; б*»о общей базой; в^о общим коллектором чем больше сопротивление резистора R3 и чем меньше сопротивления резисторов /?б1 и 7?б2. Однако выбирать R9 очень большим нельзя, так как при этом напряжение коллектор *« эмиттер окажется слиш« ком малым. При очень малых сопротивлениях резисторов/?б1 и #б2 увеличивается мощность, потребляемая от источника питания, и уменьшается входное сопротивление каскада. 256 Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки тран- зисторов: а •«» при включении g общим эмиттером; б — с общей базой; в — о общим кол- лектором.
Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току в схемах на рис. VI.5,B и б резистор R9 зашунтирован конден- сатором Сэ. Еще более высокую стабильность рабочей точки транзистора дают схемы комбинированной стабилизации (рис. VI.6), в которых отрицательная обратная связь по постоянному току создается как резистором /?б» так и резистором R3. Коллекторная, эмиттерная и комбинированная стабилизации пригодны только при работе каскада в режиме А и не применяются в случае использования режима В или АВ, так как среднее значе- ние тока в режимах АВ или В зависит от амплитуды сигнала. В кас- кадах, работающих в режиме В или АВ, необходимое смещение на базу транзистора приходится подавать от низкоомного делителя напряжения (рис. VI.2,б), что обеспечивает небольшие изменения тока транзисторов в рабочей точке при замене транзисторов. При больших изменениях температуры в каскадах, работающих в режи- мах В или АВ, применяют термокомпенсацию. Для этого один из резисторов делителя #61^62 (Рис- VI.2,6) должен быть температурно- зависимым. Вместо резистора можно использовать полупроводни- ковый диод. Для стабилизации режима полевых транзисторов применяются те же методы, что и в схемах на биполярных транзисторах. В основ- ном используют отрицательную обратную связь по постоянному току, охватывающую один (рис. VI.3) или несколько каскадов. Можно также использовать режим работы транзисторов в термо- стабильной точке (см. § 3 гл. IV). § 4. Выходные каскады усилителей звуковых частот Особенности выходных каскадов. Основным требованием, предъяв- ляемым к выходному каскаду, является обеспечение заданной мощ- ности сигнала в полезной нагрузке усилителя. Обеспечение же мак- симального усиления мощности является второстепенным требова- нием, поскольку необходимое усиление сигнала создается каскада- ми предварительного усиления. Очень важно обеспечить максималь- ный к. п. д. выходного каскада, так как этот каскад потребляет наибольшую мощность от источника питания. Для выполнения этого условия следует выбирать предельно допустимые режимы работы транзисторов. Величина полезной нагрузки усилителя обычно отличается от наиболее выгодной нагрузки выходного каскада, соответствую- щей максимальной полезной мощности при заданном коэффициенте гармоник. Поэтому выходные каскады связывают с нагрузкой трансформаторами (реже автотрансформаторами), что позволяет получить максимальное усиление по мощности. Использование согласующего трансформатора н,а входе выходного каскада обеспе- чивает максимальное усиление по мощности предоконечным каска- дом и минимальный уровень искажений при заданной величине мощности в нагрузке усилителя. Применение согласующих трансформаторов в малогабаритных переносных устройствах приводит к снижению к. п. д. усилителя и устройства в целом, поскольку изготовить малогабаритные недо- рогие трансформаторы с малыми потерями^мощности трудно. Для малогабаритных транзисторных усилителей разработаны бестранс- 257
форматорные схемы выходных каскадов и специальные высокоом-* ные громкоговорители. Характерной особенностью работы транзисторов в мощны^ вы- ходных каскадах усилителей является их нагрев вследствие значи- тельной рассеиваемой мощности. При перегреве транзисторов воз- можен выход их из строя. Поэтому при разработке мощных выход- ных каскадов тепловому режиму транзисторов следует уделять осо- бое внимание. Однотактные выходные каскады класса А используются в основ- ном в простейших малогабаритных усилительных устройствах с малой выходной мощностью, а также в тех случаях, когда к эко- номичности не предъявляются повышенные требования. К. п. д. та- ких каскадов составляет не более 47—48%. Рис. VI.7. Схема одно- тактного выходного кас- када. Рис. VI.8. Динамическая характер ристика однотактного выходного каскада. ^ Основной схемой включения транзистора в однотактных усили- телях является Схема с Общим эмиттером, обеспечивающая макси- мальное усиление мощности. Сопротивление нагрузки однотактного выходного каскада может быть включено в цепь коллектора транзистора как непосред- ственно (если величина его близка к оптимальной), так и через согла- сующий трансформатор (рис. VI.7). Выбор транзистора для однотактного выходного каскада про- изводится с учетом выполнения следующих условий: Здесь ^к.д0П — допустимая мощность рассеяния на коллекторе; Рн — Полезная мощность в нагрузке? tqtp — к. п. д. трансформатора (для малогабаритных трансформаторов ч\тр = °>4 — °»7)> ^кдоп~~ предельное допустимое напряжение на коллекторе} Е — напряжение питания. В случае невыполнения только второго условия иногда целесо- образно понизить напряжение питания. 258
где Д Е **» напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок статических характеристик коллекторного тока. Для маломощных транзисторов в схеме с общим эмиттером это напряжение составляет обычно 0,5—1,0 В. Сопротивление первичной обмотки трансформатора г? = @,25 ~ 0,3) #кA-чтр). Для выбора рабочей точки на семействе характеристик коллек- торного тока (рис. VI.8) проводят нагрузочную прямую полного сопротивления постоянному току. Тангенс угла наклона этой пря- мой (с учетом масштаба по осям) Сопротивление нагрузки в цепи коллектора определяют по наклону динамической характеристики 259 Необходимое сопротивление в цепи коллектора ориентировочно определяется по формуле Здесь Uk0 — напряжение на коллекторе в рабочей точке, В; /к0 — ток коллектора в рабочей точке, Aj ^к,дОп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, Вт. Если это условие не выполнено, нужно выбрать другую рабо- чую точку. Для выбранной рабочей точки определяют ток базы /б0 и по входной характеристике, снятой для UK = ик0, определяют напряжение смещения U6Q (рис* VI.9). Мощность, отдаваемая в нагрузку, определяется по формуле где R3 — сопротивление в цепи эмиттера, выбираемое из условия стабилизации режима (см. стр. 256). На нагрузочной прямой выбирают рабочую точку и проводят динамическую характеристику так, чтобы точка А находилась вбли- зи загибов статических характеристик, а расстояния ОА и OBt выраженные в токах базы /б, были равны между собой. Рабочая точка должна находиться ниже линии допустимой мощности рассея- ния на коллекторе транзистора (штриховая линия на рис. VI.8). Если эта линия не нанесена, следует проверить выполнение условия
Коэффициент трансформации выходного трансформатора где Ru — сопротивление нагрузки, подключаемое ко вторичной об- мотке выходного трансформатора. Сопротивления резисторов /?б1, R62 и R9 определяют из условий стабилизации режима. Для определения мощности предоконечного каскада из построе- ния (рис. VI.8) находят амплитуду тока базы /б/п, а по входной характеристике«— амплитуду напряжения на базе 0бт. Рис. VI.9. Входные характе- ристики транзистора. Рис. VI. 10- Схема эконо- мичного однотактного вы- ходного каскада. Необходимая мощность предоконечного каскада Входное сопротивление выходного каскада Пример. Рассчитать выходной каскад на транзисторе типа П14А. Напряжение питания «9В. Мощность в нагрузке — 25 мВт. Сопротивление нагрузки *— 6 Ом. К. п. д. выходного транс- форматора «« 0,6, Определяем 260
По рис. VI.8 находим Режим транзистора UK0 = 7,5 В; /к0 = 19 мА* /б0 = 0,8.мА. Для повышения экономичности однотактных выходных каска- дов применяют режим плавающей рабочей точки. Схема каскада, работающего в таком режиме, приведена на рис. VI. 10. Ток коллек- тора транзистора выбирается равным 2,0*—2,5 мА. Напряжение сигнала с коллектора выпрямляется диодом Д1А; полученное отпи- рающее смещение транзистора подается на базу, образуя положи- тельную обратную связь по постоянному напряжению. Постоянная времени цепи дополнительного смещения выбирается с таким рас- четом, чтобы смещение успевало следить за огибающей сигнала. Сопротивление резистора R2 подбирается по минимуму искажений сигнала. Нагрузкой каскада может быть электромагнитный капсюль ДЭМШ. Двухтактные выходные каскады класса В характеризуются вы- соким к. п. д. выходной цепи при максимальном сигнале (до 78%) и пониженным расходом энергии источника питания при слабом сигнале или отсутствии сигнала. В чистом виде режим класса В поч- ти никогда не применяется из-за искажений, появляющихся при нулевом смещении. Причиной искажений является нелинейность характеристики тока базы при малых токах. Для устранения иска- жений на базу подают небольшое напряжение смещения в прямом направлении. Типовая схема двухтактного выходного каскада, работающего в классе В, приведена на рис. VI.11. Смещение на базу создается с помощью делителя RiR$* Выбор транзисторов для двухтактного каскада, работающего в классе В, производится с учетом выполнения следующих условий: По рис. VI.9 определяем 1/бэ = 0,365 В; U6m = 0,115 В; 1бт = 0,6 мА Здесь Рн — полезная мощность в нагрузке; %р — к. п. д. выход- ного трансформатора (у\тр = 0,5 — 0,7); Е — напряжение источника питания. Для выбора режима транзисторов в двухтактном выходном кас- каде класса В на семействе выходных статических характеристик (рис. VI, 12) следует определить границы линейной области. Мини- 261
мальное напряжение на коллекторе UK мин должно соответствовать началу линейного участка характеристик коллекторного тока (для маломощных транзисторов UKMm = 0,5—1,0 В). Ток коллектора в рабочей точке /к0 выбирается равным 3—5% максимального тока для данного типа транзистора (для маломощных транзисторов /к0 = = 0,6—1 мА). Рабочая точка будет находиться на пересечении прямой UK =* = Uk0 « Е и прямой /к = /к0 (точка О на рис. VI. 12). Напряжение смещения на базу определяется по входной характеристике. Макси- мальной неискаженной мощ- ности будет соответствовать т * отрезок О А нагрузочной пря- \. мой для переменного тока. Рис. VI. 11, Схема двухтакт- ного выгодного каскада с трансформаторами. Рис. VI. 12. Динамическая характе- ристика двухтактного выходного кас-» када. Наибольшая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора, Величина сопротивления нагрузки в цепи коллектора транзи- сторов Требуемый коэффициент трансформации выходного трансфор- матора Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 255). Если усилитель предназначен для работы в узком интервале температур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать 262 Максимальная полезная мощность на нагрузке может быть определена по формуле
ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше. П р и м е р. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 В. Сопротивление нагрузки — 5 Ом. .= 1 В; /к0 = 0,05 А (рис. VI.12) и ориенти- ровочно определяем величину тока базы /б0 « 2 мА. По входной характеристике (рис. VI. 13) для UK = 12 В ориентировочно опреде- ляем напряжение смещения на базу U«o = 0,3 В. Максимальное „=1.5 А. Величина напряжения смещения на базу уточняется при налад- ке усилителя. Рис. VI. 13. Входные харак- теристики транзистора типа П201. Рис. VI. 14. Схема двухтактно- го выходного каскада с общим коллектором. Двухтактный оконечный каскад по схеме с общим коллектором (рис. VI. 14) целесообразно использовать при пониженном напряже- нии источника питания. Для снижения потребляемой от предоко- нечного каскада мощности в оконечном каскаде использованы сдвоен- ные транзисторы. Входной трансформатор Tpl может быть намотан на тороидаль- ный магнитопровод из пермаллоевой ленты. Размеры магнитопро- вода.» высота — 12, наружный диаметр — 23, внутренний диаметр «— 12 мм. Первичная обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,11; вторичная — 1600 + 1600 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,07. Индуктивность первичной обмотки — пример- но 1,5 F, вторичной — около 25 F. Выходной трансформатор Тр2 может быть намотан на магнито- провод типа Ш9 X 15. Первичная обмотка должна содержать 200 + 200 витков провода ПЭЛ 0,15, вторичная — 50 витков про- вода ПЭЛ 0,5 (при нагрузке 6 Ом). 263
Бестрансформаторные выходные каскады характеризуются простотой схемы, отсутствием нестандартных деталей, высокими качественными показателями, более высокой стабильностью, чем у трансформаторных каскадов, малыми габаритами и весом. Недос- татки бестрансформаторных выходных каскадов — меньший коэф- фициент усиления по мощности, чем у трансформаторных каскадов, следовательно, большая мощность, потребляемая от предоконечного каскада, и более высокий коэффициент гармоник. Применение более глубокой, чем в трансформаторных каскадах, отрицательной обрат- ной связи позволяет снижать коэффициент гармоник до величины, не превышающей коэффициента гармоник в каскадах с трансформа- торами. Самые простые схемы бестрансформаторных выходных каскадов получаются при использовании транзисторов с различными типами проводимости (транзисторы типа п—р—п и типа р—п—р). Для та- ких выходных каскадов не требуются фазопереворачивающие устройства. На рис. VI. 15 приведены схемы двухтактных эмиттер- ных повторителей на транзисторах с различными типами проводи- мости. Небольшое напряжение смещения на базы транзисторов создается на резисторах, включенных между базами. Выходная мощность при сопротивлении нагрузки 30—40 Ом составляет 100—150 мВт. Схемы бестрансформаторных выходных каскадов на составных транзисторах с различными типами проводимости обеспечивают более высокую чувствительность за счет большего усиления по мощ- ности и меньшие нелинейные искажения. На рис. VI. 16,а приведена схема выходного каскада с высоким к. п. д. (до 70%). Каскад рабо- тает в классе Вив режиме молчания тока почти не потребляет. Номинальная выходная мощность составляет 250 мВт. Каскад вос- производит частоты от 200 Гц до 10 кГц. Входное сопротивление — 5—8 кОм 12]. На рис. VI. 16,6 представлен вариант включения нагрузки выходного каскада. В такой схеме конденсаторы большой емкости не нужны и требования к идентичности транзисторов снижаются, но при этом необходимо иметь два источника питания. Такую схему целесообразно применять тогда, когда в качестве источников пита- ния используется парное число гальванических элементов или акку- муляторов. Для уменьшения нелинейных искажений в бестрансформатор- ных выходных каскадах можно применять режим класса АВ. На рис. VI. 17,а приведена практическая схема усилителя с выходным каскадом, работающим в классе АВ. При напряжении питания 9 В усилитель отдает в нагрузку мощность 190 мВТ при к. п. д. около 60%, потребляя в режиме молчания ток 2,5 мА. Полоса воспроизво- димых частот — от 50 Гц до 20 кГц; входное сопротивление — около 300 Ом; выходное — 20—25 Ом. Для хорошей работы усилителя необходимо обеспечить равен- ство напряжений питания на транзисторах Т4 и Т5 при изменении напряжения источника питания. С этой целью усилитель охвачен отрицательной обратной связью по постоянному току. Режим транзисторов по постоянному току устанавливается подбором сопротивлений резистора R4 (при заданном токе коллекто- ра транзистора 77) или изменением в некоторых пределах тока кол- лектора транзистора 77 (при выбранном сопротивлении резистора R4). Режимы транзисторов при различных напряжениях источника питания приведены в табл. VIЛ. 264
Рис. VI. 15. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей: а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — не- посредственная связь. Рис. VI. 16. Схема бестрансформаторного выход- ного каскада на составных транзисторах, работаю- щих в классе В (а), и вариант включения нагруз- ки (б); /, 2, 3 — точки подключения источников питания и нагрузки. • Рис. VI. 17. Схема усилителя с выходным каскадом на составных транзисторах, работающих в классе АВ (а), и вариант включения транзисторов (б); 1 и 2 — точки подключения выходного каскада.
Таблица VI.1 Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме VI. 17 * к — коллектор: э — эмиттер; б — база. На рис. VI. 17,6 показан вариант включения транзисторов в выходном каскаде усилителя. При тактом включении характерис- тики усилителя остаются без изменений. Достоинством схемы яв- Рис. VI. 18. Схема усилителя с бестрансформа- торным выходом на транзисторах повышенной мощности. ляется возможность включения на выходе усилителя транзисторов одного типа. Аналогичное включение транзисторов применяется в схеме мощного оконечного усилителя (рис* VL18), который может 266 Постоянное напряжение на электро- дах транзистора, В Напряжение питания, В Электрод* Ток коллек- тора Т4, Т5* мА Потребляемая мощность, мВт Полезная мощность, мВт
быть использован в автомобильном приемнике или переносном маг- нитофоне. Максимальная выходная мощность усилителя составляет 1,5 Вт при к. п. д. 50% и входном напряжении 0,4 В. Входное со- противление — около 20 кОм; выходное сопротивление — пример- но 1 Ом. Усилитель воспроизводит частоты от 30 Гц до 10 кГц. Коэф- фициент гармоник — не более 5%. В усилителе применена отрицательная обратная связь с выхода в цепь эмиттера первого транзистора и отрицательная обратная связь по постоянному току, напряжение которой подается через резистор R9 G,5 кОм) в цепь базы второго транзистора. Обратная связь по постоянному току стабилизирует режим транзисторов при изменении температуры. С этой же целью для смещения в депи баз транзисторов ТЗ и Т4 вместо резистора включен диод Д7Г. Коэффициент усиления по току ? транзисторов Т39 Т4, Т5 и Т6 должен составлять приблизительно 30—60. Желательно, чтобы коэффициенты усиления перечисленных транзисторов были равны. В крайнем случае необходимо обеспечить равенство р4Рв == РзРб- Обратные токи коллекторов должны быть по возможности мини- мальными. Ниже приводим основные расчетные соотношения для бестранс- форматорных каскадов. Амплитуда напряжения на нагрузке Um = 015E-AE) где Е *— напряжение источника питания; Д^> щ$* напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок ста- тических характеристик коллекторного тока. Величина АЕ за- висит от тбка коллектора и типа транзистора (обычно А? = 0,5— 1,5 В). Мощность в нагрузке 267 где Яя — сопротивление нагрузки. Максимальней ток коллектора Средний ток, потребляемый от источника питания, Коэффициент полезного действия Мощность, рассеиваемая на транзистор
Пользуясь приведенными выше соотношениями, можно выбрать тип транзистора. Величины Рк, 1кт и максимальное напряжение на коллекторе UKfn не должны превышать допустимых для выбранного транзистора. Величина UKm в бестрансформаторных каскадах не превышает напряжения источника питания Е. Пример. Выбрать тип транзисторов для бестрансформатор- ного выходного каскада усилителя автомобильного радиоприемника. Напряжение источника питания 12,6 В. Сопротивление нагрузки 6 Ом. Можно выбрать транзисторы типа П201, П202, П213 и др. § 5. Каскады предварительного усиления Каскады предварительного усиления усиливают слабые сигналы до уровня, необходимого для подачи на вход выходного каскада. Они работают в режиме класса А, т. е, на линейном участке коллек- торных или стоковых характеристик транзисторов. Принципы построения схем многокаскадных усилителей. В двух- каскадных усилителях на биполярных транзисторах используются различные комбинации схем включения транзисторов. Если вы- ходное сопротивление источника сигнала и сопротивление нагрузки усилителя примерно равны между собой и их величины составляют единицы или десятки килоомов, следует применять схемы ка- скадов с общим эмиттером; при малых сопротивлениях (менее 100 Ом) — схему с общим эмиттером или общей базой в первом каскаде и общим коллектором «— во втором; при больших со- противлениях (более 100 кОм) *— схему с общим коллектором в первом каскаде и общим эмиттером во втором. Если сопротивление нагрузки усилителя значительно превы- шает сопротивление источника сигнала, следует использовать двух* каскадную схему с общим эмиттером. При сопротивлении нагрузки усилителя меньшем, чем выходное сопротивление источника сигна- ла, рекомендуется двухкаскадная схема с общим эмиттером или Комбинация схемы с общим эмиттером в первом каскаде и общим коллектором во втором. Для многокаскадных усилителей приведенные выше рекомен- дации относятся к первому и последнему каскадам. Промежуточные каскады собираются по схеме с общим эмиттером. Гибридные схемы усилителей, содержащие полевые и биполяр- ные транзисторы, позволяют получить ряд существенных преиму- 268 Если напряжение источника питания не задано, его можно определить по формуле
ществ по сравнению со схемами, в которых используются транзис- торы какого-либо одного вида. Так, усилители, в которых череду- ются каскады на полевых и биполярных транзисторах, позволяют получить очень большое усиление по мощности, поскольку полевые транзисторы в схеме с общим истоком или общим стоком обеспе- чивают очень большой коэффициент усиления по току, а биполяр- ные транзисторы — большое усиление по напряжению (при высо- коомной нагрузке). Входное сопротивление таких усилителей Рис, VIЛ9. Схемы двухкаскадных гибридных усилите- лей: а — общий исток — общая база (ОИ — ОБ); б—общий сток— общая база (ОС -*• ОБ); в -• общий исток «¦ общий эмиттер (ОИ — ОЭ); г — общий сток — общий эмиттер (ОС — ОЭ); д — общий исток — общий коллектор (ОИ — ОК); е -~ общий сток — общий коллектор (ОС —ОК). легко сделать большим, а выходное « малым. Гибридные усили- тели могут быть и однонаправленными, т, е. могут обладать свой- ством, заключающимся в том, что при подаче напряжения на вы- ходные зажимы напряжение на входе отсутствует. Однонаправ- ленность усилителя способствует получению большого усиления и устойчивости. Наибольший интерес представляют усилители с входными кас- кадами на полевых транзисторах, так как в них удается получить высокое входное сопротивление. Полевые транзисторы использу- ются в схемах с общим истоком (ОИ) и общим стоком (ОС). Уси- лители с входными каскадами по схеме с общим затвором не нахо* дят применения, поскольку имеют малое входное сопротивление, Таким образом, представляют интерес шесть вариантов схем двух- каскадных усилителей, в которых первый каскад выполнен на полевом транзисторе (рис. VI. 19). Во всех этих схемах использо- ваны полевые транзисторы с р-каналом, причем каскады связаны между собой непосредственно (гальванически), Возможна также и резисторно-емкостная связь. 269
Усилитель по схеме общий исток — общая база (ОИ ~- ОБ) характеризуется высокими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, а также хорошей частотной характеристикой. Эта схема является почти полностью однонаправленной, если на- грузка каскада с ОБ не слишком велика. Для получения большого коэффициента усиления необходимо использовать очень большие сопротивления нагрузки, однако при этом ухудшается частотная характеристика усилителя в области высоких частот. Усилитель по схеме общий сток — общая база (ОС—ОБ) от- личается меньшей входной емкостью и большим входным сопротив- лением по сравнению с усилителем по схеме ОИ — ОБ, однако его усиление по напряжению меньше. Усилитель по схеме общий исток « общий эмиттер (ОИ — ОЭ) имеет сравнительно малое выходное сопротивление (более чем на порядок меньше, по сравнению со схемами ОИ«= ОБ и ОС — ОБ) и значительно большее усиление по току. Частотная характерис- тика в области высоких частот несколько хуже. Очень близок по свойствам к этому усилителю усилитель по схеме ОС — ОЭ. Усилитель по схеме общий исток — общий коллектор (ОИ *— ОК) характеризуется средним усилением по напряжению, высоким входным и очень низким выходным сопротивлениями, поэтому может быть использован в качестве преобразователя сопротивлений. Применение несколько ограничено, вследствие сравнительно боль- шой входной емкости. Усилитель по схеме ОС — ОК обеспечивает усиление по напря- жению несколько менее единицы, однако может иметь самую ма- лую входную емкость и самое большое входное сопротивление. Используется в качестве преобразователя сопротивлений. Усилители с реостатно-емкостной связью характеризуются простотой схемы, малыми весом и габаритами, большой надеж- ностью и хорошо стабилизируются по постоянному току. Они на- ходят самое широкое применение. К недостаткам таких усилителей следует отнести отсутствие согласования между входом последую- щего каскада и выходом предыдущего. Сопротивление нагрузки каскада по переменному току задано (входное сопротивление по- следующего каскада), поэтому максимум усиления по мощности является одновременно максимумом усиления по напряжению. Простейшие схемы каскадов с реостатно-емкостной связью представлены на рис. VI.2, а и б, Эти схемы целесообразно при- менять для усилителей, работающих в малом интервале температур A0—20° С). Для усилителей, предназначенных для работы в более широком интервале температур, следует использовать стабилиза- цию режима транзисторов (см. § 2 этой главы). Наибольшее приме- нение находит схема, приведенная на рис. VI. 5, а. Выбор режима транзисторов. Если напряжение источника питания не задано, то при его выборе необходимо учитывать сле- дующее: при большем напряжении источника повышается коэффи- циент усиления каскада, поскольку имеется возможность увели- чить сопротивление резистора в цепи коллектора, однако снижа- ется к. п. д. каскада. При большем напряжении источника пита- ния можно увеличить сопротивление резистора в цепи эмиттера, улучшив тем самым стабилизацию режима транзистора. По воз- можности следует выбирать напряжение источника питания в пре- делах 6—12 В. Выбирая режим транзистора, необходимо учитывать, что при уменьшении тока коллектора повышается к, п, д. каскада, но ухуд- 270
где SH — коэффициент нестабильности каскада. Обычно для радио- любительских конструкций можно принимать SH равным 3—6. Сопротивление резистора в цепи коллектора Сопротивления резисторов базового делителя ш шается температурная стабильность режима. Обычно из сообра- жений экономичности для каскадбв предварительного усиления ток коллектора выбирают в пределах 1—2 мА. Исключение состав- ляют предвыходные каскады, у которых ток коллектора может быть несколько больше. При токе коллектора 1—2 мА напряжение смещения база —эмиттер должно составлять 0,1—0,5 В. Нгпря- жение на коллекторе выбирается равным примерно половине на- пряжения источника питания. При снижении напряжения на кол- лекторе уменьшается усиление каскада. Уменьшение этого напря- жения (иногда ниже 2—3 В) целесообразно в первых каскадах усилителей, работающих от источников слабых сигналов, поскольку при этом резко снижается уровень шумов транзисторов. Выбор элементов каскада,, собранного по схеме рис. VI. 5, а, зависит от предъявляемых требований. Если необходимо обеспе- чить температурную стабильность режима, ориентировочный ры- бор элементов каскада производится следующим образом. Сопротивление в цепи коллектор — эмиттер определяется по формуле где Е — напряжение питания» В; ?/к0 — напряжение на коллекторе, В; /к0 — ток коллектора, мА. Эквивалентное сопротивление базового делителя Здесь уПэ — параметр транзистора (см. гл. IV). При больших значениях /?бэ повышается входное сопротивление каскада,чоднако снижается коэффициент усиления (при условии, что коэффициент нестабильности остается неизменным). Иногда при больших /?бэ не удается обеспечить заданную стабильность. Сопротивление резистора в цепи эмиттера Коэффициент усиления каскада по напряжению можно определить по формуле
№ *Де У2Ь и У22э — параметры транзистора (см. гл. IV), ^ — прово- димость нагрузки каскада. Если нагрузкой является следующий каскад, то Здесь /?вх2 — входное сопротивление последующего каскада. Входное сопротивление данного каскада выходное сопротивление каскада можно принять равным сопротивлению резистора в цепи коллектора RK. Принимая допустимое снижение усиления каскада за счет разделительного конденсатора Ср на низшей частоте /н равным 10%, можно определить емкость этого конденсатора по формуле где RBX — входное сопротивление последующего каскада, Ом; RK — сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом. Принимая допустимое снижение усиления на низшей частоте за счет конденсатора в цепи эмиттера равным 30%, определяют емкость конденсатора Здесь /н — низшая частота, Гц; R9 — сопротивление резистора в цепи эмиттера, Ом. Если выбрать большее значение емкости, частотные искажения уменьшатся. Высшая частота рабочего диапазона определяется частотными свойствами транзистора. Для низкочастотных транзисторов она обычно достигает нескольких десятков килогерц. П р и м е р. Выбрать элементы термостабильного каскада на транзисторе типа МП15. Рабочий диапазон частот — 100— 7000 Гц. Напряжение питания —9 В. Сопротивление нагрузок каскада ^* 500 Ом. Принимаем /к0 = 2 мА; Uk0 = 4 В; 5Н = 3. Параметры транзистора: уПэ = 1000 мкСм; у2Ь = 30000 мкСм; У22$ = 25 мкСм. Принимаем /?бэ = 10 кОм. •. б кОм} /?к *= 2500 — 5000 = —2500 Ом,
Следовательно, при выбранных значениях Sa и R6s нельзя выполнить заданных требований. Если принять /?бэ = 3 кОм, то R3 = 1,5 кОм и RK = 1 кОм. Можно снизить требования в отноше- нии температурной стабильности, приняв Sa = 6. Тогда при Rfo = = 10 кОм получим: R3 = 2 кОм, RK = 0,5 кОм. В этом варианте входное сопротивление каскада будет больше. Итак, принимаем 5Н = 6, #бэ = 10 кОм. Далее определяем Если принять 5Н = 5 и #бэ = 5 кОм, коэффициент усиления возрастет до 10, а входное сопротивление уменьшится до 0,8 кОм. Для повышения температурной стабильности каскадов можно использовать терморезисторы. Последние обычно включают па- раллельно резистору /?б2 (Рис« VI. 5,[а). В этом случае коэффициент нестабильности SH может быть меньше единицы и даже отрица- тельным. При использовании терморезисторов можно увеличить эквивалентное сопротивление базового делителя /?бэ и сопротив- ление резистора R3, благодаря чему повышается к. п. д., входное сопротивление и усиление каскада. Вместо терморезисторов можно использовать обратно смещенный полупроводниковый диод. Усилители с трансформаторной связью применяются в пред- оконечных каскадах. Основным достоинством таких усилителей является возможность обеспечить согласование низкого входного сопротивления последующего каскада с высоким выходным сопро- тивлением транзистора, чем достигается получение максимального усиления по мощности. Недостатком усилителей с трансформатор- ной связью является увеличение размеров и веса усилителя за счет трансформатора. Предоконечные каскады с трансформаторной связью собира- ются по такой же схеме, как и выходные однотактные каскады (рис. VI.7). Выбор типа транзистора и его режима производится в соответствии с указаниями, приведенными в § 4 этой главы. Вели- чины сопротивлений и емкостей определяются так же, как и для усилителей с емкостной связью j(cm. выше). Усилители с непосредственной связью содержат меньше дета- лей, легко настраиваются, не нуждаются в подборе транзисторов и мало чувствительны к изменению напряжения питания. Они отличаются лучшей частотной характеристикой и малыми нелиней- ными искажениями. В усилителях с непосредственной связью легко добиться высокой температурной стабильности, 273
Перечисленные выше преимущества усилителей с непосред- ственной связью могут быть реализованы лишь при введении глу- бокой отрицательной обратной связи по постоянному току, пода- ваемой с выхода усилителя на первый каскад. Температурная стабильность тем выше, чем больше общее усиление и чем глубже обратная связь по постоянному току. На рис. VI. 20, а приведена схема с двумя обратными связями с выхода на вход. Стабилизация производится передачей напряже- ния с резистора R6 на базу первого транзистора и изменением н: пря- жения эмиттера первого каскада в зависимости от величины тока, протекающего через резистор R5. В этом усилителе режим устанав- ливается резистором R6 или R2, Поскольку R3 не зашунтирован конденсатором, в усилителе действует отрицательная обратная связь по переменному току, резко уменьшающая искях:ения. Рис. VI.20. Схемы усилительных каскадов с непосред- ственной связью: а — с двумя обратными связями; б — с транзисторами различной проводимости. В схеме, приведенной на рис. VI. 20„ б, использованы транзие* торы с различной проводимосТью. Режим усилители устанавлй-* вается подбором сопротивления резистора RL Непосредственные связи между каскадами применены в уси« лителях, схемы которых представлены на ?ис. VI. 1? и VL 18. § 6. Каскады с большим входным сопротивлением Каскаду с большим родным сопротивлением используются в ка- честве входных в усилителях, работающих от источников сигнала с большим внутренним сопротивлением (пьезоэлектрический микро- фон, высокоомная магнитная головка и др.). Максимальное вход- ное сопротивление каскада на биполярном транзисторе можно получить при включении транзистора по схеме с общим коллектором (рис. VI. 5, в и VI. 6, в). Входное сопротивление такого каскада возрастает при увеличении коэффициента усиления транзистора по току и сопротивления нагрузки. Если нагрузкой является кас- кад с общим эмиттером, входное сопротивление составляет 40—* 50 кОм. Повышение входного сопротивления каскада с общим кол- лектором ограничивается сопротивлением базового делителя напря- жения, определяющего режим реботы транзистора. Увеличение со- противлений делителя приводит к ухудшению температурной ста- бильности каскада, 274
Схема каскада (рис. VI. 21, а) позволяет повысить сопротив- ление в цепи базы для переменного тока без изменения сопротив- ления делителя напряжения. В этой схеме напряжение смещения подается на базу через дополнительный резистор R63 со средней точки делителя R^R^- При сопротивлении нагрузки около 10 кОм мощно получить входное сопротивление каскада, равное прибли- зительно нескольким мегомам. Для повышения входного- сопротивления каскада с общим кол- лектором используют составные транзисторы (рис. VI. 21, б). Вход- ное сопротивление каскада, собранного по схеме, представленной на рис. VI. 21, б, достигает 500 кОм при сопротивлении нагруаки около 1 кОм (последующий каскад по схеме с общим эмиттером). Рис. VI.21. Схемы усилительных каскадов с повышенным входным сопротивлением: а — на одном транзисторе; б —. на составном транзис* торе. Для обеспечения нормального режима работы каскада необходимо, чтобы коэффициент усиления по току у первого транзистора был несколько больше, чем у второго. Каскады усиления с большим входным сопротивлением могут быть выполнены на полевых транзисторах, причем транзисторы должны быть включены по схеме с ОС или ОИ (рис. VI. 1). Сопро- тивление резистора в цепи затвора транзистора должно быть не меньше требуемого входного сопротивления каскада. Для тран- зисторов с р—п-иереходом величина этого сопротивления может достигать 10 МОм и более. Если каскад усиления на транзисторе с р—л-переходом используется в качестве входного для усилителя, работающего от пьезоэлектрического микрофона или звукоснима- теля, то обычно достаточно иметь входное сопротивление порядка единиц мегомов. ~ Наиболее высоким входным сопротивлением характеризуются каскады усиления, выполненные на транзисторах с изолирован- ным затвором. Ток утечки затвора у этих транзисторов обычно на несколько порядков меньше, чем у полевых транзисторов с р—п- переходом. Поэтому сопротивление в цепи затвора может быть очень большим (до 1000 МОм). Если необходимо получить возможно большее входное сопро- тивление, то следует использовать двухкаскадный усилитель по схеме ОС — ОК (см, § 5). 27|
§ 7. Обратная связь в усилителях звуковых частот Обратной связью называется связь между выходными и входными цепями какой-либо усилительной схемы. Если при введении обрат- ной связи усиление сигнала возрастает, такая обратная связь называется положительной и, наоборот, если усиление сигнала снижается, обратная связь называется отрицательной. Обратные связи бывают полезные, специально применяемые, и вредные, или паразитные. По способу осуществления различают параллель- ную, последовательную и смешанную обратные связи. Обратная связь может быть по переменному току, постоянному току, а также одновременно по постоянному и переменному току. Отрицательная обратная связь улучшает работу усилителя. Положение рабочей точки транзисторов при использовании отри- Рис. VI.22. Схемы двухкаскадных усилителей с отрицательной обратной связью. цательной обратной связи по постоянному току стабилизируется. Применение ее обязательно в усилителях с непосредственной связью между каскадами (см. § 5). При любом способе введения отрицательной обратной связи по переменному току улучшаются качественные показатели уси- лителя; ^ наилучшие результаты достигаются при параллельной обратной связи. При правильно выбранной параллельной отрица- тельной обратной связи уменьшаются вносимые усилителем нет линейные, частотные и фазовые искажения, повышается стабиль- ность коэффициента усиления и выходного напряжения при изме- нениях параметров транзисторов, температуры, нагрузки и т. д., а также уменьшается выходное сопротивление усилителя. К недо- статкам усилителей с отрицательной обратной связью по перемен- ному току следует отнести уменьшение коэффициента усиления и возможность самовозбуждения при некоторых условиях. Способы осуществления отрицательной обратной связи. В од- нокаскадном усилителе параллельная обратная связь осуществля- ется по схеме, показанной на рис. VI. 4, а, через резистор R6, a последовательная —по схеме, приведенной на рис. VI, 5, а, если резистор R3 не шунтирован конденсатором. В двухкаскадном усилителе отрицательную обратную связь можно осуществить различными способами. На рис. VI. 22 пред- ставлены наиболее часто применяемые схемы. В схеме, приведенной на рис. VI. 22, а, напряжение обратной связи, пропорциональное 276
коллекторному току второго транзистора, подается через резистор R4 на базу первого транзистора. При этом стабилизируется коэффи- циент усиления по току, но снижается входное сопротивление уси- лителя. В схеме, показанной на рис. VI. 22, б, часть выходного на- пряжения поступает в цепь эмиттера первого транзистора. Поскольку переменное напряжение между базой и эмиттером намного меньше напряжения обратной связи, коэффициент усиления каскада по напряжению стабилизируется, практически не изменяясь при смене транзисторов и других внешних воздействиях. Входное сопротив- ление каскада повышается. В многокаскадных усилителях используют отрицательные обратные связи как в отдельных каскадах, так и в цепи обратной связи, охватывающей два-три и более каскадов. Устойчивость усилителя с отрицательной обратной связью. При глубокой отрицательной обратной связи фазовые сдвиги на верхних и нижних частотах приводят к появлению положительной обратной связи на этих частотах, что вызывает неустойчивость усилителя, а иногда и самовозбуждение. В связи с этим в усилителях с глубо- кой отрицательной обратной связью необходимо значительно расши- рять область частот с минимальными фазовыми сдвигами. Для улучшения фазовой характеристики усилителя в схему не рекомендуется включать частотно зависимые регулировки и транс- форматоры. Если же применение трансформатора неизбежно, его следует конструировать так, чтобы индуктивность рассеяния и соб- ственная емкость были минимальными. Дополнительного улучшения фазовой характеристики можно добиться, применяя специальные корректирующие цепи. Положительная обратная связь применяется для повышения коэффициента усиления усилителя, например при использовании транзисторов с малым коэффициентом усиления по току. Одновре- менно с положительной обратной связью обязательно применять отрицательную обратную связь; в противном случае работа усили- теля будет нестабильной. Влияние паразитных обратных связей. При слабых паразитных связях появляются дополнительные частотные и фазовые искажения, иногда и нелинейные. При большой величине обратной связи уси- литель может самовозбудиться. В усилителях звуковых частот паразитные обратные связи обусловлены, главным образом, следующими причинами: 1) электростатической связью между цепями, для устранения которой применяют электростатическое экранирование; 2) магнитной связью между отдельными каскадами (вследствие рассеяния магнитного потока трансформаторов), для ослабления которой следует располагать трансформаторы различных каска- дов на возможно больших расстояниях или применять магнитное экранирование; 3) обратной связью через общий источник питания, для ослаб- ления которой рекомендуется использовать источники с возможно меньшим выходным (внутренним) сопротивлением и включать раз- вязывающие фильтры в цепи питания отдельных каскадов. Для уменьшения влияния паразитных обратных связей не следует допускать излишнего запаса усиления, №
§ 8. Коррекция частотных характеристик Коррекция частотных характеристик в усилителях звуковых частот применяется в следующих целях: 1) для получения плоской частотной характеристики; в этом случае уменьшение (или увеличение) усиления некоторых частот в одних каскадах компенсируется увеличением (или уменьшением) усиления этих же частот в других каскадах; 2) для получения частотной характеристики специальной фор- мы; 3) для получения регулируемой частотной характеристики (плавно или ступенями), например с целью регулировки тембра звука. Ф Рис. VI.23. Схемы включения корректирующих цепей в усилителях. т
На рис VI.23 предстаалень1 схемы включения простейших корректирующих цепей в усилителе с емкостными связями. Здесь же показаны примерные частотные характеристики усилителей с коррекцией и без нее. Приведенные формулы позволяют определять величины корректирующих элементов! обеспечивающих изменение усиления на заданной частоте примерно в два раза. § 9. Регулировки в усилителях звуковых частот Регулировка усиления в усилителях на транзисторах произво- дится с помощью переменных резисторов, включаемых на входе усилителя или между каскадами^, Включение регулятора усиле- ния между каскадами возможно только в усилителях, работаю- щих от источников слабых сигналов (микрофона, фотоэлемента, магнитной головки и др.). Рис. VI.24. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) на входе усилителя. Схемы включения регулятора усиления на входе усилителя, работающего от детекторного каскада радиоприемника, приве- дены на рис. VI.24. Простейшая схемз, показанная на рис. VI.24,o? не обеспечивает постоянства нагрузки детектора при регулировке усиления, что уменьшает глубину регулировки и увеличивает искажения при детектиро- вании. Такая схема приме- няется только при большом входном сопротивлении пер- вого каскада усилителя. В схеме, представленной на рис. VI.24, б, нагрузка де- тектора состоит из двух ре- зисторов (R1 и переменного резистора R2), благодаря чему влияние входного со- противления первого каска- да на величину нагрузки меньше, чем в схеме, пока- занной на рис. VI.24, а. Большая глубина регули- ровки усиления при меньшем уровне нелинейных искажений в детекторе достигается при использовании схемы, приведенной на рис. VI.24, в. Недостаток этой схемы состоит в необходимости применять сдвоенный переменный резистор. На рис. VI.25 приведены схемы включения регуляторов уси- ления между каскадами усилителя. В схеме, показанной на рис. VI.25, а, сопротивление регулятора одновременно обеспечивает заданный режим транзистора по постоянному току. Это является Рис. VI.25. Схемы включения регуля- торов усиления между каскадами. 279
недостатком схемы, поскольку обрыв в цепи регулятора может привести к выходу транзистора из строя. Схема включения, пред- ставленная на рис. VI.25, б, лишена указанного выше недостатка. Для увеличения глубины регулировки сопротивление регулятора должно быть возможно большим. Регулировка тембра звука основана на регулировке частотной характеристики усилителя в области низких и высших частот. Рис. VI.26. Схемы регуляторов тембра в области высоких час- тот: а ~~— с частотно зависимым делителем напряжения; б — в цепи отрицатель- ной обратной связи. Рис. VI.27. Схема регу- лировки тембра в области низких и высоких частот: НЧ — регулятор низких час- f от; ВЧ — регулятор высоких частот. В простых усилителях тембр регулируется только в области высоких частот. Для регулировки частотной характеристики применяются регулируемые частотно зависимые делители напряжения и регу- лируемая частотно зависимая отрицательная обратная связь. Схемы регулировки тембра в области высоких частот приведены на рис. VI.26. На рис. VI.27 приведена схема регулировки тембра Рис. VI.28. Схема входного усилителя с регуляторами тембра в области низких и высоких частот, в области низких и высоких частот. Здесь уровень средних час* тот снижается в 10—12 раз, что обычно компенсируется примене- нием дополнительного каскада усиления. Для получения равномерной регулировки тембра необходимо использовать переменные резисторы типа В. На рис. VI.28 приведена схема предварительного усилителя, в котором использована типовая система раздельной регулировки 280
тембра по высшим и низшим частотам. Коэффициент усиления уси- лителя на средних частотах составляет примерно 5. Диапазон регулировки усиления на частотах 50 Гц и 12 кГц достигает ±14 дБ. § 10. Шумы в усилителях Максимальный динамический диапазон усилителя определяется уровнем его шумов. Чем меньше уровень шумов, тем больше дина- мический диапазон. Шумы усилителя создаются главным образом первым каскадом и входными цепями. Напряжение шумов усилив теля, приведенное ко входу и обусловленное тепловыми шумами во входной цепи и шумами транзисторов, приближенно определя- ется выражением где ?/штепл — напряжение тепловых шумов входной цепи; UmT—* напряжение шумов первого транзистора. Тепловые шумы входной цепи усилителя можно подсчитать по формуле где /в и /н — соответственно высшая и низшая частоты рабочего диапазона, кГц; R — сопротивление (активная составляющая) вход- ной цепи, кОм. Шумы транзисторов. Действие шумов транзисторов оценива- ется коэффициентом (или фактором) шума (см. гл. IV). Мощность шумов транзисторов, приходящаяся на единицу полосы пропуска- ния,в определенном диапазоне частот приблизительно обратно про- порциональна частоте. Мощность шумов транзистора, отнесенная к его входу, где /?вх — входное сопротивление транзистора, Для уменьшения шумов усилителя в первых каскадах исполь- зуют транзисторы с возможно меньшим коэффициентом шума. Очень низким коэффициентом шума обладают полевые транзисторы с р—n-переходом (см. гл. IV). Уровень шумов полевых транзис- торов с изолированным затвором на порядок выше, чем у лучших транзисторов с р—я-переходом. Преимущества первых каскадов на полевых транзисторах с р-л-переходом в отношении уровня шумов проявляются наиболее сильно при большом внутреннем сопро- тивлении источника сигнала. Шумы, обусловленные наводками от внешних источников помех. Источниками магнитных наводок могут быть электродвигатели, электромагниты, электромагнитные реле, трансформаторы пита- ния ит, п, 281 где Fm — коэффициент шума; /в и /н — высшая и низшая частоты рабочего диапазона. Среднеквадратическое значение напряжения шумов, приведенное к его входу,
Способы уменьшения магнитных наводок: 1) правильное распо- ложение источников наводок относительно входных цепей и пер- вого каскада; 2) изготовление шасси из немагнитных материалов (алюминий, дюралюминий, латунь и др.); 3) свивание входных проводов с минимальным шагом (рекомендуются тонкие провода); 4) магнитное экранирование входных цепей и входного трансфор- матора. Электрические наводки обусловлены паразитными емкостями монтажа. Источниками электрических наводок являются провода, по которым протекают переменные токи. Для уменьшения электри- ческих наводок на провода и детали входного каскада их экрани- руют, т. е, заключают в кожух из материала е высокой электричес- кой проводимостью (медь, алюминий, латунь). Кожух соединяют с шасси усилителя. Практически электрическое экранирование выполняют сле- дующим образом. На свитые входные провода натягивают медную (луженую) оплетку и соединяют ее с шасси. Для уменьшения ем- кости между проводами и корпусом на провода предварительно натягивают изоляционную трубку. Металлические корпуса пере- менных резисторов и других деталей соединяют с шасси.
Глава VII РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ § 1. Основные параметры радиоприемников Чувствительность радиоприемника при работе от внешней антенны определяется как наименьшая величина э. д. с, сигнала в антенне, при которой обеспечивается нормальная работа оконечйого устрой- ства. При работе от внутренней антенны определяется наименьшая величина напряженности электромагнитного поля в месте установ- ки радиоприемника. Реальная чувствительность вещательных радиоприемников опре- деляется как наименьшая величина э. д. с. сигнала в антенне или напряженности поля, при которой на выходе приемника получается мощность сигнала, равная 50 мВт (для приемников с номинальной мощностью менее 150 мВт—5 мВт), и отношение напряжения по- лезного сигнала к напряжению шумов не менее 20 дБ (при ампли- тудной модуляции) или 26 дБ (при частотной модуляции). При этом глубина амплитудной модуляции должна быть равна 30%, а девиа- ция частоты при частотной модуляции ±15 кГц. Частота модуля- ции 400 или 1000 Гц. Избирательность (селективность) оценивается как ослабление сигналов посторонних радиостанций по сравнению с сигналом, на частоту которого настроен радиоприемник. Количественную оценку избирательности радиоприемника в отношении сигналов соседних каналов можно производить по резонансной характеристике прием- ника, представляющей собой зависимость его чувствительности от частоты сигнала. Ослабление сигнала зеркального канала (для супергетеродинных радиоприемников) — отношение чувствительности для сигнала зер- кального канала к чувствительности для сигнала, на частоту кото- рого настроен радиоприемник. Полоса воспроизводимых частот *— интервал частот, в котором неравномерность частотной характеристики по звуковому давлению не превышает заданной величины. Частотная характеристика по звуковому давлению (кривая верности) — изображение зависимости звукового давления на выходе акустической системы радиоприемника от частоты модуля- ции сигнала на входе при постоянной глубине модуляции. Частотная характеристика по напряжению *— изображение зависимости напряжения на выходе радиоприемника от частоты модуляции при постоянной глубине модуляции. Нелинейные искажения оцениваются величиной коэффициента гармоник (см. § 1 гл. VI) по звуковому давлению на выходе акус- 283
Таблица VII.1 Основные параметры переносных радиовещательных приемников Параметр Диапазоны принимаемых частот*": ДВ 150-408 кГц СВ 525—1605 кГц КВ 3,95-12,1 МГц УКБ 65,8—73 МГц Растянутые диапазоны * Промежуточная частота* на ДВ, СВ, КВ, кГц на УКВ, МГц Чувствительность: в клемм наружной антенны на ДВ и СВ на КВ на УКВ при входном со- противлении 300 Ом, мкВ с внутренней магнитной ан- тенной на ДВ, мВ/м на СВ, мВ/м Избирательность (ослабление приема при расстройке на ±10 кГц) на ДВ и СВ (не менее), ДБ Усредненная крутизна ската резонансной характеристики в диапазоне УКВ в интервале ослабления сигнала от 6 до 26 дБ (не менее), дБ/кГц Полоса пропускания на УКВ, кГц Ослабление приема по зеркаль- ному каналу (не менее), дБ; на ДВ на СВ на КВ на УКВ Подавление сигналов с 30%-ной амплитудной модуляцией по от- ношению к частотно-модулиро- ванным сигналам с девиацией частоты ± 15 кГц в полосе частот ±50 кГц от значения несущей частоты при точной настройке (не менее), дБ Класс приемника 1 | 2 | 3 | 4 ++ -н- ++ -ь-ь ++ -и- ++ ++ ++ ++ ++ + -н- + - 465+2 4654-2 465+2 465 + 2 6,5±0,1 6,5±0,1 6,5+0,1 6,5±0,1 150 150 200 300 200 200 — — 10 20 30 — 1,0 2,0 2,5 3,0 0,7 1,0 1,5 2,0 46 34 26 16 0,2 0,17 0,15 - 120-180 120—180 120—180 - 46 40 20 16 26 26 20 16 14 12 — - 22 22 20 — 16 12 10 - 284
Продолжение табл. VII 1 Параметр Действие автоматической регули- ровки усиления на ДВ, СВ и КВ? изменение напряжения на входе, дБ соответствующее изменение напряжения на выходе (не более), дБ Ручная регулировка громкости в пределах (не менее),- дБ Чувствительность тракта НЧ (о гнезд звукоснимателя) при входном сопротивлении не менее 0,5 МОм (не ниже), В Частотная характеристика всего тракта по звуковому давлению при неравномерности 14 дБ (на частотах ниже 250 кГц — 18 дБ)! полоса воспроизводимых час- тот на ДВ, СВ и КВ (не уже), Гц ня УКВ (не уже)* Гц Среднее звуковое давление (при номинальной выходной мощности) на расстоянии 1 м, Н/м2 Коэффициент гармоник по звуко- вому давлению при номинальной мощности:- при глубине модуляции 80% на ДВ, СВ и КВ на частотах от 200 до 400 Гц (не более), % на частотах выше 400 Гц (не более), % при девиации частоты ±50 кГц в диапазоне УКВ на частотах от 200 до 400 Гц (не более), % на частотах выше 400 Гц (не более), % Потребление электроэнергии при к. п. д. не менее 30% (не более), Вт Напряжение питания! номинальное* В минимальное, В Класс приемника 1 40 12 50 0,25 150—4000 150—12000 0,4 8 7 5 4 2,0 12; 9 7,2; 5,6 1 2 26 10 50 0,25 200—4000 200—10000 0,25 8 7 5 4 0,5 9; 6 5,6; 3,8 1 3 26 12 40 0*25 300—3500 300—7000 0,23 10 8 7 5 0,5 9; 6; 4,5 5,6; 3,8; 2,8 1 4 26 12 30 0,25 450—3000 0,1 12 8 0,3 9; 6; 4,5 5,6; 3,8; 2,8 * D-+) — диапазон обязателен; (-f) — диапазон не обязателен; (—) — диа-» пазон отсутствует, а параметр оговаривается в технических условиях на прием- ник данного типа. 235
тической системы при номинальной мощности и заданной глубине модуляции.^ Требования, предъявляемые к вещательным радиоприемникам, приведены в табл. VII.1 и VII.2. Таблица VII.2 Вспомогательные устройства переносных радиовещательных приемников Устройство* Регулятор громкости о тонкомпенсацией Регулятор тембрам на НЧ на ВЧ Индикатор включения Индикатор настройки Фиксированное положение «местный прием» в диапазонах ДВ и СВ Вход для внешней антенны ДВ и СВ Вход для внешней антенны УКВ Внутренняя (встроенная) антенна УКВ Вход для подключения звукоснимателя и магни- тофона на воспроизведение Выход для подключения магнитофона на запись Класо приемника I | 2 | 3 | 4 tt +t t - 4-4- ++ ++ 4-4 + + + п л t + +4- + 4- ++ + + +4- 4- + - 4- + 4- * D*4-) ~~ устройство обязательно; (—) — устройство отсутствует (-}.) — устройство не обязательно; § 2. Структурные схемы радиоприемников Радиоприемники прямого усиления (рис. VII. 1, а) отличаются про-» стотой, хорошим воспроизведением сигнала, однако имеют сравнительно низкие чувствительность и избирательность и поэтому в малогабаритном исполнении применяются главным образом для приема местных станций. Их основные электрические параметры сильно изменяются с частотой. Входная цепь осуществляет предварительную избирательность, вследствие чего уменьшаются искажения при усилении сигнала. Кроме того, входная цепь повышает общее усиление и чувствитель- ность радиоприемника. Усилитель высокой частоты (УВЧ) уси- ливает напряжение сигнала до величины, при которой возможно детектирование с допустимым уровнем искажений, и осуществляет избирательность. Детектор преобразует модулированные колеба- ния высокой частоты в колебания звуковой частоты. Усилитель низкой частоты (УНЧ) повышает мощность сигнала до величины, достаточной для нормальной работы громкоговорителя или дру- гого выходного прибора. Малогабаритные радиоприемники прямого усиления иногда выполняют по рефлексной схеме (рис. VII.1, б), в которой один и тот же каскад используется для усиления сигналов высокой и низкой частоты. Недостатком рефлексных схем является усложнение на- ладки радиоприемника. Для увеличения коэффициента усиления приемника (до детек- тора) иногда используются регенеративные (о положительной обрат» ной связью) и сверхрегенеративные схемы* Последние позволяют получить очень высокую чувствительность, однако вносят большие 286
искажения и поэтому- в;, радиовещательных приемниках не приме- няются. Радиоприемники супергетеродинного типа, или супергетеро- дины, характеризуются высокими качественными показателями, однако отличаются более, сложной схемой (рис. VII. 1, в). Входная цепь и УВЧ обеспечивают предварительную избира- тельность, что способствует уменьшению искажений в преобразо- вателе частоты, и усиление сигнала. При достаточном малом уровне собственных шумов входной цепи и УВЧ повышается отношение сигнал/шум на выходе радиоприемника за счет перекрытия шумов преобразователя усиленным сигналом. i Рис. VI 1.1. Структурные схемы радиоприемников: а — прямого усиления; б — прямого усиления (рефлексная); в — супергетеродин ного. Преобразователь частоты превращает модулированные коле- бания с частотой принятого сигнала в модулированные колебания промежуточной частоты (постоянной ддя данного радиоприемника) без изменения формы огибающей. Усилитель промежуточной час- тоты (УПЧ) обеспечивает основное усиление и избирательность. Остальные каскады выполняют те же функции, что и в радиоприем- нике прямого усиления. Радиоприемники частотно-модулированных сигналов (ЧМ прием- ники) отличаются от приемников амплитудно-модулированных сигналов (AM приемников) применением частотного детектора вместо амплитудного. При использовании частотных детекторов некоторых типов требуется предварительное ограничение ампли- туды ЧМ колебаний, чтобы устранить паразитную амплитудную модуляцию. Радиоприемники ЧМ сигналов обычно выполняются по супер- гетеродинной схеме (рис. VI 1.2). Комбинированные AM/ЧМ приемники предназначаются для при- ема радиовещательных программ с амплитудной модуляцией в диапазонах ДВ, СВ и КВ и с частотной модуляцией в диапазоне УКВ F5,8—73 МГц). Эти радиоприемники обычно собирают по схеме, приведенной на рис. VII.3, При приеме ЧМ колебаний 287
Рис. VI1.2. Структурная схема радиоприемника ЧМ сигналов. Рис. VI 1.3. Структурная схема комбинированного AM/ЧМ прием- ника. используется отдельный УКВ блок, который содержит входную цепь, УВЧ и преобразователь частоты. Преобразователь частоты AM тракта при приеме ЧМ колебаний используетвя в качестве каскада УПЧ. В каскадах промежуточной частоты AM/ЧМ приемников, как правило, используются одни и те же усилительные элементы для AM и ЧМ трактов. Иногда применяют комбинированный АМ/ЧМ детектор. § 3. Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах Выбор полосы пропускания. Необходимая полоса пропускания до детектора зависит от эффективной ширины спектра принимае- мого сигнала, а также от стабильности частоты гетеродина и пере- датчика. Для радиовещательных приемников допускается под- стройка при приеме, поэтому полоса пропускания выбирается только по эффективной ширине спектра сигнала Д/с. При амплитуд- ной модуляции где FMaKQ — максимальная частота модуляции (полосы воспроизво- димых частот). При частотной модуляции гДе Фт = у ¦ -" индекс модуляции} А/мако — наибольшая ампли- туда изменения частоты при модуляции. Полоса пропускания ЧМ тракта вещательных радиоприемник ков выбирается в соответствии с ГОСТом (табл. VII.1). Выбор промежуточной частоты. Для радиовещательных прием- ников промежуточные частоты AM и ЧМ трактов установлены ГОСТом (табл. VII. 1). При выборе промежуточной частоты для других радиоприемников нужно руководствоваться следующим. Промежуточная частота не должна находиться в диапазоне принимаемых частот. Если промежуточная частота слишком высо - 268
кая, то избирательность УПЧ (при заданных полосе пропускания и числе контуров) будет мала, а максимальное устойчивое усиле- ние каждого каскада УПЧ будет низким. Если же промежуточная частота низка, то будет малым ослабление приема по зеркальному каналу. Кроме того, промежуточная частота должна быть по край- ней мере в 10—20 раз больше верхней частоты полосы воспроиз- водимых частот. Распределение неравномерности частотной характеристики по кас- кадам приемника. Для радиовещательных приемников ГОСТ устанавливает величину неравномерности частотной характерис- тики по звуковому давлению (табл. VII. 1). Можно принять нерав- номерность частотной характеристики акустической системы (гром- коговорителя или группы громкоговорителей) равной 6 дБ. Осталь- ную неравномерность можно распределить следующим образом: входная цепь и УВЧ — 3—6 дБ на СВ и ДВ (на частотах более 250 кГц); 7—10 дБ на частотах менее 250 кГц и 1—2 дБ на КВ; УПЧ — 2—5 дБ, детектор — 0,5—1 дБ. В УНЧ высокие частоты могут быть подняты за счет коррекции частотной характеристики, поэтому неравномерность частотной характеристики УНЧ можно принимать от 0 до 3—4 дБ. Большие значения неравномерности во входной цепи и УВЧ следует принимать в тех случаях, когда прием- ник должен работать с магнитной антенной. В УПЧ большие зна- чения неравномерности должны приниматься для одноконтурных каскадов и меньшие *- для двухконтурных каскадов и каскадов с фильтрами сосредоточенной избирательности. В приемниках для телефонной связи обычно выбирают неравно- мерность частотной характеристики каскадов до преобразователя равной 1—3 дБ, УПЧ *- 3—5 дБ, детектора — 0,5—1 дБ, УНЧ— 3—4 дБ. Выбор числа контуров во входной цепи и УВЧ. Так как кон- туры входной цепи и УВЧ диапазонных приемников перестраива- ются, то увеличение их числа сильно усложняет радиоприемник (увеличивается число элементов настройки). Обычно в радиовеща- тельных и любительских связных приемниках применяется не более двух контуров. Число контуров и их эквивалентную добротность определяют следующим образом. Принимают число контуров равным единице и находят максимальную допустимую эквивалентную добротность контура Q9 для наименьшей частоты каждого поддиапазона где /мин ** минимальная частота поддиапазона; dn —« неравномер- ность частотной характеристики в полосе пропускания; А/7 — по- лоса пропускания. Децибеллы должны быть переведены в отно- шения. Для поддиапазонов КВ можно принять Q9 = 60—100. Величина ослабления приема по зеркальному каналу определя- ется на максимальной частоте каждого поддиапазона где /пр — промежуточная частота приемника. 289
Если полученное ослабление меньше заданного, то следует увеличить число контуров до двух. При этом для поддиапазонов КВ следует применить резонансный УВЧ, а для поддиапазонов ДВ и GB — двухконтурную входную цепь. В поддиапазоне УКВ, как правило, используется один контур во входной цепи и один контур в УВЧ. Выбор числа контуров промежуточной частоты. В сравнительно простых радиприемниках, в которых полоса пропускания, как правило, не регулируется, в качестве избирательных элементов УПЧ обычно применяется фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) после преобразователя частоты (см. § 9 этой главы). Послед- v ' F F ний каскад УПЧ выпоняется по одноконтурной схеме с полосой пропускания, значительно пре- вышающей полосу всего УПЧ. Остальные каскады — аперио- дические. В приемниках с ре- гулируемой полосой пропуска- ния обычно применяются двух- контурные полосовые фильтры во всех каскадах В начале расчета задаются числом полосовых фильтров п и определяют неравномерность усиления в полосе пропуска- ния одного фильтра где dSn— неравномерность уси- ления всего УПЧ, включая фильтр преобразователя (см. выше). Величина dSn должна быть выражена в относительных единицах (не в дБ). В приемниках второго класса и более простых обычно исполь- зуются два-три фильтра (два каскада УПЧ), в приемниках более высоких классов — три фильтра (два каскада УПЧ) и более. Выбирается величина параметра срязи ц. Чаще всего с целью упрощения настройки контуров УПЧ выбирают г] -^ 1. Е:ли же необходимо получить максимальную избирательность при данном числе фильтров го величина параметра связи определяется по фор- мул з По графику (рис. VII.4) определяется обобщенная расстройка Xf и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность кон- туров где f — промежуточная частота; AF — полоса пропускания УПЧ 290 Рис. VI 1.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.
Если задана усредненная крутизна ската резонансной характе- ристики (табл. VII. 1), то можно считать, что избирательность должна быть равна 26 дБ при расст- где 5СК — крутизна ската ре- зонансной характеристики, дБ/кГц; AF«— полоса пропуска- ния, кГц. По величинех2 из графиков (рис. VII.5) определяется изби- рательность для одного фильтра dn. Для всего усилителя изби- рательность, дБ, равна: dj,. = 201gC где п — число фильтров, вклю- чая фильтр преобразователя частоты. Если величина ослабления получается недостаточной, то следует выбрать большее значе- ние ц (но не больше г\ош) или увеличить число фильтров и произвести расчет снова. Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы. Определение необходимого числа каскадов. Напряжение на входе первого усилительного каскада при приеме наферритовую антенну где h — действующая высота антенны, см; Е -« напряженность поля, равная чувствительности приемника, мВ/м; р — коэффи- циент включения первого каскада к контуру входной цепи; Q3 — эк- вивалентная добротность контура входной цепи, определенная [ ыше. Действующая высота антенны может быть принята равной 1 см, а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15 при выполнении первого усилительного каскада на биполярном тран- зисторе Большие значения р выбираются при более широкой по- лосе пропускания и более высокой добротности антенны. Если 291 / 2 3 4 6 810 20 30406080х2 Рис. VII.5. Обобщенные кривые полосового фильтра. Рассчитывается обобщенная расстройка х2* соответствующая абсолютной расстройке А/, которая задается вместе с избиратель- ностью (табл. VIIЛ):
где &3ап"" коэффициент запаса; С/дет — напряжение на входе де- тектора. Напряжение на входе диодного детектора AM сигнала следует выбирать 0,3—1 В, а на входе дробного детектора — 0,01—0,05 В. Коэффициент запаса k3an взбирается в пределах 1,5—3, причем большие значения кзап выбираются для поддиапазонов УКВ. Максимальное устойчивое усиление избирательного транзистор- ного каскада с общим эмиттером без применения нейтрализации а избирательного каскада с общим истоком где QK *- конструктивно выполнимая добротность контура. Максимальный реально достижимый коэффициент усиления из- бирательного каскада на биполярном транзисторе на максималь- ной частоте диапазона при оптимальном согласовании и обеспече- нии расчетной эквивалентной добротности контурав 292 где S' — крутизна проходной характеристики транзистора на данной частоте, мА/В; /мако — максимальная частота сигнала, кГц; С12э — проходная емкость биполярного транзистора, пФ; С12и ь-» проходная емкость полевого транзистора. Необходимый коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением транзистора для получения заданной добротности QB первый каскад выполнен на полевом транзисторе, то применяется полное включение (р = 1). При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада где /(вх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в ан- тенне, равная чувствительности приемника, мкВ. Коэффициент передачи входной цепи может быть выбран в пре- делах 2—3 при Q9 = 20—40; 3—5 при Q9 = 40—100 и 5—7 при Q9 = 100—150. Необходимое усилие от входа первого усилительного каскада до входа детектора
где RBX и RBblx —- входное и выходное сопротивления транзистора на максимальной частоте диапазона, кОм; S1 — крутизна транзистора на максимальной частоте, мА/В. Из двух величин /Суст и Кмако берется меньшая, которая при- нимается за коэффициент усиления одного каскада 'без приме- нения нейтрализации). Коэффициент усиления преобразователя частоты с нагрузкой как в каскаде УПЧ можно принять равным 0,25 К^пч- Если же нагрузкой преобразователя частоты является ФСИ, то коэффициент усиления где S'~ крутизна транзистора мА/В; ёфщ ~~ проводимость ФСИ, мкСм; ?11э — активная составляющая входной проводимости транзи- стора следующего каскада, мкСм; /СФСИ — коэффициент передачи ФСИ. Величины ?фси и ^фси определяется при расчете ФСИ. Необходимый коэффициент усиления УПЧ где Рвых — максимальная выходная мощность; UBX — напряжение на входе У НЧ, равное его чувствительности; #вх — входное сопро- тивление УНЧ. Коэффициент усиления по мощности выходного каскада в зави- симости от типа транзисторов обычно лежит в пределах 30—100, а остальных каскадов — в пределах 30—300. Если в УНЧ предполагается регулировка тембра с подъемом частотной характеристики, то необходимо ввести дополнительный каскад усиления, а при глубокой отрицательной обратной связи — еще один дополнительный каскад усиления, § 4. Входные цепи Входная цепь радиоприемника, работающего с внешней (открытой) антенной, состоит из элементов связи с антенной* избирательной системы и элементов связи с первым транзистором. Внутренняя 291 где /Сувч — коэффициент усиления каскада УВЧ, рассчитанный по формулам, приведенным выше. Коэффициент усиления апериодичес- кого каскада УВЧ на биполярном транзисторе, работающего в диа- пазонах ДВ и СВ, можно принять равным 3—5, а апериодического каскада УПЧ — равным 5—10 (на частоте 465 кГц). Для определения числа каскадов УНЧ подсчитывается общее усиление по мощности
(ферритовая) антенна является одновременно индуктивностью колебательного контура входной цепи. Входная цепь должна обеспечивать возможно большую изби- рательность при допустимой неравномерности усиления в полосе пропускания и максимальный коэффициент передачи напряжения*. При этом изменение коэффициента передачи напряжения ? преде- лах рабочего диапазона частот должно быть возможно меньшим. Рис. VII.6. Схемы входных цепей с ферритовой антенной. В УКВ диапазоне входная цепь должна обеспечивать согласование фидерной линии со входом первого усилительного каскада с целью повышения отношения сигнал/шум. Схемы одноконтурных входных цепей с ферритовой антенной приведены на рис. VII.6. Трансформаторная связь с транзистором (рис. VII.6, а) позволяет получить наибольший коэффициент пере- крытия диапазона при данном конденсаторе переменной емкости. Недостаток этой схемы *— снижение добротности контура с повыше- нием частоты настройки, что приводит к дополнительному уменьше- Рис. VI 1.7. Схемы входных цепей со штыревой антенной нию избирательности на более высоких частотах. Коэффициент передачи напряжения при трансформаторной связи с транзистором увеличивается с повышением частоты настройки. При внутренней емкостной связи с транзистором (рис. VII. 6, б) эквивалентная добротность контура возрастает при повышении частоты настройки, а коэффициент передачи напряжения входной цепи изменяется примерно обратно пропорционально частоте. Схема с комбинированной трансформаторной и внутренней емкост- ной связью рис. VI 1.6, в) отличается слабой зависимостью коэффи- циента передачи напряжения от частоты настройки. На рис. VII.7 приведены схемы одноконтурных входных цепей, которые применяются при штыревой антенне. Схема с непосред- * Коэффициент передачи напряжения—отношение напряжения на выходе вход- ной цепи к э. д. о. во внешней антенне или к напряженности поля (для маг- нитной антенны). 294
ств^нным включением антеццы (рис, VII. 7, а) является наиболее простой. Ее недостаток -^ Значительное затухание, вносимое ан- тенной в контур. Схема с непосредственным включением антенны применяется в автомобильных и переносцых приемниках невысокого качества на диапазонах ДВ, СВ и КВ. Для уменьшения вносимого в контур затухания можно применить схему с автотрансформатор- ным включением антенны (рис. VI 1.7, б), с внешней емкостной связью (рис. VII.7, в) или трансформаторной связью (рис. VIL7» г). При внешней емкостной связи упрощается катушка индуктивности, однако появляется сильная зависимость коэффициента передачи от частоты настройки. Поэтому эта схема применяется главным образом на растянутых КВ диапазонах и в простых приемниках для подключения внешней антенны. Если при внешней емкостной связи с антенной применить внутреннюю емкостную связь с тран- зистором, то коэффициент пе- редачи напряжения почти не будет зависеть от частоты на- стройки. Трансформаторная связь с антенной позволяет получить более высокие ка- чественные показатели вход- ной цепи и применяется в высококачественных приемни- ках. Двухконтурные входные цепи отличаются гораздо луч- шей формой частотной харак- теристики по сравнению с одноконтурными и применяются в вы- сококачественных приемниках. На рис. VI 1.8 приведена схема входной цепи радиоприемника «Рига-103», используемой при приеме на ДВ и СВ, с встроенной штыревой и внешней антенной. В этой схеме связь с антенной — комбинированная (трансформа- торная и внешняя емкостная), между контурами полосового фильтра —трансформаторная, с транзистором — автотрансформа- торная. Расчет одноконтурной входной цепи с ферритовой антенной и трансформаторной связью с транзистором начинают с расчета кон- тура. Коэффициент перекрытия диапазона Рис. VI 1.8. Схема двухконтурной входной цепи при трансформатор- ной связи с антенной. гДе /макс и /мин — максимальная и минимальная частоты диапа- зона, МГц. Индуктивность контура где Смакс и Смин — максимальная и минимальная емкость конденса- тора настройки, пФ. 295
Добротность нагруженного контура (эквивалентная доброт* ность) определяется в соответствии с рекомендациями, приведен- ными на стр. 289. Добротность ненагруженного контура (конструк- тивная) должна быть выше добротности нагруженного контура и обычно выбирается в пределах 40^-160, Чем выше добротность ненагруженного контура, тем больше коэффициент передачи напря- жения входной цепи. Коэффициент включения антенного контура в цепь базы бипо- лярного транзистора, обеспечивающий получение необходимой экви- валентной добротности контура, может быть вычислен по формуле где /мин — в МГц, L *** в мкР. Индуктивность катушки связи Средняя величина емкости подстроечного конденсатора где См— емкость монтажа; СА — собственная емкость ферритовой антенны;* С^ —входная емкость транзистора на минимальной частоте поддиапазона. В диапазонах ДВ и СВ собственная емкость ферритовой антенны составляет 2—5 пФ. Емкость монтажа зависит от схемы коммутации поддиапазонов, типа переключателя, вида монтажа (печатный или навесной)* Для двухподдиапазонного приемника, выполненного на печатной плате, емкость монтажа обычно не превышает 5 пФ. Если при определении Сп получается отрицательная величина, то необходимо выбрать переменный конденсатор с большей ем- костью или уменьшить коэффициент включения р, понизив доброт- ность контура QK, и произвести расчет сначала. 296 Дополнительная емкость в контуре где /мин — минимальная частота поддиапазона, МГщ L **- индуктив- ность контура, мкГ; #цэ *— активная составляющая входной прово- димости транзистора на минимальной частоте поддиапазона, мкСм; Q9 *¦— эквивалентная добротность контура. Если первый усилительный каскад приемника выполнен на по- левом транзисторе, то применяется полное включение (р = 1). В этом случае для получения заданной величины Q3 необходимо шунтировать колебательный контур резистором с сопротивлением
где Лд — действующая высота антенны на минимальной частоте, м. Если первый усилительный каскад приемника выполнен на поле- вом транзисторе, то коэффициент передачи входной цепи определя- ется по формуле *вх = уг9- Напряжение сигнала на выходе входной цепи, мВ ивых = Квх?. где Е — напряженность поля сигнала, мВ/м. § 5. Растянутые поддиапазоны На растянутых поддиапазонах обеспечивается плавная настройка на принимаемый сигнал, облегчается сопряжение настройки гете- родина и контуров высокой частоты, отсутствует зеркальная на- стройка (зеркальная помеха не устраняется), а конденсаторы на- стройки могут быть непрямочас- тотными. Недостатком растянутых поддиапазонов является услож- нение контуров высокой частоты й гетеродина, необходимость по- вышения стабильности частоты ге- теродина и трудность обеспечения точной градуировки шкал под- диапазонов в единицах частоты. Рис. VI 1.9. Схема контуров для Для растяжки поддиапазона растянутых поддиапазонов, необходимо уменьшить коэффи- циент перекрытия по частоте, что достигается включением последо- вательно с конденсатором настройки и параллельно с ним или с ка- тушкой индуктивности дополнительных конденсаторов. Наиболее часто применяемая схема контуров для растянутых поддиапазо- нов приведена на рис. VI 1.9. Эта схема дает возможность растя- нуть каждый заданный поддиапазон на всю шкалу. Расчет контуров по схеме рис. VI 1.9 производится в следующем порядке. 1. Принимают величину минимальной емкости контура Смин = = 40—50 пФ и определяют индуктивность катушки наиболее высокочастотного поддиапазона Коэффициент передачи напряжения входной цепи, нагруженной каскадом на биполярном транзисторе, на минимальной частоте поддиапазона #вх.мин = Нр9эР> а на максимальной частоте поддиапазона где /мако — максимальная частота поддиапазона, МГц. 297
Выбираем конденсаторы типа КПК-2 емкостью 6—60 пФ. 298 Индуктивность контуров для второго и первого поддиапазонов: Пример. Поддиапазоны: 1) 11,5—12 МГщ 2) 15,0—15,4 МГщ 3) 17,6—18,0 МГц; С/ = 11 Ч- 490 пФ. Принимаем Смин = 50 пФ и находим индуктивность контура для третьего поддиапазона: где Со — минимальная емкость переменного конденсатора; С — раз- ность между максимальной и минимальной емкостью переменного конденсатора. 6. Определяют максимальную емкость подстроечных конденса- торов гДе /мин и /макс *"" минимальная и максимальная частоты соответст- вующего поддиапазона, МГщ АС ^-разность емкостей, пФ. 5. Определяют емкость конденсатора где /мин *- минимальная частота поддиапазона, МГц; L — индук- тивность, мкГ. 3. Разность емкостей ЛС = Смакс — Смин сохраняют постоян- ной для всех поддиапазонов; переключают только катушки и под- етроечные конденсаторы, определяющие минимальную емкость контура. 4. Индуктивности катушек последующих поддиапазонов на- ходят по формуле 2. Находят максимальную емкость контура для того же под- диапазона
§ 6. Усилители шысокой частоты Апериодические УВЧ не повышают избирательности приемника, но способствуют увеличению отношения сигнал/шум и чувствитель- ности приемника. Применяются в высококачественных приемниках на поддиапазонах ДВ и СВ в тех случаях, когда входная цепь выпол* нена по схеме с двухконтурным полосовым фильтром. Практические схемы апериодических УВЧ для диапазонов ДВ и СВ приведены на рис. VII. 10. Коэффициент усилений каскада, собранного по схеме на рис. VII, 10, а, порядка 5 (при нагрузке Рис. VII. 10. Схемы апериодических УВЧ: а — на биполярном транзисторе; б — гибридная. входным сопротивлением преобразователя частоты), входное сопро- тивление меньше 1 кОм. Каскад УВЧ, собранный по схеме рис. VI 1.10, б, отличается очень большим входным сопротивлением. Такой каскад можно подключать к входной цепи непосредственно. При этом коэффициент передачи входной цепи получается в пять — пятнадцать раз больше, чем при УВЧ на биполярном транзисторе (аи. § 4). Резонансные УВЧ обеспечивают усиление сигнала, способствуя повышению реальной чувствитель- ности приемника, и избиратель- ность. В супергетеродинных при- емниках наиболее существенной является избирательность в отно- шении зеркального канала. Резонансные УВЧ на транзисто- рах собираются по схеме с общим эмиттером (рис. VII. 11) в диапазо- нах ДВ, СВ и КВ и по схеме с общей базой в диапазоне УКВ. Режим транзисторов в УВЧ выбирается так, чтобы ток коллек- тора был около 1 мА. При установке режима подбирают сопротив- ление одного из резисторов базового делителя напряжения. Характер зависимости резонансного коэффициента усиления УВЧ от частоты настройки определяется видом связи контура с транзисторами. При трансформаторной или автотрансформатор- ной связи с обоими транзисторами (рис. VII. 11) коэффициент уси- ления примерно пропорционален частоте настройки. При трансфор- маторной связи о одним транзистором и комбинированной (транс- Рис. VII. 11, Схема резонансно- го УВЧ. 299
форматорной и внутренней емкостной) связи с другим коэффициент усиления почти не зависит от частоты, если правильно выбрать коэффициенты связи. § 7. Преобразователи частоты Преобразователь частоты состоит из смесителя и гетеродина. Сме- ситель и гетеродин могут быть собраны на одном транзисторе (гетеродинный преобразователь) или отдельных транзисторах. К смесительной части преобразователя частоты предъявляются следующие основные требования: 1) минимальный уровень вноси- мых шумов (особенно при отсутствии УВЧ); 2) возможно больший Рис. VII. 12. Схемы смесителей: а — во статической нагрузкой; б — с динамической нагрузкой коэффициент усиления при наименьшей зависимости от частоты настройки приемника; 3) избирательная система в коллекторной цепи преобразователя вместе с УПЧ должна формировать требуемую резонансную характеристику; 4) преобразователь должен созда- вать возможно меньшее количество дополнительных каналов прие- ма; 5) параметры преобразователя не должны существенно менять- ся при изменениях параметров элементов каскада, напряжения питания и внешних воздействий. Схемы смесителей. На ДВ, СВ и КВ транзистор смесителя вклю- чают по схеме о общим эмиттером. При этом входная проводимость каскада оказывается меньше, а усиление предыдущего каскада — больше. Напряжение гетеродина может подаваться в цепь базы или эмиттера. В первом случае требуется меньшая мощность гетеро- дина и повышается крутизна преобразования. Однако устойчивость работы смесителя ниже, вследствие обратной связи по промежуточ- ной частоте. Поэтому в основном применяется ехема с подачей напряжения гетеродина в цепь эмиттера (ри<з. VII. 12, а). Напряже- ние сигнала UQ подается в цепь базы. Режим смесителя выбирается так, чтобы рабочая точка тран- зистора находилась в области наиболее нелинейного участка вход- ной характеристики. При этом ток эмиттера обычно составляет доли миллиампера. Амплитуда напряжения гетеродина подбирается экспериментально и составляет величину порядка 1 В. 300
Смесители с динамической нагрузкой отличаются большим коэффициентом преобразования, малым уровнем вносимых шумов и низким выходным сопротивлением. Коэффициент преобразова- ния смесителей с динамической нагрузкой при повышении частоты возрастает, что выгодно при использовании ферритовых антенн. На рис. VII.12, б приведена схема смесителя, в котором функции динамической нагрузки выполняет транзистор Т2. Напряжение сигнала подается в цепь базы транзистора 77 от ферритовой антенны МА, а напряжение гетеродина — в цепь эмиттера. Напряжение смещения на базе транзистора 77 стабилизировано с помощью стабилитрона Д1. На выходе смесителя включен полосовой фильтр промежуточной частоты. МП1А ¦!¦ Рис. VII. 13. Схемы гетеродинных преобразователей частоты на одном транзисторе. Схемы гетеродинных преобразователей частоты. Преобразователи с совмещенным гетеродином (гетеродинные преобразователи) по- зволяют уменьшить размеры приемников и поэтому широко при- меняются в простых переносных и карманных приемниках, работа- ющих в диапазонах ДВ и СВ. Однако эти преобразователи требуют тщательного подбора режима транзистора, поэтому они сложнее в наладке. Кроме того, в гетеродинных преобразователях транзис- торы не могут работать на частотах, близких к граничной.\ В гетеродинных преобразователях частоты напряжение сигнала обычно подается в цепь базы, а напряжение гетеродина — или в цепь базы (рис. VII. 13, а), или в цепь эмиттера (рис. VII. 13,6). В обеих схемах контур промежуточной частоты включен последо- вательно с катушкой связи L2 гетеродина в цепь коллектора. На работу гетеродина это не оказывает заметного влияния. Однако напряжение гетеродина взаимодействует с гармониками промежу- точной частоты, которые присутствуют в цепи коллектора. В ре- зультате этого на выходе приемника может прослушиваться свист. Каскодные схемы преобразователей частоты позволяют полу- чить большее усиление, так как в них исключена паразитная об- ратная связь между входным контуром и контуром промежуточной частоты. В реальных схемах коэффициент преобразования по напря- жению можно довести до 80—100, в то время как в обычных схемах преобразователей он равен 20—30. Кроме того, упрощается схема коммутации в приемниках с несколькими поддиапазонами. 301 ГТ309
Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты при- ,п,яя на рис VII.14. Контур гетеродина в этой схеме образован катушкой индуктивности L2 и конденсаторами С2 и СЗ. Первый транзистор 77 предназначен для дополнительного усиления сиг- нала, поступающего от УВЧ или от входной цепи. Фазирую- щая цепь R1C1 обеспечивает работу гетеродина на частотах, превышающих граничную час- тоту транзистора. Так как вы- ходное сопротивление транзис- тора Т2 достаточно большое, контур промежуточной частоты включен непосредственно в цепь коллектора. На рис. VII.15 приведена ехема гетеродинного преобра- зователя частоты с динамичес- Рис. VII. 14. Схема каскодного ге- теродинного преобразователя час- тоты. кой нагрузкой. Транзистор 77 выполняет функции гетеродина и смесителя, а транзистор Т2 — функции динамической нагрузки. Напряжение на базе транзистора 77 стабили- зировано с помощью стабилитрона Д1. Для повышения стабиль- ности частоты гетеродина целесообразно стабилизировать также напряжение питания цепи коллектора. Преобразователь частоты, Рис VII. 15. Схема гетеродинного преобразователя частоты с динамической нагрузкой. собранный по схеме (рис. VII.15), хорошо работает в диапазоне ДВ и СВ. Коэффициент преобразования составляет 40—50 дБ. Шумовые характеристики на 5—10 дБ лучше, чем в обычном пре- образователе совмещенного типа. 302
ГТ309А Рис. VII. 17. Схемы гетеродинов с автотрансформаторной обратной связью. гетеродина с емкостной настройкой, а на рис. VII. 17, б — с индук- тивной настройкой. Последняя схема используется в приемнике «Урал-авто» на растянутых поддиапазонах КВ. Как видно из схемы, ферровариометр настройки L2 с относительно большой ин- дуктивностью подключен параллельно катушке Ы с малой индук- тивностью. Этим достигается малый коэффициент перекрытия под- диапазона, что необходимо для растяжки. В автомобильных приемниках, настраиваемых ферроварио- метрами, на поддиапазонах ДВ и СВ удобнее применять схему гетеродина с емкостной трехточкой (рис. VII.18). В схеме на рис. VII. 18, а, используемой в приемнике «Урал-авто», ферровариометр Ы служит для настройки приемника на принимаемый сигнал, 3*3 Схема смесителя на интегральной микросхеме приведена на рис. VI 1.16. Данные микросхемы приведены в гл. XIII. Напряже- ние питания коллекторной и базовой цепей транзистора микро- схемы подается от общего стабилизированного источника и равно 3 В. Нагрузкой смесителя служит пьезокерамический фильтр со- средоточенной избирательности (ФСИ), подключенный через согла- сующий трансформатор. Данные трансформатора определяются типом примененного ФСИ (см. § 9). § 8. Гетеродины Гетеродин, применяемый в преобра- зователе частоты супергетеродинного приемника, должен генерировать в заданном диапазоне частот колеба- ния достаточно стабильной частоты с примерно постоянной амплитудой, необходимой для работы смесителя. При этом не должно быть паразит- ной генерации. В преобразователе с совмещенным гетеродином режим гетеродинной части должен быть выбран таким, чтобы обеспечивалась одновременно хорошая работа транзистора в смесительной части. Гетеродины ЧМ прием- ников не должны иметь паразитной частотной модуляции. Схемы гетеродинов. В диапазонах ДВ, СВ и КВ гетеродины чаще всего выполняются по схеме с автотрансформаторной обрат- ной связью (индуктивная трехточка) или с трансформаторной об- ратной связью. На рис. VII. 17, а приведена практическая схема К микросхеме К2УС242 Рис. VII. 16. Схема смесите- ля на интегральной микро- схеме. ПФ1П-2 пш-пт
а катушка L2 — для сопряжения контуров (см. ниже) в процессе наладки приемника. Схема гетеродина для УКВ диапазона приведена на рис. VII.18, б. Настройка контура производится ферровариомет- ром LL Для автоматической подстройки частоты АПЧ гетеродина к контуру через конденсаторы подключен варикап Д1 типа Д902. Начальная рабочая точка варикапа устанавливается диодом Д2 типа 7ГЕ2АС Напряжение автоматической подстройки частоты (АПЧ) подается с выхода дробного детектора через ЯС-фильтр нижних частот, который на схеме не показан. Повышение стабильности частоты гетеродина. На частоту коле- баний гетеродина влияют изменения величин питающего напряже- ния, температуры и влажности окружающей среды, а также меха- нические воздействия. Рис, VI 1.18. Схемы гетеродинов с емкостной трехточкой: а - без АПЧ; б - с АПЧ. Для уменьшения влияния питающих напряжений следует по- вышать добротность контура и подбирать коэффициент обратной связи. Степень влияния питающих напряжений зависит также от схемы гетеродина, режима транзистора и степени связи контура с транзистором Для повышения стабильности частоты гетеродина иногда применяют стабилизацию питающего напряжения. Для уменьшения влияния изменений температуры гетеродин должен быть расположен возможно дальше от нагревающихся в процессе работы элементов приемника. Температурный коэффи- циент диэлектриков всех деталей гетеродина должен быть возможно меньшим. Следует широко использовать керамику, полистирол и избегать применения при монтаже различных изоляционных прокладок, стоек, изоляции на проводах и т. п. Монтаж следует выполнять короткими проводниками без изоляции. Влияние темпе- ратуры можно уменьшить, подключая в контур гетеродина кон- денсаторы с отрицательным ТКЕ (гл. II, § 1). Для уменьшения влияния влажности следует применять влаго- стойкие материалы (керамику, полистирол и др.). Для уменьшения паразитной частотной модуляции в гетеро- динах ЧМ приемников необходимо защищать гетеродин от меха- нических воздействий, акустических колебаний, пульсаций пита- ющих напряжений и других факторов, могущих вызвать частотную модуляцию. Сопряжение контуров гетеродина и преселектора (входной цепи и УВЧ). Контуры преселектора и гетеродина в супергетеродинном приемнике настраиваются одной ручкой. При любом положении 304
элемента настройки частота гетеродина должна отличаться от частоты настройки контуров преселектора на величину, равную промежу- точной частоте приемника. Для этого в контур гетеродина включа- ются дополнительные элементы, уменьшающие коэффициент пере- крытия поддиапазона и обеспечивающие получение необходимого закона изменения частоты от положения элемента настройки прием- ника Усложнение контура гетеродина дает возможность исполь- зовать для настройки контуров гетеродина и преселектора одина- ковые элементы настройки (конденсаторы переменной емкости или вариометры). Включение конденсаторов сопряжения в контур гетеродина с настройкой конденсатором переменной емкости показано на рис. VII.17, а. § 9. Усилители промежуточной частоты Основные требования, предъявляемые к усилителям промежуточ- ной частоты (УПЧ),— обеспечение избирательности по соседнему каналу, формирование полосы пропускания, обусловливающей необходимую верность (точность) воспроизведения на выходе пере- даваемого сообщения, и основное усиление принимаемого сигнала до детектора. Частотная избирательность УПЧ определяется крутизной ската резонансной кривой, а полоса пропускания — шириной этой кривой на заданном уровне. Избирательность усилителя иногда характеризуют коэффициентом прямоугольности резонансной ха- рактеристики, который вычисляется по формуле где AFy — полоса пропускания на уровне у (например, на уровне 0,1 или 0,01); &FQj — полоса пропускания на уровне 0,7 максимума резонансной кривой. Избирательность усилителя тем лучше, чем ближе к единице значение коэффициента прямоугольности. Коэффициент прямо- угольности идеального усилителя с прямоугольной (П-образной) резонансной характеристикой равен единице. Для большего при- ближения к прямоугольной характеристике необходимо применять в усилителях ббльшее число резонаторов, например LC-контуров. В УПЧ транзисторы включаются обычно по схеме с общим эмиттером. В качестве нагрузки используются одиночные колеба- тельные контуры, двухконтурные полосовые фильтры и фильтры сосредоточенной избирательности. Чтобы уменьшить шунтирование контуров выходными и входными проводимостями транзисторов, применяют неполное включение контуров. Степень связи транзис- тора с контуром выбирают чаще всего так, чтобы обеспечить необ- ходимую полосу пропускания каскада. Конструктивная добротность контуров выбирается значительно большей, чем необходимая для получения заданной полосы пропускания. Это дает возможность увеличить связь контуров с транзисторами и, следовательно, ко- эффициент усиления каскада. Каскады УПЧ с одиночными контурами используются главным образом в усилителях с ФСИ, В этом случае они имеют сравнитель- 305
но широкую полосу пропускания, поэтому не требуется нейтрали- зации внутренней проводимости транзисторов даже при работе в области частот, близких к граничной. Не требуется также жест- кая температурная стабилизация режима транзисторов. Если же в УПЧ используются полосовые фильтры, то необходимо выбирать более высокочастотные транзисторы или применять нейтрализа- цию, что усложняет наладку. Кроме того, необходима стабилизация режима транзисторов, иначе при замене транзисторов или изме- нении температуры изменятся их проводимости, что приведет к изменению коэффициента усиления и формы резонансной харак- теристики всего усилителя. Все это усложняет конструирование и особенно налаживание УПЧ. Поэтому в радиолюбительской практике иногда увеличивают число каскадов УПЧ, снижая усиле- ние в каждом из них. При этом усилитель работает более устойчиво. Устойчивость УПЧ повышается при использовании транзисторов с более высокой граничной частотой. Схемы УПЧ. На рис. VII. 19 приведена схема УПЧ с ФСИ на входе. Первый каскад усилителя апериодический с эмиттерной ста- билизацией режима (гл. VI. § 3), второй — резонансный с нейтра- лизацией и стабилизацией режима. Полоса пропускания второго Рис. VII .19, Схема УПЧ с ФСИ на колебательных контурах. каскада равна примерно 50 кГц. Для АРУ используется постоянная составляющая тока детектора. Полоса пропускания ФСИ составляет 8 кГц, ослабление сигнала при расстройке на ±10 кГц равно 25 дБ. Индуктивности катушек L2, L3 и L4 равны 240 мкГ, доброт- ность — 130. Катушка Ы наматывается на один каркас с катушкой L2 и должна содержать число витков, равное 20% числа витков L2. Индуктивность катушки L5 равна 690 мкГ, добротность — 80. Катушка L6 наматывается на один каркас с L5, ее индуктивность — 400 мкГ. Все катушки могут быть выполнены на броневых сердеч- никах из феррита марки 600НН. На рис. VII.20 приведена схема смесителя, УПЧ, в котором в качестве ФСИ используется пьезокерамический фильтр (ПКФ) типа ПФ1П-2, и детектора. Детектор работает с положительным смещением и используется также в системе АРУ (см. § 12 этой главы). Система АРУ с шунтирующим диодом Д1. Индуктивность катушек LI, L3 и L5 должна быть равна 240 мкГ, отвод от среднего витка. Число витков катушек L2 и L4 должно 306
составлять примерно 10% числа витков катушек LI, L3, а катушки 16 _ 50% числа витков катушек LI, L3t L5. Схема УПЧ для простых любительских радиоприемников при- ведена на рис. VI 1.21. Усилитель предназначен для работы с пре- образователем частоты без ФСИ. Коэффициент усиления УПЧ состав- ляет примерно 3000 при слабых сигналах на входе (порядка 100 мкВ), Рис. VII. 20. Схема УПЧ с пьезокерамическим фильтром. избирательность при расстройке на + 10 кГц не менее 20 дБ. Повы- шенный коэффициент усиления достигается за счет более полного использования резонансных свойств колебательного контура L6C8, который слабо нагружен детекторным каскадом, имеющим большое сопротивление нагрузки для постоянного тока (резистор R5). Выбор такого резистора обусловлен применением полевого транзистора ТЗ с большим входным сопротивлением. Каскад на транзисторе ТЗ является усилителем тока в системе АРУ и уси- лителем переменного напряжения звуковой частоты. ТГПУб 72 ПШ ТЗКПЮ2Ж Рис. VI 1.21. Схема УПЧ с усиленной АРУ на полевом транзисторе. Катушки индуктивности фильтров ПЧ выполнены на броневых сердечниках СБ-12а из карбонильного железа и содержат: L2, L3 и L6 — по 150, a L/, L4 и L5 — по 15 витков провода ПЭВ-1 0,14. Последний фильтр ПЧ экранирован. Добротность контура L6C8 должна быть не менее 60. Коллекторные токи транзисторов 77 и Т2 устанавливают рав- ными 1—2 мА подбором резисторов Rl, R3 и R7 при отсутствии сигнала на входе усилителя. На рис. VII.22 приведена схема УПЧ, собранного на микросхе- мах типа К2УС242 (см. § 4 гл. XIII). Первые два каскада УПЧ — 107
апериодические с включением транзисторов по схеме с общим эмиттером, третий — резонансный. Детектор и усилитель системы АРУ собраны на микросхеме типа К2ЖА243. При входном напря- жении 10 мкВ и глубине модуляции 30% тракт обеспечивает на вы- ходе (резистор R8) напряжение 10 мВ при коэффициенте гармоник не более 2%. Потребляемый ток при напряжении питания 6 В со- ставляет примерно 5 мА. Коэффициент усиления тракта практически Рис. VI 1.22. Схема УПЧ, детектора и системы АРУ на микро- схемах. не изменяется при снижении напряжения источника питания до 3,6 В. Усилитель нормально работает при напряжении входного сигнала до 100 мВ. Соотношение чисел витков трансформатора ПЧ (Тр2) должно составлять примерно 1,5. Фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) представляет собой единую конструкцию, состоящую из цепочки колебательных контуров. Число контуров в Зависимости от заданных избиратель- ности и полосы пропускания обычно составляет от трех до шести, Рис. VII.23. Схема построения ФСИ: а — отдельные звенья; б — двухзвенный фильтр. а иногда и больше. ФСИ включается на входе УПЧ (на выходе сме- сителя) и обеспечивает практически всю избирательность прием- ника по соседнему каналу. При этом УПЧ предназначается только для усиления сигнала промежуточной частоты. Его выполняют как апериодическим, так и избирательным. В последнем елучае полоса пропускания выбирается значительно шире, чем у ФСИ. При построении ФСИ для УПЧ в настоящее время используются главным образом П-образные LC-звенья (рис. VII.23), которые соединяются цепочкой. Полоса пропускания каждого звена должна 308
где dSlI и du — ослабление сигнала ФСИ и одним звеном соответ- ственно. 309 где А/ — абсолютная расстройка, которая задается вместе с изби- рательностью. 4. Вычисляют отношение а = Qp/QK и по графику на ри.с. VII.24 находят ослабление сигнала при расстройке А/, обеспечиваемое одним звеном фильтра. 5. Определяют необходимое число звеньев фильтра 3. Определяют относительную расчетную расстройку где /пр — промежуточная частота; А/7 — полоса пропускания, 2. Определяют расчетную добротность фильтра быть равна полосе пропускания, заданной для всего фильтра, Выходное сопротивление предыдущего звена должно быть равно входному сопротивлению последующего. Практически это выполня- ется лишь на двух частотах полосы пропускания. Рассогласование на остальных частотах приводит к появлению на вершине частотной характеристики впадин, но вместе с тем улучшает прямоугольность характеристики. При "составлении схемы ФСИ колебательные контуры стыкуемых звеньев соединяются параллельно. При этом число контуров уменьшается. Af-звенный ФСИ содержит N + 1 контуров, причем все средние контуры отличаются от крайних в два раза меньшей индуктивностью и в два раза большей емкостью. Для хорошей работы ФСИ добротность контуров должна быть достаточно высокой (в радиовещательных приемниках не менее 200). При низкой добротности уменьшается избирательность фильт- ра и возрастает затухание в полосе пропускания. Расчет ФСИ. Ниже приводится методика расчета ФСИ, осно- ванная на предположениях, что частотная характеристика фильтра симметрична и выполняется согласование характеристического сопротивления фильтра и сопротивления нагрузки. В действитель- ности частотная характеристика ФСИ несколько асимметрична, что вызывает появление погрешности при расчете (порядка 10%). Согласование указанных сопротивлений улучшает частотную ха- рактеристику ФСИ в полосе пропускания и обеспечивает более эффективную передачу энергии сигнала. Ориентировочный расчет ФСИ производится в следующем порядке. 1. Задаются величиной конструктивно выполнимой добротности контуров из условия
6. По графику на рис. VI 1.24 находят коэффигщент передачи фильтра на средней частоте полосы пропускания Я'о. 7. Задаются характеристической проводимостью ФСИ ^фС^ в пределах 5—20 мкСм и определяют емкости и индуктивности контуров по формулам: где gBMX — выходная проводимость смесителя, gBX — входная прово димость последующего каскада. Если ?вшх<?фси» то паРаллельно ВХ°ДУ ФСИ необходим( включить шунтирующий резистор, сопротивление которого можнс определить по формуле 310 Коэффициенты включения ФСИ со стороны входа и выхода опре деляются по формулам:
Если УПЧ выполнен на полевых транзисторах, то параллельно входу и выходу ФСИ включаются резисторы с сопротивлением, рав- ным 1/#фси> а фСи подключается непосредственно к выходу пре- дыдущего каскада (рвх = 1) и входу последующего каскада (рвых==1). Настройка ФСИ может производиться как в устройстве, для которого он предназначен, так и отдельно* Лучше настраивать ФСИ в устройстве. Сигнал от генератора подается на вход каскада, со- держащего ФСИ. Частота сигнала /с должна быть определена по формуле где fi и f% — крайние частоты полосы пропускания ФСИ. Параллельно первому контуру через конденсатор с емкостью, не превышающей 2—3% емкости контура, подключается ламповый вольтметр переменного тока. Шунтирующие резисторы на входе и выходе ФСИ, если они имеются, на время настройки необходимо отключить. Контуры ФСИ настраиваются последовательно, начиная с перво- го. Каждый нечетный контур настраивается по максимуму пока- Таблица VII.3 Основные данные пьезокерамических ФСИ Параметр Средняя частота полосы про- пускания, кГц Ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ, кГц Неравномерность затухания в полосе пропускания, дБ, не более Затухание в полосе пропу- скания, дБ, не более Избирательность по соседне- му каналу (ослабление при расстройке на ±10 кГц), дЕ, не менее Согласующие сопротивления, kOms со стороны входа со стороны выхода Размеры, мм Масса, г, не более ПФ1П-1 ПФ1П-2 465 + 2,5 6,5—10,0 3 12 41 1,2 0,68 8,5-12,5 3 12 38 1,2 0,68 11X24X37 10 10 ПФШ-011 ПФШ-012 ПФШ-013 465±2 7,0-10,5 1 4,5 12 2 1 08,5X9 2,5 7,0-10,5 2 8,5 22 2 1 08,5X19 5,0 9,5-13,5 1 4,5 9 2 1 08,5X9 2,5 111
зания вольтметра, а четный — по минимуму. При этом контур, включенный за настраиваемым, должен быть закорочен. После настройки ФСИ следует проверить его частотную харак- теристику, подключив вольтметр к выходу УПЧ. Система АРУ должна быть при этом выключена. Пьезокерамические ФСИ находят широкое применение в совре- менных транзисторных приемниках. Небольшие размеры, малый вес и постоянство частотной характеристики этих фильтров значи- тельно упрощают конструкцию и налаживание приемников. Пьезо- керамические фильтры применены в приемниках «Меридиан», «Сокол-4», «Спорт», «Сувенир», «Украина-201», радиоле «Мрия». Основные данные пьезокерамических ФСИ приведены в табл. VII.3. Для нормальной работы пьезокерамического фильтра необхо- димо согласовать его с выходом преобразователя частоты и входом УПЧ, между которыми он обычно включается. Для согласования на входе фильтра применяется неполное включение. Коэффициент включения определяется так же, как и для обычных ФСИ на LC-контурах (см. выше). Для согласования на выходе фильтра параллельно включается резистор (см. рис. VII.20). Согласование пьезокерамического фильтра с преобразователем частоты обычно производится с помощью одноконтурного фильтра ПЧ (см. рис. VII. 20), что обеспечивает подавление помехи с частотой гетеродина на входе ФСИ. В приемниках, работающих в диапазонах средних и коротких волн, можно подключить вход пьезокерамического фильтра непосредственно к резистору в цепи коллектора преоб- разователя частоты. Сопротивление этого резистора должно быть равно согласующему сопротивлению для данного фильтра. § 10. Детектирование сигналов Детектирование амплитудно-модулированных сигналов производится в современных приемниках, как правило, с помощью диодных детек- торов. К диодному детектору предъявляются следующие основные требования: 1) максимальная пере- дача напряжения; 2) минимальные искажения сигнала; 3) максимальное входное сопротивление; 4) минималь- ное напряжение высокой частоты на выходе. Схема диодного детектора, при- меняемого в транзисторных вещатель- ных приемниках, приведена на рис. Рис. VII.25 Схема диодного VII.25. Для получения линейного детектора^ детектирования напряжение несущей на входе детектора должно быть не менее 0,3—0,5 В (в зависимости от типа диода). В этом случае коэффициент передачи напряжения, представляющий собой отноше- ние напряжения низкой частоты на выходе к произведению напря» жения несущей на входе на коэффициент модуляции 312
где RH — сопротивление нагрузки; гобр — обратное сопротивление диода. Емкость конденсатора С1 должна быть достаточно большой, но не должна превышать величины где FB — верхняя частота модуляции. Емкость конденсатора С2 обычно выбирается равной С1. Так как детекторы транзисторных приемников работают обычно при малом сопротивлении нагрузок, то для повышения коэффи- циента передачи и снижения нели- нейных искажений на диод иногда подают небольшое положительное смещение (см. рис. VII. 19 и VII. 20). Детектирование частотно-моду- лированных сигналов производится с помощью частотных детекто- ров. К частотным детекторам предъявляются следующие основ- ные требования: 1) изменение выходного напряжения во време- ни должно по возможности более точно повторять закон измене- ния частоты подводимого на вход сигнала; 2) коэффициент передачи напряжения должен быть воз- можно большим; 3) выходное на- пряжение должно оставаться по возможности постоянным при so m да у rDp Рис. VI 1.26. График зависимос- ти коэффициента передачи на- пряжения детектора KR от не- возможности постоянным при личины R /г изменении амплитуды входного н/ ПР' сигнала. Наибольшее применение в приемниках получил детектор отно- шений. Один из вариантов схемы детектора отношений приведен на рис. VII.27. По сравнению с другими частотными детекторами он обладает следующими преимуществами: 1) работает при более слабых входных сигналах; 2) подавляет паразитную амплитудную модуляцию при более слабых входных сигналах и в более широкой полосе частот. Подавление паразитной амплитудной модуляции в детекторе отношений происходит вследствие изменения входного сопротив- ления детектора на диодах Д18, что вызывает изменение доброт- ности первичного контура и приводит к стабилизации амплитуд напряжений, подаваемых на входы диодных детекторов. Нагрузка 313 можно определить по графику на рив. VI 1.26 в зависимости от отно- шения сопротивления нагрузки RH = Rl + R2 к прямому со- противлению диода гпр. Входное сопротивление детектора можно определить по фор- муле
Рис. VI1.27. Схема детектора отношений. Рис. VI 1.28. Схема детекторного каскада приемника AM/ЧМ сиг- налов. Рис. VI 1.29. Схема комбинированного AM/ЧМ детектора.
детекторов шунтируется конденсатором большой емкости, вслед- ствие чего напряжение на нагрузке очень мало изменяется во вре- мени. При изменении амплитуды входного сигнала увеличиваются углы отсечки токов диодов и, следовательно, уменьшается вход- ное сопротивление детекторов. Выбор элементов детектора отношений. Эквивалентные доб- ротности контуров QB выбираются в пределах 50—75 (на час- тотах более 6 МГц). При этом для хорошего подавления амплитуд- ной модуляции и малых нелинейных искажений необходимо, чтобы конструктивная добротность QK была в 2-^-3 раза больше Q3, Величины индуктивностей и емкостей контуров выбираются такими же, как в УПЧ. Индуктивность катушки L3 выбирается в пределах @,25^0,5) L/, а добротность *— в пределах 40*-60. Конструктивные коэффициенты связи между катушками L1 и L2> а также между L1 и L3 определяются по формулам где QK — конструктивная добротность первичного контура, /пр — промежуточная частота, МГц; Ы — индуктивность катушки первич- ного контура, мкГ; дцыя — выходная проводимость транзистора, мкСм. Если получится рк> 1, то принимают рк = 1 и параллельно первичному контуру подключают резистор с сопротивлением Яш, которое можно определить по формуле Коэффициент включения первичного контура в цепь коллектора транзистора где /пр — МГц;< L1 — мкГ; gBUX — мкСм. Настройка контуров детектора отношений производится в сле- дующем порядке: 1. На вход детектора от генератора подается напряжение про- межуточной частоты, равное 0,1 В. Между точкой А и корпусом подключается вольтметр постоянного тока с входным сопротивле- нием не менее 100 кОм. Вторичный контур расстраивается. Для этого параллельно ему можно подключить конденсатор емкостью 100—150 пФ. Первичный контур настраивается по максимальному показанию вольтметра. 2. Вольтметр постоянного тока подключается между точкой В и корпусом. Вторичный контур настраивается по нулевому пока- занию вольтметра (не по минимальному). 3. На вход детектора от генератора подается сигнал с ампли- тудной модуляцией. К выходу детектора подключается ламповый вольтметр переменного тока. Подбирается величина сопротивления резистора R1 по минимальному напряжению на выходе детектора. Детекторы комбинированных AM/ЧМ приемников. В комбиниро- ванных AM/ЧМ приемниках могут применяться отдельные детек- 315
ля AM и ЧМ трактов либо комбинированные AM/ЧМ детек- Т°оы На рис. VII.28 приведена схема детекторного каскада прием- ника'«Рига-103», В нем используются отдельные детекторы для AM и ЧМ трактов. При работе ЧМ тракта влияние первого контура фильтра промежуточной частоты AM тракта устраняется благодаря включению в этот контур дополнительного конденсатора, сопротив- ление которого для токов промежуточной частоты ЧМ тракта мало. На рио. VII.29 приведена схема комбинированного АМ/ЧМ детектора. § 11. Блоки УКВ вещательных радиоприемников Входная цепь, УВЧ и преобразователь частоты УКВ диапазона в вещательных радиоприемниках выполняются в виде отдельного блока, который не используется при работе в других диапазонах. Это позволяет избежать коммутации в цепях УКВ. Настройка контуров в УКВ блоках производится конденсаторами переменной емкости и вариометрами с ферритовыми и немагнитными металли- ческими сердечниками. В переносных и автомобильных приемниках применяются, как правило, вариометры. На рис. VII.30 приведена схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Входная цепь собрана по одноконтурной схеме и не перестраивается. Полоса пропускания входной цепи примерно равна Рис. VII,30. Схема УДВ блока радиоприемника «Рига-103». диапазону УКВ (табл. VII. 1). Первый транзистор работает в кас- каде УВЧ, второй *«¦ в гетеродинном преобразователе частоты. Первый каскад охвачен АРУ. Для автоматической подстройки частоты гетеродина используется варикап Д2, подключенный к кон- туру гетеродина через конденсаторы. Емкость варикапа зависит от напряжения, поступающего с детектора отношений. Для умень- шения перегрузок каскадов и расстройки гетеродина при сильных входных сигналах параллельно контуру УВЧ включен ограничи- вающий диод Д/, к которому приложено запирающее напряжение. Контуры УВЧ и гетеродина перестраиваются с помощью варио- метра с латунными сердечниками. Основные данные катушек блока приведены в табл. VII.4. Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто» приведена на рис. VII.31. Входная цепь настроена на среднюю частоту УКВ диапазона. В УВЧ, который собран на первом транзисторе, при- 316
Таблица VII 4 Основные данные катушек УКВ блока приемника «Рига-103» Обо- значе- ние по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 L7 Др Индук- тив- ность, мкГ 0,04 0,09 8,5 Доб- рот- ность, не менее 100 100 200 200 100 100 Число витков 2,5 3,75 7* 7 27 30 5,25 50 Марка и диаметр провода, мм ПЭВ-1 0,13 Медный луженый 0 0,8 Медный луженый 0 0,8 Медный луженый 0 0,8 ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,12 ПЭЛ 0,1 Сердечник Марка материала i 13ВЧ1 Латунь Латунь 100НН } 100НН Размеры? мм 0 2,86X8 0 2,86X14 0 2,86X14 ¦ С отводами от 23/4 и 474 витков. Рис. VII.31. Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто». Таблица VII.5 Основные данные катушек УКВ блока приемника «Урал-авто» Обо- значе- ние по схеме и L2 L3 и L5 Др Индук- тив- ность, мкГ 0,26 0,33 2 Число витков 4,25 4,5 10,75 9,25 13,5 70 Марка и диаметр провода, мм ПЭЛШКО 0,31 ПЭЛШКО 0,31 Медный луженый 0 0,8 Медный луженый 0 0,8 ПЭЛШКО 0,15 ПЭЛ 0,1 Марка мате- риала или тип сердечника } 100НН Сплав Д-16 Сплав Д-16 СБ-12а Тип намотки С шагом Между витками U Сплошная Сплошная Секционированная Сплош ная 317
менена автотрансформаторная связь контура с транзистором и вну- триемкостная связь с последующим каскадом (смесителем). На- пряжение сигнала подается в цепь базы смесителя, а напряжение гетеродина « в цепь эмиттера. Гетеродин собран по схеме емкост- ной трехточки* Применена автоматическая подстройка частоты гетеродина с помощью варикапа Д2. Основные данные катушек блока приведены в табл. VII.5, $ 12. Автоматические регулировки в приемниках Автоматическая регулировка усиления (АРУ) должна обеспечивать относительное постоянство напряжения сигнала на входе детек- тора и, следовательно, на выходе приемника при изменении напря- жения сигнала на входе приемника. Хорошая система АРУ обеспе- чивает работу всех каскадов приемника без перегрузок, особенно плохо влияющих на работу последнего каскада УПЧ и некоторых типов детекторов. Постоянство напряжения на входе детектора может быть до- стигнуто, если увеличение интенсивности сигнала будет сопро- вождаться уменьшением коэффициента усиления предшествующего детектору тракта, АРУ в транзисторных приемниках осуществляется в большинстве случаев путем изменения смещения база — эмиттер в одном или двух каскадах УПЧ или УВЧ. Управляющее напряжение АРУ снимается с нагрузки детекто- ра (см. рис. VII.19) или до- полнительно усиливается уси- лителем постоянного тока (рис. VII.21 и VI 1.22). Высокой эф- фективностью отличается си- стема АРУ с шунтирующим диодом (рис. VII. 20). При нормальном уровне сигнала диод заперт и не влияет на ра- боту АРУ и усилителя. При сильных сигналах под воздей* ствием АРУ постоянное напря- жение на коллекторе регули- руемого каскада повышается, что приводит к отпиранию дио- да, который в свою очередь шунтирует контур, в результате чего дополнительно снижается усиление УПЧ. Недостатком схемы АРУ с управлением по току базы (рис. VII. 19) является снижение эффективности регулировки усиления при большой величине сопротивления резистора в цепи эмиттера, что необходимо для температурной стабилизации кас- када. Этот недостаток устраняется в схеме, представленной на рис. VII.32, в которой управляющее напряжение прикладывается непосредственно между базой и эмиттером. На рис. VII.33 приведена схема УПЧ с комбинированной си- стемой АРУ. На входе УПЧ включен регулируемый делитель на- пряжения сигнала, состоящий из диода Д1 и входного сопротив- ления первого каскада. При увеличении напряжения сигнала на входе напряжение на коллекторе транзистора Т4 становится менее отрицательным, поэтому напряжение запирания диода Д1 увели- 318 Рис. VI 1.32. Схема АРУ с непо- средственной подачей управляю- щего напряжения между базой и эмиттером.
Рис. VI1.33. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ. Рис. VI 1.34. Схема УПЧ с высокоэффективной системой АРУ. Рис. VI 1.35. Схема диодной АПЧ.
чивается. Проводимость диода уменьшается, и напряжение на входе первого каскада падает. Напряжение на базе транзистора Т2 также становится м енее отрицательным, он подзапирается и усиление второго каскада резко уменьшается. При изменении напряжения сигнала на входе от 10 мкВ до 1 В напряжение на выходе изменя- ется не более чем в два раза. При использовании вместо диода типа Д9А диода типа Д223 система АРУ работает еще лучше. Эффективная система АРУ применена в УПЧ, схема которого приведена на рис. VII.34. Управление усилением в этом УПЧ осу- ществляется только в первом каскаде. При очень малом входном сигнале (меньше 100 мкВ) транзистор Т2 работает в режиме насыще- ния за счет тока, поступающего на его базу через резистор R6, Часть тока, протекающего через этот резистор, проходит через детекторный диод, что улучшает детектирование слабых сигналов. Поскольку выходное сопротивление насыщенного транзистора очень мало (несколько десятков Ом), то глубина отрицательной обратной связи в первом каскаде усилителя мала. При увеличении входного сигнала напряжение с детектора через двухзвенный фильтр АРУ поступает на базу транзистора Т2, который|при этом выходит из режима насыщения. Глубина обратной связи в первом каскаде УПЧ возрастает, а общее усиление тракта УПЧ уменьшается. При изменении входного сигнала на 66 дБ (со 150 мкВ до 300 мВ) выходное напряжение изменяется всего на 1 дБ. Катушки L1 и L2 могут быть выполнены на броневом сердеч- нике типа СБ-12а. Катушка L1 должна содержать 70, a L2 — 20 витков провода ПЭЛ 0,2. Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) позволяет устранять расстройку приемника, вызванную нестабильностью гетеродина и другими причинами. Эта система действует следующим образом. Если разность частот гетеродина и сигнала не равна промежуточной частоте, то АПЧ изменяет частоту гетеродина приемника так, чтобы эта разность приблизилась к промежуточной частоте. р^ ¦ Применение системы АПЧ в диапазонах ДВ и СВ целесообразно только в телеграфных приемниках, отличающихся очень узкой полосой пропускания, а также в приемниках с фиксированными настройками. В диапазоне КВ при сильных замираниях система АПЧ может автоматически перестроить приемник на другую стан- цию. Наиболее часто АПЧ используется на УКВ диапазоне при приеме ЧМ сигналов. В приемнике ЧМ сигналов для введения системы АПЧ достаточно добавить управитель, воздействующий на частоту гетеродина. Управляющее напряжение вырабатывает частотный детектор. На рис. VII.35 приведена схема диодной АПЧ, широко приме- няющейся в настоящее время в диапазоне УКВ. В качестве управи- теля можно использовать плоскостные диоды в режиме обратной проводимости или варикапы (см. гл. IV). В этом режиме собствен- ная емкость диода возрастает при увеличении запирающего напря- жения. Обратное сопротивление диода должно быть большим, чтобы не вносить заметного затухания в контур гетеродина. Начальная рабочая точка диода или варикапа выбирается так, чтобы режим обратной проводимости соблюдался при любой расстройке приемника. Емкость конденсатора связи Ссв выбирается так, чтобы внести в контур гетеродина минимальную начальную емкость и в то же время ^обеспечить достаточно большую крутизну зависимости сум« марной емкости контура от управляющего напряжения. 320
При налаживании систем АПЧ необходимо обращать внимание иаГправильность полярности постоянной составляющей выходного напряжения частотного детектора. § 13. Индикаторы настройки Точно настроить приемник на слух трудно, а при неточной на- стройке приемник вносит искажения. Для облегчения настройки приемника применяются специальные индикаторы. В транзисторных приемниках в качестве индикатора настройки используют миллиам- перметры, включаемые в цепь суммарного тока коллекторов всех транзисторов, на которые посту- пает напряжение АРУ. В послед- нее время нашли применение све- тодиоды (см. § 1 гл. IV). Одна из возможных схем инди- катора настройки на светодиоде приведена на рис. VI 1.36. Вход схемы индикатора (резистор R2) подключается к нагрузке детек- тора приемника (резистор R1). Часть постоянной составляющей тока детектора проходит через резистор R2 и коллекторный пере- ход транзистора 77. При измене- нии напряжения сигнала на вхо- де детектора изменяется этот ток, что вызывает изменение коллекторного тока транзистора Т2, который протекает через еветодиод Д2. Когда приемник точно на- строен на частоту сигнала принимаемой радиостанции, выходной ток детектора и, следовательно, ток через светодиод имеют макси- мальное значение и светодиод светится наиболее ярко. Режим работы транзисторов стабилизирован о помощью стабили- трона. При изменении напряжения питания от 9 до 5,5 В ток через светодиод поддерживается на уровне 2,8 ±0,2 мА. Вместо указанного на схеме транзистора МП41 можно приме- нить транзисторы МП39, МП40 или МП42 с любым буквенным ин- дексом, а вместо стабилитрона *-* три-четыре последовательно соеди- ненных кремниевых диода в прямом включении. Сопротивление резистора R2 подбирается так, чтобы получить наибольшую яркость свечения светодиода при максимальной вели- чине сигнала на входе приемника. Рис. VI 1.36. GxeMa включения индикатора настройки на свето- диоде.
Глава VIII РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ § 1. Диапазоны для любительской радиосвязи Для любительской радиосвязи отведены строго определенные диапазоны частот (табл. VIII. 1). Работа любительских передат- чиков вне указанных диапазонов категорически запрещена. Таблица ^111.1 Диапазоны для любительской радиосвязи Частоты диапазона, МГц Любительское название диапазона Распределение частот внутри диапазона по видам работы Частота, МГц Вид работы Коротковолновые диапазоны 3,5—3,65 7,0-7,1 14,0—14,35 21,0—21,45 80-метровый 40-метровый 20-метровый 14-метровый 3,5-3,6 3,6—3,65 7,0—7,05 7,05—7,1 14,0-14,11 14,11—14,35 21,0—21,15 21,15-21,45 Телеграф Телефон и телеграф Телеграф Телефон и телеграф Телеграф Телефон и телеграф Телеграф Телефон и телеграф Ультракоротковолновые диапазоны 28,0-29,7 144—145 430-435 1215—1300 5650—5670 10000—10500 21000-22000 10-метровый 2-метровый 70-сантиметровый 28,0-29,7 28,2—28,4 28,4—28,7 29,0—29,7 144—145 430-435 1215—1300 5650—5670 10000-10500 21000—22000 Телеграф Работа телефоном с зарубеж- ными радиолюбителями Работа телефоном на одной бо- ковой полосе Работа телефоном с AM в пре- делах СССР Телефон и телеграф Для успешного ведения радиосвязи радиолюбитель должен иметь передатчик, работающий в нескольких диапазонах. Жела- тельно при этом обеспечить плавную настройку в пределах каж- дого диапазона. Коротковолновые любительские радиостанции делятся на три категории. Для радиостанций различных категорий установлены 322
наибольшая допустимая мощность передатчика и род работы в раз- личных диапазонах. Мощностью передатчика считают мощность в антенне либо в контуре оконечной ступени. Однако в практике радиолюбителей определение мощности колебаний высокой частоты в контуре затруднительно. Поэтому условились мощность любитель- ских передатчиков определять по мощности Ро» подводимой к око- нечному каскаду. Станции третьей категории имеют мощность до 10 Вт, станции второй категории *=* до 40 Вт, а станции первой кате- гории ^- до 200 Вт. § 2. Особенности транзисторных передатчиков Транзисторные передатчики имеют ряд преимуществ перед лампо- выми: меньший вес и габариты; высокая надежность и долговеч- ность; высокий к. п. д. (за счет отсутствия цепей накала); мгновен- ная готовность к работе после включения, поскольку транзисторные схемы не требуют предварительного прогрева; низкое напряжение источников питания, что повышает надежность работы схемы и де- лает безопасной ее наладку. К недостаткам транзисторных передатчиков следует отнести: существенную зависимость параметров транзисторов, а значит и режима передатчика, от температуры; относительно небольшую мощность; малый коэффициент усиления каскада, что при прочих равных условиях требует в транзисторном передатчике большего числа каскадов по сравнению с ламповым. В настоящее время мощность коротковолновых транзисторных передатчиков не превышает десятков ватт. С каждым годом растут мощности транзисторов и осваиваются все более высокие частоты. На основании достижений транзисторной техники и тенденций ее развития можно заключить, что в недалеком будущем передатчики III, II, а возможно, и I категорий будут полностью транзисторными. ж Т}У § 3. Структурная схема радиопередатчика Структурная схема передатчика (рис. VIIIЛ) состоит из возбуди- теля /, промежуточных каскадов //, ///, оконечного усилителя мощности IV и модулятора V. Возбудитель в простейшем случае представляет собой ав- тогенератор с плавным диапа- зоном частот либо с пьезоквар- цевой стабилизацией частоты. Для обеспечения высокой стабильности генерируемых колебаний задающий генератор делают маломощным. В некото- рых случаях, например в од- нополосных передатчиках (ОБП*), возбудитель представ- ляет собой сложную схему, в которой формируется однополо- сный сигнал. Рис. VIII. 1, Структурная схема передатчика: / — задающий генератор; //, /// — про- межуточные каскады; IV — оконечный усилитель мощности; V — модулятор. * У радиолюбителей ОБП обозначается обычно SSB (начальными буквами анг- лийских слов, означающих передачу одной боковой полосой). 323
Промеждточные каскады усиливают мощность до величины, необходимой для возбуждения оконечной мощной ступени *- око-» вечного усилителя мощности, и осуществляют развязку между оконечным каскадом и задающим генератором. Эта развязка необ- ходима для обеспечения высокой стабильности частоты передат- чика. Промежуточные каскады могут работать усилителями, умножи- телями частоты, либо усилителями-умножителями, т. е. в одном диапазоне каскад работает усилителем, а в другом — умножителем. Умножение частоты уменьшает склонность многокаскадной схемы к самовозбуждению (каскады работают на различных часто- тах и паразитные связи между ними существенно ослабляются), дает возможность работать в различных диапазонах при задающем генераторе, работающем в одном диапазоне. Это повышает ста- бильность частоты и упрощает схему передатчика. В табл. VIII. 2 приведено распределение по каскадам частот передатчика, работающего в трех диапазонах: 80-, 40- и 20-метровом. Таблица VIII.2 Распределение частот передатчика по каскадам Диапазон 80-метровый 40-метровый 20-метровый Частота, МГц Задающий генератор 3,5—3,6 3,5-3,6 3,5—3,6 Промежуточ- ный каскад 3,5—3,6 7,0-7,2 7,0—7,2 Промежуточ- ный кавкад III 3,5—3,6 7,0—7,2 14,0—14,4 Оконечный усилитель IV 3,5—3,6 7,0—7,2 14,0-14,4 Как видно из таблицы, в 80-метровом диапазоне II, III и IV каскады являются усилителями. В 40-метровом диапазоне первый промежуточный каскад II работает удвоителем, все остальные •— усилителями. В 20-метровом диапазоне удвоение частоты произво- дится в каскадах II и III. Задающий генератор работает в сравни* тельно узкой полосе частот, одинаковой для всех диапазонов. Оконечный усилитель мощности во всех диапазонах работает усилителем. Это повышает к. п. д. передатчика, так как усилители имеют более высокий к. п. д., чем умножители частоты. § 4. Генератор с независимым возбуждением Генератор с независимым (внешним) возбуждением на транзисторах является преобразователем энергии источника постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты и одновременно усилителем мощности высокочастотных колебаний. Переменное на- пряжение возбуждения поступает от предыдущего маломощного каскада, В генераторах о независимым возбуждением применяются схемы с общим эмиттером (ОЭ) и общей базой (ОБ) (рис. VIII.2). Схема о общим коллектором ОК не имеет существенных прей-* муществ и практически не применяется. Схема g 0Э (рис. VIII.2, а) позволяет получить наибольший коэффициент усиления по мощности Кр, в силу чего и находит прей* мущественное применение, 324
Рис. VI11.2. Схемы генераторов с независимым возбуждением: а — с общим эмиттером; б —- с общей базой. Рис. VII 1.3. Работа генератора без отсечки тока коллектора. Рис. VIII.4. Работа генератора с отсечкой тока коллектора.
В схеме с ОБ (рие. VIII.2, б) существенно ослабляются связи между входными и выходными цепями, но КР значительно меньше, чем в схеме с ОЭ. Из-за малого /Ср^хема g ОБ имеет ограниченное применение. Классы работы генератора g независимым возбуждением. Класс А без отсечки тока коллектора (рис. VII 1.3) принимают редко, так как в этом классе к. п. д. коллекторной цепи мал, мощность, рас- сеиваемая коллектором, относительно велика, токи базы «*— зна- чительны. Основным достоинством класса А является малый коэффи- циент искажений переменной составляющей коллекторного тока. Класс А иногда принимают в маломощных каскадах, например в усилителях однополосного сигнала и т. п. Классы В (8К = 90°) и G @К < 90°) с отсечкой тока коллектор (рис. VIII. 4) являются основными для генераторов, так как при этом получается высокий к. п. д. цепи коллектора, относительно малая мощность рассеяния, могут быть небольшие токи базы, что определяет высокий коэффициент усиления каскада. Ток коллектора протекает через транзистор только в течение части периода напряжения возбуждения (рис. VIII.4). Гармони* ческий состав импульсов коллекторного тока существенно зависит от угла отсечки 0К (углом отсечки 0К называют половину той части периода, в течение которой протекает ток в цепи коллектора. Дли- тельность импульса тока *— 20К). Постоянная составляющая коллекторного тока (/kq)» амплитуды первой (/К{), второй (/к2) и высших гармоник тока определяются по следующим формулам: 'кО=ао(в)/кМ, /к1:=а1@)/кМ» /к2=<х2F)/кМ, '<m = «nF)W где /кМ — наибольшее значение коллекторного тока в импульсе? аоF)» ai (G)> аг(в), «л (в) — соответственно коэффициенты постоян- ной составляющей, первой, второй и п-й гармоник, значения которых для различных углов отсечки 0 остроконечного (косинусоидального) импульса приведены в табл. VIИ.3. Режимы работы генератора. Недонапряженный режим характе- ризуется относительно малым током базы по сравнению с током коллектора, остроконечным (косинусоидальным) импульсом кол- лекторного тока (рис. VIII.4), малым к. п. д. коллекторной цепи, относительно большой мощностью рассеяния на коллекторе. Недо- напряженный режим принимают только в тех случаях, когда он необходим, например при модуляции на базу, усилении модули- рованных колебаний и т. п. Перенапряженный режим характеризуется относительно боль- шим током базы по сравнению g током коллектора. Поэтому в верх- ней части импульса коллекторного тока появляется провал. Воз- можно появление обратного тока (рис. VIII.5). Наряду с достоинствами (высоким к. п, д. коллекторной цепи, малым влиянием изменения нагрузки на выходное напряжение и т, п.) перенапряженный режим имеет ря| существенных недостач 326
Таблица VIII.3 Коэффициенты разложения остроконечного (косинусоидального) импульса 327
Продолжение табл. VIII.3 128
Продолжение табл. VII1.3
Продолжение табл. VI 11.3 330
Продолжение табл. VII 1.3 ков: колебательная мощность генератора Рг падает, большой ток базы приводит к увеличению мощности возбуждения, что умень- шает коэффициент усиления каскада. Мощность, рассеиваемая Рис» VIII.5. Перенапряженный режим генератора. базой, сущеотвенно больше, чем в недонапряженном режиме, что увеличивает мощность, рассеиваемую транзистором, При неболь* ших изменениях параметров цепей генератора (эквивалентного со^ противления нагрузки Roet ?/б, Ек ш др.) сильно меняется степень напряженности режима, что существенно влияет на форму импульса и гармонический состав тока коллектора. Сложная форма импульса коллекторного тока определяет значительную интенсивность выс- ших гармоник, что при малом Roe ухудшает их фильтрацию. Силь- но перенапряженный режим для транзисторных генераторов не рекомендуется. Граничный (критический, или оптимальный) режим лежит на границе недонапряженного и перенапряженного режимов. В ipa* ничном режиме получаются наилучшие соотношения в генераторе, работающем телеграфом. Ток базы не настолько велик, чтобы заметно искажать форму импульса1 тока коллектора, и импульс можно счи- тать остроконечным. Мощность и к. п. д. в цепж коллектора близки к максимальным, мощность возбуждения относительно невелика¦ так как токи базы малы. ^ Для транзисторных генераторов желателен граничный либо весьма близкий к нему режим. 331
Коэффициент использования коллекторного напряжения Охарак- теризует степень напряженности режима. Он равен отношению ам- плитуды переменного напряжения на коллекторе UK к напряже- нию источника питания Ек\ Если у генератора, работающего в граничном режиме с коэф- фициентом использования коллекторного напряжения ?гр, сделать 5 > 5гр (например, увеличить сопротивление нагрузки Roe или на- пряжение возбуждения U6), то граничный режим перейдет в пере- напряженный. Если изменением нагрузки или питающих напряжений сделать ? < ?гр, то режим генератора станет недонапряженным. Рис. VIII.6. Схемы с последовательным питанием коллектора: а — о общим эмиттером; б — о заземленным по постоянному «шу коллек- тором. Схемы генераторов с независимым возбуждением. Цепь коллек- тора может иметь схему в последовательным (рис VIII.6) либо параллельным (рис. VIII.7) питанием. В схеме о последовательным питанием напряжение на коллек- тор Ек поступает через катушку контура. Схема может иметь заземленный эмиттер (рис. VIII. 6, а). При этом детали контура будут находиться под напряжением Ек по отношению к земле. Очевидные достоинства имеет схема (рис. VIП.6, б), где детали контура имеют заземленную точку, а эмиттер заземлен только для колебаний ВЧ. В этом варианте схемы напряжение Ек подается на эмиттер. В схеме с параллельным питанием (рис. VIII.7) на элементах контура нет постоянного напряжения источника ?к, так как между коллектором и контуром включен разделительный конденсатор Ср* Цепи постоянной (/к0) и переменной (/к1) составляющих коллек* торного тока разделены: /к0 протекает через блокировочный дрос< еель L6jl, транзистор и источник питания; переменные составляю* щие тока коллектора протекают через транзистор, Ср и контур. Схема g параллельным питанием может иметь заземленный эмит* тер (рис VIII,?, а) либо заземленный коллектор (рис VIII.7, б). 332
Если коллектор транзистора соединен с корпусом, схема с заземлен» ным коллектором (корпусом транзистора) имеет существенные достоинства: упрощается крепление транзистора, так как корпус его может быть установлен непосредственно на металлическое шао» си? при этом существенно улучшается охлаждение транзистора и отпадает необходимость устройства специального теплоотвода. Кроме того, уменьшается паразитная емкость цепи коллектора, что важно на высоких частотах. Рис. VIП.7. Схемы с параллельным питанием коллектора: а — с общим эмиттером; б — о общим коллектором. Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — о делителем напряжения; б — без смещения. На базу транзистора подается напряжение возбуждения от предыдущего каскада ?/6cosco/ и напряжение смещения Е6% опре« деляющее положение рабочей точки на характеристике транзит тора. Е$ может подаваться от постороннего источника питания (рис. VIII.6) при работе с малым углом отсечки тока коллектора 0К (класс С) либо от источника коллекторного напряжения Ен с помощью делителя R1R2 (рис. VIII.8, а) при работе с углом от* сечки 8К > 90°, в частности, когда рабочая точка должна находить* ся на линейном участке характеристики и генератор работает без отсечки тока коллектора (класс А). Наличие резистора R3 (рис, VIII.8, а) создает эффект автосмещения за счет тока эмит* 333
тер а, а также способствует температурной стабилизации режима. Осуществлять автосмещение за счет тока 4азы не рекомендуется, так как это снижает надежность работы каскада. При работе с углом отсечки тока коллектора 0К « 90° (класс В) можно не подавать напряжение смещения на базу (Еб = 0) (рис. VIII. 8, б). Это существенно упрощает схему. Поэтому для генераторов с независимым возбуждением предпочтительна схема с?б = 0. § 5. Расчет граничного режима генератора Расчет режима транзисторного генератора встречает известные трудности в связи со сложностью происходящих в нем физических процессов и эквивалентной схемы, учитывающей работу транзис- тора в режиме больших амплитуд, инерцию носителей тока, нали- чие внутренних связей и т. п. Точные методы расчета сложны и еще недостаточно разработаны. Ниже приводится упрощенный метод расчета граничного режима транзисторного генератора, точность которого может удовлетворить инженерным требованиям при ра- бочей частоте /<@,1—0,15)/т, где /т—частота, на которой модуль коэффициента усиления (В) по току схемы с ОЭ достигает единицы. Значение /т указывается в паспорте транзистора*. Как правило, выбирается схема с ОЭ, обеспечивающая наиболь- ший коэффициент усиления по мощности. Исходными для расчета являются рабочая частота / и необхо- димая мощность высокочастотных колебаний в коллекторной цепи Рг (могут быть и другие исходные данные, но указанные — наи- более характерны). В паспортных данных транзистора, как правило, мощность Рг не указывается, а приводятся максимально (допус- тимые значения коллекторного тока в импульсе /K^ либо постоян- ной составляющей /кт, максимально допустимое напряжение на коллекторе при работе с отсечкой тока коллектора ?/кб т> наи- большая мощность, рассеиваемая транзистором без специального теплоотвода, Рт, либо с теплоотводом Р^. По этим данным можно оценить полезную мощность Рг, кото- рую может отдать транзистор. Исходя из допустимой мощности рассеяния, получим: Рг « A - 1,5) Рт, либо РР « A - 1,5) РТт. Исходя из допустимых токов и напряжений, получим: Если есть несколько типов транзисторов, подходящих тго мощ- ности, желательно выбирать те, у которых /т возможно больше. Чем больше /т по сравнению с рабочей частотой /, тем меньше * Если в справочных данных fT не указана, то ее можно подсчитать, если при- ведены модуль коэффициента усиления по току | В | и частота, на которой он определен /1 в /• ТогДа f т — I B I f[B\- 334
Здесь Srp — крутизна линии1 граничных режимов — определяется по характеристикам транзистора (рис. VIII.9). Для этого через сере- дины изгибов в левой части характеристики проводится прямая (пунктирная линия на рис. VIII.9, б) и определяется ее крутизна. Для П609 5гр = 0,08 А/В. Ке и Kt — коэффициенты запаса по на- пряжению и току, обеспечивающие необходимую надежность работы транзистора. Обычно берут Ке= 1» так как стремятся полностью использовать допустимое напряжение на коллекторе. Это дает мак- симальный коэффициент усиления по мощности и высокий к. п. д. Для обеспечения надежности работы транзисторов следует при пол- ном использовании максимального напряжения недоиспользовать транзистор по току, так как нельзя допускать, чтобы два параметра одновременно достигали предельных значений. Кроме того, следует учесть, что чем меньше Кь тем больше ?гр, больше к, п, д. и меньше 335 сказывается инерция носителей тока на работе генератора, и тем лучше работает последний. Для генераторов, работающих в телеграфном режиме, жела- тельно принимать нулевое напряжение смещения на базе. Тогда, в первом приближении, можно считать угол отсечки тока коллек- тора 6К « 90°. Пример расчета граничного режима генератора. Пусть задано рассчитать телеграфный режим оконечной ступени передатчика, работающего на частоте 14 МГц. Необходимая полезная мощность в контуре порядка 1 Вт. * Выбираем транзистор П6€9 со следующими паспортными- дан- ными: мощность рассеяния Рт = 1,5 Вт; Uk6 m = 30 В; емкость коллектора Ск = 50пФ; постоянная времени Скг$ = 500; коэффици- ент усиления В = D0 -f- 120); граничная частота fT = !20 МГщ максимальное значение постоянного тока коллектора /кт = ЗООмА. Для оценки мощности, отдаваемой транзисторам, Рг, найдем ^кМ — допустимый ток в импульсе: где авF) = 0>32 — коэффициент постоянной составляющей для при-! нятого угла отсечки тока коллектора 0К = 90° (табл, VII 1.3). Для выбранного транзистора Следовательно, выбранный транзистор по мощности удовлетво- ряет требованиям. Граничный коэффициент использования коллекторного) наятря-» жения
мощность, рассеиваемая транзистором. Поэтому всегда /Q<1. При- Йимаем Ке = 1 и рассчитаем /С/: Рис. VIII.9. Типовые характеристики транзистора для схемы с Ьбщим эмиттером: й — входная; б — выходная. Для обеспечения необходимой мощности Рг = 1 Вт с учетом раз- броса параметров транзистора принимаем /С/ = 0,4. Тогда Напряжение источника питания коллектора Амплитуда переменного напряжения на коллекторе Первая гармоника тока коллектора Полезная колебательная мощность
где S — крутизна характеристики транзистора для остаточного на* пряжения на коллекторе ек.мин = Ек — U& f — рабочая частота, равная 14 МГц; fs — граничная частота по крутизне, т. е. частота, при которой крутизна уменьшается в 1^2 раз. Крутизна S может быть определена экспериментально или най« дена по входным и выходным характеристикам (рис. VIII.9). Для этого по выходным характеристикам для ек мин = Ек — UK опреде- ляют изменение тока коллектора А/к при изменении тока базы /б от 0,5 до 2,5 мА; А/к « 200 мА. На входных характеристиках строят характеристику для екмт (пунктирная кривая, рис. VIII.9), по которой для найденного диа- пазона изменения тока базы (от 0,5 до 2,5 мА) находят изменение напряжения на базе Д(/б«0Д В. 317 К. п. д. цепи коллектора Мощность, рассеиваемая коллектором, Ртк получилось меньше, чем Рт. Однако окончательно судить о тепловом режиме транзистора можно будет только после расчету цепи базы и определения мощности рассеяния на базе Ртб. Должно выдерживаться условие: Рт6 + Рт*<Рт- Постоянная составляющая тока коллектора 'KDeK/Wo(e>«Of4 - 0,9 . 0,32 = 0,115 А. Мощность, подводимая к коллектору, РК0 = >к0?К = °.П5-17=2Вт. Проверка: Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки Напряжение на переходе база—эмиттер
Тогда крутизна где активная составляющая выходного сопротивления транзистора R$% = Сопротивление гб в паспорте транзисторов не указывается. Его можно найти из выражения: Граничная частота fs иногла указывается в паспорте транзис- тора. В противном случае ее можно определить, исходя из зави- симостей Амплитуда напряжения возбуждения (с учетом потери напря- жения в цепи базы) Получаем где а0 — коэффициент усиления в схеме с общей базой (для наших расчетов а0 & 1); /С = 0,6 — для дрейфовых транзисторов? К = = 0,85 — для бездрейфовых транзисторов, Мощность в цепи базы
где f= 1—3— коэффициент, учитывающий рост потерь в цепи базы с частотой, влияние индуктивностей выводов транзистора и т. д. (нижний предел относится к относительно низким частотам, верх- ний— к относительно высоким), Тогда где Qxx — добротность ненагруженного контура (Qx#x = 80—150 в зависимости от диапазона и добротности деталей контура); tjkoh — к. п. д. контура. Для промежуточных каскадов задаются тг)кон = -0,3-0,6. 339 Коэффициент усиления по мощности Мощность в цепи базы при нулевом смещении рассеивается на базе. Таким образом, Ртб=Рб=0,03Вт. Мощность, рассеиваемая транзистором, ртк + ртб = °>85 + °'03 = °'88 Вт < Рт = 1,5 Вт. Расчет параметров контура. Задаемся емкостью колебательной системы с = сс + сь + сы + свых, где Сс — емкость конденсатора контура; CL — собственная емкость катушки B—10 пФ); См — емкость монтажа A0—20 пФ); Свых — выходная емкость транзистора (обычно Ск). Индуктивность контура определяется по одной из формул: где X — длина волны, м; С — емкость, пФ; / — частота, МГц; L — индуктивность, мкГ. Волновое сопротивление контура Размерность входящих в формулу величин та же, что и при расчете L. Добротность нагруженного контура
§ 6. Схемы выходных и промежуточных каскадов Выходные и промежуточные каскады телеграфных передатчиков чаще всего собирают по схеме с ОЭ и заземленным коллектором (рис. VIII. 7, б). Как отмечалось выше, такой вариант схемы облег-» чает охлаждение транзистора, так как его корпус устанавливается непосредственно на шасси. При этом отпадает необходимость уст- ройства специальных теплоотводов, упрощается крепление тран* зистора, уменьшаются вес, габариты, упрощается "конструкция, уменьшается паразитная емкость в цепи коллектора. Напряжение смещения на базе либо принимают равным нулю, либо осуществляют автосмещение за счет тока эмиттера (резистор R3 на рис. VIII.8), При этом уменьшается угол отсечки тока коллектора, повышается к. п. д., уменьшается мощность, рассеиваемая транзистором. В выходных каскадах для согласования транзистора о нагрузкой (антенной, фидером) применяют П-образный контур (рис. VIII.8, б), хорошо работающий в диапазоне частот от единиц до 100—120 МГц и ^позволяющий осуществлять согласование с нагрузкой, меняю- щейся от единиц до сотен омов. Кроме того, П-образный контур обеспечивает хорошую фильтрацию гармоник. На частотах более 10—12 МГц конденсатор С1 (рис. VIII. 8, б) может отсутствовать, так как емкость коллектор — эмиттер Скэ уже достаточна для выполнения условий согласования. 340 К. п. д. контуров выходных каскадов, работающих на некоторую нагрузку /?н (в частности, на фидер с сопротивлением RH = рф либо на антенну с сопротивлением RH = Ra)t рассчитывают. Нагрузочный параметр где Roex.x— эквивалентное сопротивление ненагруженного контура^ Roerp—эквивалентное сопротивление контура в граничном режиме (определяется при расчете режима цепи коллектора). К. п. д. контура Сопротивление связи с нагрузкой Эквивалентное сопротивление контура Зная из расчета коллекторной цепи Roerp, находим коэффициент включения контура (коэффициент коллекторной связи):
^Иногда для упрощения схемы и конструкции применяют авто- трансформаторную связь транзистора о выходным контуром, но при этом согласование в диапазоне и фильтрации гармоник в на- грузке будут хуже, чем у П-образного контура. » Промежуточные каскады телеграфных передатчиков работают в классе В либо G. Связь цепи базы с контуром предыдущего кас- када может быть трансформа- торной, автотрансформаторной либо емкостной. Трансформа- и торная связь облегчает подбор" необходимого напряжения воз- буждения. Маломощные промежуточ- ные каскады усилителей моду-" Рис. VIII. 10. Параллельное вклю- чение транзисторов. лированного однополосного и двухполосного сигналов соби- рают по ехеме с ОЭ. Выбира- ют обычно класс А и работают на линейном участке характе- ристики. Напряжение смещения на базу подают от делителя R1, R2 (рис. VIII. 8, а). Иногда для стабилизации режима по посто- янному току и компенсации искажений в цепь эмиттера включают резистор, создающий обратную связь по постоянному и перемен- ному току. Для совместной работы транзисторов на общую по- грузку их можно включать параллельно (рис. VIII. 10) ли- бо по двухтактной ехеме (рис. VIII. 11). При нагрузке, не- симметричной относительно земли, — [штыревой антенне, Рис. VIII. 11. Двухтактная схема коаксиальном кабеле и т.п.-^ включения транзисторов. выбирают параллельное вклю- чение, что упрощает схему и конструкцию. При симметричной нагрузке *** двухпроводном фидере, двухтактном последующем каскаде и т. п.^-предпочитают двухтактную схему. § 7. Задающие генераторы и возбудители Задающие генераторы могут иметь плавный диапазон и параметри- ческую стабилизацию частоты либо работать на одной частоте со стабилизацией с помощью пьезокварца. Задающие генераторы с параметрической стабилизацией час* тоты предпочтительно собирать по схеме с емкостной обратной связью и заземленным коллектором (рис. VIII. 12). Такая схема дает более высокую стабильность частоты, чем схемы о автотранс- форматорной и с трансформаторной обратной связью. На рис. VIII. 12, а приведена схема цепей высокой частоты генератора g емкостной обратной связью, а на рис. VIII. 12, б — пример прак- тического осуществления схемы на транзисторе П416, работающей на частоте /=14 МГц. Для температурной стабилизации схемы в цепи делителя питания базы установлен терморезистор B,2 кОм). Напряжение питания коллектора стабилизировано стабилитроном 341
Рис. VIII. 12. Задающий генератор с емкостной обратной Связью: а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема. тора аналогична приведенной на рис. VIII. 12, а. Нагрузка свя- зана g контуром, не участвующим в схеме автогенератора. Поэтому влияние изменения нагрузки на частоту в таком варианте схемы будет существенно ослаблено. Беспоисковое вхождение в связь и бесподстрочное ведение связи требуют высокой стабильности частоты передатчика, значительно большей, чем могут обеспечить схе- мы автогенераторов с параметричес- кой стабилизацией частоты. Поэтому большинство современных передат- чиков имеют стабилизацию частоты g помощью пьезокварца. Эквивалентная схема пьевоквар' цевого резонатора приведена на рис. VIII. 14, а, а зависимость реак- тивного сопротивления схемы от- частоты и ее фазовая характеристика) в районе резонансных частот « на рис. VIII. 14, б. Схема имеет две Рис. VIII. 13. Схема автоге* нератора с умножением час» тоты во внешнем контуре. резонансные частоты: ©^ «» частоту последовательного резонанса левой ветви эквивалентной схемы и ©0 « частоту параллельнога резонанса. В узком интервале частот между tpq и ©0 (порядка сотых долей процента чатоты а>д) как реактивное сопротивление, так и фазовый угол ср положительны, т. е, осциллирующая (колеблющаяся) кварцевая пластинка ведет себя кан некоторая эквивалентная индуктивность. ?кемы автогенераторов, использующих кварцевый резонатор как некоторую индуктивность, называются осциллятор* 142 Д808. Настройка схемы на нужную частоту осуществляется карбо* нильным сердечником катушки. Повысить выходную мощность и стабильность частоты задаю- щего генератора можно, включив в цепь коллектора контур, настро- енный на вторую либо третью гармонику частоты контура в цепи база •«* коллектор (схема для цепей высокой частоты приведена на рис. VIII. 13). Для первой гармоники контур в цепи коллектора представляет практически короткое замыкание и схема автогенера.
Рис. VI11.14. Эквивалентная схема пьезокерамиче- ского резонатора и ее характеристики: а — эквивалентная схема резонатора; б — характеристики реак- тивного сопротивления и фазовая. ГШ6А а б Рис. VIII. 15. Осцилляторная схема генератора: а _ упрощенная схема; б — полная принципиальная схема. а 6 Рис. VIII. 16. Схема автогенератора с пьезокварцевым резонато- ром в цепи обратной связи: а — упрощенная схемам б — полная принципиальная схема.
Эти схемы работают с высокой стабильностью на частотах вблизи частоты параллельного резонанса соо (несколько меньше ее). Высокая стабильность частоты определяется тем, что доброт* ность кварца как колебательной системы очень велика (сотни тысяч и даже миллионы), что обусловливает большую крутизну фазовой характеристики ф(ю) в районе рабочих частот. Для образования автогенератора по трехточечной схеме пьезо- кварцевый резонатор можно включить между эмиттером и коллек- тором, эмиттером и базой либо базой и коллектором. Первые два варианта практически не применяются из-за того, что кварцевый резонатор шунтируется соответственно входным или выходным комплексным сопротивлением транзистора, что уменьшает доброт- ность резонатора и вносит в него расстройку. Влияние параметров Рис. VIII. 17. Схема кварцевого автогенератора с электронной перестройкой частоты. транзистора на работу резонатора будет наименьшим при включе- нии последнего между базой и коллектором. На рис. VIII. 15, а показана упрощенная схема автогенератора для цепей высокой частоты, а на рис. VIII. 15, б — полная схема для автогенератора, работающего на частоте 14 МГц. Пьезокварцевый резонатор может быть использован как элемент цепи обратной связи (рис. VIII. 16). Такая схема работает в районе частоты последовательного резонатора o)q. На всех частотах, от- личных от (о^, кварцевый резонатор представляет собой большое сопротивление; практически все напряжение обратной связи (с кон- денсатора Ссв, рис. VIII. 16, а) падает на кварце и коэффициент обратной связи будет недостаточен для самовозбуждения. На частоте (од сопротивление кварца резко уменьшается (из-за последователь- ного резонанса левой ветви схемы рис. VIII. 15, а). При этом прак- тически все напряжение обратной связи будет приложено к участку эмиттер *- база, что обеспечит самовозбуждение схемы. Пример осуществления схемы, использующей последовательный резонанс кварца, приведен на рис. VIII. 16, б. В этой схеме в цепь коллектора включен контур, настроенный на вторую гармонику частоты кварца. Схема кварцевого автогенератора с электронной перестройкой частоты приведена на рис. VIII. 17. Автогенератор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе 77 (КТ312Б). Необходимый баланс фаз осуществляется подбором емкостей C3t C4, (Для диапа- 344
Рис. VIII. 18. Схемы автогене- раторов на туннельных диодах: а — последовательная; б — парал- лельная; в — последовательно-парал- лельная. Рис. VI И. 19. Практическая схема автогенератора на тун- нельном диоде. Последовательная схема наиболее проста, имеет наибольшую рабочую частоту. Параллельная схема дает наибольшую выходную мощность. Параллельно-последовательная схема обладает наилучшей стабильностью и формой кривой выходного напряжения. На рис. VIII. 19 приведена практическая схема автогенератора на ТД, § 9. Модуляция Изменение параметров тока высокой частоты по закону передавае- мого сигнала называется модуляцией. Наибольшее внимание в любительских передатчиках находит амплитудная модуляция (AM) благодаря наименьшей ширине излу- чаемого спектра, простоте схемы и наладки. В диапазонах от 28 МГц и выше иногда применяют узкополосную частотную модуля- цию (ЧМ). При ЧМ уменьшается воздействие внешних помея (в частности, от телевизионных станций) на работу линии связи, 345 зона 1—5 МГц С4 = 470 пФ, для диапазона 5—30 МГц С4 ^ # 1000 пФ). Перестройка частоты генератора производится вари- капом Д1 (Д901Б), включенным последовательно с пьезокварцевым резонатором. Резистором R2 молено изменять напряжение на вари- капе, а следовательно, его емкость. Согласование с нагрузкой осу- ществляет эмиттерный повторитель на транзисторе Т2 (КТ312А), § 8. Генераторы на туннельных диодах Вольтамперная характеристика туннельного диода (ТД) имеет падающий участок АВ (рис. IV. 10), на котором сопротивление ТД отрицательно. При работе на этом участке можно получить генера- тор незатухающих колебаний. Генераторы на ТД не требуют внешней обратной связи, имеют практически неограниченный частотный диапазон, но в настоящее время имеют весьма малые мощности (милливатты). Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно* параллельной (рис. VIII. 18, в) схемам.
уменьшаются помехи радиовещанию, не создаются помехи усили- телям различной аппаратуры, что нередко имеет место при AM. Метод фазовой модуляции как самостоятельный не применяется, а используется как промежуточный этап получения ЧМ с высоко- стабильной средней (несущей) частотой. Амплитудная модуляция осуществляется воз- действием модулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, а), эмиттер (рис. VIII. 20, б) либо коллектор (рис. VIII. 20, в).Воз- Рис. VIII.20. Схемы амплитудной модуляции: а — на базу; б — на эмиттер; в — на коллектор. можны и комбинированные схемы модуляции, при которых модули- рующее напряжение воздействует одновременно на базу и на кол- лектор. Во всех схемах AM должен быть выдержан единый принцип: напряжение питания, звуковое и высокочастотное напряжение, подаваемые на соответствующие электроды, всегда должны быть включены последовательно. Схема модуляции на базу изменением смещения работает в недонапряженном режиме. Ее достоинство — в достаточ- но глубокой модуляции при относительно малых напряже- ниях и мощности звуковой час- тоты. Недостаток — малый к. п. д. цепи коллектора в не- сущем режиме и при малых глубинах модуляции, что опре- деляет относительно большую мощность рассеяния на коллек- торе. Кроме того, при коэф- фициенте глубины модуляции т>- 0,6—0,7 появляются за- метные искажения. Рис. VIII.21. Схема модуляции на базу изменением смещения. Модуляция на базу измене- нием смещения применяется в каскадах малой (иногда средней) мощности. Пример практического осуществления этого метода показан на рис. VIII. 21 (угол отсечки токе коллектора в несущем режиме 0К н « 90°). Упрощенный расчет каскада с модуляцией на базу изменением смещения. Исходными данными являются: мощность генератора^ в несущем режиме Ргн, максимальный коэффициент глубины модул^ ции til (обычно т = 0,'б5—-0,75). 346
Мощность генератора, устанавливаемого в каскаде, определяет- ся максимальной генерируемой мощностью По этой мощности выбирают транзистор. Задаются углом отсечки тока коллектора в максимальном режиме 0^ = 90—100° и прини- мают при максимуме мощности граничный режим. Производят рас- чет граничного режима на мощность Рг до (см. стр. 334). Затем рассчитывают несущий режим* Первая гармоника и посто- янная составляющая коллекторного тока 347 Напряжение на коллекторе Мощность, подводимая к коллектору, и рассеиваемая мощность Следует указать, что в несущем режиме мощность рассеяния на коллекторе может оказаться наибольшей. К. п. д. коллекторной цепи Угол отсечки тока коллектора в несущем режиме определяется следующим образом. Находят коэффициент приведения внутрен-» него сопротивления транзистора at-H где «щ — коэффициент ai для угла отсечки 0кМ максимального режима определяют цо табл. VII 1.3. По aiB из табл. VIII.3 находят угол отсечки коллекторного тока в несущем режиме 0КН. Тогда напряжение возбуждения и напря* жение смещения
Напряжение и ток звуковой частоты Мощность модулятора Модуляция на эмиттер (рис. VIII. 20, б) требует значительно большей мощности модулятора, чем базовая модуляция, что обу- словлено протеканием тока эмиттера через источник напряжения ввуковой частоты. Энергетические показатели этой схемы (исполь- зование мощности транзистора, к. п. д. несущего режима) такие же плохие, как при модуляции на базу. При эмиттерной модуляции получаются несколько меньшие искажения, чем при базовой, осо- бенно при глубине модуляции т > 0,7—0,75. Плохие энергетические показатели, относительно большая мощ- ность модулятора делают эмиттерную модуляцию нерациональной. Модуляция на коллектор (рис. VIII. 20, в) отличается высокими энергетическими показателями, но требует относительно большей Мощности модулятора, соизмеримой с мощностью модулируемого генератора. Схема коллекторной модуля- ции должна работать в перенапря- женном режиме, что является ее существенным недостатком. l" Для уменьшения степени на- пряженности режима и искажений при модуляции применяют двой- ную и тройную модуляцию (рис. VIII. 22). При двойной модуляции в цепь базы включают резистор автосмещения. За счет составляю- щей звуковой частоты тока базы, протекающего через резистор, по- лучается дополнительная автомо- дуляция на базу (первый каскад). При тройной модуляции модули- рующее напряжение подается на два каскада: первый каскад q двойной модуляцией, второй каскад имеет тройную модуляцию С т = 1. На его базу подаются уже модулированные колебания, на резисторе в цепи базы создается модулирующее напряжение автосмещения, меняющееся со звуковой частотой, и на коллектор подается напряжение звуковой частоты, осуществляющее коллектор- ную модуляцию. Следует отметить, что для получения хорошего к, п. д. всей схемы модулятор должен быть двухтактным и работать в классе В. Определение мощности транзисторов в модулируемых каскадах производится по известной мощности несущего режима Рг н. Мощ- ность транзистора, установленного в каскаде, определяют по мак- симальной генерируемой мощности Рис. VIИ.22. Схема модуляции на коллектор. 348
§ 10. Передача одной боковой полосой Передача одной боковой полосой (ОБП) дает существенный выигрыш по сравнению с обычной амплитудной модуляцией AM. Если пере* датчик с обычной AM (несущей и двумя боковыми полосами) пере- вести на работу одной боковой полосой без несущей, то в месте приема это скажется так, как если бы мощность передатчика воз- росла в 16 раз. Поэтому ОБП широко применяется в современной радиосвязи. Если при передаче ОБП применить еще метод амплитуд- ного ограничения, то эффективность передатчика еще больше воз- растет, так как при этом как бы увеличивается средний коэффициент глубины модуляции. Для формирования однополосного сигнала существует ряд мето« тодов. Основными являются фильтровый и фазокомпенсационный, При фильтровом методе несущая частота подавляется в баланс- ном модуляторе БМ. На выходе БМ получаются две боковые по- лосы, которые пропускают через фильтр. Последний подавляет нерабочую полосу. При фазокомпенсационном методе с помощью специальных фазо- сдвигающих схем на суммирующее устройство подаются амплитуд-* номодулированные колебания так, чтобы колебания рабочей по- лосы приходили в фазе и складывались, а колебания нерабочей полосы поступали в противофазе и вычитались. Таким образом, происходит выделение одной боковой полосы. Структурная схема возбудителя, использующего фильтро- вый метод формирования однополосного сигнала, приведена на рис. VIII. 23. От микрофона сигнал поступает на У НЧ, затем на балансный модулятор БМ. На этот же каскад подаются колебания от кварце- вого генератора КГ1 с частотой /кв = 500 кГц, В БМ подавляется 349 Для предоконечного каскада принимают т « 0,6—0,7, а для оконечного — т = 1. Для схем с двойной и тройной модуляцией режим получается близким к граничному на всем протяжении моду- ляционной характеристики. Расчет режимов модулированных ступеней при тройной моду- ляции достаточно сложен. Однако во многих случаях можно огра- ничиться упрощенным расчетом основных параметров. Напряжение на коллекторе в несущем режиме Ек н можно при- нять равным 0,5—0,6 икбт. Мощность, рассеиваемая модулируемым генератором, где тг)к — к. п. д. коллекторной цепи в несущем режиме (обычно % « °>7)- Напряжение звуковой частоты на коллекторе UkQ и мощность модулятора PQ определяют по формулам
несущая и на выходе получаются боковые полосы, которые уси- ливаются усилителем У1. Далее сигнал поступает на фильтр Ф (обычно электромеханический), подавляющий одну ш боковых полос. На выходе фильтра получается сигнал одной боковой полосы ОБП, который усиливается усилителем У2 и поступает для даль- нейшего преобразования) <на смеситель См1. В широкодиапазон- ных передатчиках на этот смеситель подаются колебания от генера- тора плавного диапазона ГПД, перекрывающего диапазон частот 3—3,5 МГц. В нагрузке См1 выделяется суммарная частота 3,5— 4 МГц, соответствующая 80-метровому диапазону. Для получения других диапазонов предназначен второй сме- ситель См2, на который поступают колебания от См1 и кварце- вого генератора КГ 2 с набором различных кварцев. В нагрузке Рис. VIII.23. Структурная схема возбудителя, работающего по фильтровому методу формирования сигнала ОБП. См2 в зависимости от частоты генератора КГ2 получаются различ- ные рабочие диапазоны, являющиеся суммой частот генератора КГ2 и частот на выходе смесителя См2. Частота генера- тора КГ2, МГц 3,1 10,5 17,5 24,5 25,0 Рабочий диапазон,- МГц 6,6—7,1 14,0—14,5 21,0—21,5 28,0-28,5 28,5-29,5 После См2 сигнал поступает на усилитель УЗ, где усиливается до уровня, необходимого для возбуждения следующих каскадов передатчика. К недостаткам фильтрового метода следует отнести необходимость ряда преобразований сигнала, что определяет сложность схемы. Достоинством метода является хорошее подавление нерабочей полосы, устойчивость работы схемы, относительная простота на- ладки и регулировки. Благодаря этим достоинствам фильтровый метод находит в настоящее время преимущественное применение. На рис. VIII. 24 приведена принципиальная схема возбуди- теля ОБП, работающего в диапазоне 28,3—29,3 МГц. Опорный генератор собран на транзисторе 77 (П403) по осцил- ляторной схеме с кварцем между базой и коллектором. Частота генератора — 500КГц. Через эмиттерный повторитель на транзи- сторе Т2 (П403), служащий развязкой между опорным генератором и остальными цепями, напряжение с частотой 500 кГц поступает на балансный модулятор. Последний собран на диодах Д1 — Д4 типа 350
1 TJ/7/J5 Т4ПЮ 75ПП Т8П411 Т9П411 mnw Рис. VI11.24. Принципиальная схема возбудителя, работающего по фильтровому методу формирования ОБП.
Таблица VIII.4 Данные катушек ОБП возбудителя ЕС Обозначен по схеме и L2 и L4 L5 L6 L7 ДР1 Др2 ДрЗ Каркас Материал Горшкообр. сердечник типа СБ-12а То же Пластмасса » Резистор ВС-0,5, 470 кОм Резистор ВС-0,5, 470 кОм Резистор МЛТ-0,5, 470 кОм Диаметр, мм — - 6 6 6 б 6 - — Способ намотки Внавал В один СЛОЙ ВИТОК к витку Между витками L3 В один слой виток к витку То же Внавал. 3 секции шириной 3 мм Внавал. 2 секции шириной 3 мм -Внавал. Одна сек- ция шири- ной 3 мм Число витков 180 40 15 5 5 16 8 3X200^ 3X100 100 Провод ПЭВ 0,1 ПЭВ 0,1 ПЭВ 0,64 ПЭВ 0,21 ПЭВ 0,64 ПЭВ 0,64 ПЭВ 0,64 ПЭЛШО 0,1 ПЭЛШО 0,1 ПЭЛШО 0,1 Индуктив- ность, мкГ 840 0,71 — 0,23 0,92 0,38 - - — Примечание — - — - Отвод от •ередины Отвод от 2 и 5 вит- ков, считая от заземлен- ного конца Отвод от вередины — — ш
Д2Е, имеющих одинаковые прямые сопротивления. Их обратные сопротивления выравнивают подбором шунтирующих резисторов. Одновременно с опорным напряжением на балансный модуля- тор подают напряжение звуковой частоты с выхода трехкаскадного усилителя низкой частоты, собранного на транзисторах ТЗ, Т4, Т5 (ШЗБ, П10 и П14 соответственно). На выходе балансного модуля- тора получается двухполосный сигнал с подавленной несущей Через согласующий трансформатор L1L2 этот сигнал поступает в электромеханический фильтр ЭМФ (Д-500-ЗВ). Этот фильтр по- давляет нижнюю боковую полосу, при этом дополнительно подав- ляется'остаток несущей частоты. На выходе ЭМФ получается одно- полосный сигнал частоты порядка 500 кГц. Этот сигнал через эмит- терный повторитель на транзисторе Т6 (П403) поступает на первый смеситель, выполненный на транзисторе Т1 (П411). На базу этого D-* Рис. VIII.25. Структурная схема возбудителя, работающего по фазокомпенсационному методу формирования СБП. транзистора кроме сигнала ОБП поступает напряжение частоты ге- нератора плавного диапазона, ГПД. Последний собран на транзис- торе Т8 (П411) по трехточечной схеме и работает в диапазоне 4,4—5,4 МГц. Контур генератора L6C37C36 слабо связан с транзис- тором. Между генератором и смесителем расположен эмиттерный повторитель на транзисторе Т2 (П411), осуществляющий развязку между ГПД и остальными узлами схемы. Напряжение питания тран- зисторов Т8 и Т9 стабилизировано с помощью кремниевого стаби- литрона Д5 (Д809). На контуре L3C21C23 в коллекторной цепи транзистора первого смесителя выделяется напряжение в диапазоне частот 4,9—5,9 МГц. Через катушку связи L4 оно поступает на базу транзистора Т10 (П411) второго смесителя, где смешивается с напряжением частоты 23,4 МГц Эту частоту вырабатывает генератор на транзисторе Т11 (П411), собранный по осцилляторной схеме. Контур в коллекторной цепи L7C46 настроен на вторую гармонику кварцевого резонатора. Напряжение питания транзистора Т11 стабилизировано кремниевым стабилитроном Д6 (Д809). Напряжение с контура L5C27C28 в коллекторной цепи второго смесителя подается на эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе Т12 (П411). К эмиттеру этого транзистора подключен разъем, к которому присоединяется усилитель мощности. Макси- мальное напряжение ВЧ сигнала на выходе возбудителя — 0,15 В (на нагрузке 75 Ом), напряжение источника питания — 12 В, общий потребляемый ток без сигнала — 55 мА. Данные катушек приведены в табл. VIII. 4. Возбудитель опи- сан в [VIII. 3]. 353
Структурная схема возбудителя, работающего по фазокомпен- сационному методу, приведена на рис. VIII. 25. От микрофона зву- ковой сигнал поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ), откуда подается на низкочастотный фазовращатель (НФВ). На выходе НФВ получаются два напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 90°. Каждое из этих напряжений после усиления в УНЧ поступает на балансный модулятор (БМ). Аналогично построен тракт высокой частоты. От генератора высокой частоты (ГВЧ) напряжение поступает на высокочастотный фазовращатель (ВФВ). На выходе ВФВ получаются два напряжения, сдвинутые по фазе на 90°. Эти напряжения также подаются на балансные модуляторы. Выходные напряжения с балансных модуляторов, содержащие только боковые частоты, поступают на суммирующее устройство 2. В этом устройстве синфазные напряжения одной боковой час- тоты будут складываться, а контрфазные другой — вычитаться. Принципиальная схема возбудителя, построенного по фазоком- пенсационному методу, приведена на рис. VIII. 26. Усилитель НЧ выполнен на транзисторах 77 и Т2 с непосред- ственной связью между каскадами и предназначен для работы с ди- намическими микрофонами типа МД либо ДЭМШ. При использо- вании пьезокерамического микрофона желательно выполнить уси- литель по схеме рис. VIII. 26, а. Высокое входное сопротивление в этом случае достигается применением полевого транзистора 77'. В усилителях, собранных по обеим схемам, фильтр Др1С1 служит для предотвращения самовозбуждения и перегрузки. Потен- циометром R1 можно устанавливать необходимое усиление. Транс- форматор Tpl позволяет подключить к усилителю низкочастотный фазовращатель, имеющий симметричный вход. Между вторичной" обмоткой трансформатора Tpl и входом фазовращателя включен фильтр нижних частот, состоящий из дросселей Др2, ДрЗ и конден- саторов С6, С7. Усилитель и фильтр обеспечивают пропускание полосы частот 300—3000 Гц. Фазовращатель НЧ собран по мостовой схеме и состоит из резисторов R8, R9, R10t R11 и конденсаторов С8, С9, СЮ, СП. Сопротивления и емкости этих элементов не должны отличаться от указанных на схеме более чем на 1%. Напряжения НЧ в точках В и Г (рис. VIII. 26) сдвинуты по фазе одно относительно другого на 90°. Для получения равенства амплитуд сигналов в точках В и Г необходимо, чтобы напряжение в точке Б было больше напряже- ния в точке Л в 3,5 раза. Установка необходимых уровней осу- ществляется потенциометром R6. Сигналы с фазовращателя НЧ поступают на входы двухканаль- ного усилителя, собранного на полевых транзисторах T3t T4 и би- полярных транзисторах 75, Т6. Переменный резистор R21 слу- жит для выравнивания усиления каналов, неодинакового из-за различия параметров транзисторов. Сочетание полевых и биполяр- ных транзисторов позволяет оптимально решить условие согласо- вания высокого выходного сопротивления фазовращателя НЧ и низкого входного сопротивления диодного балансного модулятора. Балансные модуляторы собраны на диодах Д1—Д4 и соединены параллельно. Высокочастотный фазовращатель образуют R28, С18 и R31, С19. Сигналы на выходе этого фазовращателя сдвинуты по фазе на 90°. Установка разности фаз осуществляется переменным резис- тором R31, а регулировка амплитуд выходных напряжений — по- тенциометром R27. 354
Т1ИП42А 72КТ315А Шкр С,022 -MB. Й7Щ 73. П КПЮ2Е 75, TSKTJfSA Tf/СПЖ 72'КТ315 -8,8В\ксВ Рис. VII 1.26. Принципиальная схема возбудителя, построенного по фазокомпенсационному методу формирования ОБП.
На потенциометр R27 напряжение поступает с генератора ВЧ, частота которого стабилизирована пьезокварцевым резонатором Генератор выполнен на транзисторе 77, кварцевый резонатор Пэ1 включен между коллектором и базой. При частоте кварцевого генератора 8,2 МГц катушка L1 имеет 26 витков, L2 — 8 витков провода ПЭВ-2 0,31, намотанных на общем каркасе диаметром 8 мм. Трансформатор Tpl переходной на сердечнике Ш6,4Х6 из пермаллоя. Обмотка I должна иметь 1200 витков, II —800 витков провода ПЭВ-2 0,1—0,15. Высокочастотный трансформатор Тр2 балансного модулятора выполнен на ферритовом кольце с внешним диаметром 20 мм (мож- но применить кольцо меньшего диаметра) и магнитной проницаемос- тью не более 100. Намотку ведут одновременно тремя скрученны- ми проводами. Желателен провод ПЭЛШО 0,1—0,2. Число витков — 15—25. На рис. VIII. 26, б показана схема соединения выводов Тр2. При тщательно подобранных элементах НЧ тракта можно полу- чить следующие параметры ОБП (SSB) сигнала: подавление неже- лательной боковой полосы не менее 30 дБ, подавление несущей — не менее 35 дБ, выходное напряжение 30—50 мВ. Возбудитель описан в [VIII, 4]. ЗГ м/ ПрУ 0УМ ЧМ к Рис. VIII.27. Прямой метод осуществления частотной модуляции. § 11. Частотная модуляция Частотная модуляция может осуществляться двумя методами: пря- мым и косвенным. При прямом методе (рис. VIII. 27) модулирующее напряжение подается на частотный модулятор ЧМ, который подключается не- посредственно к контуру задающего генератора ЗГ и изменяет его частоту. Прямой метод частотной модуляции осуществляют в пе- редатчиках без кварцевой стаби- лизации частоты либо в кварцо- ванных передатчиках с очень малой девиацией при высокоста- бильной несущей частоте (напри- мер, при частотной манипуляции) Основным недостатком прямо- го метода является невысокая стабильность несущей частоты, обусловленная дестабилизирую- щим действием модулятора, под- ключенного к контуру задающего генератора. Основными достоин- ствами метода являются простота схемы и наладки, возможность получения большой девиации частоты в задающем генераторе. При косвенном методе (рис. VIII. 28) вначале осуществляется фазовая модуляция в одном из промежуточных каскадов передат- чика с помощью интегрирующей цепочки ИЦ, затем фазовая мо- дуляция преобразуется в частотную. Косвенный метод применяется в передатчиках с кварцевой стабилизацией частоты. Основным достоинством метода является возможность осуществления частот- ной модуляции с относительно высокой стабильностью несущей частоты, основным недостатком — сложность схемы. В любительской радиоаппаратуре предпочтителен прямой метод. Принципиальная схема автогенератора с частотным модулято- ром в виде управляемой емкости р—я-перехода приведена на 356
рис. VIII. 29. В качестве такой емкости лучше всего использовать варакторы (варикапы), но могут быть использованы и обычные диоды. Варактор используется в режиме запертого р—я-перехода К6Г ПрУ ФМ ПрУ ОУМ иж щ W Рис. VIII.28. Косвенный метод осуществления час- тотной модуляции. Рис. VIII.29. Схема частотной модуляции с помощью управ- ляемой емкости р—п-перехода. поскольку открытому переходу свойственны большие токи и потери, а также повышенные температурные коэффициенты и уровень шумов. Типичная зависимость барьерной емкости запертого р — /i-перехода от приложенного к нему напря- жения показана на рис. VIII. 30. При изменении напряже- ния на диоде изменяется его емкость. Поскольку диод по высокой частоте подключен к контуру автогенератора (рис. VI 11.28), с подачей модулирующе- го напряжения ?/2 будет соответственно изменяться и генериру- емая частота Рис. VIII.30. Зависимость барьер- ной емкости р—л-перехода от за- пирающего напряжения.
К. п. д. большинства типов передающих антенн близок к единице, 358 Глава IX МАЛОГАБАРИТНЫЕ АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА § 1. Общие сведения В малогабаритных устройствах длинноволнового (ДВ) и средне-* волнового (СВ) диапазонов основным видом приемной антенны является ферритовая. Ферритовая антенна, характеризующаяся хорошо выражен- ными направленными свойствами, применяется только в качестве приемной. В диапазонах коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн для приема и передачи широко используются штыревые антенны (в тех случаях, когда не требуется направленности). В качестве направленных антенн в диапазонах КВ и УКВ в ра- диолюбительской практике применяются рамочные антенны и ан- тенны типа «волновой канал». § 2. Основные параметры передающих антенн Сопротивление излучения —-- отношение мощности, излучаемой антенной, к квадрату тока, питающего антенну: где Ps — мощность, излучаемая антенной, Вт; R% — сопротивление излучения, Ом; /А — эффективное значение тока, А. Величина /?s зависит от типа антенны, ее размеров (по отноше- нию к длине волны) и точки подключения питающего фидера. В общем случае сопротивление излучения имеет комплексный харак- тер, т. е. кроме активной составляющей /?а имеет реактивную состав- ляющую Xs. Полное-активное сопротивление антенны RA состоит из сопротив- ления излучения i?s и сопротивления потерь Rj Коэффициент полезного действия (к. п. д.) антенны — отноше- ние излучаемой мощности Ртл к подводимой мощности Р:
Диаграмма направленности антенны —зависимость напряжен- ности поля в удаленной точке от направления. Обычно диаграмма направленности снимается в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной. Для оценки направленности антенны в какой-либо плоскости пользуются понятием ширины диаграммы направленности — ши- рины основного лепестка, отсчитанной на уровне 0,7 максимальной напряженности поля в точке приема (или на уровне 0,5 максималь- но излучаемой мощности). Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D *— чис- ло, показывающее, во сколько раз нужно увеличить мощность передатчика, чтобы в точке, лежащей на заданном удалении по на- правлению максимального излучения, получить такую же напря- женность поля с помощью ненаправленной антенны. КНД одно- значно определяется пространственной диаграммой направленности антенны. Если известна ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, то КНД находят по следующей приближенной формуле: где Фо (в градусах) — направленность антенны в горизонтальной плоскости; 60 — направленность антенны в^верикальной плоскости. Коэффициент усиления антенны по мощности G —: произведе- ние КНД на к. п. д. антенны — полностью характеризует выигрыш по мощности, который дает антенна по сравнению с ненаправлен- ным идеальным излучателем (не имеющим потерь) Частотная характеристика антенны и полоса пропускаемых час- тот характеризуют способность антенны работать в диапазоне частот. Частотная характерис- тика — зависимость тока, питаю- щего антенну, от частоты; полоса пропускания — область частот, в которой ток не падает ниже уровня 0,7 своего максимального значения. § 3. Основные параметры приемных антенн Рис. IX. 1. Действующая высота антенны. Действующая высота Лд — величина, на которую нужно умножить напряженность электрического поля в точке приема, чтобы полу- чить э. д. с, развиваемую антенной; /1Д зависит от типа антенны и ее относительных размеров (по отношению # длине волны). Физи- чески Лд равна высоте воображаемой антенны, обладающей одина- ковой с реальной антенной способностью принимать радиоволны, но в которой ток по всей длине имеет постоянное значение, равное току в пучности реальной антенны /А п (рис. IX. 1). Понятием действующая-высота удобно пользоваться при расчете одшэвибраторных антенн длиной не более 7J&. 359
Входное сопротивление антенны ZA — сопротивление антенны на рабочей частоте в точках подключения. В общем случае ZA (так же, как и сопротивление излучения передающей антенны) имеет как активную, так и реактивную составляющие. Частотная характеристика антенны — зависимость входного со- противления антенны от частоты. Для антенн существует принцип взаимности, согласно которому одна и та же антенна при работе на передачу и прием обладает оди- 360 Эффективная площадь антенны Лэф определяет величину мощ- ности Р (Вт), излучаемой антенной при нормальном падении на нее плоского волнового фронта с плотностью потока мощности р (Вт/м2)* Понятие «эффективная площадь» используется при расчете много- вибраторных и других сложных антенн (это понятие может быть применено и к одновибраторной антенне). Эффективная площадь антенны и КНД связаны следующей зависимостью: где ЛЭф и X2 измеряются в одинаковых единицах, например м2. Мощность сигнала на входе приемника, согласованного с антен- ной, где Ео — напряженность поля, В/м; Лэф — эффективная площадь антенны, м2; РА — мощность в антенне, Вт. Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности — угол, внутри которого э. д. с. антенны не падает ниже 0,7 макси- мального значения. Коэффициент полезного действия г\А — отношение мощности, снимаемой с антенны, к мощности, получаемой антенной от электро- магнитной волны. Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D — число, показывающее, во сколько раз мощность, снимаемая с" антенны, превышает мощность, которую можно было бы получить в данной точке приема с помощью ненаправленной антенны, имеющей такой же к. п. д. Величина КНД полностью определяется пространственной диа- граммой направленности антенны. Коэффициент усиления антенны по мощности G — число, показы- вающее, во сколько раз мощность, снимаемая с антенны, превышает мощность, которая могла бы быть снята в этих же условиях с ненаправленной антенны без потерь. Как и для передающей ан- тенны
наковыми характеристиками (КНД, к. п. д., диаграмма направлен- ности и т. д.). При этом предполагается, что сохраняется способ подключения к антенне. § 4. Вибраторные антенны Основные данные простых вибраторных антенн приведены в табл. IX. 1. Антенна типа «волновой канал» (рис. IX. 2) состоит из актив- ного вибратора B), рефлектора (/) и нескольких директоров C) Максимум излучения (приема) такой антенны — вдоль оси по направлению от активного ви- братора к директорам. На рисунке приведены также ре- комендуемые размеры вибра- торов и расстояния между ними. Окончательная подгонка размеров производится экспе- риментально. Для уменьшения габаритов можно исключить два передних директора. Уве- личение числа директоров свыше трех малоэффективно. Коэффициент направленного действия антенны типа «волновой канал» определяется по приближенной формуле D « 5(я + 1), где п — число директоров. Рис. IX.2. Антенна типа «волно- вой канал». § 5. Рамочные антенны Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения. Рис. IX.3. Варианты рамочных антенн. Рис. IX.4. Диаграмма направ- ленности рамочной антенны. где л —число витков рамки, lw — длина одного витка. Диаграмма направленности не зависит от формы сечения рамки и имеет вид, показанный на рис. IX.4. 361 Обычно общая длина провода рамочной антенны мала по сравне- нию с длиной волны:
Основные данные для расчета вибраторных антенн Таблица IX.1 Тип антенне Распределение тока в антенне Коэффициент направлен- ного действия действующей высоты Формулы для определения сопротивления излучения. Ом напряженности поля* в направ- лении главного максимума излу- чения на расстоя- нии г*** мВ/м Короткий симметричнв!й виб- ратор G < Х/2) g емкостями на концах Короткий заземленный штырь ( / < Л/4) с емкостью на конце Короткий симметричный виб- ратор (I < Х/2) без емкостей
Короткий заземленный штырь (I < Х/4) без емкости Полуволновый симметричный вибратор Четвертьволновый заземлен- ный штырь Полуволновый петлевой виб- ратор w * Р — излучаемая мощность, Вт. g ** г —расстояние он антенны до "измерителя напряженности поля? км.
При работе на прием э. д. с. где е — э. д. с, наводимая в рамке, В; S — площадь рамки, м2 X — длина волны, м; Е — напряженность поля, В/м; <р— угол между направлением приема и плоскостью рамки, град. Сопротивление излучения рамочной антенны Обычно Rj, очень мало, а поэтому к. п. д. системы также мал Рамочная антенна, как правило, применяется только для приема § 6. Приемные ферритовые антенны Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритны! радиоприемных устройствах ДВ и СВ диапазонов, а также находя! применение в диапазонах КВ и УКВ. Ферритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка. По принципу действия ферритовая антенна является магнитной, аналогично рамочной антенне. Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов срав- нима с эффективностью штыревой антенны длиной 1—2 м. Направленность феррито- вой антенны соответствует на^ правленности рамочной антен- ны. Расчет и конструирования ферритовой антенны. Выбор фер puma производится в соответ- ствии с диапазоном частот: для диапазона ДВ — с проницае- Рис. IX.5. Ферритовая антенна. мостью |А = 1000—2000; для СВ — 600—1000; для КВ — 100—400; для УКВ — 10—50. Справочные данные по ферритовым стержням для антенн приведены в гл. I. Антенная катушка. Каркас — из прессшпана на ДВ и СВ, из полистирола и фторопласта — на КВ и УКВ. Тип провода — одножильный или литцендрат (на СВ). Тип намотки — обычно однорядная сплошная (виток к витку). Следует стремиться к мак- симальной добротности антенной катушки, поскольку это опреде- ляет эффективность ферритовой антенны. Напряжение на входном контуре UBX = Qe, где Q — добротность антенного контура; е — э. д. с, наведенная в антенне. Расчет ферритовой антенны (рис. IX. 5) состоит в определении количества витков антенной катушки. Требуемую индуктивность антенной катушки находят по формуле / - 2,53» 104 'макс мин 3*4
гДе /макс ~~ максимальная частота диапазона, МГц; Смин — мини- мальная емкость контура, пФ. Для наиболее простой односекционной антенной катушки со сплошной намоткой количество витков Рис. IX.6. Зависимость коэф- фициента формы L' от от- ношения Ijd. О 0,2 Q4 0,6 а/1 Рис. IX.7. Зависимость коэффициента т^ от отно- шения а/1. Коэффициент формы U зависит от отношения длины катушки к ее диаметру (рис. IX.6). Коэффициент (ак определяют как произведение четырех эмпири- ческих коэффициентов: 0 Рис. IX.8. Зависимость коэф- фициента pL от отношения 2хЦ. Рис. IX.9. Зависимость jac от от- ношения l/d. где mL определяется по графику, приведенному на рис. IX.7; pL d2 определяется по графику, приведенному на рис. IX.8; ^ =-~—. dK [хс — действующая магнитная проницаемость ферритового стержня 365
зависящая от начальной магнитной проницаемости феррита [*н и размеров стержня (рис. IX.9) Для определения коэффициентов т^ pL и V необходимо преж- де всего задаться длиной катушки, которая определяется произве- дением диаметра провода на неизвестное количество витков. Поэ- тому расчет производится путем последовательных приближений. Для облегчения расчета в табл. IX. 2 приведены типовые дан- ные ферритовых антенн для диапазонов СВ и ДВ в приемниках с ламповым входом. Таблица IX.2 Типовые данные ферритовых антенн в диапазонах средних и длинных волн Диаметр сердеч- ника d, мм 8 10 15 Число витков, w СВ 60-80 40—50 25—30 ДВ 150—175 100-120 70-80 Индуктивность LK, мГ СВ 0,2-0,3 ДВ 1,2—1,6 Наряду с рассмотренным методом расчета антенной катушки часто пользуются более простым сравнительным методом расчета по известным параметрам «образцовых» катушек. В табл. IX. 3 при- водятся основные параметры антенных катушек и ферритовых сердечников, выпускаемых отечественной промышленностью. Данные добротности (см. табл. IX. 3) приведены только для образцовых катушек указанной индуктивности при однорядной намотке, выполненной многожильным проводом ЛЭШО 21X0,07 и расположенной в средней части сердечника. Таблица IX.3 Основные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечников 366
367
При постоянной индуктивности катушки с диаметром 9,5 мм и диаметре сердечника 8 мм (феррит с проницаемостью р,н = 600) количество витков образцовой катушки составляет 86, 81, 69 и 67 при длине сердечника соответственно 65, 80, 140 и 160 мм. Эти данные позволяют определить требуемое число витков антенной ка- тушки при любой индуктивности. Наиболее простой расчет числа витков может быть произведен для сердечников тех же конфигураций, что и в образцовых катуш- ках. При этом индуктивность катушки L = ktLcw2D\ где к — коэффициент пропорциональности; \хс — действующая маг- нитная проницаемость стержня; w — число витков; D••— диаметр стержня.
Глава X МАЛОГАБАРИТНЫЕ МАГНИТОФОНЫ § 1. Основные характеристики магнитофонов Номинальная скорость ленты — скорость, установленная для маг- нитофонов определенного класса или типа. Фактическая скорость ленты может отличаться от номинальной. Если скорость ленты при воспроизведении отличается от скорости ленты при записи (на- пример, при воспроизведении записей, сделанных на другом магни- тофоне) более чем на 0,2%, то люди с музыкальным слухом опре- деляют изменение тональности звучания. Детонация — искажения, обусловленные непостоянством ско- рости движения носителя записи. При звукозаписи колебания скорости приводят к колебаниям высоты тона, которые восприни- маются на слух как «плавание», «дробление» звука (при частоте колебаний скорости менее 15—20 Гц) или «хриплости» звучания (при более высоких частотах). Ухо особенно чувствительно к дето- нации с частотами 5—10 Гц. Величина детонации выражается коэффициентом детонации — пиковым значением относительного отклонения частоты записан- ного сигнала. Коэффициент детонации определяется с учетом слухо- вого восприятия различных частот детонации. Динамический диапазон магнитофона определяется наводками, шумами усилителей записи и воспроизведения, шумами носителя записи и копирэффектом. Динамический диапазон можно характе- ризовать относительным уровнем помех в канале запись — вос- произведение, т. е. отношением мощности помех на выходе канала к номинальной мощности сигнала. Частотные искажения магнитофона зависят от частотной ха- рактеристики системы магнитной записи (системы магнитная головка — носитель записи — магнитная головка) и коррекции этой характеристики в усилителях магнитофона. Величина частот- ных искажений оценивается неравномерностью частотной харак- теристики канала запись — воспроизведение, т. е. отношением напряжений на выходе канала воспроизведения, соответствующих записи частот 1000 Гц и крайней частоты рабочего диапазрна, при постоянном напряжении на входе канала записи. Нелинейные искажения магнитофона зависят от нелинейных искажений системы магнитной записи и нелинейных искажений в усилительном тракте. Степень нелинейных искажений выражают коэффициентом гармоник (см. § 1 гл. VI). Номинальный уровень записи — величина остаточного магнит- ного потока ленты, при котором нелинейные искажения не пре- 369
Основные параметры бытовых магнитофонов Параметр Скорость ленты, см/о Дополнительная скорость ленты, см/с Отклонение скорости ленты от номинального значения, %, не более Коэффициент детонации, %, не более для магнитофонов с питанием от сети при скорости 19,05 см/с при скорости 9,53 см/с при скорости 4,76 см/с для магнитофонов с автономным и универ- сальным питанием при скорости 19,05 см/с при скорости 9,53 см/с при скорости 4,76 см/с Номер катушки типа I по ГОСТу 13275—67 для магнитофонов с питанием от сети G автономным и универсальным питанием Длительность перемотки полной катушки (для ленты толщиной 37 мкм), с, не более для магнитофонов с питанием от сети а автономным и универсальным питанием Рабочий диапазон частот, Гц, на линейном выходе при скорости 19,5 см/с при скорости 9,53 см/с при скорости 4,76 см/с Относительный уровень помех в канале вос- произведения, дБ, не хуже для двухдорожечных магнитофонов для четырехдорожечных магнитофонов Относительный уровень помех в канале запись — воспроизведение, дБ, не хуже для двухдорожечных магнитофонов для четырехдорожечных магнитофонов 370 Нормы для катушечных
Таблица X.I магнитофонов класса Нормы для кассетных магнитофонов класса
Параметр Относительный уровень стирания на частоте 1000 Гц, дБ, не хуже для магнитофонов с питанием от сети для магнитофонов с автономным и универ- сальным питанием Относительный уровень проникания сигнала из одного стереоканала в другой при записи—вос- произведении, дБ, не хуже на частоте 80 Гц на частоте 1000 Гц на частоте 8000 Гц Коэффициент гармоник на линейном выходе в канале запись—воспроизведение на частоте 400 Гц, %, не более Диапазон регулировки уровня воспроизведения, дБ, не менее для магнитофонов с питанием от сети для магнитофонов с автономным и универ- сальным питанием Диапазон регулировки уровня записи для магни- тофонов с питанием от сети, дБ, не менее Диапазон воспроизводимых частот (с входа уси- лителя мощности) при неравномерности частот- ной характеристики по звуковому давлению 14 дБ, Гц, не менее для стационарных магнитофонов для переносных магнитофонов для носимых магнитофонов Номинальное среднее звуковое давление, Н/м2, не менее* для магнитофонов с питанием от сети для магнитофонов с автономным и универ- сальным питанием Масса магнитофонов, кг, не более* переносных стереофонических с питанием от сети с автономным питанием с универсальным питанием переносных монофонических с питанием от сети с автономным питанием с универсальным питанием носимых с автономным питанием с универсальным питанием К магнитофонным приставкам и панелям указанные нормы не относятся. 372
Продолжение табл. X.I 373 магнитофонов класса Нормы для кассетных магнитофонов класса
вышают определенной величины. Величина остаточного магнитного потока выражается в нановеберах на 1 м (нВб/м) или в пиковеберах на 1 мм (пВб/мм) ширины дорожки записи. Требования, предъявляемые к бытовым магнитофонам, уста- новлены стандартами. ГОСТ 12392—71 распространяется на кату- шечные магнитофоны, магнитофонные приставки и панели, а также на магнитофонные устройства магнитол, магниторадиол и т. п., работающие на магнитной ленте шириной 6,25 мм, и не относится к магнитофонам объемом менее 0,5 дм3. ОСТ 4 ОКО.010.009 распро- страняется на кассетные магнитофоны, магнитофонные приставки и панели, работающие на магнитной ленте шириной 3,81 мм, раз- мещаемой в кассете, а также на комбинированные устройства (маг- нитолы, магниторадиолы и т, п.) в части, относящейся к работаю- щим в них кассетным магнитофонным устройствам. По видам исполнения магнитофоны разделены на стационарные, переносные и носимые. К стационарным отнесены магнитофоны, предназначенные для работы в жилых помещениях и требующие принятия специальных мер при перевозке; к переносным — магнито- фоны, приспособленные к переноске и перевозке пассажирским транспортом; к носимым — магнитофоны, предназначенные для работы в жилых помещениях и на открытом воздухе, приспособлен- ные к работе при переноске и перевозке пассажирским транспортом. Основные параметры бытовых магнитофонов, установленные стандартами, приведены в табл. X. 1. Номинальный уровень записи для катушечных магнитофонов всех классов соответствует эффектив- ному значению остаточного магнитного потока 256 пВб + 2 дБ на 1 мм ширины дорожки записи, а для кассетных магнитофонов — 160 пВб + 2 дБ на 1 мм ширины дорожки записи при частоте 400 Гц. Указанные величины остаточного магнитного потока должны обеспе- чиваться при номинальных показаниях индикатора уровня записи. Отклонение частотной зависимости тока записи от заданной при но- минальном показании индикатора уровня не должно превышать ±3 дБ во всем рабочем диапазоне частот. Время интеграции индикатора уровня записи установлено в пределах от 150 до 350 мс, время обратного хода — от 0,5 до 2,5 с. Контроль уровня записи в стереофонических магнитофонах должен обеспечиваться в обоих стереоканалах раздельно. Входное напряжение микрофонного входа магнитофона уста- новлено равным напряжению, развиваемому микрофоном, на работу с которым рассчитан данный магнитофон, при звуковом давлении 0,2 Н/м2; полное электрическое сопротивление входа — равным или больше номинального сопротивления нагрузки микрофона. Входные напряжения на входах, предназначенных для записи от радиоприемника (телевизора), звукоснимателя и радиотрансля- ционной линии, соответственно равны 10—30, 150—500 мВ и 10— 30 В; полные электрические сопротивления этих входов *-*¦ соответ- ственно не менее 25, 400 и 10 кОм. Выходное напряжение линейного выхода «-* от 250 до 500 мВ; полное электрическое сопротивление выхода — не более 10 кОм. При этом напряжение линейного выхода магнитофонов I и II клас- сов не должно зависеть от положения регуляторов уровня воспро- изведения. Поля допусков для неравномерности частотной характеристики канала воспроизведения по измерительной ленте и частотной ха- рактеристики канала запись — воспроизведение на линейном вы- ходе магнитофона показаны на рис. X. 1, 374
Расположение и направление дорожек записи на магнитной ленте показаны на рис. X. 2. При двухдорожечной записи на ленте шириной Ь,25 мм промежуток между дорожками записи должен составлять не менее 0,75 мм, а между дорожками стирания — 0,3— и,о мм и располагаться симметрично относительно средней линии ленты. Внешний край дорожек записи должен совпадать с краем ленты. Погрешность установки рабо- чих щелей головок записи и вос- произведения (отклонение от пер- пендикуЛярности к направлению движения ленты) не должна пре- вышать ±5' для двухдорожечных и +8' для четырехдорожечных магнитофонов. Продолжительность работы магнитофонов с питанием от авто- номных источников и универсаль- ным питанием от одного комплекта (или одной зарядки) автономных источников должна составлять не менее 10 ч, В таких магнитофо- нах должны быть предусмотрены устройства для контроля напряжения автономного источника и возможность питания от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В частотой 50 Гц при помощи приетавки-выпрямителя, входящей в комплект магнитофона. Рис. Х.1. Поля допусков час- тотной характеристики магнито- фонов. Рис. Х.2. Расположение и направление дорожек на магнитной ленте (вид со стороны рабочего слоя ленты): а -— для катушечных магнитофонов; б — для кассетных магнитофонов. При питании магнитофонов от сети е наименьшим допустимым напряжением и при непрерывной работе в течение четырех часов с наибольшим допустимым напряжением отклонение скорости ленты от номинальной, коэффициент детонации, длительность перемотки, относительный уровень стирания, входные напряжения и напряже- 37S
Таблица Х.2 Вспомогательные устройства и дополнительные функции магнитофонов Класс Класс катушечного кассетного магнитофона магнито- Наименование устройства или функции I II III IV II III IV Контроль записываемого сигнала в режиме «запись»: контроль уровня записи при помощи элек- тронно-лучевого или стрелочного инди- катора прослушивание на громкоговорителе с воз- можностью регулирования громкости возможность прослушивания на головные телефоны Контроль уровня записи по индикатору при не- подвижной ленте* Отключение громкоговорителей при любом роде работы магнитофона Переключатель входов и раздельные внешние штепсельные соединения для каждого входа** Подключение внешних громкоговорителей Двухканальная монофоническая синхронная запись Сдля стереофонических магнитофонов) Устройство для временной остановки ленты Дистанционный пуск и остановка Счетчик ленты Автостоп при окончании ленты Устройство для очистки ленты от пыли Раздельные регуляторы уровней записи и вос- произведения Регулятор тембра по высшим частотам Регулятор тембра по низшим частотам Регулятор баланса уровней стереоканалов при воспроизведении (при совмещенном регуляторе уровня воспроизведения) Устройство для подъема кассеты О О О О О о о о о О о О О о о о о о о о о о о о н О н о н н о О о о о н о О О н н — н н н н н н о н о н н о о н н — н н н н н н о н о н н о о о о н о О О - - о о н о о о н н о О н о н н н н - - н о н о о о н н н о н н — - н н - н н н н Примечание: «О» — обязательно; «Н» — необязательно. * К магнитофонам III и IV классов с неотключаемой АРУ записи данное требование не относится. ** Для магнитофонов с автономным и универсальным питанием данное требование необязательно* 376
ния на линейном выходе должны оставаться в пределах норм, ука- занных в табл. Х.1. Катушки при записи и воспроизведении должны вращаться против часовой стрелки. Лента наматывается рабочим слоем внутрь рулона. Диаметр шпинделей для посадки катушек 8 мм (с допус- ком от —0,05 до —0,15 мм). Для магнитофонов отдельных классов ГОСТом предусмотрены вспомогательные устройства и дополнительные функции (т;бл. Х.2). § 2. Магнитные носители записи В настоящее время в качестве носителей записи используются стальная проволока, покрытая слоем кобальта или никеля, и маг- нитные ленты с основой из ацетилцеллюлозы, полиэфирной смолы или поливинилхлорида, покрытые ферромагнитным слоем. Чаще всего применяются магнитные ленты, так как они обеспечивают более высокое качество записи, но в тех случаях, когда требуется большая длительность записи (до нескольких часов), например для стенографии, записи телефонных переговоров, докладов и др., применяется стальная проволока. Механические свойства магнитных лент в значительной сте- пени определяют их качество и возможность применения. Ширина ленты определяет емкость записи. Чем больше ширина ленты, тем больше дорожек может быть на ней записано. В Совет- ском Союзе согласно ГОСТу 8303—62 установлена ширина непер- форированных лент 6,25 (с допуском ±0,05); -12,7; 19,05; 25,4; 35; 50,8 и 70 (с допуском — 0,1) мм и перфорированных — 16; 17,5; 32; 35 и 70 мм. Перфорированные ленты применяются в кине- матографии для синхронной записи. Ширина ленты должна быть постоянной по всей длине, чтобы не возникали поперечные перемещения ее во время движения возле головок, приводящие к паразитной амплитудной модуляции и умень- шению амплитуды сигнала при воспроизведении высоких частот. Толщина ленты определяет ее прочность и срок службы. Для лент шириной 6,25 мм согласно ГОСТу 8303—62 установлена тол- щина 18; 27; 37 и 55 мкм, а для остальных неперфорированных лент — 37 и 55 мкм. Щ Толщина ферромагнитного слоя ленты определяет ее электромаг- нитные показатели. При увеличении толщины ферромагнитного слоя пропорционально возрастает остаточный магнитный поток и, следовательно, чувствительность ленты, но при этом ухудшается частотная характеристика. У лент, обеспечивающих нормальную длительность звучания, толщина рабочего слоя составляет 10—20, у долгоиграющих — 8—14, у сверхдолгоиграющих — 9—16 мкм. Качество поверхности магнитной ленты определяет уровень шумов при записи и воспроизведении, а также интенсивность из- носа магнитных головок. Для улучшения поверхности магнитных лент их рекомендуется полировать. Прочность ленты характеризуется нагрузкой, разрывающей ленту, и равна 20—44 для обычных и 15—ЗОН — для долгоиграю- щих лент. Растяжение ленты, характеризующееся относительным удли« нением при определенной нагрузке (как правило, ЮН), для обыч- ных лент не превышает 1,5, а для долгоиграющих — 2,2%. 377
Жесткость ленты определяет ее способность пдавно огибать поверхность магнитных головок у щелей, что необходимо при аа- писи и воспроизведении высоких частот, Механические свойства магнитных лент в значительной сте- пени зависят от температуры и влажности окружающей среды. Основные электроакустические параметры магнитных лент. Чувствительность ленты характеризуется отношением величины остаточного магнитного.потока к низкочастотному потоку головки, создаваемому током записи. Чем выше чувствительность ленты, тем меньшее усиление требуется от усилителя записи. Неравномерность чувствительности характеризуется колеба- ниями чувствительности по длине ленты как в пределах одного рулона, так и в различных рулонах ленты одного типа.Неравно- мерность чувствительности в 1 дБ ощущается на слух при воспро- изведении записи как изменение громкости. Частотная характеристика ленты характеризует отношение отдачи ленты (внешнего остаточного магнитного потока) на верх* ней частоте к отдаче ^на опорной частоте (обычно 400 или 1000 Гп) при одинаковом токе записи* Поскольку измерить абсолютную частотную характеристику ленты и абсолютную чувствительность невозможно, на практике определяют эти параметры относительно типовой ленты. Нелинейные искажения, вносимые магнитной лентой, оцениваются отношением амплитуды номинального остаточного магнитного по* тока к амплитуде третьей гармоники этого потока. Относительный уровень стирания (размагничивания) ленты,*** отношение номинального остаточного магнитного потока записан- ного сигнала к остаточному магнитному потоку после стирания Относительный уровень шумов ленты ^отношение номиналь- ного остаточного полезного магнитного потока, т. е. остаточного потока, при котором нелинейные искажения не превышают допу- стимой величины, к потоку шума. Различают шум паузы и шум намагниченной ленты. Шум паузы определяется шумом размагни- ченной ленты, подвергнутой действию поля подмагничивляия запи- сывающей головки. Шум намагниченной ленты обусловлен струк- турным шумом, вызываемым неоднородностью и непостоянством толщины рабочего слоя ленты, контактным.шумом, вызываемым колебаниями ленты в зоне контакта с головками, и модуляционным шумом, возникающим вследствие паразитной амплитудной и час- тотной модуляции и зависящим от толщины рабочего сдоя ленты и концентрации порошка в слое. Относительный уровень копир эффекта* — отношение , магнит- ного потока скопированного сигнала к магнитному потоку запи- санного полезного сигнала. Система обозначений типов, магнитных лент. Обозначение каждого конкретного типа ленты составляется из пяти основных элементов, Первый элемент — буква — обозначает основное на- значение магнитной ленты (А — звукозапись, Т «- видеозаписи В — вычислительная техника, И — точная магнитная запись),! Второй элемент — цифра — указывает,, из какого материала изго- товлена осно.ва магнитной ленты B -*- диацетилцеллюлоза, 3 — триацетилцеллюлоза, 4 — полиэтилентерефталатная смола, или лавсан). Третий элемент — цифра — указывает на общую номи- Копирэффект состоит в том, что витки ленты с записью, соприкасаясь в руло* не, взаимно намагничиваются., 378
нальную толщину магнитной ленты \2 — 18 мкм 3-^-27 мкм, 4—37 мкм, 6—55 мкм). Четвертый элемент — цифра 'от 01 до 99) «обозначает порядковый номер технологической разработки магнитной ленты. Пятый элемент -* цифра -— округленное . зна- чение номинальной ширины магнитной ленты. После пятого эле- мента может быть поставлен буквенный индекс, обозначающий: П « перфорированную ленту; Р — ленту для радиовещания) Б -* ленту для бытовой аппаратуры магнитной записи. Так, например, тип А4402-6 — магнитная лента для звукозаписи на лавсановой основе, толщиной 37 мкм, второй технологической разработки» Шириной 6,25 мм. Старое-обозначение этой ленты — тип 10. Лента типа 6 в зависимости от материала основы обозначается А2601-6Б или А3602-6Б, Магнитная лента для кассетных магнитофонов полу- чила - обозначение А4201 -3* Магнитные ленты для бытовых магнитофонов. Отечественная промышленность выпускает для бытовых магнитофонов магнитную ленту шириной 6,25±0,05 мм типов А2601-6Б, А3602-6Б (тип 6) и А4402-6 (тип 10) и шириной 3,81 мм типа А4201-З.Эти ленты предназначены для магнитофонов со скоростями 19,05; 9,53 и 4,76'см/g. При скорости 19,05 см/с может применяться лента типа 2. Основные характеристики магнитных лент приведены в табл. X. 3. Магнитную ленту выпускают намотанной на пластмассовые катушки типа I в соответствии с ГОСТом 13275—67. Катушки типа I изготавливают пяти размеров. Каждому размеру присвоен но- мер, выражающий округленное значение наружного диаметра катушки в сантиметрах. На нерабочей стороне ленты (на основе) через определенные интервалы проставляют марку завода-изготовителя, тип ленты и Основные характеристики магнитных лент* Таблица Х.З Нормш по типам лент Наименование характеристики А2601-6Б, Д44П9 fi Тип 2 А3601-6Б Гип 9 Гтип im A4403-6 (тип 6) ( ; Средняя относительная чувстви- тельность, дВ Неравномерность чувствитель- ности в пределах рулона, не более, дБ Коэффициент гармоник* не бо- лее, % Относительная частотная харак- теристика, дБ Относительный уровень копир- эффекта, не более, дБ Относительный уровень етирания, не более, дБ Усилие разрыва, Н Относительное удлинение под нагрузкой 10 Н, не более, % Коробление, не более, мм Сабельность, не более, мм/м Толщина, мкм Толщина рабочего слоя, мкм 0±1,5 ±1,5 2,5 0+2 -49 -72 23 1,5 0,2 10 50-55 15 0,8 ±0,3 2 +5±1,5 —52 -77 23 1,5 0,2 10 50—55 15 0,8 ±0,3 о к ^10±2 -48 -77 16,7 2 0,3 10 34—37 10—12 0,8 ±0,3 О Й /,о -0,6+1 -54 -11 14,7 1,16 0,01 1,6 34—37 10-12 1.7 ±0,2 1 А. 2,5±1 -55 -77 1,16 0,02 1,4 34—37 10—12 * Все испытания проводят в помещений при темпера-туре 20±3° С и относи- тельной влажности 60i5%. Параметры ленты типа 2 сильно ухудшаются при температуре выше 30° С. 379
шестизначное число, первые две цифры которого обозначают го,я выпуска, а остальные —- номер полива. Все ленты одного полив* практически одинаковы по своим качественным показателям. При использовании ленты определенного типа в магнитофоне, настроенном на ленту другого типа, изменится уровень записи и частотная характеристика сквозного канала запись — воспроиз- ведение. Могут возникнуть нелинейные искажения. Измерительные ленты (тест-фильмы) содержат специальные записи и предназначены для проверки качественных показателей магнито- фонов. Измерительные ленты состоят из отдельных частей: часть «У» —i для проверки уровня; часть «Ч» — для проверки частотной харак- теристики канала воспроизведения и установки положения рабо-j чих щелей магнитных головок; часть «Д» — для измерения коэф^ фициента детонации и коэффициента колебания скорости ленты. С помощью части «У» проверяют и устанавливают усиление канала! воспроизведения. Выпускают четыре типа измерительных лент: тип 1 — для проверки однодорожечных монофонических магнитофонов; тип 2 —*• для проверки двухдорожечных монофонических магнитофонов; тип 3 — для двухдорожечных стереофонических магнитофонов; тип 4 — для четырехдорожечных моно- и стереофонических маг- нитофонов. В зависимости от скорости движения измерительные ленты делятся на группы G6; 38; 19; 9; 4), Части «У» и «Ч» изготовляются по грудпам в зависимости от типа Тип 1 содержит группы 76, 38; 19 и 9; тип 2 — группы 19 9 и 4; тип 3 — группы 38, 19, 9 и 4; нп 4 — группы 19, 9 и 4. В зависимости от назначения проверяемых магнитофонов из мерительные ленты разделяются на радиовещательные (Р) и бы- товые (Б). Пример Лента магнитная измерительная для проверки час- тотной характеристики канала воспроизведения бытовых двухдо- рожечных магнитофонов при скорости 9,53 см/с; запись частоты 2000 Гц: ЛИБ2.4.9.2000 ГОСТ 8304—69. Лента типа 1 содержит запись по всей ширине; лента типа 2 — на дорожке шириной 2,8 мм, расположенной на краю (части «У» и «Ч») или по всей ширине (часть «Д»); лента типа 3 — по всей ширине (части «У» и «Д») или на двух дорожках шириной 2 мм, расположенных на краях; лента типа 4 — на двух дорожках шири- ной 1,1 мм, одна из которых расположена на краю ленты, а другая на расстоянии 3,4 мм от того же края (части «У» и «Ч») или по всей ширине (часть «Д»). Часть «У» бытовых лент содержит запись частоты 400 Гц±3% с уровнем 256 пВб/мм ±0,5 дБ. Коэффициент гармоник не более 3%. Длительность записи не менее 5 мин. Часть «Ч» содержит записи различных частот с разными уров- нями, подобранными так, чтобы при воспроизведении записи в стан- дартном канале воспроизведения обеспечивалось постоянство вы- ходного напряжения. Уровень записи на частоте 400 Гц равен 25,6 пВб/мм±1дБ (для групп 38, 19 9, 4). Длительность записи каж дой из частот не менее 15 с. Часть «Д» бытовых лент содержит запись частоты 3150 Гц+3% с уровнем 64 пВб/мм±2 дБ (для групп 38 и 19) и 40 пВб/мм±2 дБ (для групп 9 и 4). Длительность записи не менее 10 мин. Коэффи- циент детонации при скорости 19,05 см/с — не более ±0,03% ISO
при скорости 9,53 см/с- не более ±0,06% , при скорости 4,76 см/с- не более 0,1%. г Каждая измерительная лента содержит пояснительный диктор- ский текст: в начале ленты — ее условное обозначение с указанием скорости, перед записями отдельных частот — указание частоты в Гц. К концам измерительных лент подклеен ракорд (цветная немаг- нитная лента, изготовленная из диацетилцеллюлозы) красного цвета. Начало ленты обозначают цветным ракордом (группа 76 — белый, группа 38 — зеленый, 19 — желтый, 9 —синий, 4 — корич- невый). Размагничивание ленты (стирание записи) производится стираю- щей головкой в процессе записи либо специальным электромагни- том, питающимся от сети переменного тока, перед записью. Второй способ часто используется для размагничивания ленты, пред- назначенной для записи на магнитофонах с питанием от батарей. Эффективность размагничивания зависит от конструкции сти- рающей головки и типа ленты, условий и длительности ее хране- ния после записи. Непосредственно после записи лента размагничи- вается лучше, чем по прошествии некоторого времени. При повтор- ном размагничивании ослабляется уровень только старой записи. Хранение ленты. Ленты рекомендуется хранить в сухом поме- щении при температуре 10—20°С. В случае длительного пребыва- ния при температуре выше 30° С основа ленты высыхает, стано- вится хрупкой и рвется. При воздействии влаги лента коробится. Ленту с записью следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей; нельзя укладывать ее на трансформаторы и элек- тродвигатели, находящиеся под током, на динамические микрофоны и громкоговорители. Склеивают ленты типов 2,6 и 9 специальным клеем, состоящим из уксусной кислоты B3 см3), ацетона F4 см3) и бутилацетата A3 см3). Ленты всех типов можно склеивать при помощи специаль- ной липкой ленты типа ЛТ-40, накладываемой на нерабочую сто- рону. Концы ленты перед склейкой следует обрезать под углом 45° хорошо размагниченными ножницами. При использовании липкой ленты концы магнитной ленты складывают в стык. Для защиты концов магнитной ленты от повреждений к ним подклеи- вают ракорд. Ленту типа 10 можно склеивать клеем № 88. § 3. Структурные схемы магнитофонов Малогабаритные магнитофоны обычно собираются по схеме, приве- денной на рис. X. 3. Здесь использован один универсальный усили- тель УУ для записи и воспроизведения. Источники записываемых сигналов — микрофон М, звукосниматель Зв и линия Л (транс- ляционная или с выхода радиоприемника) — при записи подключа- ются на вход усилителя. С помощью делителей напряжения сигна- лы, поступающие от источников, приводятся к одному уровню (обычно к уровню микрофона). Усилитель имеет два выхода, из которых один предназначен для подключения громкоговорителя Гр, а другой — для подключе- ния магнитной головки. В режиме записи ко второму выходу через корректирующую цепь К подсоединяется универсальная (записы- вающая и воспроизводящая) головка ГУ. Одновременно при записи включается питание генератора высокой частоты Г ВЧ, создающего 381
стирающий и подмагничивающий ток. В портативных магнитофо- нах для уменьшения потребления тока от источника питания ГВЧ используют только для подмагничивания ленты. Стирание записей производится на другом магнитофоне или с помощью размагничи- вающего дросселя. При записи от звукоснимателя или линии записываемый сиг- нал контролируется громкоговорителем. При записи от микрофона для устранения микрофонного эффекта громкоговоритель выклю- чают. Вместо него к выходу усилителя подключается эквивалент JR. В этом случае можно вести контроль с помощью телефонов, включаемых в гнездо «Выход». Рис. Х.З, Структурная схема магнитофона с универсальной головкой. Уровень записи контролируется индикатором Я, откалиброванч ным таким образом, что при его максимальном показании и магнит- ной ленте среднего качества (типовой) обеспечивается максимально допустимая намагниченность. Во всех режимах работы, кроме записи, схема переключается на воспроизведение переключателем рода работы на лентопротяж- ном механизме. Генератор ГВЧ выключается, на вход усилителя через переключатель В2 подсоединяется головка ГУ, а на выход — громкоговоритель Гр. Это предохраняет запись от случайного сти- рания во время воспроизведения или при перемотке ленты. В неко- торых магнитофонах при переходе с записи на воспроизведение включаются необходимые корректирующие цепи. Регулятор усиления в УУ при записи используется для регу- лировки уровня записи, а при воспроизведении — для регулировки громкости. Регуляторы тембра (если они имеются) при записи вы- ключаются. В некоторых малогабаритных магнитофонах с целью упрощения коммутации при переходе с записи на воспроизведение применяются отдельные головки для записи и воспроизведения. Один из вариан- тов структурной схемы такого магнитофона приведен на рис. X. 4. Следует отметить, что, хотя эта схема несколько сложнее схемы, приведенной на рис. X. 3, она создает некоторые эксплуатационные удобства. Частотная коррекция сигналов, поступающих с ГВ, осуществляется только в отдельном усилителе воспроизведения У В с небольшим коэффициентом усиления, а частотная коррекция сигна- лов при записи — в специальной корректирующей цепи К, Чао 382
тотная характеристика универсального усилителя УУ практи* чески параллельна оси частот и не регулируется как при записи, так и при воспроизведении, что также упрощает коммутацию при переходе с записи на воспроизведение. В положениях /, 2% 3 переключателя рода работы В1 произво- дится запись сигналов, поступающих от источников, а в положе- ниях 4 и 5 •— воспроизведение. Переключатель В2 замыкается при нажатии на кнопку «Запись» на лентопротяжном механизме. При этом включается также питание Г ВЧ. Рис. Х.4. Структурная схема магнитофона с раздельными голов- ками для записи и воспроизведения. В положении 5 переключателя В1 включается регулятор тембра, а в положении 4 — делитель напряжения ДЗ, ослабляющий сигнал так же, как и регулятор тембра РТ на средних частотах. В положе- ние 4 переключатель В1 ставится при воспроизведении через внеш- нюю высококачественную акустическую систему, имеющую свой регулятор тембра, и при налаживании магнитофона. К гнезду «Выход 1» подключается внешний громкоговоритель, усилитель, контрольные телефоны и измерительная аппаратура. Гнездо «Выход 2», которое является выходом сквозного канала во время записи, позволяет с помощью дополнительного усилителя вести слуховой контроль. Сюда же следует подключать измеритель- ные приборы при снятии частотной характеристики, выборе подмаг- ничивающего тока, установке правильного положения записываю- щей и воспроизводящей головок. Сквозной канал позволяет создавать искусственную ревербера- цию. Если во время записи замкнуть переключатель В4, напря- жение с выхода усилителя воспроизведения через делитель Д4 попадет в канал записи. Образуется многократная запись с времен- 383
ным сдвигом, создающая имитацию серии отраженных от стен по- мещения звуков (эхо-сигналов). Делителем Д4, включенным между выходом усилителя УВ и переключателем В4, можно регулировать скорость затухания искусственных эхо-сигналов. Для получения эффектной искусственной реверберации расстояние между запи- сывающей и воспроизводящей головками, а также скорость движе- ния ленты нужно выбирать так, чтобы эхо-сигналы следовали один за другим не чаще чем через каждые 0,1 с. Если во время записи отключить стирающую го- ловку переключателем В5> старая запись сотрется лишь частично за счет под- магничивающего поля запи- сывающей головки,и новая фонограмма запишет на фоне ослабленной старой. При отключении стирающей головки генератор Г ВЧ на- гружается на эквивалент R2. Иногда в малогабарит- ных магнитофонах каналы записи и воспроизведения полностью разделяют (магнитофон «Репор- тер»). Структурная схема такого магнитофона приведена на рис. X. 5. Достоинством схемы является возможность создавать сквоз- ной канал запись — воспроизведение при записи, что позволяет контролировать качество записи и создает удобства при наладке магнитофона. Рис. Х.5. Структурная схема магни- тофона с раздельными каналами за- писи и воспроизведения. § 4. Лентопротяжные механизмы Требования, предъявляемые к лентопротяжным механизмам. При записи и воспроизведении механизм должен перемещать ленту по рабочей поверхности магнитных головок с постоянной заданной скоростью, ограничивать перемещение ленты по высоте, натяги- вать ее у магнитных головок и подматывать на приемную катушку. При перемотке механизм должен наматывать ленту на катушку с большей скоростью, чем при записи и воспроизведении, отводить ее от магнитных головок и натягивать. Во время работы магнито- фона не должна создаваться механическая перегрузка для ленты. При торможении лента должна останавливаться без образования петли. Конструкция механизма должна обеспечивать удобство поль- зования им. Отклонение средней скорости от номинального значения, а так- же^ периодические и непериодические колебания скорости с часто- той более 0,1 Гц не должны превышать значений, приведенных в табл. X. 1. Ограничение перемещения ленты по высоте необходимо для того, чтобы у всех магнитофонов было одинаковое относительное расположение ленты и сердечников магнитных головок по высоте. Это особенно важно при двух- и четырехдорожечной записи, по- скольку в этом случае при смещении ленты возможна запись или воспроизведение на двух соседних дорожках одновременно. 384
Натяжение магнитной ленты у магнитных головок обеспечивает равномерное и плотное прилегание ее к рабочей поверхности голо- вок, что необходимо для нормального взаимодействия магнитных головок и ленты. Натяжение ленты должно быть по возможности постоянным на протяжении всего рулона. Лента, прошедшая через магнитные головки, должна наматываться на приемную катушку с некоторым натяжением, что способствует получению плотного рулона на приемной катушке и исключает возможность появления петли. Натяжение ленты при подмотке на приемную катушку выби- рается примерно равным натяжению ее у магнитных головок, кото- рое должно быть не менее 1 Н для обычных лент и не менее 0,5 Н — для долгоиграющих. При работе лентопротяжного механизма лента может испытывать повышенную механическую нагрузку (особенно во время пуска и остановки), которая не должна превышать 10 Н. В противном слу- чае возможна деформация ленты или обрыв. Рис. Х.6. Кинематические схемы лентопротяжных механизмов с одним двигателем. Кинематические схемы леьтспротяж! ых механизмов. Лентопротяж- ный механизм магнитофона должен содержать три основных узла: узел, обеспечивающий продвижение ленты с постоянной скоростью при записи и воспроизведении (узел ведущего вала); приемный узел, осуществляющий подмотку ленты и ее перемотку вправо; подающий узел, с помощью которого лента подается к маг- нитным головкам и перематывается влево. Эти узлы приводятся в движение электродвигателями. В малогабаритных переносных магнитофонах с автономным питанием, как правило, используется только один электродвигатель. Кинематические схемы лентопротяжных механизмов с одним электродвигателем показаны на рис. X. 6. В схеме, представленной на рис. X. 6, а, вращение электродвигателя передается к подаю- щему и приемному узлам через обрезиненные ролики либо непосред- ственно шкивом электродвигателя. Для получения двух скоростей движения ленты на валу электродвигателя укрепляется двухсту- пенчатый шкив. При записи и воспроизведении вращение электродвигателя пе- редается через обрезиненный ролик переключателя скорости 12 ма- ховику ведущего вала 7 и от маховика песиком — к приемному узлу 4, Лента протягивается ведущим валом 6 и прижимным роли- ком 8. Подматывает ленту приемный узел 4,а натягивает ее у головок 385
подающий узел 1. К рабочим поверхностям головок 9 я II ленту прижимает специальный рычаг 10. Для перемотки ленты вправо приемный узел, укрепленный на рычаге переключателя рода работы лентопротяжного механизма, смещается рычагом до полного соединения через обрезиненный ролик перемотки 3 со шкивом электродвигателя 2. Натягивает ленту при этом подающий узел. Для перемотки ленты влево подающий узел, также укрепленный на рычаге переключателя рода работы, смещается рычагом до сцепления со шкивом электродвигателя. Ленту натягивает приемный узел. При перемотке лента отводится от головок направляющими стойками 5, которые укреплены на рычаге переключателя рода работы. При остановке и переходе механизма с одного режима работы на другой движение ленты тормозится подающим и приемным уз- лами при помощи специальных рычагов с фетровыми накладками. Лентопротяжный механизм управляется кулачковым пере- ключателем рода работы, связанным с узлами механизма тягами и рычагами управления. В схеме, изображенной на рис. X. 6, б, вращение от двигателя 9 через пасик передается на маховик 5 и ведущий вал 6. На веду- щем валу укреплен шкив, который пасиками связан со шкивом приемного узла 4 и обрезиненным роликом 2 перемотки влево. В положении «Стоп» подающий 1 и приемный 4 узлы затормо- жены с помощью специальных пружинных рычагов с фетровыми накладками. При воспроизведении и записи ролик 7 прижимается к ведущему валу 6> а лента — к головкам 8. Подающий и приемный узлы растормаживаются, а необходимое натяжение ленты у головок осуществляется путем некоторого подтормаживания подающего узла специальным рычагом с фетровой накладкой. При обратной перемотке подающий и приемный узлы растор- маживаются, а ролик 2 прижимается к барабану подающего узла. Натяжение ленты обеспечивается подтормаживанием приемного узла фрикционом, вращающимся в обратную сторону. При ускорен- ной перемотке вперед ролик 3 прижимается к барабану и фрикцио- ну приемного узла. Благодаря этому вращение барабана передается фрикциону, жестко связанному с катушкой приемного узла. Пода- ющий узел подтормаживается тем же рычагом, что и в режиме записи или воспроизведения. Особенность лентопротяжных механизмов кассетных магнитофо- нов состоит в том, что магнитная лента размещается в них не на катушках, а в небольшой плоской коробке (кассете), которую можно легко установить на магнитофон и легко снять. При уста- новке кассеты на магнитофон сердечники ее правого и левого руло- нов автоматически сцепляются с приемным и подающим узлами лентопротяжного механизма. В боковых стенках кассеты имеются вырезы, через которые лента соприкасается с магнитными головками и прижимным роликом. Ведущий вал при установке кассеты вхо- дит внутрь ее, и прижимной ролик, находящийся вне кассеты, при- жимает ленту к валу. Конструкция кассеты симметрична, поэтому кассета может быть установлена на магнитофон в двух положениях. Запись начинается в первом положении, затем кассета переворачивается, и запись продолжается. Аналогично осуществляется воспроизведение. Кассеты имеют небольшие размеры, поскольку применяются низкие скорости ленты (9,53 и 4,76 см/с), и более узкие и тонкие, 336
чем в катушечных магнитофонах, ленты (например, 3,81 мм). Так, кассета, вмещающая 130 м сверхтонкой ленты, имеет размеры 100Х64Х 12 мм. При этом общее время звучания составляет 90 мин, если запись сделана на двух дорожках. Кассетные магнитофоны более устойчиво работают при пере- носке, в условиях механических воздействий, так как их конструк- ция более жесткая. Эксплуатация кассетных магнитофонов значи- тельно проще, чем катушечных. Лента защищена от пыли и повреж- дений при хранении. Однако положительные свойства кассетных магнитофонов реализуются только при использовании кассет ма- лого размера. Поэтому приходится применять низкие скорости ленты и узкие дорожки записи, а это снижает качество записи. Электродвигатели для магнитофонов с автономным источни- ком питания. В магнитофонах с автономным источником питания применяют коллекторные электродвигатели постоянного тока Рис. Х.7. Схемы включения электродвига- телей в магнитофонах. с центробежными регуляторами оборотов. Регулятор оборотов имеет контакты, которые в зависимости от скорости вращения ро- тора то замыкаются, то размыкаются. Если скорость вращения ротора превысит заданную, то контактами регулятора в цепь якоря включается дополнительное сопротивление. Чтобы уменьшить ток, проходящий через контакты, и тем самым облегчить их работу, ис- пользуют электронные схемы на транзисторах (рис. Х.7). Контакты регулятора включаются в цепь базы транзистора; в результате переключаемый ток уменьшается в р раз по сравнению с током якоря электродвигателя. На рис. X. 7, а приведена схема включения двигателя типа 4ДКС-8. По той же схеме можно включать двигатели других типов с центробежными регуляторами. Сопротивление резистора, отме- ченного звездочкой, следует подбирать при регулировке. На рис. X. 7, б приведена более совершенная схема. В режимах запи- си и воспроизведения двигатель включается контактами BL При чрезмерном повышении скорости размыкаются контакты ВЗ и В4, вследствие чего резко возрастает сопротивление транзистора, вклю- ченного в цепь двигателя. При этом ток двигателя протекает через резистор R1 и лампочку Л1 (типа КМ-2 для двигателей типа ДКС). В режиме перемотки двигатель включается контактами В2> а регу- лятор скорости не работает. Диод и конденсаторы предназначены для подавления помех, возникающих при работе регулятора, 387
Основные данные двигателей постоянного тока для магнитофонов Д-о.з ДКМ-1М ДКС-0,5 ДКС-8 ДКС-16 2ДКС-7 4ДКС-8 ДКС-9 ДПМ-20 ДПМ-25 ДПМ-30 ЗДПРС ДРВ-0,1 МГ85-706 МД-О, 35-2000 ПДО, 75-1,7 ПДО, 75-3 ПДО, 75-5 ПДО, 75-8 Примечания 1. Применяется в профессиональных репортажных быть использован в любительских магнитофонах. 3. Предназначен для переносных использован в карманных магнитофонах для записи речи. 5. Предназначен для 488 Номинальная , _ Напряжение скорость Мощность Потребляема? Тип питания, В вращения, на валУ> мощность, об/мин Вт Вт
Таблица Х.4 Пусковой момент. Н.см Размера корпуса, мм Диаметр Длине Размеры выступающей чаоти вала* мм Диаметр Длина Масва, г Примеча- ние магнитофонах. 2. Исполнительный двигатель для устройства автоматики, може? электропроигрывателей. 4. Предназначен для вамоходных игрушек и может быть электробритвы «Утро». 6. Может работать при напряжении питания 9—12 В 389
Основные данные электродвигателей постоянного тока, приме- няемых в малогабаритных магнитофонах с автономным питанием, приведены в табл. X. 4 § 5. Магнитные головки Конструкция головок. В настоящее время применяются магнитные головки кольцевой системы (рис. X. 8) с замкнутым магнитопрово- дом из ферромагнитного материала с большой магнитной прони- цаемостью. В магнитопроводе имеются небольшие немагнитные зазоры (щели). Магнитопроводы малогабаритных головок обычно имеют форму прямоугольника с одной округленной стороной (рис. X. 9). Рис. Х,8. Магнитные голов- ки магнитофона «Днепр-11»: а — универсальная; б ~ стираю- щая. Рис. Х.9. Магнито- провод магнитной головки. Записывающая, воспроизводящая, универсальная (записываю- щая и воспроизводящая) и стирающая головки одинаковы по конструкции, но отличаются материалом магнитопровода, разме- рами зазоров, числом витков и диаметром провода обмоток. Для устранения волнообразности частотной характеристики необходимо выбирать длину зоны контакта /конт воспроизводящей или универсальной головки с лентой из условия где v — скорость движения ленты, мм/с; /мин — минимальная вос- производимая частота, Гц; ^мако — максимальная длина записывае- мой волны, мм. Необходимо также, чтобы расстояние между полюсом головки и перемещающейся лентой увеличивалось постепенно. Поэтому полюса головок закругляют. Магнитопроводы магнитных головок. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы магнитных головок собирают из штампованных пластин толщиной 0,1—0,3 мм, которые склеивают между собой. Клей одновременно является изолятором. Применя- ются также магнитопроводы из прессованного феррита. Материал магнитопровода должен иметь более высокую магнит- ную проницаемость, чем носитель записи, и быть достаточно твер- дым. Широко применяются железоникелевые сплавы марок 80HXG, 79НМ, 50НХС, 38HG (см. § 7 гл. I). Недостатками этих сплавов являются низкая твердость и износостойкость. Кроме того, магнитные свойства сплавов ухудшаются при механических напряжениях, неизбежно возникающих при сборке и обработке магнитопроводов. 390
Более высокие механические свойства и достаточно высокую маг- нитную проницаемость имеет сплав марки Ю-16 (альфенол). Выбор^ материала магнитопровода и толщины пластин определя- ется самой высокой частотой рабочего диапазона магнитной головки. Чем больше частота, тем тоньше должны быть пластины. В диапа- зоне частот до 10—15 кГц магнитопроводы записывающих и вос- производящих головок изготовляются из сплавов 80HXG и 79НМ с тлощиной пластин 0,15—0,2 мм. Стирающие головки необходимо выполнять из возможно более тонких материалов (до 0,07—0,08 мм). Целесообразно применять для стирающих головок магнитопроводы из ферритов. Такие же магнитопроводы рекомендуется использовать для записывающих и воспроизводящих головок, работающих при неабразивных носителях записи, какими являются стальная лента и проволока. Высота магнитопровода головки определяется шириной носи- теля записи или количеством дорожек на нем.При однодорожечной записи высота магнитопровода головки выбирается на 10—12% больше ширины ленты. Расположение магнитных головок и высота их магнитопроводов для двухдорожечной записи показаны на рис. X. 10. Благодаря различной высоте магнитопроводов голо- вок при поперечных колебаниях ленты магнитопровод воспроизво- дящей головки 8 не выходит за пределы дорожки, записанной головкой 2, а поле стирающей головки / всегда перекрывает запи- санную дорожку. Пластины должны быть безу- пречно отштампованы (без зау- сенцев, вмятин и других дефектов). Режим отжига устанавливается Рис. Х.10. Расположение магнит- ных головок относительно магнит- ной ленты при двухдорожечной записи. Рис. Х.11. Приспособление для шлифовки и полировки граней щелей. соответственно используемому материалу. Склейка магнитопро- вода из пластин производится в приспособлении, обеспечивающем одинаковое взаимное положение пластин, клеем БФ-4 или эпоксид- ным клеем. Клей БФ-4 наносится на поверхность пластин кистью, после чего пластины собираются в пакет и обжимаются в приспособ- лении, вместе с которым пакет выдерживают при температуре око- ло 150° С в течение 30 мин. Затем пакеты подвергаются старению в естественных условиях на протяжении 5—6 дней. Грани щелей магнитопровода шлифуют и полируют. При этом половина магнитопровода прижимается боковой поверхностью к направляющей призме (рис. X. 11). В головках с шириной щели 5—7 мкм поверхность пакета, образующая рабочую щель, полиру- ется с точностью до 1 мкм. Магнитопроводы магнитных головок закрепляются в арматуре, обеспечивающей жесткое соединение обеих частей. Торцовые 391
поверхности магнитопровода должны прочно сжимать прокладку в рабочей щели по всей ее поверхности. Взаимное расположение частей магнитопровода должно оставаться постоянным, независимо от времени и климатических условий. Самым лучшим способом крепления магнитопроводов является запрессовка их в гетинаксовые или пружинящие металлические рамки (рис. X. 12, а, б), а также склеивание эпоксидным клеем (рис. Х.12, в). При склейке эпоксидным клеем магнитпровод сжимают в приспособлении сразу после нанесения клея. Приспо- собление с магнитопроводом помещают в термостат, в котором тем- пература повышается в течение 75—90 мин до 120° С, и выдержи- вают на протяжении 4—5 ч. Рабочую поверхность магнитопровода (у рабочей щели) шли- фуют и полируют. При этом следует использовать приспособление, Рис. Х.12. Способы закрепления магвилюпроводов магнитных головок: 1 — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая метал- лическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей обеспечивающее взаимно перпендикулярное положение плоскости обработки и основания головки. Головка перемещается по абразиву в том же направлении, в котором впоследствии будет перемещаться носитель записи. Щели магнитных головок. Рабочие щели в магнитопроводах записывающей и стирающей головок предназначены для создания магнитного поля рассеяния, которое воздействует на носитель записи. Рабочая щель в воспроизводящей головке необходима для того, чтобы магнитный поток носителя проходил через обмотку. Ширина рабочей щели в записывающей и стирающей головках определяет действующую на магнитоноситель напряженность поля; в записывающей головке ширина рабочей щели, кроме того, определяет и эффективность записи высоких частот, а в воспроизво- дящей головке — также разрешающую способность, т. е. макси- мальную частоту, которая еще может быть воспроизведена. В за- писывающих и воспроизводящих головках ширина рабочей щели должна быть в три-четыре раза меньшей, чем длина самой короткой записываемой волны. Заднюю щель в воспроизводящей головке стараются устра- нить; для этого соответствующие поверхности половин магнито- провода тщательно подгоняют одну к другой. Чем меньше эта щель, тем выше чувствительность головки. В магнитопроводах записы- вающих головок, наоборот, специально создают заднюю щель, рас- 392
полагая в ней немагнитную прокладку. В результате этого снижа- ется восприимчивость головки к постоянному остаточному намагни- чиванию, которое может возникнуть при перегрузке большим током записи или от толчков тока при включении. Остаточное на- магничивание головки вызывает дополнительные шумы. Глубина рабочей щели в головках, предназначенных для работы при скорости носителя записи 19,05 см/с и ниже, обычно составляет 0,5—0,8 мм. При меньшей глубине электрические свойства головки улучшаются, однако уменьшается срок службы. Ширина рабочей щели фиксируется прокладкой соответствую- щей толщины. Материал прокладки должен быть немагнитным и более твердым, чем материал магнитопровода, например фольга из бериллиевой бронзы, толщина которой благодаря многократ- ному прокату достигает 4—5 мкм. Обмотки магнитных голоеок изготовляются из медного про- вода в эмалевой изоляции (ПЭЛ или ПЭВ). Количество витков обмотки определяется ее назначением. Для воспроизводящей головки необходима обмотка с возможно большим количеством витков, поскольку при увеличении числа витков при прочих равных условиях возрастает э. д. с. головки. Повышение количества витков ограничивается индуктивностью обмотки, при которой резонансная частота входной цепи оказы- вается в рабочем диапазоне частот. Головки с максимально допусти- мой индуктивностью называются высокоомными в отличие от низко- омных головок, рассчитанных на включение через повышающий трансформатор. Для записывающей головки желательна обмотка с умеренным количеством витков, поскольку при увеличении количества вит- ков возрастает ее индуктивность и требуется как большее напря- жение сигнала на выходе усилителя записи, так и большее напря- жение от генератора подмагничивающего тока. В универсальной головке с учетом этих противоречивых требо- ваний количество витков обмотки выбирают таким, чтобы индуктив- ность головки составляла около 1 Г для рабочего диапазона частот до 10—12 кГц. Обмотки в зависимости от конструкции головки наматываются на каркас или магнитопровод, предварительно обмотанный лако- тканью. Экранирование головок. Записывающие и воспроизводящие го- ловки тщательно экранируются для защиты от влияния внешних магнитных полей, которые создаются двигателями лентопротяж- ного механизма, электромагнитами и др. В качестве магнитных экранов применяются колпаки из пермаллоя толщиной 1—3 мм. Для воспроизводящих и универсальных головок используется двойное экранирование (при значительном уровне помех). Стирающие головки закрывают экранами для ослабления внеш- них полей, возникающих при протекании относительно больших токов высокой частоты. Экраны для стирающих головок изготовля- ются из материала, хорошо проводящего электрический ток, на- пример меди или латуни. Для прохода ленты в экранах головок делают щели и прорези. Основные данные некоторых^магнитных головок приведены в табл. X. 5. 393
Основные данные некоторых магнитных золовок Назначу ние головки* У С У с У с в в 3 в 3 У с У 0 У G У с У с У с У с Где установлен. «Астра», «Астра-2> «Днепр-9», «Днепр-10» «Днепр-И» Кинопроектор ПП-16 «Репортер -2» «Репортер-3» «Эльфа-17», «Эльфа-19» «Яузау «Я уза-5> «Яуза^20х «Комета» «Мелодия» «Айдас* Магнитопровод Толщина набора, мм 2,5 3 2,4 3 2,4 3 2,2 ' 5,5 6 5,5 6 2,4 3 2,4 3 Г 2,4 3 2,4 3 2,4 3 Ширина рабочей щели, мм 0,005 0,2 0,008 0,1 0,008 0,1 0,01 0,01 0,1 0,008 0,2 0,008 0,2 o.oos : 0,15 €.008 0,2 0,008 ': 0,2 0,005 , 0,18 Ширина задней щели, мм 0 0,1 0 0 0 0,1 0 0,1 0 а Об Количество витков 4000 420 1500X2 100X2 1500X2 100X2 — 2000 600 600 150 E00x2 200X2 2550 450 2500X2 , 300 ' 1250 250 , 2200 370 2550 400 : 120QX2 : 1650**** t ) 1 ** JL~" воспР°изводящая; 3 — записывающая; У — универсальная. *** Убеспечивающнй на частоте 1000 Гц остаточный поток 0,8 нВб для *¦** с пт«пРУЗКе 1 т^Ом прЛ частоте 100° ГД и остаточном потоке ленты ^ отводами от 75-го и 15-го витков.
Таблица Х.5 мотка Диаметр провода, мм Сопротив- ление, Ом Индуктив- ность на частоте 1000 Гц* мГ Номиналь- ный ток стирания, мА Ток записи, Ма, не более** Оптималь- ный ток высоко- частотного подмагни- чивания, мА Номиналь- ное выходное напряже- ние, мВ*** лент типов 2иб. 0,5 вВС.
§ 6. Усилители для магнитофонов на транзисторах Усилители в магнитофонах предназначены для усиления и частот- ной коррекции сигналов, поступающих от головки при воспроизве- дении, и сигналов при записи. В малогабаритных магнитофонах применяются главным образом универсальные усилители, исполь- зуемые при записи и воспроизведении. Особенности усилителей для магнитофонов состоят в следую- щем: 1) трудно получать хорошее перекрытие собственных шумов усилителя (большое отношение сигнал/шум), поскольку э. д. с, развиваемая магнитной головкой при воспроизведении, мала и обычно даже у высокоомных головок на низких частотах не пре- вышает 100—150 мкВ; 2) частотная характеристика усилителя должна быть определенной формы и изменяться при переходе от записи к воспроизведению; 3) коэффициент гармоник не должен превышать 0,5—1%, чтобы об- щий коэффициент гармоник магнитофона определялся глав- ным образом искажениями в магнитном носителе записи и частично в выходном каскаде; 4) внутреннее сопротивление источника входного сигнала при воспроизведении резко из- меняется с частотой; 5) выход- Рис. Х.13. Схема коммутации ной каскад при записи работает в усилителе с универсальной го- на индуктивную нагрузку (за- ловкой. писывающая головка); 6) в ре- жиме записи работа ведется при постоянном токе в нагрузке в широком диапазоне частот и некотором возрастании тока на высоких частотах; 7) ток записы- ваемого сигнала смешивается с высокочастотными колебаниями, осуществляющими подмагничивание ленты во время записи. При воспроизведении универсальный усилитель работает от магнитной головки, а при записи — от источника сигнала. При воспроизведении усилитель нагружен на громкоговоритель, а при записи еще и на цепь записывающей головки. При записи и воспро- изведении может быть использована одна и та же (универсальная) головка либо две раздельные головки. Во втором случае можно добиться более высоких качественных показателей, поскольку упро- щается коммутация при переходе от записи к воспроизведению й обратно, а также ослабляются паразитные обратные связи через цепи коммутации. Однако это несколько увеличивает габариты магнитофона и его стоимость. Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой при переходе от записи к воспроизведению приведена на рис. X. 13. Для ослабления паразитных связей через цепи коммутации свободные участки этих цепей соединяют с «землей» переклю- чателями, смонтированными на одной оси g основными переключа- телями. В усилителе с двумя головками воспроизводящая головка может быть постоянно подключена ко входу первого каскада, а источники записываемого сигнала можно на время записи подключать ко входу второго каскада, отключая первый. В этом случае действие помех на цепи коммутации не так опасно, так как уровень сигнала в месте коммутации выше. 396
Выходная мощность универсального усилителя и минимальное входное напряжение определяются работой в режиме воспроизведе- ния, в котором выходная мощность должна быть достаточной для нормальной работы громкоговорителя (обычно 1—3 Вт). Входное напряжение на низшей рабочей частоте составляет около 0,5 мВ (при работе от микрофона). Вводные цепи усилителей и первый каскад являются одним из наиболее ответственных узлов магнитофона, так как именно они определяют отношение сигнал/шум в усилителе при воспроизве- дении сигнала. Допустимые отношения сигнал/шум (относительный Рис. Х.14. Стандартизованные частотные характеристи- ки усилителей воспроизведения: / — для скорости ленты 38,1 см/с; 2 — для скорости 19, OS см/с; 3 — для скорости 9,53 см/с. уровень помех) в сквозном канале запись — воспроизведение и в канале воспроизведения при разных скоростях ленты приведены в табл. X. 1. Цифры указывают на допустимую интенсивность всех шумов усилителя, т. е. соответствуют показаниям вольтметра среднеквадратического значения на выходе, независимо от источ- ника шумов и их частотного состава. Однако ухо человека чувстви- тельнее к высокочастотным шумам (выше 400 Гц), поэтому уровень полезного сигнала должен превышать уровень высокочастотных шумов приблизительно на 60 дБ. Степень перекрытия шумов усилителя сигналом зависит от кон- струкции воспроизводящей головки, схемы ее включения и уровня собственных шумов усилителя (см. § 9 гл. VI). Для обеспечения перекрытия высокочастотных шумов следует использовать магнит- ные головки с малой рабочей щелью. Если усилитель предназначен для воспроизведения частот до 15 кГц, оптимальный размер рабо* чей щели должен составлять примерно 7 мкм для скорости 19,05 см/с и 5 мкм для скорости 9,53 см/с. При уменьшении верхней граничной частоты рабочего диапазона ширина рабочей щели головки может быть увеличена. Отношение сигнал/шум при воспроизведении 397
тем больше, чем выше добротность воспроизводящей головки, т. е- отношение ее э. д. с. к индуктивности. Схема первого каскада усилителя выбирается в зависимости от типа применяемой головки. Если головка низкоомная, можно использовать схему с общим эмиттером. При высокоомной головке необходимо применять схему с общим коллектором. В малогабаритных транзисторных магнитофонах воспроизво- дящая головка подключается на вход первого каскада усилителя непосредственно (без трансформатора). Чтобы не было завала час- тотной характеристики на высших звуковых частотах, входное со- противление первого каскада усилителя при высокоомной головке должно быть не менее 0,5—0,6 МОм. Транзисторные каскады с боль- шим входным сопротивлением описаны в § 6 гл. VI. Для повышения отношения сигнал/шум режим транзистора в первом каскаде усилителя следует выбирать таким образом, чтобы уровень шумов был минимальным (см. § 9 гл. VI). Частотная коррекция в усилителе. Для обеспечения возможности обмена фонограммами, записанными при одной скорости, но на различных магнитофонах, частотную характеристику канала вос- произведения строго нормируют. Вводится понятие стандартного канала воспроизведения, состоящего из идеальной воспроизводя- щей головки (без щелевого эффекта) и усилителя со стандартизо- ванной частотной характеристикой, неодинаковой для разных скоростей (рис. Х.14). Идеальной воспроизводящей головкой счи- тается головка, у которой э д. с. при воспроизведении фонограммы с постоянным остаточным потоком пропорциональна частоте. Под коэффициентом К на рис. X. 14 следует понимать отношение напря- жения на выходе усилителя к э. д. с. воспроизводящей головки. Частотная характеристика реального усилителя воспроизве- дения должна отличаться от стандартизованной частотной харак- теристики так, как отличаются частотные характеристики реаль- ной и идеальной головок. Частотная характеристика усилителя воспроизведения должна иметь подъем на высоких частотах, по- скольку необходимо компенсировать щелевые и частотные потери в реальной головке. Если размер рабочей щели выбран из условий лучшего перекрытия высокочастотных шумов, то необходимый дополнительный подъем на частоте 15 000 Гц должен составлять приблизительно 7 дБ. Желательно иметь дополнительный запас коррекции на 3—5 дБ на случай ухудшения частотной характерис- тики головки по мере ее износа. Таким образом, частотная харак- теристика реального усилителя при воспроизведении должна проходить выше стандартизованной на 9—12 дБ (в зависимости от типа головки и скорости ленты). Необходимая величина подъема характеристики на высоких частотах устанавливается при наладке магнитофона. На низких частотах вследствие конечных размеров полюсов головки и влияния экрана наблюдается возрастание э. д. с, по- этому характеристика усилителя должна проходить ниже стандарти- зованной на 1 дБ (на частоте 30 Гц). При записи частотная коррекция должна быть такой, чтобы при воспроизведении фонограммы, полученной с помощью данного уси- лителя через стандартный канал воспроизведения, выходное напря- жение на всех частотах оказывалось практически одинаковым, т. е. имело неравномерность, допускаемую стандартом или техни- ческими условиями для данного типа магнитофона. Для этого час- тотная характеристика усилителя при записи должна иметь подъем №
на высоких частотах (рис. X. 15). Частотные характеристики на рис. X. 15 представляют собой зависимости отношения тока в за- писывающей головке на любой частоте к току на средней частоте от частоты при постоянной э. д. содействующей на входе усилителя. Рис. Х.15. Частотные характеристики усилителей записи: / —для ленты типа 2 при скорости 19,05 см/с и щели 7 мкм; 2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/с и щели 5 мкм. Одна из возможных схем коррекции в усилителе приведена на рис. X. 16. Ориентировочно элементы корректирующей цепи можно определить по приведенным ниже фор- мулам. Емкость конденсатора коррекции Рис. Х.16. Схема вклю- чения корректирующей цепи в усилителе вос- произведения. где /д — низшая воспроизводимая час- тота, Гц; /?вых — выходное сопротивле- ние предыдущего каскада, кОм. Вели- чину &вых можно принять равной со- противлению в цепи коллектора преды- дущего каскада. Сопротивление резистора коррекции где Скор —емкость конденсатора коррекции, мкФ; т — постоянная времени цепи коррекции, равная 100 мкс для скорости ленты 19,05 см/с и 200 мкс для скорости 9,53 см/с. Емкость разделительного конденсатора
Где f^ — низшая воспроизводимая частота, Гц; RBX — входное сопро- тивление последующего каскада, кОм. Колебательный контур LC должен быть настроен на максималь- ную воспроизводимую частоту. Чем больше отношение L/C, тем выше подъем частотной характеристики и тем с более низких час- тот он начинается. Величину подъема частотной характеристики можно регулировать резистором переменного сопротивления. В режиме записи параллельно конденсатору коррекции под- ключается конденсатор большой емкости. При этом выравнивается частотная характеристика в области низших и средних звуковых частот. Коррекцию частотной характеристики усилителя часто про- изводят с помощью частотно зависимой цепи отрицательной обрат- ной связи. Рис. Х.17. Схемы подключения записывающей головки к усилителю и генератору подмагничивания. В режиме записи частотная коррекция может осуществля- ться на выходе усилителя (рис. X. 17). В схеме, представлен- ной на рис. X. 17, а, увеличение тока записи на высоких частотах достигается за счет резонанса напряжений в контуре коррекции LKCK, который настраивается на верхнюю рабочую частоту. Прак- тически в этой схеме при сопротивлении /?к, равном 8—10 кОм, можно получить подъем высоких частот до 15—18 дБ. При больших сопротивлениях RK подъем высоких частот увеличивается, однако при этом следует повышать выходное напряжение усилителя, что приводит к возрастанию нелинейных искажений. В схеме, приведенной на рис. X. 17, б, индуктивность записы- вающей головки Lr3 и катушки фильтра-пробки Lt вместе с ем- костью конденсатора Ск образуют параллельный колебательный контур, настраиваемый на верхнюю рабочую частоту усилителя. Фильтр-пробка ЫС1 настраивается на частоту тока подмагни- чивания и препятствует прохождению этого тока через усилитель. Резисторами переменного сопротивления можно регулировать величину подъема частотной характеристики усилителя. Включение записывающей (или универсальной) головки на выход усилителя при записи производится с таким расчетом, чтобы обеспечить постоянство нагрузки усилителя в рабочем диапазоне 409
где R— сопротивление цепи стабилизации нагрузки усилителя, кОм; fB — верхняя рабочая частота, кГц На практике чаще применяется параллельное включение источ- ников, допускающее регулировку тока подмагничивания и возмож- ность стабилизации нагрузки с помощью RC-цепи (см. рис. Х.17). В схемах, приведенных на рис. Х.17, контур L1C1 (фильтр-проб- ка) настроен на частоту тока подмагничивания и преграждает этому току путь в усилитель. Разделительный конденсатор неболь- шой емкости С2 не пропускает в генератор высокой частоты ток звуковой частоты. Сопротивление этого конденсатора на самой высокой рабочей частоте должно быть во много раз (не менее пяти) больше сопротивления головки. Изменяя емкость этого конденса- тора, можно регулировать ток подмагничивания. Индуктивность контура Ы не следует выбирать слишком большой, так как в противном случае приходится увеличивать сопротивле- 401 частот. Для этого последовательно с головкой включают резистор с достаточно большим сопротивлением, которое выбирается из усло- вия где /в —верхняя рабочая частота, Гц; Lr — индуктивность записы- вающей головки, Г. При таком выборе величины R может потребо- ваться значительное напряжение на выходе усилителя, поэтому практически можно выбирать R = ЩЪЬГ> Вторым способом стабилизации нагрузки усилителя при записи является включение последовательно с записывающей головкой параллельно соединенных резистора R и конденсатора С (см рис. Х.17, в). Величина сопротивления резистора R может быть определена по формуле R = 4fuLr кОм, а емкость конденсатора С — по формуле где /в — верхняя рабочая частота, кГц; Lr — индуктивность запи- сывающей головки, Г. . Если выбрать большую величину сопротивления R> можно по- лучить подъем высоких частот при записи. "Питание записывающей головки высокочастотным током под- магничивания осуществляется при последовательном (см. рис. X. 17, г) и параллельном (см. рис. Х.17, а—в) включении источ- ников тока записываемого сигнала и тока подмагничивания. При последовательном включении усилитель защищен от тока подмагни- чивания конденсатором С1? емкость которого рассчитывается по формуле
кие цепи стабилизации нагрузки и, следовательно, напряжение на выходе усилителя. Практически выбирают L/ = @,3 — 0,5) Lr, где Lr—индуктивность записывающей голоеки. В усилителях, работающих на транзисторах, следует применять низкоомные записывающие головки. При использовании высоко- омных головок напряжение на выходе усилителя часто оказывается недостаточным. § 7. Генераторы высокой частоты Генератор высокой частоты предназначен для размагничивания лен- ты (стирания ранее выполненной записи) и подмагничивания ленты при записи. Он создает переменный ток с частотой 40—70 кГц, питающий обмотки стирающей и универсальной (записывающей) головок. В магнитофонах, рассчитанных только на запись речи (например, в диктофонах), эта частота может быть снижена до 25—30 кГц и менее для уменьшения необходимой мощности гене- ратора. В составе подмагничивающего тока не должно быть четных гар- моник, т. е. форма колебаний должна быть симметричной. Асиммет- рия формы подмагничивающе- го тока до 1% увеличивает шум фонограммы (записи к а ленте) на 4 дБ. Поэтому в не- которых магнитофонах приме- няется двухтактная схема ге- нератора. В отношении стабильности Рис. Х.18. Схема однотактного те- нератора высокой частоты. частоты к генераторам жест- кие требования не предъявля- ются, поэтому большинство генераторов выполняется по схемам с самовозбуждением. Для подбора оптимальной величины тока подмагничива- ният зависящей от типа голо- вок и применяемой ленты, в цепь подмагничивания включают подстроечный конденсатор (реже резистор). Генератор высокой частоты включается только при работе маг- нитофона в режиме записи. Схемы генераторов. Схема однотактного генератора на транзис- торе, использованная в магнитофоне «Весна», приведена на рис. Х.18. Генератор собран по схеме с автотрансформаторной обратной связью. Колебательный контур настроен на частоту 30 кГц, Регу- лировка тока подмагничивания производится подключением го- ловки к различным отводам катушки. Режим транзистора определя- ется резисторами в цепи базы. Катушки генератора намотаны на броневой сердечник типа СБ-23—17 из карбонильного железа. Ка- тушка Ы состоит из 150 витков (между выводами / и 2 — 40 вит- ков, между выводами 2 и 3 — 60 витков провода ПЭВ 0,23; между выводами 3 и 4 — 30 витков и между выводами 4 и 5 — 20 витков 402
провода ПЭВ 0,Н). Катушка L2 содержит 66 витков провода ПЭВ 0,23. На рис. Х.19 приведены схемы двухтактных генераторов на транзисторах. Генератор, собранный по схеме рис. Х.19, а, обеспечивает ток стирания 50 мА при индуктивности стирающей головки 1,5 мГ и ток подмагничивания 5 мА при индуктивности записывающей (универсальной) головки 8—10 мГ. Частота генери- руемых колебаний — 40 кГц. Катушки генератора наматываются в броневой сердечник диаметром 28 мм из феррита марки 600НН. Катушка / содержит 30 + 50 + 50 + 30 витков провода ПЭЛ 0,25, а катушка // — 100 витков провода ПЭЛ 0,18. Рис. Х.19. Схемы двухтактных генераторов высокой частоты. Генератор высокой частоты, схема которого приведена на рис. ХЛ9, б, представляет собой симметричный мультивибратор с колебательным контуром, выделяющим первую гармонику коле- баний. Контур состоит из конденсатора СЗ, стирающей головки ГС и цепи первичной обмотки трансформатора Tpl. Для улучшения формы и повышения стабильности амплитуды колебаний в цепь эмиттеров включена катушка LL Цепь подмагничивания связана с генератором через трансформатор Tpl. Регулировка тока подмаг- ничивания производится резистором R5. Генератор обеспечивает на частоте 70 кГц ток стирания 70—90 мА при индуктивности стира- ющей головки 0,5 мГ и ток подмагничивания до 2 мА при индуктив- ности записывающей головки 60 мГ (на частоте 1000 Гц). Трансформатор Tpl можно изготовить на броневом сердечнике диаметром 8 мм из феррита марки 600НН. При этом первичная обмотка должна содержать 180 витков провода марки ПЭВ-1 0,08, а вторичная —400 витков такого же провода. Катушка Ы содер- жит 300 витков провода марки ПЭВ-1 0,1 и сердечник из феррита марки 1000НМ диаметром 3 мм и длиной 15 мм. Для двухтактных генераторов высокой частоты следует выби- рать транзисторы с разбросом коэффициента усиления по току р не более 10%. § 8. Индикаторы уровня записи Во время записи необходимо следить за тем, чтобы уровень ее имел номинальную для данной ленты величину. При низком уровне записи отношение сигнал/шум оказывается малым при восиро«з- 403
ведении; при чрезмерно высоком уровне записи происходит иска- жение сигнала. Опорной величиной при измерении уровня записи является запись установочного уровня на измерительной ленте (см. § 2). При этом сравнивают напряжение на выходе канала воспроизве- дения при воспроизведении записи на данной ленте и записи уста- новочного уровня на измерительной ленте. Поскольку коэффициент усиления в канале воспроизведения с течением времени изменяется очень мало, достаточно один раз измерить выходное напряжение при воспроизведении измерительной ленты («прокалибровать» канал воспроизведения) с тем, чтобы в течение длительного времени пользоваться каналом при измерении уровня записи. Измеритель выходного напряжения, специально предусмотренный в магнито- фоне для этой цели, называют индикатором уровня. В магнитофонах, не имеющих сквозного канала запись — вос- произведение, уровень записи определяется косвенным путем. В этом случае индикатор уровня измеряет напряжение сигнала, подводимое к цепи записывающей головки. Основные параметры индикаторов уровня записи. Время инте- грации — время, за которое показания индикатора нарастают (после включения сигнала) до 80% установившегося значения. При подаче на вход индикатора импульсного сигнала с длитель- ностью, равной времени интеграции, его амплитуда будет измерена индикатором с погрешностью не более —20%. >Время срабатывания — время передвижения стрелки указа- теля на полную шкалу. Время обратного хода (к нулевому отсчету) — время, в течение которого показания индикатора уменьшаются в 20 раз после от- ключения подводимого напряжения сигнала. Чувствительность — напряжение сигнала на входе, соответ- ствующее максимальному показанию индикатора. Частотная характеристика — зависимость чувствительности от частоты подводимого сигнала. Диапазон измерения — отношение напряжений подводимых сигналов, соответствующих максимальному и минимальному раз- личимому показаниям. Входное сопротивление — сопротивление входа индикатора для подводимого сигнала. Требования, предъявляемые к индикаторам уровня записи, определяются назначением магнитофона1 Основные требования изложены в стандартах. Согласно ГОСТу! 12392—71, время инте- грации (постоянная времени) индикаторов уровня записи бытовых магнитофонов должно быть в пределах 150—350 мс (номинальное зна- чение 250 мс), время обратного хода — в пределах 0,5—1,5 с (но- минальное значение 1,5 с), а неравномерность частотной характе- ристики не должна превышать ±3 дБ. Время срабатывания индикатора может достигать 200 мс, так как глаз человека не успевает реагировать быстрее. Чувствительность индикатора должна соответствовать макси- мальному уровню записи на ленте данного типа. При пони- женной чувствительности возрастают нелинейные искажения при записи, а при повышенной — уменьшается отношение сиг- нал/шум. Завал частотной характеристики индикатора за пределами диа- пазона частот 80—8000 Гц практически не сказывается на результатах контроля уровня записи. 404
Диапазон измерений уровней должен быть достаточно большим. Для любительской записи он должен быть не менее 12—18 дБ. Входное сопротивление индикатора должно быть достаточно большим, так как в противном случае индикатор может вносить искажения в записываемый сигнал. Схемы индикаторов уровня записи. В транзисторных магнито- фонах применяются индикаторы уровня записи со стрелочными ука- зателями. На рис. Х.20,а приведена схема индикатора уровня за- писи, состоящего из фильтра R1C1, детектора и стрелочного ука- зателя. Фильтр препятствует прохождению колебаний высокочас- тотного генератора подмагничивания. Детектор собран по мостовой схеме. Чувствительность такого индикатора тем больше, чем выше чувствительность стрелочного указателя (гальванометра) и чем мень- ше сопротивление резистора R1. При уменьшении сопротивления R1 снижается входное сопротивление индикатора и, следовательно, повышается потребляемая им мощность. Рис. Х.20. Схемы индикаторов уровня записи. Чувствительность индикатора записи можно повысить, включив на его входе усилитель мощности, например каскад с общим кол- лектором. На рис. X. 20, б приведена схема индикатора уровня записи, состоящего из усилителя мощности сигнала на транзисторе 77, детектора на кремниевом стабилитроне, усилителя детектирован- ного сигнала на транзисторе Т2 и стрелочного указателя. Время интеграции индикатора зависит от емкости стабилизатора. Время обратного хода составляет примерно 0,5 с. § 9. Наладка электрического тракта магнитофона Правильное положение воспроизводящей (универсальной) головки устанавливается при воспроизведении сигнала с участка части «Ч» измерительной ленты (см. §2), на котором записана'максималь- ная рабочая частота данного магнитофона. Вместо измерительной ленты можно использовать любую другую ленту с записью час- тоты, близкой к верхнему пределу полосы рабочих частот данного магнитофона (см. табл. Х.1). Головка устанавливается по наиболее громкому воспроизведению записи. При установке головок необходимо учитывать следующие тре- бования: 1) рабочая щель головки должна быть перпендикулярна направлению движения ленты и находиться в середине угла оги- бания головки лентой; 2) высота расположения головки должна 405
быть отрегулирована таким образом, чтобы лента хорошо приле* гала ко всей рабочей поверхности; 3) экран головки не должен мешать движению ленты; 4) экран воспроизводящей или универ- сальной головки должен устанавливаться по минимуму наводок. Частотная характеристика усилителя воспроизведения снима- ется при воспроизведении сигнала с части «Ч» измерительной ленты. Вначале воспроизводится частота 1000 Гц, и регулятором усиления устанавливается выходное напряжение, равное приблизительно 20% номинального. После этого воспроизводятся остальные час- тоты и измеряются выходные напряжения. Неравномерность час- тотной характеристики не должна превышать величин, указанных в табл. ХЛ. Если измерительная лента отсутствует, для снятия час- тотной характеристики канала воспроизведения можно ис- пользовать звуковой генератор (рис. Х.21). На вход делителя R1R2 от звукового генератора подается такое напряжение Рис. Х.21. Схема снятия частот ной характеристики канала вое произведения. звуковой частоты, при котором на резисторе R2 получается напряжение, равное номиналь- ному выходному напряжению головки (табл. Х.5). Регулятор уси- ления устанавливается в такое положение, при котором напряже- ние на выходе при минимальной частоте не превышает номиналь- ного. Зависимость напряжения на выходе усилителя от частоты при неизменном напряжении на выходе звукового генератора представ- ляет частотную характеристику тракта воспроизведения без учета частотных искажений, обусловленных конечной шириной рабочей щели головки. Частотная характеристика усилителя записи (УЗ) снимается по схеме, приведенной на рис. Х.22, при включенном генераторе подмагничивающего тока. Напряжение от звукового генератора подается на вход усилителя записи через резистор RmTt сопротив- ление которого равно выход- ному сопротивлению источни- Кист ка сигнала (микрофона, зву- i г г—fi h \ '¦ 11 1 ГЭ коснимателя и др.). Напряже- ние на выходе звукового генератора поддерживается неизменным в пределах по- лосы записываемых частот. Ток в записывающей головке ГЗ измеряется непосредствен- но термоэлектрическим милли- амперметром или определяется измерением напряжения на неболь- шом сопротивлении известной величины A0—20 Ом), как показано на рисунке. Типовые характеристики УЗ приведены на рис. Х.15. Правильное положение записывающей головки в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения устанав- ливается при записи частоты, близкой к верхнему пределу полосы частот записи, по максимальному напряжению на выходе усилителя воспроизведения. В магнитофонах с универсальным усилителем правильное положение записывающей головки подбирается- путем 406 чп-ю Рис. Х.22. Схема снятия частотной характеристики усилителя записи.
записи и воспроизведения такой же частоты при разных положе- ниях головки. Установка оптимального тока высокочастотного подмагничивания. Для определения оптимального тока подмагничивания произво- дят несколько контрольных записей сигнала с частотой 1000 Гц при различных токах подмагничивания. Во время воспроизведения контрольных записей следят за выходным напряжением усилителя воспроизведения (по прибору или на слух). Ток подмагничивания, при котором запись обеспечивает наибольшее выходное напряжение при воспроизведении, является оптимальным. В магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения оптималь- ный ток подмагничивания можно устанавливать непосредственно при записи сигнала. Установленное значение оптимального тока подмагни- чивания следует измерить для того, чтобы можно было конт- ролировать его в процессе эксплуатации магнитофона. Ток подмагничивания измеря- ется при отсутствии тока зву- ковой частоты таким же спо- Рис. Х.23. Схема снятия частот- ной характеристики сквозного ка- нала запись — воспроизведение в магнитофоне с универсальным усилителем. собом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22). Частотная характеристика сквозного канала запись — воспроизве- дение в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения снимается непосредственно в режиме записи. На вход усилителя записи через резистор» сопротивление которого равно выходному сопротивлению источника сигнала, подается по- стоянное по величине напряжение различных частот и измеряется напряжение на выходе усилителя воспроизведения. В магнитофонах с универсальными усилителями вначале запи- сываются различные частоты по схеме, представленной на рис. Х.23, при неизменной величине напряжения на выходе звукового генера- тора, а затем воспроизводится запись и измеряются напряжения на выходе усилителя для разных частот. Неравномерность частотной характеристики сквозного канала не должна превышать величин, приведенных в табл. Х.1. Нормальный ток в цепи стирающей головки устанавливается после размагничивания головок и стальных деталей на верхней панели лентопротяжного механизма. Для этого вначале записы- вают сигнал чистого тона с частотой 400 Гц на предварительно раз- магниченную типовую ленту. Уровень намагниченности ленты должен в два раза превышать максимальный. Затем выполненную запись стирают, причем подбирают такой ток в цепи стирающей го- ловки, при котором обеспечивается заданный уровень ее размагни- чивания (за один проход). Этот ток и является нормальным током стирания. Величину тока стирания определяют* измеряя лампо- вым вольтметром падение напряжения на непроволочном резисторе (около 10 Ом), включенном в разрыв заземленного конца обмотки магнитной головки.
Глава XI ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ § 1. Гальванические элементы и батареи, их основные характеристики Электродвижущая сила определяется химическими свойствами активных материалов (электролита и электродов) и не зависит от их размеров. Температура элемента почти не влияет на величину э, д. с. Только при температурах, близких к температуре замерза- ния электролита, э. д. с. элемента резко снижается. Замерзшие элементы восстанавливаются после отогревания. Напряжение элемента или батареи измеряется при замкнутой внешней цепи, т. е. под нагрузкой. Оно зависит от э. д. с. батареи Е, внутреннего сопротивления элемента или батареи RBH и тока на- грузки /н: U = Е - /н/?вн. При разряде элемента или батареи различают начальное, сред- нее и конечное напряжения. Среднее напряжение определяется по кривым зависимости напряжения при разряде от времени. Конеч- ное напряжение зависит от свойств элемента и условий эксплуа- тации. Внутреннее сопротивление элемента складывается из сопро- тивлений электролита, электродов и сепараторов (прокладок между электродами). Чем меньше внутреннее сопротивление элемента, тем больше может быть разрядный ток при заданном напряжении на нагрузке. Емкость элемента или батареи определяется количеством элек- тричества, отдаваемого при определенных условиях разряда. Если ток разряда остается постоянным в течение всего разряда, то емкость может быть выражена произведением где /р — ток разряда, A; t — время разряда, ч. Если сила тока изменяется в процессе разряда, пользуются средним значением тока, определяя его как среднее арифметичес- кое токов в начале и в конце разряда. При указании емкости эле- мента или батареи должны указываться условия разряда (вели- чина сопротивления нагрузки, температура и напряжение в конце разряда). Емкость элемента или батареи будет больше при мень- шем токе разряда, при разряде с меньшими перерывами, при более высоких температурах окружающей среды, а также при более низком значении напряжения, до которого разряжается элемент или батарея. 408
Удельные характеристики представляют собой отношения ем- кости, мощности и энергии элемента или батареи к их объему или весу. Эти характеристики дают возможность оценить источник тока по его весу или объему. Саморазряд элементов или батарей является вредным процес- сом, приводящим к снижению емкости и преждевременной порче элементов. Саморазряд происходит независимо от того, работает или не работает элемент на нагрузку. При повышении температуры саморазряд увеличивается. При выборе элементов следует обращать внимание на дату их изготовления, так как элементы сохраняют свои характеристики только в течение определенного срока, указываемого в паспортных данных или на этикетке. Сохранность элементов или батарей характеризуется временем, в течение которого все показатели элемента или батареи изменя- ются в пределах, оговоренных в технических условиях. Маркировка гальванических элементов и батарей. Обозначение старых типов гальванических элементов или батарей включает систему, конструкцию, назначение, температурную стойкость, напряжение и емкость или длительность работы. Первые цифры указывают напряжение, следующие за ними буквы — назначение, систему и в некоторых случаях конструкцию, например: ПМЦ — приборная марганцево-цинковая, РЦ — ртутно-цинковая, НВМЦ — накальная воздушная (деполяризация) марганцево- цинковая, СТМЦ — слуховая телефонная марганцево-цинковая, АМЦГ — анодная марганцево-цинковая галетная. '- Строчные буквы «х» или «у» указывают температурную стойкость «холодостойкие» или «универсальные». При отсутствии этих букв — «летние». Строчная буква «п» в конце обозначает, что выводы ба- тареи расположены на контактной панели. Следующие за буквами цифры обозначают: для марганцево- цинковых элементов и батарей — емкость или, если за ними стоит буква «ч», число часов работы; для остальных — типоразмер. Марганцево-цинковые элементы являются самыми распростра- ненными сухими элементами. Они изготовляются в четырех моди- фикациях: стаканчиковые, галетные, чашечные и пуговичные. Из отдельных элементов собирают батареи. Положительным электродом марганцево-цинкового элемента служит двуокись марганца, отрицательным —металлический цинк. Электролит состоит из раствора соли или щелочи с добавкой напол- нителей для получения густой массы. Токоотводом положитель- ного электрода является угольный стержень. Э. д. с. сухого марганцево-цинкового элемента находится в пре- делах 1,3—1,6 В, внутреннее сопротивление в зависимости от раз- меров элемента и степени его разряда может составлять от 0,1 до 10 Ом. Температурные интервалы работоспособности элементов и батарей с солевым электролитом (раствор хлористого аммония) следующие' Сухие элементы Сухие батареи Летние от —20 до +60° С Летние от —20 до +60° С Холодостойкие от —40 до -Ц0° С Холодостойкие от —50 до -f-40° С Универсальные от —40 до +60° С Универсальные от —50 до -J*#° С 409
* В скобках указано старое обозначение типа. ** Для элементов типов 286, 314, 316, 326 при сопротивлении нагрузки для остальных типов — при сопротивлении нагрузки, указанном для режима Элементы и батареи с солевым электролитом отличаются боль- шим сроком сохранности, однако уступают элементам и батареям со щелочным электролитом по удельным характеристикам. Пуговичные элементы типа МЦ отличаются меньшими габар^^ тами и весом, большим сроком сохранности и применяются для пи- тания миниатюрной аппаратуры. Основные данные малогабаритных марганцево-цинковых эле-* ментов и батарей приведены в табл. XI. 1. Зарядка марганцево-цинковых элементов и батарей произво- дится асимметричным переменным током. Заряжать можно эле- менты с солевым или щелочным электролитом любой концентра- ции, но не слишком разряженные и не имеющие повреждений цинко- вых электродов. В пределах срока сохранности, установленного для данного типа элемента или батареи, можно производить много* кратное F—8 раз, а иногда и больше) восстановление работоспо- собности. Зарядка сухих батарей и элементов производится от специаль- ного устройства, позволяющего получить зарядное напряжение необходимой формы. Схемы таких устройств для зарядки батарей типов КБС-л-0,50 и КБС-х-0,70 приведены на рис. XI. 1, а, б. В схеме на рис. XI.1, а параллельно германиевому вентилю включен резистор. При этом зарядный ток приобретает асимметричную 410 Основные данные малогабаритных марганцево-цинковых элементов и батарей Характеристики в режиме „ непрерывного разряда иапрЯ" жение гарантий- Продолжи- Тип* чале НЫЙ ср0К тельность чале ХраНения, работы **, ч Сопротив- Конечное Раз мес. __ ление донечное ряда, нагрузки, напряже- В до после ом ние' в хране- хране- ния ния 283 286 314 316 326 332 A,ЗФМЦ-0,25) 336 343 373 «Марс» 374 376 МЦ-1к МЦ-2К МЦ-Зк МЦ-4к 3336Л (КБС-Л-0,50) 3336У (КБС-Х-0,70) «Крона ВЦ»
Таблица XI.l — — — — 010X22 5 60 48 010X44 10 75 60 300 0,9 014X38 15 130 100 014x50 20 260 150 016X50 25 1,5 1,1 021X37 30 3,5 2,8 021X60 45 4,15 3,3 к n_P 026X50 52 18 11,5 5 °'7° 034X61 115 21,5 12 034x75 130 28 18 034X91 165 — — — - 016X6,6 4 — — — — 021X4,4 8 — - — — 026X8,4 15 — — - — 030X9,4 22 3,5 2,8 15 2,25 63X22X67 150 3,5 2,8 15 2,25 63x22X67 150 60 — 900 5,5 16X26X49 40 50 Ом; для элементов 332, 336, 343, 373, 374, 376 — при сопротивлении 10 Ом; непрерывного разряда. а Рис. XI. 1. Схемы заряда: а, б — гальванических батарей; <?—» аккумуляторов. форму. Лампочка накаливания используется в качестве. стабили* затора тока и индикатора оконча- ния зарядки. В конце зарядки лампочка гаснет или ее накал 0 резко уменьшается. В схеме на рис. XI.1, б заряжаемая батарея включена через две параллельные цепочки с вентилями и резисторами. Асимметрич- ный ток заряда получается вследствие различия сопротивлений резисторов. Окончание заряда определяется по прекращению роста напряжения на батарее. 411 Характеристики в режиме прерывистого разряда Продолжительность ГабзритнБ!е Масса,- р# работы**, ч „ ,г размеры, мм не более р * Сопротивле- Конечное v v ние нагрузки, напряжение, до после Ом в хранения хранения
Число витков вторичных обмоток трансформаторов зарядных устройств выбирается так, чтобы выходное напряжение превышало номинальное напряжение батареи на 50—60%. . Время зарядки батареи с помощью описанных устройств должнэ быть достаточно большим A2—16 ч). Зарядная емкость должна быть примерно на 50% больше номинальной емкости батареи. Ртутно-цинковые элементы отличаются высокой удельной энер- гией, постоянством напряжения в процессе разряда, хорошим ис- пользованием активных материалов и высокой механической проч- ностью. Они широко используются для питания аппаратуры на транзисторах. Активная масса положительного электрода элемента состоит из окиси ртути с добавкой графита. Отрицательный электрод изго- товлен из порошка цинка с небольшим количеством ртути, Электро- литом служит раствор едкого калия (КОН) и окиси цинка. Актив- ная масса положительного электрода запрессована в стальной корпус, отрицательного — в крышку. Между электродами поме- щена фильтровальная бумага, пропитанная электролитом, а между корпусом и крышкой — резиновое кольцо. Корпус и крышка слу- жат одновременно токоотводами. Э. д. с. ртутно-цинкового элемента равна около 1,3 В. G повы- шением температуры емкость элементов возрастает. При увеличе- нии разрядного тока эта зависимость проявляется более резко. Если элементы эксплуатируются в прерывистом режиме, то вели- чины предельных токов, при которых емкость равна номинальной, значительно повышаются, особенно при низких температурах. Таблица XI.2 Основные данные ртутно-цинковых элементов При напряжении на конце разряда 0,9 В. 412 Начальное характеристики Условия разряда Интервал рабочих темпера- тур, °С Размеры, мм Гип Напряжение, В При сопротив- лении внеш- ней цепи, Ом Емкость. | А • ч I Гарантийная сохран- ность, мес. Продолжи- тельность* . ч Сопротивле- ние внешней цепи. Ом от до Диаметр Высота Масса* р РЦИ РЦ13 РЦ15 РЦ31 РЦ32 РЦ53 РЦ55 РЦ57 РЦ59 РЦ63 РЦ65 РЦ73 РЦ75 РЦ82Т РЦ83 РЦ83Х РЦ84 РЦ85 РЦ85Х РЦ93 РЦ89У
Промышленность выпускает пять серий элементов, различаю щихся по конструкции и области применения: пуговичные (РЦ53, РЦ55, РЦ63, РЦ65, РЦ73, РЦ83, РЦ85), пуговичные с двойными корпусами (РЦ82, РЦ84), цилиндрические (РЦ57, РЦ59, РЦ93), миниатюрные (РЦ11, РЦ13, РЦ25, РЦ31, РЦ32) и холодостойкие (РЦ83х, РЦ85х). Основные данные этих элементов приведены в табл. XI.2. где U3 и Up — средние значения напряжений во время заряда и разряда. Кадмиево-никелевые аккумуляторы применяются для питания малогабаритной радиоаппаратуры. Основным рабочим веществом положительного электрода таких аккумуляторов являются гидрат- ные формы окислов никеля, а отрицательного электрода — метал- лический кадмий и гидрат окиси кадмия. Электролит — раствор щелочи — не принимает участия в химических процессах образо- вания тока и является лишь носителем кислорода или ионов с поло- жительного электрода на отрицательный. Аккумуляторы допус- кают заряд и разряд большими токами, не боятся кратковременных коротких замыканий и могут долго находиться в разряженном состоянии. Существуют следующие разновидности кадмиево-нике- левых аккумуляторов: герметичные дисковые, герметичные цилин- дрические и герметичные аккумуляторы в прямоугольных кор- пусах. Герметичные дисковые аккумуляторы являются наиболее рас- пространенным видом кадмиево-никелевых аккумуляторов. Основ- ные данные дисковых аккумуляторов приведены в табл. XI.3. Номинальная емкость аккумуляторов, указанная в таблице, обес- печивается при разряде номинальным током. При увеличении тока разряда емкость аккумулятора уменьшается. Э. д. с. свежезаря- женного дискового аккумулятора составляет 1,35 В. Среднее напря- жение при разряде 1,2 В. Конечное напряжение разряда определяет потребитель исходя из допустимого уменьшения напряжения, обес- печивающего номинальный режим работы аппаратуры. Обычное конечное напряжение разряда равно 1 В. При глубоком разряде до 0,7 В аккумулятор отдает дополнительно лишь 6% номинальной емкости. Коэффициент отдачи по емкости—50%, по энергии — 42%. Температурный диапазон работы дисковых аккумуляторов 412 § 2. Малогабаритные аккумуляторы Основные характеристики аккумуляторов такие же, как и галь- ванических элементов (см. § 1). Дополнительно вводятся понятия коэффициентов отдачи. Коэффициент отдачи по емкости т)е выражается соотношением где /р и ^р — ток и время разряда; /3 и t3 — ток и время заряда. Коэффициент отдачи по энергии выражается соотношением
Таблица XI.3 Основные данные герметичных дисковых аккумуляторов составляет 5—35° С. Допускается разряд в диапазоне температур от —5 до +50° С, однако при этом не гарантируются электрические показатели и срок службы. При температуре —10° С аккумуляторы отдают в среднем 50—60% номинальной емкости. Если уменьшить ток разряда по сравнению с номинальным, то емкость аккумулятора при отрицательных температурах повышается. Аккумулятор, раз- ряженный при температуре ниже нуля, способен отдать дополни- тельную емкость после оттаивания. В течение срока службы диско- вых аккумуляторов их емкость уменьшается. По ТУ допускается снижение емкости после половины срока службы на 20% номиналь- ной. Саморазряд дисковых аккумуляторов при хранении в заря- женном состоянии в течение 30 суток составляет 18%. Особенностью эксплуатации дисковых аккумуляторов является необходимость заряда их слабыми токами порядка 10% номинальной величины (по емкости). Заряд большим током может привести к раздутию аккумулятора и потере им герметичности. Дисковые аккумуляторы допускают 100%-ный перезаряд по емкости. Герметичные цилиндрические аккумуляторы отличаются от дисковых конструкцией, температурным диапазоном работы (от *—10 до +35° С) и сроком службы A00—300 циклов заряд — раз- ряд в зависимости от типа аккумулятора и режима его работы). 'Основные данные герметичных цилиндрических аккумуляторов приведены в табл. XI.4. Емкость цилиндрических аккумуляторов повышается при уменьшении тока разряда. Зарядка должна произ- водиться малым током (из расчета получения номинальной емкости за 10—15 ч). Коэффициент отдачи по емкости — 70%. Герметичные аккумуляторы в прямоугольных корпусах по характеристикам не отличаются от цилиндрических аккумуля* торов. Основные данные их приведены в табл. XI.5. Серебряно-цинковые аккумуляторы характеризуются сравни* тельно большой удельной емкостью и очень малым внутренним сопро* тивлением. Отрицательные электроды аккумуляторов спрессованы из смеси окиси цинка и цинковой пыли на токоотводе, изготовлен- ном из серебряной проволоки. Положительные электроды спрессо- 414 Номи- Рекомен- Нормаль- Продол- Размеры, мм нальная дуемый ИЬ1Й ток житель- Масса* Тип емкость, ток заряда, ность г А . ч разряда, мА заряда, диа. Вы_ МА ' метр сота Д-0,02Д Д-0,03Д Д-О.05Д Д-0,06 Д-0.08Д Д-0.1 Д-0Д25Д Д~0,2Д Д-0.25 Д-0,ЗД Д-0.5Д Д-0,ЗД 7Д-0.1 ЮД-0.25
Таблица Х1.4 Основные данные герметичных цилиндрических аккумуляторов ' При разряде до напряжения I В. Для аккумуляторов, разряженных до напряжения 1 В. * Для аккумуляторов, разряженных до напряжения 1 В. ваны из серебряного порошка. Сепараторы изготовлены из целло- фана. Электролитом служит раствор химически чистого (марка ЧДА) едкого калия (КОН) плотностью 1,4. Сосуды изготовляются из прозрачных и полупрозрачных пластмасс, что обеспечивает возможность контроля уровня электролита без вывинчивания пробок. Напряжение серебряно-цинкового аккумулятора в начале разряда составляет 1,88 В, в течение примерно третьей части общего времени разряда снижается до 1,5 В и далее остается почти постоян- ным. Коэффициент отдачи по емкости составляет около 100%, по энергии — около 85%, саморазряд в течение 6 мес. — около 30%, срок службы — 35—50 циклов заряд —..разряд. Аккумуляторы нормально работают в интервале температур от —30 до +50° С. В режимах кратковременного разряда они могут работать и при более низких температурах (до —59° С) благодаря саморазогреву. При температурах ниже —10° С емкость аккумуляторов уменьша- ется по сравнению с номинальной. Внутреннее сопротивление серебряно-цинковых аккумуляторов очень мало, поэтому они могут работать в кратковременных режи- 415 Тип Номи- наль- ная ем- кость, А • ч Условия разряда гт ДЛН" ДЛИ' Яоминаль- тель. ТоК) тель. диа_ вы- ный ток, ность* мА ность**, метр сота мА ч ч Условия Размеры, мм заряда Масса, р А5 А 2 А4 НФ4 НФ6 117 ЦНК-0,2 ЦНК-0,45 ЦНК-0,85 ЗЦНК-0,2 Таблица XI.5 Основные данные герметичных аккумуляторов в прямоугольных корпусах Номиналь- Рекомен- Условия заряда Размеры, мм ная дуемый Мас- Тип емкость, ток Ток, Длитель- Вы- Дли- Ши- са» А • ч разряда, мд ность*, ч сота на рина г КНГ-0,35Д КНГ-0.7Д КНГ-1,0Д КНГ-1,5
мах разряда (при больших токах разряда). Однако при этом сокра« щается срок службы. Величина емкости от режима разряда не за- висит. Серебряно-цинковые аккумуляторы чрезвычайно чувствитель- ны к перезаряду и загрязнению электролита. При заряде батарей необходимо контролировать напряжение каждого аккумулятора особенно в конце заряда. Во избежание выхода из строя батареи нельзя допускать глубокого разряда отдельных аккумуляторов. Запрещается разряжать и заряжать аккумуляторы, соединенные параллельно. Схема включения аккумуляторов при зарядке приве- дена на рис. XI. 1, в. Добавлять электролит в аккумуляторы сле- дует после зарядки, когда его уровень максимален. Для этого можно использовать только химически чистый электролит. При отсутствии электролита можно доливать дистиллированную воду. Применение обыкновенной воды недопустимо. Основные данные серебряно-цинковых аккумуляторов приве- дены в табл. X 1.6 Таблица XI 6 * При десятичасовом разряде § 3. Преобразователи напряжения на транзисторах Преобразователи напряжения применяются в тех случаях, когда# для питания радиоаппаратуры требуются напряжения, более вы-' сокие по сравнению с напряжением источника питания (аккумуля- тора или бортовой сети). Для питания маломощной радиоаппара- туры используются транзисторные преобразователи постоянного 416 Тип Номинальное напря- жение, В Номинальная емкость4", А • ч j Нормальный разряд- ный ток, А Ток при пятиминут- ном разряде, А Нормальный заряд- ный ток, А Длина Ширина Высота Масса с электроли- том, кГ Размеры, мм СЦ-0,5 СЦ-1,5 СЦ-3 СЦ-5 СЦ-П СЦ-12 СЦ-15 СЦ-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 СЦ-100 СЦ-120 ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-45
напряжения. Основной их недостаток — чувствительность к изме- нениям температуры окружающей среды, достоинства — высокая надежность, сравнительно высокий к. п. д. G0—90%), устойчивость к механическим воздействиям. Преобразователи на транзисторах можно разделить на две груп- пы: без усиления и с усилением. Преобразователь без усиления состоит из генератора, выходное напряжение которого имеет прямо- угольную форму, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Преобра- зователь второй группы состоит из генератора и усилителя, повы- шающего мощность колебаний генератора. Генератор и усилитель питаются от общего источника, постоянное напряжение которого необходимо преобразовать. Рис. XI.2. Схемы генерато- ров для преобразователей напряжения: а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим кол- лектором. Недостатком преобразователей первой группы является сильная зависимость преобразованного напряжения от величины нагрузки. Такие преобразователи целесообразно применять при малых мощ- ностях преобразованного напряжения (до 20—30 Вт) в тех случаях, когда нежелательно усложнять схему. Преобразователи второй группы используются тогда, когда требуется значительная мощ- ность преобразованного напряжения (свыше 30—50 Вт) и при пере- менной нагрузке. В транзисторных преобразователях напряжения в настоящее время широко используются двухтактные схемы генераторов с трансформаторной связью. Транзисторы генераторов могут быть включены по схеме с общей базой, с общим эмиттером или с общим коллектором (рис. XI.2). Чаще всего применяется схема с общим эмиттером, при использовании которой можно получить большой к. п. д. при малых напряжениях источника питания. При высоких напряжениях источника питания B5—30 В) целесообразно включать транзисторы по схеме с общей базой, так как в этой схеме допусти- мое напряжение на коллекторе транзистора больше. Включение транзисторов по схеме с общим коллектором удобно тем, что при этом не требуется изолировать корпус транзистора (к которому присоединен коллектор) от шасси преобразователя. Для расчета преобразователя необходимо знать требуемое вы- ходное напряжение ?/2, номинальный ток нагрузки /2, напряжение источника питания и± и условия работы преобразователя. Если 41)
ожидается кратковременная перегрузка, должно быть задано так- же максимальное значение тока нагрузки, Напряжение источника питания лучше всего выбирать в пределах 12—20 В. При меньших напряжениях питания к. п. д. преобразователя будет меньшим. При напряжениях источника питания выше 20—25 В обратное напряжение на коллекторе может оказаться близким к максималь- но допустимому для транзисторов. Тип транзисторов выбирается по величине входного тока пре- образователя /j, который приблизительно равен максимальному току коллектора /к мако: где у\ — к. п. д. преобразователя. Обычно принимают ч\ = 0,65—0,90. Верхний предел относится к преобразователям значительной мощ- ности, нижний — к маломощным преобразователям при напряжении источника питания 2—4 В. Чаще всего (при мощностях от единиц до нескольких десятков ватт, напряжении источника питания 12— 20 В и рационально выбранной частоте) ц = 0,8. Вычисленная по приведенной формуле величина тока должна быть в полтора — два раза меньше допустимого тока коллектора Рис. XI.3. Схемы преобразователей напряжения по- стоянного тока: а — в общим эмиттером; б — с общим коллектором. (см. § 2 гл, IV). Допускается применять параллельное включение транзисторов. При этом нужно выбирать транзисторы с одинаковыми характеристиками и размещать параллельно соединенные тран- зисторы на одной пластине, служащей теплоотводом. В преобразо- вателях мощностью более 16—20 Вт транзисторы должны быть снаб- жены радиаторами (теплоотводами). Допустимое максимальное обратное напряжение транзисторов должно быть по крайней мере в два раза больше напряжения источника питания. Преобразователь напряжения, собранный по схеме, приведенной на рис. XI.3, а. рассчитывается следующим образом. 418
где Вт — максимальное значение индукции, Т. Для материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (например, пермаллой 50НП) и для тороидальных магнитопроводов из ферритов величину Вт можно считать равной индукции насыщения Bs. Для магнитопро- водов из электротехнической стали и пермаллоя Вт зависит от марки материала, типа магнитопровода и обычно определяется экспериментально. В некоторых случаях для определения Вт можно воспользоваться данными табл. XI.7. Тип магнитопровода можно выбрать по табл. III.9—III.11. 5. Определяется количество витков половины коллекторной обмотки 1. Определяется количество полупроводниковых диодов в каж- дом плече мостовой схемы выпрямителя г^е ^об —* допустимое обратное напряжение для выбранного типа диода. Полученное число округляется до целого в сторону увеличения. Допустимое значение среднего выпрямленного тока для данного типа диодов должно быть больше половины номиналь- ного тока нагрузки преобразователя. 2. Ориентировочно определяется величина входной емкости фильтра где/ — частота преобразования, Гц; р — допустимый коэффициент пульсаций, %; / — ток нагрузки, А. Если трансформатор преобразователя собирается на магнито- проводе из трансформаторной стали, частота преобразования выби- рается равной 1—2 кГц при мощностях до 100 Вт и 300^-400 Гц при больших мощностях. Для маломощных преобразователей (еди- ницы и один-два десятка ватт) при использовании ферритов частота преобразования может быть повышена до 4—5 кГц. Коэффициент йульсаций можно выбрать равным нескольким процентам. 3. Определяется габаритная мощность трансформатора 4. Для выбора типа и размеров магнитопровода трансформатора определяется произведение площади сечения Sc на площадь окна ^окн количество витков половины базовой обмотки 419
Таблица Х1.7 Значение индукции Вт для магнитных сплавов, из которых изготавливаются магнитопроводы Материал Марка Э42 Э44 50Н 79НМ 3310 50НП Толщина, мм 0,35 0,2 0,15-0,2 0,2 0,08 0,05 Тип магнитопровода Броневой Ш9 » Ш9 » Ш9 » Ш12 Ленточный разрезной Ш9 Тороидальный неразрез- ной Размеры магнитопровода, мм Толщина набора 5—18 » » 5—10 » » 4—15 » » 4-10 Ширина ленты 10 Диаметр внутренний 30; наружный — 40—60; ширина ленты 10 Среднее значение 0,85 0,9 0,77 0,74 1,0 1,45 количество витков выходной обмотки и резистора R2 R2 = Rl(Ui — \) Ом. Пример. Рассчитать преобразователь напряжения для авто- мобильного приемника А-17 (напряжение питания — 12,6 В, выходное напряжение — 240 В при токе нагрузки 70 мА). 6. Определяется среднеквадратическое значение токов в коллек- торной /к, базовой /б и выходной /в обмотках где а — коэффициент усиления транзисторов по току. 7. Определяются диаметры проводов обмоток где / — Ток в обмотке, А. 8. Определяется приблизительное значение мощности, выделяю- щейся на одном транзисторе, Рк = @,25 +0,0171/,)/к.мако. По величине Рк определяются размеры радиаторов (см. гл. IV). 9. Определяются ориентировочные величины сопротивления резистора R1 __ 240 . 0,07 _ 'к-макс— 126- 0,8 — ' Выбираем транзисторы типа П4В (табл. IV.26). 420
Рис. XI.4. Схема преобразователя напряже- ния постоянного тока с усилителем. На рис. XI.3, б приведена схема преобразователя напряжения, в котором транзисторы включены по схеме с общим коллектором. Такой преобразователь может отдавать мощность до 50 Вт. Транс- форматор выполнен на магнитопроводе типа УШ20Х20 из стали марки Э41. Магнитопровод собран вперекрышку. Обмотка / содер- жит 40X2 витков провода марки ПЭЛ 0,8; обмотка // — 50X2 вит- ков провода марки ПЭЛ 0,2; обмотка /// — 950 витков провода ПЭЛ 0,2 (для выходного напряжения 240—250 В). Преобразователь напряжения с выходной мощностью около 40 Вт можно собрать по схеме, приведенной на рис. XI.4. Такой 421 Выбираем магнитопровод типа УШИ х 14: 50кн = 2,25 см2; 1. Выбираем диоды типа Д7Д (табл. IV.5) Радиаторы не нужны.
преобразователь может кратковременно отдавать мощность до 100 Вт. Задающий генератор выполняется на транзисторах типа П203; можно применять также и другие транзисторы с максималь- но допустимым напряжением эмиттер — коллектор не менее 25В (например, транзисторы типов П20, П21, П25, П26). Трансформатор Tpl выполняется на тороидальном магнитопро- воде, изготовленном из пермаллоевой ленты (марка 50НП) толщи- ной 0,05 мм. Внутренний диаметр тороида 15, внешний 25, толщи- на 5 мм. Обмотки I n II наматываются проводом ПЭЛ 0,25, обмотки /// — проводом ПЭЛ 0,51. Обмотки / содержат по 60 витков, об- мотки // и /// #- по 10 витков. Трансформатор Тр2 выполняется на таком же магнитопроводе, как и трансформатор Tpl, но толщина тороида равна 10 мм. Об- мотки / содержат по 35 витков провода ПЭЛ 0,69, обмотка // — 350 витков провода ПЭЛ 0,25. Рис. XI.5. Схема преобразователя напряжения постоянного тока в переменное с частотой 50 Гц. Если на выходе преобразователя необходимо получить перемен- ное напряжение со стабильной частотой (например, для питания магнитофона или проигрывателя), в качестве задающего генера- тора целесообразно использовать обычный мультивибратор. Прак- тическая схема такого преобразователя приведена на рис. XI.5, Выходная мощность преобразователя — до 100 Вт. Трансформатор Tpl может быть выполнен на магнитопроводе из пластин Ш12 (сталь ЭЗЗО) при толщине набора 16 мм. Обмотки / содержат по 500 витков провода ПЭЛ 0,23, обмотки // — по 65 витков провода ПЭЛ 0,59. Обмотки наматываются в два провода, каждый из которых обра- зует отдельную секцию. В средней точке каждой обмотки соеди- няется конец одной секции с началом другой. Трансформатор Тр2 можно выполнить на магнитопроводе типа Ш32Х38, обмотка / содержит 50X2 витков провода ПЭЛ 1,4, обмотка // — 2100 вит- ков провода ПЭЛ 0,49. Способ намотки такой же, как и для транс- форматора Tpl. Если желательно получить близкую к синусоидальной форму выходного напряжения, последовательно о выходной обмоткой трансформатора следует включить конденсатор, емкость которого подбирается экспериментально в зависимости от характера нагруз- ки преобразователя. При подборе емкости следует контролиро- вать форму тока (а не напряжения!) на выходе преобразователя.
Глава XII ОБРАЗЦЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ЛЮБИТЕЛЬСКИХ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ § 1. Радиоприемные устройства Миниатюрные приемники и микроприемники Простейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать, используя минимальное количество радиодеталей, по схемам рис. ХИЛ и XII.2. Его конструктивное выполнение может быть самым различным. Все зависит от выбран- ных деталей и изобретательности радиолюбителя. В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена на рис. XII. 1, использованы всего один транзистор и один диод. Здесь применена фиксированная настройка на одну станцию, сигнал которой выделяется входным контуром L1CL Транзистор Т1 выполняет функции усилителя ВЧ и НЧ, диод Д1 — функции детектора. Магнитная антенна приемника C2Q01 Рис. ХИЛ. Схема простей шего рефлексного приемника (вариант I). Рис. XI 1.2. Схема простейшего рефлексного приемника (ва- риант II). состоит из плоского ферритового стержня длиной около 30 мм с на- мотанными на нем (внавал) катушками L1 и L2. Ктушка L1 содер- жит от 70 до 100 витков, a L2 — 15 витков провода ПЭЛШО 0,1. Высокочастотный трансформатор Tpl наматывают на ферритовое кольцо (диаметр кольца 10 мм, высота 2,5 или 5 мм); он имеет по 180 витков провода ПЭЛ0,1 в каждой обмотке. В качестве источника питания используется элемент типа Д-0,06. Вместо транзистора 156 NU70 в приемнике возможно приме- нение транзистора П403, при этом полярность источника питания и электролитического конденсатора следует изменить на противо- положную. В детекторе следует применить точечный диод Д9Е. 423
В схеме,'показанной на рис. XII.2 (второй вариант), транзис- тор 77 совмещает функции усилителя ВЧ и НЧ [33]. Сигнал ВЧ, снимаемый с антенного контура L1C1, через катушку связи L2 подводится к базе транзистора. Усиленный сигнал с ВЧ нагрузки (дросселя Др1) подается на детектор, выполненный на диоде Д/. Выделенный фильтром R2C4 НЧ сигнал снова вводится в базовую цепь транзистора через разделительный конденсатор Сб. Для НЧ сигнала нагрузкой в каскаде является резистор R3, величина кото- рого подбирается в зависимости от режима, в котором работает транзистор, что в конечном итоге определится напряжением источ- ника питания. Если напряжение этого источника 9 В, сопротивле- ние R3 равно 10 кОм, при уменьшении напряжения сопротивление резистора уменьшается. То же самое можно сказать и о выборе базового резистора R1, которым устанавливается режим всего каскада. Положительная обратная связь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора R4 и конденсатора С2. Величина этих элементов выбирается практически при наладке. Дроссель Др1, катушки L1 и L2 наматываются на ферритовые стержни диаметром 8 мм. Др1 имеет до 500 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1, Ы—80 витков и L2 — 8 витков провода диаметром 0,1 мм. Отвод в контурной катушке производится примерно от восьмого — десятого витка. В качестве транзистора 77 можно применить как р— п—р-тран- зисторы типов П403—П423, так и п—р—n-транзисторы типа КТ301. В последнем случае полярность источника питания и элек- тролитических конденсаторов меняется на противоположную. Диод ОА81 можно заменить на Д2Е или Д9Е. Простейшие рефлексные приемники прямого усиления на одном транзисторе описаны в [32] и [33]. Рефлексный супергетеродин на одном транзисторе и одном диоде (рис. XII.3) рассчитан на работу в средневолновом диапазоне [32]. Входной сигнал, выделенный контуром магнитной антенны, посредством катушки связи L2 вводится в базовую цепь транзистора 77, который совмещает в себе функции преобразователя и гетеро- дина (по высокой частоте). Напряжение гетеродина подается после- довательно с входным сигналом при помощи катушки связи L4. Разностная частота выделяется в контуре ПЧ L5C7. Вторичная обмотка контура ПЧ (L6) нагружена на детектор Д/, с нагрузки которого — переменного резистора R2 — продетектированное на- пряжение снова подается на базу транзистора 77. На этот раз тран- зистор работает как усилитель НЧ, а его нагрузкой служат сопро- тивления головных телефонов, зашунтированные емкостью конден- сатора С5, представляющего малое сопротивление для токов ВЧ. Все элементы этого рефлексного приемника взяты от обычного транзисторного карманного приемника: входной контур и контур гетеродина — средневолнового диапазона, контур ПЧ — контур усилителя ПЧ, работающего на детектор. Источник питания — три элемента типа Д-0,06 или батарея на 3,5 В от карманного фо- наря. Вместо транзистора 156 NU 70 возможно применение транзис- тора П403, при этом полярность источника питания и электролити- ческого конденсатора следует изменить на противоположную. В &ъ* текторе можно применить точечный диод Д9Е. 424
Рефлексный супергетеродин на одном транзисторе описан в [32]. Простой приемник с фиксированной настройкой, собранный по рефлексной схеме, предназначен для приема одной местной радио- станции. Принципиальная схема приемника показана на рис. XII.4. Оба транзистора G7 и Т2) используются для усиления как высокой, так и низкой частоты, благодаря чему удалось ток, потребляемый приемником от батареи, уменьшить до 1 мА. Магнитная антенна приемника выполнена на ферритовом стержне марки 600НН (Ф-600) диаметром 7 и длиной 40 мм. Катушка Ы содержит 70 витков провода ПЭЛ 0,1—0,12, L2 — 10 витков того же провода. При указанных намоточных данных катушек приемник может быть настроен конденсатором С1 на радиоволну длиной 250—300 м. Рис. XI 1.3. Схема рефлексного Рис. XI 1.4. Схема простого супергетеродина. приемника с фиксированной на- стройкой. Трансформатор Tpl наматывают на ферритовое кольцо марки 600НН (Ф-600) диаметром 8—10 мм. Первичная обмотка (I) содер- жит 60 витков, а вторичная (II) — 120 витков провода ПЭЛ 0,08. Все резисторы типа УЛМ. Конденсатор С1 типа КПК-М, С2 — МБМ, СЗ — ЭМИ, С4 — КДС или КЛС. Статический коэффициент усиления по току р транзисторов в пределах 20—100. Диод Д1 — любой точечный диод из группы Д9. Выключатель В1 — любой малогабаритный, в том числе самодельный. Прослушивание пере- дач ведется через головные телефоны. Все детали приемника, кроме телефона, смонтированы на гети- наксовой (или текстолитовой) плате размером 30X50 мм и толщиной 1 мм. При использовании малогабаритных деталей размеры прием- ника могут быть близкими к размерам спичечного коробка. Пример- ные размеры футляра приемника 12X32X52 мм. Футляр можно изготовить из листового органического стекла толщиной 1—1,5 мм. Налаживание сводится к установлению требуемого режима работы транзисторов и настройке контура магнитной антенны на волну желаемой станции. Первое осуществляется путем подбора сопротивления резистора R1 таким образом, чтобы миллиампер- метр, включенный в общую цепь питания приемника, показывал ток в пределах 1,0—1,2 мА. Настройка на станцию производится вращением ротора конденсатора С1. Если приемник настроить на радиостанцию не удается, то сле- дует изменить число витков катушки L1. Увеличивать число 425
витков этой катушки более чем до 200 нецелесообразно. Для приема длинноволновой станции надо параллельно конденсатору С1 под- ключать дополнительно слюдяной или керамический конденсатор емкостью 30—360 пФ. Конструкция приемника с фиксированной настройкой описана в [20]. Детский приемник, несмотря на свою простоту, имеет относи- тельно высокую чувствительность. На рис.XII. 5 приведена схема такого приемника. Транзистор 77 работает как рефлексный уси- литель. Для напряжения ВЧ нагрузкой его коллекторной цепи явля- V Рис. XI 1.5. Схема детского приемника. ется трансформатор Tpl, вторичная обмотка которого присоеди- нена к детектору на диоде Д1. Выделенное напряжение НЧ с на- грузки детектора вводится опять в базовую цепь транзистора 77, нагрузкой которого для напряжения НЧ будет на этот раз первич- ная обмотка трансформатора Тр2. Усиленное этим транзистором низкочастотное напряжение поступает в базовую цепь транзистора ТЗ, работающего в классе А. Коллекторный ток последнего доходит до величины 25 мА, а полезная мощность такого выходного каскада НЧ приблизительно 80 мВт. Число витков катушки контура Ы — 93, L2 — 7 витков про- вода типа ПЭЛШО 0,1. Использование проволочной внешней антенны значительно повышает чувствительность приемника. Вместо транзисторов, указанных в схеме, можно использовать транзистор типа П403 — в рефлексном каскаде, и транзистор типа МП40 — в выходном. Для сердечника ВЧ трансформатора Tpl можно исполь- зовать ферритовое кольцо диаметром 10 мм. Тогда первичная об- мотка этого трансформатора будет иметь 150 витков, вторичная — 25 витков провода ПЭЛШО 0,1. Низкочастотные трансформаторы Тр2 и ТрЗ могут быть применены от любого транзисторного прием- ника. Детский приемник описан в [12]. 426
Миниатюрный приемник на трех транзисторах собран по реф- лексной схеме, приведенной на рис. XII.6. Для приемной антенны использован ферритовый стержень длиной 45 мм. Катушка L1 со- стоит из 52 + 12 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15. Транзистор Т1 работает в каскаде усиления ВЧ сигнала и пред- варительного усиления НЧ. Сопротивление резистора R1 выбирают таким, чтобы получить наибольшее усиление. Положительная обратная связь, повышающая добротность контура, устанавливается выбором емкости конденсатора С4. Нагрузка по высокой частоте для этого каскада —дроссель L2 A00—200 витков провода ПЭЛЦ1О 0,1, намотанных на ферритовое кольцо диаметром 10 мм). Проде- тектированный сигнал о детектора на диодах Д1 и Д2 снова пода- ется на базу транзистора 77 и усиливается им. Нагрузка по низкой Т1ШТ152 Т2 0С71 T3 0C8W Рис. XI 1.6. Схема миниатюрного приемника на трех транзисторах. частоте этого каскада — резистор R3 (поскольку дроссель L2 пред- ставляет ничтожно малое сопротивление для тока низкой частоты). НЧ сигнал усиливается затем двухкаскадным усилителем на тран- зисторах 72, ТЗ. Транзистор первого каскада должен иметь возможно больший статический коэффициент передачи тока. Выбор транзисторов Т2, ТЗ по коэффициенту усиления некритичен. В первом каскаде приемника можно применить также транзистор ГТ309Д, а для последующих двух каскадов — ГТ109А или с лю- бым другим буквенным индексом. Диоды типа Д2 или Д9 с любым буквенным индексом. Миниатюрный приемник на трех транзисторах описан в [271. Громкоговорящий микроприемник можно собрать в футляре вели- чиной со спичечный коробок. Несмотря настоль малые размеры, он обеспечивает громкоговорящий прием местной радиостанции. Приемник собран по рефлексной схеме прямого усиления 2—V—3 (рис. XII. 7), содержащей четыре транзистора и один диод. В ка- честве громкоговорителя использован переделанный капсюль типа ДЭМИЫа. Все детали приемника малогабаритные. Для магнитной антенны использован ферритовый стержень марки 600НН (Ф-600) диаметром 7 мм и длиной 35 мм, сточенный на квадрат со сторонами 4 мм. Катушка L1 содержит 90 витков про- вода ПЭВ 0,12, a L2 — 10 витков того же провода. Намотка кату- шек — виток к витку. При указанных намоточных данных и 427
емкости конденсатора С1 470—510 пФ приемник может быть настроен на радиостанцию, работающую на волне длиной 1000—1100 м. Дроссель L3 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН (Ф-600) с внутренним диаметром 7 мм и содержит 200 витков про- вода ПЭВ 0,12. 77/740? Т2МП41 ТЗМП41 Т4МП40 Рис. XII.7. Схема громкоговорящего микроприемника. 12 ОСf075 ТЗ103NU70 Диффузородержатель громкоговорителя, имеющий форму рамки с размерами 37X50 мм (на всю внутреннюю площадь лицевой панели приемника), вырезан из деревянной линейки толщиной 3 мм. По периметру диффузо- родержателя закреплены кар- тонные планки сечением 2Х Х2 мм, пропитанные клеем БФ-2, к которым приклеен диффузор — полоска черной оберточной фотобумаги. Уст- ройство громкоговорителя, аналогичное примененному в этом приемнике,более подроб- но описано в [25]. Налаживание приемника сводится в основном к установ- ке режимов работы транзисто- ров, что достигается путем подбора сопротивлений резис- торов Rly R4 и R5. Перед налаживанием при- емника полезно вмонтировать в него нагрузочный резистор Рис. XI 1.8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах. детектора (на схеме показан пунктиром), создающий путь постоянной составляющей продетектированного сигнала. Громкоговорящий приемник описан в [37]. Рефлексный приемник на трех транзисторах. При сохранении основного построения схемы для ВЧ сигнала в этом устройстве транзисторы используются вторично для усиления НЧ сигнала, при- чем оконечный каскад нагружен на громкоговоритель (рис. XII.8). 428
ВЧ сигнал, снимаемый с ферритовой антенны (для подключения внешней антенны в приемнике предусмотрен соответствующий ввод), через катушку связи L2 подается на базу первого транзистора 77, включенного по схеме с ОЭ. Нагрузкой этого транзистора по ВЧ является высокочастотный трансформатор Тр2. Вторичная обмотка трансформатора подключена к детектору Д/, с нагрузки которого R5 продетектированный сигнал снова подается на базу 77. На этот раз нагрузкой транзистора Т1 будет каскад на транзис- торе Т2, включенный по схеме с ОК, что дает возможность полу- чить не только большое усиление по НЧ, но и низкоомный выход для следующего каскада. Рис. XI 1.9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0. Выходной каскад собран на транзисторе ТЗ (типа п—р—п) по схеме с ОЭ. Этот транзистор гальванически связан с предыдущими каскадами и имеет в качестве низкочастотной нагрузки автотранс- форматор Тр1> к части витков которого подключен громкоговори- тель Гр1. Антенная катушка L1 выполнена на ферритовом стержне дли- ной 110 мм проводом литцендрат 10x0,05. Число витков90. Катушка L2 имеет семь витков провода ПЭЛ 0,3. Трансформатор Тр2 намотан на ферритовом кольце диаметром 10 мм и имеет в первичной обмотке 120 витков и во вторичной 80 витков, намотанных проводом ПЭЛ 0,2. Сечение сердечника автотрансформатора Tpl 0,5 см2, обмотка I содержит 400 витков провода ПЭЛ 0,1, обмотка II — 60 витков провода ПЭЛ 0,4. Статический коэффициент усиления транзисторов 77, Т2 — 65—100, ТЗ — 130. Транзистор 77 (ОС170) можно заменить П403— П423, Т2 (ОС1075) — МП42 и П401, транзистор IQ3NU70 — МП 11 ЗА, в качестве диода можно применить Д9Ж. Рефлексный приемник на трех транзисторах описан в [34]. Приемник на микросхеме 1ММ6.0. Принципиальная схема прием- ника прямого усиления приведена на рис. XII.9, Микросхема пред- ставляет собой устройство, содержащее четыре кремниевых пла- нарных транзистора G7—Т4) п—р—/г-структуры Транзисторы микросхемы по своим параметрам в основном аналогичны транзис- торам ГТ311 и ГТ313 с любым буквенным индексом, значительно 429
превосходя последние по стабильности работы в рабочем диапазоне температур (от —20 до +50° С). Микросхема конструктивно оформ- лена в мегалло-полимерном корпусе с 12 штырьковыми выводами. Масса микросхемы 1,5 г, размеры со штырями 11,6X11,6X10 мм. Приемник содержит три каскада усиления ВЧ, диодный детек- тор, собранный по схеме удвоения, и два каскада усиления НЧ. Питается приемник от батареи 4,5 В, потребляя ток в режиме покоя не более 4 мА при номинальной мощности — 20 мА. Чувстви- тельность в диапазоне ДВ и СВ порядка 4—5 мВ/м. Усилитель ВЧ собран на транзисторах 77, Т2, ТЗ с гальванической связью между каскадами. Четвертый транзистор микросхемы использу- ется для предварительного усиления НЧ. Детектор приемника вы- полнен на диодах Д1 и Д2. Сравнительно малая величина нагрузоч- ного резистора R4 позволяет расширить динамический диапазон приемника по входному сигналу. В выходном каскаде применены обычные низкочастотные тран- зисторы. В приемнике могут быть использованы любые детали, жела- тельно малогабаритные: резисторы УЛМ-0,12, МЛТ-0,25, конденса- торы КЛС и ЭМ,трансформаторы унифицированные. Катушка вход- ного контура намотана на ферритовый стержень из материала 600НН, катушка L1 содержит 100 витков провода ПЭВ 0,2 на диапазон СВ и 300 витков — на диапазон ДВ. Число витков катушки L2 составляет 0,2 числа витков катушки L1. Приемник на микросхеме 1ММ6.0 и электрические параметры последней описаны в [29]. Карманные приемники Приемник в записной книжке является упрощенным вариантом выпускаемого промышленностью радиоприемника «Сюрприз» и имеет примерно такие же размеры. Приемник размещается в футляре, имеющем форму записной книжки с размерами 12Х85Х 122 мм, а размеры его платы с монта- жом составляют 6,5X65X110 мм. Приемник рассчитан на работу в диапазоне СВ, и его чувствительность достаточна для приема станций, удаленных на расстояние до 100—150 км. В качестве источника питания применены три аккумулятора типа Д-0,06, соединенные последовательно. Энергии батареи акку- муляторов хватает примерно на двенадцать часов непрерывной ра- боты приемника. Приемник собран по схеме прямого усиления (рис. ХИЛО). Он содержит магнитную антенну МА, двухкаскадный усилитель ВЧ на транзисторах 77 и Т2, детектор на диодах Д1 и Д2 и однокас- кадный усилитель НЧ на транзисторе ТЗ с микротелефоном Тлф типа ТМ—2М. Детали приемника должны быть малогабаритными: транзисторы 77 и Т2 типа ГТ310А, ТЗ — ГТ109А, а также с любыми другими буквенными индексами. Микротранзисторы типа ГТ310А можно заменить транзисторами П421 — П423 (П401—П403), а ГТ109А — транзистором МП40. В этом случае общая толщина монтажной платы приемника увеличится до 10—12 мм. Диоды Д1 и Д2 могут быть любые из группы Д9, резисторы — типа УЛМ или МЛТ-0,12; конденсаторы С2—С5 — типа КДС или КЛС; С6 и С8 — ЭМИ или ЭМ, К50-3; С7 — КЛС или МБМ. В качестве конденсатора 430
переменной емкости для настройки приемника применен подстроеч- ный конденсатор типа КПК-2 на 25—150 пФ. Для магнитной антенны использован плоский ферритовый стер- жень, сточенный на наждачном камне до размеров ЗХ 15Х 110 мм. Дроссель L3 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН (Ф-600) с внутренним диаметром 8 мм. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. ХИЛ. Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке. Выключатель питания самодельный, совмещенный с конденсат тором настройки. Монтаж деталей приемника выполнен на плате из фольгированного гетинакса печатным способом. Налаживание приемника сводится к установке требуемых режимов транзисторов по постоянному току путем подбора сопро- тивлений резисторов Rlt R3 и R5. Таблица ХИЛ Намоточные данные катушек к приемнику в записной Наименование Магнитная антенна Дроссель Обозначе- ние по схеме и L2 L3 Число витков 60—70 5—10 180 Провод ПЭЛШО 0,15-0,2 ПЭЛШО 0,15-0,2 ПЭВ-1 0,1 Конструкция приемника в записной книжке показана в [37]. Малогабаритный 2—V—2 приемник рассчитан на индивидуаль- ное прослушивание g помощью головного телефона программ мест- ных радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Чув- ствительность приемника по полю не хуже 10 мВ/м, номинальная выходная мощность около 5 мВт. Питание приемника осуществля- ется от одного дискового аккумулятора типа Д-0,1. Средний тон, потребляемый приемником от аккумулятора, около 5 мА. Продол- жительность непрерывной работы от свежезаряженного аккумуля- тора — 10—15 ч. Размеры приемника 84X48X20 мм. 431
Характерной особенностью схемы приемника (рис. XII.ll) является непосредственная связь между транзисторами его каска- дов. Двухкаскадный усилитель высокой частоты, собранный на транзисторах 77 и Т2, апериодический. С целью устранения отри- цательной обратной связи при сохранении достаточного усиления, а также для исключения межкаскадного разделительного конденса- тора нагрузочный резистор R2 транзистора 77 включен в его эмит- терную цепь, коллектор заземлен (через аккумулятор), а напряже- ние сигнала от катушки связи L2 подводится к участку база — эмиттер. Транзистор ТЗ (структуры п—р—п) является детектором и предварительным усилителем низкой частоты. Детектирование происходит на криволинейном участке его характеристики. Рабо- чая точка на этом участке характеристики устанавливается неболь- Рис. XII. 11. Схема малогабаритного 2—V—2 приемника. шим положительным смещением за счет падения напряжения на дросселе Др1. Дальнейшее усиление низкочастотного сигнала осуществляется каскадами на транзисторах Т4 и Т5. Выходной каскад усилителя низкой частоты нагружен на головной телефон типа ТМ-2А., Для устранения самовозбуждения и для коррекции в области высших звуковых частот между базой и коллектором транзистора Т5 включен конденсатор С4, создающий между этими электродами отрицательную обратную связь. В приемнике использованы резисторы Rl—R4 типа МЛТ-0,25; конденсатор С/ — от микроприемника «Космос» или «Рубин» (для увеличения емкости обе секции включены параллельно); конденса- торы С2 и С4 типа КТМ, СЗ — типа БМ. Транзисторы П401 можно заменить транзисторами П402, П403, П423; МП35 — любым мало- мощным транзистором структуры п—р—п, например МП37 или МП38; МП41 — аналогичными ему низкочастотными маломощ- ными транзисторами (МП39—МП42). Катушки Ы и L2 намотаны на бумажные каркасы и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Ка- тушка L1 содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, L2— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании прием- ника. Дроссель Др1 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков ПЭВ 0,12. 432
Корпусом приемника служит пластмассовый футляр для безо- пасной бритвы. Все детали приемника смонтированы на трех пе- чатных платах из фольгированного гетинакса толщиной 1—1,5 мм, которые размещены в имеющихся в корпусе трех отделениях.Кон- денсатор С1 укреплен на крышке корпуса. На боковой стенке кор- пуса просверлено отверстие для штеккера телефона. Налаживать приемник лучше всего на предварительно собран- ном черновом макете в вечернее время. Сняв с ферритового стержня катушку связи L2, проверяют режимы работы транзисторов по постоянному току. При необходимости коллекторные токи тран- зисторов устанавливают подбором резисторов Rl, R3 и R4. Затем надевают на ферритовый стержень катушку связи и подбором числа ее витков, а также смещением катушек по стержню добиваются Рис. XII. 12. Схема экономичного карманного приемника. устойчивой работы приемника во всем диапазоне частот. Если воз- никнет самовозбуждение приемника, то следует поменять местами выводы катушек L2. Возможно, придется, кроме того, экранировать высокочастотный дроссель Др1, обернув его бумагой с фольгой. Фольгу следует «заземлить». Конструкция приемника показана в [1]. Экономичный карманный приемник собран по схеме прямого усиления с рефлексным использованием первых двух транзисторов. Он рассчитан на прием местных и мощных удаленных станций, рабо- тающих в диапазоне волн 600—1700 м. Чувствительность приемника 10 мВ/м, номинальная выходная мощность не менее 30 мВт. Источ- ник питания—батарея напряжением 1,5 В. Принципиальная схема приведена на рис. XII.12. Катушки L1 и L2 магнитной антенны намотаны на ферритовый стержень Ф-600 длиной 70 мм. Контурная катушка L1 имеет 7 сек- ций по 50 витков в каждой, намотанных проводом ПЭЛШО 7X0,06 (можно применить и провод ПЭЛШО 0,12). Длина намотки каждой секции 4 мм, расстояние между секциями 2 мм. Катушка связи L2 размещена между третьей — четвертой и четвертой — пятой секциями контурной катушки и содержит 15—25 витков провода ПЭЛШО 0,12. В качестве С1 применен конденсатор переменной емкости чехословацкой фирмы «Тесла». 433
Высокочастотный трансформатор L3L4 намотан на ферритовое кольцо Ф-600 диаметром 8 мм. Катушка L3 содержит 60 витков, a L4 — 240 витков провода ПЭЛ 0,1. Согласующий трансформатор Tpl и выходной Тр2 использованы готовые (ТСМ и ТВМ), выпуска- емые промышленностью. Для самостоятельного изготовления при- водим их данные: Тр2 — обмотка I *— 2X450 витков провода ПЭВ 0,09; обмотка II — 80 витков ПЭВ 0,23; Tpl *- обмотка I — 2100 витков ПЭВ 0,06; обмотка II—2X290 витков ПЭВ 0,06. Сердеч- ники обоих трансформаторов набраны из стандартных пермаллое- вых пластин Ш4> толщина набора 6 мм. В приемнике применены два высокочастотных транзистора типа П414 и три низкочастотных транзистора П13. Первые из них можно заменить транзисторами П401—П403, П421—П422, вторые*- П14—П16, П39—П42. Рекомендуемые коэффициенты усиления по току F) транзисторов следующие: для 77, Т2 р = 40—80; для ТЗ р = 30—50; для Т4У Т5 р = 25—40. Режимы транзисторов по постоянному току указаны на схеме. Они устанавливаются подбором величин резисторов R3t R6, R9, При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, приемник не требует подгонки режимов. Если собранный приемник будет возбуждаться, то в первую очередь необходимо попробовать повернуть кольцо с катушками L3, L4 вокруг оси до прекращения генерации, а затем закрепить его в этом положении каплей клея БФ-2. Если эта мера не поможет, то нужно последовательно проделать следующие операции: поме- нять местами концы катушки L4; увеличить сопротивление резис- торов R1 и R3; поменять местами концы катушки L2. Для снижения нелинейных искажений в приемнике применена отрицательная обратная связь со вторичной обмотки Тр2 на эмит- тер ТЗ. Здесь необходимо опытным путем (по качеству звучания) установить, какой конец вторичной обмотки Тр2 следует подклю- чить к резистору R11. Подбором величины этого резистора можно установить и нужный тембр звучания. Для питания приемника может быть использован любой источ- ник питания с напряжением от 1,1 до 2 В, например элементы 1,3-ФМЦ-0,25; «316» и другие. Можно использовать и один элемент от батареи КБС-Л-0,5. Б режиме молчания приемник потребляет ток 3,5—4,5 мА. Экономичный карманный приемник описан в [2]. Простой в наладке транзисторный 3-V-4 приемник собран по схеме прямого усиления на 9 транзисторах с питанием от одной батареи КБС-Л-0,50. Он обеспечивает прием радиовещательных станций в диапазоне ДВ и СВ. Его чувствительность 4—5 мВ/м; ток, потребляемый от источника питания в режиме молчания, 5,5 мА$ максимальная выходная мощность 90 мВт. Принципиальная схема приемника изображена на рис. XII. 13. Несмотря на кажущуюся сложность схемы и применение в дан- ной конструкции большого количества транзисторов, вызванное тем, что автор использует их с малым коэффициентом усиления по току (Р не более 20), приемник довольно прост в налаживании. Наличие глубоких отрицательных обратных связей уменьшает вероятность самовозбуждения приемника и повышает надежность его работы. Усилитель высокой частоты собран на трех высокочастотны^ транзисторах с непосредственной связью между ними. Два первых каскада собраны по схеме с общим эмиттером. В целях термоста* 434
билизации оба каскада охвачены параллельной отрицательной об- ратной связью по постоянному току (через резистор R4). Третий каскад на транзисторе ТЗ выполнен по схеме эмиттерного повтори- теля. Для уменьшения вероятности самовозбуждения приемника поставлены #С-фильтры R3C3, R13C10. Детекторный каскад выполнен по схеме удвоения напряжения на диодах Д1Д2. Усилитель низкой частоты четырехкаскадный с непосредствен- ной связью между транзисторами. Последние два каскада выпол* нены по бестрансформаторной двухтактной схеме, не требующей подбора идентичных пар транзисторов в выходном каскаде. В УНЧ имеются две цепи отрицательной обратной связи. Основная цепь TSJ8 МП39 Т1ЛТЗЛ40! Т4,Т5МП39 Т7МП38 ТЗМП5В Рис. XII. 13 Схема простого в наладке приемника 3—V—4. через резистор R16 термостабилизирует схему усилителя и умень- шает искажения. Вторая через резистор R10 соединяет эмиттер транзистора Т5 с базой первого транзистора УНЧ — Т4. Кроме этого имеется положительная обратная связь по питанию через резистор R14, увеличивающая коэффициент усиления всего усилителя и повышающая его термостабильность. Контурная катушка L1 и катушка связи L2 наматываются на бумажные каркасы, которые можно свободно перемещать вдоль ферритового стержня марки 400НН длиной 109 мм, диаметром 8 мм. Катушка Ы намотана на два отдельных каркаса. На первом каркасе находится 75 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1 (лучше приме- нить литцендрат), на втором «- 125 витков провода ПЭЛ 0,1—0,2. В диапазоне ДВ используется вся катушка индуктивности, а в диа- пазоне средних волн — 75-витковая катушка. Катушка связи L2 содержит 6—10 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1 (окончательно число витков этой катушки подбирается при налаживании прием- ника). Намотка катушек рядовая, виток к витку. В качестве усилительных элементов в каскадах УВЧ можно использовать любые высокочастотные транзисторы. Транзисторы с наибольшим коэффициентом усиления по току C ставят в первый каскад G7), а с наименьшим — в третий (ТЗ). Указанные на прин- ципиальной схеме транзисторы в УНЧ можно заменить на любые низкочастотные. 435
В качестве диодов Д1—ДЗ можно применять любой диод из сепии Д9 Электролитические конденсаторы типа К50-6 или фирмы «Теслак Конденсатор переменной емкости типа КПЕ. Остальные — типа КЛС. Резисторы типа УЛМ. Налаживание приемника начинают с УНЧ. Отсоединив высоко- частотную часть приемника в точке а, выключают питание и под- бором резистора R15 устанавливают ток в точке б, равный 2—2,2 мА. Затем, подключив вольтметр к точке в и к плюсу источника пита- ния, с помощью резистора R14 добиваются показания прибора, равного половине питающего напряжения — 2,2 В. Восстановив цепь в точке а, подбором резистора R6 устанавли- вают ток в коллекторной цепи транзистора ТЗ в пределах 1,8—2 мА. При возникновении заметных искажений нужно последователь- но произвести следующие операции: поменять местами концы катушки связи L2; уменьшить количество витков катушки и уве- личить емкость конденсатора С9 до 0,022 мкФ. Конструкция приемника описана в [26]. Радиоприемник «Сюрприз» в записной книжке собран по супер- гетеродинной схеме на шести транзисторах и одном полупровод- никовом диоде. Он предназначен для приема на внутреннюю маг- нитную антенну программ радиовещательных станций, работаю- щих в диапазоне средних волн 186—570 м A605—525 кГц). Реальная чувствительность приемника не хуже 3 мВ/м, макси- мальная чувствительность не хуже 0,5 мВ/м. Избирательность по соседнему каналу не менее 12 дБ, по зеркальному каналу — не менее 20 дБ. Диапазон воспроизводимых частот 500—3000 Гц. Максимальная выходная мощность 100 мВт. Приемник питается от трех аккумуляторов типа Д-0,1 общим напряжением 3,6 В. Ток, потребляемый в режиме покоя, не более 12 мА. Габариты прием- ника (с записной книжкой) 135Х88Х 17 мм, масса 200 г. Принципиальная схема приемника показана на рис. XII. 14. Основная избирательность по соседнему каналу осуществляется двухконтурным фильтром ПЧ L4C7 и L5C8y являющимся нагруз- кой преобразователя, выполненного по схеме с совмещенным гете- родином на транзисторе 77. Число витков катушки связи L3 с гете- родинным контуром L3C16C56 и отвод от контурной катушки гете- родина выбраны так (табл. XII. 2), чтобы напряжение гетеродина было равномерным по всему диапазону и равным 100—120 мВ. Для обеспечения лучшей прямоугольности резонансной кривой двухконтурного УПЧ связь между контурами выбрана близкой к критической (расстояние между центрами катушек L4 и L5 состав- ляет 7,5 мм). Первый каскад УПЧ, собранный на транзисторе Т2 ,— апериодический, к нему подводится управляющее напряжение АРУ от нагрузки детектора R13 после подавления низкочастотных со- ставляющих модуляции фильтрующей цепью R12C10. Второй кас- кад УПЧ, собранный на транзисторе ТЗУ нагружен на широкопо- лосный контур L6C12 с полосой пропускания 35—40 кГц. Двухкас- кадный усилитель НЧ собран на транзисторах Т4—Т6 по схеме с бестрансформаторным выходом. Предварительный каскад УНЧ (Т4) — фазоинверсный и нагружен на первичную обмотку согла- сующего трансформатора Тр. Оконечный двухтактный каскад (T5t T6) — усилитель мощности — работает в режиме класса «АБ». Для устранения искажений типа «ступенька» в выходном сигнале, обусловленных нелинейностью начальных участков харак- теристик транзисторов, на базы Т5 и Т6 с делителя напряжения 436
77 ГТ309В Т2ГТ309В Рис. XII. 14. Схема приемника «Сюрприз». ТЗГТ309В Т6ГЛ08В
Намоточные данные катушек к приемнику «Сюрприз* Таблица XII.2 Наименование катушки Антенная Гетеродинная контурная Катушка связи ФПЧ-1 ФПЧ-П ФПЧ-Ш Обо- значе- ние по схеме и L2 и L4 L5 L6 L7 № выво- дов 1-2 2-3 1—2 2-3 4—5 1—2 3-4 4-5 1—2 3—4 Число витков 150 10 95 5 8 70 60 10 70 70 Марка и диаметр провод^ ПЭВТЛ 5X0,06 ПЭЛ 0,18 ПЭВТЛ 0,08 ПЭВТЛ 0,08 ПЭВТЛ 0,08 ПЭВТЛ 3X0,06 ПЭВТЛ 3X0,06 ПЭВТЛ 3X0,06 Индуктив- ность, мкГ 490 285—300 - 118 118 118 118 Доброт- ность 120-150 70—90 - 70—90 70—90 70-9Q 70—90 R18R15 через вторичную обмотку согласующего трансформатора подается небольшое (порядка 120—170 мВ) начальное напряжение смещения. Нагрузкой^усилителя мощности является высокоомный громко- говоритель типа 0,05 ГД-1 с отводом от середины обмотки звуковой катушки. Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя на частоте 1000 Гц — 60 Ом BX30 Ом). Диаметр громкоговорителя 40 мм, высота 9 мм. При номинальной мощности 50 мВт громкого- воритель развивает звуковое давление до 0,15 Н/м2. Детали и узлы приемника смонтированы на печатной плате. Намоточные данные катушек приведены в табл. XII. 2. Катушка L1 магнитной антенны намотана на каркас из прессшпана и раз- мещена на плоском ферритовом стержне из материала 700НМ; ее размеры 70X9X3 мм. Контурные катушки гетеродина и ФПЧ намотаны на односекционные полистироловые каркасы и поме- щены в ферритовые чашки из материала 1000НМ высотой 5,7 мм. Экранов катушки не имеют. Миниатюрный согласующий трансформатор Тр намотан на сердечнике из пермаллоевых П-образных пластин E0Н). Его пер- вичная обмотка содержит 1000 витков провода ПЭВТЛ 0,05, вто- ричная — 2X350 витков того же провода. В приемнике применены резисторы типа УЛМ, конденсаторы типов К10-7В, ПМ и электролитические конденсаторы типа К-50-6 (их можно заменить конденсаторами типа ЭМ или ЭМИ), регулятор громкости СПЗ-ЗД (применяется в приемниках «Нева», «Сигнал», «Юпитер», «Топаз-2»). Элементом настройки приемника служит миниатюрный сдвоен- ный блок конденсаторов переменной емкости, имеющий габариты 20X20X6 мм. Минимальная емкость секции 1,5—2 пФ, максималь* ная — 120 пФ. 438
Режимы транзисторов по постоянному току приведены в табл. XII. 3. При повторении конструкции в любительских усло- виях многие детали, примененные в промышленной модели прием- ника, могут быть заменены. Таблица ХН.З режимы по постоянному току транзисторов в схеме рис. XII.14 Напряжение на электродах транзисторов, В Обозначение транзисторов по схеме Т1 2,8—3,0 0,8—0,9 0,6-0,7 Т2 1,9—2,15 0,38-0,4 0,1—0,12 ТЗ 3,0—3,2 0,35-0,4 0,13-0,15 Т4 2,8—3,1 0,4—0,45 0,15—0,16 Т5, Т6 3,6 0,22—0,25 0 Примечание. Величины напряжений измерены между электродами транзисторов и плюсом источника питания тестером ТТ-3. Рекомендации по замене деталей приемника «Сюрприз» деталями других типов, имеющимися в продаже, и описание конструкции приведены в [13]. Рис. XII. 15. Схема малогабаритного синхродина. Малогабаритный синхродин (рис. XII. 15) предназначен для работы в любительском диапазоне 80 м. Однако при соответствую- щих данных катушек индуктивности его можно использовать и для приема на других диапазонах. Принцип действия синхродина основан на совместной работе балансного смесителя и синхронного детектора. Синхронный 439
детектор — это устройство преобразования частоты, на вход ко- торого подаются два одинаковых по частоте высокочастотных сиг- нала. Один из них представляет собой чисто синусоидальное колебание, другой сигнал промодулирован. На выходе устрой- ства получают напряжение низкой частоты, которой был промо- дулирован второй высокочастотный сигнал. Балансный смеситель — устройство преобразования частоты, с выхода которого можно снять напряжение ПЧ без применения избирательных контуров. Работа синхродина происходит следующим образом. Напряжение сигнала, снимаемое с входного контура L2C1, подается синфазно на вход балансного смесителя, собранного на транзисторах 77, Т2. Напряжение гетеродина, собранного на транзисторе Т5> снима- емое со вторичной обмотки L4L5 контура гетеродина, подается в противофазе в эмиттерные цепи транзисторов 77 и Т2 (на другой вход балансного смесителя). В результате преобразования на вы- ходе балансного смесителя среди других составляющих появятся две промежуточные частоты, отличающиеся одна от другой на двой- ную частоту модуляции. Для детектирования и выделения огибающей НЧ сигнала необ- ходим синхронный детектор, собранный на транзисторах ТЗ и Т4. Сигналы с промежуточной частотой подаются в базовые цепи тран- зисторов, один из которых включен по схеме с общим коллектором, другой — по схеме с общим эмиттером и которые соединены между собой по переменному току. Тем самым достигается сложение выде- ленной НЧ составляющей, тогда как ВЧ составляющие взаимно уничтожаются. С нагрузки синхронного детектора (резистора R12) НЧ сигнал подается на усилитель низкой частоты. Катушку входного контура L2 наматывают на ферритовый стержень диаметром 8 мм проводом ПЭЛШО 0,15. Число витков — 60 с отводом от шестого витка. Катушка связи с антенной имеет шесть витков того же провода. Катушку гетеродинного контура L3 D0 витков ) наматывают на каркас диаметром 8 мм с ферритовым подстроечным стержнем проводом ПЭЛ 0,25, катушки L4 и L5 имеют по шесть витков того же провода. В каскадах синхродина можно использовать отечественные транзисторы П403, П423, изменив при этом полярность питающего напряжения и электролитических конденсаторов на противополож- ную. Синхродин" описан в [36]. Приемник с детектором на составном транзисторе выполнен по схеме 2—V—2 (рис. XII. 16) и обеспечивает громкоговорящий прием на внутреннюю магнитную антенну радиовещательных стан- ций средневолнового диапазона. Более эффективно приемник работаете внешней антенной, с помощью которой в вечернее время суток возможен прием значительно удаленных станций. Максимальная выходная мощность приемника не менее 150 мВт. Источником питания служит аккумуляторная батарея типа 7Д-0,1. Транзистор 77 первого каскада приемника, включенный по схеме с общим эмиттером, обеспечивает основное усиление по высо- кой частоте. Переменный резистор R2 выполняет функцию регуля- тора чувствительности приемника. Транзистор Т2 второго каскада, включенный по схеме с общим коллектором, обеспечивает дополни- тельное усиление высокочастотного сигнала по мощности. Нагруз- кой этого каскада служит катушка L5 повышающего высокочастот- 440
ного трансформатора L5L6, посредством которого осуществляется связь его с детектором на составном транзисторе ТЗТ4. Детектор на составном транзисторе — наиболее характерная особенность этого радиоприемника. Детектирование высокочастот- ного сигнала происходит в эмиттерном р—/г-переходе транзистора Т4, служащего одновременно и предварительным каскадом усиле- ния низкой частоты. Транзистор ТЗ, включенный по схеме с общим коллектором, предназначен, в основном, для согласования детек- тора с выходом усилителя высокой частоты. Коэффициент передачи такого детектора значительно выше, чем у обычного диодного детек- тора, и мало зависит от напряжения входного сигнала, что особенно ST Рис. XII. 16. Схема приемника с детектором на составном транзис- торе. важно для приема слабых сигналов дальних радиостанций. Нагруз* кой детектора — предварительного усилителя низкой частоты -^ является первичная обмотка трансформатора Tpl. Усилитель мощности низкой частоты выполнен на транзисторах Т5 и Т6 по двухтактной схеме с трансформаторным выходом и на- гружен на малогабаритный электродинамический громкоговоритель Гр1 типа 0,21 ГД-1. В приемнике использованы в основном готовые детали, предна- значенные для карманных приемников. Катушки антенного кон- тура, высокочастотные трансформаторы и монтажная плата •—* самодельные. Катушка Ы магнитной антенны намотана виток к витку на плоский ферритовый стержень 400НН размерами 80X Х20ХЗ мм. Катушка связи L2 намотана поверх катушки L1 в сред- ней ее части. Катушки L3t L4 и L5, L6 высокочастотных трансформа- торов намотаны внавал на ферритовые кольца 600НН с внешним диаметром 10 мм. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XII. 4. С целью предотвращения самовозбуждения прием- ника по высокой частоте трансформаторы L3L4 и L5L6 необходимо экранировать. Экраны можно изготовить из медной фольги. Диа- метр экранов не менее 13 мм, высота 10 мм. 441
Детали приемника смонтированы на плате из фольгированного гетинакса размерами 79X59 и толщиной 1,5 мм печатным методом. Футляр приемника с внутренними размерами 104X64X24 мм взят из набора деталей для детского радиоприемника. Налаживание приемника сводится к подбору сопротивлений резисторов Rlt R3, R4 и R8 по токам, указанным в схеме. При этом регулятор чувствительности R2 следует отключить. При появлении в приемнике самовозбуждения необходимо несколько увеличить сопротивление резистора R4 или ослабить связь катушки L2 с ка- тушкой Ы магнитной антенны. Важное значение имеет полярность включения катушки связи L2. Опытным путем можно найти такое включение катушки L2, при котором между ней и магнитной ан- тенной возникает слабая положительная обратная связь, несколько сокращающая полосу воспроизводимых частот, но повышающая чувствительность и избиратель- ность приемника. Конструкция и оформление приемника с детектором на со- приведены Таблица XII.4 Щмоточные данные высокочастот- ных катушек приемника с детекто- ром на составном транзисторе Катушка по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 Число витков 60 1—2 160 180 55 220 Провод ПЭЛШО 7X0,07 ПЭЛШО 0,12 ПЭЛ 0 1 ПЭЛ 0,1 ПЭЛ 0,1 ПЭЛ 0,1 ставном транзисторе в [28]. Двухдиапазонный супергетеро- дин «Орленок» рассчитан для ра- боты в диапазонах длинных волн (ДВ) 735—2000 м D08—150 кГц) и средних волн (СВ) 187—571,2 м A605—525 кГц). Максимальная чувствительность 4 мВ/м. Избира- тельность по соседнему каналу, при расстройке на +10 кГц, не менее 16 дБ. Ослабление зеркального канала не менее 20 дБ. Промежуточная частота 465±2 кГц. Пита- ние приемника осуществляется от двух дисковых аккумуляторов типа Д-0,1, включенных последовательно. При этом номинальная выходная мощность составляет 40 мВт, а максимальная — 80 мВт. Коэффициент нелинейных искажений по всему тракту не превышает 8%. В приемнике предусмотрена возможность подключения телефо- на или дополнительного громкоговорителя (вместо основного). Принципиальная схема приемника приведена на рис. XII. 17. В целях уменьшения размеров приемника входные контуры диапа- зонов ДВ и СВ размещены на двух раздельных плоских стержнях из феррита марки Ф-600. Входной контур неработающего диапазона закорачивается переключателем П1б. Преобразователь частоты и гете- родин собраны на одном транзисторе 77 типа ГТ310А. Для вход- ного сигнала транзистор включен по схеме с общим эмиттером, а для сигнала гетеродина — по схеме с общим коллектором. Нагрузкой преобразовательного каскада является двухконтурный фильтр ПЧ (L10C15 и L11C17), который позволяет получить избиратель- ность по соседнему каналу до 20 дБ. Усилитель ПЧ двухкаскад- ный: первый каскад'— реостатный на транзисторе Т2 типа ГТ310Б, второй — нейтрализованный резонансный на транзисторе ТЗ типа ГТ310А. В качестве нагрузки второго каскада усилителя ПЧ ис- пользуется широкополосный контур с полосой пропускания около 50 кГц Связь контура с транзистором автотрансформаторная, с детектором — трансформаторная. Для автоматической регули- ровки усиления (АРУ) используется постоянная составляющая тока диода Д1. С помощью АРУ регулируется ток базы транзистора первого каскада усилителя ПЧ. 442
71 ГТЖ Т2Г7Ш rsmioA €21*8,2 Т4ГТ109В R1?100K Т5ГТЮ96 С275Ю П-17 ГТЮвВЦй) R15560 Переключать диапазоноб показан & поте кии д& Рис. XII. 17. Схема приемника «Орленок».
Таблица XII.5 Намоточные ванные катушек и трансформатора супергетеродина «Орленок» 262 Усилитель НЧ трехкаскадный. Его первый каскад собран на транзисторе ГТ109В (Т4), включенном по схеме с общим эмиттером. Второй каскад собран на транзисторе ГТ109Б (Т5). Этот каскад охвачен отрицательной обратной связью по переменному току через конденсатор С27. В выходном каскаде приемника применена мосто- вая бестрансформаторная схема, которая позволила получить номи- нальную мощность порядка 40 мВт при к. п. д. свыше 60% и при токе покоя не более 10 мА. Плечи моста выходного каскада образо- ваны транзисторами Т6 и Т7 (ГТ108В) и аккумуляторами питания Б1, Б2. В диагональ моста включен громкоговоритель Гр с сопро- тивлением звуковой катушки 6 Ом. Приемник собран в прямоугольном разъемном корпусе из цвет- ного ударопрочного полистирола, В приемнике применены: гром- 444
коговоритель типа 0.25ГД-2, миниатюрный двухсекционный блон конденсаторов переменной емкости C/150 пФ), резисторы типа КИМ и МЛТ, конденсаторы КД, КМ, МБМ и электролитические конденсаторы типа ЭМИ-3, переменный резистор R10 типа СПЗ-3. Катушки Ы—L4 входных контуров намотаны на секционирован- ные каркасы из полистирола, которые надеты на два плоских стержня из феррита Ф-600 с размерами 2,8X11X48 мм. Катушки контуров ПЧ и гетеродина помещены в ферритовые чашки из материала 1000НМЗ диаметром 6,1 мм. Сердечник согласующего трансформатора Тр набран из пермаллоевых пластин марки 79НМ, толщина набора 4 мм. Конструкция, схема соединения обмотон и намоточные данные всех катушек и трансформатора Тр приведены в табл. XII. 5. Карманный радиоприемник «Орленок» описан в [16]. Портативные и переносные приемники Приемник с повышенной чувствительностью. Транзисторные прием- ники прямого усиления обладают низкой чувствительностью, кото- рая для большинства из них не превышает 8—10 мВ/м. Это объяс- няется тем, что для сохранения эквивалентной добротности антен- ного контура при подключении его к транзистору с низкоомным входом (схема с ОЭ) необходимо выбирать коэффициент включения контура в транзистор в пределах 0,03—0,06, ослабляя тем самым входной сигнал в 15—25 раз. Этот недостаток, присущий подавля- ющему большинству транзисторных приемников, можно устранить, если первый каскад усилителя ВЧ выполнить по схеме с ОК, отлича- ющейся высоким входным сопротивлением. За счет повышения вход- ного сопротивления можно увеличить коэффициент связи в 3—5 раз, что эквивалентно повышению чувствительности приемника во столько же раз. Транзисторный приемник прямого усиления с высокоомным входом [46] имеет следующие основные электричес- кие параметры: реальная чувствительность в диапазонах ДВ и СВ — 2 мВ/м; максимальная выходная мощность около 150 мВт; полоса воспроизводимых частот 300—500 Гц; рабочий диапазон температур от —10° до +50° С; номинальное напряжение питания 9 В; потребляемый ток в режиме молчания 8—10 мА; в режиме максимальной громкости — 30—40 мА; работоспособность прием- ника сохраняется при значениях питающего напряжения в преде- лах 5—10 В. % * Принципиальная схема приемника приведена на рйс. XII. 18. ВЧ тракт представляет собой четырехкаскадный апериодический усилитель ВЧ. Входное сопротивление первого каскада в диапа- зоне частот до 1,6 МГц составляет, в зависимости от типа транзис- тора, 25—150 кОм. В целях стабилизации усиления по диапазону 2-й и 3-й каскады УВЧ охвачены отрицательной обратной связью по напряжению, которое снимается с коллектора транзистора ТЗ и через резистор R8 и конденсатор С4 подается в эмиттер Т2. Благо- даря применению отрицательной обратной связи частотная харак- теристика усилителя ВЧ практически равномерна в диапазоне частот от 150 кГц до 1,6 МГц. Все каскады усилителя ВЧ охвачены также отрицательной обратной связью по постоянному току, кото- рая снимается с резистора R5 в цепи эмиттера ТЗ и через катушку L2 подается в цепь базы 77. Эмиттерный повторитель на транзис- торе Т4 обеспечивает эффективную работу диодного детектора, соб- ранного по схеме удвоения напряжения, и позволяет наиболее 445
полно использовать усилительные свойства предыдущего каскада (ТЗ). Трехкаскадный усилитель низкой частоты собран на четырех транзисторах типа МП 16 по обычной схеме. Его чувствительность составляет 15—20 мВ. Приемник собран в корпусе трансляционного громкоговорителя «Юность». Магнитная антенна выполнена на стандартном круглом ферритовом стержне от приемника «Спидола». Для диапазона ДВ катушка L1 должна содержать 300 витков провода ПЭВ 0,09— 0,12, L2 — 70—80 витков провода ПЭЛШО 0,18—0,25; для диапа- зона СВ катушка L1 должна иметь 66 витков провода ЛЭШО 7X0,07, L2 — 16—20 витков провода ПЭЛШО 0,2—0,3. Катушки наматы- ваются в один слой на каркасы из плотной бумаги. Катушка L2 рас- полагается поверх LU примерно в середине. Трансформаторы Tpl Рис. XII. 18. Схема приемника с повышенной чувствительностью. и Тр2 стандартные от карманных приемников. Все резисторы, за исключением R23, типа МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25; резистор R23 типа УЛИ-0,5, либо проволочный. Электролитические конденсаторы типа К53- 1а, остальные керамические типа КМ. Конденсатор пере- менной емкости С1 — чехословацкой фирмы «Тесла». Вместо тран- зисторов П416 можно применить П402, П403, П422, П423, а вместо МП16 — П14, П15, П41, П42 и другие с аналогичными парамет- рами. Диоды Д18 можно заменить любыми другими точечными германиевыми диодами, например Д1, Д2, Д9чс любым буквенным индексом. Налаживание приемника в основном состоит лишь в проверке номинальных значений постоянных напряжении на электродах транзисторов, приведенных на принципиальной схеме. Чувстви- тельность приемника можно при необходимости снизить. Для этого сопротивление резистора R19 следует уменьшить до 400—500 Ом или уменьшить число витков катушки связи L2. При использовании приемника в зоне слабого приема его чувствительность можно несколько улучшить. В этом случае сопротивление резистора R8 нужно увеличить до 20—33 кОм, a RJ9 — до 2—2,4 кОм. Для стабильной работы в режимах максимальной чувствитель- ности каскады усилителя ВЧ полезно заключить в П-образный металлический экран из листовой латуни или алюминия толщиной 0,2—0,5 мм. 446
Конструкция приемника повышенной чувствительности пока- зана в [46]. КВ—СВ приемник из доступных деталей представляет собой переносный двухдиапазонный супергетеродин, предназначенный для громкоговорящего приема местных и дальних радиостанций, работающих в диапазонах коротких B5-—50 м) и средних A85—550 м) волн. Промежуточная частота — 465 кГц. В диапазоне коротких волн прием осуществляется на выдвижную телескопическую антенну длиной около 90 см. Чувствительность приемника в диапазоне КВ составляет 50—100 мкВ, избирательность по соседнему каналу *— не менее 20 дБ, по зеркальному каналу — не хуже 16—20 дБ. В диапазоне средних волн прием осуществляется на внутреннюю магнитную антенну. Чувствительность составляет 0,3—0,5 мВ/м, избирательность по соседнему каналу — 20—24 дБ, по зеркаль- ному каналу — не менее 23—26 дБ. Приемник собран на семи транзисторах распространенных типов (П403 — i шт., П402— 3 шт., МП41 — 3 шт.) без какого-либо предварительного отбора их по параметрам. Питание осуществля- ется от гальванических батарей с начальным напряжением 9 В. Работоспособность приемника сохраняется при снижении напря- жения питания до 4,5 В, Потребляемый ток при минимальной гром- кости составляет 8—-10 мА, при максимальной — до 30—40 мА. Одного комплекта питания, состоящего из шести элементов «316», включенных последовательно, хватает на 40—50 часов работы, а двух батарей типа КБС-Л-0,5, также включенных последователь- но, — на 80—100 ч. Выходная мощность 100 мВт. Корпус приемника изготовлен из цветного органического стекла. Внешние его размеры — 260Х 160X70 мм, масса с комплектом пи- тания — около 1 кг. Как видно из принципиальной схемы (рис. XII. 19), приемник имеет преобразователь частоты с совмещенным гетеродином по схеме с общим коллектором, собранный на транзисторе 77, двух- контурный полосовой фильтр ПЧ, трехкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т2, Т5, Т7, нагруженный на динамический громко- говоритель Гр. Стабилизация напряжения начального смещения разовых цепей осуществляется с помощью диодов Д4, Д5 и одного транзистора Т5. Особенность преобразователя частоты заключается,\в том, что фильтр ПЧ включен в коллекторную цепь транзистора 77 не пол- ностью, а частично, с помощью катушки связи L7. Это способствует более устойчивой работе преобразователя частоты. Кроме того, обе катушки полосового фильтра ПЧ заключены в индивидуаль- ные экраны, а связь между ними осуществляется конденсатором небольшой емкости С15. Полосовой фильтр такой конструкции имеет незначительное поле рассеяния, что также улучшает устой- чивость работы тракта ПЧ. Этой же цели служит и конденсатор С12, включенный между коллектором 77 и нулевым проводом. Детектор выполнен по двухтактной схеме с закрытым входом. По сравнению с однотактным детектором он лучше использует энергию сигнала ПЧ и равномерно нагружает контур оконечного каскада усилителя ПЧ. Для повышения устойчивости работы приемника в цепь питания транзистора 77 введен развязывающий фильтр R2C11 и подключен бумажный конденсатор С26 @,03 мкФ), который служит для нейт- рализации действия паразитной индуктивности электролитического конденсатора С28. 447
Й2560 Н$*Юк Переключатель показан д положит НВ Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.
В приемнике применены в основном стандартные детали. Само- дельными являются лишь высокочастотные катушки входных и гетеродинных контуров, монтажная плата, верньерное устройство и корпус приемника. Транзисторы Т2—Т4 могут быть типа П401 — П403, П420—П423. Транзистор 77 рекомендуется применить типа П403, П403А или П423, в крайнем случае — П402 или П422. Тран- зистор Т5 может быть типа П13Б или П14—П16, П39Б, П40—П42 (МП40—МП42), а Т6, Т7 — МП40— МП42, П14—П16, П25, П26 с различными буквенными индексами. Диоды Д1—Д6 должны быть германиевыми, точечными, типа Д2Б—Д2Ж или Д9В—Д9Е. Конденсаторы С2, С7, С12, С15 типа КД-la или КТ-2а; С8 типа КСО на 390 пФ + 10%; С5, СП, С13, С25, C3J, С32 типа КД-2 (КДС) или К ЛС; С18, С49, С20, С22, С23У С26, С27 типа БМ-2 или КБГ-И на 0,02—0,03 мкФ; С14, С16, С21, С24 типа ПСО или КТК-М, КСО-2в на 1000 пФ ±10%. Электролитические конден- саторы типа КЭ-la или К50-3, ЭМ, «Тесла». Конденсатор С29 может иметь емкость в пределах 3,0—15,0 мкФ. Все остальные электро- литические конденсаторы — не менее 10,0—20,0 мкФ. Рабочее напряжение конденсаторов С17, С28, СЗО может быть 4—6 В, остальных — не менее 10 В. Подстроечные конденсаторы СЗ, С4, С6, СЮ типа КПК-1 или КПК-м на 6—25 или 8—30 пФ. Блок конденсаторов переменной емкости (КПЕ) типа «Тесла». Переключа- тель диапазонов стандартный, ножевого типа. Низкочастотные трансформаторы Tpl и Тр2 — трансформаторы для карманных приемников, выпускаемые школьным заводом «Чайка». Возможно применение аналогичных трансформаторов от приемников «Сокол», «Селга». Телескопическая антенна от приемников «Спидола», «Суве- нир», «Соната». Постоянные резисторы типа УЛМ или МЛТ-0,5, или ВС-0,25. Переменный резистор R10 типа ТК-Д или фирмы «Тесла» на 5—10 кОм, совмещенный с выключателем питания. Катушки L/, L2 входного контура диапазона КВ и гетеродин- ная катушка L5 намотаны на два цилиндрических каркаса, снаб- женных подстроечными сердечниками типа СЦР-1. Такие каркасы применяются в контурах ПЧ телевизоров «Рубин», «Знамя» и др. Катушка L6 помещена в броневой сердечник типа СБ-la от ФПЧ приемников «Рекорд-53» или «Родина-52». Катушки L3> L4 вход- ного контура СВ намотаны на бумажный каркас длиной 30 мм, свободно перемещающийся по ферритовому стержню диаметром 7—8 мм и длиной 140 мм. Катушки фильтров ПЧ (L7—L14) исполь- зуются готовые, от приемника «Селга». Их можно изготовить само- стоятельно; для этого потребуется четыре броневых сердечника из феррита 600НН (Ф-600), с подстроечными сердечниками диа- метром 2,8 мм и длиной 12 мм, пластмассовой арматурой и металли- ческими экранами. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XII. 6. Монтаж приемника выполнен на плате из текстолита (гетинакса) толщиной 1,5—2,0 мм. Подробное описание конструкции и методики налаживания приемника из доступных деталей приведено в [4]. Портативный СВ—ДВ приемник прямого усиления выполнен па шести транзисторах с использованием доступных деталей. Без каких-либо переключений он перекрывает диапазон радиоволн от 300 до 2000 м. Диапазон может быть смещен в сторону более корот- ких волн. Прием осуществляется на внутреннюю магнитную ан- тенну либо на внешнюю антенну с заземлением.Чувствительность приемника в первом случае — около 10 мВ/м, во втором — 300 — 449
Намоточные данные Обозна- чение по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 Число витков 15 1.5 55 5 2+3+Ю 2+3+70 Таблица XII.6 катушек к приемнику из доступных деталей Марка и диаметр провода ПЭЛШО 0,4 ПЭЛШО 0,2 ПЭЛШО 0,12 ПЭЛШО 0,12 ПЭЛШО 0,4 ПЭЛШО 0,12 Обозна- чение по схеме L7 L8 L9 L10 ш L12 из U4 Число витков 50 70 70 4 70 4 65 НО Марка и диаметр провода ПЭЛШО 0,1 ЛЭВ 5X0,06 ЛЭВ 5X0,06 ПЭЛШО 0,1 ПЭ5-2 0,1 ПЭЛШО 0,1 ПЭВ-2 0,1 ПЭЛШО 0,1 Примечание. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра. 500 мкВ, Возможно использование штыревой телескопической антенны. Приемник питается от батареи из четырех элементов типа «343» или «373», соединенных последовательно. Ток, потребля- емый приемником от батареи: при минимальной громкости около 10 мА, при максимальной громкости — 30 мА. Срок службы такой Рис. XI 1.20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого уси- ления. батареи составляет соответственно 300 и 100 ч. Максимальная вы- ходная мощность около 100 мВт, она может быть увеличена до 150 мВт, если приемник питать от батареи напряжением 9 В. Прием- ник сохраняет работоспособность при снижении напряжения батареи до 3 В. Внешние размеры корпуса приемника: 60Х150Х Х255 мм, масса с источником питания около 1 кг. Принципиальная схема приемника (рис. XII. 20) включает маг- ии гную антенну МА, усилитель ВЧ на транзисторах 77 и Т2, детек- тор на диодах Д1 и Д2 и усилитель НЧ на транзисторах ТЗ—Т6, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр1 мощностью 0,5—1 Вт. Двухсекционный блок КПЕ позволяет при тех же намо- точных данных катушек изменять диапазон принимаемых волн» 450
На рис. XII. 21 показаны схемы трех вариантов включения секций КПЕ. Каждый диапазон может быть несколько смещен в ту или другую сторону изменением положения катушек L1 и L2 на феррито- вом стержне. Стабилизированное смещение на базы транзисторов 77 и Т2 подается с делителя напряжения, составленного из резис- тора R13 и диодов Д4—Д6. Здесь используется свойство диодов мало изменять напряжение при прохождении через них тока более 0,6—0,8 мА. Стабилизированное смещение подано на «заземленный» провод, поэтому «плюс» батареи не заземляется. Связь между тран- зисторами 77 и Т2 непосредственная, что позволяет упростить и улуч- шить систему стабилизации. Для устранения отрицательной обрат- ной связи по ВЧ через резистор R3 эмиттер транзистора Т2 соеди- нен через конденсатор С7 с «заземлением». Детектор выполнен на диодах Д1 и Д2, включенных по схеме с закрытым- входом. Резистор R6 является одновременно нагрузкой детектора и регуля- тором громкости. Связь усилителя ВЧ с детектором осуществля- ется через конденсатор Сб. Усилитель НЧ с двухтактным выходным Рис. XI 1.21. Варианты включения секций конденсатора переменной ем- кости (КПЕ) в схеме рис. XI 1.20: а — для перекрытия диапазона волн от 300 до 2000 м; б — для диапазона от 250 до 1500 м; в — для диапазона от 200 до 1100 м. каскадом работает на транзисторах различной проводимости: р— п—р (ТЗ, Т5) и п—р—п (Т4> Т6). Автотрансформаторный выход позволяет существенно улучшить работу приемника от частично разряженной батареи, а также повысить экономичность приемника в целом. Транзисторы 77 и Т2 типа П423 можно заменить транзисторами типов П401— П403, П422. Хорошие результаты дают транзисторы типов П416, FT309 с любым буквенным обозначением. В усилителе НЧ можно использовать любые низкочастотные маломощные транзисторы соответствующей проводимости: р~-п^-р — МП40—МП42; п-^р—п — МП38. В оконечном каскаде желатель- но применить транзисторы с более высоким коэффициентом усиления по току р. Диоды Д1-^Д6 должны быть точечными, германиевыми. Пригодны диоды типов Д9Б— Д9Е и Д2Б— Д2Д. Переменный резистор R6 с выключателем питания Ы типа ТК или ТК-Д на 5—10 кОм. Постоянные резисторы на мощность рассеяния 0,125— 0,5 Вт (УЛМ-0,12, МЛТ-0,25, МЛТ-0,5). Номиналы резисторов могут отличаться от указанных на схеме в пределах +10%. Блок конденсаторов переменной емкости — КПЕ фирмы «Тесла» ем- костью 5—380 пФ. Конденсаторы постоянной емкости: С4, С6 типа КЛС, БМ-2 емкостью 0,01—0,05 мкФ или КДС на 6800 пФ С5, С7 и С8 — типа БМ-2, МБМ или КЛС емкостью 0,033—0,05 мкФ. Конденсатор СЗ типа КТК-la или самодельный емкостью 6,8— 10 пФ. Электролитические конденсаторы типов ЭМ, К50-3 фирмы «Тесла» на рабочее напряжение не менее 6 В. Их номиналы могут быть в пределах: С9, СЮ, С12 — от 10 до 30 мкФ, СП — от 3 до 20 мкФ, С13 и С14 — от 20 до 100 мкФ. Автотрансформатор Ampl имеет сердечник из пластин Ш8—-Ш10, толщина набора 8—10 мм (пригодны сердечники согласующих трансформаторов трансляцион- ных громкоговорителей). Обмотка автотрансформатора содержит 451
220 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,27—0,35. Отводы сделаны от 40 и 120-го витков. Громкоговоритель электродинамический, напри- мер типа 0,5ГД-10 D,5 Ом) или 1ГД-18 F,5 0м). Можно также при- менить громкоговоритель типа 0,5ГД-14 B8 Ом). Включают его без автотрансформатора, непосредственно между эмиттерами транзис- торов Т5 и Т6 и общей точкой конденсаторов С13 и С14. Магнитная антенна состоит из ферритового стержня 400НН или 600НН диамет- ром 7—8 мм и длиной 140 мм, на котором размещен подвижный бумажный каркас с катушками Ы и L2. Катушка Ы содержит 60 + 60 витков, L2 — 5 витков провода ПЭЛШО, ПЭЛ или ПЭВ 0,12—0,14. В случае применения резисторов с номиналами, отли- чающимися от указанных, режимы работы транзисторов можно скорректировать подбором величин сопротивлений резисторов R1 (для транзистора 77), R3 (для транзистора Т2) и R7 (для транзис- торов ТЗ—Т6). Кроме того, коллекторные токи транзисторов Т5 и Т6 можно изменить, шунтируя диод ДЗ дополнительным резис- тором на 300—500 Ом. Особенности конструирования и наладки портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления подробно описаны в [5]. Портативный супергетеродин. Приемник прямого усиления, описанный выше (схема рис. XII. 20), можно превратить в супер- гетеродин, работающий в одном из радиовещательных диапазонов. Чувствительность такого приемника улучшится с 10 мВ/м до 0,5— 1 мВ/м, а избирательность по соседнему каналу — с 6—8 дБ до 16—20 дБ. Максимальная выходная мощность останется прежней, равной примерно 100 мВт, но она может быть увеличена до 150 мВт за счет повышения напряжения источника питания до 9 В. Рис. XI 1.22. Схема портативного супергетеродина. Принципиальная схема части приемника, претерпевшей изме- нения в связи с превращением приемника прямого усиления в супер- гетеродин, показана на рис. XII.22. Нумерация вновь введенных деталей продолжает нумерацию деталей исходного приемника (рис. XII.20). Высокочастотная часть супергетеродина содержит преобразователь частоты на транзисторе 77, усилитель промежу- точной частоты (ПЧ) на транзисторах 77 и Т2, а также детектор на диоде Д1. Усилитель низкой частоты и стабилизатор смещения остаются без изменений, поэтому на схеме они не показаны. Но- выми в этом варианте приемника являются: транзистор 77, ка- тушки L3—L9 и конденсаторы С15—С22. Кроме этого изменены намоточные данные катушки L1 контура магнитной антенны, ка- 452
тушки связи L2 и изменено включение резисторов R2, R4 и конден- сатора Сб. Преобразователь частоты выполнен по схеме с совмещенным гетеродином. Сопряжение настроек контуров магнитной антенны и гетеродина производят с помощью подстроенных конденсаторов С15 и С17, конденсатора С16 и подгонкой индуктивности катушки L3. На схеме указаны номиналы сопрягающих конденсаторов для диапазона СВ. Для диапазона ДВ параллельно конденсатору СП следует подключить дополнительный конденсатор емкостью 33 пФ, а емкость конденсатора С16 должна быть уменьшена до 180 пФ. Для выделения сигналов ПЧ на выходе преобразователя установлен фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), состоящий из резонансных контуров L5C19 и L6C21, настроенных на частоту 465 кГц и свя- занных между собой конденсатором малой емкости С20. Связь ФСС с преобразователем частоты осуществляется через катушку L4, зашунтированную для частот гетеродина конденсатором С18, Отфильтрованный сигнал промежуточной частоты подается на вход усилителя ПЧ через катушку связи L7. Во избежание воздей- ствия нежелательных паразитных наводок катушки фильтров заключены в экраны. Усилителем ПЧ является бывший двухкаскад- ный усилитель ВЧ приемника прямого усиления, в котором роль нагрузки транзистора Т2 второго каскада (вместо резистора R2) выполняет резонансный контур L8C22, настроенный на промежу- точную частоту. Усилитель ПЧ охвачен автоматической регулиров- кой усиления (АРУ). Транзистор П423 (Т7) может быть заменен транзисторами П401—П403, П422. Конденсаторы, входящие в резонансные контуры, могут быть: С19, С21 и С22 — типа KCO-i, KCO-2, КЛС, ПМ-1 с допуском не более +10%, а С16 и С18> кроме того,— конденсато- рами типа КПК-1 с максимальной емкостью 25—30 пФ. Катушки L1 и L2 следует перемотать с учетом выбранного диапазона волн. Их данные указаны в табл. XII.7. Фильтры промежуточной час- Таблица XII.7 Намоточные данные катуиек к портативному супергетеродину Обозначе- ние по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 Число витков СВ 55 6 2+4+70 ДВ 180 12 3+5+10 50 70 70 4 или 7 65 110 Провод ПЭЛШО 0,1 ПЭЛШО 0,1 ПЭЛ 0.1 ПЭЛШО 0,1 ЛЭВ 5x0,06 ЛЭВ 5x0,06 ПЭЛШО 0,1 ПЭВ-20,1 ПЭЛШО 0,1 Примечание - ФПЧ-1 — красная точка ФПЧ-И или ФПЧ-Ш—ко- ричневая или желтая точка ФПЧ-IV — белая точка 453
тоты (ФПЧ) стандартные, от приемника «Селга». Все ФПЧ разли- чают по цветным меткам, нанесенным на каркасы катушек (см,табл. XI 1.7). Выводы выходных катушек (в нашем приемнике «- L5, L7 и L9) легко определить по небольшим пластмассовым штифтам, выступающим на каркасах вблизи выводов этих катушек. Намо- точные данные ФПЧ приведены в табл. XII.7. Катушка гетеро- дина L3 намотана на пластмассовый каркас, размещенный в бро- невом сердечнике из карбонильного железа типа СБ-12а (СБ-1а). Возможно также применение унифицированного каркаса (двух- или трехсекционного) с ферритовыми сердечниками марки 600НН (от ФПЧ ламповых приемников). Данные этой катушки определя- ются выбранным диапазоном и указаны в табл. XII. 7. Работоспособность преобразователя частоты можно проверить по результатам измерения постоянного напряжения на эмиттере транзистора 77. В исправном преобразователе соединение базы Рис. XI 1.23. Структурная схема радиоаппаратуры автолю- бителя с междублочными соединениями. транзистора с общим проводом (на «землю», но не на «плюс» пита- ния) должно уменьшать это напряжение на 0,1—0,2 В. Если изме- нений напряжения нет, то необходимо проверить правильность включения выводов катушки и отсутствие обрывов или замыканий во всем гетеродинном контуре (L3C2C16C17). Работоспособность усилителя ПЧ и приемника в целом можно проверить по приему сигналов местной станции. При этом подстроечные сердечники кату- шек и роторы подстроечных конденсаторов ставят в среднее поло- жение и, вращая ручку настройки (регулятор громкости должен быть при этом в положении максимума), добиваются хотя бы самого тихого приема. После этого сердечниками подстраивают фильтры ПЧ, начиная с детекторного, ориентируясь по наибольшей громко- сти звучания. Затем устанавливают границы диапазона и производят сопряжение входного и гетеродинного контуров. Работа схемы, конструкция и методика сопряжения входного и гетеродинного контуров подробно описаны в [6]. Радиоприемник автолюбителя. Комплект аппаратуры, рекомен- дуемый автором этой конструкции,— один из простых, доступных многим автолюбителям путей решения проблемы радиофикации автомобиля. Второе достоинство — экономичность: от батареи аккумуляторов приемник потребляет вчетверо меньше энергии, 454
чем фирменный транзисторный автомобильный приемник. Таким приемником можно пользоваться на стоянке практически неог- раниченное время. Третье преимущество — возможность слушать передачи не только в автомобиле, но и вне его. Достоинством приемника прямого усиления с фиксированной настройкой явля- ется простота управления, что минимально отвлекает водителя во время движения автомобиля. Комплект радиооборудования (рис. XI 1.23) состоит из переносного супергетеродина фабричного производства, самодельного транзисторного приемника прямого усиления (ВЧ •+• Д), транзисторного усилителя низкой частоты (УНЧ) с выходной мощностью 2 Вт и блока питания, в корпусе которого размещен громкоговоритель (БП + Гр). В городе и его окрестностях используется всегда только приемник прямого усиле- ния, а в дальних поездках и на привалах — переносный Антенна 71A403 72П403 i__ гдд супергетеродин. Блок пи- тания, громкоговоритель и УНЧ общие для обоих приемников. Переносный приемник может быть любым, важно лишь, чтобы он был рассчи- тан на питающее напряже- ние 9 В и имел гнездо для подключения внешней ан- тенны. Соединение его с блоком питания и УНЧ осуществляется четырех - контактным разъемом с гибким шнуром. Во время работы в автомобиле прием- ник питается от автомобиль- ной батареи аккумуляторов. От этой же батареи можно под- заряжать внутреннюю батарею приемника. Приемник прямого усиления (рис. XI 1.24) состоит из входной цепи L7, Cl> С2, СЗ, L2, двухкаскадного апериодического усили- теля ВЧ на транзисторах 77 и Т2, высокочастотного трнсформа- тора L3L4 и диодного детектора Д. В приемнике имеется АРУ, осуществляемая путем подачи постоянной составляющей с детек- тора на базу транзистора 77 через фильтр R5C4. Соединение прием- ника прямого усиления с УНЧ и БП производится четырехкон- тактным разъемом. Катушки Ы и L2 наматываются на сердечник типа СБ-За или СБ-4а. Катушка Ы имеет 100 витков провода ЛЭШО 7X0,1, а катушка L2 —• 6 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15. Ка- тушки L3 и L4 наматываются на ферритовое кольцо 600 НН с внеш- ним диаметром 10—12 мм; L3 содержит 100 витков, a L4 — 200 вит- ков провода ПЭЛШО 0,1. В качестве конденсатора настройки С2 используется блок конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком от транзисторного приемника. Параллельное соеди- нение секций блока позволяет перекрывать диапазоны длинных и средних волн без переключателя диапазонов. По желанию авто- любителя приемник может быть с фиксированными настройками на местные радиовещательные станции. В этом случае во входной контур вместо конденсатора переменной емкости С2 следует поста- вить переключатель с набором конденсаторов постоянной емкости, параллельно каждому из которых подключается подстроечный Рис. XI 1.24. Схема самодельного при- емника прямого усиления к комплек- ту автолюбителя. 455
конденсатор емкостью 8—30 пФ. Коэффициент усиления по току р транзистора 77 может быть в пределах 50—100, транзистора Т2 — в пределах 30—60. Режимы работы транзисторов указаны на схеме (рис. XII. 24). Антенна приемника может быть штыревой. Но проще, а часто и лучше (громче прием) использовать в качестве антенны навесной багажник на кузове автомобиля или удаленный от двигателя бам- пер, надежно изолированный от кузова. Усилитель низкой частоты (рис. XII.25) имеет два каскада предварительного усиления G7, T2) и двухтактный оконечный каскад (ТЗ, Т4) с бестрансформаторным выходом. Связь между Рис. XII.25. Схема усилителя низкой частоты к комплекту автолюбителя. предварительным и оконечным усилителями осуществляется с по- мощью трансформатора Тр. Первые два каскада усилителя термо- стабилизированы за счет межкаскадных связей по постоянному току, а термостабилизация оконечного каскада обеспечивается диодами Д1 и Д2. Все каскады усилителя охвачены глубокой отри- цательной обратной связью по переменному току (цепочка C6C5R11). Трансформатор Тр усилителя наматывается на Ш-образный сердечник с площадью сечения керна 1,5—2,0 см2 (подойдет сер- дечник от согласующего трансформатора трансляционного громко- говорителя). Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ 0,1, а обмотки На и Пб — по 480 витков провода ПЭВ 0,14. Можно также использовать переходной трансформатор от «Спидолы», сделав раздельные выводы от его вторичных обмоток. Коэффициент усиления по току C транзисторов 77 и Т2 не менее 40. Транзисторы ТЗ и Т4 должны иметь одинаковые параметры и устанавливаться на теплоотводах — алюминиевых пластинах толщиной 2—3 *мм и площадью не менее 15 см2. Теплоотводы обязательно изолируют от корпуса. Блок питания (рис. XII.26), в корпусе которого располагается и громкоговоритель, состоит из фильтра ДрС2 и стабилизатора напряжения 9 В для питания приемников, Диод Д1 играет роль 456
реле обратного тока, предупреждая возможность разряда батареи переносного приемника через цепи блока питания. Если с массой автомобиля соединен «плюс» аккумуляторной батареи, блок питания монтируется по схеме рис. XII. 26, а, если «минус», то — по схеме рис. XII.26, б. Дроссель фильтра можно намотать на таком же сер- дечнике, как и трансформатор усилителя низкой частоты, проводом ПЭВ 0,65—0,8 до заполнения каркаса. Сопротивление звуковой катушки постоянному току громкоговорителя — 4—6 Ом. Все соединительные проводники комплекта, в том числе ввод антенны, для защиты от помех, создаваемых системой зажигания, должны быть экранированы. Комплект радиоаппаратуры для установки в автомобиле описан в [3]. Рис. XI 1.26. Схемы блока питания к комплекту автолюбителя: а — для автомобиля, масса которого соединена с «плюсом» аккумуляторной ба- тареи; б — для автомобиля, масса которого соединена с «минусом» батареи. Регенеративный коротковолновый 1-V-3 приемник имеет шесть растянутых любительских дипазонов: 3,5—3,65 МГц (80 м); 7,0— 7,1 МГц D0 м); 14,0—14,35 МГц B0 м); 21,0—21,45 МГц A4 м); 28,0—28,8 и 28,8—29,7 МГц A0 м). Его чувствительность не хуже 15 мкВ. Питание приемника производится от двух последовательно включенных батарей типа КБС-Л-0,50; потребляемый ток не превы- шает 8 мА. Выход приемника рассчитан на подключение высоко- омных головных телефонов, имеющих сопротивление 2—4 кОм. Для работы с приемником может быть использована любая наруж- ная антенна. * Приемник выполнен по схеме прямого усиления на пяти тран- зисторах (рис. XII.27). Для повышения чувствительности и предо- твращения паразитного излучения применен апериодический кас- кад усиления ВЧ G7). Переход с диапазона на диапазон произво- дится сменой блока катушек (на рис. XI 1.27 обведен штриховой линией). Усиленное напряжение ВЧ поступает через конденсатор связи С8 на второй резонансный контур L3C21C22C7. В коллектор- ную цепь Т2 последовательно с резистором нагрузки R6 подклю- чается катушка обратной связи L4, намотанная на общий каркас с контурной катушкой L3. Наличие двух индуктивно связанных друг с другом катушек в базовой и коллекторной цепях способ- ствует возникновению положительной регенеративной обратной связи, благодаря которой происходит увеличение эквивалентной добротности резонансного контура и рост избирательности прием- ника. Регулировка обратной связи осуществляется при помощи резистора с переменным сопротивлением R9 изменением величины 457
постоянного напряжения на базе Т2, что позволяет в достаточно широких пределах смещать положение рабочей точки транзистора. Кроме усиления ВЧ сигнала, каскад на транзисторе Т2 выполняет функции детектора. Усилитель НЧ выполнен на транзисторах ТЗ—Т5. В приемнике предусмотрена подсветка шкалы с помощью двух небольших лампочек накаливания Jit и Л2. Намоточные данные катушек и емкости конденсаторов даны в табл. XII.8. Высокочас- тотный дроссель Др1 наматывают на керамический стержень диа- метром 5 мм. Он должен содержать 70 витков провода ПЭЛШО 0,08, намотка с переменным шагом (с разрядкой на конце, подклю- Рнс. XI 1.27. Схема регенера- тивного коротковолнового I—V—3 приемника. чаемом к коллектору транзистора 77). Длина намотки — 22 мм. Для намотки дросселя можно использовать керамический каркас от резистора ВС-1. i Блок конденсаторов переменной емкости (С4, 07) может быть любым. Можно применить готовый блок либо изготовить его само- стоятельно. Конструкция самодельного блока описана в [22]. Кон- денсаторы С20, С22 — керамические, типа КПК-М или КПК-1; С1, 02, 05, С8, СП, 012, С19, 021 — керамические типа КТ-1 или КД-1; СЗ, С6, С13, С23 — бумажные или металлобумажные; С9, СЮ, 014, С15, С16, СП, С18 — электролитические. В первых двух каскадах приемника можно применить высоко- частотные транзисторы П416, П423 и ГТ309А-Е, а в крайнем слу- чае — и более дешевые (П401, П402, П422), но усиление при этом несколько снизится. Для работы в усилителе НЧ пригодны любые маломощные низкочастотные транзисторы (например, МП40, МП41, МП42, ГТ108А-Г). Все постоянные резисторы — типа МЛТ-0,125, МЛТ-0,25 или BG-0,25; резисторы с переменным сопротивлением R9 и R13 — типа СПО-1; Л1 и Л2 — миниатюрные лампочки накаливания 2,5 ВХ0,15 А; кнопка Кн1 — микропереключатель типа МП9. Конструкция регенеративного коротковолнового приемника и методика его налаживания подробно описаны в [21] и [23]. 458
Таблица XII.8 Намо точные данные катушек и емкости контурных регенеративного коротковолнового 1-V-3 приемника <и X Обозначен по схеме и и L3 L4 L1—L2 L3-L4 С19 С21 Параметр Число витков Провод, мм Длина намотки, мм Число витков Провод, мм Длина намотки, мм Число витков Провод, мм Длина намотки, мм Число витков Провод, мм Длина намотки, мм Расстояние между катушками, мм Емкость конденса- тора, пФ конденсаторов Диапазон частот, МГц 3,5—3,65 6 ПЭЛ 0,4 3 25 ПЭЛ 0,4 11 24 ПЭЛ 0,4 11 1 ПЭЛ 0,4 5 9 20 20 1 4 ПЭЛ 0,4 2 8 ПЭЛ 0,6 5 7,5 ПЭЛ 0,6 5 2 ПЭЛ 0,4 3 7 12 100 100 ю СО ¦*? т 4 ПЭЛ 0,4 3 4 ПЭЛ 0,8 5 3,5 ПЭЛ 0,8 5 3 ПЭЛ 0,4 2 10 12 62 62 1 21—21,45 3 ПЭЛ 0,4 3 2,5 ПЭЛ 0,8 3 2,5 ПЭЛ 0,8 3 3 ПЭЛ 0,4 3 12 17 53 51 28—28,8 3 ПЭЛ 0,8 7 2 МГ 1,5 10 2 МГ 1,5 10 1,5 ПЭЛ 0,8 5 5 8 120 100 28,8—29,7 3 ПЭЛ 0,8 9 2 МГ 6,5 11 2 МГ 1,5 13 1 ПЭЛ 0,8 7 7 8 ПО 100 Супергетеродин с растянутыми КВ диапазонами имеет четыре растянутых коротковолновых диапазона: КВ—1 — 25 м A1,5— 12,1 МГц); КВ—II — 31 м (9,35—9,85 МГц); КВ—III — 41 м G,0^7,35 МГц) и КВ—IV — 49 м E,95—6,25 МГц). Промежуточная частота — 465 кГц. Чувствительность приемника при работе с теле- скопической антенной не хуже 50 мкВ. Избирательность по сосед- нему каналу (при расстройке на ±10 кГц) не хуже 30 дБ. Ослаб- ление зеркального канала около 20 дБ. Номинальная выходная мощность 100 мВт. Питание приемника осуществляется от батареи из семи дисковых аккумуляторов типа Д-0,2. Потребляемый ток в режиме молчания не превышает'8,5 мА. Внешние размеры приемника — 232Х 147Х Х31 мм; масса с источниками питания — 940 г. Схема приемника (рис. XII.28) имеет смеситель, собранный на транзисторе Т1, отдельный гетеродин (ТЗ) со стабилизатором на- пряжения G\2); трехзвенный фильтр сосредоточенной селекцпи (ФСС), двухкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т4-—Т6, детектор на диоде Д2 и усилитель НЧ на 1ранзисторах 77—770, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр1< 459
R11200 R1820(T\ Рис. XII.28. Схема ,_ супергетеродина с рас- тянутыми КВ диапазо- *'' нами.
Плавная настройка входного и гетеродинного контуров на всех диапазонах осуществляется сдвоенным ферровариометром, использование которого позволило получить постоянное значение коэффициента перекрытия по частоте на всех диапазонах. Более равномерную растяжку на всех диапазонах по сравнению со схемой, в которой для настройки использовался сдвоенный блок КПЕ с пере- крытием от 3 до 30 пФ (см. [43]), удалось получить путем подбора размеров сердечников ферровариометров и катушек. Переход с одного диапазона на другой осуществляется переклю- чением конденсаторов во входном и гетеродинном контурах с по- мощью переключателя П1а, П1б. Подбором этих конденсаторов осуществляется и сопряжение настроек контуров, которое выпол- няется в одной точке (в середине диапазона). Погрешность сопря- жения на граничных частотах радиовещательных участков не превышает 10 КГц. Гетеродин собран на транзис- торе ТЗ по схеме с автотрансфор- маторной обратной связью и за- земленной базой. В целях предот- вращения генерации паразитных частот в цепь коллектора тран- к коллекториЛ зистора включен резистор R7. Избирательность приемника Рис- л11.29. Включение пьезо- по соседнему каналу можно значи- керамического фильтра ПФ1П-2 тельно повысить, применив вместо в схемУ Рис- XII.28. ФСС пьезокерамический фильтр типа ПФ1П-1 (ПФШ-1М) или ПФ1П-2. Схема включения такого фильтра приведена на рис. XII.29. Второй каскад усилителя ПЧ выполнен по каскодной схеме на транзисторах Т5, Т6 с разной проводимостью, что позволило уменьшить количество элементов схемы и заземлить по постоян- ному току резонансный контур L7C36, настроенный на промежу- точную частоту. Усилитель НЧ выполнен по бестрансформаторной схеме с галь- ваническими связями между каскадами. Усилитель имеет два кас- када предварительного усиления, собранные на транзисторах 77 и Т8, и выходной каскад, собранный на транзисторах разной проводимости Т9 и 770. Выходной каскад нагружен непосредственно на динамический громкоговоритель Гр1. Усилитель охвачен двумя цепями отрицательной обратной связи. Первая соединяет эмиттеры транзисторов Т9 и Т10 с эмиттером транзистора 77, вторая — эмит- тер транзистора Т8 с базой транзистора 77. Приемник собран в основном из стандартных деталей на плате из гетинакса размерами 225X140X2 мм. Самодельными в описы- ваемой конструкции являются ферровариометры с механизмами привода и шкалы, фильтры ПЧ и печатные платы усилите- лей ПЧ и НЧ. Намоточные данные катушек приведены в табл. XII.9. Катушки индуктивности фильтров ПЧ намотаны на трехсек- ционные полистироловые каркасы и помещены в стандартные бро- невые сердечники из феррита 600 НН диаметром 8,6 мм. Для под- стройки их применены стержни из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Арматура для фильтров использована от стандарт- ных ФПЧ приемников «Топаз», «Селга» и т. п. Резисторы типа УЛМ (ВС-0,25, МЛТ-0,25), переменный резистор типа СПЗ-ЗВ, конден- 461
Таблица XII.9 Намоточные оанные катушек супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами Обо значе- ние по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 и Число витков 17 16,5 2 99 99 99 99 Марка и диаметр провода Медный посе- ребренный диаметром 1 мм пэлшо о.з ЛЭ 5X0,06 ЛЭ 5X0,06 ЛЭ 5X0,06 ПЭВ-? 0,12 Способ намотки Рядовая, шаг 1,3 мм Рядовая, шаг 1,8 мм - Внавал Внавал Внавал Внавал Тип сердечника - - Чашки из ферри- та 600НН диамет- ром 8,6 мм, вы- сотой 4 мм. Под- строечный стер- жень диаметром 2,8 мм, длиной 12 мм Примечание* Отвод от 1,5 витка Отводы от 2,5 и 10,5 витков Намотана между витками катушки Отвод от 65-го витка - Отвод от 10-го витка Отвод от 25-го витка * Отводы отсчитываются от конца катушки, обозначенного на принципиаль- ной схеме точкой. саторы типов КТ-1, КСО-1, МБМ, КДС, подстроечные конденсаторы КПК-М и электролитические — фирмы «Тесла». Если в приемнике вместо ФСС применить пьезокерамический фильтр (см. рис. XII. 29), то катушки Ы и L2 согласующего транс- форматора должны содержать соответственно 70 и 35 витков про- вода ПЭВ-2 0,12. В качестве сердечника используется, как и в фильтрах ПЧ, броневой сердечник из феррита 600 НН. В каскадах смесителя и гетеродина транзисторы П403 можно заменить транзисторами типов П422, П423 и П416. В усилителе ПЧ вместо П401 можно применять транзисторы П414, П415, П421 и П422, а вместо МП38 — П10, ПИ, МП37. Вместо транзисторов МП40 можно использовать транзисторы МП41, П14, П15. В приемнике применен громкоговоритель типа 0,2ГД-1 с со- противлением звуковой катушки постоянному току 6 Ом. Можно использовать также громкоговорители типов 0,15ГД-1, 0,1ГД-6, 0,1ГД-8. Для монтажа приемника можно использовать готовый корпус, например от радиоприемника «Альпинист». Конструкция ферровариометра и методика наладки супергетеро- дина с растянутыми КВ диапазонами описана в [44]. УКВ ЧМ приемники УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе можно собрать по схеме приведенной на рис. XII. 30. Транзистор 77 работает в режиме 462
сверхгенеративного приема, уровень возбуждения которого регу- лируется изменением емкости конденсатора С2. В качестве этого конденсатора можно использовать скрученные между собой отводы проводников от коллекторной и базовой цепи или применить под- строечный конденсатор типа КПК-1 D—15 пФ), Резистором пере- менного сопротивления R1 устанавливается режим каскада, обес- печивающий наибольшее усиление. Катушка L1 имеет 8,5 витков, намо- танных на каркас диаметром 6 мм, ка- тушка L2 — 2,5 эитка на тот же кар- кас и на расстоянии 3—4 мм от Ы. Это расстояние изменяется в процессе настройки на принимаемую станцию. Обе катушки выполнены проводом ПЭЛ 0,8. Дроссели Др1, Др2 и ДрЗ имеют по 7—9 витков, намотанных на каркас диаметром 8 мм. В качестве антенны можно приме- нить штырь длиной 45 см из толстого медного провода. В приемнике можно использовать транзистор типа П416 и головные те- лефоны типа ТОН-2. При желании вести громкоговорящий прием необходим усилитель низкой частоты. УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе описан в [42]. УКВ приемник на двух транзисторах. Радиовещательный тран- зисторный приемник для приема программ в УКВ диапазоне (рис. XII.31) состоит из усилителя ВЧ на транзисторе 77 и сверх- регенеративного детектора на транзисторе Т2. Каскад УВЧ, собран- Г Рис. XI 1.30. Схема УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе. Рис. XII.31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах. ный по схеме с общей базой, имеет усиление 10 дБ. Усиление сверх- регенеративного детектора может достигать 80 дБ. Настройку на частоту принимаемой станции производят сдвоенным конденса- тором переменной емкости С4, С12. Входной контур не перестраи- вается. Оптимальный режим детектора выбирают изменением сопро- тивления резистора R5. Резистором с переменным сопротивлением R4 устанавливают определенную частоту сверхрегенерации. По- вышение ее улучшает качество НЧ сигнала, но усиление каскада падает. 463
Сопряжение перестраиваемых контуров осуществляют с по- мощью подстроечных конденсаторов СЗ, С9. Главное внимание в конструкции приемника следует уделить экранировке, иначе излучение детектора может вызвать нежела- тельные помехи. Все катушки индуктивности наматывают на каркасы диаметром 8 мм. Катушка L1 имеет 2 витка провода ПЭВ 0,5, намотанного поверх катушки L2, катушка L2 — 5 витков, L3 — 3 витка, L4 — 3 витка, L5 — 7 витков посеребренного медного провода диаметром 0,8 мм. Дроссель Др1 — 10 мГ. Транзисторы 77 и Т2 типа П416. УКВ приемник на двух транзисторах описан в [41]. ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой. Схема пере- носного приемника на транзисторах для приема ЧМ вещательных станций и звукового сопровождения телевидения изображена на рис. XII.32. Чувствительность приемника около 50 мкВ. Прием производится на телескопическую антенну. Особенностью прием- ника является низкая (для ЧМ сигнала) промежуточная частота — 100 кГц. В усилителе ПЧ используются апериодические каскады ПЧ, что исключило необходимость применять и настраивать поло- совые фильтры. В приемнике имеются следующие каскады: усилитель ВЧ G7), преобразователь (Т2), гетеродин (ТЗ), трехкаскадный усилитель ПЧ (Т4, Т5, Т6), детектор (Д/, Д2) и двухкаскадный усилитель НЧ G7, Т8). Усиление каскадов ПЧ очень большое (порядка 80 дБ) на частоте 100 кГц, так что сигнал, поступающий на детектор, преобразован за счет ограничения в прямоугольные колебания. Импульсный детектор преобразует поступающие импульсы в НЧ сигнал. Полоса частот, воспроизводимая усилителем НЧ, 10 гЦ — 20 кГц. Выходной сигнал достигает величины 120 мВ. В стационар- ных условиях к приемнику вместо обычно используемых головных телефонов подключается магнитофон или усилитель. Выбор низкой промежуточной частоты в приемнике отрица- тельно сказывается на избирательности по зеркальному каналу, однако радиолюбителей, экспериментирующих с подобными прием- никами, может привлечь несложность устройства. В оригинале описания не приводятся данные катушек контуров, их индуктив- ность — доли микрогенри — подбирается при настройке. Тран- зисторы 2AS239 (Т1—ТЗ) можно заменить ГТ313А; AF137 (Т4— Т7) — П401-П403; 2SB40 (Т8) — П13—П16, диод ОА1160 — Д9Ж. ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой описан в [45]. Транзисторный УКВ приемник, схема которого изображена на рис. XII.33, предназначен для работы в диапазоне 144 МГц. Это простой супергетеродин с промежуточной частотой 4 МГц. При его сборке были использованы детали от обычных транзистор- ных приемников. В приемнике имеются следующие каскады: усилитель ВЧ G7), преобразователь (Т2)у гетеродин (Т6) на частоте 140 МГц с собствен- ным стабилизатором напряжения, собранным на транзисторе 77, двухкаскадный усилитель ПЧ (ТЗ, Т4) и детектор на транзисторе Т5. Усилитель НЧ может быть использован любого типа. В первых трех каскадах приемника применяют ВЧ транзис- торы с рабочей частотой не ниже 150 МГц, в усилителе ПЧ и детек- торе —- транзисторы с рабочей частотой не ниже 10 МГц. Стабили- затор питания гетеродина собран на обычном НЧ транзисторе. Настройку приемника производят конденсатором переменной ем- 464
T12SA239 T22SA239 T4AF137 T5AF137 T6AF137 T7AF/37 T82SB40 Рис. XII.32. Схема ЧМ приемника с низкой промежуточной частотой.
ВыходНЧ 1к Д10А625 Нис.ХИ.Зо. Схема транзисторного УКВ приемника. T1GM0290 П1 Т2АГ139 T3SFT317 T4SFT317 Т5ВС235
кости с максимальным значением последней 11 пФ. Для антенны используют алюминиевый штырь длиной 0,5 м. Дипольный вибратор может быть подключен с помощью катушки LV, наматываемой поверх катушки L1. Катушки контуров наматывают на каркасы контуров ПЧ, взятые от любого карманного транзисторного прием- ника. Данные катушек сведены в табл. ХИЛО. Таблица Намоточные данные катушек транзисторного УКВ приемника ХИЛО Обо- значе- ние по схеме и L2 Т V л—1 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 Число витков 4 2 о Z 5 5 26 5 26 5 24 12 Диа- метр про- вода 0,4 0,2 п о и,/ 0,4 0,4 0,18 0,1 0,18 0,1 0,18 0,12 Каркас или сердечник Каркас контура ПЧ без сердечника ПЧ без сердечника Бескаркасная, диаметр намотки 3,2, высота 4,5 мм Броневой сердечник от контура ПЧ То же » » » » Примечание — — Отвод от середины — Отвод от середины — Отвод от 18 витка, считая от «земли» Все катушки контуров ПЧ наматывают рядовой намоткой про- водом типа ПЭЛ или ПЭВ, катушки входного контура, преобразо- вателя и гетеродина — посеребренным медным проводом. Детали приемника располагают на печатной плате размером 110X50 мм. Для приемника можно применить транзисторы типа ГТ313Б G7, Т6, Т2), П423 (ТЗ, Т4У Т5), МП42 G7). В качестве каркасов контуров можно использовать каркасы и сердечники от транзи- сторного приемника типа «Селга» или «Сокол». Диод Д1 — Д104. Транзисторный УКВ приемник описан в [39]. § 2. Приемно-передающие радиостанции и передатчики Малогабаритная транзисторная радиостанция предназначена для работы на фиксированных частотах в диапазоне 28—29,7 МГц; мощность передатчика в антенне — 100 МВт; модуляция передат- чика — амплитудная с максимальной глубиной 70%; чувстви- тельность приемника — 4—6 мкВ; полоса пропускания — 16 кГц (на уровне 0,7); ослабление при расстройке на +40 кГц — около 40 дБ, вызов корреспондента — тональный; питание радиостан- ции—четыре элемента 1,6-ФМЦ-У-3,2 («Сатурн») в отдельной упаковке; размеры футляра: 128X78X27 мм; масса радиостанции— 480 г (без питания); максимальная дальность связи с однотипной радиостанцией — 2 км. Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. XII.34. Приемник собран по супергетеродинной схеме. Гетеродин с квар- цевой стабилизацией частоты выполнен на транзисторе ТЗ. Исполь- зование каскодной схемы УПЧ на транзисторах Т5 и Т6 позво- 467
Т1ГМ1 Т2Л411 др1 Т4Ш7 R10390 T5fI417 Г6П417 Т7П16Б Т8П16Б
Рис. XI1.34. Схема малогабаритной транзисторной радиостанции. Т9П403 ТЮЛ403 Т11П417 Т12-Т13ПМ7 Т14Л165 Т15П16Б Т16-Т17Л16Б Т18-Т19Л5Д
Таблица X1I.11 Намоточные данные контурных катушек малогабаритной транзисторной радиостанции Обо- значе- ние по схеме LJ 12 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 Коли- чество витков 9 10 2 53 38 53 17 Отвод От 1 и 3-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки От 1,5 и 3-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки - От 18-го витка, считая от нижнего (по прин- ципиальной схеме) конца катушки От 7-го витка, считая от нижнего (по прин- ципиальной схеме) конца катушки От 17-го витка, считая от нижнего (по прин- ципиальной схеме) конца катушки Марка провода и диаметр, мм ПЭВШО 0,31 ПЭВШО 0,31 ЛЭШО10Х0,05 ПЭЛШ0 0,15 Примечание Каркас диаметром 8 мм, длиной 15 мм. Сердечник от контура УКВ блока радиовещательных прием- ников На одном каркасе, та- ком же, как у U и L2. Сердечник от контура УКВ блока радиовеща- тельных приемников диа- метром 2 мм Унифицированный трех- секционный каркас с за- прессованным феррито- вым кольцом, применяю- щийся в фильтрах ПЧ (8,4 МГц) радиовеща- тельных приемников, о сердечником, имеющимся в этом каркасе Наматывается на один каркас с катушкой L9 во всех трех секциях 470
Продолжение табл. ХЛ.л Обо- значе- ние по схеме L11 L12 из L14 L15 Коли- чество витков 36 20 12 2ХЮ 5 Отвод - От 12-го витка, считая от нижнего (по прин- ципиальной схеме) конца катушки От 3, 6 и 9-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки От 7, 10 и 13-го витка, считая от нижнего витка катушки - Марка провода и диаметр, мм ПЭЛШО 0,2 ПЭВШО 0,31 Голый медный посеребрен- ный 0,8 Примечание Унифицированный трех- секционный каркас с за- прессованным феррито- вым кольцом, применяю- щийся в фильтрах ПЧ (8,4 МГц) радиовеща- тельных приемников, с сердечником, имеющимся в этом каркасе Каркас с сердечником та- кой же, как у L1 и L2 Каркас диаметром 10 мм с канавкой глубиной 0,5 мм Наматывается на один каркас с катушкой L14 (витки катушки L14 де- лятся поровну на две секции, и катушка L15 наматывается между ними) Примечание. Намотка катушек LI—L4 и ЫЗ однослойная, виток к витку; намотка катушек L5—L12 внавал; намотка катушек L14 и L15 однослой- ная с принудительным шагом 1,25 мм. лило значительно снизить влияние проходной емкости база тран- зистора Т5—коллектор транзистора Т6. Благодаря этому удалось получить во втором каскаде ПЧ большое усиление и отказаться от нейтрализации. Усилитель НЧ приемника — двухкаскадный на транзисторах Т7 и Т8. Нагрузкой выходного каскада НЧ является низкоомный F0 Ом) телефон от слухового аппарата. Для устра- нения возможного самовозбуждения высокочастотной части прием- ника по цепи питания применен фильтр, состоящий из дросселя Др1 и конденсаторов С7> С23, Передатчик содержит четыре каскада: задающий генератор, два удвоителя частоты, из которых второй является фазоинвер- тором, и выходной каскад. Задающий генератор выполнен с квар- цевой стабилизацией частоты на транзисторе Т9. Выходной каскад передатчика —» двухтактный на транзисторах 772 и Т13, работаю- щих с углом отсечки около 80°. Для уменьшения асимметрии плеч из-за разброса параметров транзисторов 772, Т13 в эмиттерную цепь транзисторов включен дроссель ДрЗ, обеспечивающий отри- цательную обратную связь по переменному току в выходном кас- каде и повышение сопротивления этого каскада. Для повышения активного сопротивления дроссель наматывается манганиновым проводом. Это позволило получить в каскаде на транзисторах 772, Т13 отрицательную обратную связь по постоянному току. 471
В передатчике использована коллекторная модуляция. Модулятор передатчика трехкаскадный. Вход его рассчитан на подключение динамического микрофона ДЭМШ-1. Микрофон подключен на вход модулятора через фильтр Др4, С51 для предотвращения проникно- вения в модулятор напряжения высокой частоты от передатчика. Генератор тонального вызова 1000 Гц собран по схеме мультивиб- ратора на транзисторах Т12, Т19. Радиостанция собрана в корпусе, изготовленном из посереб- ренной красной меди толщиной 2 мм. Размеры корпуса: 130Х80Х Х27 мм. Монтаж радиостанции выполнен печатным способом. Данные контурных катушек приведены в табл. XII.11, а транс- форматоров — в табл. XII. 12. Дроссели ВЧ Др1 и Др2 содержат по 45 витков провода ПЭВ-1 0,1 мм, намотанных виток к витку Таблица XII.12 Данные трансформаторов для малогабаритной радиостанции Обо- значе- ние по схеме Tpl Тр2 Магнитопровод Тип Ш 4X6 Ш 9ХП Материал пластин Пермаллой Электротех- ническая сталь Способ сборки В стык В стык, с за- зором 0,1 мм Номер об- мотки и II Количество витков 1150 350X2 450X2 570 Марка провода и диаметр, мм ПЭВ-1 0,06 ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,11 ПЭВ-1 0,29 на резисторы типа МЛТ-0,5 с сопротивлением не менее 51 кОм. Дроссель ДрЗ изготовляют следующим образом: отмеряют такой отрезок манганинового провода марки ПЭШОМ диаметром 0,15 мм, который имел бы сопротивление 4 Ом, и наматывают его внавал на резистор типа МЛТ-0,5 с сопротивлением не менее 10 кОм. В ка- честве антенны использован четвертьволновый штырь. Малогабаритная транзисторная станция подробно описана в [7]. Телеграфно-телефонная переносная радиостанция предназначена для работы на 20- и 10-метровых любительских диапазонах. Пере- датчик радиостанции имеет кварцевую стабилизацию частоты. Отдаваемая в антенну мощность на 20-метровом диапазоне 0,5— 0,6 Вт, на 10-метровом — 150 мВт. Чувствительность приемника на 20-метровом диапазоне не хуже 70 мкВ, на 20-метровом — поряд- ка 40 мкВ. Масса радиостанции без источников питания равна 1650 г; с аккумуляторной батареей, составленной из 16 сереб- ряно-цинковых аккумуляторов типа СЦ-1,5,— 2,2 кг. Радиостан- ция смонтирована на угловом металлическом шасси размерами 230X90X105 мм. Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. X 11.35. Передатчик двухкаскадный. Задающий генератор, собранный на 472
Рис. XI1.35. Схема телеграфно-телефонной переносной радиостанции.
мощном высокочастотном транзисторе типа П-603, стабилизирован кварцем. Кварцевая пластина на частоту 14,024 МГц включена в цепь эмиттера транзистора 77. В передатчике имеются два от- дельных оконечных каскада (для каждого из диапазонов), собран- ных по двухтактной схехме. На 20-метровом диапазоне используется оконечный каскад, в котором применены транзисторы П-603 (Т2 и ТЗ), на 10-метровом диапазоне работает оконечный каскад на двух транзисторах типа П-402 (Т4 и Т5). Переход с диапазона на диапазон осуществляется с помощью переключателя 171, подключа- ющего в цепь базы транзистора 77 колебательный контур L1C3 или L3C4. Оба эти контура настроены на частоту 14,024 МГц. Одно- временно переключатель П1 перебрасывает миллиамперметр по- стоянного тока @—150 мА) из цепи питания коллектора Т2—ТЗ в коллекторную цепь Т4—Т5. С помощью этого миллиамперметра производится резонансная настройка колебательных контуров оконечных каскадов передатчика. Колебательный контур L10C6, стоящий в оконечном каскаде 20-метрового диапазона, с помощью катушки L11 связывается с антенной. При работе на 10-метровом диапазоне связь контура задающего генератора с входной цепью оконечного каскада осуществляется через промежуточный резонансный контур L6C5, настроенный на частоту 28,048 МГц. Необходимость введения в схему этого дополнительного контура для работы на 10-метровом диапазоне вызвана тем, что примененный в задающем генераторе кварц может возбуждаться или на основной частоте, или на ее нечетных гармо- никах. Связь контура оконечного каскада 10-метрового диапазона с антенной индуктивная. Роторы конденсаторов переменной емкости С6 и С9 имеют общую ось. Телеграфная манипуляция передатчика осуществляется в эмит- терной цепи транзистора 77. Кроме манипуляции с помощью обыч- ного телеграфного ключа предусмотрена возможность манипуля- ции с помощью автоматического ключа, собранного на транзисторе типа П-13А (Т6). Для этого используется обычное поляризованное реле (типа РП-7). Переменный резистор R3 служит для регулировки скорости манипуляции. Сохранение ритмичности сигналов при изменении скорости манипуляции достигается с помощью регули- ровки резистора R2 с переменным сопротивлением. Для телефонной модуляции передатчика использован обычный угольный микрофон. Наивыгоднейший режим модуляции устанав- ливается с помощью переменного резистора RL Предусмотрена возможность работы радиостанции с пьезоэлек- трическим или динамическим микрофоном. При этом применен дополнительный усилитель низкой частоты, собранный на четырех транзисторах (Т7, Т8, Т9 и 770) и используемый также в качестве усилителя НЧ при приеме. Переход с передачи на прием осуще- ствляется с помощью двухпозиционного переключателя /72.В поло- жении «Передача» он подключает обмотку III выходного трансфор- матора усилителя НЧ (Тр2) последовательно в цепь питания кол- лекторов транзисторов одного из оконечных каскадов передатчика (в зависимости от положения переключателя П1). Необходимая глубина модуляции устанавливается с помощью резистора с пере- менным сопротивлением R17', используемого также в качестве регу- лятора громкости при приеме. Приемник собран по схеме прямого усиления. Транзистор ТП (П-403А) работает в режиме сверхрегенеративного детектора с са- 474
могашением частоты. Переход с одного диапазона на другой осу- ществляется с помощью двухполюсного переключателя /75, подклю- чающего в коллекторную цепь транзистора Т11 катушки индуктив- ности L12 или L14, образующие вместе с конденсатором переменной емкости С19 резонансный контур, настраиваемый в пределах частот 10- и 20-метрового диапазонов. Связь с антенной на обоих диапазо- нах индуктивная. Регулировка обратной связи осуществляется с помощью резистора с переменным сопротивлением R18. Все катушки индуктивности радиостанции самодельные. Их данные приведены в табл. XI 1.13. Таблица XII.13 Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфно- телефонной переносной радиостанции Обозначение по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 из L14 Ш Др!, ДрЗ, Др4 Др2 Назначение Контурная катушка задающего гене- ратора передатчика Катушка связи Катушка первого контура, настроен- ного на удвоенную частоту кварца Катушка связи Катушка связи Катушка второго контура, настроен- ного на удвоенную частоту кварца Катушка связи Контурная катушка оконечного кас- када передатчика A0-метровый диа- пазон) Катушка связи с антенной Контурная катушка оконечного кас- када передатчика B0-метровый диа- пазон) Катушка связи g антенной Контурная катушка 10-метрового диапазона приемника Катушка связи с антенной Контурная катушка 20-метрового диапазона приемника Катушка связи с антенной ВЧ дроссели ВЧ дроссель Провод МГ 1,2 ПМВ 0,75 МГ 1,2 ПМВ 0,75 ПМВ 0,75 МГ 1,2 ПМВ 0,75 ПЭЛ 1,5 ПЭЛ 1,5 ПЭЛ 1,5 ПЭЛ 1,5 МГ 0,65 ПМВ 0,75 МГ 1,2 ПМВ 0,75 ПЭЛШООЛ ПЭЛШО0,1 Число витков 6 3 6 3 3 10 3 5+5 4 6+6 4 11 2 15 3 1600 800 Индук тив- ность, MR Г 0,8 0,8 1.6 — 2,2 0,7 3,4 1.0 1,4 — 2,5 3000 1600 Катушки LI, L3> L6, L12 и Ы4 выполняются на керамических или полистироловых каркасах. Катушки L12 и L14 имеют подстро- енные сердечники из карбонильного железа. Дроссели Др1-*-Др4 намотаны на каркасах из органического стекла. Обмотка у них разбивается на четыре секции. Конденсаторы СЗ, С4, С5 и С19 — малогабаритные подстроеч- ные с воздушным диэлектриком. Конденсатор С19 имеет одну неподвижную и две подвижные пластины и снабжен верньерным устройством с замедлением 1 : 10. Трансформаторы Tpl и ТрЗ самодельные, выполнены на пер- маллоевых пластинах Ш-6 с набором 10 мм. Их обмотки I содержат по 5000 витков провода ПЭЛ 0,05, обмотки II — по 200 витков провода ПЭЛ 0,15. В качестве этих трансформаторов могут быть использованы заводские трансформаторы от слуховых аппаратов «Звук» или «Кристалл». Если будет использоваться динамический микрофон типа МД-42, трансформатор Tpl из схемы исключают 475
и микрофон подключают непосредственно в цепь переключателя П2. Трансформатор Тр2 выполнен на оксиферовом сердечнике ОШ-12. Его обмотка I содержит 300X2 витков провода ПЭЛ 0,41, обмотка II — 600 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка III — 1600 витков провода ПЭЛ 0,2 с отводами от 1000, 1200, 1400-го витков. Подробное описание конструкции и методики наладки телеграф- но-телефонной переносной радиостанции приведено в [24]. Портативная транзисторная радиостанция на 144 —146 МГц, разработанная в ГДР, выполнена на четырех транзисторах. Схема радиостанции представлена на рис. XII. 36. Передатчик собран по схеме с посторонним возбуждением. Колебания на фиксированных частотах в диапазоне 72—73 МГц, генерируемые возбудителем, собранным на транзисторе ТЗ (ОС614), модулируются по частоте. Для этого переменное напряжение с угольного микрофонного капсюля ЦБ подается в цепь базы тран- зистора ТЗ. Это напряжение изменяет динамические емкости тран- зистора, что в конечном результате позволяет получить при низком напряжении питания очень хорошую частотную модуляцию с де- виацией частоты до 0,5 МГц. Транзистор Т4 (AF114) работает в ка- честве удвоителя и усилителя мощности. Чтобы получить макси- мальную выходную мощность при допустимом токе коллектора транзистора Т4У напряжение смещения, подаваемое на его базу, можно регулировать потенциометром R12. Поскольку транзистор 476 Рис. XII.36. Схема портативной транзисторной радиостанции на 144— 146 МГц.
ТЗ генерирует в области, близкой к его верхней граничной частоте, на эмиттер транзистора Т4 подается ограниченное-напряжение. Несмотря на это, выходная мощность передатчика в диапазоне 144—146 МГц достигает 1—2 мВт. Приемник собран на транзисторах 77 (AF114) и Т2 (ОС604) и представляет собой сверхрегенератор, вспомогательная частота которого 100—150 кГц. В качестве конденсатора переменной ем- кости колебательного контура С1 используется подстроечный кон- денсатор. Транзисторы радиостанции можно заменить транзисторами оте- чественного производства: ОС614 заменяется П403 или П403А; AF114 — П411 или П411А; ОС604 — П15 или П16. Все катушки радиостанции бескаркасные и наматываются на оправку диаметром 6 мм проводом толщиной 1 мм. Катушка L1 содержит 6 витков, L2 и L3 — по 3,5 витка, L4 — 2,5 витка, L5 — 3 витка и L6 — 2 витка. Дроссель Др1 намотан на ферритовый сердечник диаметром 1,5—3 мм и содержит 20—30 витков провода ПЭЛ 0,3—0,5 мм. Портативная транзисторная радиостанция описана в [30]. Миниатюрный AM передатчик с радиусом действия 500 м. Мощ- ность излучения передатчика на частотах 28—30 МГц при хорошем согласовании с антенной порядка 5 мВт. Питание осуществляется от одной батареи для карманного фонаря напряжением 4,5 В. Ток, Рис. XI 1.37. Схема миниатюрного AM передатчика с радиусом действия 500 м. потребляемый передатчиком, 18—20 мА. Модулятор обеспечивает глубину модуляции 60% при напряжении низкой частоты на входе микрофонного усилителя 200—300 мкВ, которое может быть снято практически с любого микрофона. В качестве антенны может быть использован кусок провода длиной 1/4 длины волны. Передатчик (рис. XII. 37) состоит из трехкаскадного низкочас- тотного усилителя-модулятора, выполненного на транзисторах П13А G7, Т2 и ТЗ), и высокочастотного генератора, собранного на тран- зисторе Т4. На любительских КВ диапазонах в высокочастотном генераторе может работать любой из транзисторов П-402, П-403. Все три каскада усилителя НЧ (модулятора) выполнены по схеме с заземленным эмиттером. Для устранения самовозбуждения усилителя первые два каскада G7 и Т2) развязаны по цепям пита- ния фильтрами R4C3 и R9C5. Регулирование коэффициента уси- ления (примерно в 30 раз) производится потенциометром R6, 477
включенным в цепь базы второго транзистора. Коллекторной на- грузкой третьего каскада усилителя является сам высокочастотный генератор, развязанный по высокой частоте дросселями Др1 и Др2 и конденсаторами С6, С7, С8 и С9. Эквивалентное сопротивление высокочастотного генератора между точками А и Б на низких частотах равно 300 Ом. Напряжение, выделенное на этой нагрузке, является питающим напряжением для высокочастотного генера- тора. ' Г , Генератор собран по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. Катушка индуктивности Ы включена здесь (по высокой частоте) между корпусом и базой транзистора. Режим транзистора по постоянному току определяется делителем напряжений R12R13 и резистором в цепи эмиттера R14. Резисторы R12 и R13 зашунти- рованы по высокой частоте конденсаторами С8 и С9. Для того чтобы ннзкоомное сопротивление резистора R14 не шунтировало контур генератора, последовательно с этим резистором включен дроссель ДрЗ. Антенна подключается через контур L2C11, индуктивно свя- занный с катушкой L1. Для уменьшения размеров передатчика детали, используемые в нем, должны быть малогабаритными. Мощность резисторов может быть взята минимальной. Высокочастотные дроссели Др1, Др2 и ДрЗ должны иметь ин- дуктивность порядка 50 мкГ. Такой дроссель имеет 50—60 витков провода в шелковой изоляции (ПЭЛШО) диаметром 0,1 мм, намо- танных в один слой на каркас диаметром 5 мм. В качестве конденса- торов СЮ и СП могут быть использованы любые подстроечные кон- денсаторы с указанными на схеме пределами изменения емкости. Катушки L1 и L2 наматываются на один каркас (диаметром 10 мм) проводом ПЭЛШО 0,35 виток к витку. Для диапазона частот 28— 30 МГц катушка Ы состоит из 8 витков, L2 — из 6 витков. Расстоя- ние между центрами катушек Ы и L6 примерно 8—10 мм. Монтаж передатчика производится на гетинаксовой панели размером 60X70 мм. Регулировка передатчика заключается в основном в подборе плеч делителей R10R11 и R12R13. Делитель R10R11 подбирается так, чтобы напряжение на коллекторе транзистора ТЗ было равно примерно половине напряжения питания (т. е. 2 В) при отсутствии напряжения модуляции. От соотношения плеч делителя R12R13 зависит величина паразитной частотной модуляции. Определять правильность выбора плеч этого делителя лучше всего при помощи волномера. При изменении напряжения между точками Л и Б от —0,5 до 4,0 В уход частоты не должен превышать 1—2 кГц. Вместо волномера можно использовать приемник соответствующего диапа- зона. Убедиться в наличии генерации можно при помощи обычного миллиамперметра, измеряющего потребляемый генератором ток: при закорачивании на землю базы триода Т4 конденсатором ем- костью в несколько тысяч пикофарад колебания генератора сры- ваются, что сказывается на изменении потребляемого тока. Передатчик может без изменения схемы работать на частотах вплоть до 120 МГц (на транзисторе П-403). Единственными элемен- тами схемы, которые нужно при этом заменить, являются катушки L1 и L2. Миниатюрный AM передатчик с радиусом действия 500 м описан в [18]. Телеграфный КВ передатчик с кварцевой стабилизацией рас- считан на работу в 40- и 20-метровых любительских диапазонах. 478
Для работы с передатчиком могут применяться любые коротковол- новые антенны несимметричного питания. Можно использовать его также на передвижной радиостанции со штыревой антенной. Для питания передатчика используется аккумуляторная батарея, составленная либо из 18 «пуговичных» герметизированных кад- миево-никелевых аккумуляторов емкостью 50 мА-ч каждый, либо из гальванических элементов (например, из элементов ФБС). Масса передатчика вместе с источником питания 700 г. Передатчик (рис. XII. 38) имеет задающий генератор, собран- ный по схеме с обратной связью на транзисторе 77, и усилитель мощности (или удвоитель), выполненный на транзисторе Т2, В цепь эмиттера транзистора 77 с помощью переключателя П1 может быть Рис. XII.38. Схема телеграфного КВ передатчика с квар- цевой стабилизацией. ключей один из кварцев (КВ1 или КВ2). Колебательный контур L1C1 в цепи транзистора 77 настраивается на частоту кварца. Наивыгоднейшее напряжение смещения устанавливается с помощью резистора R1 с переменным сопротивлением, ручка которого выне- сена на переднюю панель передатчика. При переключении квар- цев, в случае попеременной работы на двух частотах, предусмотрена возможность подстройки контура L1C1 с помощью подвижного сер- дечника из карбонильного железа. Подстройка производится руч- кой, вынесенной на переднюю панель передатчика. Телеграфная манипуляция осуществляется в цепи эмиттера транзистора 77. Напряжение ВЧ, снимаемое с контура L1C1, подается на базу транзистора Т2. Второй каскад передатчика включен по схеме па- раллельного питания. Для контроля работы этого каскада в цепь коллектора транзистора Т2 включен миллиамперметр постоянного тока на 10 мА. Колебательный контур L3C6 подключен к коллек- тору транзистора Т2 через разделительный конденсатор С5. С цо- мощью конденсатора переменной емкости С6 осуществляется пере- стройка контура L3C6 в пределах 7—14 МГц. Передатчик рассчитан на работу с простейшими однофидер- ными антеннами, работающими в режиме бегущей волны, или с чет- вертьволновым вибратором. Оптимальная связь с антенной подби- рается переключением отводов катушки L3 о помощью переключа- теля П2, 479
Катушки индуктивности передатчика — самодельные, их данные приведены в табл. XII. 14. Для намотки катушек использованы полистироловые каркасы от катушек коротковолнового диапазона приемника «Звезда». Каркас для катушек L1L2 протачивается до диаметра 12 мм. После этого производится намотка на него обеих катушек. Расстояние между катушками 2 мм. В карбонильный сердечник у этого каркаса запрессовывается латунная шпилька диаметром 3 мм и длиной 30 мм. Для запрессовки шпильки в кар- бонильном сердечнике следует сверлом диаметром 2,9 мм про- сверлить отверстие глубиной 10 мм, прогреть шпильку паяльником и вогнать ее в просверленное отверстие. На свободном конце шпиль- ки закрепляется ручка подстройки. Каркас катушек приклеива- ется с помощью клея БФ к ма- ленькой планке из органического стекла или гетинакса и потом за- крепляется двумя винтами на вер- тикальной панели шасси пере- датчика. Дроссели Др1 и Др2 намота- ны на каркасах из органического стекла. Обмотка разбита начеты- ре секции по 200 витков провода в каждой.Конденсаторы С1 и С6 — Таблица XII.14 Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизацией Катушка U L2 L3* Др1, Др2 Провод ПЭЛ 0,22 ПЭЛ 0,22 МГ 0,69 ПЭЛ 0,1 Число витков 22 6 20 8С0 Индук- тив- ность, мкГ 8,6 1,3 3,2 17 00 * Катушка L3 намотана медным посеребренным проводом и имеет отводы от 5, 6, 7, 8 и 10-го витков. малогабаритные подстроечные с воздушным диэлектриком. Кон- денсатор CJ укрепляется на гори- зонтальной панели, ось его име- ет шлиц. Настройка С6 выведена на вортикальную панель передат- чика. Кварцевые пластины КВ1 и К В2 с резонансными частотами 7000 и 7025 кГц взяты с малогабаритными кварцедержателя- ми. Передатчик имеет защитный кожух размерами 105X 103 X X 73 мм. Описание конструкции и методика наладки телеграфного КВ передатчика приведены в [11]. Транзисторно-ламповый AM передатчик на 28 — 30 МГц. В от- личие от схем портативных передатчиков средней мощности КВ и УКВ диапазонов, использующих для питания анодной и экран- ной цепей генераторной лампы специальный преобразователь на- пряжения, схема, изображенная на рис. XII. 39, обладает повышен- ной экономичностью и простотой конструкции. В качестве источ- ника анодного напряжения в ней используются мощный модуля- тор и выпрямитель. Модуляционный трансформатор Tpl имеет две повышающие обмотки — модуляционную и питающую. Напряжение, снимаемое с питающей обмотки II, выпрямляется и через модуляционную обмотку I подается на анод выходного каскада (Л1), работающего в режиме анодно-экранной модуляции. Модулятор работает в ре- жиме В и имеет высокий к. п. д. (до 70%). Так как анодное напряже- ние пропорционально напряжению модуляции, в данной схеме осуществляется модуляция с управляемой несущей (CLC), что значительно повышает экономичность. Задающий генератор собран по схеме с общей базой на тран- зисторе 77 (диапазон 28—29,7 МГц) и дает напряжение возбужде- ния около 25—30 В. Транзистор 77 работает при несколько повы- 480
шенном напряжении на коллекторе, поэтому может потребоваться специальный отбор качественных экземпляров. Дроссель Др1 намотан на резистор ВС-2 со снятым проводящим слоем и имеет 250 витков провода ПЭЛ 0,2. Катушки L1 и L2 содержат по 12 витков провода ПЭЛ 1,2. Диаметр катушек 12 мм, длцна намотки 20 мм. Отводы в катушке L1 — от 2 и 6-го витков. Катушка L3 имеет два витка и расположена на расстоянии 2 мм от «холодного» конца катушки L2. Трансформатор Tpl намотан на сердечнике Ш20Х20; обмотки I и II содержат по 1000 витков ПЭЛ 0,1, обмотка III — 200 витков ПЭЛ 0,62 с отводом от се- редины. Трансформатор Тр2 намотан на сердечнике Ш12Х12, обмотка I имеет 300 витков с отводом от середины, обмотка II — 450 витков провода ПЭЛ Q,41. Передатчик собран на вертикаль- ном алюминиевом шасси 60X250 мм. Т!ГМ6 рис. XI 1.39. Схема транзисторно-лампового AM передатчика на 28-30 МГц. Испытания показали, что передатчик обеспечивает удовле- творительное качество модуляции. Схема транзисторно-лампового передатчика описана в [38]. Передатчик на шести транзисторах. Основные технические дан- ные: диапазон рабочие частот — 28—29,7 МГц; полезная мощность в антенне — 100—160 мВт; модуляция — узкополосная частот- ная; количество каскадов по ВЧ —три (транзисторы П4П); коли- чество каскадов по НЧ — два (транзисторы П13); источник питания—12 В; ток, потребляемый от источника питания,— 80 мА. Схема передатчика приведена на рис. }Ш.4О, Высокочастотная часть передатчика содержит три каскада: задающий генератор и удвоитель частоты, собранный на транзисторе 77; эмиттерный повторитель и фазоинвертор (транзистор Т2); двухтактный выход- ной каскад, собранный на транзисторах ТВ и Т4. Низкочастотная часть передатчика содержит два каскада, собранных на транзисто- рах Т5 и Т6 типа П13. С выхода усилителя НЧ сигнал поступает на вход частотного модулятора, собранного на диоде ДУ. Задающий генератор работает в диапазоне 14—14,85 МГц по схеме емкостной трехточки с заземленным коллектором. Эмиттер отделен по ВЧ 481
от земли дросселем Др1. Для достижения устойчивого самовозбуж- дения ток коллектора при замыкании катушек L1 и L2 должен доходить до 0,5—1,5 мА, что достигается подбором сопротивления резистора R2. Резистор R4 обеспечивает температурную стабили- зацию тока коллектора. Катушка L1 может быть заменена квар- цем с резонансной частотой в диапазоне 14—14,85 МГц. При работе с кварцем ЧМ осуществить невозможно, и передатчик рабо- тает в телеграфном режиме или с амплитудной модуляцией выход- ного „ каскада по базовым цепям. В этом случае можно применять в диапазоне ВЧ транзисторы П403. В коллекторной цепи транзис- Рис. XI 1.40. Схема передатчика на шести транзисторах. гора 77 выделяется вторая гармоника частоты задающего генера- гора. Для хорошего подавления в этой цепи колебаний с частотой задающего генератора B2— 25 дБ) и уменьшения влияния следую- щих каскадов на генерируемую частоту контур L2C9 должен иметь добротность не ниже 10. Для этого применяется неполное включе- ние контура L2C9 в коллекторную цепь транзистора 77. Между коллекторной цепью 77 и базовыми цепями выходных транзисторов включен каскад, собранный по схеме эмиттерного повторителя. Выходные транзисторы ТЗ и Т4 работают в двухтактном режиме с углом отсечки около 100°. В коллекторную цепь' включен контур L5C18 с плавной настройкой на рабочую частоту. Желательно применять переменный конденсатор С18 типа «бабочка». Связь с антенной индуктивная, цепь антенны настраи- вается подбором емкости конденсатора С19. В рабочем режиме амплитуды базовых токов оконечных тран- зисторов таковы, что постоянная составляющая коллекторного тока каждого транзистора достигает 30 мА, а постоянное напряжение между коллектором и эмиттером — 7 В.Усилитель низкой частоты передатчика рассчитан на подключение динамического микрофона. Транзисторы Т5 и Т6 должны иметь |3 не менее 30 и /к0 < 10 мкА. 482
Таблица ХГЛ5 Намоточные данные контурных катушек передатчика на шести транзисторах Обозначе ние по схеме и L2 L3 L4 L5 L6 Количество витков 17 11 7 14 7 4 Марка провода ПЭЛ 0,69 ПЭЛ 0,35 ПЭЛ 0,69 ПЭЛ 1,5 Примечание Намотка виток к витку То же, отвод от середины Намотка виток к витку между витками катушки L4 Намотка виток к витку Намотка на каркасе из органического стекла с шагом 4 мм Катушка намотана между витками L5 сим метрично относительно ее середины Передатчик собран на двух панелях из двухмиллиметрового гетинакса; размеры панели: 200X70 мм. На верхней панели соб- рана высокочастотная часть передатчика, на нижней — низкочас- тотная, ^ежду панелями размещен источник питания — три бата- рейки для карманного фонаря; панели стягиваются винтами. Монтаж навесной, на монтажных лепестках, наклепанных на панели. Данные катушек индуктивности приве- дены в табл. XII. 15. Диаметр каркасов катушек: L1—L4 — 9 мм, L5 — 30 мм. Все катушки, кроме L5 и L6> закрыты алюминиевыми экранами с отверстиями для подстройки. Дроссели ВЧ Др1 и Др2 содержат по 60 витков провода ПЭЛШО 0,12; намотка внавал на резис- торы типа МЛТ-0,5(# > 30 кОм). В ка- честве антенны передатчика использу- ется четвертьволновый штырь. При установке антенны на крыше пятиэтаж- ного дома и применении двадцатиме- трового фидера передатчик обеспечи- вает связь в радиусе 5 км, если прием ведется на обычные связные приемники. Подробное описание схемы и методика наладки передатчика приведены в [9]. Рис. XII.41. Схема уси- лителя с выходной мощ- ностью 80 мВт. § 3. Усилительные устройства Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 80 мВт. фхема усилителя приведена на рис. XII.41. Усилитель воспроиз- водит частоты от 100 до 10 000 Гц при неравномерности частотной характеристики около 3 дБ. Чувствительность усилителя равна 483
30 мВ (при номинальной мощности), входное сопротивление —- 7 кОм, потребляемый ток при отсутствии сигнала — 2,2 мА, к. п. д.— около 70%. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью по постоян- ному и переменному току (аналогично схеме, представленной на рис. Vl. 5, б). Основная обратная связь подается через резистор R7. Режим транзисторов устанавливается подбором сопротивления в цепи эмиттера транзистора Т2. Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 200 мВт. На рйс. XII. 42, а приведена схема усилителя. Чувствительность его Рис. XI 1.42. Схема бестрансформаторного усили- теля с выходной мощностью 200 мВт: — В диапазоне частот 200 Гц—51 кГц; б — диапазоне частбт 60 Гц — 20 кГц. составляет 150 мВ. Диапазон воспроизводимых частот B00 Гц — 5 кГц) может быть расширен до 8—12 кГц, при условие} исключения конденсатора С2. В режиме молчания усилитель потребляет ток 3,5 мА. К. п. д. усилителя около 65%. Выходной каскад усилителя более подробно описан на стр. 264 и отличается лишь способом включения громкоговорителя. Если в усилитель ввести отрицательную обратную связь с глу- биной около 20 дБ, качественные показатели его значительно улуч- шаются. Резко уменьшается коэффициент гармоник, расширяется полоса воспроизводимых частот F0—20 000 Гц при неравномер- ности усиления 2 дБ), снижается уровень шумов. Однако при этом чувствительность усилителя уменьшается приблизительно в 10 раз. На рис. XII.42, б приведена схема усилителя с обратной связью и дополнительным каскадом, повышающим чувствительность уси- 484
лителя до 120 мВ. Входное сопротивление усилителя 30 кОм. Более подробно простой экономичный усилитель с выходной мощностью до 200 Вт описан в [8]. Высококачественный усилитель для переносного приемника с выходной мощностью 300 мВт. На рис. XI 1.43 приведена схема усилителя, состоящего из четырех каскадов с непосредственными связями. Для получения номинальной мощности на вход усили- теля нужно подать сигнал 40 мВ. Неравномерность частотной характеристики усилителя в диапазоне частот 50—15 000 Гц не более +1 дБ, коэффициент гармоник не превышает 2%, к. п. д. около 78%, ток покоя около 1,5 мА. В усилителе имеется несколько цепей обратной связи. Для ста- билизации режима транзистора применена 100%-най отрицательная обратная связь по постоянному току с выхода усилителя на эмит- Рис. XI 1.43. Схема высококачественного усили- теля для переносного приемника. тер первого транзистора, а для уменьшения нелинейных искажений— отрицательная обратная связь по переменному току глубиной 12 дБ. Напряжение обратной связи по переменному току также подается в эмиттер первого транзистора. Положительная обратная связь подается с выхода через резистор R8 в цепи баз транзисто- ров ТЗ и Т4. Положительная обратная связь получается в резуль- тате того, что резистор в цепи коллектора транзистора Т2 подклю- чен к «плюсу» источника питания через нагрузку усилителя (громко- говоритель), а не непосредственно. Благодаря такому включению на напряжение питания транзистора Т2 наложено переменное напряжение с выхода усилителя. В результате транзистор работает при переменном напряжении питания, изменяющемся от 0,5 до 1,5 напряжения источника питания, и поэтому обеспечивает доста- точную мощность на входе выходного каскада. При повышении температуры окружающей среды до 60° С, а также при изменении питающего напряжения от 4 до 15 В работо- способность усилителя полностью сохраняется при условии полной симметрии плеч выходного каскада. Правильно собранный усилитель не нуждается в наладке. Ре- комендуется лишь проверять симметрию плеч и величину напряже- ния смещения транзисторов выходного каскада (на резисторе 100 Ом). 485
В случае необходимости регулировка производится подбором ре- зисторов, отмеченных на схеме звездочкой. Усилитель для переносного магнитофона или радиоприемника с вы- ходной мощностью 1 Вт. Чувствительность усилителя 0,2— 0,3 В, диапазон воспроизводимых частот 50—10 000 Гц, входное сопротивление 300 кОм, ток покоя 15 мА, потребляемый ток при Номинальной мощности 200 мА, диапазон рабочих температур от 6 до +40° С. Схема усилителя приведена на рис. XI 1.44. Первый каскад с повышенным входным сопротивлением описан на стр. 275. Для регулировки тембра звука служит резистор с сопротивлением Рис. X 11.44. Схема усилителя с выходной мощностью \ Вт. 47 кОм, а для температурной стабилизации режима выходного кас- када — диод Д1, Сопротивление звуковой катушки громкоговори- теля должно быть равно 5—15 Ом. Вместо транзисторов типа МП14 можно применить транзис- торы типа МП 13, МП15, МП40, МП41; вместо ГЛ10 — П9Д, ПИ; вместо П201 — П202, П203, П213, П605. коэффициент усиления транзисторов по току р должен быть в пределах 20—80, обратный ток маломощных транзисторов не более 10 мкА. Для снижения уровня шумов усилителя в первых двух каскадах следует приме- нить малошумящие транзисторы. Усилитель НЧ радиовещательного приемника «Рига-103». Номи- нальная выходная мощность усилители 0,5 ЁА (при напряже- нии сигнала на входе 0,2 В), максимальная — 1,3—1,5 ВА, диа- пазон воспроизводимых частот 50—18 000 Гц, регулировка тембра на высоких и низких частотах в пределах 18—20 дБ. Схема усилителя приведена на рис. XI 1.45. Выходной каскад выполнен по последовательной двухтактной схеме без трансфор- матора. Для увеличения температурной стабильности режима в эмиттерные цепи транзисторов включены резисторы R30 и R31. а между базами транзисторов Т6 и 77 — терморезистор R27, который! установлен рядом с транзисторами выходного каскада. Последние1 486
ш Рис. XI 1.45. Схема УНЧ радиоприемника «Рига-ЮЗ».
три каскада усилителя охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R23.Первые два каскада также охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R5 и ло переменному току через конденсатор С8. Основная цепь отрицательной обратной связи по переменному току связывает выход усилителя с цепью эмиттера транзистора ТЗ. Глубина этой обратной связи регулируется резистором R32. Для улучшения температурной стабильности первых двух каска- дов применен терморезистор R1L Усилитель с выходной мощностью 2 Вт. Чувствительность уси- лителя 0,26 В, диапазон рабочих частот 40—20 000 Гц, коэффи- циент гармоник не более 3%. Выход усилителя рассчитан на под- Рис. XI 1.46. Схема усилителя с выходной мощностью 2 Вт. ключени$ громкоговорителей с сопротивлением 4,5*»7,5 Ом. При максимальной мощности на выходе усилитель потребляет ток около 200 мА. Схема усилителя приведена на рис. XI 1.46, а. Усилитель вы- полнен по бестрансформаторной схеме. Для уменьшения искаже- ний усилитель охвачен отрицательной обратной связью. Стабили- зация режима выходного каскада осуществляется с помощью дио- да Д18. Делитель напряжения в цепи базы первого транзистора подключен к точке симметрии выходного каскада, что также способ- ствует стабилизации режима транзисторов. В усилитель можно ввести раздельную регулировку усиления высших и низших звуковых частот. Для этого вместо резистора в цепи отрицательной обратной связи необходимо включить час- тотно-зависимую цепочку (рис. XII.46, б). Усилитель может работать при более низком напряжении источника питания. При напряжении 9 В и сопротивлении громко- говорителя 7,5 Ом максимальная выходная мощность усилителя составляет 0,8 Вт, при напряжении 6 В — 0,4 Вт. Если сопротив- ление громкоговорителя равно 4,5 Ом, то выходная мощность воз- 488
растает до 1,3 Вт при напряжений источника 9 В и до 0,6 Вт при напряжении источника 6 В. В усилителе желательно применять транзисторы со следую- щими коэффициентами усиления по току |3: в первом каскаде — 60—80, в фазоинверсном — 45—80, в выходном — 35—60. Тран- зисторы выходного каскада должны иметь одинаковые коэффициен- ты усиления по току как при малых A—2 мА), так и при больших F0—80 мА) токах коллектора. Для облегчения теплового режима транзисторы выходного каскада должны быть укреплены на радиа- торах. * При налаживании усилителя необходимо подобрать такой диод Д1, который обеспечивает неискаженный сигнал на выходе при входном сигнале 15—20 мВ. Затем при отсутствии входного сигнала подбирают сопротивление резистора R1 так, чтобы ток покоя транзисторов Т4 и Т5 был равен 2—3 мА. Замену диода Д1 можно производить только при отключенном источнике пита- ния. Более подробные сведения об усилителе приведены в [15]. Высококачественный усилитель НЧ, схема которого приведена на рис. XII.47, имеет номинальную мощность 7 Вт при коэффи- циенте гармоник 1% и максимальную мощность 14 Вт. Полоса Рис. XII. 47. Схема мощностью 7 Вт. высококачественного усилителя с выходной рабочих частот 15—32 000 Гц при неравномерности частотной ха- рактеристики ± 1 дБ. Чувствительность усилителя — 0,2 В, уровень фона — 60 дБ. Нагрузкой усилителя может быть акустическая си* стема с полным сопротивлением 4,5 Ом. Регулятор тёг^ра НН изменяет усиленнее на частоте 30 Гц от—15 дБ до +4 дВ, регулятор тембра ВЧ — на частоте 15 кГц от—10 дБ до +6 дБ. Выходной каскад усилителя собран по двухтактно-параллель- ной схеме на высокочастотных кремниевых транзисторах большой мощности и работает в режиме класса В. Для снижения нелиней- ных искажений и выходного сопротивления уридитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R20. Для получе- ния хорошей частотной характеристики в области низких частот 489
емкость конденсаторов С9 и СЮ должна быть велика. Сопротивле- ние этих включенных последовательно с нагрузкой конденсаторов на низшей частоте должно быть значительно меньше сопротивле- ния нагрузки. Силовой трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш32Х32. Сетевая обмотка содержит 900 витков провода ПЭВ-2 0,35, а вто- ричная — 100 витков провода ПЭВ-2 1,0. Транзисторы Т6 и 77 устанавливаются на шасси, усилителя, изготовленном из листового алюминия, причем транзистор Т6 изолирован от шасси фтороплас- товой пленкой толщиной 50 мкм. Транзисторы Т4 и Т5 монти- руются на плоских держателях-радиаторах, изготовленных из листового алюминия толщиной 3—5 мм. Для повышения надежности усилителя вместо конденсатора СЮ с рабочим напряжением 25 В следует применить два конденса- Рис. XII.48. Схема злектромегафона «Balsas». тора емкостью 2000 мкФ на рабочее напряжение 50 В. В случае само- возбуждения усилителя на ультразвуковой частоте необходимо подключить параллельно резистору R15 конденсатор емкостью 300—500 пФ. Переноеный электромегафон «Balsas» представляет собой уст- ройство для усиления речи. Радиус его действия 5—10 м. Электро- мегафон состоит из микрофона, усилителя НЧ с громкоговорителем и источников питания. Усилитель воспроизводит диапазон частот от 60 до 5000 Гц при неравномерности частотной характеристики не более 20 дБ. Номинальная выходная мощность усилителя 1 Вт при напряжении на входе 9—14 мВ. Коэффициент гармоник — по звуковому давлению на частоте 1000 Гц не более 10%. Питание электромегафона осуществляется от двух батарей типа КБС-я-0,7 или от аккумуляторной батареи типа 8ЦНК-0,45. Потребляемый ток не более 0,25 А. Масср электромегафона с источниками питания не более 1 кГ, габариты 195Х 110X56 мм. Схема электромегафона приведена на рис. X 11.48. Первые два каскада выполнены по схеме с общим эмиттером и непосредствен- ной связью. Третий каскад собран по двухтактной схеме. Усили- тель охвачен отрицательной обратной связью. Транзисторы выход- ного, каскада получают смещение от транзистора второго каскада, 490
цто обеспечивает жесткую стабилизацию режима при изменении тем- пературы. Данные трансформаторов элекромегафона приведены в табл III.12 и III.13. § 4. Магнитофоны Магнитофон «Яуза-20» рассчитан на двухдорожечную запись звуко; вых сигналов от микрофона, звукоснимателя, приемника или радио- трансляционной линии и воспроизведение сделанных записей или маг- нитофильмов. Имеет две скорости движения ленты: 9,53 и 4,76 см/с. Номинальное напряжение источника питания магнитофона 12 В. Может питаться также от сети переменного тока с напряжением 127 или 220 В через специальный стабилизированный выпрямитель. При напряжении питания 12 В и выходной мощности 1 Вт в режиме воспроизведения магнитофон потребляет 360 мА, в режиме записи — 320 мА и в режиме перемотки — 160 мА. Размеры магнитофона: 300 X 220 X ПО мм. Масса с установленными внутри элементами пи- тания и двумя катушками (одна с лентой) не превышает 5 кГ. Схема магнитофона приведена на рис. XII.49. Коррекция частот- ной характеристики в области низких звуковых частот осуществ- ляется с помощью RC-фильтра, состоящего из конденсатора С7 и резистора R9, который в режиме воспроизведения подключается переключателем рода работы BL В режиме записи для получе- ния неизменного тока записи на низких звуковых частотах по- следовательно с конденсатором С7 включается резистор R47. Для коррекции частотной характеристики в области высоких звуковых частот в цепь коллектора транзистора Т4 включен LC-фильтр, Состоящий из катушки L1 и конденсатора СП. При скорости движе- ния ленты 9,53 см/с включается часть катушки L1, а при скорости 4,76 см/с — вся катушка. Индикатором уровня записи ИП слу- жит микроамперме;р типа ИТМ чувствительностью 40—70 мкА. При воспроизвздении он показывает напряжение батареи элемен- тов или аккумулятора. Универсальная магнитная головка ГУ при записи подключается к выходу усилителя по схеме, представ- ленной на рис. Х.17, в. Оконечный усилитель собран по схеме, аналогичной приведенной на рис. VI. 18. Высокочастотный гене- ратор тока подмагничивания и питания стирающей головки выпол- нен по двухтактной схеме на транзисторах 772 и Т13* Контур генератора, состоящий из обмотки /// трансформатора Tpl и кон- денсатора С22, настроен на частоту 45+5 кГц. Электродвигатель лентропротяжного механизма включен, как это было показано на рис. Х.7, a Силовой трансформатор блока питания Тр2 намотан на магнито провод из стальных пластин типа УШ-16, толщина набора 20 мм. Обмотка la имеет 1060 витков провода ПЭВ-2 0,13; обмотка 16 — 1440 витков провода ПЭВ-2 0,17, обмотка // — 250 витков провода ПЭВ-2 0,38. Между первичной и вторичной обмотками располо- жена экранная обмотка — один слой провода ПЭВ-2 0,17. Катушка L1, намотанная на пластмассовый каркас, имеет 3150 витков провода марки ПЭВ-2 0,1 с отводом после 2500 вит- ков. Катушка фильтра-пробки L2 состоит из 1500 витков провода ПЭВ-2 0,12 и намотана на такой же каркас. Обе катушки настраи- ваются фёрритовыми сердечниками диаметром 1,8 мм с магнитной проницаемостью 600—1000. Трансформатор высокочастотного генератора Tpl также намо- тан на пластмассовый каркас и заключен в броневой сердечник 491
Вис. XI1.49. Схема магнитофона «Яуза-20».
типа ОБ-20. Обмотка I имеет 35X2 витков провода ПЭВ-2 0,18, обмотка II — 20X2 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка III — 90 витков провода ПЭВ-2 0,18 и обмотка IV — 50 витков провода ПЭВ-2 0,12. Данные магнитных головок приведены в табл. Х.5. (Более подробные сведения о магнитофоне «Яуза-20» см.— «Радио», 1965, 11, 39—41). Магнитофон любительской конструкции рассчитан на двух- дорожечную запись на ленту типов СН, 2 или 6 при скорости движе- ния ленты 9,5 см/с ±2%. Коэффициент детонации не превышает 0,5%. Усилитель магнитофона воспроизводит частоты 40—12 000 Гц (при использовании ленты типа 6) с неравномерностью 3 дБ. Коэф- фициент гармоник в диапазоне частот 400—7000 Гц не более 5%. Динамический диапазон сквозного канала не хуже 45 дБ. Номи- Т1П13Б Т2П13Б ТЗП13Б Т4 /11 ЗА Т5П13А Рис. XII,50. Схема усилителя, генератора высокой частоты и регу- лятора оборотов двигателя к любительскому магнитофону. нальная выходная мощность усилителя 1 Вт. Чувствительность усилителя магнитофона с микрофонного входа составляет 0,5 мВ, со входа звукоснимателя — 0,2 В, со входа приемника или дру- гого магнитофона — 1 В и с линейного входа — 10 В. Напряжение питания магнитофона — 12 В. При номинальной выходной мощ- ности в режиме воспроизведения магнитофон потребляет ток до 280 мА, в режиме записи — 160 мА, в режиме перемотки — 80 — 200 мА. Габариты магнитофона: 290X225X120 мм; вес 4,5 кг. Схема универсального усилителя, высокочастотного генератора и регулятора оборотов двигателя приведена на рис.ч XII.50. Схеэда оконечного усилителя приведена на рис. VI. 18, а схема индика- тора уровня — на рис. Х.20, а* 493
Универсальная головка изготовлена из записывающей головки магнитофона «Репортер-3», Высота набора магнитопровода умень- шена до 2,7 мм. Обмотка содержит 140X2 витков провода ПЭВ 0,1. Рабочая щель — 5 мкм, задняя — 50 мкм, индуктивность головки—. 8—10 мГ, номинальный ток записи — 1 мА, ток подмагничивания — 5 мА. Стирающая головка может быть использована от магнито- фона «Яуза-20» (см. табл. Х.5). Катушка высокочастотного генератора заключена в броневой сердечник, изготовленный из феррита марки 600НН с внешним диаметром 28 мм. Обмотка I содержит 30 + 50 + 50 + 30 витков провода ПЭЛ 0,25, а обмотка II — 100 витков провода ПЭЛ 0,18. Катушка коррекции L1 намотана на кольцо из феррита марки 600НН (внешний диаметр 13 мм) и содержит 80 витков провода ПЭВ 0,15, ее индуктивность 6—8 мГ. Катушка фильтра-пробки L2 заключена в броневой сердечник с внешним диаметром 11 мм, изготовленный из феррита марки 600НН, и содержит 80 витков провода ПЭЛ 0,2, ее индуктивность — 8—10 мГ. Входной трансформатор Tpl намотан на магнитопровод типа Ш6Х9, изготовленный из сплава 80НХС или 79НМ. В обмотке I содержится 200 витков, а в обмотке II — 600 витков провода ПЭЛ 0,1. Индуктивность первичной обмотки составляет 130 мГ, вторичной — 1 Г, Трансформатор закрывается толстым пермаллое- вым экраном (лучше двойным). Для устранения микрофонного эффекта трансформатор заливается парафином. Подробное описание схемы магнитофона, кинематическая схема лентопротяжного механизма, чертежи лентопротяжного механиз- ма, кнопочного переключателя рода работы и усилителя, а также рекомендации по наладке магнитофона приведены в [14]. § 5. Малогабаритная измерительная аппаратура Генератор высоких и звуковых частот (рис. XI 1.51). Диапазон частот генератора ВЧ разделен на 5 поддиапазонов: 150—320 кГц; 320—700 кГц; 700—1700 кГц; 4,5 — 11 МГц; 10—28 МГц. Выход- ^ое напряжение можно плавно регулировать в пределах 0—0,1 В; возможна ступенчатая регулировка с помощью делителя с выход- ными напряжениями 0,1 В, 10 мВ, 1 мВ и 0,1 мВ. Напряжение второй гармоники генератора не превышает 2%. Генератор звуковых частот позволяет работать на одной из пяти фиксированных частот: 100, 400, 1000, 4000, 10 000 Гц. Ам- плитуда выходного напряжения равна 1 В. Ступенчатый делитель напряжения имеет три выхода: 1В; 0,1В; 0,01В; возможна плавная регулировка выходного напряжения. Генератор высокой частоты может быть промодулирован звуко- вой частотой с глубиной модуляции до 90%. Прибор питается от сети переменного тока с напряжением 127 или 220 В. Потребляемая мощность не более 0,3 Вт. Звуковой генератор собран на транзисторах 77 и Т2 по схеме #С-генератора, Напряжение звуковой частоты снимается с эмит- тера транзистора Т2 и через регулятор выходного напряжения R21 подается на ступенчатый делитель R18—R20. Генератор ВЧ выполнен по схеме индуктивной трехточки на транзисторе ТЗ. Напряжение ВЧ снимается с коллектора транзис* тора и через регулятор выходного напряжения R17 подается на сту- пенчатый делитель R22—R26. Модулирующее напряжение звуко- 494
вой частоты, снимаемое с регулятора R21, подается на базу тран- зистора ТЗ. Выпрямитель, собранный по мостовой схеме, подключен к сети через конденсаторы С19—С20. Выпрямленное напряжение стабилизируется стабилитроном Д5, напряжение на котором изме- няется в пределах" 13 ± 0,5 В при колебаниях напряжения сети от 120 до 240 В. Корпус генератора находится под напряжением. Если это неже- лательно, то вместо конденсаторов С19, С20 и резисторов R27, R28 следует включить понижающий трансформатор с выходным напря- жением 14,5—14,7 В. Рис. XI 1,51. Схема генератора высоких и звуковых частот. Транзисторы 77 и Т2 должны иметь коэффициент усиления по току р в пределах 40—50, а транзистор ТЗ — 80—100. Катушки индуктивности намотаны на полистироловых каркасах (диаметр 8 мм) с карбонильными сердечниками типа СЦР (диаметр 6 мм). Катушка Ы содержит 250 витков провода ПЭЛ 0,1 с отводом от 30-го витка, катушка L2—160 витков провода ПЭЛШО 0,15 с отво- дами от 10 и 60-го витков, L3—22 витка провода ПЭЛ 0,7 с отвода- ми от 2 и 10-го витков. Указания по настройке генератора приве- дены в [10]. Генератор высокочастотных сигналов. Диапазон частот генера- тора A00 кГц — 26 МГц) разделен на 5 поддиапазонов: 100—300 кГц, 300—1000 кГц, 1-3 МГц, 3—9,5 МГц, 9—26 МГц. Макси- мальное выходное напряжение ВЧ 0,1В, возможна его плавная и ступенчатая^ регулировка. ВЧ сигнал может быть промодули- рован частотой 1000 Гц. На выход прибора может быть подано либо напряжение ВЧ, либо напряжение звуковой частоты 1000 Гц с плавной регулировкой амплитуды до 0,7 В. Прибор питается от батареи с напряжением 4,5 В и потребляет ток около 5 мА. Схема генератора приведена на рис. X 11.52. Задающий гене- ратор собран на транзисторе Т1 по схеме индуктивной трех- 495
точки. Выходной каскад, в котором осуществляется амплитудная м )дуляция сигнала, собран на транзисторе Т2 (ГТ313А), Моду- лирующий сигнал подается в цепь коллектора Т2. Сигнал высо- кой частоты, снимаемый с коллекторной нагрузки транзистора Т2, через регулятор выходного напряжения R14 и переключатель В4 поступает на выносной ступенчатый делитель напряжения. Задающий генератор звуковой частоты A000 Гц) выполнен на транзисторе ТЗ по схеме с трансформаторной обратной связью. На транзисторе Т4 собран усилитель, с выхода которого напряжение звуковой частоты поступает в цепь коллектора транзистора Т2 и через переключатель В4 может быть подведено к выходу прибора. Рис. XI 1.52. Схема генератора высокочастотных сигналов Для контроля выходного напряжения ВЧ и глубины модуляции измерительный прибор — микроамперметр типа М-4205 с чувстви- тельностью 20 мкА — включается на выход дзтехгора, собранного на диодах Д1, Д2, при контроле напряжения питания — в цепь питания. Катушки ВЧ генератора Ы—L5 намотаны на каркасах qt радиоприемника «Балтика» или «ВЭФ-Аккорд» (диаметр 12 мм), а катушка L6—на резисторе ВС-0,25 с сопротивлением 75—100 кОм. Катушки L/, L2, LS имеют намотку типа «универсаль» шири- ной 5 мм с расстоянием между секциями (у катушек Ы и L2) 4 мм. намотка катушек L4 и L5 — рядовая виток к витку. Катушка Ц содержит 350X3 витков провода ПЭЛШО 0,1 с отводом от 120-го вит- ка, L2 — 135X3 витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 65-го витка, L3 — ПО витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 18-го витка, L4 — 24 витка провода ПЭВ 0,38 с отводом от 7-го витка, L$ — 6 витков провода ПЭВ 0,69 с отводом от 2-го витка и катушка L6 — 60 витков провода ПЭЛШО 0,1. 496
Рис. XI1.53. Схема звукового генератора.
В качестве трансформатора Tpl может быть использован пере- ходной трансформатор от радиоприемника «Сокол». Все транзис- торы должны иметь коэффициент усиления по току |3 в пределах 40—60. Указания по налаживанию генератора приведены в [35]. Звуковой генератор. Диапазон частот 20 Гц — 200 кГц разбит на 4 диапазона. Максимальное выходное напряжение 5 В, возмож- на его плавная и ступенчатая регулировка. Напряжение на входе ступенчатого делителя измеряется вольтметром с точностью ±3%. Шкала вольтметра имеет два предела: 1В и 10В. Выходное сопротив- ление генератора 91 Ом, неравномерность частотной характерис- тики не более +1 дБ коэффициент гармоник не более 1%. Рис. XI 1,54. Схема генератора качающейся частоты. Схема генератора приведена на рис. XII. 53. Первые два кас- када представляют собой усилитель с положительной обратной связью через избирательную /?С-цепь. Для стабилизации амплитуды генерируемых колебаний напряжение с коллектора Т2 через цепь обратной связи (CM, R16 и терморезистор R9) подается в цепь эмиттера транзистора 77. Выходной каскад собран на транзисторе TS по схеме с общим коллектором. Плавная регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи резистора R20. Выходное напряжение измеряется вольтметром, состоящим из детектора, собранного по мостовой схеме на диодах Д1—Д4 и измерительного прибора — микроамперметра типа М592 A00 мкА). Напряжение питания первых каскадов стабилизировано с помощью стабили- тронов Д5—Д7. Трансформатор Tpl намотан на сердечнике ШЛ12X25. Об- мотка I содержит 1600 витков провода ПЭВ 0,17, обмотка II — 1200 витков ПЭВ 0,13, обмотка III (экранная) —один слой ПЭВ 0,1, обмотка IV — 290 + 60 + 60 + 60 витков ПЭВ 0,29. Для Ш-образного сердечника сечение должно быть увеличено в 1,5 раза. Более подробные сведения о генераторе приведены в 140]. Генератор качающейся частоты (ГКЧ). Применяется при на- стройке и регулировке УПЧ радиоприемников и отдельных филь- тров промежуточной частоты. Обычно генератор качающейся час- тоты используется с осциллографом. ГКЧ работает на средней частоте 465 кГц, девиация частоты ±30 кГц. (, 493
Схема ГКЧ приведена на рис. XII. 54. Генератор собран по схеме емкостной трехточки. Изменение его частоты происходит вследствие изменения подмагничивания сердечников катушек коле- бательного контура переменным синусоидальным током с частотой 50 Гц, проходящим по управляющим обмоткам L3 и L4. По этим же обмоткам протекает постоянный ток смещения, который опре- деляет положение рабочей точки на характеристике намагничи- вания. Поскольку сопротивление управляющих обмоток мало, то величины управления и смещения определяются практически вели- чинами сопротивлений резисторов R7 и R5, т. е. диапазон качания частоты зависит от сопротивления резистора R7. Управляющие обмотки включены встречно по отношению к обмоткам контурных катушек, поэтому наводимые в них э. д. с. взаимно компенсируются и не создают в цепи управления токов. Таким образом, цепь управ- ления не нагружает колебательный контур. Рис. XI 1.55. Схема подключения ГКЧ и осциллографа к настраи- ваемому У ПЧ. Для получения частотных меток в схему введен смеситель на диодах Д1 и Д2, в котором смешиваются колебания генератора и колебания внешнего ГСС. При совпадении частоты генератора с частотой ГСС на выходе фильтра (R10—R12; С8—С11) возникает короткий импульс. Если подать этот импульс на вход вертикаль- ного канала осциллографа, то можно прокалибровать ось х ос- циллографа по частоте. Катушки ГКЧ наматываются на кольцах диаметром 10 мм из феррита марки 100НН. Катушки Ы и L2 содержат по 20 витков, а катушки LS и L4 ¦— по 100 витков провода ПЭЛШО 0,1. На рис. XII. 55 приведена схема подключения ГКЧ и осцил- лографа к настраиваемому УПЧ. Настройка контуров УПЧ про- изводится, начиная с последнего каскада. Сигнал от ГКЧ подается непосредственно на вход настраиваемого каскада. Необходимо следить за тем, чтобы настраиваемый УПЧ не перегружался. При перегрузке на экране осциллографа получается плоская вершина резонансной кривой, и размер изображения по вертикали почти не изменяется при регулировке выходного напряжения ГКЧ. Перед настройкой УПЧ система АРУ приемника должна быть отклю- чена. Более подробно описание ГКЧ приведено в [17]. Частотомер. Предназначен для измерения частот электри- ческих сигналов в диапазоне 10—10 000 Гц. Погрешность измере- ния не превышает 5% . t Схема частотомера приведена на рис. XII. 56. Измеряемый сиг- нал через делитель напряжения (R1^R5) поступает на вхоа 499
Рис. XI1.56. Схема частотомера.
усилителя, собранного на транзисторе 77. На транзисторах Т2 и ТЗ собран триггер Шмитта, преобразующий синусоидальное напряже- ние в П-образные импульсы, длительность которых зависит от частоты и амплитуды сигнала. На выходе триггера включена диф- ференцирующая цепь C5R17, на выходе которой образуются им- пульсы с постоянной длительностью и амплитудой. Частота сле- дования импульсов равна частоте сигнала на входе прибора. На транзисторе Т4 выполнен усилитель импульсов, на выходе кото- рого включены измерительные цепи. В приборе используется прин- цип измерения разрядного тока конденсатора, заряженного после- довательностью импульсов, калиброванных по длительности и ам- плитуде. Импульсы с коллектора Т4 заряжают один из конденса- торов С6—С9. Эти конденсаторы разряжаются через резисторы R25—R28, причем величина разрядного тока подбирается так, чтобы отклонение стрелки микроамперметра ИП1 было максималь- ным на верхнем пределе частотного поддиапазона. С помощью резисторов R25—R28 можно добиться равенства максимальных от- клонений стрелки микроамперметра на каждом поддиапазоне. Это позволяет иметь на индикаторе только одну шкалу, соответствую- щую первому поддиапазону 0—100 Гц Более подробное описание частотомера приведено в [19]. Испытатель параметров плоскостных транзисторов (тип Л2-1) предназначен для быстрого определения годности транзисторов и измерения их некоторых основных параметров. С помощью при- бора измеряются следующие параметры в схемах с общей базой: 1) а — коэффициент усиления по току при коротком замыкании в цепи коллектора; 2) h22 — выходная проводимость при холостом ходе в цепи эмиттера; 3) /ко — обратный ток коллектора при от- сутствии тока эмиттера. Могут быть измерены параметры транзис- торов типов п—р—п и р—п—р. Пределы измерений: а — 0,9 — 1; /t22 — @,4—4) мкСм; /ко — 0 — 50 мкА. Параметры измеряются при UK « 4,5 В, /к « 1 мА. Питание прибора осуществляется от двух батарей типа КБС-Л-0,5. Размеры прибора: 210 X 150Х X 90 мм; масса около 2 кГ. Схема испытателя параметров транзисторов приведена на рис. XII. 57. На транзисторе 77 собран генератор напряжения с частотой 700 Гц, на транзисторах Т2—Т5 — усилитель. Усили- тель, выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и гальванометр НП составляют милливольтметр переменного тока. При помощи коммутации четырьмя ключами типа КТРО могут быть собраны три схемы измерения параметров транзисторов как типар—п—р, так и типа п—р—п. С помощью прибора можно проверить пробой цепи эмиттер — коллектор и измерить напряжения питающих батарей. Назначение ключей: К1 — ключ отсчета /t22 и контроля пробоя; К2 — ключ отсчета а и /ко; КЗ — ключ контроля напря- жения батарей; К4 — ключ переключения р—п—р и /г—р—п. Проверяемый транзистор включается в панельку КП1. Принци- пиальные схемы измерения отдельных параметров транзисторов приведены на рис. XII. 58. В соответствии с этими схемами произ- водятся коммутации ключами (см. рис. XII. 57). Ключ К4 должен находиться в положении, соответствующем типу проверяемого транзистора. Для проверки напряжения батарей ключ КЗ пооче- редно устанавливается в положения «(/х» и <<{У2». Батареи включа- ются кнопкой Кн1 только на время измерений напряжения или пара- метров транзистора. При контроле пробоя транзистора ключ К1 *01
72П136 Т31Л36 Т4ПШ 75 ПП Рис. XTI.57. Схема испытателя параметров транзисторов (тип JT2-1). Ключи К1—К4 в нейт- ральном положении.
ставится в положение «Контроль пробоя», а ключи К2 и КЗ остаются в среднем положении. Перед измерением параметров производится калибровка прибора. При этом ключи Kl, К2 и КЗ должны нахо- д г Рис. XI 1.58. Принципиальные схемы измерения параметров транзисторов- а --- для измерения /г22; б — для контроля пробоя; в — для измерения а; г —• для измерения /ко. диться в среднем положении. Напряжение генератора устанавлива- ется таким образом, чтобы стрелка прибора находилась в конце Таблица XII.16 Усредненные данные режимов тран- зисторов в приборе Л 2-1 шкалы. При определении /г22 и а соответствующий ключ уста- навливают в соответствующее положение. Транзисторы типов П13Б и П14 могут быть замене- ны транзисторами МП39Б и МП40 соответственно. Трансформатор Tpl изго- товляется на магнитопроводе типа Ш8Х8. В обмотке 1—2 содержится 500 витков, в об- мотке 3—4—2500 витков, в обмотке 5—6 — 500 витков провода ПЭВ-2 0,1. Трансфор- матор Тр2 изготовляется на магнитопроводе типа Ш8Х8. Обе его обмотки содержат по 2000 витков провода ПЭВ-20,1. В качестве измерительного прибора применен микроампер- метр типа М24-111 с пределом измерения 50 мкА. В табл. XII. 16 приведены данные режимов транзисторов в при- боре. При наладке прибора прежде всего проверяют напряжения бата- рей и подбирают резистор R32 так, чтобы при напряжении батарей, Напряжение, В Тип " ¦- ¦ тран- на кол. на эмит- зистора лекторе на базе тере ПН (Т1) ШЗБ (Т2) П13Б (ТЗ) П13Б (Т4) ПН (ТБ) 6,8 8,4 1,0 5,0 4.3 0,43 4,2 0,68 4^5 1,1 0,36 4,2 0,5 1,4 1,0 Примечание. Все напряжения измерены относительно корпуса прибб- ром с внутренним сопротивлением 20 кОм/В 503
Рис XI1 59. Схема авометра типа Ц-20 с дополне- ниями для измерения коэффициента усиления fранзис- торов по току. равном 4,5 В, стрелка измерительного прибора находилась в конце шкалы или близко к нему. На шкалу наносится сектор, соответ- ствующий напряжению батареи 3,6—4,5 В (пределы нормальной работы прибора). В режиме калибровки сопротивление резистора R8 подбирается так, чтобы на коллекторе транзистора Т5 получись переменное напряжение около 1 В (при среднем положении движка резистора R5)> а сопротивление резистора R30 подбирается так, чтобы стрелка измерительного прибора находилась вблизи конца шкалы. Подбором резистора R6 необходимо обеспечить возмож- ность калибровки при напряжениях батарей 3,6—4,5 В. Резистор R11 подбирается в режиме «Контроль пробоя» при замкнутых контактах «К» и «Э» на панельке КП1 так, чтобы стрелка не выхо- дила за пределы шкалы даже при установке резистора R5 на макси- мум. Подбором резистора R9 подгоняется шкала измерения а (в режиме измерения а). Для проверки шкалы следует замкнуть контакты «Б» и «3», а между перемычкой и корпусом включить эталонные сопротивления. Точке 0,9 должно соответствовать сопро- тивление 222,2 Ом, точке 0,92 — сопротивление 173,9 Ом, точке 0,94 -* сопротивление 127,6 Ом, точке 0,96 — сопротивление 83,3 Ом и точке 0,98 — сопротивление 40,8 Ом. Шкала измерения /к, градуируется в режиме измерения /ко с помощью внешнего SU4
микроамперметра, включенного последовательно с резистором переменного сопротивления A МОм) между контактами «/С» и «Б», Шкала измерения градуируется подключением соответствующих сопротивлений к контактам «К» и «Б». Например, точке 4 мкСм соответствует сопротивление 250 кОм Авометр для проверки транзисторов. При проверке транзисторов можно использовать авометр типа Ц-20, если в его схему внести некоторые изменения (рис. XII. 59). На лицевой панели прибора устанавливаются гнезда для подключения транзисторов, а между гнездом «Общий минус» и гнездом «?» (база) припаивается резистор RCM, сопротивление которого определяется по формуле где /?см — сопротивление смещения, кОм; Еб — напряжение батареи J5j, Б; Рмакс — максимальное значение коэффициента усиления по току проверяемых транзисторов в схеме с общим эмиттером; /макс — максимальный ток, измеряемый миллиамперметром, мА. Если использовать шкалу прибора 30 мА, то при Рмако = 300 и напряжении батареи 1,5 В Rcu = 15 кОм. В этом случае для по- лучения значения Р показания шкалы следует умножить на 10. Переключатель рода работы должен стоять в положении измере- ний на постоянном токе. Величина начального тока коллектора проверяется при отключенном выводе базы транзистора.
Глава XIII МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ § 1. Общие сведения Микроминиатюризация — направление радиоэлектроники, связан- ное с выполнением электронных схем, блоков и аппаратуры й целом из миниатюрных и микроминиатюрных радиоэлементов и узлов. Самым простым и доступным направлением миниатюри- вации является уплотненный монтаж дискретных элементов. Мини- атюрные схемы и узлы выполняются либо уплотненной модуль- ной сборкой элементов обычной формы и конструк- ции, либо сборкой элемен- тов специальной формы и определенных размеров. При использовании элемен- тов обычной формы повы- Рис. XIII. 1. Колончатый модуль. Рис. XIII.2. микромодуль. Плоский шенная плотность монтажа создается за счет рациональной кон- струкции и определяется главным образом размерами деталей. Примером уплотненной конструкции дискретных миниатюрных элементов случайной формы могут служить «колончатые модули» и плоские микромодули. Колончатые модули — модули, в которых обычные детали уста- навливаются плотно, параллельно друг другу и соединяются с по- мощью печатного монтажа с последующей общей герметизацией или без нее (рис. XIII.1), Плоские микромодули — модули выполненные из деталей, установленных на одной или двух сторонах печатной платы. Бы- воды деталей соединяют с печатным монтажом с помощью пайки или токопроводящих клеев. Сборку затем герметизируют (рис. XIIL2). S06
Этажерочные микромодули — модули, выполненные "из радио- деталей специальной формы, называемых микроэлементами (рис. ХШ. 3). v Основным элементом этажерочного микромодуля является мик- роплата. Микроплата предназначена для установки на ней печат- ных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микропла^гы Рис. XII 1.3. Этажерочный микромодуль. имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплаты есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сбор- ки микромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер. Нумерация пазов микроплаты ведется по часовой стрелке, начи- ная с короткой стороны ключа (рис. XIII. 4). При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочной конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положе- ниях в зависимости от мес- та расположения ключа. Рис. XII 1.4. Типовая микроплата. § 2. Микроэлементы РЭА Микроэлементы — это спе- циально разработанные ре- зисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, трансформаторы, располагаемые на микро- платах, Резисторы постоянного сопротивления микромодульные изго- тавливаются с номинальными величинами сопротивленш\согласно шкале ГОСТа 2825—60. В составе микромодулей и в микромодуль- ной аппаратуре используются резисторы следующих типов: СЗ-4 (СКПМ) — резисторы композиционные печатные микро модульные (рис. XIII.5, а); 507
CCHM — резисторы станатные ниточные микромодульные. Ре- зисторы выполняются в виде тонких навесных столбиков, крепящих- ся непосредственно к поверхности микроплаты (рис XIII. 5, б); Рис. XIII.5. Микро- модульные резисторы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; е-типа С5-6 СКНМ — резисторы композиционные ниточные микромодуль- ные По конструктивному оформлению похожи на резисторы типа ССНМ (рис. XIII.5, б); - СЗ-2 — резисторы композиционные таблеточные. Изготавли- ваются в виде плоских дисков (таблет) диаметром 1,7 и 2,7 мм; Рис XIII.6. Резистор СП5-6Б СЗ-3 — резисторы композиционные ниточные, С5-6, С5-18 — резисторы постоянного сопротивления прово* лочные микромодульные (рис. XIП.5, в)\ СТ2-26, СТЗ-24, СТЗ-26 СТЗ-28 — терморезисторы; СПЗ-6 — резисторы непроволочные переменного сопротивле- ния с поверхностным композиционным проводящим слоем; 506
Таблица XIII.l Основные параметры микромодульных резисторов Тип сснм С2-12 скнм СЗ-3 СЗ-2 СЗ-4 С5-6 C5-1J СТ2-26 СТЗ-24 СТЗ-26 СТЗ-28 СПЗ-ба, СШ-бб СЩ-ба, СПб-.бб Материал и конструкция Станатяые ниточные на плате Станатные ниточные Композиционные ни- точные на плате Композиционные ни- точные Композиционные таб- леточные, Композиционные на плате Проволочные на плате Проволочные на плате Терморезисторы на плате Терморезисторы таб- леточные Переменного сопро- тивления с поверх- ностным композицион- ным проводящим слоем Переменного сопротив- ления проволочные Пределы номи- нальных значений сопротивлений 5,6 Ом - 2,7 кОм 560 Ом -5,1 кОм 10 Ом — 510 кОм 150 Ом — 1 МОм 100 Ом — 3,3 МОм 10 Ом - 1 МОм 10 Ом — 3,3 МОм 10 Ом - 510 кОм 51 Ом — 510 кОм 1 кОм — 100 кОм 0,68; 1; 1,5; 2,2; 3,3 кОм 100 Ом — 680 Ом 0,15; 0,22; 0,33; 1,5; 2,2; 3,3 кОм 1 кОм — 1 МОм (соответствуют ряду 1,0; 1,3; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8) 0,1; 0,2; 0,47; 1,0; 2,2; 4,7; 10; 22; 47; 100 кОм Допустимые отклонения от номинального значения, % ±5, ±10, ±20 ±5, ±Ю, ±20 ±5, ±10 ±20 ±5, ±10, ±?0 ±1, ±5 ±0,1, ±0,2, ±0,5, ±1,0 ±20 ±20 ±10, ±20, ±30 ±10 Максимальное рабочее напряже- ние. В 30 160 160 30 80 30 120 120 140 - - 160 160 Номинальная мощность, Вт 0,05 0,125 0,25 0,25 0.125 0.05 0,25 0,05 0,125 10-20 0,15—2,0 10—20 10-20 0,125 0.5 5?Э
СП5-6 — резисторы проволочные переменного сопротивления. Два последних типа резисторов изготавливаются в угловом (рис. ХП1 6) и прямом вариантах. Основные параметры микромодуль- ных резисторов приведены в табл. XIII. 1. Рис. XII 1.7. Микро- модульные конденса- торы: а — типа КМК; б •— типа КОПМ; в-типа ММКТ- 3/20 Микромодульныг конденсаторы и конденсаторы для печатного монтажа изготавливаются с номиналами, согласно ГОСТу 2519—60. В Составе микромодулей и в микромодульной аппаратуре исполь- зуются конденсаторы следующих типов: КМК — конденсаторы микромодульные керамические (рис. XIII.7, а); КОПМ — конденсаторы оксидно-полупро- водниковые микромодульные (рис. XIII 7,6); КМПМ — конденсаторы металлопленочные микромодульные; ММКТ-3/20 — конденсатор подстроечный микромодульный (рис. XIII.7, в); КОПП — конденсаторы оксидно-полупро- водниковые для печатного монтажа (рис. XIII. 8); КМПП — конденсаторы металлопленочные для печатного монтажа; КМБП — конденсаторы металлобумажные для печатного монтажа. -^ Основные параметры микромодульных конденсаторов приведены в табл. XIII.2 Катушки индуктивности И ФМ выполня- ются на ферритовых кольцах марки 20ВЧ, 50ВЧ, 100НН, 1000НМ и устанавливаются на микроплате. Номинальные значения индуктивностей лежат в пре- делах от 1,25 до 2500 мкГ, допустимые отклонения от номинальной величины ±5, ±10%, добротность 20—80. Общий вид катушек индуктйвнобти ИФМ показан на рис. XIII.9, а. Ш Рдс. XII 1.8. Кон- Щюаторы типов K5S-6A, КОПП.
Основные параметры микромодульных конденсаторов Таблица Х1И.2 Допускаемые Номиналь- Тип Материал и конструкция Номинальные емкости. пФ Грту^ы емко^тиТно- "жениТ Ра3мерЫ^ЛемеНТа> минальной, % В 16—220 ПЗЗ, М47 КМК-1-2 Керамические на плате 30—470 М75 ±5; ±10; ±20 50—160 — 75-820 М-750 110—1800 М1500 КМК-2а Керамические без плать) 1500—22 000 НЗО -4-50; —20 @,022; 0,033; 0,047) . 10е Н90 +80; —20 75-680 ПЗЗ, М47 КМК-3 Керамические на плате 240—1200 М75 ±5; ±10; ±20 35 6X6X1,9 510—2200 М750 1100—4700 Ml 500 КМК-За Керамические без плать — @,022; 0,033; 0.047) . 10е МЗО +-50; —20
Продолжение табл. XIII.2 Допускаемые Номиналь- М«ериаЛ и конструкт Н^ннэ.ьные емкосн. пФ Г$Г е^тГоПо- "ZZST ^^L™3- минальиой, % Р ! К10У-1 150; 330 ±20 Керамические для печатного мои- . 350 ^^ ^ 2200; 4700 4-80 —20 К31П-6 Слюдяные на плате 100; 120; 150; 180; 220; 270; - + 1; ±2; +5; 100 6x6x3 330: 390: 470; 560; 680; 820; +10; ±20 1000 К53-6А Оксиднополупроводниковые для D,7; 6,8; 10; 22; 33; 47; 68; ~ —20: 4-50 ь. 15. 30 8,2x10,5 печатного монтажа 100) • 10е КМПМ Металлопленочные на плате 1000: 1500; 2200; 3300; 4700; - ±10: ±20 160 6x6x2,7 6800; 10 000 КМПП @ 05; ол. о,15; 0,25; 0,5: - ±10; +20 30, 160 ИхИХA8; 22) К73П-3 м h0) ' 10* . Мртяллопл<»нп«ные для печатного монтажа К71П-2 @,01 — 0,033) - 10е - ±5; ±10; ±20 100 ПХ22ХA8; 22) @.039 — 0.1) • 10е 11ХПХA5, 18: 22) К74П-4 Пленочные на плате 1000; 1500; 2200; 3300; 4700; - ±10; ±20 160 6х6хB.7—4) 6800; 10 000 К74-5 Пленочные для печатного мон- - 1000—220 000 I - ±10; ±20 50 E—16,5)хB,3—10,5)х тажа 1 ХA3,5—17)
КМБЛ MMKJ-3/20 КОПМ КОПЛ К53-У К53-5А 1 Металлобумажные для печат монтажа Подстроечные на плате Оке иднополупро водн иковые плате Оксиднополупроводниковые печатного монтажа Оксидвополуцров.одникрвые леточные Оксиднополупроводниковые плате i ГНОГО на для та0- на @,05; 0,Ш; 0,15; 0,25; 0,5; 1,0) • 10е 3—20 A; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8; 10) • 10е @,047; 0,068; 0,1; 0,47; 0,68; 1; 1,5; 2,2; 3,3) • 10е @,47; 0,68; 1,0; 1,5: 2,2) • 10е B2; 33; 47; 68; 100) • 10е D,7; 6,8; 10; 15; 22; 33) . 10е D,7; 6,8; 10; 15; 22) • 106 @,047; 0,068; 0,1; 0,15; 0,22; 0,33; 0,47; 0,68; 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4.7; 6,8; 10; 15) • 10е @,047; 0,068; 0,1; 0,47, 0,68; 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8; 10) • 10е - - - — ±10; ±20 ±2 ±10; ±20; ±30 -20; +50 —20; +50 ±10; ±20; ±30 6, 6, 30 80 6 15 30 6 15 30 10, 15, 30 15, 30 A0—22)ХA1—22)Х X A1—22) 6x6X4.7 6X6X3,5 14X10,5* (без выводов; B.7—4,7)* 6X6X3,5 Диаметр.
Катушки индуктивности типа МКИ (постоянные),^ МКИП (пере- менные), МКИС (индуктивно связанные) выполняются на ферри- товых броневых сердечниках (см § 1 гл III) и устанавливаются на Рис. XIII.9. Микромодульные катушки индуктивности: а —типа И ФМ; б —типа МКИ платах (рис. XIII. 9,6). Катушки предназначены для работы в схе- мах микромодулей в цепях переменного и постоянного тока с мак- симальным напряжением до 100 ~ ~ Таблица XIII.3 Основные параметры микромодульных катушек индуктивности типа МКИ В. Основные параметры микромодульных катушек ин- дуктивности приведены в табл. XIII. 3. Катушки индуктивности МКИ-3, МКИП-3, МКИС-3, со- ответственно постоянные, пе- ременные и связанные, пред-' назначены для работы в цепях переменного и постоянного то- ка с постоянным напряжением до 100 В при токе до 5 мА. Ка- тушки индуктивности изготав- ливаются на номинальные зна- чения индуктивностей 3150— 63 000 мкГ для МКИ-3, МКИП-3 высотой 16,6 мм; 100—400 мР для МКИ-3, МКИП-3 высотой 20,5 мм; 400—25 000 мкГ для МКИС-3. Добротность катушек лежит в пределах 25—90 для МКИ-3, Точность Индук- высота, изготовле- Тип тивность, мм ния или мкГ перестройка, % МКИ 1—8 9,8 ±5 МКИ 10-2500 11,8 ±? МКИП 1-8 9,8-11 ±J0 МКИП 10—2500 11,8—13 ±1° МКИС 1—10 9,8 ±5 МКИС 16—2500 11,8 ±5 Рис. XIII. 10 Катушка ичдуктивнос!И типа МКИ-3. МКИП-3 и в пределах 45—80 для МКИС-3. Точность изготовления постоянных и связанных катушек не хуже ±5%. Конструкция катушек показана на рис, XIII, 10. 514
Трансформаторы ММТО1 — 7 — микромодульные согласую- щие, низкой частоты. Предназначены для работы в диапазоне час- тот 300—3000 Гц с неравномерностью частотной характеристики Рис. XII 1.11. Трансформаторы типов ММТС-1—7: а — общий вид; б — электрические схемы не более Н^5 дБ и коэффициентом гармоник не более 10% Общий вид трансформаторов приведен на рис. XIII. 11, а, параметры — в табл. XIII. 4, а электрические схемы и цоколевка — на рис. XIII. 11, б. Таблица ХШ.4 Параметры трансформаторов ММТС-1—7 Максимальное Входное со- Выходное со- напряжение Ток подмагни- Тип противление, противление, на х обмотке чивания, мА Ом Ом (эф>ь в ММТС-1 50 500x2 0,35 - ММТС-2 600 500x2 0,35 — ММТС-3 2000 500x2 0,35 — ММТС-4М 3000x2 500x2 1,41 1 ММТС-5 3000x2 100x2 1,41 1 ММТС-6 500x2 100x2 3,54 4 ММТС-7М 500x2 600 2,5 4 515
Продолжение табл. XII 1.4 Тип ММТС-1 ММТС-2 ММТС-3 ММТС-4М ММТС-5 ММТС-6 ММТС-7М Коэффициент трансформации Номи- нальное значение 6,33 1,82 1,0 0,52 0,169 0,4 1.41 Допусти- мое от- клонение ±0,63 ±0,18 ±0,1 ±0,05 ±0,01? + 0,04 ±0.14 Индук- тивность I обмот- ки, г 0,01 0,135 0,35 1,4 1.8 0,18 0.09 Индук- тивность рассея- ния, Г, не более 0,004 0,048 0,16 0,5 0,5 0,08 0,04 Сопротивление обмотки постоян- ному току при +20° С, Ом I обмотка F 160 420 090X2 G00X2 106X2 152X2 II обмотка 270X2 264X2 366X2 342X2 66X2 40X2 175 Трансформаторы ММТС-8—13 — согласующие, низкой частоты. Предназначены для работы в диапазоне частот 300—10 000 Гц с не- равномерностью частотной характеристики не более ±5 дБ и коэф- фициентом гармоник не выше ±10%. Общий вид трансформаторов показан на рис. XIII. 12, а, параметры приведены в табл. XIII. 5, а электрические схемы и цоколевка — на рис» XIII. 12, б. 6 Рис. XIII.12. Трансформаторы типов ММТС-8—13: а —- общий вид; б — электрические схемы. т
Таблица ХШ.5 Параметры трансформаторов ММТС-8—IS Макси- Коэффициент Сопротивление об- малыше Ток под- трансформации Индуктив- Индуктив- моток постоянному Входное Выходное няпряжр- мягничи- ность нопть tdkv при Л-<>п°Г. Тип сопротив- сопротив- К. п. д. ние на вания Нпминяпь nonvcTH l обмот- рассея- Ом ление. Ом ление. Ом г о6мптке мА Номиналь- Допусти- ки f «^ f (эф.). В чение клонение I обмотка II обмотка i I ММТС-8 1,92 4000 0,65 1 — 1,79 ±0,18 1,5 0,11 200 1700 A—3)* G—9) A—3) A—3) A—3) A—3) G—9) ,4—6) D—6) D—6) D—6) ММТС-С> 8,2 430 0,8 4 3 0,26 ±0,03 1,5 0,22 510 100 0—2» C-г4) A—2) A—2) '1—2) A—2) C—4) E—6) E—6) ММТС-10 12,6 400 0.8 10 1 0,18 ±0,02 b 0,6 1700 26 ¦ 1—3) s4—6) A—3) A—3) A—3) A—3) D—6) ММТС-П !2,с 2000 0,« 10 ' 0.45 ±0,04 Ь 0,ь ' 1750 B10) 1—3. ,4—6) A—3) A—3) 1—3- A—3) D—6) ММТС-12 1Ь 1000 0,85 13 ' 0.27 ±0,03 7,5 0,75 1650 110 П—3) D—5) A—3) A—3) ,1—3) A—3> D—5) E—6) E—6) ММТС-13 28 41500 0,9 2 * 1,26 ±0,13 5 1,5 1000 1700 A— 2) C—4) A—2) A—2) A—2) A—2) C—4) В скобках указаны номера выводов обмоток трансформаторов в соответствии с принципиальными схемами
Микромодульные диоды выполняются в нескольких конструк* тивных оформлениях. Диоды ДММЗВП изготавливаются отдельно в круглом металло-стеклянном корпусе и затем монтируются на плате с прямоугольным отверстием по диагонали платы (рис. XIII. 1?, а) Выводы диодов подключаются к пазам 1—6, 1—4 (плюс диода соответствует меньшему номеру паза). 1 г з Рис. XIII. 13. Микромо- дульные полупроводнико- вые приборы: а — диоды типа ДММЗВП; б— диоды типов 2ДМ, 2СМ; в — транзисторы. Диоды типа 2ДМ и 2СМ (стабилитроны) изготавливаются в таб- леточных металло-стеклянных круглых корпусах и монтируются щ плате с круглым отверстием в центре (рис. XIII. 13, б). Выводы диодов подключаются к пазам 1—6, 1—4, 2—5 (плюс диода соот- ветствует меньшему номеру паза). Электрические параметры микро- Таблица XIII.б Основные данные макродиодов Тип Диапазон рабочих темпера- тур, ° С ДММЗВП 2ДМ101А 2ДМ502А 2ДМ502Б 2ДМ502В 2ДМ502Г 1ДМ505А * Микроднод 1ДМ505А состоит из трех элементов МДЗ, собранных на одной плате. 518 Максимальный импульс тока при длительности им- пульса 10 мкс, мА Выпрямленный ток, мА Прямое импульс- ное падение на- пряжения (при токе, мА), В Максимальное обратное напря- жение, В Обратный ток (при максималь- ном обратном, на- пряжении), мкА Время восстанов- j ления обратного | сопротивления, МКС Емкость диода,
Таблица XIII.7 Основные данные микростабилитронов к § jk g . ,8 s* Температур. | Диапазон «я ^ о к аз к ный коэффи- ? л рабочих g S g * я схо^ циент стаби- 2 g температур, ТИ 1| 1 н | HI лизации, о/о/о с | | о с Дига llos Й5&О от j до | | s от | до 2СМ133Л 3—3,7 30 65 —0,1 0 70* 2СМ139А 3,5—4,3 26 60 —0,1 0 70 * 2СМ147А 4,1—5,2 21 56 —0,08 0,02 70 * 2СМ156А 5,0—6,4 18 45 —0,04 0,07 70 1 2СМ168А 6,0—7,5 15 15 0 0,07 70* > —60 +120 2СМ180А 7,0-8,5 15 8 - - 125 i 2СМ190Л 8,0-9,5 13 12 - - 125 2СМ210А 9,0—10,5 И 15 - - 125 2СМ2ПА 10—12 10 18 - - 125 2СМ213А 11,5-14 9 22 125 ) * При температуре +120° С модульных диодов приведены в габл. XIII. 6, а стабилитронов — в табл. XIII. 7. Микромодульные транзисторы изготавливаются в специальном корпусе устанавливаются на микроплате в соответствии с рис. XIII. 13,в и обозначаются буквами ТМ (транзистор микромодуль- ный). Электроды транзистора подключаются к пазам: 1 —база, 5 — эмиттер, 8 — коллектор. Основные электрические параметры микромодульных транзисторов приведены в табл XIII. 8 § 3. Микромодули Микроэлементы в модуле устанавливаются с определенным шагом и соединяются» в «этажерку» 12 проводниками, запаянными в ме- таллизированные пазы микроплат Соединительные проводники / / Рис. XIII. 14. Расположение и условная нумерация выводов мик- ромодуля. служат для подвода питания и вывода сигналов от различных точек схемы. Собранный микромодуль заливается эпоксидным ком- паундом или герметизируется в металлической капсуле. Нумерация выводов микромодуля ведется по часовой стрелке со стороны нижнего основания. Ключом служат проводники /\ 2', Зг и дополнительная маркировочная метка между выводами Г и 2' (обычно цветная риска) или стрелка, направленная от вывода V (рис. XIII. 14). И»
Основные данные mukdoмодульных транзисторов Наименование параметров Параметры постоянного тока * обратный ток коллекторного перехода при на- пряжении на коллекторе, В обратный ток змиттерного перехода при напря- жении иэ& в Режим измерения коэффициента передачи тока напряжение на коллекторе ток коллектора Малосигнальные параметры входное сопротивление коэффициент передачи тока выходная проводимость Высокочастотные параметры граничная частота коэффициента передачи тока емкость коллектора постоянная времени цепи коллектора Коэффициент шума Предельные параметры напряжение коллектор — база при к х в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопро- тивлении в цепи базы Обозначение 7кб о 7эб. о ^к 'к 16 /г21э ^226 Л21б Ск рш икбт Единицы измерения МкА мкА В мА Ом - мкСм МГц пФ ПС ДБ В В постоянный ток коллектора ток коллектора в импульсном режиме кМ мощность, рассеиваемая транзистором Тепловые параметры максимальная температура перехода Рт 'макс мВт °С минимальная температура перехода °С тепловое сопротивление переход — среда ^П. I °С/мВт Тип перехода, материал Переход, материал 520
Таблица XIII.8 Тип транзистора ТМ-2А 20/10 1 10 20—60 - 3 25 3000 - 15 50 ТМ-2Б оо/ю 1 10 - 60—150 - 3 25 3000 - 15 15 1 50 ТМ-2В - 20/10 1 10 - 30—90 — 9 25 3000 - 10 10 50 ТМ-2Г - '0/10 1 10 - 70—210 - 9 25 4000 _ 10 10 50 ТМ-2Д _ 20/10 1 10 - 80—250 - 20 25 4000 - to 10 50 ТМ-ЗА 20/15 20/15 1 10 _ 18—55 1 35 3000 - 15 15 1 50 1 100 1 75 1 +85 -60 0,8 | 100 75 4-85 -60 0,8 100 75 4-85 -60 0,8 ,00 1 75 +85 -60 0,8 100 1 75 +85 -60 0,8 100 75 4-85 -60 0,8 р—п—р, германий п—р—п, германии
Единицы измерения ТМ-ЗВ ТМ-ЗГ ТМ-ЗД Тип № ТМ-4А
п—р—п, германий ТМ-4Б ТМ-4В ТМ4Г ТМ-4Д ТМ-4Е ТМ-5А ТМ-5Б
Переход, материал р-—п—р, германий S24 ~^ Единицы Обозначение измерения ТМ-5В ТМ-5Г ТМ-5Д ТМ-10
Продолжение табл. X1IJ.8 п—р—п, кремний транзистора ТМ-10Л ГМ-1 ОБ ТМ-10В ГМ-10Г ТМ-10Д ТМ-10Е ТМ-10Ж
Переход, материал р—п—р, кремний * Числитель дроби — ток,, знаменатель — напряжение. ** При температуре ~{-\Ь06 G. *** Частота генерации /у. Единицы Обозначение измерения ТМ-11 ТМ-11А ТМ-ПБ 1ТМ-115А
р—п—р, германий транзистора 1ТМ-115Б 1ТМ-115В 1ТМ-115Г 1ТМ-305А 1ТМ-305Б 1ТМ305В
§ 4. Интегральные микросхемы Интегральные микросхемы, или просто микросхемы,— это микро- электронные модули, в которых группы элементов выполняются по полупроводниковой, пленочной или любой другой технологии на поверхности или в объеме твердых оснований (подложек). В ин- тегральных микросхемах комплекс отдельных конструктивно за- конченных деталей, входящих в данную схему, заменяется группой элементов, выполненных неразъемно на поверхности или в объеме материала основания. Это резко увеличивает плотность монтажа и позволяет значительно упростить конструкцию радиоэлектрон- ного узла. В зависимости от применяемой технологии изготовления микросхемы делятся на два основных вида: полупроводниковые, гибридные. Интегральная полупроводниковая микросхема — микросхема, все элементы которой выполнены на поверхности или в объеме подложки из полупроводникового материала. Гибридная интегральная микросхема — это микросхема, в ко- торой наряду с элементами, неразъемно связанными с поверх- ностью или в объеме подложки, используются навесные микро- миниатюрные элементы, которыми, как правило, являются полу- проводниковые приборы. В гибридной полупроводниковой (совмещенной) микросхеме навесными элементами являются резисторы и конденсаторы, выпол- ненные на поверхности полупроводника методами пленочной тех- нологии. Гибридные интегральные микросхемы в зависимости от толщины пленок и методов их нанесения на поверхность диэлек- трической подложки делятся на тонкопленочные (до 1 мкм) и тол- стопленочные (более 1 мкм). Использование тонких пленок позво- ляет создавать пассивные элементы с более широким диапазоном значений параметров и достигать большей плотности монтажа. Пассивные элементы тонкопленочных гибридных интегральных микросхем наносят на подложку преимущественно методами термо- вакуумного осаждения и катодного распыления. Пассивные элементы толстопленочных интегральных микросхем изготавливают с помощью шелкографии, используя пасты с высо- ким удельным сопротивлением. После нанесения паста вжигается в подложку. Применение толстых пленок дает возможность изго- тавливать резисторы, способные рассеивать большую мощность. Как полупроводниковые, так и гибридные интегральные микро- схемы по степени 'интеграции (по суммарному количеству входя- щих в данную микросхему активных и пассивных элементов) подраз- деляются на схемы малой, средней и большой степени интеграции. К схемам малой степени интеграции относятся схемы, содержащие 10—30 элементов; схемы средней степени интеграции содержат 40—150 элементов; схемы, содержащие больше 150—200 элементов, относят к большим интегральным схемам. По функциональному назначению интегральные микросхемы делят на два класса: логические (или цифровые) схемы и линейно- импульсные (или аналоговые) схемы. Логические схемы исноль- зуются в устройствах дискретной обработки информации и системах автоматики, а линейно-импульсные схемы используются для усили- телей сигналов низкой и высокой частоты, генераторов, смесителей, детекторов и других устройств, где активные элементы работают в линейном режиме или осуществляют нелинейные преобра- зования. 528
Основные параметры бескорпусных диодов и диодных матриц Таблица XIU.9 Тип прибора КД901А КД901Б КД901В КД901Г КД902А КД902Б КД902В КД902Г КД902Д КД902Е КД902Ж КД902И КД904А КД904Б КД904В КД904Г КД904Д КД904Е КД907А КД907Б КД907В КД907Г Максималь- ный прямой ток, мА 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 50 50 50 50 Прямое на- пряжение на диоде, В, при токе 1 мА 0,7 0J 0,7 0.7 0,8 0,8 0,8 0,8 0,85 0,84 0,85 0,85 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 i * I * 1 * I * Максималь- ное обратное напряжение, В 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 40 40 40 40 Обратный ток, мкА 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0.2 0,2 0,2 6 6 6 6 Время восста- новления, не 20 20 20 20 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 4 4 4 4 Емкость диода, пФ 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 Количество элементов 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 3 4 1 2 3 4 Схема соеди- нений эле- ментов Общий катод Общий анод Общий анод Общий катод При прямом токе 50 мА В целях защиты от механических и климатических воздействий, а также для удобства сборки аппаратуры интегральные микро- схемы помещают в корпусы, которые герметизируют сваркой, пай- кой или склеиванием. Некоторые микросхемы герметизируют пу- тем заливки пластмассой. Для использования в гибридных интеграль- ных микросхемах разработаны специальные бескорпусные диоды» диодные матрицы и транзисторы. Основные параметры бескорпусных диодов и диодных матриц приведены в табл. XIII. 9, транзисторов — в табл. XIII. 10, полевых транзисторов — в табл. XIII. 11. Типы конструкций бескорпусных полупроводниковых приборов приве- дены на рис. XIII. 15. Маркировка интегральных микросхем отражает их принадлеж- ность к функциональным классам и группам, а также принадлеж- ность к определенной серии схем. По характеру выполняемых функ- ций в радиоэлектронной аппаратуре интегральные микросхемы подразделяются на классы (усилители, генераторы, преобразова- тели) и на группы в пределах каждого класса (например, усили- тели синусоидальные, импульсные, постоянного тока). Классифи- кация интегральных микросхем по функциональному назначению приведена в табл. XIII. 12. Серия микросхем объединяет ряд отдель- ных функциональных схем по их технологическому признаку, 529
Основные данные бескорпусных транзисторов Наименование параметров Параметры постоянного тока * обратный ток коллекторного перехода при напря- жении UK$, В обратный ток эмиттерного перехода при напряже- нии 1/эб> В Режим измерения коэффициента передачи тока напряжение на коллекторе ток коллектора Малосигнальные параметры коэффициент передачи тока Высокочастотные параметры предельная частота коэффициента передачи тока емкость коллектора постоянная времени цепи коллектора Коэффициент шума Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера напряжение коллектор — эмиттер при сопротивле- нии в цепи базы постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора мощность, рассеиваемая транзистором Тепловые параметры максимальная температура перехода минимальная температура перехода тепловое сопротивление переход— среда Тип перехода, материал Обозна- чение /кб. о 7эб.о ^к /к h гбск <W UK3R 1 w 7кМ Рт ^макс | ^мин *п.с Единица измерения мкА мкА В иА - МГц пФ ПС ДБ В В -А мА мВт °С °С °С/мВт Переход, материал 530
Таблица ХШ.10 Тип транзистора КТ202А 1/15 1/15 5 1 15-70 5** 25 - 15 15 «, ] 50 | 15 +125 -60 | 4 1 КТ202Б 1/15 1/15 5 1 40-160 5** , 25 - - 15 15 10 | 50 | 15 +125 —60 | 4 КТ202В 1/15 1/15 5 1 15—70 5** - 25 - - 30 30 10 50 | 15 +125 -60 | 4 | КТ202Г 1/15 1/15 5 1 40—160 5 25 - 30 30 .0 50 | 15 +125 —60 | 4 1 КТ307А 0,5/10 1/4 1 10 20 250 6 - - 10 10 20 15 +85 —60 | 3 1 КТ307Б 0,5/10 1/4 1 10 40 250 6 - - 10 10 20 - 1 15 +85 —60 | 3 1 КТ307В 0,5/10 1/4 1 10 40 250 6 - 10 10 20 - 1 15 +85 -60 | 3 1 КТ307Г 0,5/10 1/4 1 10 80 250 6 - - 10 10 20 - 15 +85 —60 3 р—п—р, кремний п—р—п, кремний 531
Обозначе- ние ;кб. о ;зб. о "к 'к Н2Ь /т 'бск "кбт *кт 7кМ ^макс ^"мин Переход, Единица измерения мкА мкА В мА - МГц пФ ПС ДБ В В мА мА мВт °С °С °С/мВт материал Тип тран КТ317А 1/5 10/3,5 I 1 25—75 100 11 - - 5 5 15 45 15 +100 -60 4 КТ317Б 1/5 10/3,5 1 1 35—120 100 11 - 5 5 15 45 15 +100 -60 4 КТ317В 1/5 10/3,5 1 1 80—250 100 И - - 5 5 15 45 15 +100 -60 4 КТ319А 1/5 10/3,5 1 1 15 100 15 - - 5 5 15 - 15 +80 —60 4 КТ319Б 1/5 10/3,5 1 1 25 100 15 — - 5 5 15 - 15 +80 -60 4 \ п—р—п, кремний
Продолжение табл. XIП. 10 зистора КТ319В 1/5 10/3,5 1 1 40 100 15 - 5 5 15 _ 15 +80 -60 4 КТ324А 0,5/10 1/4 1 10 20—60 800 2,5 180 - 10 10 20 - 15 +100 —55 3 КТ324Б 0,5/10 1/4 1 10 40—120 800 2.5 180 - 10 10 20 - 15 +100 -55 3 КТ324В 0,5/10 1/4 1 10 80—250 800 2,5 180 - 10 10 20 - 15 +100 —55 3 КТ324Г 0,5/10 1/4 1 10 40—120 600 2,5 180 - 10 10 20 - 15 +100 —55 3 КТ324Д 0,5/10 1/4 1 10 20—80 600 2,5 180 - 10 10 20 - 15 +100 —55 3 КТ324Е 0,5/10 1/4 1 10 60-250 600 2,5 180 - 10 10 20 - 15 +100 —55 3 я—/>-—п, кремний
Обозначе- ние ^кб. о 7эб. о "к 'к Н21э fw Ск гбСк ^кбт uksR гкт 7кМ Рт ^макс ^мин ^П. G Переход, Единица измере- ния мкА мкА В мА - МГц пФ по ДБ В В мА мА мВт °С °С °С/мВт материал Тип КТ331А 0,2/15 0,5/3 5 1 20—60 250 5 120 3 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ331Б 0,2/15 0,5/3 5 1 40—120 250 5 120 3 15 15 20 50 15 +125 -60 4 КТ331В 0,2/15 0,5/3 5 1 80—220 250 5 120 3 15 15 20 50 15 Н-125 -60 4 КТ331Г 0,2/15 0,5/3 5 1 40—120 400 5 120 4 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ332А 0,2/15 0,5/3 ¦ 1 ¦ 20—60 250 5 300 8 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ332Б 0,2/15 0,5/3 • 1 40—120 250 5 300 8 15 15 20 50 15 +125 —60 4 п—р—п, кремний * Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Предельная частота коэффициента передачи тска f/^lfr
Продолжение табл . XIIIJ0 транзистора КТ332В 0,2/15 0.5/3 5 1 80—220 250 5 300 8 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ332Г 0,2/15 0,5/3 5 1 40—120 500 5 300 8 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ332Д 0,2/15 0.5/3 • 1 ¦ 80—220 500 5 300 8 15 15 20 50 15 +125 —60 4 КТ336А 0,5/10 i 1 10 20—60 250 5 - - 10 10 20 - 50 +105 —55 1 КТ336Б 0,5/10 1/4 1 10 40—120 250 5 - - 10 10 20 - 50 +105 —55 1 КТ336В 0,5/10 1/4 1 10 80 250 5 - - 10 10 20 - 50 +105 —55 1 КТ336Г 0,5/10 1/4 1 10 20—60 450 5 - 10 10 20 - 50 +105 —55 1 КТ336Д 0,5/10 1/4 1 10 40—120 450 5 - - 10 10 20 50 +105 —55 1 КТ336Е 0,5/10 1/4 1 10 80 450 5 — - 10 10 20 - 50 +105 -55 1 л—р—п, кремний
Таблица XIII.11 Основные данные бескорпусных полевых транзисторов Наименование параметра Ток стока при иЗИ—0 Крутизна характерис- тики Напряжение отсечки Ток затвора Коэффициент шума Входная емкость Проходная емкость Максимальное напря- жение сток — затвор Максимальное напря- жение сточ — исток Максимальная рассеи- ваемая мощность Максимальная темпе- ратура окружающей среды Минимальная темпера- тура окружающей среды Тип перехода, тип канала Основное назначение Обозна- чение 'с S ^отс 'з ^ш С11и С12и ^сз. макс ^си. макс ^макс Тст>. макс тср. мин Единица из- мерения мА мА/В В нА ДБ пФ пФ В В мВт °С * С Переход, канал Назначение Тип транзистора КП201Е 0,3— 0,65 >0,4 <1,5 10 3 20 8 15 10 60 +85 —60 КП201Ж 0,55— 1,2 >0,7 <2,2 10 3 20 8 15 10 60 +85 —60 КП201И 1,0—2,1 >0,8 <3,0 10 3 20 8 15 10 60 +85 —60 КП201К ,7-3,8 >1,4 <4,0 10 3 20 8 15 10 ео +85 —60 КП201Л 3,0- 6,0 >1,8 <6,0 10 3 20 8 15 10 60 +85 —60 р— п с р-каналом и Работа во входных каскадах УНЧ и усилителях постоянного тока с малым уровнем шумов 536
Таблица XIII.12 Классификация интегральных микросхем Класс микросхемы Группа микросхемы Обозначе- Обо. тания Наименование знач* Наименование °^~ и ™у^ы Усилители У Синусоидальные С УС Постоянного тока Т УТ Видеоусилители Б УБ Импульсные И УИ Повторители Э УЭ Прочие П УП Генераторы Г Синусоидальных колебаний С ГС Сигналов специальной формы Ф ГФ Преобразователи П Частоты С ПС Фазы Ф ПФ Формы М ПМ Напряжения Н ПН Кодирующие К ПК Декодирующие Д ПД Прочие П ПП Модуляторы М Амплитудные А МА Частотные С МС Фазовые Ф МФ Импульсные И МИ Прочие П МП Детекторы Д Амплитудные А ДА Частотные С ДС Фазовые Ф ДФ Импульсные И ДД Прочие П ДП Электронные клю- К Транзисторные Т КТ чи Диодные Д КД Оптоэлектронные Э КЭ Прочие П КП Триггеры Т Со счетным запуском С ТС С раздельным запуском Р ТР С комбинированным запуском К ТК Шмитта Ш ТШ Динамические Д ТД Фильтры Ф Верхних частот В ФВ Нижних частот Н ФН Полосовые П ФП Заградительные Г ФГ Сглаживающие С ФС Линии задержки Ш Схемные С ШС Прочие П ШП Логические схемы Л Схемы И И ЛИ Схемы ИЛИ Л ЛЛ Схемы НЕ Н ЛН Схемы И - НЕ/ИЛИ - НЕ Б Л Б Схемы И - ИЛИ С ЛС Схемы И - ИЛИ — НЕ Р ЛР Прочие П ЛП 537
Продолжение табл. XIП.12 Класс микросхемы Наименование Запоминающие устройства Схемы селекции и сравнения Наборы элементов Элементы арифме- тических и дис- кретных устройств Многофункцио- нальные схемы Обо- значе- ние Я С н и ж Группа микросхемы Наименование На магнитных пленках Матрицы Прочие Амплитудные Временные Частотные Фазовые Резисторов Конденсаторов Диодов Транзисторов Комбинированные Регистры Сумматоры Полусумматоры Счетчики Шифраторы Дешифраторы Комбинированные Прочие Аналоговые Импульсные Логические Аналого-импульсные Аналого-логические Импульсно-логические Аналого-импульсно-логиче- ские Обозна- чение Л М п А В С Ф С Е К Р С Л Е Ш Д К п А И л Е В Г К Обозначе- ние соче- тания класса и группы ял ям ЯП СА СВ СС СФ НС НЕ нд НТ нк ИР ис ил ИЕ ИШ ид ик ип ЖА жи жл ЖЕ жв жг жк Рис. XIII. 15. Бескорпусные полупроводниковые приборы: а —диодная матрица КД901; б — диодная матрица КД907: в — транзистор КТ202: в— полевой транзистор КП201. 538
согласованности по напряжениям источников питания, входным и выходным сопротивлениям и уровням сигналов, конструктивному выполнению. Как правило, серия содержит такой набор функцио- нальных схем, из которых можно построить вполне законченное радиоэлектронное устройство (например, радиоприемник, магни- тофон). Условное обозначение серии состоит из двух элементов. Первый элемент — цифра, указывающая на технологическую разновид- ность микросхем серии (полупроводниковые и совмещенные микро- схемы — 1, гибридные микросхемы — 2). Второй элемент — двух- значное число, указывающее номер данной серии. Условное обозначение интегральной микросхемы состоит из шести элементов. Первый элемент — цифра, указывающая на тех- нологическую разновидность микросхемы и совпадающая с цифрой второго элемента обозначения серии. Второй элемент — буква, указывающая на функциональный класс микросхемы (табл. XIII, 12). Третий элемент — буква, указывающая на группу данного функционального класса (табл. XIII. 12). Четвертый элемент — двухзначное число, указывающее на номер серии (совпадает с треть- им элементом обозначения серии). Пятый элемент — число, ука- зывающее номер разработки микросхемы данной серии. Шестой 539 Рис. XIII. 16. Микросхемы серии КИО: а _ конструкция и нумерация выводов; б — схема усилителя К1УТ401 (А, Б).
Рис. XIII.17. Схема усилителя К1УС731 (А, Б) (а) и схема подключения внешних цепей (б). Рис. XIII.18. Схема усилителя К1УС732 (А, Б, В) (а) и схема под- ключения внешних цепей {б).
элемент—буква (от А до Я), с помощью которой маркируются микроэлементы по значению величин отдельных электрических параметров, их разбросу, предельным эксплуатационным режимам и другим признакам. Буква может быть заменена маркировкой микросхемы цветовым кодом (цветная точка). В условном обозначении микросхем, выпускаемых для широкого применения, проставляется также индекс К, стоящий впереди всех элементов обозначения микросхемы и серии. Пример обозначения: К2УС241 — микросхема для аппаратуры широкого применения (К), изготовлена по технологии гибридной интегральной микро- схемы B), представляет собой усилитель синусоидальных колеба- ний (УС), серия номер 24, порядковый номер среди микросхем данного функционального назна- чения серии — первый A). Ниже приводятся основные технические характеристики мик- росхем широкого применения. Микросхемы серии 140 пред- назначены для использования в качестве усилителей постоянного и переменного тока, решающих #5 усилителей, нуль-органов ана- лого-цифровых преобразователей, ^ пороговых устройств в схемах ав- -* томатики. Микросхемы выпуска- ются в круглом металлическом корпусе с 12 выводами (рис. XIII. 16, а) и рассчитаны на работу в диапазоне температур от —10° С Рис. XIII. 19. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К224. до +70° С. Серий КИО состоит из операционных усилителей К1УТ401 (А, Б). Основные параметры микросхем серии КНО при- ведены в табл. XIII. 13, а электрическая схема — на рис. XIII. 16, б. Микросхемы серии 173 предназначены для работы в качестве усилителей низкой частоты. Микросхемы выпускаются в круглом металлическом корпусе (рис. XIII. 16, а) и рассчитаны на работу в диапазоне температур от —30° С до +70° С. Серия К173 состоит из двух усилителей низкой частоты К1УС731 (А, Б) и К1УС732 (А, Б, В). Микросхемы обеспечивают получение выходной мощ- ности 0,5—1 Вт на нагрузке 30 Ом. Электрические схемы К1УС731, К1УС732 и типовые схемы их включения показаны на рис. XIII. 17, XIII. 18, а основные параметры приведены в табл. XIII. 13. Микросхемы серии 224 предназначены для работы в радиове- щательной и телевизионной приемо-усилительной аппаратуре. Микросхемы выполнены по толстопленочной технологии с исполь- зованием бескорпусных транзисторов и конденсаторов К-Ю-9 и вы- пускаются в прямоугольном металлополимерном корпусе с де- вжгшр выводами (рис. XIII. 19). Основные параметры микросхем серии 224 приведены в табл. XIII. 13. Микросхемы рассчитаны на работу в диапазоне температур от —30° С до +50° С. Серия содержит 29 микросхем различного назначения. К2УС241 — каскодный усилитель сигналов радиочастот (рис. XIII. 20, а). Может быть использован как апериодический усилитель ВЧ, усилитель ПЧ и буферный каскад в генераторах ВЧ. С внешними контурами может работать в резонансных усилителях. 541
Основные параметры микросхем Параметр Коэффициент усиления (коэффициент передачи) Крутизна вольтамперной характеристики Входное сопротивление Диапазон рабочих частот Неравномерность частот- ной, характеристики, не более Коэффициент гармоник, не более Ток потребления, не более Напряжение питания Напряжение смещения Едини- ца из- мере- ния — мА/В кОм МГц ЦБ % мА В В Серия 140 К1УТ401А 400—4500 - - 0—20 - - 4,2 +6,3; —6,3 - К1УТ40Ш 1300—12000 - — 0—20 - - 8,0 +12,6; —12,6 - Се К1УС731А 100—300 - 10 @,03—20).10~» - 1,5 25 * +12,6; -12,6 - Параметр Коэффициент усиления (коэффициент передачи) Крутизна вольтамперной характеристики Входное сопротивление Диапазон рабочих частот Неравномерность частот- ной характеристики Коэффициент гармоник, не более Ток потребления, не более Напряжение питания Напряжение смещения Едини- ца из- мере- ния - мА/В кОм МГц ДБ % мА В В Серия К2УС245 140 - 15 - - 3 5,5 * +5,0; -12 К2УС246 - 25 30—45 1 - 8,0 +12 « К2УС247 - 7 — 30—45 3 10 +12 К2УС248 - 1000 - 4-10 3 - 15 +12 К2УС249 - 20 - 0,5—50 6 - 4,0 +12 — 542
рия 173 К1УС731Б 100—300 10 @,03—20) X х ю-8 - 3,0 25* -Н2,6 —15,6; - К1УС732А, Б 50 - 1 @,03—20) X хю-8 - 10 - + 12,6 - К1УС732В 20 1 @,03-20)Х хю-8 - 10 - +12,6 - Таблица XIII. 13 Серия 224 К2УС241 12—30 0,15 0,15—110 12 - 4,0 +5,4; -12 + 3,0 * К2УС242 - 25 0,15 0,15—30 6 - 1.8 +3,6; —9,0 +3,0 К2УС243 - 10—25 0,15 10-110 12 - 1,8 +3,6; —9,0 +3.0 К2УС244 100 - 20 @,08—20) X хю-8 - 5 6,0 +5,4; —9,0 Продолжение табл. XIII. 13 224 К2УС2410 10 - -~—~т 15 +12 К2УС2411 2 - — 0—2 - - 25 +12 К2УС2412 10 - — 3—6 - - 30 +12 К2УС2413 - 25 30-45 - - 8,0 +12 — К2УС2414 - 2000 - 4—10 - - 12 +12 — К2УБ241 2 - _ 0—6,5 10 - 15 +12 К2УБ242 20 - — 0—6,6 - - 10 +12 — К2УП241 - 5-10 0,05 0,15—110 12 - 3,5 +5,4; -9,0 +3,0 543
Параметр Коэффициент усиления (коэффициент передачи Крутизна вольтамперной характеристики Входное сопротивление Диапазон рабочих частот Неравномерность частот- ной характеристики, не более Коэффициент гармоник, не более Ток потребления, не более Напряжение питания Напряжение смещения Единица . измерения - мА/В кОм МГц ДБ % мА В В Сери» К2ЖА241 - 4 0,15 6,5-120 12 - 3,0 +4,0 - К2ЖА242 - 15 0,05 0,15—30 6 - 3,8 +3,6; —9,0 +3.0 К2ЖА243 0,4 - 0,5 0,465 - 3,5 1,2 +3,0 - К2ЖА244 - 2 - 3—6 3 - 10 +12 Продолжение табл. XIII. t$ Параметр Коэффициент усиления (коэффициент передачи) Крутизна вольтамперной характеристики Входное сопротивление Диапазон рабочих частот Неравномерность частот- ной характеристики Коэффициент гармоник, не более Ток потребления, не более Напряжение питания Напряжение смещения Единица измерения - мА/В кОм МГц ДБ % мА В В Серия 237 К2ЖА371 100—250 _ _ 0,465 5 - 3,0 -f3,6; --6,0 - К2ЖА372 1000—2300 — 0,43—1 @,05—15)Х хю-8 - 3 4,0 +3,6; —6,0 — К2ЖА373 6 — - @,05—15)Х хю-» - 4,0 +4,0; —6,0 -г- * Приводится ток покоя. 544
Продолжение табл. XIII,Ic 224 К2ЖА245 - - - - 20 +24 - К2ЖА246 - 500 _ 3—6 - - 30 4-12 - К2ДС241 0,15 — - 6—20 - - - - - К2ДС242 0,15 6—20 - - - - - Серия 237 К2УС371 60—120 - @,06—10)Х хю-8 6 0.3 5,0* 4-5.6; —10 - К2УС372 70—140 - - @,05—15)Х хю—• 6 1 9,0* 4-6,0; —15 - К2УС373 1800 — - - - 0,7 2,5 4-4,0; —5,5 - К2УС242 — универсальный усилитель ПЧ для AM и ЧМ приемни- ков (рис. XIII. 20, б). Может быть использован в качестве гетеродина и смесителя. К2УС243 — универсальный усилитель высокой и промежуточной частоты в УКВ ЧМ приемниках (рис. XIII. 20, в). К2УС244 — усилитель низкой частоты. Предназначен для ра- боты в каскадах предварительного усиления при нагрузке на сог- ласующий трансформатор (рис. XIII. 20, г). К2УС245 — усилитель низкой частоты. Предназначен для рабо- ты в каскадах предварительного усиления напряжения в бестранс- форматорных усилителях НЧ (рис. XIII. 21, а). - К2УС246 — регулируемый усилитель. Предназначен для работы в качестве усилителя в тракте ПЧ цветных и черно-белых телевизи- онных приемников (рис. XIII. 21, б). К2УС247 — выходной усилитель промежуточной частоты изобра- жения. ^Предназначен для получения амплитуды видеосигнала, необ- ходимой для работы видео детектор а в тракте цветности телевизион- ных приемников (рис. XIII. 21, в). К2УС248 — усилитель промежуточной частоты авукового сопровождения. Предназначен для работы в качестве основного 545
Рис. XIII.20. Схемы усилителей серии К224: а — К2УС241; б — К2УС242; в — К2УС243; г — К2УС244. усилителя до частотного детектора в тракте ПЧ звука цветных и черно-белых телевизионных приемников (рис. XIII. 21, г). К2УС249 — универсальный усилитель. Предназначен для работы в схемах, допускающих включение транзисторов по схеме с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором в цветных и черно- белых телевизионных приемниках (рис. XIII. 22, а). К2УС410 — выходной усилитель. Предназначен для работы в устройствах задержки блока цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, б). К2УС2411 — усилитель. Предназначен для работы в качестве устройства выделения «зеленого» сигнала в канале цветности цвет- ных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, в). К2УС2412 — выходной усилитель. Предназначен для работы в устройствах задержки блока цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, г), 546
Рис. XI11.21. Схемы усилителей серии К224: а — К2УС245; б — К2УС246; в — К2УС247; г — К2УС248. К2УС2413 — каскодный усилитель. Предназначен для работы в тракте изображения телевизионных приемников (рис. XIII. 23, а). К2УС2414 — усилитель промежуточной частоты. Предназначен для работы в тракте звукового сопровождения телевизионных приемни- ков (рис. XIII. 23, б). т К2УБ241 — предварительный видеоусилитель. Предназначен для усиления видеосигналов до уровня, обеспечивающего работу оконечного каскада видеоусилителя (рис. XIII. 24, а). К2УБ242 — предварительный видеоусилитель. Предназначен для работы в тракте усиления видеосигналов дв уровня, обес- печивающего нормальное функционирование системы АРУ (рис XIII. 24, б). К2УП241 — дифференциальный усилитель. Предназначен для работы в каскадах смесителя в трактах вещательных AM и УКВ ЧМ приемников (рис. XIII. 25, а). К2ЖА241 — смеситель и гетеродин. Предназначен для работы в трактах УКВ ЧМ приемников (рис. XIII. 25, б). К2ЖЛ242 — смеситель и гетеродин. Предназначен для работы в трактах AM сигналов радиовещательных приемников (рис. XIII. 25, е). К2ЖЛ243 — детектор AM колебаний и усилитель АРУ в ра- диовещательных приемниках (рис. XIII. 25, г). 547
Рйс. .XIII.22. Схемы усилите- лей серии К224: а — К2УС249; б — К2УС2410; в — К2УС2411; е-К2УС2412. а Рис. XIII.23. Схемы усилителей серии К224: а — К2УС2413; б — К2УС2414.
Рис. XI11.24. Схемы видеоусилителей серии К224: а —К2УБ241; б —К2УБ242. Рис. XIII.25. Схемы смесителей К2УП241 (а), К2ЖА241 (б), К2ЖА242 (в) и детектора К2ЖА243 (г).
Рис. XI 11.26. Схемы специальных усилителей серии К224 для те* левизионных приемников: а — К2ЖА244; б — К2ЖА245; в — К2ЖА246. а 5 Рис. XII 1.27, Схемы частотных детекторов К2ДС241 (а) и К2ДС242 (б).
К2ЖА244 — усилитель-ограничитель тока. Предназначен для работы в качестве ограничителя в блоке цветности при работе с частотным детектором в цветных телевизионных приемниках (рис. XIII. 26, а). Рис. XIII.28. Схема амплитудного селектора К2СА241. К2ЖЛ245 — усилитель АРУ. Предназначен для работы в трак- те автоматической регулировки усиления УПЧИ и селектора теле- визионных каналов (рис. XIII. 26, б). К2ЖА246 — усилитель-ограничитель. Предназначен для ра- боты в яблоке цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 26, в). К2ДС241 — частотный детек- тор. Предназначен для детектиро- вания частотно-модулированного сигнала в тракте УКВ ЧМ прием- ников (рис. XIII. 27, а). К2ДС242 — частотный детек- тор. Предназначен для работы в тракте звукового сопровожде- ния телевизионных приемников (рис. XIII. 27, б). ¦0 1А Рис. XIII.29. Схема стабили- затора напряжения К2ПП241. К2СЛ241 — амплитудный се- лектор. Предназначен для выделе- ния из полного сигнала синхро- низирующих сигналов для управ- лен-ия генераторами строчной и кадровой разверток (рис. XIII.28). Напряжение питания +12 и +24 В, амплитуда выходных управля- ющих импульсов около 8 В. К2ПП241 — стабилизатор напряжения базовых цепей (рис. XIII. 29). Максимальный ток стабилизации 5 мА, коэффициент стабилизации 5, входное напряжение 15—5,4 В. Напряжение стабилизации определяется опорным напряжением внешних ста-* билизирующих элементов. 551
Рис. XIII.30. Схема электронного ключа К2КТ241 (а) и триг- гера универсального К2ТС241 (б). К2КТ241 — электронный ключ. Предназначен для работы в качестве переключающего устройства в блоке цветности телеви Рис. XII 1.31. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К237. знойного приемника (рис. XIII. 30, а). Диапазон управляющих напряжений 0—1,5 В; 7—12 В, коэффициент подавления сосед- него канала на частоте 4,5 МГц не менее 40 дБ. К2ТС241 — триггер универ- сальный. Предназначен для уп- равления электронными ключами в блоках цветности цветных теле- визионных приемников (рис. XIII. 30, б). Диапазон рабочих частот 10—20 кГц, чувствительность по входу (порог срабатывания) не более 4 В, амплитуда выходных импульсов не менее 5 В, напря- жение питания +12 В. Микросхемы серии 237 предназначены для работы в трактах AM и ЧМ сигналов радиовещательных переносных и автомобильных 552
Рис. XIII.32. Схема усилителей К2УС371 (а) и К2УС372 (б) с элементами внешних цепей. приемников, устройствах магнитной записи. Микросхемы выполнены по тонкопленочной технологии с применением бескорпусных тран- зисторов и выпускаются в герметичном пластмассовом корпусе с четырнадцатью плоскими выводами, расположенными в два ряда (рис. XIII. 31). Микросхемы рассчитаны на работу в диапазоне температур от —30 С до +70° С. Основные параметры микросхем серии 237 приведены в табл. XIII. 13. 553
Рис. XIII.33. Схема усилителя К2УС373 с элементами внешних цепей. Рис. XIII.34, Микросхема К2ЖА371 с элементами внешних цепей.
Рис. XIII.35. Микросхема К2ЖА372 с элементами внешних цепей. Рис. XI 11,36. Микросхема К2ЖА373 с элементами внешних цепей*
К2УС371 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления напряжения в бес- трансформаторных усилителях НЧ (рис. XIII. 32, а). К2УС372 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления бестрансформатор* ных усилителей НЧ (рис. XIII. 32, б). К2УС373 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в канале записи и воспроизведения магнитофонов (рис. XIII. 33). Рис. XIII.37. Микросхема К2ГС371. К2ЖА371 — усилитель высокой частоты с регулируемым коэф- фициентом усиления и преобразователь в тракте AM радиовеща- тельных приемников (рис. XIII. 34). К2ЖЛ372 — усилитель промежуточной частоты, детектор AM сигналов и усилитель напряжения АРУ в тракте радиовещательных приемников (рис. XIII. 35). К2ЖА373 — оконечный усилитель записи и усилитель с вы- прямителем для индикатора уровня записи в магнитофонах (рис. XIII. 36). К2ГС371 — стабилизатор напряжения питания и транзисторы генератора тока стирания и подмагничивания в магнитофонах (рис. XIII. 37). Напряжение питания микросхемы +9 В, стабили- зированное напряжение 4,4—5,4 В. /
ЛИТЕРАТУРА I. 1. Рябчинская Г. И. Радиотехнические материалы. М. — Л., Госэнергоиздат, . 1950. 2. Соболевский А. Г. Материалы в радиоэлектронике. М. — Л., Госэнергоиз- дат, 1963. 3. Соболевский А. Г. Провода, шнуры, кабели. М.—-Л., Госэнергоиздат, 1962. 4. Справочник по электрическим материалам, 1 и 2. М. — Л., Госэнергоиздат, 1958—1959. 5. Злобин В. А. и др. Изделия из ферритов и магнитодиэлектриков. Спра- вочник. М., «Сов. радио», 1972. П. 1. Гальперин Б. С. Непроволочные сопротивления. М., Госэнергоиздат, 1958. 2. Михайлов И. В., Пропошин А. И. Конденсаторы. М.—-Л., «Энергия», 1965. 3. Ренне В. Т. Электрические конденсаторы. М.—Л., Госэнергоиздат, 1959. 4. Рогинский И. Ю. Детали миниатюрной радиоаппаратуры. Л., «Энергия*, 1971 III. 1. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. М.—Л., «Энергия», 1967. 2. Малинин Р. М. Выходные трансформаторы. М.—Л., Госэнергоиздат, 1963 3. Матвеев Г. А., Хомич В. И. Катушки с ферритовыми сердечниками. М.—Л., Госэнергоиздат, 1962. IV. 1. Агаханян Т. М. Основы транзисторной электроники. М. — Л., «Энер- гия», 1974 2. Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М. —Л., «Энергия», 1970. 3. Котт В. М., Гаврилов Г. К., Баваров С. Ф. Туннельные диоды в вычис- лительной технике. М., «Сов. радио», 1967. 4. Малин Б. В., Сонян И. С. Параметры и свойства полевых транзисто- ров. М. — Л., «Энергия», 1967. 5. Севин Л. Полевые транзисторы. Пер. с англ. М., «Сов. радио», 1968. 6. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интеграль- ным схемам. М. —Л., «Энергия», 1972. 7. Транзисторы. М., «Связь», 1969. V. 1. Дольник А. Г. Громкоговорители. М. — Л., Госэнергоиздат, 1958. 2. Дольник А. Г. Микрофоны. М. — Л., «Энергия», 1964. 3. Малогабаритные громкоговорители. — Радяо, I960, 6, 42—44. 4. Поляков Г. А. Применение громкоговорителей и телефонов. М., «Энер- гия», 1973. VI. 1. Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. К., «Технжа», 1964. 2. Усилитель НЧ на транзисторах для походных приемников. — Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52. 3. Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М., «Энергия», 1970. 4. Цыкина А. В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты. М., «Связь», 1967. VII. 1. Гурфинкель Б. Б. Растянутые диапазоны. М., Госэнергоиздат. 1958. 2. Арсланов М. 3. Радиоприемные устройства. М., «Сов. радио», 1972. 3. Использование микросхем К2ЖА243 и К2УС242. — Радио, 1972, 9, 40—42. 4. Пьезокерамическиефильтры в любительских приемниках. —Радио, 1971, 42—44. 5. Радиоприемные устройства. Под ред. Н. В. Боброва. М., «Сов. радио», 1971. 6. Соколов М. А. Преобразователи частоты. М., Воениздат, 1957, 7. Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. Изд. 4-е. К.,«Техшка», 1964. 8. У ПЧ с АРУ яа полевом транзисторе. — Радио, 1972, 6, 43. 9. Щуцкой К. А. Транзисторные усилители высокой частоты. М., «Энер- гия», 1967. 10. Эффективная система АРУ. —Радио, 1973, 6, 35—36. 11. Индикаторы настройки на свегодисдах. — Радио, 1974, 5, 56. VIII. 1. Бабкин А., Каплунов О. — Радио, 1973, 2, 25. 2. Газнюк О. — Радио, 1967, 12, 20—22. 3. Дьяков А. — Радио, 1969, 2, 37—38. 4. Егоренков В. — Радио, 1973, 10, 21—22. 5. Матлин С., Соловьев А. —Радио, 1967, 2, 30—32. 6. Пахлавян А. Н. Радиопередающие устройства. М., «Связь», 1967. 7. Судаков Ю. И. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзистор- ных генераторов. М. — Л., «Энергия», 1969. 8. Устюгов М. — Радио, 1965, 9, 30—32. IX. 1. Мейнке X., Гундлах Ф. Радиотехнический справочник. Перев. с нем., М. — Л., Госэнергоиздат, 1960. 2. Хомич В. И. Приемные ферритовые антенны. М. —¦ Л., Госэнергоиздат, 19 63. 557
X. 1. Альтрихтер Э. Магнитная лента. Мм ИЛ, 1959. 2. Бургов В. А. Основы записи и воспроизведения звука. М., «Искусство», 1954. 3. Василевский Д. П., Корольков В. Г. Кассетные магнитофоны. М., «Энер- гия», 1972. 4. Ганзбург М. Д. Электродвигатели для магнитофонов. М.—Л.,- «Энергиям 1964. 5. Зюзин Ю., Петров Е» —Радио, 1963, 5, 33—37. 6. Курбатов Н. В., Яновский Б. Б. Узлы и детали магнитофонов. М. — Л.# «Энергия», 1965. 7. Матвеенко А. С. Любительская звукозапись. М., «Искусство», 1959. 8. Пархоменко Ъ. И. Магнитные головки. М,, Госэнергоиздат, 1960. XI. 1. Журавлев А. А., Мазель К. Б. Преобразователи постоянного напряже- ния на транзисторах. М. — Л., Госэнергоиздат, 1960. 2. Кузьменко М. И., Сиваков А. Р. Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения. М— Л., Госэнергоиздат, 1961. 3. Орлов В. А. Малогабаритные источники тока. М.# Воениздат, 1935* XII. 1. Архипов Е. — Радио, 1970, 2, 32. 2. Буянов Э. — Радио, 1967, 4, 27. 3. Бобров Н. — Радио, 1968, 1, 45—46. 4. Васильев В. — Радио, 1967, 8, 35—38. 5. Васильев В. — Радио, 1970, 3, 14—16. 6. Васильев В. — Радио, 1970, 4, 15—16. W. Васильев И. Терлецкий В. — Радио, 1965, 9, 21—23. 8. Василькевич И. — Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52. 9. Газнюк О. — Радио, 1963, 5, 23—28. 10.сГ©лубев В. —Радио, 1968, 2, 52—53. 11. Демьяновский Б., Ломанович В. —Радио, 1958, 8, 38—40. Ы. Детский приемник. — Радио, 1969, 7, 59—60. 13. Евлахов Е., Енин С. —Радио, 1967, 5, 26—27. 14. Зюзин Д., Петров Е. —Радио, 1963, 5, 33—37; 1963, 6, 29—31. 15. Иванов В. — Радио, 1970, 2, 29—30. 16. Исупов Н.— Радио, 1967, 6, 24—26. 17. Крапивников В. — Радио, 1968, 5, 45—46. 18. Кулигин И., Хабаров Ю. —Радио, 1959, 9, 37—39. 19. Лавров М. — Радио, 1969, 2, 51—52. 20. Лесота А., Чванов В. — Радио, 1968, 7, 51. 21. Ломанович В. — Радио, 1970, 1, 22—23, 34. 22. Ломанович В. — Радио, 1968f 8, 47—48. 23. ДвАКшевич В.— Радио, 1970, 2, 21—23. 24. Ломанович В. — В помощь радиолюбителю, 1963, вып. 16, 18—33. 25. Львов В. — Радио, 1965, 5, 16 и 41. 26. Мелешенковский В. — Радио, 1970, 11, 48. 27. Миниатюрный приемник на трех транзисторах. — Радио, 1959, 11, 48. 26. Михайлов В. — Радио, 1970, 1, 49. 29. Панов А. — Радио, 1970, 1,- 33. 30. Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц. — Радио* 1963 2, 54. 31. Нуртов А. —Радио, 1968, 7, 52 и 55. 32. Рефлексные приемники. — Радио, 1968, 8, 60. 33. Рефлексный приемник. — Радио, 1969, 6, 58. 34. Рефлексный приемник на трех транзисторах. — Радио, 1969, 9, 59. 35. Рыбкин А. — Радио, 1969, 9, 27-28. 36. Синхродин. — Радио, 1970, 2, 60. 37. Соколов X. — Радио, 1968, 8, 52. 38. Солдатов С. — Радио, 1969, 8, 41. 39. Транзисторный УКВ приемник. — Радио, 1970, 10, 60. 40. Турлапов Ю. — Радио, 1969, 4, 29—30. 41. УКВ приемник. — Радио, 1969, 10, 59. # 42. УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе. — Радио, 1970, 6. 59. 43. Фролов В. — Радио, 1968, 2, 45—46. 44. Фролов в., Лайшев 3. — Радио, 1969, 5, 17—19. 45. ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой. —Радио, 1968, 2, 58*^-59. 46. Языков И. — Радио, 1967, 11, 49—51. XIII. 1. Барканов Н. А. и др. Конструирование микромодульной аппаратуры. М., «Советское радио», 1968. 2. Кругло» В. и др. — Радио, 1974, 2, 54—57. 3. Майоров С. А. Проектирование и производство модулей и микромодулей. М., «Машиностроение», 1968. 4. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегра* льным схемам. М. — Л., «Энергия», 1972. 5. Цымбалюк В. С, Крюков Ю. Г., Грибов Э. Б. Микроминиатюризация приемо-усилительной аппаратуры. М., «Связь», 1968. 6. Чернышев А. А. и др. Бескорпусные полупроводниковые приборы. М. — Л.| «Энергия», 1973.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Предисловие ..•••..••........ • 3 Глава I. Электро-, и радио материалы 5 § 1. Проводники 5 § 2. Медные обмоточные провода . 6 § 3. фбмоточные провода высокого сопротивления 8 § 4. Монтажные провода 10 § 5. Припои и флюсы 10 § 6. Электроизоляционные материалы 15 § 7. Ферромагнитные материалы 19 Главва II. Малогабаритные радиодетали общего применения . 31 § 1. Основные параметры конденсаторов 31 § 2. Конденсаторы постоянной емкости • • 36 § 3. Подстроечные конденсаторы * . 53 § 4. Конденсаторы переменной емкости 55 § 5. Основные параметры резисторов . . 56 § 6. Малогабаритные резисторы 58 § 7. Малогабаритные переключатели 04 § 8. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока 66 tAaea 111. Малогабаритные намоточные узлы радиоаппаратуры 75 § 1. Катушки для колебательных контуров 75 § 2. Дроссели высокой частоты 92 § 3. Трансформаторы низкой частоты 93 Глава IV. Полупроводниковые приборы 107 § 1. Полупроводниковые диоды . 107 § 2. Транзисторы 137 § 3. Полевые транзисторы 227 Глава V. Малогабаритные микрофоны, громкоговорители и телефоны. ... 241 § 1. Микрофоны 241 § 2. Громкоговорители и телефоны 244 Глава VI. Усилители звуковых частот на транзисторах 250 § 1. Основные характеристики усилителей звуковых частот 250 § 2. Схемы включения транзисторов 252 § 3. Питание цепей транзисторов и стабилизация рабочей точки 254 § 4. Выходные каскады усилителей звуковых частот 257 § 5. Каскады предварительного усиления . 2*68 § 6. Каскады с большим входным сопротивлением 274 § 7. Обратная связь в усилителях звуковых частот 276 § 8. Коррекция частотных характеристик 278 § 9. Регулировки в усилителях звуковых частот. 279 § 10. Шумы в усилителях 281 Глава VII. Радиоприемные устройства на транзисторах 283 § 1. Основные параметры радиоприемников - . . . . .. • 283 § 2. Структурные схемы радиоприемников 286 § 3. Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах 288 § 4. Входные цепи 293 § 5. Растянутые поддиапазоны 297 § 6. Усилители высокой частоты 299 § 7. Преобразователи частоты 300 § 8. Гетеродины 303 . § 9. Усилители промежуточной частоты .' 305 § 10. Детектирование сигналов 312 § 11: Блоки УКВ вещательных радиоприемников 316 '§' 12. Автоматические регулировки в приемниках 318 § 13. Индикаторы настройки 321 Глава VIII. Радиопередающие устройства на транзисторах 322 § 1. Диапазоны для любительской радиосвязи 322 § 2. Особенности транзисторных передатчиков 323 § 3. Структурная схема радиопередатчика , .... 323 § 4. Генератор с независимым возбуждением 324 § 5. Расчет граничного режима генератора 334 § 6. Схемы выходных и промежуточных каскадов 340
§ 7. Задающие генераторы и возбудители . 341 § 8. Генераторы на туннельных диодах 345 § 9. Модуляция 345 § 10. Передача одной боковой полосой . ....... 349 § 11. Частотная модуляция 356 Глава IX. Малогабаритные антенные устрбйШва ............. 358 § 1. Общие сведения • 358- § 2. Основные параметры передающих антенн 35& § 3. Основные параметры приемных антенн 359 § 4. Вибраторные антенны 361 § 5. Рамочные антенны . 361 § 6. Приемные ферритовые антенны 366 Глава X. Малогабаритные магнитофоны 369 § 1. Основные характеристики магнитофонов 369 § 2. Магнитные носители записи 377 § 3. Структурные схемы магнитофонов 381 § 4. Лентопротяжные механизмы 384 § 5. Магнитные головки 390 § 6. Усилители для магнитофонов на транзисторах 396 § 7. Генераторы высокой частоты - 402 § 8. Индикаторы уровня записи 403» § 9. Наладка электрического тракта магнитофона 40» Глава XI. Электропитание малогабаритных радиоустройств........ 408 § 1. Гальванические элемены и батареи, их основные характеристики. . 40в § 2. Малогабаритные аккумуляторы 41* § 3. Преобразователи напряжения на транзисторах 416' Глава XII. Образцы промышленных и любительских малогабаритных радио- устройств . . , 42$ § 1. Радиоприемные устройства 423 § 2. Приемно-передающие радиостанции и передатчики ........ 467 § 3. Усилительные устройства \Ш § 4. Магнитофоны 491, § 5. Малогабаритная измерительная аппаратура 494 Глава XIII. Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры 506* § 1. Общие сведения 506^ § 2. Микроэлементы РЭА 4 ....... 507 § 3. Микромодули ЬЩ § 4. Интегральные микросхемы 528 Литература ..... 557 ТЕРЕЩУК РОМУАЛЬД МИХАЙЛОВИЧ» ТЕРЕЩУК КОНСТАНТИН МИХАЙЛОВИЧ, СЕДОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЧАПЛИНСКИЙ АБРАМ БОРИСОВИЧ, ФУКС ЛЕВ БЕНЦИОНОВИЧ МАЛОГАБАРИТНАЯ РАДИОАППАРАТУРА Справочник радиолюбителя Редактор Е. Л. Воронько. Художественный редактор В. М. Тепляков. Оформление художника В. Г. Самсонова. Технический редактор И. А. Ратнер. Корректоры, Л, М, Тищенко, Т. А. Коваль, Л. F, Бузиашвили. Сдано в набор 30.1 1975 г. Подписано к печати 2.ТХ 1975 г. БФ 02630. Зак. 5-43. Изд. № 310. Тираж 300 000 A-й завод 1-100 000). Бумага №2- Формат 84 х 108*/м. Усл. печ. листов 29,4. Учетно-изд. листов 36,34. Цена 1 руб. 40 коп. Издательство «Наукова думка», Киев* Репина, 3. Книжная фабрика им. М. В. Фрунзе Республиканского производственного объединения «Полиграфкнига» Госкомиздата УССР, Харьков, Донец-3аха#жев- екая, 6/8.