Текст
                    Володимир П Д ПІП.
Скрябинський і ЦЦ|||
ЕЛЕКТРОНІКА
ДЛЯ ЮНИХ

Володимир ПД ПІП. Скрябинськии гНЦІІІ ЕЛЕКТРОНІКА ДЛЯ ЮНИХ НАУКОВО-ПОПУЛЯРНА КНИЖКА Для середнього та старшого шкільного віку Обкладинка й титул Юрія Бондаренка Креслення автора ТІ6ЕЕ ЕЕЕСТЕ0МС8 КИЇВ «ВЕСЕЛКА» 1985
32 С45 В книге просто и доходчиво рассказьтвается о принципе работьі современньїх злектронньїх приборов, приводится их детальное описание, даются советьі и практические рекомендации, как самому их собрать. Рецензент інженер В. І. Купчишин с 4802020000—066 М206(04)-85 © Видавництво «Веселка», 1985
РОЗДІЛ ПЕРШИЙ Деталі та вузли радіоелектронних приладів Якщо ми поглянемо на схему будь-якого радіоелектрон- ного приладу, хай це буде простенький радіоприймач, теле- візор чи найскладніша електронно-обчислювальна машина, то відразу ж помітимо, що вона являє собою велику кіль- кість окремих деталей, з’єднаних між собою в певному порядку. Звичайно, розібратися в такій схемі можна лише в тому разі, коли ми добре знаємо принцип роботи і будо- ву кожного окремого елемента. Тільки за цієї умови можна правильно скласти й з’єднати всі компоненти електронної схеми та налагодити її, а також розв’язати питання про можливість заміни деталі одного типу на аналогічну деталь іншого типу, оскільки така потреба виникає досить часто. Існує дуже багато різних за своїм призначенням деталей і вузлів, що застосовуються в радіоелектроніці. Але ми опишемо тільки найпоширеніші компоненти, такі, як діоди, транзистори, мікросхеми, реле, конденсатори, резистори та ін. Ще зовсім недавно, якихось двадцять—двадцять п’ять років тому, в радіоелектроніці панувала одна «королева» — її величність радіо- або електронна лампа. На основі її застосування було створено величезну кількість різних при- ладів. Здавалося, пануванню її не буде кінця. Та несподі- вано з’явилися грізні конкуренти, які спершу трохи потіс- нили радіолампу, потім захопили в радіоелектроніці усі ключові позиції, а тепер завершують цілковите її вигнання. Ви уже здогадалися, що ці грізні суперники радіолампи — напівпровідникові прилади. Найпоширеніші з них — транзистори (біполярні і польо- ві), різні за призначенням діоди, триністори, варикапи тощо. Винайдення цих приладів зробило цілу революцію в радіо- електроніці. Бо напівпровідникові прилади відрізняються од радіоламп значно меншими габаритними розмірами, зни- женим у сотні й тисячі разів споживанням потужності, довговічністю роботи, високою швидкодією та ін. Вони ма- ють багато й інших позитивних якостей, але і названих уже досить, щоб зрозуміти, чому впровадження напівпро- відникових приладів відбувалося так бурхливо. То що ж це таке — «напівпровідникові прилади»? З
Рис. 1. Схематич- на будова атома. Рис. 2. Молекула речовини, що складається з двох атомів. З’ясуємо насамперед, що таке напівпровідник. Із самої назви вже випливає, що він чимось відрізняється від зви- чайних провідників — металів. Справді, електричний струм у металах зумовлюється рухом вільних електронів під дією прикладеної до кінців провідника різниці потенціалів. При- рода ж електричного струму в напівпровідниках зовсім інша. Пригадаємо, що являє собою атом хімічного елемента. Звичайно його уявляють у вигляді позитивно зарядженого ядра, довкола якого на певних орбітах обертаються нега- тивно заряджені електрони. Модель такого атома зображено на рис. 1. Отже, електрони обертаються кожний на певній орбіті, причому орбіти ці проходять у вигляді кількох шарів. Те- пер згадаємо, яким чином атоми в речовині сполучаються в молекули. Найпростішу модель молекули показано на рис. 2. У цій молекулі сполучені два однакові атоми, при- чому навколо ядра кожного атома обертаються «свої» елек- трони, а два електрони обертаються довкола обох ядер водночас. Ці електрони начебто спільні для обох атомів і сполучають ці атоми в молекулу. Якщо тепер розглянути будову молекули в якійсь кри- сталічній речовині, то ми побачимо досить цікаву картину. На рис. З показано шматок кристалічних граток одного з найпоширеніших напівпровідників — германію. Цей на- півпровідник має на зовнішній орбіті кожного атома по чотири електрони, які можуть сполучатися з іншими ато- мами. Ці зв’язки показано на рис. З еліпсами, і на кожному з них міститься по два електрони. Чи може електричний струм проходити в такому криста- лічному напівпровідникові? Виявляється, усе залежить від того, як стійко тримаються електрони на орбіті. Якщо орбі- ти електронів у речовині дуже стійкі і електрони не поли- шають їх при підвищенні температури, прикладенні до куска 4
Рис. 3. Розміщення атомів у кри- сталічних гратках речовини. Рис. 4. Вивільнення одного електрона в кристалічних гратках речовини. матеріалу різниці потенціалів і т. ін., то ця речовина є ти- повим ізолятором. А ось напівпровідники відрізняються якраз тим, що, незважаючи на жорстку металічну структу- ру, їхні електрони можуть залишати свої орбіти під впли- вом світла, тепла, електричного поля тощо. Уявимо собі кристал напівпровідника схематично — (рис. 4). З рисунка видно, що один електрон покинув свою орбіту і полетів у міжатомний простір напівпровідника. Якби до напівпровідника було прикладено різницю потен- ціалів, то електрон полетів би до позитивного електрода, і в напівпровідникові виник би електричний струм, причому природа цього струму була б така сама, що й у провід- никові. Але погляньмо на те місце, звідки вилетів електрон. Досі в цьому місці напівпровідника позитивні заряди атомних ядер були цілком скомпенсовані негативними зарядами електронів. Та ось одного електрона не стало, і, природно, в цьому місці виник нескомпенсований позитивний заряд. Утворилася начебто «дірка» на місці того електрона, що вилетів, і ця дірка заряджена позитивно. А це означає, що на місце цього електрона може перескочити один із сусід- ніх електронів, як показано на рис. 5. Утвориться дірка в іншому місці, її, в свою чергу, може заповнити інший, сусідній електрон і т. д. Виходить, що позитивно заряджена дірка починає ман- друвати по напівпровідникові, хоча всі його ядра надійно лишаються на своїх місцях у кристалічних гратках. Коли ж тепер до напівпровідника прикласти різницю потенціалів, 5
Рис. 5. Рух електронів у напівпровідни- ковій речовині від дії зовнішнього елек- тричного поля. це видно па рис. 5, то електрони, що за- повнюють дірку, ру- хатимуться справа наліво. Отже, дірка почне рухатися злі- ва направо, тобто до негативного полюса джерела різниці по- тенціалів. Таким чином, електричний струм у напівпровіднику ство- рюється пе тільки спрямованим рухом електронів, а й спря- мованим рухом дірок. У цьому відмінність напівпровідника від провідника. А що станеться, коли дірка заповниться не сусіднім, а просто блукаючим, стороннім електроном? Зрозуміло, він посяде порожнє місце, дірка заповниться, а електрон пере- стане бути вільним, блукаючим. Відбудеться рекомбінація електрона і дірки. Описане явище провідності в напівпровідниках спосте- рігається лише в чистих матеріалах. А що буде, коли в чистий напівпровідник потрапить атом, який має на орбіті не чотири електрони, а п’ять? Ясна річ, чотири електрони відразу ж займуть місця на спільних із сусідніми атомами орбітах. А от п’ятий електрон виявиться зайвий, і він виру- шить у міжатомний простір речовини, оскільки йому нічого робити біля свого атома. І хоч атом домішки вия- виться в цьому випадку позитивно заряджений, та дірки тут немає. Отже, коли в чистий кристал кремнію або германію ввести трохи домішки, атом якої має на зовнішній орбіті п’ять електронів, то такий напівпровідниковий матеріал проводи- тиме струм тільки за рахунок електронів, але не дірок. Виникає електронна провідність, а сам матеріал називати- меться п-напівпровідником від латинського «пе^аііуе», тоб- то негативний. Домішкою в м-напівпровідникові може бути сурма, фос- фор тощо. Ці домішки називають донорами, бо вони від- дають один електрон із зовнішньої орбіти своїх атомів. Уявимо собі іншу картину: в чистий напівпровідник введено домішку з трьома електронами на зовнішній орбіті 6
Рис. 6. Утворення просторових зарядів на межі між напів- провідниками р і п- типу. атома. У цьому разі для заповнення всіх зв’язків у кристалі не вистачає одного електрона, і порожнє місце мо- же захопити один із сусідніх електро- нів, тобто утвориться дірка. Такий на- півпровідник матиме діркову провід- ність, і називають його р-напівпровід- ником, від латинського слова «розііі- уе», тобто позитивний. Домішкою в р-напівпровідникові мо- же бути алюміній, індій, бор та ін. Усі ці домішки називають акцепторами, бо їхні атоми забирають електрони в сусідніх атомів. Розглянемо процеси, що відбуваються в напівпровіднику, який має обидва типи провідності — ріп. Такий напів- провідник ви бачите на рис. 6. Зауважимо, що це не два куски різнотипних щодо провідності напівпровідників, а один, у якому певним способом досягнуто різної провідності з чіткою межею між р- і п-областями. Електрони і дірки можуть вільно переходити через межу поділу провідностей. Оскільки в лівій частині напівпро- відника є велика кількість дірок, то вони вирушать у праву частину, а електрони — в ліву. Потрапивши до лівої ча- стини з р-провідністю, електрони почнуть рекомбінувати з дірками, при цьому виявляється, що заряд ядер акцептора лишається некомпенсованим, і атом набуває негативного заряду. Так само дірки, що проходять у праву частину на- півпровідника, рекомбінують з електронами, які там є, а ядра атомів-донорів, лишившись некомпенсованими, ство- рюють позитивний заряд, і на межі р- і п-областей утворю- ються електричні заряди атомів домішок, які починають перешкоджати дальшому проникненню електронів і дірок з однієї частини напівпровідника до другої. Ці заряди зо- бражено на рис. 6 великими кружками. Так між р- і п-областями утворюється непровідна ділянка певної товщини. Якщо такий електронно-дірковий шматочок напівпровідника увімкнути в коло змінного струму, то він поводитиме себе як невеликий конденсатор. Треба лиш сте- жити, щоб змінна напруга була значно менша за напругу, утворену атомами домішок. Отже, на межі між р- і п-областями напівпровідника утворюється електричне поле, спрямоване таким чином, що воно не дає електричним зарядам переходити через при- межпу область. Прикладемо тепер до лівої і правої частини напівпровідника різницю потенціалів (рис. 7), причому 7
Рис. 7. Вмикання р-п переходу у зворотно- му напрямку. Цікаво відзначити, що до лівої частини підведемо нега- тивний полюс батареї, а до пра- вої — позитивний. Коли порівняти рис. 6 і 7, то можна помітити, що за такого вмикання електричне поле атомів домішок на межі між р- і п-об- ластями в напівпровідникові збі- гається з полем, створеним зов- нішнім джерелом, тобто батареєю. Звичайно, при складанні полів у примежному шарі створюються умови, які цілком виключають пе- рехід зарядів з однієї частини на- півпровідника до іншої, і елек- тричний струм не проходитиме, за такого вмикання зовнішнього джерела товщина ізолюючого проміжку між р- і п-ділянка- ми напівпровідника збільшується, а отже, зменшується і ємність р-п переходу. Це явище тепер використовують у спеціальних змінних конденсаторах — варикапах, які не мають рухомих частин. Ємність таких конденсаторів змі- нюється шляхом зміни зовнішньої постійної керуючої на- пруги. Такі змінні конденсатори часто застосовують, напри- клад, у схемах автоматичного підстроювання телевізорів і радіоприймачів. Звичайно, описана картина цілковитої непрохідності стру- му через напівпровідник правильна лише за умови ідеаль- ної чистоти напівпровідника, донора й акцептора. Але ви- конати цю умову не так просто, через це в напівпровідни- кові завжди є шкідливі домішки, хоч і в невеликій кількості. Під впливом цих домішок через р-п перехід усе-таки про- ходитиме незначний електричний струм. Цей зворотний струм умовно показано внизу на графіку рис. 7. Як видно з графіка, при збільшенні зворотної напруги до точки «а» сила зворотного струму збільшується дуже мало. А за цією точкою струм починає різко зростати, і може статися елек- тричний пробій напівпровідника, внаслідок чого р-п пере- хід вийде з ладу. Тепер прикладемо напругу до напівпровідника з р-п пе- реходом таким чином, щоб до ^-області було підведено по- зитивний полюс батареї, а до п-області — негативний. Якщо напруга батареї невелика і становить 0,1—0,15 5, то поміт- ного струму в напівпровідникові ми не виявимо. Річ у тому, що хоч електричне поле, створюване батареєю в р-п пере- 8
Рис. 9. Вольтамперна характеристика напів- провідникового діода. Рис. 8. Вмикання р-п переходу в прямому напрямку. ході, і протилежне полю, яке існує там від атомів домішок, але воно менше за величиною. Таким чином на р-п пере- ході в цьому разі існує і далі поле, зазначене на рис. 6, яке перешкоджає зарядам рухатися через перехід. Коли ж іще збільшувати напругу батареї, створюване нею елек- тричне поле перевищить на р-п переході зворотну дію поля атомів донора й акцептора (що відповідатиме точці «б» на рис. 8). Зникнуть причини, які заважали зарядам перехо- дити через перехід, і в колі з’явиться електричний струм. Отже, виходить, що напівпровідник з р-п переходом про- водить струм практично лише в одному напрямку, тобто працює так, як і електронний діод. Тому такі напівпровід- ники з одним р-п переходом дуже широко застосовуються як випрямлячі змінного струму. На рис. 9 наведено типову залежність сили струму від напруги для напівпровідникового діода. Розглядаючи цю характеристику, зверніть увагу на те, що для прямого і зво- ротного струму взято різні масштаби. Коли б накреслити обидві частини кривої в одному масштабі, то зворотного струму не можна було б помітити зовсім. Справді, як видно з рис. 9, прямий струм досягає 7 мА за напруги 0,8 В, тоді як зворотний струм рівний 2 мкА (тобто в 3500 разів мен- ше) за напруги 40 В. Звідси ясно видно головну власти- вість діода — пропускати струм лише в одному напрямку. Електроди в діода мають цілком певні назви. Електрод, до якого при прямому вмиканні діода підводиться позитив- 9
Рис. 10. Конструк- тивне виконання двох типів діодів — точкового і площин- ного. ний потенціал, називають анодом, а той, до якого при такому вмиканні підводиться негативний потенціал,— катодом. Напівпровідникові діоди виготов- ляють для найрізноманітніших по- треб. їх застосовують для детекту- вання слабких сигналів, вимірюва- них мікроамперами, і для випрям- лення струму на потужних підстан- ціях, де сила струму становить десятки тисяч ампер. Припустимі зворотні напруги також коливаються від кількох до сотень і навіть тисяч вольтів. Звичайно, конструкції діо- дів також бувають найрізноманітні- ші, залежно від призначення. Найпоширеніші два типи діодів — точкові і площинні. На рис. 10 подано обидві конструкції. У точковому діоді гост- рий кінець металевої пружинки торкається кристалика гер- манію або кремнію і в місці дотику утворюється р-п перехід з односторонньою провідністю. Площинний діод побудовано трохи інакше. У ньому на пластинку з напівпровідника напаюють невеличку крапельку речовини, яка може бути донором або акцептором. У місці спаювання цієї крапельки й утворюється р-п перехід. Так, наприклад, якщо на пла- стинку з електроннопровідного германію (германій и-типу) напаяти крапельку індію, то в місці спаювання відбувається насичення германію атомами донора, і він стає германієм р-типу, а на межі між германієм р-типу і и-типу виникає р-п перехід. А тепер звернемо увагу на нижню ліву частину вольт- амперної характеристики діода (рис. 9). Вище згадувалося, що ця частина характеризує пошкодження діода, бо струм через нього починає різко зростати за незначного збільшен- ня зворотної напруги. Але й цю властивість діода викори- стовують для певних потреб. Тільки в цьому разі діоди мають спеціальну конструкцію, і вмикають їх послідовно з додатковим обмежуючим резистором. За такого вмикання виявляється, що при зміні прикла- деної до ланцюжка діод — резистор напруги зміна напруги на самому діоді в багато разів менша. Таким чином, діод наче стабілізує напругу, знижуючи її коливання. Тому такі діоди називають стабілітронами. Цікаво, що в стабілітронах використовується лише зворотна гілка вольтамперної ха- 10
Рис. 11. Вольтамперна ха- рактеристика стабілітрона. Рис. 12. Вольтамперна характе- ристика транзистора. рактеристики, при цьому залежність між напругою і стру- мом у стабілітроні має вигляд, зображений на рис. 11. Описані више діоди — некеровані, тобто струм, що про- ходить по них, залежить тільки від характеристики самого діода і від поданої на нього напруги. Але є і керовані діоди — триністори (раніше їх називали тиристорами). Не вдаючись у подробиці роботи триністорів, зауважимо лише, що вони мають не один р-п перехід, а три. Такий діод являє собою наче шарувате тістечко з шарів р-п-р-п про- відностей, що чергуються. Вольтамперну характеристику триністора наведено на рис. 12. Розглянемо її праву, ро- бочу частину. З характеристики випливає, що при вмиканні триністора в коло й подачі прямої напруги струм у колі невеликий, як це маємо, наприклад, для точки «а». Коли й далі під- вищувати напругу, то в точці «б» характеристики станеться пробій, напруга на триністорі різко впаде, він відкриється, і струм у його колі залежатиме тільки від опору наванта- ження, що видно з положення точки «в» на характеристиці. Припинити струм у колі тепер можна лише вимкненням триністора. Усе сказане вище стосується некерованих, або діодних, триністорів. Коли ж зробити відвід не тільки від крайніх р- і п-областей, а й від однієї з проміжних, то в цьому разі можна керувати роботою триністора, подаючи на цей відвід керуючу напругу або струм. Вольтамперну характеристику такого триністора ви бачите на рис. 13. Як видно з характеристики, величиною напруги пробою 11
Рис. 13. Вольтамперяа ха- рактеристика керованого триністора. триністора можна керувати, подаючи на керуючий елек- трод струм керування, по- значений на схемі 1 вмк. Чим більший струм керу- вання, тим менша напруга пробою триністора. А в точ- ці 4 триністор вмикається майже незалежно від того, яку напругу подано на ос- новні електроди. Такий спо- сіб керування триністора ду- же зручний: він дає можли- вість вмикати навантаження триністора, коли сила струму становить десятки ампер, а струм керування — всього десятки міліампер. Недолі- ком триністора є те, що керувати можна тільки його вми- канням. Щоб вимкнути його, треба зовсім зняти напругу. Проте цей недолік не завжди істотний. До того ж розроб- лені вже триністори, які можна вимикати й під напругою. Дуже цікава різновидність діодів — фотодіоди. Робота їхня грунтується на залежності прямого струму від освіт- леності р-п переходу. Виявляється, що чим краще освітле- ний кристал діода, тим енергійніше електрони й дірки про- никають через р-п перехід. А така залежність дає змогу перетворювати світлове випромінювання на електричний струм. При цьому фотодіод сам стає джерелом електричного струму. Цю особливість використовують, щоб перетворюва- ти зміну освітленості фотодіода на зміну електричного стру- му, при побудові сонячних батарей. Саме такі напівпровід- никові кремнієві батареї встановлюють на всіх супутниках для живлення бортової апаратури. І вже зовсім цікавою особливістю напівпровідникових діодів є те, що при проходженні струму через р-п перехід кристал починає світитися. Тут уже відбувається перетво- рення не світлової енергії на електричну, а навпаки. Такі діоди дістали назву світлодіодів. Добираючи відповідний тип напівпровідника і вводячи в нього в певні присадки, можна дістати найрізноманітніші кольори світіння: червоний, си- ній, зелений, жовтий. Світлодіоди набувають великого поши- рення як індикатори. Є ціла низка інших спеціалізованих діодів, причому деякі з них можуть не тільки випрямляти чи детектувати сигнал, 12
а й підсилювати його. Але розглядати їх ми не будемо, бо в наведених у цій книжці схемах вони не застосову- ються. Напівпровідникові діоди, які виготовляє промисловість, мають певне маркування, і його треба добре знати, бо воно інформує про певні дані того чи іншого діода. При цьому слід пам’ятати, що в нас є дві системи маркування. За першою системою в маркуванні є три елементи. Перший елемент — літера Д. Це початкова літера сло- ва «діод». Другий елемент — число. Воно означає: від 0 до 100 — точкові германієві діоди, від 101 до 300 — точкові кремнієві діоди, від 201 до 300 — площинні кремнієві діоди, від ЗОЇ до 400 — площинні германієві діоди, від 801 до 900 — стабілітрони, від 901 до 950 — варикапи. Третій елемент — літера, що вказує на різновид діода, тобто визначає його місце в групі однотипних діодів. Отже, маркування Д226Б означає, що це кремнієвий пло- щинний діод, призначений випрямляти змінний струм (а що він площинний, то використовують його в джерелах жив- лення) . За другою системою у маркуванні діодів (її застосовують у нових приладах) є чотири елементи. Перший елемент — літера або цифра, що означає мате- ріал напівпровідника. Г або 1 — германій, К або 2 — кремній, А або 3 — арсенід галію. Другий елемент — літера, що вказує на клас або групу приладів: Д — випрямлячі або універсальні діоди, В — варикапи, С — стабілітрони, Ц — випрямні стовпи, що складаються з кількох діодів, Л — світлодіоди, У — триністори. Третій елемент — число, яке вказує на призначення або властивості діода: від 101 до 399 — випрямні діоди, від 401 до 499 — універсальні діоди, від 901 до 999 — варикапи, від 101 до 199 — стабілітрони на напругу від 0,1 В до 9,9 В, 13
від 201 до 299 — стабілітрони на напругу від 10 В до 99 В, від 300 до 399 — стабілітрони на напругу від 100 В і вищу. Четвертий елемент — літера, що вказує на різновидність Діода. Таким чином, за новим маркуванням діод КД202А — кремнієвий випрямний діод різновидності А, тоді як 1В902Б — кремнієвий варикап різновидності Б. Звичайно, і старе й нове маркування не дає повної ха- рактеристики приладу. Визначити ж припустимі зворотні напруги, силу випрямленого струму та інші дані можна за спеціальними довідниками. Деякі дані про найуживаніші діоди наведемо в кінці нашої книжки. Отже, ми розглянули роботу одного напівпровідникового приладу — діода. А тепер розглянемо будову і принцип роботи напівпро- відникового тріода, або, як його частіш називають, тран- зистора, того самого приладу, що дав можливість здійснити цілу революцію в електронній техніці. Завдяки винайденню транзистора чимало електронних приладів у багато разів стали меншими і збавили свою вагу, а на живлення їх ви- трачається значно менше енергії. Що ж таке — транзистор? Уявімо собі напівпровідник з електронною і дірковою провідністю, що має два р-п переходи, як те видно на рис. 14. Коли віддаль між першим і другим р-п перехода- ми велика, тобто коли при доланні цієї віддалі електрони й дірки встигають рекомбінувати, то ми маємо справу з по- слідовним і зустрічним з’єднанням двох напівпровіднико- вих діодів, і робота такої схеми нам цілком зрозуміла. Тепер спробуємо наблизити р-п переходи так, щоб біль- шість дірок під час руху від одного переходу до другого не встигала рекомбінувати. Увімкнемо напівпровідник у схему, що на рис. 15. Як видно з цієї схеми, перший (лівий) р-п перехід увімкнуто в прямому напрямку, а другий (пра- вий) — у зворотному. Почнемо тепер поступово збільшувати напругу батареї Б1, лишаючи напругу батареї Б2 сталою. У початковий момент, коли напруга батареї Б1 дуже мала (менша за 0,1 В), струм через перший перехід не прохо- дитиме, бо електричне поле батареї менше за електричне поле атомів донорів і акцепторів у ділянці першого р-п переходу. Струм через другий р-п перехід також не про- ходитиме, бо цей перехід увімкнуто в зворотному на- прямку. 14
ь п я Рис. 15. Вмикан- ня кристала з двома переходами в електричне коло. Рис. 14. Кристал напівпровідника з двома р-п перехо- дами. Збільшуватимемо далі напругу батареї Б1. Як і в діоді, при напрузі на переході 0,15—0,2 В через перший р-п пе- рехід починає проходити електричний струм. Він, в основ- ному, дірковий, бо концентрація дірок у матеріалі рі напів- провідника набагато вища за концентрацію електронів у середній я-області (див. рис. 15). І ось з початком про- ходження струму через р-п перехід у напівпровідникові виникає дуже цікаве явище. Як ми вже говорили, віддаль між двома р-п переходами вибрано таку, що більшість дірок не встигає рекомбінувати і може підійти до другого р-п переходу. І ось саме тут ці дірки притягує і захоплює поле правої частини напівпро- відника р2 (адже права частина р2 дістала від батареї Б2 негативний заряд, який діє на дірки притягально). Дальше збільшення напруги батареї Б2 спричиняється до зростання діркового струму через перший, а отже й через другий р-п переходи. У колі батареї Б2 виникає таким чином струм, величина якого регулюється батареєю Б1. Назвемо область рі напівпровідника емітером (ця область емітує, тобто випускає, дірки), область лг-напівпровідника — базою і область р2 напівпровідника — колектором (ця об- ласть начебто збирає, колекціонує дірки). Якби на базі не відбувалася рекомбінація дірок, то струм у другому, колекторному, переході дорівнював би струмові в емітерному переході. Оскільки ж частина дірок рекомбі- нує, то можна записати, що колекторний струм пропорціо- нальний емітерному струмові: /к~Сс/е. У цій формулі а — коефіцієнт пропорціональності, і по- казує він, яка частина дірок, що пройшли через емітерний перехід, досягла колектора. Що більший коефіцієнт а, то 15
Рис. 16. Схема напів- провідникового тріо- да — транзистора. кращий наш пристрій, який ми тепер уже можемо назвати транзистором. Напрям струмів через транзистор описаного типу (а його структуру, див- лячись на рис. 15, можна записати як р-п-р) показано на рис. 16. Оскільки емітерний струм у напівпровіднику розгалужується на два струми — базо- вий 7б та колекторний 7К, то сума двох останніх струмів повинна дорівнювати емітерному струмові: 7е —7б +7к. Підставивши тепер з першої формули значення 7К, ма- тимемо: 7е = 7б <х7е. Зробивши незначні перетворення, цю формулу можна записати інакше: 7б=(1 —а)7е. Ми дістали досить цікаву залежність між силою базового струму і силою емітерного. Виявляється, емітерний струм, а отже, й колекторний, дуже залежать від базового струму. При цьому треба врахувати, що величина коефіцієнта а завжди перевишує 0,9, а в деяких транзисторах доходить до 0,998 (це означає, що з тисячі дірок, які пройшли в базі через емітерний перехід, 998 потрапляє на колектор і лише дві дірки рекомбінують). З останньої формули можна зробити висновок, що, змі- нюючи базовий струм, можна регулювати і струм емітера, а головне — струм колектора. При цьому чим біль- ше значення коефіцієнта а, тим ефективніше таке регу- лювання. Якщо, наприклад, коефіцієнт а дорівнює 0,95, а ми хочемо дістати силу емітерного струму 10 жЛ, то через базу треба перепустити струм, що становить 0,5 мА, тобто в 20 разів менший. У цьому разі колекторний струм дорів- нює 9,5 мА. Коли ж узяти транзистор з а = 0,99, то для створення того самого емітерного струму потрібний базовий струм усього 0,1 мА. При цьому струм колектора дорівню- ватиме 9,9 мА. Отже, транзистор підсилює струм від 0,1 мА до 9,9 мА, тобто в 99 разів. Підсилювальні властивості транзистора і полягають у то- му, що за незначної зміни базового струму його колектор- ний струм змінюється в багато разів. 16
Рис. 17. Схема зображення двох основних типів транзи- сторів. Рис. 18. Підсилювальний кас- кад на транзисторі типу п-р-п. Таким чином, щоб оцінити підсилювальні властивості транзистора, треба знати величину коефіцієнта а. Іноді для більшої зручності користуються іншим, наочнішим коефі- цієнтом. Це коефіцієнт £ст, названий статичним коефіцієн- том підсилення по струму. Він пов’язаний з а простою залежністю: 5ст — а 1 — а Отже, транзистор з а = 0,95 має коефіцієнт передачі по струму: о 0,95 л п ^ = ^0^=19, а транзистор з а = 0,998 має коефіцієнт передачі близько 500. Розглянутий нами транзистор мав структуру р-п-р. Од- наче можна створити транзистор структури п-р-п, Працю- ватиме такий транзистор так само, як і р-п-р, з тією лише різницею, що тут носієм струму будуть не дірки, а елек- трони. І полярність батарей у цьому разі треба змінити на зворотну. Позначають транзистори на схемах так, як показано на рис. 19. Позначення дуже схожі, тільки емітер у транзисторі п-р-п має стрілочку, скеровану у зворотний бік. Щоб працював транзистор, треба мати два джерела стру- му: для живлення емітерно-базового кола і базово-колек- торного, як це видно з рис. 18. Проте можна обійтися й одним джерелом. На рис. 19 наведено схему вмикання транзистора струк- тури р-п-р в підсилювальному каскаді. Щоб подати в коло бази напругу, потрібну для нормаль- ної роботи транзистора в підсилювальному режимі, скори- стаємося тим, що полярність цієї напруги відносно емітера 2 В. Скрябинський 17
Рис. 19. Подача зміщення на базу транзистора за до- помогою подільника ЯЗ. Рис. 20. Схема для визначення вольтам- перних характери- стик транзистора. така сама, як і полярність колекторної напруги. Отже, в цьому разі можна застосувати подільник напруги. Такий подільник, призначений, щоб подавати зміщення на базу, зображено на рис. 19. Він складається з двох резисторів: і підібраних таким чином, що струм бази становить якраз потрібну величину. Призначення решти деталей кас- каду зрозуміле. Щоб з’ясувати, які ж електричні характеристики тран- зистора, складемо схему для його випробування, показану на рис. 20. Задамося яким-небудь значенням струму бази — хай він становить, наприклад, 100 мкА, і почнемо збільшувати на- пругу колекторної батареї, стежачи за відхиленням стрілки міліамперметра мА2, увімкнутого в колекторне коло. При цьому випробуванні ми дістанемо залежність між колек- торним струмом і напругою колектор — емітер таку, як ба- чимо на рис. 21. З графіка видно, що коли збільшити на- пругу до 1—2 5, то різко зросте колекторний струм. Це й зрозуміло, бо саме на цій ділянці напруга на другому р-п переході починає притягувати з базової області дірки. Та ось настає момент, коли всі вільні дірки з базової області потрапляють на колектор. Дальше збільшення ко- лекторної напруги вже не може призвести до зростання колекторного струму, оскільки в базовій області вже не лишилося вільних зарядів. Крива залежності колекторного струму тепер ітиме майже горизонтально. Це добре видно з рис. 21. Описана вище крива залежності колекторного струму від напруги на колекторі правильна тільки для заданого базо- вого струму. Коли ж на початку досліду встановити інше значення базового струму, то й крива піде в іншому місці 18
Рис. 21. Колекторна характеристика тран- зистора. м /0 । 1 1 / Дудо их4 — •7г •' 50 мі'* ^3 б <? /о /г 7^ Рис. 22. Сім’я вольт- амперних характери- стик транзистора. масштабної сітки. Отже, встановлюючи різні значення базо- вого струму і змінюючи залежність між колекторним стру- мом і напругою, можна дістати сім’ю колекторних харак- теристик транзистора. Таку «сім’ю» показано на рис. 22. На сім’ї колекторних характеристик цього рисунка, де взято для прикладу характеристи/уа. транзистора МП41А, зображено також криву пунктирну ^нію, що обмежує при- пустиму по розсіюваній потужності ділянку графіка. Тран- зистор може нормально працювати лише в режимі, коли розсіювана на ньому потужність не перевищує припустимої, тобто тільки в режимі, обмеженому зверху пунктирною лінією. Описаний вище транзистор дістав назву біполярного, бо в нього є два р-п переходи. Проте останнім часом набули поширення уніполярні, або польові, транзистори, які мають лише один р-п перехід. Схематичну будову такого транзи- стора подано на рис. 23. Як видно з цього рисунка, кристал напівпровідника три- шаровий. Усередині кристала міститься напівпровідник р-типу, а над цим шаром і під ним розташовані шари п-типу. На обидва шари напівпровідника п-типу накладені металеві електроди, з’єднані між собою. З торцевих боків ділянки р-типу також накладені два електроди, які нази- вають витоком і стоком, а електроди, з’єднані з ділянками п-типу, мають назву затвора. Увімкнемо наш польовий транзистор у схему, як пока- зано на рис. 24. Ця схема має два кола: основне, що скла- дається з батареї стоку £?с, ділянки напівпровідника р-типу, міліамперметра, і керуюче — з батареї зміщення (затвора) Б3 та р-п переходу. Припустімо, що напруга батареї Б3 дорівнює нулю. В цьо- му разі струм у колі стоку визначається за законом Ома напругою батареї Бс і опором р-ділянки напівпровідника. 2* 19
Рис. 23. Схематична будова уніполярного транзистора і його умовне позначення. Рис. 24. Схема, що пояснює роботу по- льового транзистора. Цеп опір у свою чергу залежить від товщини ділянки її довжини й ширини, а також від питомого опору напівпро- відника. Отже, в колі стоку виник електричний струм певної сили. А тепер увімкнемо батарею зміщення так, як показано на рисунку, тобто позитивним полюсом до затвора, а негатив- ним — до витоку. У цьому разі виявиться, що до р-п пере- ходу прикладено всю напругу батареї Б3 в зворотному, тобто в замикаючому, напрямі. Ми вже відзначали раніше, що за такого вмикання збільшується ширина ізолюючої ділянки між шарами р і п типу. Та коли збільшилась ши- рина переходу, це означає, що зменшилася товщина шару напівпровідника р-типу, як це показано пунктиром на рис. 24. А тепер неважко збагнути, що в цьому разі зменшиться струм у колі стоку транзистора, бо зменшився переріз на- півпровідника, а напруга батареї стот’у лишилася незмінна. Збільшимо напругу батареї зміщення і відразу ж помі- тимо дальше зниження струму стоку. А коли збільшувати- мемо напругу зміщення й далі, то можемо зовсім перервати струм, що проходить через транзистор. Таким чином, змінюючи напругу на затворі польового транзистора (іноді його називають ще канальним транзи- стором), можна в широких межах змінювати силу струму, який проходить між витоком і стоком. Щодо цього робота польового транзистора багато в чому нагадує роботу елек- тронної лампи — тріода. Оскільки напругу батареї зміщення прикладено в зами- каючому напрямі р-п переходу, то очевидно, що струму в колі затвора практично не буде. Отже, вхідний опір по- льового транзистора дуже високий, па відміну від вхідного 20
опору біполярного транзистора. З цієї причини польові транзистори застосовують там, де потрібний високий вхід- ний опір схеми. Вище описано роботу польового транзистора з каналом р-типу, але неважко збагнути, що можна побудувати й транзистор з каналом тг-типу. Саме такі транзистори й на- були тепер найбільшого поширення. Принцип їхньої роботи нічим не відрізняється від описаного, тільки полярності батарей будуть зворотні. Польові транзистори мають цікаву особливість: вмикаючи їх, можна без особливої шкоди для роботи поміняти міс- цями витік і стік. Це й зрозуміло, коли звернути увагу на рис. 23, з якого видно, що транзистор цілколМ симетричний. Іноді в літературі можна натрапити на загадку про МДП-транзистори або МОП-транзистори. Це добре відомі нам польові транзистори, тільки зроблено їх так, що між електронами затвора і напівпровідником додатково введено ізолюючі діелектричні або окисні плівки. Відповідно МДП розшифровується як метал — діелектрик — напівпровідник, а МОП — метал — окисна плівка — напівпровідник. Розробка і впровадження напівпровідникових приладів дали можливість різко зменшити розміри електронних при- ладів, підвищити їхню надійність, знизити споживання по- тужності та ін. Це й зрозуміло, коли взяти до уваги, що розміри сучасних транзисторів іноді не перевищують часток міліметра. Однак і такі деталі — завбільшки як макове зер- нятко — уже не задовольняють сучасної техніки. Тому вжи- ваються серйозні заходи, спрямовані на зменшення габа- ритних розмірів та ваги цих деталей і дальше підвищення надійності їхньої роботи. Адже в деяких електронних при- ладах налічуються сотні тисяч транзисторів. Виявилося, що можна й далі зменшувати габаритні роз- міри приладів і, більш того, одночасно виготовляти на од- ному кристалі напівпровідника не тільки діоди й транзи- стори, а й резистори, конденсатори тощо. Отож на одному кристалі можна виготовити цілий підсилювач, генератор і т. ін. На такому кристалі завбільшки як копійчана монета тепер розміщують кілька сотень і навіть тисяч елементів, зв’язаних у потрібну схему вже під час виготовлення їх. Такі схеми називають іптегральними, або мікросхемами. На їх основі розробляють не тільки складні електроннооб- числювальні машини, а й сучасні радіоприймачі, телевізори. Інтегральні мікросхеми щодо конструкції поділяють на два типи: монолітні і гібридні. В перших усі деталі — діоди, транзистори, резистори тощо — виготовляють на одному 21
кристалі (найчастіше використовують кремній). Гібридні ж мікросхеми мають окремі деталі, розташовані на спеціальній основі і з’єднані відповідно до схеми. Виготовлені мікро- схеми вмонтовують у спеціальні герметичні корпуси і впаю- ють у прилади за допомогою ніжок — виводів. Та повернемося до найпоширеніших типів напівпровідни- кових приладів — транзисторів. Тепер виготовляють для різних потреб велику кількість усяких транзисторів: від маленьких — завбільшки як го- ловка англійської шпильки — до гігантів, що важать кіло- грами. Одні транзистори призначені для роботи у високо- частотних колах, інші працюють нормально тільки на низь- ких частотах і т. ін. Щоб визначити основне призначення й структуру транзистора, треба знати прийняте у нас мар- кування. Існує два основних типи маркування транзисторів. Перший тип маркування являє собою поєднання трьох елементів. Перший елемент — літера П, що означає площинний транзистор. Оскільки інших типів транзисторів наша про- мисловість тепер не випускає (раніше був іще точковий тип транзистора), то ця літера просто означає «транзистор». Другий елемент — число. Воно означає: від 0 до 100 — малопотужний германієвий, від 101 до 200 — малопотужний кремнієвий, від 201 до 300 — середньої і великої потужності, герма- нієвий, від ЗОЇ до 400 — середньої і великої потужності, крем- нієвий, від 401 до 500 — малопотужний високочастотний герма- нієвий, від 501 до 600 — малопотужний високочастотний, крем- нієвий, від 601 до 700 — середньої і великої потужності висо- кочастотний германієвий, від 701 до 800 — середньої і великої потужності висо- кочастотний кремнієвий. Третій елемент — літера. Так само, як і в діодах, вона вказує на різновид даного транзистора. Отож транзистор П423 — малопотужний високочастотний германієвий, а П42Б — малопотужний германієвий, один із різновидів. Часто в маркуванні транзисторів перед літерою П може стояти літера М. Вона вказує лиш на технологію виготов- &
лення приладу, а характеристики його не стосується. Так, наприклад, за своїми даними транзистори П14 і МП14 ціл- ком рівноцінні, і в схемах обидва працюватимуть нормально. Другий тип маркування, що набуває дедалі більшого поширення, має п’ять елементів. Перший елемент — літера; вона вказує, як і для діодів, на матеріал напівпровідника: Г або 1 — германієвий, К або 2 — кремнієвий, А або 3 — арсенід галію. Другий елемент — літера, що означає тип приладу: Т — транзистор, П — польовий транзистор. Третій елемент — цифра, що означає клас приладу: 1 — низькочастотний малопотужний прилад, 2 — малопотужний прилад для частот середнього діа- пазону (від 3 до ЗО МГц), З — високочастотні малопотужні прилади, 4 — низькочастотні прилади середньої потужності, 5 — середньочастотні прилади середньої потужності, 6 — високочастотні прилади середньої потужності, 7 — низькочастотні прилади великої потужності, 8 — середньочастотні прилади великої потужності, 9 — високочастотні прилади великої потужності. Четвертий елемент — число, що означає порядковий но- мер розробки. П’ятий елемент — літера, яка вказує на групу приладу. Як бачимо, цей тип маркування охоплює всі типи напів- провідникових приладів, тобто і діоди, і транзистори (за цим типом маркують і багато інших типів приладів, але про них ми тут не станемо говорити, бо вони нам у нашій роботі не знадобляться). Для прикладу розшифруємо марку ГТ319Б. Це германіє- вий (Г) транзистор (Т) малої потужності, високочастотний (3), номер розробки його—19, група приладу — Б. Як уже згадувалося, найпоширеніші тепер напівпровід- никові прилади германієві і кремнієві. Новий напівпровід- ник — арсенід галію — застосовується поки що рідко, і при- лади на його основі в радіоаматорській практиці не вико- ристовуються. У чому ж головна відмінність германієвих і кремнієвих транзисторів? Виявляється, вона полягає переважно в тем- пературному діапазоні. Так, наприклад, германієві прилади задовільно працюють тільки до температури не вищої за 23
70—80 °С, а кремнієві — мають верхню межу робочого діа- пазону 120 °С. Інтегральні схеми за призначенням поділяють на дві ос- новні групи: логічні, або дискретні, і лінійні. Першу групу використовують, головним чином, у приладах автоматики, електроннообчислювальних машинах та ін. Відрізняється вона тим, що вхідні й вихідні сигнали мають дискретну форму: є напруга — немає напруги. Ніяких проміжних зна- чень вихідний і вхідний сигнали не мають. Такі мікросхеми в аматорській практиці великого поширення не набули. Друга група мікросхеми — лінійна — використовується де- далі більше. До цієї групи належать різні підсилювачі, ге- нератори, детектори тощо. Мікросхеми цієї групи ми й рекомендуватимемо для застосування при виготовленні різ- них приладів. На цьому можна й скінчити розгляд будови і роботи на- півпровідникових приладів, що мають найбільше поширен- ня в різноманітних пристроях зв’язку, автоматики та ін. Тільки знаючи принципи їхньої будови, можна зрозуміти роботу описаних у нашій книжці конструкцій, які ви маєте виготовляти самі. Що ж до правил монтажу і роботи з діодами, транзисто- рами та мікросхемами, то про це вам доведеться прочитати в розділі корисних порад. Звернутися до цього розділу ми радимо перед тим, як братися за складання якоїсь схеми. Це допоможе вам уникнути багатьох неприємностей. А тут зауважимо, що правильно змонтувати транзистори можна, знаючи лише їхню цоколівку, тобто до якого виводу підімкнуто той чи інший електрод. Цоколівки для всіх тран- зисторів, що зустрічаються в нашій книжці, ми подаємо в останньому розділі. Цоколівки ж напівпровідникових діодів даються безпосередньо на корпусі діода. Коли ж розміри діода такі малі, що його цоколівку не можна нанести на корпус (наприклад, у діодів типу Д9), то його анод позна- чають червоною крапкою. Ми досить докладно зупинилися на будові й роботі ос- новних активних елементів радіоелектронних схем. Актив- ними їх називають тому, що вони здатні підсилювати по- дані на них сигнали або перетворювати їх. Проте самі активні елементи ще не можуть підсилити чи перетворити сигнал. їх треба ввімкнути ще у відповідні схеми, які не- можливо скласти без пасивних елементів. Останні ж хоча й не підсилюють сигналу, але дають змогу зробити це ак- тивним елементам. Якщо ми розглянемо схеми найпростіших підсилювачів, 24
Рис. 25. Резистори постійного опору і їх позначення на схе- мах. Поділяють резистори на два наведені на рис. 18 або 19, то виявимо, що там, крім транзистора й батарей, ще є резистори і конденсатори. Це найпоширеніші пасивні елементи електронних схем. Зупинимося коротко на їх- ній будові й роботі. Резистори призначені для створення на них певно- го падіння напруги під час проходження по них струму, основних типи: постійні і змінні. Як показують самі назви, перші резистори мають постійні опори, а другі свій опір можуть змінювати. Резистори постійного опору зображено на рис. 25. Найчастіше вони мають таку будову. На стовп- чик з ізоляційного матеріалу (фарфору, пластмаси, скла і т. ін.) наносять тонкий шар металу, напівпровідника або спеціальної високоомної маси. На кінці стовпчика надівають вивідні ковпачки з дротяними або стрічковими виводами, а весь резистор покривають лаком чи фарбою для захисту від впливу зовнішнього середовища. Чим вищий питомий опір матеріалу резистора і чим тонший його шар, тим опір резистора вищий, і навпаки. Основна характеристика резистора — його опір. Вимірю- ють опір в одиницях, які називають Омами. Діапазон опо- рів, що застосовуються в аматорській практиці, лежить від одиниць до десятків мільйонів Ом. Оскільки на принципо- вих схемах важко розташувати три- і шестизначні числа, прийнято скорочені позначення. При цьому літерою к по- значають тисячі (кіло), а літерою М — мільйони. Іноді лі- тери М не вказують, але в цьому разі у зазначеній величині опору обов’язково стоятиме кома, а величину буде виражено в мільйонах Ом, або в мегОмах. Пояснимо це на прикладах. Якщо на схемі опір резистора вказано як 68, то це 68 Ом. Так само число 510 означає 510 Ом. 15 к — це іЬкілоОм, або 15000 Ом. Число 47 к означає 47 кілоОм, або 47000 Ом. Числом 0,33 М позначено резистор, що має опір 0,33 мегОма, або 330 кілоОм, або 330000 Ом. Цей самий резистор може бути позначений і просто числом 0,33. Позначення номіналів резисторів на їхніх корпусах дещо відрізняється від прийнятого на схемах. Тут треба мати на увазі, що літеру к або М ставлять на місці коми в числі, яке означає опір. Крім того, додатково введено літеру Е, 25
яка символізує одиниці Ом. Таким чином, 68 Е означає 68 одиниць Ом, або просто 68 Ом. Резистор, опір якого стано- вить 68 кілоОм, має позначення 68 к, тобто таке саме, як і на принципових схемах. У резистора ж опором 5,1 кілоОма на корпусі буде зазначено 5и1 (на місці коми стоїть літе- ра к). 471/7 на корпусі резистора розшифровується як 4,7 мегОма, а 71/15 — як 0,15 мегОма і т. д. Коли уважно розглянути будь-яку принципову схему, то можна помітити таку особливість: зустрічаються номінали 47 кОм і 51 кОм, але немає номіналу 50 кОм. Так само відсутній опір 40 кОм, але є 39 кОм і 43 кОм. Пояснюється це тим, що опори резисторів (як і ємності конденсаторів) вибирають за спеціальними рядами. При цьому кожний дальший номінал відрізняється від попереднього в точно визначеному процентному відношенні. Візьмемо, наприк- лад, ряд Е6 (міжнародне позначення ряду, що складається з шести номіналів): 1,0—1,5—2,2—3,3—4,7—6,8. Як бачи- мо, кожне дальше число відрізняється від попереднього приблизно в 1,5 раза. У шостому розділі нашої книжки на- ведено таблицю номіналів різних деталей, що їх випускає промисловість. Цією таблицею ви й користуватиметеся в практичній роботі. Так, наприклад, на схемі вказано опір резистора 470 Ом. У крамниці резистора з таким опором не виявилося, але в описі схеми сказано, шо цей номінал (як і в більшості випадків) точно витримувати не обов’язково. Найближчі ж номінали в таблиці становлять 430 і 510 Ом. Отже, треба придбати резистор одного з цих номіналів. Та коли ви не знайдете резисторів навіть близьких за номіналами, тоді доведеться згадати правило: при послі- довному з’єднанні двох резисторів загальний опір їх дорів- нює сумі опорів кожного з них. Так, наприклад, в описі конструкцій вказано, що номінал резистора має бути 63 кОм. Якщо ми з’єднаємо послідовно два резистори з опором ЗО кОм і 33 кОм, то якраз і дістанемо потрібний нам опір. Дуже важлива характеристика резистора — припустима розсіювана на ньому потужність. На всіх радіоелектронних схемах зазначають, якої потужності резистори мають бути в тому чи іншому місці схеми. Вказівки ці роблять відпо- відно до прийнятих умовних позначень, як видно на рис. 26. Добираючи резистори за потужністю, слід пам’ятати, що завжди можна застосувати резистор більшої, ніж зазначено на схемі, потужності і ні в якому разі не можна ставити резистори меншої потужності. В аматорській практиці найчастіше використовують по- стійні резистори типів МЛТ, УЛМ, ВС. Потужність рези- 26
11 11 11 □ 0 ш □ ~ Е І 0,125 І 0,25 І 0,5 т<« т2,0 р Рис. 26. Маркуваипя потужності ре- зисторів постійного опору. сторів указують у маркуванні після його типу. Наприклад, резистор МЛТ-1 має потужність 1 Вт; ВС-0,125—0,125 Вт і т. д. Резистори змінного опору, або, як їх називають здебіль- шого, змінні резистори, застосовують у тих випадках, коли потрібні регульовані опори: при регулюванні гучності або частотної характеристики в радіоприймачах, підсилювачах. Останнім часом змінні резистори разом із варикапами вико- ристовують і для настроювання приймачів. Будова змінних резисторів досить проста. На ізоляційну основу наносять у вигляді смужки шар речовини з високим питомим опором. По цій смужці пересувається контакт, зв’язаний механічно з ручкою або повзунком. Таким чином, пересуваючи повзунок або обертаючи ручку змінного ре- зистора, можна змінювати його опір від нульового значен- ня до максимального, вказаного на його корпусі. Зовнішній вигляд деяких змінних резисторів подано на рис. 27. Ці резистори також розраховують на певну припустиму по- тужність, але в аматорській практиці можна застосовувати змінні резистори будь-якої потужності. Коли ж розсіювана на змінному резисторі потужність значна, то в описі схеми обов’язково на це вказують. Великого поширення в радіоелектронних схемах набули конденсатори. Вони виконують найрізноманітніші функції, але основні в них такі: відокремлення кіл постійного струму від кіл змінного, згладжування пульсацій, настроювання коливальних контурів на потрібну частоту. Принципово будь-який конденсатор являє собою дві ме- талеві пластини — обкладки, розділені діелектриком (ізо- лятором). Коли подавати на обкладки постійну напругу, в конденсаторі нагромаджуватиметься енергія, яку й ви- користовують для виконання ним свого призначення. Головна характеристика конденсатора — його ємність, тобто здатність нагромаджувати електрику. За своєю єм- ністк) конденсатори відрізняються в мільярди разів. Зро- 27
Рис. 27. Резистори змінного опору і їх позначення на схе- мах. Рис. 28. Конденсатори постій- ної ємності. зуміло, що їхні конструкції можуть бути зовсім відмінні. У конденсаторах малої ємності як діелектрик застосовують керамічні пластинки або трубки. Ці конденсатори назива- ють керамічними. Щоб дістати ж великі ємності, треба збільшити площу обкладок і зменшити віддаль між ними. Досягають цього, застосовуючи як діелектрик окисні плівки алюмінію, танталу та інших металів. А що в таких конден- саторах є електроліт — напіврідка речовина, яка проводить струм,— то їх називають електролітичними. За діелектрик можуть правити й інші речовини: слюда, спеціальний папір, пластмаса тощо. Усе залежить від того, яка має бути єм- ність, на яку робочу напругу виготовляють конденсатор і т. ін. Крім конденсаторів постійної ємності, існують конденса- тори змінної ємності. Призначені вони переважно для на- строювання коливальних контурів радіоапаратури на зада- ну частоту. У таких конденсаторах діелектриком буває здебільшого повітря, хоч іноді використовують і пласт- масу. В радіоелектронних схемах використовуються конденса- тори і третього типу — підстроювальні, або, як їх іноді називають, напівзмінні. Призначені вони, як і підстрою- вальні (напівзмінні) резистори, для первинного регулю- вання апаратури після її монтажу. Ємність конденсаторів вимірюють в одиницях, названих Фарадами. Але ця одиниця така велика, що доводиться ко- ристуватися кратними зменшувальними приростками мк (мікро), н (нано) та п (піко). При цьому не слід забувати, що мк означає мільйонну частину, н — мільярдну, а п — мільйонну від мільйонної частину. На схемах номінали ємностей конденсаторів позначають 2У
у мікрофарадах і пікофарадах. У першому випадку в числі, що вказує ємність, повинна бути кома, у другому — коми не ставлять. Таким чином, позначення 6,8 означає 6,8 мкФ, 0,33—0,33 мкФ, 1 000,0—1 000 мкФ. А номінали ємностей 510, 7500 означають відповідно 510 пФ і 7500 пФ. На кор- пусі конденсатора ємність його позначають за тими ж прин- ципами, що й у резисторів. Так, поставлене на корпусі число 1500 означає 1500 пФ, 7/^5 — 7,5 нФ, або 7500 пФ; 6,8 — 6,8 мкФ. Друга важлива електрична характеристика конденсато- рів — припустима напруга, яку можна подавати на їхні обкладки. Цю напругу вказують на схемах і на корпусах конденсаторів великої ємності, наприклад, електролітичних. Керамічні конденсатори мають дуже малі габаритні роз- міри, і на їхніх корпусах немає місця для позначення при- пустимої напруги, тому її визначають за довідниками. Для транзисторних схем, що живляться напругою 6...24 В, при- датні всі керамічні конденсатори, бо їхні припустимі на- пруги набагато вищі. Добираючи конденсатори під час монтажу радіоелектрон- них схем, необхідно дотримуватися таких рекомендацій. 1. Усі конденсатори в колах коливальних контурів по- винні мати ємності, які точно відповідають указаним на схемі. Виняток становлять максимальні ємності змінних і напівзмінних конденсаторів. їх можна брати з максималь- ною ємністю, що трохи перевищує зазначену на схемі. Так, наприклад, якщо вказана ємність змінного конденсатора становить 12—270 пФ, то можна скористатися й конденса- тором ємністю 12—350 пФ; 2. Ємності перехідних — міжкаскадних — конденсаторів можна збільшувати в 1,5—2 рази або, на крайній випадок, зменшувати в 1,5 раза; 3. Ємності конденсаторів, які блокують емітерні опори і стоять у згладжувальних фільтрах випрямлячів, можна збільшувати в 2—3 рази; 4. Якщо на схемі зазначено робочу напругу конденсато- ра, то його треба взяти тільки з максимальною напругою, не нижчою за вказану. Так, наприклад, у схемі є конден- сатор ємністю 6,8 мкФ на напругу 6 В, який стоїть в емі- терному колі транзистора. На це місце можна поставити конденсатор ємністю 10 мкФ па напругу 10 В, Дуже важливим вузлом радіоелектронної апаратури, яка живиться від електромережі, є силовий трансформатор. В аматорських приладах використовують, як правило, са- моробні трансформатори, що пояснюється труднощами з 29
придбанням трансформаторів потрібних характеристик. З цієї причини в усіх випадках, коли апаратура живиться від мережі, в описі схеми наводяться й дані про силовий трансформатор. Крім того, в шостому розділі цієї книжки подано рекомендації, як самостійно розрахувати цей при- стрій. Виготовляючи силовий трансформатор, особливу увагу треба звернути на первинну обмотку, оскільки на неї пода- ється напруга з електромережі. Найменша недбалість при її намотуванні може призвести до часткового або повного її замикання, а отже, й до перегрівання чи навіть пожежі. Для цієї обмотки найкраше взяти провід марок ПЗВ-2 або ПЗТВ. Намотувати її бажано на спеціальному намоту- вальному верстаті, застосовуючи рядкове укладання з ізо- ляцією між шарами конденсаторним папером. Якщо провід тонкий (менш як 0,2 мм у діаметрі), то можна мотати і «внавал», але в цьому разі усю обмотку слід поділити на З—4 частини й кожну з них ізолювати від сусідньої кон- денсаторним папером. Первинну обмотку треба старанно ізолювати, наклавши на неї два-три шари тонкого електротехнічного картону або лакошовку, і тільки поверх цієї ізоляції намотувати вто- ринну обмотку. Коли провід обмотки має в діаметрі менш як 0,3 мм, то до її кінців слід припаяти виводи з м’якого проводу в доб- рій ізоляції, наприклад, МГТФ або МГШВ. Це дасть мож- ливість запобігти обривам виводів і замиканням. Спаяні місця треба надійно ізолювати лакошовком або конденса- торним папером. На цьому й закінчимо опис найважливіших та найпоши- реніших вузлів і деталей, що застосовуються в схемах ра- діоелектроніки. Будову інших деталей, наприклад, реле, опишемо у відповідних розділах цієї книжки. Тепер ми маємо уявлення про будову та характеристики окремих основних деталей, які застосовують у радіоелектро- ніці, та про їх зображення на принципових схемах. Але відповідно до діючих правил та стандартів кожна деталь на схемі маркується своєю літерою. Так, наприклад, біля зображення транзистора завжди ставиться літера V, а біля резистора — /?. Щоб розібратися в маркуванні деталей на схемі, ми дає- мо нижче таблицю міжнародних визначень радіодеталей, або, як часом говорять, радіокомпонентів. Як видно, таблиця досить проста, тільки всі радіокомпо- ненти позначаються латинськими літерами. При цьому тре- 30
Таблиця 1 Де Тип деталі (компоненти) Позначення на схемі 1 Діод, транзистор, триністор V 2 Мікросхема аналогова А 3 Мікросхема логічна й 4 Вимірювальний прилад Р 5 Трансформатор Т 6 Котушка індуктивності, дросель І/ 7 Конденсатор с 8 Обмотка трансформатора 1,11 9 Реле к 10 Вимикач, перемикач, кнопка 8 11 Роз’єм X 12 Запобіжник р 13 Гучномовець, телефон в 14 Батарея живлення св 15 Лампа розжарювання або газорозрядна н ба мати на увазі, що після позначення деталі (компонента) обов’язково йде цифра. Так, наприклад, якщо в схемі вста- новлено два вимикача, то будуть два позначення: 57 та 52, а якщо три транзистори, то обов’язково будуть позначення VI, У2 та УЗ. Ще більше, якщо в схемі лише один тран- зистор, він усе одно матиме позначення VI. Іноді в одному корпусі знаходиться кілька самостійних компонентів. Так, наприклад, в одному корпусі мікросхеми може знаходитися три окремих елементи. В цьому разі во- ни позначаються так: 01.1, 01.2, 01.3. Таким же чином в одному реле може бути декілька самостійних контактів. У цьому випадку позначаються: К1.1, К1.2, К1.3... Якщо ж контакти знаходяться в корпусі другого реле, тоді ці по- значення будуть уже К2.1, К2.2 і т. п. При читанні принципових схем необхідно також мати на увазі, що позначення вимірювального приладу Р може бути доповнене його призначенням. Так, вольтметр позначається як РИ, а амперметр — РА. Цих загальних відомостей нам поки що достатньо для розуміння подальшого матеріалу. Ще в нашій книзі буде описано багато схем і приладів, побудованих на основі уже знайомих нам елементів: діодів, транзисторів, конденсаторів і ін. Більшість із них призна- чена для самостійного виготовлення, і з цієї причини треба зупинитися на певних правилах, які обов’язково треба ви- конувати для того, щоб запобігти неприємностям. 31
Основний метод з’єднання між собою окремих деталей і компонентів — пайка. Проводиться вона олов’яно-свинце- вим припоєм, який за допомогою паяльника наноситься на з’єднуване місце. Але не всі знають, що при паянні виді- ляються досить шкідливі пари флюсу і припою. Звичайно аматорові не доводиться робити велику кількість пайок, і об’єм виділених газів невеликий. Але все ж таки пайку олов’яно-свинцевим припоєм необхідно вести в добре провітрюваному примі- щенні. Цю ж вимогу обов’язково треба виконувати при роботі з різними хімічними рідинами і розчинами. Травлення дру- кованих плат, гальванічне покриття, склеювання органіч- ного скла і т. ін. також слід робити в добре провітрюва- ному приміщенні, а найкраще на свіжому повітрі. І останнє, що вкрай необхідно виконувати,— бути обе- режним при роботах, пов’язаних із вмиканням приладів в електромережу. В більшості випадків напруга мережі скла- дає 220 В і небезпечна для життя. З цієї причини найкра- ще придбати паяльник на напругу 12—36 В, а для зни- ження напруги використати спеціальний знижувальний роздільний трансформатор. Але навіть і при використанні низьковольтного паяльника робоче місце треба влаштову- вати далі від батарей і труб центрального опалення або водопроводу. Справа в тому, що в трансформаторі можливі витоки або пробій між первинною і вторинною обмотками. Деякі прилади, описані в книзі, живляться безпосередньо від електричної мережі. При роботі з ними також потрібна обережність. Ні в якому разі, ні за яких обставин не можна доторкатися руками або неізольованим інструментом до ланцюгів, що знаходяться під мережною напругою (запо- біжник, первинні ланцюги трансформаторів живлення і ін.). Якщо така необхідність виникла, наприклад, при заміні запобіжника, то треба вимкнути прилад і обов’язково вий- няти штепсель живлення із розетки. Виконання цих нескладних правил дає змогу аматору спокійно і впевнено вести свою цікаву й корисну роботу.
РОЗДІЛ ДРУГИЙ Підсилювачі звукової частоти Підсилювачі, які працюють у діапазоні звукових частот, тобто на частотах 16—20000 Гц, називаються підсилюва- чами звукової (або низької) частоти (скорочено ПЗЧ). Як підказує вже сама назва, призначені вони для підсилення електричних сигналів низької, або звукової, частоти. Поді- ляють їх звичайно на дві категорії: підсилювачі напруги і підсилювачі потужності. Завдання перших — підсилювати величину сигналу за напругою, других — за потужністю. Найчастіше застосовують послідовне з’єднання двох таких підсилювачів, що дає змогу дістати великі вихідні потуж- ності при дуже незначному вхідному сигналі. Ознайомимося з роботою ПЗЧ за напругою, скористав- шись схемою рис. 29, яка дуже нагадує схему рис. 19. Це типовий підсилювач за напругою. Коли уважно розглянути на схемі дані про струми, що проходять у колах різних електродів, то стане зрозуміло: в цьому каскаді застосо- вано транзистор, коефіцієнт підсилення якого по струму дорівнює 100 (струм у колі колектора в 100 разів переви- щує струм у колі бази). Оскільки падіння напруги на ко- лекторному опорі становить 2,5 В, то вольтметр, приєдна- ний до колектора і позитивного полюса батареї, покаже різницю між напругою батареї і напругою на колектор- ному опорі, тобто теж 2,5 В (5 В — 2,5 В = 2,5 В). Тепер увімкнемо, як показано на рис. ЗО, джерело під- силюваного сигналу за допомогою роздільного конденсатора Рис. 29. Схема найпростішого під- силювача звукової частоти. З в. Скрябинський 33
Рис. ЗО. Вмикання джерела сигналу па вхід ПЗЧ. великої ємності С (впливом цього конденсатора поки що знехтуємо). При напрузі джерела сигналу 0,1 В і внутріш- ньому опорі його 10 кОм по колу: 4-£/Вх — емітер — база — конденсатор — опір /?дж----£Лх піде струм, величина яко- го становить 10 мкА. Цей струм додасться до струму, що раніше проходив ділянкою емітер — база транзистора, і тепер уже цією ділянкою ітиме струм, величина якого до- рівнює 35 мкА. Але ми знаємо, що коли змінився струм бази транзистора, то негайно зміниться і струм колектора. При коефіцієнті підсилення 100 струм колектора станови- тиме 3,5 мА. Зміна струму колектора обумовить зміну на- пруги, що падає па опорі яка тепер дорівнюватиме вже 3,5 В. Але водночас напруга, яку показує вольтметр, ста- новитиме 5 В — 3.5 В = 1,5 В, тобто зміниться на 1 В. Таким чином, увімкнення джерела сигналу з напругою 0,1 В призвело до зміни напруги на колекторі на 1 В, отже, наш сигнал підсилився цим ПЗЧ в 10 разів. Режим роботи підсилювача за такого вмикання джерела сигналу показано на схемі рис. ЗО. Неважко помітити, що коли ми поміняємо полярність джерела сигналу па протилежну, тобто позитивним полю- сом приєднаємо його через конденсатор до бази транзисто- ра, то напруга, яку покаже вольтметр, становитиме 3,5 В, тобто збільшиться на 1 В, що дасть ту саму величину під- силення цього каскаду. Цілком очевидно, що величина зміни напруги па колек- торі пов’язана не тільки з полярністю вхідного сигналу, а й прямо пропорційна його величині. Отже, паш найпрості- ший ПЗЧ працює в заданому режимі і підсилює сигнал за напругою в 10 разів. Усі наведені вище міркування та розрахунки дані для 34
ідеального випадку: ми не брали до уваги опору вольтмет- ра, внутрішнього опору батареї, впливу конденсатора. Ці впливи не дуже великі, і в даному разі для короткого про- міжку часу ними можна знехтувати. Як видно з розглянутого щойно прикладу, коефіцієнт підсилення нашого однокаскадного ПЗЧ залежить від дуже багатьох причин. Так, па нього впливають і величина вну- трішнього опору джерела сигналу, і величина коефіцієнта статичного підсилення транзистора, і величина опору ре- зистора, який стоїть у колекторному колі. Для нас особ- ливо важливим є те, що па роботу підсилювального каскаду безпосередньо впливає коефіцієнт статичного підсилення транзистора. Тільки точно знаючи його величину, можна правильно розрахувати всі елементи каскаду. Коли ми за- глянемо в довідкові таблиці, вміщені у кінці книжки, то побачимо, що для будь-якого типу транзисторів значення Вст наведено в певних межах. Так, наприклад, коефіцієнт статичного підсилення по струму для транзистора типу МП41А лежить у межах від 50 до 100. Так само для тран- зистора типу КТ315Б В ст обмежений діапазоном від 50 до 100. Як бачимо, розкид значень Вст досить великий, і вми- кання у схему транзистора точно визначеного типу ще не означає, що каскад відразу ж добре працюватиме. Треба ще підігнати його робочий режим. Звичайно для виведення каскаду підсилення в заданий режим удаються до зміни величини опору резистора в колі бази транзистора. При цьому резистор, що його будуть ре- гулювати, позначають зірочкою, як це маємо, наприклад, на схемі рис. 29. У цьому разі задають або струм колек- тора (чи емітера), або напругу па колекторі транзистора. Повернемося до схеми однокаскадного ПЗЧ. У цій схемі задано струм колектора, він дорівнює 2,5 мА. Щоб підігна- ти режим каскаду, замість резистора, позначеного зірочкою, треба тимчасово увімкнути ланцюжок із двох послідовно з’єднаних постійного і змінного резисторів, як бачимо на рис. 31. При цьому величина опору постійного резистора має бути в 10—15 разів менша за вказану на схемі (на схе- мі рис. 29 величина базового опору становить 200 кОм, тому взято постійний резистор опором 20 кОм). Опір змін- ного резистора повинен бути в 2—3 рази більший за вка- заний на схемі. У нашому випадку взято резистор із мак- симальним опором 0,47 МОм. Тепер лишається увімкнути в розрив між колекторним резистором і мінусом джерела живлення міліамперметр на 5—10 мА і можна братися підганяти режим. З* 35
Рис. 31. Підгонка режи- му підсилювального кас- Спершу треба встановити пов- зун змінного резистора приблиз- но в середнє положення, після чого подати живлення на схему. Тепер, спостерігаючи за положен- ням стрілки на шкалі міліампер- метра, слід установити повзун змінного резистора в таке поло- ження, щоб колекторний струм дорівнював заданому. Після цього регулювання жив- лення вимикають, ланцюжок із каДУ- двох резисторів випаюють, вимі- рюють омметром його опір і за- мість цього ланцюжка вмикають постійний резистор по- трібного номіналу. Так само підганяють режим каскаду й тоді, коли вказано не струм колектора чи емітера, а напругу на колекторі (іно- ді наводиться напруга на емітері). Тільки в цьому разі вмикають у схему вольтметр. Може виникнути запитання: для чого потрібний постій- ний резистор у колі підгонки (опором 20 кОм у нашому випадку) ? Його вмикають, щоб запобігти пробою транзи- стора в тому разі, коли змінний резистор виведено повні- стю, тобто його опір дорівнює нулю. Іноді аматори підганяють режим примітивнішим спосо- бом: вони просто вмикають у схему на місце резистора, який підганяють, постійні резистори різних номіналів і стежать за показами приладу. Таке підганяння більш тру- домістке і в разі випадкового замикання ділянки база — джерело живлення може вивести з ладу транзистор. З якою ж точністю треба підганяти режим підсилюваль- ного каскаду? У деяких випадках на схемі наводять при- пустимий розкид величин струму колектора або напруги на ньому. Так, наприклад, якщо па схемі вказано, що ве- личина струму колектора повинна бути в межах 0,6— 1,0 мА або напруга на ньому — в межах 3,5—4,5 В, то ні- яких запитань не виникає. Коли ж указаний струм дорів- нює 0,8 мА або напруга — 4 В, то слід мати на увазі, що в переважній більшості випадків точність підганяння по- винна становити ±15%. Отже, в першому випадку каскад можна вважати підігнаним, якщо струм колектора буде в межах 0,68—0,94 мА, а в другому випадку напруга не ви- ходитиме з діапазону 3,4—4,6 В. Іноді доводиться підганяти режим дуже точно (паприк- 36
лад, при регулюванні кінцевого каскаду безтрапсформатор- ного підсилювача). При цьому на таку особливість обов’яз- ково звертають велику увагу. Зупинимося на підбиранні транзистора для нашого одно- каскадного підсилювача. Як видно із схеми рис. 29, у ньому застосовано транзистор типу МП41А. Може статися, що транзистора такого типу придбати не пощастить. Але це не біда. Наша промисловість випускає транзистори в дуже ве- ликому асортименті, отож можна підібрати транзистор ін- шого типу. Загляньмо в довідкову таблицю шостого розділу нашої книжки і звернімо увагу на малопотужні низькочастотні транзистори. Як видно з таблиці, статичний коефіцієнт підсилення по струму для транзистора типу МП41А лежить у межах 50—100. Такий самий коефіцієнт підсилення мають і транзистори П15А, П16Б, МП42Б. Не набагато відрізня- ється й коефіцієнт підсилення транзисторів ГТ108В і ГТ109В. Отже, за коефіцієнтом підсилення всі ці транзи- стори придатні для застосування в нашому підсилювачі. Звернемо тепер увагу па припустиму напругу колектор — емітер усіх щойно згаданих транзисторів. Для МП41А ця напруга становить 10 В, для П15А, П16А і МП42Б вона дорівнює 15 В, отже, усі ці три типи цілком підходять для використання в нашому підсилювачі. А ось транзистори ГТ108В і ГТ109В мають припустиму напругу колектор — емітер меншу, ніж у МП41А,— 7,5 В. Чи можна застосу- вати ці транзистори? Розглянемо уважно схему рис. 29. На ній зазначено, що напруга батареї, яка живить підсилювач, дорівнює 5 В, тобто вона нижча за припустиму напругу для транзисторів типу ГТ108В і ГТ109В. Таким чином, ці транзистори також можна ставити в підсилювач. Лишилося порівняти всі перелічені транзистори за час- тотним діапазоном. Для транзистора МП41А верхня межа частотного діапазону дорівнює 1 МГц. З таблиці ми бачимо, що така сама верхня гранична частота й у транзисторі МП42Б, ГТ108В та ГТ109В. А в транзисторів типів П15А і П16А ця межа ще вища і становить відповідно 1,5 МГц і 2,0 МГц. Отже, в підсилювачі, схему якого наведено на рис. 29, можна застосувати всі перелічені вище типи тран- зисторів. Трохи гірші результати можуть бути, якщо взяти тран- зистори МП39Б, МП41, МІІ40Б, МП42 та МП42А. В разі такої заміни підсилення каскаду зменшиться, і треба буде підганяти резистор /?б у бік зменшення його опору. Підси- 37
лювач, схему якого подано на рис. 29, дуже простий у ви- готовленні, і його може скласти й початкуючий аматор. Але іноді підсилення одним каскадом буває не досить. У цьому разі застосовують двокаскадні і навіть трикаскадні підси- лювачі. Прикладом такого підсилювача може бути двокаскадний реостатний підсилювач, схему якого ми бачимо на рис. 32. Реостатним його називають на відміну від трансформатор- них підсилювачів, у яких сигнал передається від каскаду до каскаду за допомогою трансформатора. Підсилювач на транзисторах МП41 і МП40 має високий коефіцієнт підсилення і, працюючи з детекторним прийма- чем, забезпечує надійний прийом на низькоомні телефони досить далеких станцій. Підсилений першим каскадом на транзисторі МП41, сиг- нал виділяється на резисторі ІЇ4, що являє собою колектор- не навантаження каскаду. Потім сигнал за допомогою кон- денсатора С2 подається на базу транзистора МП40, підси- люється ним і потрапляє на телефони. Оскільки підсилення на цьому підсилювачі велике, то цілком можливо, що через це сигнал на виході почне спо- творюватися. Тому па вході тут поставлено змінний рези- стор що править за регулятор підсилення, і називають його регулятором гучності. Інших пояснень схема не по- требує. Але настроювання її, тобто підганяння режимів ро- боти каскадів, дещо відмінне від тієї, що її ми описували раніше. Підганяти режим починають з останнього каскаду, для чого в розрив між телефоном і мінусовим провідником вмикають міліамперметр. Підганяють резистор /?5. Роблять це так, як було вже описано. Покінчивши з ос- 38
Рис. 33. Схема трикаскадного підсилювача з без- посереднім зв’язком між каскадами. таннім каскадом, підганяють режим першого каскаду. Тут уже немає потреби розпалювати схему. Досить виміряти напругу на колекторі цього каскаду. Як видно зі схеми, напруга па колекторі транзистора МП41 у нормальному режимі повинна становити рівно 2,5 В, або, коли зважити, що відхилення на 15% ие позна- читься зле на роботі каскаду, вона може коливатися в ме- жах від 2,2 до 2,8 В. Коли ж ця напруга нижча за при- пустиму, то це означає, що колекторний струм транзистора більший ніж треба. Отже, в цьому разі слід збільшити опір резистора В2. Л якшо напруга вища за нормальну, то на- лежить збільшити колекторний струм, для чого опір рези- стора В2 зменшують. Цей принцип підганяння режиму рео- статного каскаду слід пам’ятати, бо до нього вдаються найчастіше. Якщо немає вказаних на схемі транзисторів, то можна взяти інші. Так, наприклад, замість МП41 можна поставити МП15 або МП42А. Транзистор МП40 успішно замінюють транзисторами МП39Б, МП41, МП42 або ста- рими транзисторами МП14, МП 15, МП 16. Добре працюють у другому каскаді також транзистори МІІ25. Зрозуміло, що в разі заміни транзисторів доведеться підганяти режими. Описаний двокаскадний підсилювач можна використати при конструюванні малогабаритних кишенькових прийма- чів, призначених для приймання радіостанцій на телефони. Живити підсилювач можна від однієї кишенькової бата- рейки або трьох елементів тішу 316 чи ФБС-0,25. Однієї батарейки вистачить на 100 годин неперервної роботи під- силювача, а елементи типу 316 або ФБС-0,25 слугуватимуть усього лиш 40—50 годин. Зате розміри батареї з цих еле- ментів будуть, звичайно, менші. На рис. 33 маємо схему найпростішого трикаскадного підсилювача, який одначе забезпечує високий коефіцієнт 39
підсилення. Вихідна потужність його становить 0Д5 Вт, чого цілком досить для переносного приймача. Відмітною рисою трикаскадпого підсилювача є те, що транзистори в ньому з’єднані начебто послідовно: емітер першого транзистора сполучений із базою другого, водно- час емітер другого з’єднано з базою третього транзистора. Навантаження підсилювача, яким є тепер динамік з опором звукової котушки 4—4,5 Ом, увімкнуто в емітерне коло кінцевого транзистора. Таке з’єднання каскадів називається безпосереднім зв’язком, оскільки ніяких перехідних дета- лей між каскадами немає. Працює підсилювач так. Підсилюваний сигнал подається через роздільний конденсатор на ділянку база — емітер першого транзистора. Підсилений цим транзистором сигнал безпосередньо передається па базу другого каскаду, оскіль- ки емітер першого транзистора з’єднано безпосередньо з ба- зою транзистора другого каскаду. Так само передається сигнал і на третій каскад. Низько- омне навантаження увімкнуто без узгоджуючого трансфор- матора безпосередньо в емітерне коло, що вигідно з огляду на економію деталей і місця. Режим роботи всіх трьох каскадів установлюють одним змінним резистором В2. При цьому варто мати на увазі, що в нашому підсилювачі не можна підігнати режим таким чином, щоб він не потребу- вав подальшої додаткової підгонки. Річ у тому, що най- менша зміна температури або напруги живильної батареї неминуче виведе підсилювач із режиму, внаслідок чого ви- никнуть спотворення і може збільшитися струм, який спо- живається від батареї. З цієї причини навіть під час роботи підсилювача може виникнути потреба в додатковій підгонці режиму. Щоб мати таку змогу, змінний резистор В2 пови- нен мати ручку, виведену на передню панель підсилювача. Окрім показаних на схемі типів транзисторів, можна ви- користати й інші. Добрати типаж транзисторів можна за допомогою таблиці 11, наведеної в шостому розділі книги. Кінцевий транзистор досить потужний. Його також можна замінити іншими потужними транзисторами, наприклад, П201, П202, П203, П213 (ці транзистори можна взяти з будь-якими літерами на кіпці маркування, скажімо, П201А). Після того як монтування закінчено, треба перевірити всі з’єднання, бо коли поганий контакт або взагалі каскади неправильно змонтовані, транзистори можуть вийти з ладу. Нарешті підсилювач вмикають, але при цьому треба пере- містити повзун резистора В2 в крайнє ліве положення або 40
Рис. 34. Схема трикаскадного транзисторного підсилювача з двотакт- ним виходом. повернути ручку його до краю проти годинникової стрілки. На вхід підсилювача подається сигнал, який треба підси- лити, і повзун резистора плавно повертають за годиннико- вою стрілкою доти, аж доки в динаміку почується песпо- творений звук. Це положення резистора і буде найкращим. Трикаскадний підсилювач з безпосереднім зв’язком дуже добре працює з детекторним приймачем і від динамічного мікрофона. Замість такого мікрофона можна навіть вико- ристати звичайний електромагнітний телефонний капсуль, але якість відтворюваного при цьому звуку буде низька. На рис. 34 наведено схему трикаскадного підсилювача, який можна використати в переносних приймачах. Відзна- чається він тим, що обидва транзистори вихідного каскаду працюють у найекономічнішому режимі. Вихідна потуж- ність підсилювача становить 0,15 Вт при напрузі батареї живлення 9 В. Якщо живити підсилювач від батареї на- пругою 4,5 В, то потужність його падатиме до 0,05—0,07 Вт. Як видно із схеми, перший каскад підсилювача — рео- статний. Зв’язок між другим і третім каскадами — транс- форматорний. На виході підсилювача також стоїть транс- форматор. Застосування трансформаторного кінцевого кас- каду дає змогу значно підвищити економічність підсилю- вача. Розглянемо схему підсилювача з огляду на нові схемні рішення, застосовані в ньому. Зверніть увагу, яким чином подається зміщення на базу першого каскаду. Резистор В2 підімкнутий тут не до мінусового провідника, а безпосе- 41
редньо до колектора транзистора. Таке вмикання забезпе- чує стабільну роботу всього каскаду. Робоча точка каскаду начебто автоматично підтримується на потрібній ділянці. Щоб зрозуміти, яким чином відбувається стабілізація ро- бочої точки, уявімо собі, що з якихось причин колекторний струм першого каскаду збільшився. Це спричинить збіль- шення падіння напруги на резисторі 7?5, отже, потенціал колектора знизиться. Але ж зміщення подається з колек- тора через резистор тому й струм зміщення па базу каскаду зменшиться, а це в свою чергу спричинить змен- шення колекторного струму транзистора. Таким чином, ко- лекторний струм повернеться майже до первісного зна- чення. Тепер розглянемо, для чого потрібна ланка, що склада- єіься з резистора #6 і конденсатора С2. Якби її не було, то робота підсилювача могла б порушитися через само- збудження, що може виникнути. Описаний підсилювач працює в такому режимі, коли споживання струму залежить від гучності звучання: що більша гучність, то більша й сила споживаного струму. Зміна ж сили струму па кінцевому каскаді призводить до коливання напруги батареї. Ці коливання можуть потра- пити на колектор транзистора першого каскаду, а потім підсиляться і знову надійдуть на кінцевий, що призведе до ще більших коливань струму, споживаного ним. А це в свою чергу зумовить дальше падіння напруги живлення і т. д. Виникне самозбудження підсилювача, а внаслідок цього порушиться його підсилювальна функція. Підсилю- вач перетвориться на генератор коливань. Щоб усунути можливість самозбудження, в коло жив- лення першого каскаду введено розв’язуючу ланку К6С2, яка згладжує коливання напруги живлення першого кас- каду, а отже, усуває причини самозбудження. Новим у підсилювачі є й подача зміщення на бази тран- зисторів кінцевого каскаду. Як видно із схеми, зміщення па кінцевий каскад подається за рахунок струму другого каскаду. Струм, що проходить через другий каскад, створює падіння напруги на резисторі К10, а саме це й потрібно для подачі зміщення. А щоб за такої подачі не виник зворотний вплив кінцевого каскаду на транзистор У2, увімкнуто конденсатор С4, який згладжує коливання на- пруги на емітері другого транзистора. Поговоримо тепер про те, яку ж роль у підсилювачі віді- грають трансформатори ТІ і Т2. Перший трансформатор зветься міжкаскадним і узгоджуючим; його завдання — 42
одержувати два однакові за величиною сигнали, але в та- кий спосіб, щоб один із них був начебто перевернутий «догори ногами» (це потрібно для роботи двотактного ви- хідного каскаду). Тому вторинна обмотка трансформатора складається з двох однакових секцій, намотаних одна за одною в одному й тому ж напрямку. Трансформатор Т2 — вихідний узгоджуючий. Він потріб- ний для створення навантаження на виході каскаду. Іноді цього трансформатора не ставлять, але тоді треба брати спеціальний динамік, звукова котушка якого намотана топ- ким проводом і має вивід від середини обмотки. Зараз такі динаміки не випускаються. Складаючи цей підсилювач, можна взяти готові транс- форматори, наприклад від приймачів «Селга», «Спидола», «Альпинист» тощо. Але можна й самому виготовити ці трансформатори. Для цього треба мати трансформаторне залізо типу ПІ 10 або Ш6 з товщиною набору 6 мм у першо- му випадку і 10 мм — у другому. Таким чином, переріз осердя повинен становити 0,6 см2. Первинна обмотка міжкаскадного трансформатора має 2000 витків проводу будь-якого типу завтовшки 0,1 мм у діаметрі. Вторинна обмотка має дві секції по 250 витків кожна того самого проводу. Секції намотують обов’язково в одному напрямку з виводом від середньої точки. Узгод- жуючий вихідний трансформатор має первинну обмотку, намотану проводом, діаметр якого становить 0,12 о, і складається вона з двох секцій по 390 витків. Намотують секції в одному напрямку і роблять вивід від середини (від точки з’єднання секцій). Вторинна обмотка має 95 витків, на неї беруть провід 0,38 мм у діаметрі. Призначена вона, щоб підминати до неї динамік, опір якого становить 4—4,5 Ом. Коли ж опір звукової котушки динаміка 6 Ом, то вторинна обмотка трансформатора повинна налічувати 115 витків того самого проводу. Якшо на осердя трансформаторів пощастить дістати не трансформаторне залізо, а пермалой (спеціальний сплав за- ліза з нікелем), то осердя можна взяти перерізом не 0,6 см2, а 0,3—0,4 см2, зберігши ті самі дані обмоток. Підганяти режим роботи окремих каскадів треба почи- нати з першого каскаду. Вольтметр підминають між колек- тором і позитивним полюсом батареї, потім, змінюючи опір резистора домагаються того, щоб напруга на колекторі була в межах від —З В до —4,2 В. Далі підганяють режим другого й третього каскадів. Для цього вольтметр вмикають між емітером другого каскаду і позитивним полюсом 43
батареї. Добираючи резистор 7?7, домагаються, щоб вольтметр показував напругу в межах від —1,4 В до —1,7 В. На цьому підганяння режиму закінчують, підсилювач готовий до роботи. Іноді, вже після підгонки, може виявитися, що підси- лювач працює не вельми чисто: підсилений сигнал звучить із «хрипинкою», і ручкою регулятора гучності домогтися чистоти звучання не можна. У цьому разі доведеться до- датково підрегулювати зміщення на базі другого транзи- стора, трохи зменшити опір резистора В7. Як видно із схеми підсилювача, усі транзистори тут од- ного типу — МП40. Цей підсилювач добре працює і на транзисторах МП13Б, МП14, МП15, МГІ39Б, МП41, МП25. Варто лиш пам’ятати, що в кінцевому каскаді необхідно ставити однотипні транзистори. А коефіцієнти підсилення найкраще вибирати так, щоб у першого транзистора ВСт = = 30-4-40, у другого ВСт = 20-4-30, у третього й четвертого ВСт = 20-і-30, але розходження в останньому випадку мають бути мінімальні. Якщо радіоаматор хоче скласти підсилювач за щойно розглянутою схемою, але надумав знизити напругу його живлення, тобто вирішив живити підсилювач не від двох батарей, які в сумі дають 9 В, а від однієї, що дає напругу всього 4,5 В (захотілося просто місце зекономити), тоді деякі деталі в схемі доведеться замінити, а дещо й зовсім усунути. Наприклад, резистор В4 виявляється тоді непотрібний, і його викидають геть, а емітер транзистора VI підпаю- ють безпосередньо до плюсового проводу. Резистор В6 у такому разі беруть 1 кОм, а В9 -— 820 Ом. Трансформатор ТІ лишається без змін, а у вихідному Т2 первинну обмотку мотають у вигляді двох секцій — по 280 витків кожна. Вторинна ж обмотка лишається та сама. Підганяючи режими підсилювача, слід мати на увазі, що напруга на колекторі транзистора VI повинна бути в межах від —2 В до —2,8 В, а на емітері транзистора V2 напругу встановлюють спочатку рівною 0,8 В — 0,9 В, а потім під- ганяють резистор В7, орієнтуючись на мінімум спотворень. Якщо підсилювач живиться від батареї напругою 4,5 В, то вихідна потужність знижується до 0,05—0,07 Вт (50— 70 мВт), чого іноді буває не досить. З цієї причини три- каскадний підсилювач розглянутої схеми бажано брати де- в’ятивольтового варіанту. Загалом підсилювач цей має багато позитивного: схема його досить проста, економічна в споживанні електростру- 44
Рис. 35. Схема найпростішого ПЗЧ з безтраясформаторним ви- ходом. му, коефіцієнт підсилення високий. Що ж до вихід- ної потужності, то її ціл- ком досить для малогаба- ритного «кишенькового» приймача. Підсилювачі звукової частоти, схеми яких міс- тять узгоджувальні і ви- хідні трансформатори, по- дібні до описаного вище, називаються трансформа- торними. Вони мають цілу низку позитивних особли- востей, але їм притаманні й недоліки. Головні з них два: необхідність виготов- лення досить складних вузлів — трансформаторів і значні частотні спотворення, що примушує звужувати їхні частотні діапазони. З цієї причини останнім часом великого поширен- ня набули ПЗЧ з безтрансформаторними зв’язками між кас- кадами та між виходом і навантаженням — гучномовцем або резистором. Схему такого малопотужного безтрансформаторного ПНЧ наведено на рис. 35. Як видно із схеми, у підсилювачі ввімкнуто послідовно два транзистори різного типу про- відності: верхній — типу р-п-р, а нижній — типу п-р-п. Розглянемо роботу такого підсилювача. Хай у початковий момент на його вході напруги не буде. Тоді напруга жив- лення поділяється навпіл між транзисторами і в точці «а» вона дорівнюватиме половині напруги батареї. У колі на- вантаження (гучномовця) струм не проходить, бо постій- ного струму конденсатор не пропускає. Тепер подамо на вхід підсилювача позитивну напругу й подивимося, що з цього вийде. Як відомо, позитивна на- пруга, подана на базу транзистора типу п-р-п9 збільшує його колекторний струм, а подана на базу транзистора з р-п-р провідністю — зменшує струм колектора. Наслідком цього явища буде те, що напруга між точкою «а» і пози- тивним полюсом джерела живлення почне зменшуватися, і через гучномовець піде струм у напрямку, вказаному суцільною стрілкою. Зрозуміло, що величина цього струму буде пропорційна напрузі вхідного сигналу. Неважко побачити, шо із зміною полярності сигналу на вході підсилювача зміниться й напрям струму в навапта- 45
женні. Тепер він піде в напрямку, показаному пунктирною стрілкою. На рис. 35 зображено схему типового підсилювача по- тужності. Справа в тому, що напруги на його вході й ви- ході практично однакові, але сила струму па виході в ба- гато разів більша за силу струму на вході. Щоб створити підсилювач з великим коефіцієнтом підсилення й за напру- гою, можна використати два перші каскади підсилення з підсилювача, схему якого подано па рис. 34. Для цього треба з’єднати: нижній кінець резистора — з позитивним полюсом джерела живлення (нижній спільний провід), ко- лектор транзистора У2 — з верхнім спільним проводом че- рез резистор опором 3,3—4,3 кОм, а вхід схеми рис. 35 — з колектором транзистора У2. Зрозуміло, що деталі В10, ТІ, Т2 і транзистори УЗ, У4 з підсилювача знімають. Тепер зупинимося на деталях кінцевого безтрансформа- торного підсилювача за схемою рис. 35. Транзистори мож- на взяти таких типів: МП39, МП40, МП41 і МП42 {VI) та МП37, МП38 {У2). Резистори Ні і В2 мають опір по 220 Ом, а ВЗ й В4 — по 22—27 кОм. У свою чергу рези- стори Н5—Н6 повинні мати опір по 22—27 Ом. Потужність усіх резисторів може бути яка завгодно. Ємність конденса- тора СІ становить 10—20 мкФ, а конденсатора С2 — 100— 200 мкФ. Напруга на обох конденсаторах не перевищує 10 В. За напруги живлення 9 В зображений на схемі рис. 35 підсилювач розвиває потужність до 0,15—0,2 Вт па наван- таженні опором 6—10 Ом, наприклад на гучномовцях типів 0,25ГД2, 0,5ГД12 та ін. Дуже перспективне застосування в ПЗЧ мікросхем. У цьому разі можна побудувати прилад, що відрізняється простотою і високими експлуатаційними характеристиками. Прикладом такого застосування мікросхем (або, як їх час- то називають скорочено, просто МС) у підсилювачі з ви- хідною потужністю 0,5 Вт може бути схема ПЗЧ, наве- дена на рис. 36. Як видно з цієї схеми, у ній використано мікросхему типу К2УС271, яка виконує роль попереднього підсилю- вача. На виході ж установлено два каскади підсилення на транзисторах (у кожному каскаді працює по два послідовно з’єднаних транзистори різної провідності). Такі підсилю- вачі часто називають гібридними, бо в них використані і МС, і транзистори. Навантаженням цього ПЗЧ є динамічна головка опором 6—6,5 Ом. Повна потужність па виході та- кого ПЗЧ розвивається за напруги па вході близько 60 мВ. 46
Рис. 36. Гібридний ПЗЧ потужністю 0,5 Вт. Цей підсилювач дуже зручний для використання в пере- носних приймачах. Щоб гібридний підсилювач працював нормально, треба встановити потрібний режим за постійним струмом. Для цього ставлять резистори #4 і В5. На початку налагоджен- ня резистора не ставлять, а на місце резистора К4 вми- кають ланцюжок із послідовно з’єднаних постійного і змін- ного резисторів опором 15 кОм і 68 кОм відповідно. Міня- ючи положення повзуна змінного резистора, треба домог- тися того, щоб на контакті 7 мікросхеми установилася напруга, яка дорівнює половині напруги живлення, тобто 4,5 В. Після цього ланцюжок від’єднують, вимірюють його опір омметром і на місце резистора В4 впаюють потрібний постійний резистор. Може статися, що зміною опору резистора, який стоїть на місці В4, установити потрібний режим на виводі 7 МС не пощастить. У цьому разі регулювальний ланцюжок із двох резисторів ставлять на місце резистора В5, тобто між виводом ПАЇ і мінусом джерела живлення, а на місце ре- зистора В4 не ставлять нічого. Регулювання виконують так само. Можна, звичайно, спростити підгонку режиму нашого ПЗЧ, поставивши в його схему на постійно регулювальний ланцюжок із двох резисторів указаних номіналів — постій- ного і напівзмінного. Це дасть можливість досить точно відрегулювати режими й дістати максимальну вихідну по- тужність. Якщо МС правильно відрегульовано за постійним стру- 47
Рис. 37. Гібридний ПЗЧ потужністю 3 Вт. мом, то при напрузі живлення 9 В на її виводах мають бути такі напруги (нижче вказано номер виводу і пози- тивну напругу на ньому по відношенню до мінусового про- воду) : 1 - 4,5 В; 2 - 1,5 В; 3 - 0,7 В; 7 - 4,5 В; 8 - 0,7 В; 9 -9 В; 10 - 5,6 В; 11 - 1,1-1,7 В; 13 - 0,5—1,1 В; 14 - 2,7-3,3 В. Зрозуміло, шо на виводах 4, 5, 6 і 12 напруги бути не може. Зупинимося на доборі деталей підсилювача. На місця пари транзисторів VI—У2 можна поставити пару МП37 (МП37А) — МП40 (МП40А). На місці транзисторів УЗ— У4 можна використати пари транзисторів ГТ404 — ГТ402 з літерами Г, Е та И. Трохи гірші будуть результати, якщо застосувати пари з індексами А, В, Д. Добираючи цю пару транзисторів, слід мати на увазі, що літери транзисторів, які працюють у парі, обов’язково повинні бути однакові. Живити підсилювач найкраще від двох з’єднаних послі- довно батарей типу 3336 або від шести елементів типу 373. На рис. 37 подано схему гібридного ПЗЧ потужністю З Вт. Вона дуже схожа па попередню схему, але має іпші, потужніші елементи, а напруга живлення становить 12 В. Докладно ж зупинятися на цій схемі ми не будемо, бо на- лагодження її не відрізняється від налагодження схеми, зображеної на рис. 36. Тільки в ланцюжок, який застосо- вується під час налагодження (резистори ВЗ або В4), тре- ба ввімкнути змінний резистор опором 150—220 кОм послі- довно з постійним резистором, опір якого становить 15—20 кОм. Про добір пари транзисторів VI—У2 ми вже говорили, 48
описуючи попередню схему. Що ж до вихідного каскаду, то в ньому, крілМ пари транзисторів ГТ703Б, можуть пра- цювати транзистори ГТ703Г. З транзисторами ГТ703Л і ГТ703В результат можуть бути трохи гірші. А транзи- сторів ГТ703Д краще но брати зовсім. Добрі результати може дати застосування в кінцевому каскаді транзисторів типу КТ816А — КТ816Г. Нагадаємо тільки, що обидва транзистори обов’язково повинні бути одного типу. Живити підсилювач потужністю 3 Вт треба від досить потужного джерела напругою 12—14 В. Воно має забезпе- чувати силу вихідного струму до 0,8—1 А. Докладніше про вибір схеми, трансформатора та інших деталей джерела живлення розповідається є шостому розділі цієї кпижки. Останнш часом радіоаматори почали звертати велику увагу на підвищення якості звукового відтворення. При цьому, звичайно, треба застосовувати тільки високоякісну апаратуру, особливо ПЗЧ та динамічні головки. Зупини- мося докладніше на підсилювачах, які використовуються в такій апаратурі. До високоякісних підсилювачів ставляться досить жорст- кі вимоги, задовольнити які не так просто. Це стосується насамперед частотного діапазону підсилювача. Як відомо, наше вухо сприймає звук у діапазоні від 16 до 20000 ко- ливань за секунду (герц, або скорочено Гц). Зрозуміло, що й підсилювач, призначений для роботи у високоякісній апаратурі, повинен давати практично однаково підсилення в усьому цьому діапазоні. Більш того, верхня межа частот- ного діапазону підсилювача має бути зпачно вища, ніж 20000 Гц. Лише в цьому разі можна досягти природного звучання. Тепер зупинимося на вихідній потужності підсилювача. Для нормального сприйняття звуку в кімнаті площею 20 .я2 цілком досить потужності 2—3 Вт. Приміщення площею ЗО м2 потребує вже потужності до 5—8 Вт. А щоб озвучити зал площею 400 --600 ж2 (звичайний шкільний зал), ви- хідну потужність підсилювача необхідно довести до 50- 80 Вт. Па першим погляд, може здатися, що для озвучування приміщень досить поставити звуковідтворюючі системи від- повідної потужності, і питання буде розв’язане. Але на- справді все значно складніше. Уявімо собі, що ми прослу- хуємо якийсь музичний твір. Кожен знає, що скла звуку в цьому разі вельми коливається, причому різниця між звучанням «форте» (голосно) і «піано піаніссімо» (иад- 4 В. Скрябішсі.кпіі 40
звичайно тихо) дуже велика. Гучність у першому випадку відрізняється від гучності в другому у тисячі іі десятки тисяч разів. Але нам треба відтворити звук із макси- мальною правильні є тю, тобто вся зву нові дтворююча апа- ратура, у тому числі й підсилювач, повинна без спотворень пропускати найбільший сигнал, а отже, й бути розрахо- ваною на нього. Наведені вище дані про потрібну для озвучування при- міщень потужність стосуються середньої потужності. Що ж до максимальної, то вона виявляється в десятки разів біль- шою за цю середню потужність. Таким чином, потужність високоякісної звуковідтворюючої апаратури повинна в ба- гато разів перевищувати середню потужність, про яку щойно говорилося. Є ще й інші причини, які спонукають збільшу- вати максимальну потужність усього звуковідтворюючого тракту. Загалом можна вважати, що максимальна потуж- ність апаратури, яка застосовується для високоякісного зву- ковідтворення, повинна бути більша за наведені вище серед- ні значення приблизно в 10 разів. Отже, для озвучування кімнати середніх розмірів потрібна звуковідтворююча апа- ратура з максимальною потужністю 20—40 Вт. Тут слід підкреслити, що мова йде про високоякісне від- творення звуку і потужність апаратури, призначеної для такого відтворення, ні в якому разі не можна використову- вати її «на всю котушку». Коли вдатися до максимальної потужності, як це буває іноді, то вийде такий гуркіт, що вухо вже неспроможне буде нормально сприймати звук. Усім вимогам, шо ставляться до підсилювачів звукової частоти, які працюють у трактах високоякісного відтворен- ня звуку, відповідає підсилювач, описаний в журналі «Ра- дно» у 1979 році. Його максимальна потужність становить 20 Вт, а частотний діапазон лежить у межах 20—100000 Гц. Такої потужності можна досягти при навантаженні опором 4 Оми. Коли ж опір навантаження становитиме 8 Ом, по- тужність знизиться до 12 Вт. Як правильно підібрати на- вантаження, ми поговоримо в кінці розділу. Схему 20-ватпого підсилювача наведено на рис. 38. Пер- ший каскад його з транзисторами VI і УЗ — диференціаль- ний. Він потрібний для підтримання малої (майже нульо- вої) постійної напруги па навантаженні (гучномовці або звуковідтворюючііі колонці), оскільки постійний струм не повинен проходити но цьому навантаженню. Щоб режим роботи першого каскаду лишався стабільним, застосовано живлення його через стабілізатор струму на польовому транзисторі У 2. 50
Рис. 38. Підсилювач потужністю 20 Вт з безтрапсформаторпим виходом.
З попереднього підсилювача сигнал надходить через кон- денсатор СІ на базу транзистора VI диференціального кас- каду. Навантаженням цього каскаду є резистор Я2. З нього підсилений сигнал подається на базу транзистора У4, в ко- лекторне коло якого ввімкнено також джерело стабілізова- ного струму. Це джерело складене на польовому транзисторі У 5 і править за навантаження каскаду на транзисторі У4. Далі сигнал надходить па фазоіпверсіііний (тобто фазопере- вертальпий) каскад, виконаний па транзисторах У 7 і У8. Потрібну напругу зміщення між базами цих транзисторів установлюють підстроювальпим напівзмінним резистором К6. Вихідний каскад підсилювача, як і фазоінверсний, вико- нано на транзисторах різної провідності, що дає можливість поліпшити симетрію плечей каскаду. Підсилювач охоплений глибоким негативним зворотним зв’язком. Для цього між виходом підсилювача і його пер- шим каскадом (транзистором УЗ) ввімкнуто ланцюжок В5СЗВ4С2. Зворотний зв’язок знижує нелінійні спотворен- ня, зменшує вихідний опір підсилювача й поліпшує його частотну характеристику. Живиться підсилювач від двох джерел постійного струму напругою по 15 В. Докладніше про ці джерела буде сказано в шостому розділі. У підсилювачі можна застосувати постійні резистори будь-яких типів, але потужності їхні повинні бути не менші за вказані на схемі. Конденсатори також підійдуть яких завгодно типів. Зазначені на схемі транзистори КТ315В, КТ203Б, ГТ402А та ГТ404А можна замінити будь-якими цих серій із статичним коефіцієнтом передачі струму не меншим ніж ЗО. Коли є можливість, то транзистори У7 і У8 найкраше взяти з близькими коефіцієнтами передачі струму. Замість транзистора КТ808А можна застосувати транзи- стори КТ802А, КТ803А, КТ805А, КТ805Б із статичним кое- фіцієнтом передачі струму також не меншим ніж ЗО. До- бирати пару транзисторів —V10 за статичним коефіцієн- том передачі струму не обов’язково. Особливу увагу треба звернути па добір транзисторів У2 і У5. Вони можуть бути серій КГІЗОЗГ—КПЗОЗИ, КП302А— КП302В, але їх необхідно підігнати за початковим струмом стоку разом із відповідними резисторами, ввімкнутими між витоком і затвором. Для такої підгонки складають схему, що на рис. 39. Плавно пересуваючи повзун резистора домагаються, щоб міліамперметр, увімкнутий в коло стоку транзистора, показав силу струму 2 мЛ. Після цього ланцю- 52
жок /?7—В2 від’єднують, вимірюють його опір, добирають потрібний по- стійний резистор і пару У2—#2 ставлять па її місце у схемі. Так само добирають пару У5—К7, але тут величину струму встановлю- ють рівною 4 мА. Коли ж такого струму дістати не вдається навіть при виведеному опорі тоді треба замінити польовий транзистор. Справа в тому, іцо розкид за по- чатковим струмом стоку польових транзисторів досить великий і стано- вить, наприклад, для транзисторів КПЗОЗГ 3...12 мА, а для транзисторів Рис. 39. Схема під- гонки режиму польо- вого транзистора. КП302Л - 3...24 мА. Деталі підсилювача, крім вихідних транзисторів, монтують па платі з фольгованого склотекстоліту, на якій попередньо витравлюють контактні площинки і з’єднувальні провідни- ки (метод травлення пояснюється в п’ятому розділі книж- ки). Можна виконати монтаж і навісним, закріпивши деталі на спеціальних пістонах і з’єднавши їх проводами. Вихідні транзистори кріплять па радіаторах, площа по- верхні яких повинна бути не меншою 200 см2. Потім окремі блоки підсилювача монтують у відповідному корпусі, в стін- ках і кришці якого необхідно зробити отворп для охоло- дження транзисторів кінцевого каскаду. Підсилювач, що його ми описуємо,— досить складний апа- рат, який після монтажу треба налагодити. Починаючи налагодження, спершу замість гучномовця вмикають його еквівалент — дротяний резистор П9В потужністю 20—25 Вт і опором 4 Оми. Можна застосувати й резистор типу ПЗВР (регульований) такої самої потужності, але при цьому слід обов’язково виставити потрібний опір. Починаючи налагодження, треба в колекторне коло тран- зистора увімкнути міліамперметр па струм повного відхи- лення 50—100 мА, а повзун підстроювального резистора В6 поставити в середнє положення. Після цього вмикають жив- лення і, регулюючи положення повзуна цього резистора, установлюють величину струму ЗО...40 л'А Тепер слід перевірити, якої величини постійний струм проходить по навантаженню. Для цього паралельно наван- таженню вмикають вольтметр постійного струму па напругу 75 мВ або вищу. Величина напруги за такого вимірювання не повинна перевитпувати 0,05 В (50 мВ). Коли ж падіння постійно І напруги перезппітватпме пю величину, тоді до- 53
Рис. 40. Схема попереднього підсилювача па двох транзисторах. ведеться підібрати резистор уже в змонтованій схемі. Після цього нескладного налагодження до виходу підси- лювача вмикають навантаження, усі вимірювальні прилади від’єднують і остаточно перевіряють роботу підсилювача. Коли є можливість, то дужо бажано перевірити роботу підсилювача і зняти його частотну характеристику, увім- кнувши па його вхід генератор звукової частоти, а на ви- хід — вольтметр і осцилограф. Частотну характеристику треба зняти в діапазоні частот 20 ... 20060 Гц. Наш підсилювач розрахований на стандартну вхідну на- пругу 0,25 В. Саме таку вихідну напругу мають магніто- фони, радіоприймачі тощо. Проте в цілому ряді випадків такої чутливості буде явно по досить (наприклад, при роботі з мікрофоном або звукознімачем, що розвивають надто низьку напругу). Отож, коли виникне потреба в значному підвищенні чутливості, слід застосувати попередній підси- лювач сигналу. Схему нескладного попереднього підсилювача, складеного на двох транзисторах, наведено на рис. 40. Особливістю такого підсилювача є те, що вігі має чотири входи. Це дає змогу підмикатп до нього мікрофон, звукознімач, магніто- фон або радіоприймач і трансляційну лінію. Друга особливість цього підсилювача полягає в тому, що до його схеми введено топкоректуючі елементи: конденса- тор С5. дросель Ь1 і змінний резистор В9. За допомогою цих елементів можна плавно збільшувати підсилення в низькочастотній або високочгістотпій частині діапазону. Якщо повзун резистора пересунутії в ліве за схемою поло- ження, то зросте підсилення високочастотних складових сиг- налу, а коли в праве — посиляться низькі частоти. Налагодження підсилювача слід починати з установлення режиму за постійним струмом. Для цього між заземленим 54
проводом підсилювача (позитивний полюс джерела жив- лення) і колектором першого транзистора вмикають високо- омний вольтметр і, змінюючи величину опору резистора доводять колекторну напругу до 1,1 —1,3 В. Крім транзисторів МП39Б, у підсилювачі можтта застосу- вати транзистори П27Л, 1128 і П27 (останній тільки на місці другого транзистора). Усі ці транзистори вирізняються ма- лим власним шумом, що й потрібно для доброї роботи під- силювача. Решта його деталей — звичайні. Дросель Л / виготовляють так. Беруть десять кілець із фериту марки НМ600 з внут- рішнім діаметром 8—9 мм і па ппх до заповнення намотують провід П9В-2, що має в діаметрі 0,1 мм. Індуктивність та- кого дроселя дорівнює приблизно 0,5 Гн. Можна виготовити дросель на інших феритових кільцях, аби тільки він мав задану індуктивність. На вході підсилювача поставлено узгоджуючі подільники напруги, складені з резисторів В1, В2, ВЗ та В4. Вони по- трібні ось для чого. Сигнали, що надходять із звукознімача, магнітофона чи трансляційної лінії, надто великі для такого підсилювача і можуть його дуже перевантажити, внаслідок чого виникнуть великі спотворення. Величини опору рези- сторів слід підігнати в ході спільного випробування попе- реднього й кінцевого підсилювачів. Особливо старанно треба підібрати величину опору резистора ВЗ. Цей опір може значно відрізнятися від указаних па схемі. Справа в тому, що діапазон напруг, які розвиваються звукознімачами різ- них типів, дуже широкий. Це можуть бути й одиниці мілі- вольтів, і сотні. Тому величина опору резистора ВЗ зале- жить від типу застосованого в електропрогравальному при- ладі звукознімача. Підганяючи цей резистор, треба мати на увазі, що зменшення його опору збільшує підсилення і на- впаки. Чутливість нашого тракту, особливо в режимі роботи з мі- крофоном, дуже велика, тому па вході неприпустимі навіть найменші сторонні сигнали (або, як прийнято говорити, «наводки»). Отож усі вхідні кола — проводи, що з’єднують входи підсилювача,— треба старанно екранувати. Для цього па них надівають плетені металеві панчохи, з’єднані із заземленим затискачем підсилювача, або монтаж проводить- ся екранованим проводом, Оскільки наш підсилювач розвиває потужність 20 Вт па опорі навантаження 4 Оми, то за таке навантаження йому може правити, наприклад, звукова колонка тішу 35АС-І або дві паралельно з’єднати* колон:лі ій.\С І. 55
Підібрати відповідні звукові колонки вам допоможуть дані, вміщені у шостому розділі цієї книжки. Правда, по завжди аматор мас змогу дістати потрібні колонки. До то- го ж і коштують соті досить дорого. Але це по біда. Знаючи дещо з акустики, можна зробити звуковідтворюючі агрегати м самому. Скласти такий агрегат найкраще з динамічних головок різних типів. Яка ж цьому причина? Рухома система динамічного гучномовця, або інакше — динаміка, складається з дифузора, до якого приклеєно зву- кову котушку, розміщену в зазорі сильного постійного маг- ніту. При цьому дифузор закріплений пружно па спеціальнії! підвісці. Отже, вся рухома система динаміка повинна мати якусь частоту власного механічного резонансу. Ця частота лежить звичайно в межах від 40 до 200 Гц. і для нас особ- ливо цікаво те, що коефіцієнт корисної дії динаміка, або, як часто кажуть, віддача динаміка па резонансній частоті, найбільша. Коли ж подати па динамік електричний сигнал, частота якого нижча за разонапсну, то віддача динаміка буде така мала, що звуку ми практично не почуємо. А що останнім часом ми прагнемо дістати якомога шир- шу область відтворюваних частот, то нам бажано мати ди- наміки з якнайнижчою власного резонансною частотою. Такі динаміки неважко зробити, хоч вони мають досить великі габаритні розміри. Та от лихо: якщо динамік добре відтворює низькі частоти, то верхня межа його частотного діапазону дуже знижується. І примиритися з цим ніяк по можна. По- будувати ж один динамік із дуже низькою власпою резо- нансною частотою, який зміг би відтворювати й високі ча- стоти, надзвичайно важко. Тут зверніть увагу па частотні характеристики динаміків, наведені в шостому розділі. З погляду відтворення низьких частот найкращий динамік типу 6ГД-2, у якого нижня межа частотного діапазону становить 40 Гц. Але зате верхня межа частотного діапазону цього динаміка лежить усього на ча- стотах близько 5 кГц. З іншого боку, динамік 2ГД-35 має верхню межу 12,5 кГц, проте нижня межа його частотного діапазону не опускається пляже за 80 Гц. Щоб дістати широкий спектр відтворюваних частот, най- краще, мабуть, застосувати не один, а кілька динаміків різного типу. В цьому разі одні з них відтворюватимуть низькі й середні частоти, а інші — вищі. При цьому можна .з’єднати динаміки між собою за спеціальною схемою, та і це й підібрати їх із різними власними резонансними часто- та ми Найкраща комбінація динаміків при використанні нашого
Зчгдг »й й й ЛЇВ Рис. 41. Два варіанти вмикання динаміків. 20-ватного підсилювача — комплект із трьох динаміків типу 6ГД-2 і чотирьох динаміків типу 2ГД-35. Як з’єднати їх, показано на рис. 41. Проте останнім часом динаміки типу 6ГД-2 придбати іноді буває важко, тоді як у продажу є багато динаміків типу 4ГД-28, які мають досить непогані акустичні дані. З цієї причини доцільно розглянути й схему па рис. 41, б, де показано, як з’єднати комплект динаміків 4ГД-28 і 2ГД-35. Вмикання динаміків 4ГД-28 за паралельно-послідовною схемою нам зрозуміле, а ось схема вмикання трьох дина- міків 2ГД-35 потребує деякого роз’яснення. Якщо динаміки працюють на низьких частотах, конденсатор не впливає помітно на їхню роботу, бо ємнісний опір його великий. У цьому разі основна віддача звукової енергії припадає на верхній динамік 2ГД-35 (струми в звукових котушках ниж- ніх динаміків дорівнюють половині струму в котушці верх- нього динаміка). Однак уже з підвищенням частоти сигналу до 10—12 кГц ємнісний опір конденсатора падає настільки, що він шунтує котушку верхнього динаміка, і струм почи- нає проходити через конденсатор і з’єднані паралельно ко- тушки нижніх динаміків. При цьому віддача їх значно збільшується, тоді як віддача низькочастотних динаміків 4ГД-28 на цих частотах зменшується. Таким чином сумарна частотна характеристика звукового агрегату вирівнюється. Усі динаміки нашого звукового агрегату бажано закріпити на одному відбивачі, який має вигляд дерев’яної дошки з розмірами 400X1000 мм. Можпа взяти також деревно- стружкову плиту, прорізавши в пій отвори за розмірами дифузорів динаміків. Останні кріплять просто шурупами. Відбивач треба задрапувати спереду негустою тканиною і вставити в гарний ящик. Окремо слід поговорити про фазувапня динаміків під час установлення їх па одному відбивачі. Якби ми просто з’єд- 57
пали динаміки за поданими на рис. 41 схемами, но взявши до уваги фазування коливань, то нічого путнього не ви- йшло б. Річ у тому, іцо від одного й того самого сигналу дифузори різних динаміків можуть коливатися в протилеж- них напрямках. При цьому спостерігається не додавання звуку, а навпаки, віднімання його. Тому два динаміки зву- чатимуть тихіше, ніж один, бо їхні коливання протпфазпі. Фазують динаміки так. До входу звуковою агрегату під- минають батарею від кишенькового ліхтаря і визначають напрям, у якому зрушився дифузор першого динаміка. Не- хай під час вмикання батареї напрям руху дифузора був від нас, тобто до відбивача. Тепер перевіримо, в який бік зрушився дифузор другого динаміка під час такого самого вмикання батареї. Якщо цей напрям збігається з напрямом руху дифузора першого динаміка, то обидва вони сфазовані правильно. Коли ж напрям руху дифузора другого динаміка протилежний, то треба поміняти місцями проводи, що під- ходять до другого динаміка. Так само перевіряють і решту динаміків. Коли всі динаміки сфазовапі правильно, то під час під- минання батареї до входу звукового агрегату дифузори всіх його динаміків переміщуються в одному напрямі. Це обо- в’язкова умова нормальної роботи звукового агрегату. Описаний вище підсилювальний тракт можна використати для озвучування невеликого шкільного залу під час прове- дення вечорів відпочинку, зустрічей з цікавими людьми і т. ін. Підминання до входу підсилювача нескладних пере- творювачів дасть можливість підсилити не тільки голос спі- вака, а й гітарний акомпанемент, і ваші вечори стануть ще цікавіші. Слід тільки мати па увазі таке застереження. Коли мікро- фон розташований в одному залі з гучномовцями, між ними може виникнути позитивний зворотний акустичний зв’язок. Внаслідок цього виникне такий сильний шум і виття, що доведеться вимкнути всю апаратуру. Щоб цього не сталося, треба гучномовці розташовувати якомога далі від мікрофо- нів. Крім того, необхідно подбати, щоб звукові хвилі від гучномовців не потрапляли прямо в мікрофон. В усякому разі треба старанно встановлювати рівень підсилення, не допускаючи збудження.
РОЗДЗЛ ТРЕТІЙ Радіоприймальні прилади До радіоприймальних приладів належить велика кількість найрізноманітніших апаратів. Це п радіоприймачі, і теле- візори, й апарати для приймання по радіо фотографій та креслень, і радіолокатори та багато інших. У нашій книжці но можна охопити всього широкого кола питань, пов’язаних із радіоприймапням. Ми розглянемо тільки будову і принци- пи роботи радіомовних приймачів, тобто приладів для при- ймання мови і музики, що їх передають спеціальні радіо- мовні станції. З попереднього матеріалу ми вже зпаємо, що наше вухо сприймає звукові коливання, частота яких лежить у діапа- зоні від 16 до 20000 Гц. Знаємо також, що коли підвести електричний струм з частотою, яка не виходить за межі цього діапазону, до звуковідтворюючого приладу, наприклад, до динамічної головки, то ми почуємо звук відповідного тону. Це й використовують у системах провідного мовлення, передаючи змінний електричний струм проводами від потуж- ного підсилювача, встановленого на центральному радіовузлі, до приймальних радіоточок у наших квартирах. Така система радіофікації має низку переваг: надійність, простота, мала вартість приймального приладу й ін. Ллє приймальні точки повинні розташовуватися порівняно не- далеко від радіовузла, і, крім того, приймати можна лише одну програму (у великих містах — три програми). У про- відного мовлення є й інші недоліки. Усе це обумовило ши- рокий розвиток безпровідпого, або радіомовлення. У цьому разі приймальна станція може бути розташована за сотні й тисячі кілометрів від передавальної, а кількість програм, що їх приймають, практично не обмежена. Розберемося тепер, як здійснюється радіомовлення. Усі ви знаєте, що коли піднести шматочок заліза до маг- ніту, то він почне притягати цей шматочок па досить знач- ній віддалі. Навколо магніту існує магнітне поле, яке і діє на залізо незалежно від того, в якому середовищі ставлять дослід: у повітрі, воді чи в безповітряному просторі, тільки може мінятися сила дії. Так само знаєте гш, що натерта сукном скляна паличка починає притягати соломинки, папірці тощо. Тут ми вже 59
6 Рис. 42. Амплітуд,»;а мо- дуляція ВИ С О К О ’ ? р с Т О Т П 0- го сигналу. маємо справу в електричним по- лем. Виявляється, обидва ці поля взаємно зв’язані: коли ми зміню- ватимемо величину магнітного по- ля, то в цьому ж місці виника- тиме поле електричне і навпаки. При цьому епергія, запасена в магнітному полі, може перетво- рюватися на енергію електрично- го поля і навпаки. Таким чином, у даному разі ми маємо справу з електромагнітним полем. Це по- ле може збуджуватися антенами радіостанцій і поширюватися від цих антен із швидкістю світла, тобто 300000 км за секунду. Загалом кажучи, можна побу- дувати радіостанцію, яка б пере- давала в ефір електромагнітні ко- ливання, що лежать у діапазоні звукових частот. Але, по-перше, в цьому разі передавалася б тіль- ки одна програма, а, по-друге, передавальна і приймальна анте- ни були б такі громіздкі й складні, що навряд чи їх можна виготовити. Порівняно просто зробити антени для передачі й прийман- ня електромагнітних коливань, або, як часто кажуть, радіо- хвиль, у діапазоні частот понад 100 кГц, що й застосовують для радіозв'язку. Як же передати за допомогою високочастотних електро- магнітних коливань потрібний нам низькочастотний сигнал? Це, виявляється, можна зробити, наклавши на високочастот- ний сигнал паш низькочастотний, або, як кажуть, здійснив- ши модуляцію високочастотного сигналу. Схематично цей процес показано па рис. 42. На цьому рисунку верхня кри- ва — вироблений високочастотним генератором радіостанції сигнал. Середня крива — низькочастотний сигнал, що його треба передати. А нижня крива є результуючим промоду- льовапим високочастотним сигналом, який випромінює ан- тена радіопередавача. Цей тип модуляції називають амплі- тудним, бо модулюється величина (амплітуда) високочастот- ного сигналу. Є й інші типи модутшпії. з яких у радіомов- ленні застосовують частотну модуляцію, коли амплітуда сигналу залишається постійна, а змінюється його частота. 60
Такий вид модуляції використовують тільки при мовлеішІ у високочастотній частині радіомовного діапазону. Тепер на нашій планеті працюють сотні тисяч різних радіостанцій, які використовуються в системах радіомов- лення, телебачення, зв’язку між землею та кораблями й лі- таками і т. ін. Як же зробити так, щоб вони не заважали одна одній? Для цього довелося розподілити частоти, на яких працюють ті чи інші системи зв’язку. Такий розподіл здійснено вже давно, і це дало змогу «навести порядок» в ефірі. А що нас цікавить лише радіомовлення, то ми й зупинимося на діапазоні частот, відведених для цього. Насамперед зауважимо, що дуже часто радіомовні діапа- зони називають не за частотами, а за довжинами хвиль. Це взаємозв’язані поняття. Щоб визначити довжину хвилі, на якій працює радіостанція, досить поділити швидкість поши- рення радіохвиль у безповітряному просторі па частоту, на якій випромінює сигнали антена радіопередавача. Напри- клад, якщо радіостанція працює на частоті 240 кГц (робочі частоти станцій називають іще несучими), то довжина хвилі цієї радіостанції — 1250 м. Легко визначити й несучу ча- стоту. Так, коли довжина хвилі станції дорівнює ЗО м, то її несуча частота становить 10 МГц. Тепер зупинимося докладніше па діапазонах, відведених для радіомовлення. Умовно їх виділяють чотири: довгі, се- редні, короткі та ультракороткі хвилі. У короткохвильово- му ж діапазоні для мовлення виділено лише окремі ділянки, названі за середньою довжиною хвилі даної ділянки. Отже, радіомовні діапазони за частотою і довжиною хвилі мають такий вигляд: Довгі хвилі (ДХ) - 150...408 кГц (2000...735,3 лг) Середні хвилі (СХ)— 525...1605 кГц (571,4...186,9 лг) Короткі хвилі (КХ 75 м) — 3,95...5,75 МГц (75,8...52,2 лг) Короткі хвилі (КХ 49 м) - 5,9...6,2 МГц (50,8...48,4 м) Короткі хвилі (КХ 41 м) - 7,1...7,35 МГц (42,2...40,8 м) Короткі хвилі (КХ 31 м) — 9,5...9,8 МГц (31,6...ЗО,6 м) Короткі хвилі (КХ 25 м) - 11,7...12,1 МГц (25.6...24,8 м) Ультракороткі хвилі (УКХ) — 65,8—70,3 МГц (4,56— 4,11 м) Тепер ми знаємо, що радіомовна станція посилає в ефір амплітудно-модульовані високочастотні електромагнітні сиг- нали в точно визначених ділянках радіодіапазону. Ці сигна- ли досягають антени приймального пункту і наводять у ній електрорушійну силу, яка надходять па вхід радіоприймача. У
Рис. 43. Наі’ііростіїнші дзтсктор і схема його роботи. Щоб дістати па виході приймача закодовану в сигналі ін- формацію, треба виділити модулюючу складову з прийня- того сигналу, тобто демодулювати його. Як виділити модулюючу низькочастотну складову з при- йнятого високочастотного сигналу? Для цього прийнятий модульований сигнал піддають де- модуляції, або детектуванню. Найпростішим детектором є звичайний діод. Коли подавати на нього модульований сиг- нал 1 (рис. 43), то на навантажувальному резисторі виді- ляється лише одна воловина сигналу, оскільки зворотної половини діод не пропускає. Одначе цей продстектований сигнал 2 має залишки несучої частоти, і його не можна подати па звуковідтворюючий пристрій. Щоб усунути решт- ки несучої частоти в нродетектованому сигналі, його пода- ють па згладжувальний конденсатор (найчастіше підімкну- тий паралельно до навантажувального резистора). Після згладжування сигнал 3 вже можна подавати на телефон або гучномовець. Три деталі, показані па рис. 43: детектор, резистор і кон- денсатор, являють собою найпростіший детекторний при- ймач. ГІіді минувши до його вхідних затискачів антену і заземлення, а до вихідних — телефони, ми можемо почути одразу передачу багатьох радіостанцій: більш-менш виразно близькі станції, а далекі ледь-ледь чутні. Отже, найпростіший детекторний приймач мас дві суттєві вади: чути прийнятий сигнал надзвичайно слабо, і, окрім того, він по дозволяє приймати якусь певну станцію, бо позбавлений вибір- ності. Щоб можна було настроювати приймач на повну станцію, в його схему вводять коливальний контур, що складається а котушки індуктивності й конденсатора. Резонансна часто- та /1Є} такого контура, тобто частота, іцо на неї настроєно приймач, визначається за формулою: г 1 /1ез=,(.2; । /7с"
Рис. 44. Простий детек- торний приймач. Якщо підставити у формулу зна- чення індуктивності (А) в Генрі і ємності (С) в Фарадах, і о ми мати- мемо значення частої її в Герцах. Так., наприклад, для настройки при- ймача на радіостанцію, несуча ча- стота якої становить 400 кГц, треба взяти індуктивність рівну 320 мкГн і ємність 500 пФ. Як видно з наведеної формули, резонансну частоту контура можна змінювати за допомогою величини індуктивності або єм- ності. Таким чином, ми зможемо перестроювати приймач па різні частоти, а отже, залежно від цього приймати ту чи іншу станцію. Найчастіше для настройки приймачів змінюють ємність коливального контура. З цією метою застосовують конден- сатори змінної ємності. На рис. 44 наведено принципову схему детекторного при- ймача з коливальним контуром. Вона відрізняється від схс* ми, що на рис. 43, тим, що в неї не лише ввели коливальний контур, а й тим, що із схеми викинули резистор. Річ у тому, що цим резистором можуть бути телефони, підімкнуті до виходу приймача. Контурну котушку простого детекторного приймача на- мотують па феритовий стержень діаметром 8 мм (такі стерж- ні спеціально виготовляють для магнітних антен, і вони є у продажу). Довжина стержня 120—140 мм,. Котушку намо- тують па центральну частину стержня, і вона має 220 вит- ків проводу ПЗЛ11ІО 0,1—0,12. Відвід роблять від 60-го витка, рахуючи знизу. Цю котушку розраховано на при- ймання радіостанцій, що працюють у діапазоні довгих хвиль. Якщо ж приймач розраховують на середні хвилі, то котуш- ку намотують проводом 11 ЗЛІЛО 0,12—0,14 і кладуть 70 витків із відводом від 25-го витка. Змінний конденсатор можна взяти з максимальною єм- ністю — близько 300-—400 пФ. Він може бути з твердим діелектр’їкохм (від малогабаритних приймачів) або з повіт- ряним. Детекторний діод можна втяти типу Д9 з будь-якою літе- рою в третьому елементі маркування (Д9Л, Д9Ж і т. ін.). Такий приймач прийматиме па телефони потужні і близькі станції. Якщо гучність надто мала, до приймача можна підімкнуги антену і заземлення, як цс показано пунктиром 63
Рис. 45. Приймач на одному транзисторі. настроювати на будь-яку другу ваду — слабкий сигі на схемі (рис. 44). Л коли до його виходу цідімкнути будь- який із підсилювачів, схеми яких наведені на рисунках 32, 33, 34, 36 і 37, то наш комбі- нований пристрій і взагалі при- йматиме станції добре. Отже, у детекторному при- ймачі з коливальним контуром (рис. 44) усунуто досить сут- тєву ваду найпростішого детек- торного приймача — брак вибір- ності. Приймач тепер можна станцію діапазону. А усунути іл на виході — допоміг нам під-; силювач звукової частоти. Таким чином, гучність прийому значно зросла. Одначе не вельми зручно застосовувати два окремих блоки — приймач і підсилювач, та ще недоцільно брати складний підсилювач для прийнятих детекторним приймачем передач. З цієї причини ми наведемо ряд схем приймачів з простим підсилювачем. Цікаву схему приймача ви бачите на рис. 45. Це комбі- нований детекторно-транзисторний приймач. На випадок, якщо батарею приймача відімкнуто, він працює як простий детекторний. Справді, згадаємо, що р-п перехід (база—емі- тер) є діодом. Ось якраз цей діод і детектує модульовані коливання. Усе колекторне коло у цьому випадку ніякої участі в роботі приймача не бере. Але варт тільки підім- кнути батарею, і транзистор починає підсилювати продетек- товані коливання, а сила звуку в телефонах помітно зростає. Котушка приймача намотується таким же чином і на то- му ж феритовому стержні, як це описано раніше, лише відводи роблять від 40-го і 70-го витків. У цьому приймачі, як і в описаному нижче, для намотки антенної котушки краще взяти провід марки ЛЗЛ або ЛЗШО, які складаються із кількох ізольованих провідників, сплетених разом. Як видно зі схеми, приймач має два діапазони: довгохви- льовий і середньохвильовий. Ним можна приймати радіо- станції як па феритову антену, так і па зовнішню з зазем- ленням. Резистор стоїть, шоб домогтися найкращого зву- чання, коли вмикають батарею. Транзистор треба брати для приймача з якомога більшим коефіцієнтом підсилення. Доб- рі результати дають транзистори з 5Ст = 4О...6О і більше. Схему ще одного, також транзисторного, приймача наве- дено на рис. 46. Цікавим у цій схемі ь те, що в пій відсутня 64
VI ДР Рис. 46. постійна В/ 470^50,0 + Приймач без джерела живлення. лв.. С32Д*Ж 72 ^3 батарея. А як джерело живлення використовуєть- ся... передавальна радіо- станція. Цей приймач можна робити тоді, коли живем неподалік від по- тужної радіомовної стан- ції. Напруга для живлення колекторних кіл прийма- ча знімається з конденса- тора С2 і подасться на емі- тер та колектор через від- повідні елементи. У зв’яз- ку з тим, що в продетек- тованому сигналі є завжди клад, криву 3 на рис. 43), то ця складова й використовує- ться для живлення. При цьому виявляється, що чим біль- ший прийнятий сигнал, тим вища напруга в колі живлення. Приймач може добре працювати тільки із зовнішньою антеною. Довжина її має бути не меншою 20 м. Потрібне також добре заземлення. Котушку і конденсатор СІ підби- рають залежно від частоти станції, що її мають приймати і яка водночас є джерелом живлення. Орієнтовно можна рекомендувати число витків котушки від 120 (якщо станція працює в середньохвильовому діапазоні) до 400 (при роботі станції в довгохвильовому діапазоні). Намотують котушку на феритовий стержень завдовжки 60—70 мм, а відвід роб- лять від середини. Провід беруть марки ЛЗШО 0,07X7 або ПЗЛШО 0,12-0,14. Настроювати цього приймача треба так: напочатку ви- значають частоту найпотужнішої місцевої станції (це мож- на встановити за фабричним приймачем), потім намотують котушку приймача. Мотати її треба у вигляді двох секцій, але так, щоб можна було відмотувати витки з їх обох. Число витків котушки вибирають максимальним для даного діапазону. На місце конденсатора СІ впаюють конденсатор змінної ємності з максимальною ємністю близько 500 пФ. Змінюючи ємність цього конденсатора, добиваються макси- мальної гучності прийому. При цьому треба, шоб ротор по- вернувся приблизно на чверть повного оберта (близько 90°). Якщо ж ротор буде повернутий менше, то треба відмотати трохи витків з обох секцій котушки, і навпаки — коли біль- ше, то треба додати. Поступово, шляхом регулювання числа витків у секціях котушки д вбиваються того, що ротор на- 5 В. Скрябинськпй 65
Оп Рис. 47. Схема приймача на двох транзи- сторах. * буде потрібного кута. Потім замість конденсатора змінної ємності впаюють конденсатор постійної ємності близько 100 пФ і домагаються максимальної гучності шляхом вми- кання паралельно до нього конденсаторів на 5—10 пФ. Навантаженням тут найкраще застосувати високоомні телефони, увімкнувши їх між колектором транзистора і точ- кою з’єднання діода й конденсаторів С2-СЗ. Ллє якщо гуч- ність прийому досить велика, то варт спробувати поставити замість телефонів гучномовець. Для цього найкраще скори- статися динаміком від переносного малогабаритного при- ймача, який вмикався б разом із вихідним трансформато- ром. При такому вмиканні треба взяти початок і кінець первинної обмотки трансформатора, Лишивши її середню точку неввімкненою в схему. Схему двотранзисторного приймача наведено на рис. 47. Приймач цей дуже простий і все-таки працює цілком задо- вільно, особливо приймаючи місцеві станції. Детальних по- яснень ця схема не потребує. Складається вона з детек- торного каскаду (деталі СІ—Ь1) і двокаскадного підсилю- вача звукової частоти з безпосереднім зв’язком. Котушку індуктивності цього приймача виготовляють так само, як і для приймача, схему якого подано на рис. 46. Якщо ж приймач вирішили робити на два діапазони, то схему коливального контуру треба взяти такою, яку при- йнято на рис. 45. Дапі котушки індуктивності наведено в описі цієї схеми. Ні підганяти, ні регулювати приймача на двох транзи- сторах не треба. Тільки в процесі роботи положення повзуна резистора підбирають так, щоб гучність А чистота звуку були максимальні. 66
Ми описали тут кілька приймачів на транзисторах. Вони мають досить гарне звучання, але дальність прийому в них зовсім незначна. Воно й зрозуміло, адже в усіх цих при- ймачах підсилення здійснюється тільки по низькій частоті, і тому дальність прийому лишається та сама, що й детек- торного приймача. Яким же чином можна підвищити її, або, іншими словами, яким чином підвишити чутливість приймача? Виявляється, це можна зробити, якщо сигнал перед тим, як подавати його на детектор, підсилити. Сигнал цей має високу частоту, тому такі підсилювачі дістали назву під- силювачів радіб, або високої частоти. На рис. 48 подано принципову схему підсилювача радіо- частоти на одному транзисторі. Якщо її уважно розглянути, то якихось принципових відмінностей в ній від підсилювача звукової частоти ми не знайдемо. Річ тут, виявляється, не в схемі, а в деталях, що їх узято. У першу чергу, звичайно, треба вибрати транзистор, що міг би працювати в схемі. Якщо ми, наприклад, візьмемо транзистор типу МП39, то вже в діапазоні середніх хвиль такий підсилювач зовсім перестане підсилювати і навіть може послаблювати сигнал. Це зумовлюється тим, що він призначений тільки для робо- даного, окрім того, ти в низькочастотних підсилювачах. З іншого боку, застосування високочастотних транзисто- рів, наприклад типу П402, П416, дає змогу одержати підси- лення в схемі (рис. 48) в десятки разів. На рис. 49 зображено іншу схему підсилювача радіочасто- ти, у якого підсилеійій сигнал подається на трансформатор ТІ і вже з його вторинної обмотки надходить на детекту- вання або подальше підсилення. Це трансформаторний під- силювач. Його застосовують у підсилювачі радіочастоти, бо він дає змогу добре узгодити вхід подальшого підсилю- вача з виходом попереднього, з трансформатора зручно зніма- ти сигнал для детектування. Обидва описані підсилювачі перепускають через себе сигнал незалежно від того, яка часто- та цього сигналу. Тому вони звуться аперіодичними підси- лювачами, тобто ненастроєни- ми. Подібні підсилювачі можна застосувати на частотах аж до 1—2 МГц, тобто вони можуть працювати в аперіодичних під- о-ІІК В*. М 01 ^'г е К ІІ—°Вих- С2 о+ик с- Рис. 48. Схема реостатного пі де її л ю вач а радіочастот п. 5* 67
<^+0к > Рис. 50. Підсилювач радіочастоти з резонансним контуром. Рис. 49. Схема трансформаторно- го підсилювача радіочастоти. силювачах приймачів, призначених для прийому середніх і довгих хвиль. На рис. 50 маємо схему підсилювача, який відрізняється від щойно описаних тим, що в його колекторне Коло увімк- нуто коливальний контур Ь1С2. Такому підсилювачу вже зовсім не байдуже, якої частоти подано сигнал на його вхід. У нього є чітко визначена вибірність, тобто він підси- лює тільки сигнали, частота яких дорівнює резонансній частоті його коливального контуру. З цієї причини такі під- силювачі дістали назву резонансних, або вибірних. При цьо- му сигнал на подальший підсилювач чи на детектор може зніматися або з колектора, як це й показано на схемі, або з частини обмотки котушки Ь1, або, нарешті, з додаткової обмотки, намотаної безпосередньо близько від цієї ж ко- тушки Ь1. В останньому випадку цс вже буде трансформа- торний резонансний підсилювач. Треба відзначити, що в трансформаторних підсилювачах радіочастоти в колекторне коло майже ніколи не вмикають усього коливального контуру, а вмикають тільки частину котушки. Це пояснюється тим, шо транзистори мають низькі вхідні й вихідні опори і при повному вмиканні дуже шун- тували б контур, що привело б до погіршення вибірності підсилювача. Резонансні підсилювачі радіочастоти мають дві суттєві переваги перед аперіодичним. По-перше, коефіцієнт під- силення сигналу такими підсилювачами вищий, а по-друге, вони дозволяють підвищити вибірність усього приймача в цілому. При використанні таких підсилювачів радіостан- ції, що працюють на близьких між собою частотах, при- ймаються без взаємних завад. Одначе ці підсилювачі мають 68
Рис. 51. Схема приймача з одним каскадом підсилення радіоча- стоти. ї ваду, яка полягає в тому, що під час настройки приймача на іншу станцію треба перестроювати всі резонансні кон- тури. Перейдемо тепер до практичної побудови приймачів, що мають підсилювачі радіочастоти. Але перед цим ознайомимося з класифікацією приймачів за їхньою схемою. У літературі прийнято позначати приймачі прямого під- силення (а саме такі приймачі ми поки що й розглядаємо) трьома елементами. Перший елемент у позначенні — це кількість каскадів підсилювача радіочастоти. Другий — лі- тера, що вказує на тип детектора. Якщо застосовується діодний, транзисторний або ламповий детектор, то на дру- гому місці ставиться літера V. І, нарешті, останній елемент в позначенні — цифра, яка показує кількість каскадів під- силення звукової частоти. Тепер зрозуміло, що приймач, виготовлений за схемою рис. 47, позначається О-У-2, а за схемою рис. 45 позначаєть- ся О-У-1. Приймач, що його схему ми маємо на рис. 51, складається з одного аперіодичного каскаду підсилювача радіочастоти, детектора і двох каскадів підсилення звукової частоти, отже, його формула (позначення) 1-У-2. У першому каскаді приймача працює високочастотний транзистор П402, в решті — звичайні низькочастотні. Детек- тування підсиленого першим каскадом сигналу провадиться 69
діодом Д, потім уже низькочастотний сигнал подається на регулятор гучності Н2. Призначення конденсатора СЗ те саме, що й конденсатора С2 у схемі на рис. 37. Конденсатор С4 має запобігати замиканню бази транзи- стора УЗ в постійному струмі. Проходженню ж високоча- стотного сигналу цей конденсатор не перешкоджає. Антенна котушка і феритовий стержень у цьому приймачі не відрізняються від описаних для схеми рис. 45, лише від- водів від котушки не роблять. На цьому ж феритовому стержні розміщується і котушка зв’язку Ь2, яка має 6 вит- ків для середньохвильового діапазону і 12 витків для довго- хвильового. Конденсатор змінної ємності СІ можна взяти від будь- якого малогабаритного приймача. Новим елементом у нашій схемі є трансформатор у колек- торному колі першого транзистора. Щоб виготовити його, треба взяти феритове кільце діаметром 10 мм. Первинну обмотку мотають проводом ПЗЛШО 0,1, і містить вона 140—160 витків. Вторинна обмотка має ЗО витків того са- мого проводу. Якщо не пощастить дістати феритового кільця потрібного діаметра, то можна взяти кільце діаметром 12 мм або два складених разом кільця діаметром 7—8 мм. Намо- тувати треба дуже обережно, щоб не попсувати ізоляції на проводі. Про всяк випадок, перед тим як намотувати, гострі краї феритового кільця треба зачистити дрібним наждако- вим папером. При монтажі феритове кільце треба розмістити не ближче як па ЗО мм від магнітної антени, бо в іншому разі може виникнути зворотний зв’язок по радіочастоті. Налагоджувати приймач 1-У-2 починають із підбору ре- жимів роботи низькочастотних каскадів. Після цього про- водять настройку приймача на якусь радіостанцію, і рези- стор підбирають за найбільшою гучністю прийому. Окрім показаного на схемі транзистора, в каскаді підси- лення радіочастоти можна застосувати транзистори типів 11403, П403А, П422, П423, П416, ГТ308Б, ГТ309Б, ГТ321Б. Дещо гірше працюють транзистори П401 і 11421. В першо- му каскаді підсилювача звукової частоти можна використа- ти транзистори МП41 і МП42 з будь-яким індексом, а також ГТ108А, ГТ108Б, ГТ109А, ГТ109Б. Ці самі транзистори (крім ГТ109А і ГТ109Б) можна застосувати також у дру- гому каскаді підсилювача звукової частоти. Склавши приймач за описаною схемою, ви одразу ж від- чуєте різницю в прийомі завдяки каскадові радіочастоти. На середніх хвилях (саме на цей діапазон ми й розрахову- 70
вали) увечері можна чути на телефони роботу понад десятка радіостанцій, навіть якщо приймати на магнітну антену. Якщо ж підімкнути зовнішню антену й заземлення, то якість прийому значно зросте. На рис. 52 подано принципову схему приймача з двома каскадами підсилення радіочастоти, діодпим детектором і трьома каскадами підсилення звукової частоти. Такий ше- ститранзисторпий приймач має досить добру чутливість, що дозволяє приймати на внутрішню феритову антену значну кількість радіостанцій. Вихідна потужність приймача стано- вить приблизно 0,1 Вт, чого цілком досить для таких при- ймачів. Живиться він від батареї до кишенькового ліхтаря. Такої батареї вистачає на 40—50 годин роботи приймача за .максимальної гучності. Якщо ж гучність знизити, то термін служби батареї зросте. Феритова антена приймача являє собою феритовий стер- жень діаметром 8 мм і завдовжки 100—200 мм, на який на- мотано дві котушки проводом ЛЗШО 0,07X7 або ПЗЛШО 0,12. На крайній випадок можна взяти провід марки ПЗВ або ПЗЛ. Котушка Ь1 містить 220 витків з відводом від 90-го витка, а котушка Ь2 — 15 витків. Найкраще котушку Ь1 мотати на склеєному картонному кільці з тим, щоб його можна було пересувати на феритовому стержні, коли дове- деться настроювати приймач. Котушку Ь2 також доцільно намотувати таким чином. Високочастотні трансформатори ТІ і Т2 намотують па двох, узятих разом, феритових кільцях діаметром 7 мм. На складені разом кільця намотують спочатку вторинну обмот- ку Ь4, що має ЗО’ витків, а потім — первинну ЬЗ, яку на- мотують, аж поки заповнять кільця. Але при цьому треба мати на увазі, що первинна обмотка не повинна містити менше як 100 витків. Трансформатор Ь5-Ь6 намотують так само. Трансформатори звукової частоти ТЗ і Т4 можна взяти готові — від фабричних малогабаритних приймачів. Але кра- ще їх перемотати, бо фабричні трансформатори розраховані на схеми з живленням від батарей із напругою 9 В, а мп беремо батарею з напругою 4,5 В. Перемотуючи, треба па- м’ятати, що первинна обмотка перехідного трансформатора ТЗ повинна містити 1800 витків проводу ПЗВ 0,06, а вто- ринна складається з двох секцій по 300 витків. Найкраше на вторинну обмотку взяти провід ПЗВ 0,08, але на крайній випадок її можна намотати тим самим, що і первинну. Вихідний трансформатор має первинну обмотку з двома секціями по 380 витків проводу ПЗВ 0,08. Вторинна містить 71
№*6,8« Рис. 52. Схема шеститранзпсторного приймача з двома трансформаторними каскадами підсилення радіочастоти.
Рис. 53. Розміщення секцій на кар- касі трансформатора. 105 витків проводу ПЗВ 0,25. Замість проводу марки ПЗВ можна ус- пішно використати й об- мотковий провід марки ПЗЛ або ПЗТВ. Намотуючи вихідний трансформатор, треба спершу покласти на каркас вторинну обмот- ку і лиш після цього поверх неї намотувати первинну. Щоб поліпшити звучання, первинну обмотку най- краще мотати у два проводи паралельно. Після намотування такої «подвійної» котушки визначають омметром окремі її секції і з’єднують їх, як це показано на рис. 53. Точно так само намотують вторинну обмотку перехідного трансформа- тора ТЗ. Але так намотувати котушки (паралельно двома проводами) можна, коли користуєшся проводом марок ПЗВ або ПЗТВ. Провід ПЗЛ має гіршу ізоляцію, і при намоту- ванні секції можуть замкнутися між собою. Конденсатор змінної ємності СІ, що служить для настро- ювання приймача, можна взяти від будь-якого малогаба- ритного приймача, наприклад, типу КПТМ від приймача «Селга», або КПЕ-3 від приймача «Нева». Ці конденсатори мають дві секції, які можна з’єднати паралельно. В край- ньому разі можна взяти підстроювальний керамічний кон- денсатор типу КПК-2 на максимальну ємність 120—150 пФ. Правда, тоді може статися, що під час наладки приймача доведеться дещо збільшити число витків котушки Ь1. Найкраще починати складання приймача з макета. Для цього на цупкому картоні накреслюють схему приймача і встановлюють на ній усі деталі. На виводи в потрібних місцях проколюють отвори. Потім деталі з’єднують у схему і пробують та проводять попереднє регулювання приймача (підбирають режими роботи і кількість витків антенної ко- тушки) . Особливу увагу, розміщуючи деталі, треба приділити ви- бору місця для високочастотних трансформаторів. Якщо роз- містити їх близько один біля одного або поряд з антеною, то приймач збудиться по високій частоті, внаслідок чого під час прийому виникнуть свисти і спотворення, які усу- нути дуже важко. Тому спочатку треба розмістити транс- форматори 7’7 і Т2 на віддалі не менш як ЗО мм один від 73
одного і від антени. Потім, налагоджуючи приймач, можна буде спробувати зблизити їх, але при цьому треба пильно стежити, щоб не виникло самозбудження. Після попереднього налагодження деталі переносять із картону на гетинаксову плату, на якій і проводять монтаж приймача. Переносячи деталі, треба зберігати їхнє взаємне розміщення. Особливо це стосується магнітної антени і ви- сокочастотних трансформаторів. Режим роботи каскадів підсилення низької частоти наве- дено на принциповій схемі. Процес підгонки режимів ми вже описували неодноразово і зупинятися на цьому не бу- демо. У каскадах підсилення радіочастоти, окрім транзисторів типу П402, можуть стояти також транзистори П403, П403А, П422, П423, П416, ГТ308А, ГТ308Б. Про те, як добирати транзистори для підсилювача звукової частоти, ми знаємо з попередніх описів. Тут тільки нагадаємо, що для кінце- вого каскаду треба брати транзистори з приблизно однако- вим коефіцієнтом підсилення. Найкраще, якщо перші два транзистори матимуть ВСт = 40-4-50, третій — Вст = 40-4-60, четвертий — Вст = 204-40, а два кінцеві — 5СТ = 304-40 (при- близно однакові). Якщо уважно розглянути схему приймача, наведену на рис. 52, то можна відзначити, що підсилювач звукової ча- стоти, який виконано на транзисторах 75-77, має дещо дивне з’єднання вихідної обмотки трансформатора Т4 з емітером транзистора через резистор ВІЗ. Із цієї схеми видно, що частина вихідного сигналу підсилювача подається на його вхід. Ця зворотна подача сигналу проходить через ланцю- жок: вихідна обмотка трансформатора — резистор ВІЗ — емітер транзистора 75, який зветься ланцюгом зворотного зв’язку. Для яких же потреб служить зворотний зв’язок? У ряді випадків сигнал, який подається з виходу підси- лювача на його вхід через ланцюжок зворотного зв’язку, за своєю формою співпадає із вхідним сигналом, але мен- ший від нього за величиною. Зрозуміло, що при такому поданні сигналу через ланцюжок зворотного зв’язку підси- лення усього тракту зростає. Такий зворотний зв’язок зветь- ся позитивним, але застосовується в підсилювачі звукової частоти рідко. Справа в тому, що при позитивному зворот- ному зв’язку виникають додаткові спотворення сигналу і знижується сталість роботи взагалі. Та й необхідність в збільшенні підсилення за допомогою зворотного зв’язку немає. Якщо підсилення не вистачає — завжди можна по-
ставити додатковий каскад або застосувати транзистори з більшим коефіцієнтом підсилення. Значно частіше застосовується негативний зворотний зв я- зок (НЗЗ). При введенні такого зв’язку підсилення тракту... знижується. Навіщо ж потрібен такий зворотний зв’язок? Виявляється, що при введенні негативного зворотного зв'яз- ку не лише зменшується загальне підсилення ПЗЧ, а й різко знижуються спотворення, які вносить сам підсилювач. Зкомпенсувати зниження підсилення, як уже згадувалось вище, досить просто введенням одного-двох додаткових кас- кадів підсилення. Переваги ж негативного зворотного зв’яз- ку очевидні: він дає змогу побудувати підсилювач з на диво малими власними спотвореннями сигналу. Підсилювачі звукової частоти, схеми яких наведені па рис. 36, 37 і 38, також охоплені глибоким зворотним зв’яз- ком. Лише цей зв’язок виконується за дуже складними ком- бінованими схемами, причому він охоплює як окремі кас- кади, так і весь підсилювальний тракт у цілому. При пояс- ненні роботи НЗЗ необхідно розгорнути внутрішні схеми застосованих підсилювачів на мікросхемах, що привело б до значного ускладнення цих пояснень. З цієї причини робота НЗЗ описана в даному розділі на простій схемі ПЗЧ. При налагодженні ланцюгів НЗЗ необхідно мати на увазі, що при поданні сигналу неправильної полярності на вхід підсилювача негативний зворотний зв’язок перетворюється на позитивний і підсилювач обов’язково збудиться. В схемі, що на рис. 52, таке збудження може виникнути при непра- вильному з’єднанні резистора КІЗ із вихідною обмоткою. Якщо таке трапилось, слід поміняти кінці вторинної або первинної обмоток трансформатора Т4 (ПІ з’єднати з ко- лектором транзистора У6, а К2 з’єднати з колектором тран- зистора 77). Розглянемо інші схеми приймачів прямого підсилення. Схему приймача 1-У-2 наведено на рис. 54. Судячи з фор- мули, приймач має три каскади підсилення: один радіо- і два звукової частоти. Але ж у схемі два транзистори, як одер- жати три каскади за такої кількості транзисторів? Придивимося уважно до схеми. Перший транзистор пра- цює у схемі підсилення радіочастоти — це зрозуміло. Сигнал із котушки зв’язку подається на його базу, а в колектор- ному колі стоїть звичайний високочастотний трансформатор. Із вторинної обмотки трансформатора підсилений сигнал подається для детектування на діод У2, потім на резистор навантаження КЗ. А от із цього резистора низькочастотний 75
Рис. 54. Схема простого рефлексного приймача. сигнал знімається і за допомогою конденсатора СЗ подається для підсилення... знову на базу першого транзистора! Оскільки сигнали радіо- і звукової частоти після детек- тування розділені, то транзистор, виявляється, може їх під- силювати одночасно. Підсилений низькочастотний сигнал знімається з резистора Н2 і подається для підсилення на звичайний каскад звукової частоти. Отже, перший транзистор використали двічі: у підсилю- вачі радіочастоти і звукової. Такий каскад підсилення зветься рефлексним, а за назвою цього каскаду і весь при- ймач дістав назву рефлексного. Вигоди рефлексного приймача очевидні — значна еконо- мія деталей, а отже і місця. Окрім того, він менше споживає енергії. Проте і вади має. І найзначніша та, що якість роботи його не завжди задовільна. Та воно й зрозуміло, адже на базу рефлексного каскаду іноді з детектора по- дається досить значний сигнал звукової частоти. Отже, ро- боча точка на характеристиках транзистора змінюється, і його підсилення починає змінюватись. Таким чином, ви- сокочастотний сигнал залежатиме від того, якої величини надійшов на базу транзистора низькочастотний сигнал. Спотворення в роботі рефлексного каскаду іноді бувають досить значні. Чому ж, незважаючи на це, рефлексні при- ймачі дістали таке поширення? Річ у тому, що при надто малих габаритах корпусу приймач ніколи не може дати гарного звучання. Погіршення звучання пов’язане якраз із 76
Рис. 55. Схема рефлексного приймача на трьох транзи- сторах. зменшенням розмірів приймача, і на тлі цього погіршення спотворення, спричинені роботою рефлексного каскаду, про- сто непомітні. Таким чином, рефлексні каскади доцільно застосовувати в тих випадках, коли потрібна економія дета- лей задля економії місця. А тепер практичні поради тим, хто виготовлятиме цього приймача. Зразу скажемо, що магнітну антену можна взяти точно таку, як наведено в описі приймача, схему якого по- дано па рис. 51. Високочастотний транзистор також підхо- дить від того самого приймача. І заміна його аналогічна. Воно й зрозуміло, бо обидва приймачі побудовано за однією й тією самою формулою, і характеристики їхні також при- близно однакові. Ще одну схему рефлексного приймача, що має формулу 1-У-З, наведено на рис. 55. Перший каскад вмикають у схе- му так само, як вмикали його на схемі, що на рис. 54. І працює він так само, як ми вже розповідали. Зате про вмикання другого каскаду підсилювача звукової частоти на транзисторі У2 треба поговорити. Колектор цього тран- зистора вмикають прямо на мінус джерела живлення, а на- вантажувальний резистор — в емітерне коло. Таке вмикання дозволить одержати дуже низький вихідний опір каскаду, а це в свою чергу забезпечить високе підсилення в подаль- шому каскаді на транзисторі У4. Сигнал же па базу тран- 77
зистора У2 надходить із колектора першого транзистора через конденсатор С4. Кінцевий каскад приймача складено на транзисторі із зворотною провідністю п-р-п. Завдяки цьому ми обходимося без перехідних конденсаторів. Коли є можливість, то транзистори бажано підбирати з такими коефіцієнтами підсилення: транзистори VI і У2 повинні мати 5Ст = 60-4-100, а транзистор УЗ—Вст = 80-4-130. Транзистори можна брати не лише типів, указаних на схемі, але й П423, ГІ416, ГТ308А, ГТ308Б (транзистор У1); П15 і МП42Б (транзистор У2) і П11, КТ315 (транзистор У4). Магнітну антену і високочастотний трансформатор можна взяти точно такі, як і приймачі, схему якого подано на рис. 51. Вихідний трансформатор можна взяти від будь- якого малогабаритного транзисторного приймача, у тому числі годиться й той, що стоїть у приймачі, схему якого ми маємо на рис. 52. Але при цьому треба вмикати лише одну половину первинної обмотки. Можна й самому виготовити трансформатор спеціально для цього приймача. При цьому залізо беруть перерізом близько 0,5 см. Первинна обмотка його повинна містити 400 витків проводу ПЗВ 0,1, а вторинна — 60 витків про- воду ПЗВ 0,41. Підгонка режимів цього приймача дещо відмінна від при- йнятої, тому зупинимося на ній детально. Розпочинають підгонку із встановлення струму в колекторі транзистора У2, для чого в розрив, позначений хрестиком, вмикають міліамперметр і, добираючи опір резистора НІ, підганяють силу струму до величини 0,9—1,1 мА. Потім міліамперметр перемикають у колекторне коло транзистора У4. Сила стру- му в цьому колі повинна становити від 8 до 11 мА. Якщо сила струму більша допустимої, то збільшують опір рези- стора що стоїть в емітерному колі вихідного транзи- стора. Якщо ж сила струму менша як 8 мА, то опір рези- стора зменшують. На цьому й закінчують підганяти режим роботи окремих каскадів. Можна тепер пробувати роботу приймача, на- строївши його на якусь радіостанцію. Гучність станції ре- гулюють, переміщуючи на стержні феритової антени каркас із котушкою зв’язку Ь2. Цю підгонку треба робити па се- редині діапазону. Опісля бажано перевірити охват діапа- зону, для чого приймач вмикають водночас із добре відгра- дуйованим приймачем і визначають, який діапазон він перекриває. При потребі діапазон зміщують у той чи інший 78
Рис. 56. Приймач прямого підсилення на одній мікросхемі. бік шляхом незначної зміни числа витків на котушці Ь1. На цьому наладку закінчують. Як було згадано раніше, застосування мікросхем дає змогу значно спростити схеми і конструкції багатьох радіо- електронних приладів. Це цілком відноситься також до радіоприймачів. Вдала схема приймача прямого підсилення наведена в журналі «Радио» (№ 7, 1979 г.). Для підсилювача звукової частоти застосовується мікро- схема типу К1УТ401А, яка являє собою операційний під- силювач із великим коефіцієнтом підсилення (див. рис. 56). Завдяки цьому стало можливим виготовлення мініатюрного приймача, призначеного для прийому потужної радіостанції на відстані від неї до 100—150 км. Коливальний контур приймача складено з котушки ін- дуктивності магнітної антени Ь1 і конденсатора СІ. З по- казаною на схемі ємністю конденсатора контур буде на- строєно на хвилю радіостанції «Маяк» (550 м). Виділені .контуром коливання високої частоти через котушку зв’язку Ь2 надходять на вхід операційного підсилювача. Резистором установлюється режим роботи підсилювача за постій- ним струмом. З виходу операційного підсилювача продетектований і під- силений сигнал радіочастоти подається через конденсатор СЗ на навантаження — мініатюрний головний телефон типу ТМ-2М. Конденсатор С2 потрібен для того, щоб один із кас- кадів підсилювача перевести в режим детектування. Кон- денсатор С4 підминають у тому випадку, коли підсилювач увійде в режим самозбудження (про це ми скажемо піз- ніше) . 79
Магнітна антена виконується на стержні діаметром 8 мм і довжиною 40 мм із фериту марки 400НМ або 600НМ. Саме такі стержні, тільки довші, продаються в крамницях. 11а стержень одягається циліндричний каркас, склеєний із суцільного паперу. На каркас намотується виток до витка котушка Ь1, яка має 70 витків проводу ЛЗЛ або ЛЗШО 10X0,05. У крайньому разі можна застосувати також про- від в емальованій ізоляції діаметром 0,2—0,25 мм. Котуш- ка зв’язку Ь2 намотується зверху котушки Ь1. Вона має 10—20 витків проводу діаметром 0,1—0,2 мм. Конденсатори та резистори можна використовувати будь- якого типу. Джерело живлення — батарея «Крона ВЦ». Усі деталі приймача розміщуються на платі із фольгова- ного гетинаксу або склотекстоліту. Розмістити їх можна на платі розміром усього 45X25 мм, але при цьому для усунення можливості самозбудження приймача провідники живлення слід розміщувати якомога далі від магнітної ан- тени. З цією метою між антеною і мікросхемою треба вста- новити екран із тонкої латуні або жерсті і з’єднати його з плюсом батареї живлення. Плату розміщують у відповідному малогабаритному кор- пусі, наприклад, застосувавши футляр від запонок і т. ін. У бічній панелі корпусу розміщують гніздо для телефону і малогабаритний саморобний вимикач живлення. Налагоджування приймача треба починати із встанов- лення режиму роботи підсилювача. З’єднавши між собою відводи 9 і 10 мікросхеми, добором опору резистора К1 установлюється потрібна напруга на відводі 5 мікросхеми. Вона повинна дорівнювати половині напруги живлення. В деяких випадках, можливо, знадобиться перенести про- відник, який з’єднує відвід 4 мікросхеми з відводом 10 та- ким чином, щоб він з’єднував відводи 4 і 9. На вибрану радіостанцію приймач настроюють добором або зміною ємності конденсатора СІ. Кінцеве, точне на- строювання робиться зміщенням котушки Ь1 уздовж фери- тового стержня. Щоб настроїти приймач на середньохви- льову станцію, несуча частота якої відрізняється в бік більш короткохвильової частини, котушку И треба змен- шити на 10—20 витків. У деяких випадках (невдалий монтаж тощо) може ви- никнути самозбудження, яке проявляється у вигляді свисту і хрипіння і заважає нормальному прийому. Щоб усунути це явище, треба підімкнути конденсатор С4 ємністю 6800— 10000 пФ за схемою, аи
Рис. 57. Схема змішувача. Спостерігаючи роботу приймачів прямого підсилення, у яких висока частота підсилюється в одному каскаді, радіо- аматор з часом усе-таки помітить деякі їхні вади і в першу чергу невисоку чутливість. Справді, приймачі прямого під- силення добре приймають тільки місцеві або дуже потужні далекі станції. Отже, слухати на такий приймач можна не так уже й багато станцій. Щоб підвищити чутливість приймачів прямого підсилен- ня, можна спробувати додати ще один каскад підсилення високої частоти. Чутливість у такому випадку дуже зросте, і станцій такий приймач братиме значно більше. Але, на жаль, він матиме одну досить суттєву ваду — вибірність такого приймача буде недостатньою: прослухуватиметься по всьому діапазоні воднораз по кілька станцій, і настрої- тися у таких випадках на якусь одну буде неможливо. От- же, ми залучили в наш приймач далекі і малопотужні стан- ції, але підібрати їх по одній наш приймач іще не може. Окрім того, добитися сталої роботи такого приймача вкрай важко. Він дуже легко збуджується, а підсилення каскадів високої частоти у ньому досить нерівномірне по діапазону. Що ж у такому разі робити, як домогтися нам високоякіс- ного прийому? Так-от, усі названі вади приймачів прямого підсилення усунуто в супергетеродинних приймачах, що дістали остан- нім часом найбільше поширення. Що ж це таке — супергетеродинний прийом? При цьому прийомі використовується одна цікава властивість сигналів змінного струму. Вона полягає в тому, що коли ми подали на якийсь нелінійний елемент (лампу, транзистор, діод то- що) два сигнали з різними частотами, то на виході цього елемента матимемо вже не два сигнали, а чотири. Два з них за частотою відповідають сигналам, що подаються, а ще два мають частоти, які дорівнюють сумі і різниці час- тот цих сигналів. Схематично це показано на рис. 57, де на вхід нелінійного елемента подано сигнали з частотами /ь І2, а на виході помічено сигнали з частотами /2 і, крім того, сигнали із сумарною частотою і різницевою /і—7г- Так, наприклад, при подачі на емітер транзистора сигналу з частотою 1000 кГц, а на базу з частотою 2100 кГц, 61
Рис. 58. Змішувач супергетеродинного приймача. в його колекторному колі виникнуть сигнали з частотами 1600 кГц, 2100 кГц, 3700 кГц і 500 кГц. Тепер розглянемо роботу схеми, поданої на рис. 58. У цій схемі на транзистор подається два сигнали: з коливаль- ного контура ЬІСІ — на базу і з генератора змінної часто- ти (ГЗЧ) — на емітер. При цьому частота, генерована ГЗЧ, залежить від того, на яку частоту настроєно коливальний контур ЬІСІ, оскільки обидва конденсатори змінної ємності сполучені один з одним (їхні ротори насаджено на одну вісь). Генератор змінної частоти в схемі, що на рис. 58, розра- ховано таким чином, шо при будь-якому положенні кон- денсаторних роторів (С1-СЗ) частота генератора вища за частоту Ь1С1 на таку саму величину. А це означає, що при будь-якому положенні сполучених між собою роторів конденсаторів С1 = СЗ, різниця між частотами сигналів, які потрапляють на транзистор із генератора змінної частоти і з контура ЬІСІ, стала. Тепер увімкнемо, як це показано на рис. 58, на вихід схеми коливальний контур Ь2С5, на- строєний якраз на різницеву частоту /2-/1- । Оскільки контур Ь2С5 характерний вибірністю і настроє- ний на різницеву частоту, то три інші сигнали з часто- тами /і, /2 і А+/2 на ньому не виділятимуться. Виділиться ж тільки сигнал різницевої частоти /2 — А- Цей сигнал буде так само модульований, як і сигнал /і, що надійшов з ан- 82
тепи, але відрізнятиметься від нього частотою. Це добре вид- но з рис. 59, де показані всі три сигнали. Схема, подана на рис. 58, може, таким чином, бути названа перетворювачем частоти, а її відмітною рисою є те, що коли змінювати поло- Рис. 59. Змішування сигналів у каскаді змішувача. ження роторів конденсаторів настройки, то змінюватиметься частота контуру ІЛС1, тобто настройка вхідного кола пере- творювача. На виході ж схеми частота перетвореного сигналу буде сталою. Тепер ми можемо підсилити сигнал різницевої частоти, а по- тім продетектувати його вже знайомим нам способом. У ре- зультаті одержимо низькоча- стотний сигнал, який після під- силення і перетворення за до- помогою динаміка у звукові коливання дозволить нам при- йняти передачу радіостанції, частота якої рівна /ь Але ось що цікаво при такому перетворенні і підсиленні сигналу: оскільки різницева частота завжди стала, то мож- на домогтися дуже високого підсилення сигналу з цією частотою, а якість контурів у підсилювачі цієї різницевої частоти можна вибрати таку, що забезпечуватиме високу вибірність. Схему приймача, складеного за описаним принципом, на- ведено на рис. 60. Як бачимо, ця схема не містить конкрет- них деталей: конденсаторів, транзисторів тощо. Вона тільки показує, які основні блоки повинен мати супергетеродин- ний приймач, або, як його ще називають, супергетеродин. Тому така схема зветься блок-схемою, на відміну від прин- ципової схеми, де подано всі деталі. Сигнал з антени потрапляє на вхідні кола (ВК) супер- гетеродина. Ці кола містять в основному коливальні кон- тури і перемикачі, тобто нічим не відрізняються від вхід- них кіл приймачів прямого підсилення. Із вхідних кіл сиг- нал подається на зміщувач (Зм), куди надходить також сигнал із генератора змінної частоти, або гетеродина (Г). 83
Рис. 60. Блок-схема супергетеродинного приймача. Виділений па змішувачі різницевочастотпий сигнал потрап- ляє на підсилювач проміжної частоти (ППЧ). Проміжною і названа якраз різницева частота. Вона справді займає проміжне становище між частотою сигналу, що його прий- має антена, і низькою частотою. Підсилений сигнал про- міжної частоти подається на детектор (Д), а потім на під- силювач звукової частоти (ПЗЧ) і на гучномовець. Отже, робота супергетеродинного приймача нам зрозу- міла. Але що то за стрілка, яка зв’язує детектор із підси- лювачем проміжної частоти і спрямована справа наліво? Ми вже говорили, що супергетеродин має високу чутли- вість і може приймати дуже слабкі сигнали. На приймання таких слабких сигналів і розраховано підсилювач проміж- ної частоти, що має дуже високий коефіцієнт підсилення. А що буде, коли приймач настроєно па дуже потужну або місцеву станцію? Адже її сигнал і так досить сильний, а це означає, що підсилювач проміжної частоти буде дуже перевантажений і в результаті виникнуть великі спотво- рення. Усунути такі спотворення допомагає схема автоматичного регулювання підсилення. Діє вона таким чином: поки сиг- нал, що надійшов, слабкий, він проходить весь тракт прий- мача, як те було описапо. Але ось сигнал зріс так, що вже можуть виникнути спотворення. Тоді на детекторі виділя- ється потужний сигнал постійного струму, який і викорис- товується для регулювання підсилення. Цей сигнал вво- диться в коло зміщення транзисторів, причому його поляр- ність вибрано такою, щоб підсилення каскадів упало. Але тільки-но підсилення у підсилювачі проміжної частоти па- дає, то й зникає загроза спотворень. Ось якраз це коло автоматичного регулювання підсилення (АРП) і показано зворотною стрілкою на схемі рис. 60. Іноді, а надто коли застосовуються лампові схеми, коло АРП охоплює не лише підсилювач проміжної частоти, а й змішувач. 84
Коли ми розглядали роботу приймачів прямого підсилен- ня, то не раз згадували про те, шо їх вибірність залежить насамперед від якості вхідних контурів. Чим краще вико- нані ці контури, тим вища вибірність по сусідньому каналу, тобто тим менше заважають сусідні станції. А ось у супер- гетеродинному приймачі все трохи інакше. Повернемось до схеми приймача, наведеної на рис. 60. З цієї схеми видно, що він має резонансні контури як у вхідних колах, так і в підсилювачі проміжної частоти. Однак призначення цих резонансних контурів різне: на контури підсилювача проміжної частоти покладається зав- дання забезпечити вибірність по сусідніх каналах, тоді як роль вхідних контурів полягає в усуненні прийому по дзер- кальному каналу. Що ж це таке, «дзеркальний канал»? Згадаємо, що на виході змішувача є як сумарні, так і різницеві частоти. Отже, приймач може приймати одно- часно дві радіостанції, рознесені по діапазону па частоту, яка дорівнює подвоєній проміжній. Пояснимо це на при- кладі. Нехай гетеродин приймача настроєний на частоту 1100 кГц, а проміжну частоту вибрано стандартну, тобто 465 кГц. У цьому разі можна прийняти радіостанцію, ча- стота якої дорівнює різниці частот, тобто станцію, що працює на частоті 635 кГц (1100 «Гц — 635 кГц). Проте в цьому разі ніщо не заважає приймати і станцію, що пра- цює на частоті, яка дорівнює сумі частот гетеродина і про- міжної частоти, тобто станцію, що має частоту 1565 кГц, бо різниця частот цієї станції і гетеродина також дорівнює проміжній, тобто 465 кГц. Таким чином, наш супергетеро- дин приймає одночасно дві станції, з яких одна розташо- вана в довгохвильовій частині діапазону, а друга — в се- редньохвильовій. Звичайно, такі взаємні завади зовсім неприйняті. Усу- нути цей недолік саме й призначені вхідні контури супер- гетеродина: їх завдання полягає в усуненні або значному ослабленні прийому по дзеркальному каналу, тобто по ка- налу, частота якого лежить вище, ніж частота гетеродина. В наведеному вище прикладі це частота 1565 кГц. Для того, щоб вхідний контур виконував свої функції, його треба настроїти точно на частоту станції, яку прий- мають. Водночас гетеродинний контур має бути настроєний на частоту, що дорівнює сумі частоти станції, яку прий- мають, і проміжної. Отже, перестроюючи приймач для приймання іншої станції, треба змінювати частоти настро- 85
Рис. 61. Характеристики резонансних кіл підсилю- вачів проміжної частоти. ювань контурів гетеродина і вхідних контурів, а різниця частот настроювання повинна зберігатись. У цьому одна із складностей, з якими доводиться мати справу під час на- лагодження супергетеродинних приймачів. Навіть за умови доброго налагодження, або, як кажуть, спряження конту- рів, можна домогтися повного виконання поставленої ви- моги лише в двох чи трьох точках діапазону. Проте в зви- чайних умовах чутливість приймача в усьому діапазоні лишається цілком достатня. Ми вже згадували, що на контури каскадів підсилення проміжної частоти покладається завдання забезпечувати вибірність по сусідніх каналах. Чим вища ця вибірність, тим менше заважатимуть сусідні станції. На перший погляд це можна забезпечити, застосувавши контури дуже високої добротності, тобто такі, які мають гострий резонансний пік па характеристиці, як це показано на рис. 61, а. Як видно з цього рисунка, напруга на резонансному контурі Ук при незначних відхиленнях частоти сигналу, що па нього по- дається, від частоти настроювання /рез різко зменшується. Такий контур справді забезпечить високу вибірність, але... краще його не застосовувати в приймачі. Річ у тому, що якість звучання прийнятої передачі при використанні в ППЧ гострорезонансних контурів буде дуже низька. Щоб зрозуміти це, треба згадати, що на радіостан- ції високочастотний несучий сигнал модулюється низькоча- стотним, як це видно з рис. 43 і 59. При цьому також по- винні виникнути сумарні й різницеві частоти, бо модулятор також є змішувачем. Так, наприклад, якщо несуча частота радіостанції дорівнює 435 кГц, а частота модулюючого си- гналу становить 6 кГц, то на підсилювач проміжної частоти приймача надходитимуть сигнали з частотами 429 і 441 кГц. Коли ж ППЧ матиме гострорезонансні контури, то подані сигнали будуть дуже ослаблені і станеться «завал» частоти 6 кГц на виході детектора. Водночас модулююча частота 1 кГц підсилиться в ППЧ добре, бо в цьому разі на нього будуть подані частоти 434 і 436 кГц, тобто близькі до несучої. 86
Значно підвищити якість звучання можна, зменшивши добротність контурів ППЧ, тобто застосувавши контури з характеристиками, подібними до зображених на рис. 61, б. Якість звучання справді підвищиться, але... вибірність по сусідньому каналу буде безнадійно погана. Хвостик витяг- ли — ріжки загрузли! Найкращою була б частотна характеристика, наведена на рис. 61, в. Вона дала б змогу дістати чудову вибірність і забезпечити добре пропускання всіх модулюючих частот. Але одержати її не так просто. Проте застосування спеці- альних схем фільтрів зосередженої селекції (тобто вибір- ності), які скорочено позначають ФЗС, дають можливість дістати частотні характеристики, подібні до зображених на рис. 61, г. Фільтри зосередженої селекції найчастіше являють собою кілька (два, три і більше) одиночних коливальних конту- рів, зв’язаних між собою. При цьому чим більше контурів узято для ФЗС, тим ближча його характеристика до іде- альної. Останнім часом у підсилювачах проміжної частоти де- далі частіше застосовують ФЗС п’єзокерамічного типу. Та- кий фільтр не потребує настроювання, бо його настроєно на проміжну частоту на заводі. У ньому використовується властивість кристалів деяких речовин, наприклад кварцу, змінювати свої розміри під час подачі на них електричної напруги. При цьому виявляється, що такий кристал має резонансні властивості, чим і користуються для досягнення поставленої мети. Тепер, коли ми уяснили собі роботу супергетеродинного приймача, можна братися виготовляти його. Схему однодіапазонного середньохвильового супергетеро- дина на п’яти транзисторах ми бачимо на рис. 62. Якщо роздивитися уважно цю схему, то можна помітити, що вона відрізняється від схеми приймача прямого підсилення тіль- ки наявністю додаткового транзистора У6 з усіма деталями, що належать до нього, а також тим, що в колекторних ко- лах транзисторів VI і У2 увімкнуто не аперіодичні транс- форматори високої частоти, а коливальні контури, настроє- ні на проміжну частоту. Може виникнути запитання: чому в нашому приймачі у підсилювачі проміжної частоти не застосовано ФЗС, а по- ставлено звичайні одиночні коливальні контури? Річ у то- му, що цей приймач не відзначається високою чутливістю, і з цієї причини немає потреби домагатися високої впбір- 87
Рис. 62. Схема приймача з окремим гетеродином.
ності його по сусідньому каналу. Він цілком задовільно працює з одиночними контурами. Транзистор У6 з усіма деталями, шо належать до нього, є гетеродином. Він працює в режимі генерації коливань високої частоти, які потім подаються на емітер транзистора VI змішувального каскаду. Частота коливань гетеродина визначається індуктивністю і ємністю його контура ЬЗС11С12С13. Котушку Ь4 увімкнуто по змінному струму в колекторну і емітерну частини транзистора У6, тобто не- наче на вхід і вихід підсилювального каскаду. Полярність сигналів на цих електродах така, що в каскаді виникає по- зитивний зворотний зв’язок, а це, як відомо, призводить до виникнення коливань. Оскільки ж у коливальному кон- турі гетеродина стоїть змінний конденсатор С13, то частота цих коливань залежатиме від положення ротора цього кон- денсатора. Зверніть увагу на конденсатор С12, увімкнутий послідов- но із змінним конденсатором. Його призначення полягає в тому, щоб забезпечити сталість різницевої частоти під час настроювання приймача. Приймач цілком побудовано за блок-схемою рис. 60, за винятком тільки того, що в ньому нема автоматичного ре- гулювання підсилення. Це пояснюється його невисокою чутливістю, за якої перевантаження підсилювача проміж- ної частоти практично неможливе. Саморобними деталями однодіапазонного супергетеродина є котушки трансформаторів проміжної частоти, гетеродина і магнітної антени. Звичайно для виготовлення котушок використовують спе- ціальні каркаси, всередину яких загвинчується настрою- вальне осердя з фериту або оксиферу. Але для нашого приймача ми беремо саморобні каркаси, склеєні з цупкого паперу чи тонкого картону. Внутрішній діаметр їх має бути такий, щоб у каркас із легким тертям заходило на- строювальне осердя, за яке може правити відрізок стержня, що його застосовують для виготовлення феритових антен. Довжина цього відрізка повинна становити 10—12 мм. Його можна легко відкусити кусачками або відколоти зу- билом. Конструкцію каркаса, на якому намотують котушки приймача, наведено на рис. 63. Його склеюють із кількох шарів цупкого канцелярського паперу, користуючись при цьому клеєм БФ-2 або БФ-4. Щічки найкраще робити з цупкого картону. Підстроювальними осердями для котушок правлять шматки феритового стержня, з якого роблять 89
Рис. 63. Котушки простого су- пергетеродина. Рис. 64. Конструкція маг- нітної антени. магнітні антени, тому внутрішній діаметр каркасів треба брати такий, щоб стержень щільно рухався в каркасі. До- цільно каркаси склеювати просто на стержні. Котушки феритової антени намотують також на каркасі, виготовленому із склеєного в кілька шарів паперу. Загаль- на довжина каркаса антенної котушки 25 мм, а котушки зв’язку — 10 мм. Обидва каркаси повинні пересуватися по феритовому стержні з невеликим зусиллям. Щічок на цих каркасах можна не робити. Перший трансформатор проміжної частоти містить пер- винну обмотку (£5) з 50 витків і вторинну, намотану по- верх первинної (£6), із 20 витків. Відвід у первинній об- мотці зроблено від 25 витка у вигляді петлі завдовжки 60—70 мм. Таку ж довжину повинні мати і початки, і кінці обмоток. Між обмотками треба прокласти смужки канцелярського паперу, щоб зменшити міжобмоткову єм- ність. Другий трансформатор проміжної частоти також має пер- винну обмотку £7, що містить 50 витків із відводом від 25-го витка, рахуючи від її початку. Вторинна ж обмотка (£5) має 35 витків. Котушка гетеродинного контура (£5) містить 45 витків із відводом від 5-го витка, рахуючи від початку. Котушка Ь4 має 7 витків із відводом від 3-го витка. Намотана вона також поверх котушки ЬЗ. Провід на всі котушки найкраще брати марки ПЗЛШО 0,12, але годиться і провід ПЗВ або ПЗЛ 0,1—0,12. Антенну котушку Ь1 намотують проводом ПЗЛШО 0,1 — 0,12 або ПЗВ (ПЗЛ) того самого діаметра, і містить вона 50 витків. Намотувати цю котушку треба рівномірно по каркасу з таким розрахунком, щоб довжина намотки ста- новила 20 мм. Котушку зв’язку намотують будь-яким про- водом, але діаметр якого становить 0,1—0,2 мм, і містить вона 7 витків. Намотуючи ці котушки, треба ретельно за- кріплювати їхні початки і кінці. Транзистори для нашого супергетеродина можна взяти 11401, П402, 11403, ІІ421, П422, ІІ423, П416, ГТ321 (И7, 90
У2 і У6) і П14, П15, ГІ16А, П16Б, М1І41, МП42А, МП42Б, ГТ108А, ГТ108Б (У4 і И5). Телефони для приймача треба брати тільки низькоомні, опір яких не більший як 600 Ом. Можна також поставити в приймач капсуль типу ДЗМШ, який дає досить гучне звучання. Монтаж супергетеродина треба провадити на гетинаксо- вій або фанерній панелі чималого розміру. Деталі прий- мача мають досить великі габарити, і тому не варт нама- гатися зменшити його загальні розміри. Цього не можна робити ще й тому, що котушки приймача не екрановані, і за щільного монтажу може виникнути самозбудження. При монтажі трансформатори проміжної частоти не мож- на розміщувати близько один від одного і біля магнітної антени. У всякому разі віддаль між ними не повинна бути меншою як 40 мм. При монтажі приймача котушки кріплять у спеціальних отворах панелі, як це показано на рис. 63. Користуються при цьому клеєм. Знизу всередині каркаса ставлять під- строювальні осердя, що являють собою, як ми вже знаємо, шматочки феритового стержня. Довжина підстроювального осердя 20 мм. Змонтований приймач починають налагоджувати із вста- новлення потрібних режимів роботи транзисторів. Про те, як це робиться, вже була мова. Режими ці вказані на прин- циповій схемі. При цьому транзистори У1, У2 і У5 підга- няються за емітерним струмом, а транзистори У4 і У6 — за напругою на колекторі. Після того, як режими підігнано і перевірено роботу підсилювача звукової частоти, можна налагоджувати і на- строювати гетеродин, підсилювач проміжної частоти і ви- хідні кола. Настроювати гетеродин треба по генератору стандартних сигналів (ГСС). При цьому для настроювання треба виго- товити з мідного дроту діаметром 1,5—2 мм рамку у ви- гляді двох витків, як це показано на рис. 65. Розміри рам- ки 300X300 мм. Приймач розміщують за 300—400 мм від рамки таким чином, щоб вісь феритової антени і вісь рамки співпали. Спершу треба перевірити, чи генерує гетеродин високо- частотні коливання. Для цього високочутливий вольтметр підминають до точки з’єднання резисторів В9 і ВЮ і точно вимірюють напругу на колекторі транзистора Т5. Потім замикають між собою кінці котушки Ь4. Напруга при цьому має змінитися на 0,1—0,3 В. Така зміна напруги на кодек- сі
Рис. 65. Рамка для на- строювання приймача. торі генераторного транзистора свідчить про те, що гетеро- дин працює нормально. Цю перевірку треба провести в трьох положеннях ротора конденсатора змінної ємності: на по- чатку діапазону, на середині його і на кінці. Якщо генерації нема, то треба поміняти місцями початок і кінець котушки Ь4. Якщо ж і в цьому випадку генерація не виникне або не підтримується вона по всьому діапазоні, то треба збільшити па один виток котушку Ь4, при цьому вона повинна мати 8 витків із відводом від 3-го витка. Коли деталі і транзистор справні, то генератор працює стало, і особливо налагоджувати його немає потреби. Якщо ж генерації добитися не вдається, то треба перевірити всі деталі гетеродина і в першу чергу — котушку і тран- зистор. Потому, як налагоджено роботу гетеродина, можна пере- ходити до настройки контурів проміжної частоти. Для цього генератор високої частоти підминають своїм виходом до рамки і настроюють його на частоту, рівну проміжній, тобто на частоту 465 кГц, а рівень сигналу на його виході встановлюється найбільший. Якщо каскади проміжної ча- стоти змонтовано правильно, то в телефонах можна буде почути звук досить високого тону. Це модуляційна частота ГСС, яка дорівнює 400 або 1000 Гц. Якщо ніякого звуку в телефонах нема, то треба набли- зити приймач до рамки або навіть умістити його всередину рамки. При цьому ми обов’язково повинні почути звук, ча- стота якого дорівнює модулюючій частоті ГСС. Якщо ж знову-таки ми нічого не почуємо, то треба перевірити весь монтаж і деталі підсилювача проміжної частоти та антен- них кіл. Після того, як у телефонах почуємо рівний і сталий звук, треба віднести приймач від рамки на таку віддаль, щоб звук був ледь чутний. І тоді, змінюючи індуктивність ко- тушок Ь5 і Ь7, домагаємось збільшення гучності звуку в телефонах. Для цього феритові осердя у котушках пересу- 92
вають угору або вниз, аж поки доб’ю- ться максимальної гучності. Після підстроювання контурів про- міжної частоти на 465 кГц, діставши максимальної сили звук у телефонах, треба провести остаточно настроюван- ня, для чого рівень сигналу, що його подають із ГСС на рамку, треба змен- шити так, щоб знову в телефонах Рис. 66. Напівзмін- ний конденсатор ти- пу КПК. звук було ледь чути. Тепер, переміщуючи осердя в котуш- ках Ь5 і Ь7 на дуже незначну віддаль, треба добитися най- більшої сили звуку в телефонах. І в цьому положенні осердя фіксуються пластиліном, щоб їх ненароком не зрушити під час подальшого підстроювання. Наступним етапом у настроюванні нашого супергетероди- на є встановлення його діапазону. Знову поставимо прий- мач на віддалі 300 мм від рамки і повернемо ротор блока конденсаторів так, щоб їхня ємність була мінімальною. У цьому випадку пластини ротора цілком висунуті з про- міжків між статорними пластинами. Підстроювальні кон- денсатори С2 і С11 треба встановити в середнє положення, як це показано на рис. 66. Осердя в котушці ЬЗ також ставлять у середнє положення. Дамо знову максимальний сигнал з генератора на рамку і, плавно обертаючи ручку настройки генератора, перестрої- мо його з частоти 500 кГц на частоту 2—2,5 МГц. При цьому, якщо уважно прислухатися до звуку в телефонах, можна виявити, що в одному з положень ручки настройки генератора (окрім положення, що відповідає частоті 465 кГц) в телефонах знову почуємо роботу генератора, тобто гудіння з частотою 400 або 1000 Гц. Замітимо це по- ложення і визначимо частоту прийнятого сигналу. Вона лежить, як правило, десь недалеко від частоти 1600 кГц (1,6 МГц). Тепер, обертаючи ротор конденсатора С11, вста- новимо частоту гетеродина приймача так, щоб частота, яку ми приймаємо при виведеному роторі конденсаторів СЗ, С13, точно становила б 1600 кГц, тобто початок середньохвильо- вого діапазону. Іноді під час попередньої перевірки діапазону виявиться, що приймач приймає сигнал при двох положеннях ручки настройки ГСС, причому ці дві частоти відрізняються одна від одної рівно на 930 кГц, тобто на подвоєну проміжну частоту. Так, наприклад, прийом може бути і на частоті 1300 кГц і на частоті 2230 кГц. Основна частота тут буде 1300 кГц, а 2230 — дзеркальна. Якщо таке станеться, то це 93
не така біда. Важливо знайти прийом на основній частоті і настроїти діапазон за нею, а дзеркальний канал можна лишити поза увагою. Так-от, домігшись сталого й гучного звуку в телефонах на початку діапазону, тобто на частоті 1600 кГц, встанов- люємо, яку частоту приймає наш приймач на кінці діапа- зону. Для цього приймач і генератор починаємо плавно перестроювати. Ручкою настройки генератора знижуємо його частоту до пропадання звуку в телефонах. Потім, не чіпаючи генератора, плавно обертаємо ручку настройки приймача в бік збільшення ємності його приймальних кон- турів. І ось у телефонах знову з’являється звук, він зро- стає, а потім стишується і пропадає. Тепер знижуємо ча- стоту генератора. І знову в телефонах з’являється звук, він досягає максимуму і пропадає. Потім, як і перед цим, бе- ремось за приймач і т. д. Такими «дрібними кроками» проходимо весь діапазон приймача і досягаємо його кінця. Тут і замічаємо його ча- стоту. Тільки треба бути дуже уважним, проходячи діапа- зон у районі проміжної частоти. У цьому місці гучність прийому дуже зростає, отож іноді доводиться зменшувати сигнал, що його подає генератор. Після встановлення межі діапазону починають остаточну настройку, спрягання вхідного і гетеродинного контурів. Ми вже знаємо, що для нормальної роботи супергетеро- дина необхідно, щоб у всіх точках діапазону резонансна частота гетеродинного контуру була вищою за резонансну частоту вхідного контура точно на величину проміжної ча- стоти. Ось цей процес підгонки частот двох контурів і є спряганням їх. Спрягання контурів починають із найбільш короткохви- льової частини діапазону. Для цього генератор настроюють на частоту 1500 кГц (зверніть увагу: не на самий початок діапазону, а на 100 кГц нижче по частоті). Приймач також настроюють на частоту генератора, причому сигнал, що його подає генератор на рамку, має бути якомога мінімальним, щоб у телефонах чувся слабкий звук. Тепер, обертаючи ротор конденсатора С2, необхідно добитися максимальної гучності звуку. Після попереднього спрягання початку діапазону, спря- гають його кінець. Для цього генератор настроюють на ча- стоту, вищу на 100 кГц від частоти кінця діапазону, яку визначили раніше. Приймач також настроюють на цю ча- стоту і спрягають контури, але тепер уже змінюючи індук- тивність а її генної котушки, Її просто пересувають па ан- 94
тонному стержні, знову ж таки домагаючись найбільшої гучності. А тепер належить підстроїти початок діапазону, оскільки його спрягання вже порушено внаслідок зміни індуктив- ності котушки Ь1. Тому знову перестроюють генератор і приймач на частоту 1500 кГц і знову, змінюючи ємність конденсатора С2, добиваються максимальної гучності звуку в телефонах. Потім підстроюють кінець діапазону і знову вертаються до початку його і т. д. Настройка контурів три- ває доти, аж доки буде знайдено таке положення ротора конденсатора С2 і антенної котушки, при якому будь-які зрушення приводять до погіршення чутливості, тобто до послаблення сили звуку. Під час настроювання приймача може виявитись, що ємність конденсатора С2 доведена до мінімуму або макси- муму (положення його ротора на 90° відрізняється від по- казаного на рис. 66), а найкращої гучності ще не досяг- нуто. У такому разі можна спробувати зовсім відпаяти цей конденсатор або підімкнути паралельно до нього постійний конденсатор ємністю ЗО—32 пФ. Якщо ж станеться так, шо антенна котушка виявиться точно посередині феритового стержня, то на неї необхідно домотати 10—15 витків. Отож лишається ще раз підстроїти контури каскадів про- міжної частоти на частоту 465 кГц, і настроювання нашого супергетеродина закінчено. Вважаємо за необхідне повторити, що всі процеси на- строювання треба провадити за мінімального сигналу гене- ратора. Якщо сигнал великий, то провести настроювання точно неможливо, бо максимум гучності виявляється дуже «розмитим». Окрім того, необхідно мати на увазі, що по- ложення регулятора гучності повинне відповідати макси- мальній гучності. Описане настроювання супергетеродинного приймача грунтується на застосуванні генератора стандартних сигна- лів або високочастотного генератора, які дають змогу одер- жати модульований сигнал потрібної частоти й сили. Такі генератори є в будь-якому радіоклубі. Але як бути радіоаматорам, що не мають змоги користу- ватися генераторами? Для них лишається тільки один спосіб настроювання: за роботою радіостанцій. При такій настройці до приймача підминають зовнішню антену і заземлення, після чого його настроюють на будь-яку радіостанцію. По- тім настроюють контури проміжної частоти на максимум гучності. А далі визначають і, якщо треба, підстроюють 95
діапазон. Для цього бажано мати фабричний, добре відгра^ дуйований приймач. За ним і визначають частоту прийня- тих станцій. Коли встановлено початок і кінець діапазону, спрягають контури за двома станціями, які працюють на початку і на кінці діапазону. Настроїти приймач за радіомовними станціями значно важче, а чутливість його після такого настроювання буде нижча, ніж у приймачі, який настроюють за генератором. Пояснюється це тим, що ємність конденсатора С12 у схемі приймача розрахована на нормальне спряження тільки в то- му разі, якщо проміжна частота становить 465 кГц. Якщо ж контури каскадів підсилення проміжної частоти настроєні на іншу частоту, то одержати гарне спряження не пощастить. А при настроюванні приймача за роботою радіостанції кас- кади підсилення проміжної частоти можуть бути настроєні на частоту, досить відмінну від заданої. Щоб наш п’ятитранзисторний приймач працював добре, його колекторні кола повинні живитися від джерела, на- пруга якого становить 9 В. Таким джерелом може бути ба- тарея «Крона» або акумулятор 7Д-0,115. Однієї «Крони» або одного заряду акумулятора вистачить на 20—25 годин неперервної роботи. Якщо ж живити приймач від двох з’єднаних послідовно кишенькових батарей, то такого комплекту живлення ви- стачить на 100—200 годин і навіть більше. Отже, ми побудували наш супергетеродин. Спробувавши, як він приймає різноманітні станції, ми переконуємося, що чутливість його досить висока і вибірність теж. Увечері на магнітну антену він приймає 10—15 станцій без взаємних перешкод. Якщо ж до приймача підімкнути зовнішню ан- тену і заземлення, то кількість станцій різко зросте. Але при цьому обов’язково виникне взаємний вплив станцій, що працюють на близьких частотах. Як кажуть у цьому випадку, вибірність приймача недостатня. Пояснюється це тим, що в підсилювачі проміжної частоти застосовано оди- ночні настроювальні контури. Внаслідок цього спрощується схема приймача і його на- лагодження, але такий приймач не забезпечує високої ви- бірності. Другою вадою нашого супергетеродина є те, що його чут- ливість не надто висока, і в цьому він поступається перед фабричними приймачами. І третя вада нашого приймача полягає в тому, що при- йом ведеться на телефони. Навіть застосування капсуля 96
ДЗМШ не дає великої гучності. Щоправда, цю ваду легко усунути, застосувавши замість двокаскадного підсилювача звукової частоти будь-який з описаних у розділі про під- силювачі. Далі ми наведемо схему і дамо опис семитранзисторного супергетеродинного приймача з довгохвильовим і середньо- хвильовим діапазоном. За основу його високочастотної ча- стини взято приймач «Нева-2», який має дуже хороші елек- тричні характеристики. Як те видно з принципової схеми приймача, поданої на рис. 67, він являє собою досить складний радіотехнічний прилад, скласти й наладити якого по силі тільки радіоама- торові, що має чималий досвід. Ні в якому разі не можна починати роботи над таким приймачем, не уяснивши чітко роботи кожної його деталі і не зрозумівши всіх процесів, що відбуваються в ньому. Описуваний приймач відзначається високою чутливістю і доброю вибірністю. Вихідна потужність його близько 0,2 Вт, чого цілком досить для переносного приймача. Прий- мач економічний і споживає незначний струм від батарей, внаслідок чого він може працювати тривалий час без зміни джерела живлення. Перший транзистор приймача працює в режимі змішува- ча, але на відміну від попереднього приймача в даному випадку один транзистор виконує ще й функції гетеродина, для чого його колекторне й емітерне кола зв’язані з котуш- кою зворотного зв’язку гетеродина, як це було зроблено й раніше в схемі, що на рис. 62. На базу ж транзистора по- дається сигнал із феритової антени. Щоб забезпечити високу вибірність, у приймачі застосо- вано триконтурний ФЗС з ємнісним зв’язком між конту- рами. Його ввімкнено між транзистором У2 змішувача і першим каскадом ППЧ на транзисторі У2. Сигнал на ФЗС подається з колектора змішувача через узгоджувальну ко- тушку Ь5, а знімається для дальшого підсилення з частини котушки Ь8, що зроблено для того, аби транзистор У2 не погіршував частотних властивостей фільтра. За навантаження першого каскаду ППЧ на транзисторі У2 править не коливальний контур, а резистор К9, отже, цей каскад є аперіодичним, тобто таким, що підсилює сиг- нали в широкому діапазоні частот. Проте вибірність прий- мача від цього не погіршується, бо сигнал уже досить від- фільтрований у ФЗС. За навантаження другого каскаду ППЧ, виконаного на транзисторі УЗ, править високочастотний трансформатор 6 В. Скрябинський 97
Рис. 67. Принципова схема дводіапазонного супергетеродина на сімох транзисторах.
Ь9—ПО. При цьому його первинна обмотка разом із кон- денсатором С26 становить коливальний контур, настроєний на проміжну частоту. Між базою транзистора УЗ і одним із кінців котушки Ь9 увімкнуто конденсатор С25, що зветься нейтралізуючим, і має він призначення збільшувати підсилення каскаду, оскільки він нейтралізує дію зворотного зв’язку, шо вини- кає в транзисторі УЗ. З котушки ПО, зв’язаної індуктивно з котушкою Ь9, сиг- нал подається на детектор, складений на діоді У4. Потім уже низькочастотний сигнал підсилюється трикаскадним підсилювачем звукової частоти з двотактним виходом на транзисторах У5— У8. Оскільки описуваний приймач має досить високий кое- фіцієнт підсилення, то його каскади підсилення проміжної частоти під час приймання потужних або місцевих станцій, якщо не вжити певних заходів, неминуче будуть переван- тажуватись. Таким заходом, що запобігає перевантаженню, є введення автоматичного регулювання підсилення, яке знижує підсилення потужного сигналу місцевих станцій. Розглянемо схему подання зміщення на базу транзистора У2. Резистор підімкнутий до негативного полюса, і ре- зистори і #6, підімкнуті до позитивного полюса джерела живлення, утворюють звичайне коло подачі напруги змі- щення. Але ж нащо у точці з’єднання резисторів і #6 підімкнуто ще й провід, який іде від детектора приймача? Давайте розглянемо роботу цього кола детальніше. Діод VI, як відомо, є детектором, а сигнал, продетекто- ваний ним, надходить на змінний резистор #14 і подається для подальшого підсилення на підсилювач низької часто- ти. Але ж як проходить постійний, випрямлений струм у колі детектора? Простежимо його шлях. Постійний струм у колі детектора проходить через ре- зистор #13, потім через резистор регулятора гучності #14 і потрапляє на одну з обкладок конденсатора С22, який повністю замикає на себе змінну звукову складову сигна- лу, тобто згладжує його. Далі згладжений постійний струм протікає через резистор #6, переходить на плюсову шину й повертається через котушку ПО до діода VI. Поки сигнал, що його приймають, слабкий, сила струму в цьому колі мала, і продетектована складова постійного струму ніякого впливу на роботу транзистора У2 не має. Але картина зміниться, якщо напруга сигналу збільшиться. У цьому випадку струм у колі П0 = Д1 = #13 = #14 = #6 значно зростає і на резисторі #6 виникає падіння напруги, 99
причому на точці з’єднання резисторів і #6 виникає позитивний потенціал, який і подається через резистор К5 на базу транзистора У2. Але ж позитивний потенціал на базі транзистора типу р-п-р є запірним. Отже, підсилення транзистора У2 негайно зменшиться, а відтак усунеться й можливість перевантаження каскадів підсилення проміжної і низької частоти. При цьому виявляється, що чим потужні- ший прийнятий сигнал, тим ефективніше спрацьовує систе- ма автоматичного регулювання підсилення, тобто тим біль- ше зменшується підсилення приймача. Ось так працює схема автоматичного регулювання підси- лення не лише нашого, а й більшості транзисторних прий- мачів. Схема й робота підсилювача звукової частоти цілком зрозуміла без детального пояснення, тут тільки відзначимо, шо з метою підвищення якості звучання два останні кас- кади охоплені негативним зворотним зв’язком. Цей зв’язок подається з первинної обмотки вихідного трансформатора через конденсатор С34 і резистор Я20 на базу другого кас- каду підсилювача звукової частоти. З метою економії деталей і енергії, споживаної від ба- тарей, зміщення на бази транзисторів кінцевого каскаду подається з резистора Я23, увімкнутого в емітер транзисто- ра У6. Режим перших двох каскадів підсилювача звукової ча- стоти вибрано такий, що стало можливим вилучити пере- хідний конденсатор, внаслідок чого ці каскади дістали безпосередній зв’язок. Таке з’єднання дає змогу зекономити кілька деталей і, крім того, підгонка режимів роботи обох каскадів спрощується. Вона тепер полягає в установленні з допомогою резистора #17 колекторної напруги на тран- зисторі У5, яка має дорівнювати 0,9—1,1 В. Зупинимося на деталях, необхідних для нашого прий- мача. Блок змінних конденсаторів СЗ—С4 найкраще взяти від фабричного малогабаритного приймача. Він повинен пере- кривати діапазон ємностей від 7 до 210 пФ. Застосування в приймачі фабричного блока змінних кон- денсаторів від транзисторних приймачів вигідніше ще й тим, що на задній стінці блока вмонтовано чотири підстрою- вальні конденсатори, потрібні для вмикання в кола на- стройки (С2, С6, СЮ, С11 за схемою рис. 69). Таким чи- ном монтаж приймача спроститься, а габарити монтажної плати зменшаться. Схему внутрішніх з’єднань блока кон- денсаторів показано на рис. 69. 100
Рис. 68. Конден- сатор змінної єм- ності з твердим діелектриком. Рис. 69. Схема блока конденса- торів змінної ємності. Якщо не пощастить дістати в крамниці блок від транзис- торного приймача, можна використати здвоєний блок від лампових приймачів, тільки при цьому треба буде знову уважно продумати, як розмістити деталі на платі, оскільки таХий блок має більші габарити. Перемикач діапазонів треба взяти галетний, типу 2П8Н. При цьому з восьми елементарних перемикачів, що є на ньому, нам треба шість. Можна також використати пере- микач 2П12Н, але тоді одну плату доведеться прибрати. Годиться також і перемикач ЗП6Н, але одне положення в ньому зайве (цей перемикач має три положення). Мож- на застосувати також кнопковий перемикач типу 2ПК. Застосування повзункового перемикача від малогабарит- них приймачів також можливе, але використання його в приймачі пов’язане з низкою ускладнень. Так, наприклад, у цьому випадку треба робити спеціальний привід для пе- реміщення його сувка, а це не така проста річ. Антенні котушки приймача намотують на плоскому фе- ритовому стержні розміром 20X3 мм і довжиною 110— 120 мм. Антенну котушку діапазону довгих хвиль намо- тують проводом ПЗВ 0,1, і вона має п’ять секцій по 50 витків кожна. Антенну котушку середніх хвиль намотують проводом ЛЗЛ 5X0,06 (п’ять емальованих проводів діамет- ром 0,06, скручених разом) або ПЗЛШО 0,12, і має вона 75 витків, намотаних в один шар; займає цей шар по дов- жині 24 мм. Котушки зв’язку намотують проводом ПЗЛШО 0,1—0,12, і мають вони зокрема: котушка, що працює в діапазоні довгих хвиль — ЗО витків, в середньохвильово- му — 8 витків. Обидві котушки розміщують близько біля відповідних антенних котушок, як це показано а рис. 70. Щоб легше було настроювати приймача, обидві котушки 101
А/7 ДХ £/7 СХ Рис. 70. Магнітна антена приймача. довгохвильового діапазону розташовують на гільзі із цуп- кого паперу, яку можна зміщувати на стержні антени. Так само чинять і з котушками середньохвильового діапазону. Можна на феритову антену взяти не лише плоский, а й круглий стержень. Число витків і розташування котушок у цьому випадку лишається те саме. Для котушок гетеродина і котушок фільтрів підсилювача проміжної частоти можна взяти повний комплект котушок від будь-якого фабричного малогабаритного приймача, на- приклад від «Селги», «Невьі», «Планети» тощо. Одначе тоді треба змінити відповідні ємності в схемі приймача. У цьому випадку ємності встановлюються за схемами тих приймачів, від яких узято комплект котушок. Якщо готового комплекту котушок дістати не можна, то треба придбати котушки фільтрів проміжної частоти (ско- рочено ФПЧ) від будь-якого фабричного малогабаритного приймача і виготовити всі котушки самому. Котушка ФПЧ складається з двох феритових чашок, усередині яких вмі- щено пластмасовий каркас, що має три секції. Зверху фе- ритові чашки закривають латунним екраном, щоб усунути взаємний вплив котушок. Придбавши котушки ФПЧ (їх треба 6 штук), з них знімають обмотки і намотують нові відповідно до таблиці 2. Настроюють контури ФПЧ, як і контури гетеродина, змінюючи їхню індуктивність. Для цього в котушці є фе- ритовий стержень діаметром 2,8 мм, який переміщується, коли обертати різьбову пробку, в яку його запресовано. Що глибше всунуто в котушку стержень, то більша її індук- тивність. Багатожильний провід ЛЗЛ 5x0,06 неважко виготовити самому. Для цього складають докупи п’ять проводів марок ПЗВ-1 або ПЗЛ, вирівнюють їх і скручують разом. Такий же провід можна застосувати і для намотування антенної котушки середніх хвиль. У таблиці 2, окрім числа витків, указана ще й індуктив- ність котушок. Зроблено це з тією метою, щоб радіоаматор при нагоді міг, користуючись приладом для вимірювання індуктивності, перевірити, чи правильно намотано котуш- ку. Вимірюючи індуктивність, треба пам’ятати, що під- 102
Таблиця 2 Назва котушки Позна- чення на схемі Марка проводу КІЛЬ- КІСТЬ ВИТКІВ Індук- тив- ність в жкГн Гетеродина ДХ Ь1 ПЗВ-1 0,1 58x3 760 Зворотного зв’язку ДХ Ь2 ПЗЛШО 0,1 5,5—5,5 — Гетеродина СХ ЬЗ ЛЗЛ5х0,06 34x3 250 Зворотного зв’язку СХ Ь4 ПЗЛШО 0,1 3-4 — Зв’язку ФПЧ-І Ь5 ПЗЛШО 0,1 14X3 — Контурна ФПЧ-І ІЛ ЛЗЛ5х0,06 26X3 160 Контурна ФПЧ-ІІ Ь7 ЛЗЛ5х0,06 37X3 300 Контурна ФПЧ-І 11 Ь8 ЛЗЛ5х0,06 37x3 відвід від 25-го витка 300 Контурна ФПЧ-ІУ Ь9 ПЗВ-1 0,1 55x2 300 Зв’язку ФПЧ-ІУ ІЛ0 ПЗВ-1 0,1 70 — строювальні осердя мають бути вигвинчені приблизно на- половину. Виводи від котушок припаюють до контактних пелюсток, що є на котушках, але при цьому необхідно записати на папері, до якої пелюстки припаяно ті чи інші виводи, а також помітити всі котушки, щоб їх потім не переплутати. Перехідний трансформатор ТІ і вихідний трансформатор Т2 найкраще взяти від приймачів В9Ф-10, «Атмосфера» або «Альпинист». Можна зробити ці трансформатори й са- мому. Для цього треба два осердя з трансформаторної сталі Ш6, товщина пакета 6 мм. Первинна обмотка перехідного трансформатора ТІ має 2000 витків проводу ПЗВ-1 0,1. Вторинна складається з двох секцій по 450 витків проводу ПЗВ-1 0,14. Обидві секції з’єднуються послідовно, а від точки їхнього з’єднання роблять відвід. Вихідний трансформатор має в первинній обмотці дві секції по 360 витків проводу ПЗВ-1 0,16. Вторинна обмот- ка, якщо підминати динамік, опір якого становить 4 Оми, повинна містити 95 витків проводу ПЗВ-1 0,38. Якщо ж звукова котушка динаміка має опір 6 Ом, то вторинна об- мотка повинна мати 117 витків того самого проводу. Зрозуміло, що провід можна брати з незначними відхи- леннями діаметра в той чи інший бік. Тепер поговоримо про можливу заміну транзисторів і ді- одів. На місці транзистора VI, окрім П402, можуть стояти 103
транзистори П403, П422, П423, П416, ГТ308, ГТ309. Ці ж транзистори можна ставити і в обох каскадах підсилення проміжної частоти, але тут ще непогано працюють і тран- зистори П401, П421. У підсилювачі звукової частоти можуть стояти транзи- стори П15, П16А, П16Б, МП42А, МП42Б. Діод типу Д9Б можна замінити діодами Д9Г, Д9Д або Д9К. Можна брати також діоди Д10, Д20. На крайній ви- падок можна взяти будь-який точковий германієвий діод. На цей раз детальніше треба зупинитися на конструкції приймача. Застосування малогабаритних деталей і ущіль- нений монтаж дозволяє скласти приймач, який розмірами своїми не перевищує 160X100X30 мм. Отже, його можна виготовити у вигляді кишенькового. Однак чи доцільна така конструкція? Думається, що ні. По-перше, щоб скласти приймач у малогабаритному кор- пусі, треба брати всі деталі конче мінімальних розмірів. Так, наприклад, усі резистори можуть бути тільки типу УЛМ, ВС-0,125 або МЛТ-0,125, конденсатори типу КЛС і т. ін. За радіоаматорських умов дістати такі деталі не завжди можна. Застосування ж інших деталей призводить до збільшення розмірів приймача. Так, наприклад, коли ми візьмемо замість керамічних конденсаторів паперові — типу БМ (а таких конденсаторів у приймачі понад деся- ток), то це завадить нам зробити приймач малих роз- мірів. По-друге, малогабаритні приймачі досить важко налагод- жувати. Щільне розміщення деталей призводить до виник- нення небажаних зв’язків між окремими каскадами, вна- слідок чого приймач збуджується, і усунути це неприємне явище в змонтованому приймачі вкрай важко, а то й не- можливо. По-третє, зважуючись виготовляти малогабаритного прий- мача, треба завжди пам’ятати про повну залежність між габаритами приймача і якістю його звучання. Навіть най- кращі фабричні приймачі «кишенькових» габаритів не дають змоги відтворювати звукових частот, нижчих за 400— 450 Гц, Внаслідок цього звук таких приймачів утрачає на- туральність, приймач «пищить». По-четверте, малогабаритні приймачі неекономні щодо живлення. Вони потребують відповідно і малогабаритних джерел живлення, які порівняно дорогі і хутко вичерпують свою ємність. Особливо невигідно застосовувати таке жив- лення в приймачах досить потужних, яким і є семитранзи- сторний супергетеродин. Так, якщо живити цей приймач 104
Рис. 71. Зовнішній вигляд пере- носного супергетеродина. Рис. 72. Розміщення основних деталей на платі і в корпусі приймача. від батареї «Крона», і хай працює він на повну гучність, то цього живлення вистачить усього на п’ять-шість годин. Уже наведених заперечень досить, щоб дійти висновку про доцільність виготовлення приймача в переносному ва- ріанті. Габарити приймача досить значні, але транспорту- вати його зручно. Для монтажу можна взяти деталі серед- ніх розмірів, а звучання приймача буде цілком задовільне. Налагоджувати його просто, а всередину корпусу можна вмістити джерело живлення, якого вистачить на сотні годин безперервної роботи. Такий переносний дводіапазонний приймач показано на рис. 71. Зрозуміло, що зовнішнє оформлення має бути ціл- ком підпорядковане смакам радіоаматора та ще його мож- ливостям. Деякі поради з цього боку ми дамо у п’ятому розділі нашої книжки. їх, безперечно, варт узяти до уваги, працюючи над оформленням приймача. Більш детально зупинимося тут, як монтувати приймач на панелі, тобто, як розміщувати основні його деталі. Оче- видно, доцільно більше сказати, як розміщувати трансфор- матори, магнітну антену тощо. Найкраще монтувати деталі таким чином, щоб усі ті де- талі, які належать до одного каскаду, були згруповані ра- зом. Та ще треба пам’ятати, що не можна розміщувати надто близько деталі вхідних і вихідних кіл підсилювача проміжної і звукової частот. Приклад, як можна розміщу- вати основні деталі на платі приймача, наведено на рис. 72. Тут у правому верхньому кутку плати згруповані деталі вхідних кіл і змішувального каскаду: феритова антена, 103
Рис. 73. Схема приводу блока кон- Рис. 74. Диск блока конден- денсаторів. саторів. котушки гетеродина, блок змінних конденсаторів, трансфор- матор і перемикач. У правій нижній частині плати змонтовано обидва кас- кади підсилювача проміжної частоти і детектора. І, нарешті, підсилювач звукової частоти змонтовано в лівій частині панелі, де розміщено також блокувальні кон- денсатори С38 і С39, що мають досить великі габарити. На плату найкраще взяти фольгований гетинакс або склопласт і застосувати друкований монтаж. Можна також провадити монтаж за допомогою пістонів. Як це зробити, розповідається в розділі корисних порад. Розміри монтаж- ної плати треба брати близько 200X110 мм, а посеред неї вирізати отвір для магнітної системи динаміка. На крайній випадок монтаж можна виконати на платі з міцної фанери, яку перед цим треба проварити в пара- фіні. На кінець осі ротора блока змінних конденсаторів, що виступає з протилежного боку панелі, насаджують диск для тросика настройки. Як проходить цей тросик, показано на рис. 73, а розміри диска наведені на рис. 74. Його вито- чують на токарному верстаті з текстоліту або гетинаксу завтовшки 6—7 мм. На крайній випадок можна виточити з твердого дерева або товстої фанери. По колу диска, з тор- ця, треба зробити канавку для тросика і просвердлити, як те ми бачимо на рисунку, два отвори, щоб виводити цей тросик. У центрі диска запресовується втулка із фіксуючим гвинтом, щоб кріпити диск на осі блока конденсаторів. Деякі блоки конденсаторів для кріплення диска мають у центрі осі різьбовий отвір. Зрозуміло, що в такому ви- падку можна обійтися без втулки у центрі диска, але тоді треба ретельно висвердлити отвір, щоб він прийшовся до осі. 106
Щоб зрозуміліше було, як розміщувати деталі, па рис. 75 наведено вигляд приймача збоку, причому для зручності обзору прибрано бокову стінку корпусу. З рисунка видно, як кріпляться додаткові ролики для тросика настройки. Ролики ці найкраще виточити з алюмінію або латуні. Діа- метр їхній приблизно 10 мм. Розміщують їх на спеціальних стойках. Конструкцію роликів показано на рис. 76. Шкала приймача — це тонка латунна чи дюралюмінієва пластинка, на яку з лицьового боку наклеєно смужку ват- ману. Після настройки і градуювання приймача на цій смужці викреслюють дві жирні лінії для довгохвильового і середньохвильового діапазонів, як це показано на рис. 77. Живлення переносного приймача можна здійснювати від двох батарей типу 3336 (батареї для кишенькового ліхта- ря). Такого комплекту живлення при роботі приймача на повну гучність вистачить на 50—70 годин. Якщо ж прий- мач працюватиме не па повну потужність, то батареї слугу- ватимуть 100—150 годин. Значно вигідніше живити приймача від шести з’єднаних послідовно елементів типу 373, «Марс», «Сатурн» тощо. Такої батареї вистачить на 250—300 годин роботи при пов- ній гучності. Перед остаточною компоновкою приймача треба виріши- ти, яке джерело живлення застосовуватиметься у ньому, бо від цього залежать розміри відділення, відведеного для нього. Відділення ж це має знаходитися в нижній частині корпусу (рис. 75). Для батарей роблять спеціальні футляри із цупкого картону або органічного скла. Футляр ставлять Рис. 75. Розріз переносного супергетеродина. Рис. 76. Кон- струкція роли- ків. //о ло а 4оо ло , гро Мг&хҐ ' ' 'їмо' ' • /ОСО * 800 Рис. 77. Шкала.
на місце, а проводи від нього підминають до монтажної плати. Підминаючи батареї до приймача, треба бути дуже обе- режним, бо якщо ненароком переплутати полярність про- відників, то можна непоправно зіпсувати транзистори. Динамік повинен мати потужність не меншу як 0,5 Вт. Найзручніша форма динаміка овальна, оскільки він тоді досить добре влягається на передній панелі приймача. Корпус можна склеїти з кольорового або молочного орга- нічного скла. Його зручно клеїти дихлоретаном, і така клей- ка тримається міцно. Можна виготовити дуже красивий корпус із фанери, обробивши його під дороге дерево або просто пофарбувавши в кілька шарів нітрофарбою. Приймач на семи транзисторах є складним апаратом, що відзначається високою якістю звучання, гарною чутливістю і вибірністю. Одначе ці характеристики можна одержати тільки в разі доброякісного монтажу, правильної настройки та ще коли для побудови приймача використано якісні де- талі. Зупинимося на регулюванні і настроюванні приймача. Найперше після закінчення монтажпих робіт треба пере- вірити всі з’єднання, і без цього вмикати приймача ні в якому разі не можна. Передусім з’ясовують, чи правильно впаяно транзистори. Треба пам’ятати, що цоколівка висо- кочастотних і низькочастотних транзисторів не співпадає, хоч зовні вони й однакові. Досить часто буває, що переплутують полярність під час вмикання електролітичних конденсаторів. Особливо треба перевірити вмикання конденсаторів СЗО, С38 і С39, а також діода Д1. Його анод (позначений червоною крапкою) має бути з’єднаний з котушкою ЬІО, а катод — із конденсато- ром С28 і резистором ВІЗ. Якщо його буде ввімкнуто на- впаки, то в приймачі не працюватиме автоматичне регулю- вання підсилення, і прийом супроводжуватиметься велики- ми спотвореннями, і навіть у підсилювачі проміжної ча- стоти може виникнути позитивний зворотний зв’язок. Після того, як перевірено монтаж приймача, можна під- минати батареї і братися підганяти режим роботи каскадів за постійним струмом. Перше вмикання найкраще зробити з вимірюванням споживаного приймачем струму, для чого послідовно з батареєю вмикають міліамперметр на 50— 100 мА. У момент вмикання його стрілка повинна різко відхилитися, а потім усталитися десь на 10—15 мА. Різкий злет струму викликано зарядом блокувальних конденса* торів. 108
Якщо під час першого вмикання споживаний струм пе- ревищуватиме 20 мА, негайно треба вимкнути приймач і відшукати причину такого надмірного споживання. Од- нією з причин може бути неправильне вмикання кола нега- тивного зворотного зв’язку в підсилювачі звукової частоти (резистор #20 і конденсатор С34). У цьому випадку під час вмикання приймач збуджується: у динаміку чути гучний свист або виття. Якщо це виявили при першому вмиканні, то треба змінити полярність зворотного зв’язку, для чого ланку #20—С34 перемикають із колектора транзистора V/ на колектор транзистора У8. Можна поміняти місцями кінці первинної обмотки трансформатора ТІ. Для того, щоб можна було визначити, чи в правильному режимі працюють транзистори, ми подаємо нижче таблицю З, де наведено дані режимів усіх каскадів за постійним стру- мом. Таблиця З Транзистор ТІ Т2 тз Т4 Т5 Т6 і Т7 г/б 1}к 1 1 1 СЛ О о 'сл № сл 1Л) СМ Ю б'о'ю 1 1 1 -0,3 -0,5 -6,5 0 —0,15 -0,9 1 1 1 00 о О 0^4 0 —0,15 -9 0 -0,15 -9 Усі напруги дано відносно до позитивного полюса батареї живлення. Вимірювання провадять вольтметром постійного струму із струмом повного відхилення не більш ніж 100 мкА. Перевірку режимів слід починати з напруги на колекторі транзистора У5. Якщо вона відхиляється від норми, то її підганяють, змінюючи величину опору резистора #17. Якщо всі деталі підсилювача звукової частоти справні і він не збуджується, то після встановлення напруги на колекторі У5 режими всіх інших, транзисторів підсилювача автома- тично встановлюються в потрібних межах. Режим роботи транзистора УЗ встановлюють резистором а транзистора У2 — резистором #7. Зрозуміло, що й режим транзистора VI підганяють, добираючи резистор #2. Після перевірки і підгонки режимів роботи транзисторів треба перевірити роботу гетеродина. Для цього переносимо щуп вольтметра на емітер транзистора VI і, замикаючи ко- тушки Ь2 і переконуємося, шо гетеродин генерує на всіх діапазонах. 109
Ще краще для перевірки роботи гетеродина скористатися міліамперметром на 1—2 мА, який вмикають у розрив між резистором Р4 і рештою схеми (відпаюють один кінець резистора). Якщо змішувач працює нормально, прилад по- винен показати силу струму 250—350 мкА. При цьому за- микання котушки Ь2 (якщо приймач переключено на діа- пазон ДХ) або Ь4 (якщо він працює на діапазоні СХ) повинне приводити до помітної зміни сили струму. Така зміна свідчить про те, що гетеродин працює нормально. Пере- віряють його роботу по всьому діапазоні. Якщо генерації нема, то необхідно ретельно перевірити всі деталі змішувального каскаду й особливо намотку і вми- кання його гетеродинних котушок. Якщо деталі справні, гетеродин працює в обох діапазонах надійно і додаткового налагодження не потребує. Тепер можна братись настроювати контури підсилення проміжної частоти. Для цього приймач розміщують поблизу рамки, підімкнутої до ГСС, як це показано на рис. 65. Гене- ратор настроюють на частоту 465 кГц і за ним настроюють контури підсилювача, починаючи з останнього, тобто з Ь9- С26, і закінчуючи першим, тобто Ь6-С16. Оскільки наш приймач має автоматичне регулювання підсилення, то дуже важливо настроювати контури підси- лення проміжної частоти за мінімального сигналу. Тому ручку регулювання гучності приймача ставлять у положен- ня максимального звуку, а ручку регулювання вхідної на- пруги ГСС — в положення мінімального сигналу. Тоді схема автоматичного регулювання підсилення не працюватиме, а отже й не заважатиме настроюванню. Після того, як усі контури підсилювача проміжної часто- ти настроєно в резонанс на частоту 465 кГц, треба підібрати таке положення ротора нейтралізуючого конденсатора С25, коли підсилення цього каскаду максимальне. Тоді з ГСС подається сигнал, при якому модуляційна частота про- слухується дуже слабо, а обертанням ротора С25 досягається найбільшої гучності. Користуватися при цьому треба діелек- тричною викруткою. Може статися, шо під час настройки контурів проміжної частоти збудиться останній каскад підсилювача. Це озна- чає, що ємність нейтралізуючого конденсатора С25 встанов- лено неправильно. Причому, коли обертати ротор конден- сатора С25, гучпість свисту і шипіння різко зменшується. Зрозуміло, що в такому випадку ротор цього конденсатора треба поставити так, щоб збудження зпикло. Таким чином, підсилювач проміжної частоти нашого ПО
приймача настроєно. Тепер належить встановити межі діа- пазонів. Оскільки контури вхідних кіл для обох діапазонів у приймачі окремі, то починати цю роботу можна з будь- якого діапазону. Почнемо з діапазону довгих хвиль. Для цього переводимо перемикач діапазонів у відповідне положення і подаємо з ГСС на рамку частоту, що відповідає початкові діапазону, тобто 405 кГц. Рівень сигналу встановлюється знову-таки, щоб його було ледь чути у гучномовці приймача. Після цього, плавно обертаючи трімер С11, домагаються макси- мальної гучності, в динаміку. Далі переходимо на кінець діапазону, для чого перестроюємо генератор на частоту 450 кГц, і, переміщуючи феритове осердя в котушці Л7, знову добиваємося максимальної гучпості. А відтак перехо- димо на початок діапазону і знову встановлюємо конден- сатор С11 за максимальною гучністю на частоті 405 кГц, а потім корегуємо, як і в попередніх випадках, кінець діа- пазону. Таке корегування початку і кінця діапазону провадять доти, аж доки виявиться, що будь-яке зміщення ротора С11 на початку діапазону або осердя котушки Ь1 па кіпці його не веде до ослаблення сили звуку. Це означає, що межі діапазону встановлено правильно, тобто гетеродин діапазону довгих хвиль працює на потрібних частотах. Точно так само встановлюють межі і середньохвильового діапазону. При цьому межовими частотами є 1600 кГц і 525 кГц, а підстроювальними елементами — трімер СЮ і осердя котушки ЬЗ. Може стстися, що ємності конденсатора С11 не досить, щоб правильно встановити початок діапазону, тоді конден- сатор С12 треба замінити на інший, що має ємність 47 пФ. Якщо ж виявиться, що й за мінімальної ємпості трімера пе досягається потрібного результату, то треба зменшити ємність конденсатора С12 до 22 пФ. Тепер лишається виконати останню операцію настрою- вання — спряження контурів. Почнемо знову з діапазону довгих хвиль. На генераторі ставимо частоту 350 кГц, на- строюємо на неї приймач і, обертаючи ротор конденсатора С6, домагаємося максимального звучання. Після цього пере- строюємо приймач і генератор на частоту 180 кГц і пере- суваємо антенну котушку на феритовому стержні, домагаю- чись найбільшого звучання. Далі повертаємося на частоту 350 кГц. У такий самий спосіб, зміщуючи відповідну антенну ко- тушку і змінюючи ємність трімера С2, домагаються 111
спряження контурів у діапазоні середніх хвиль. Частоти спряження доцільно взяти 1300 кГц і 600 кГц. На схемі рис. 67 паралельно трімерам С2 і С6 стоять конденсатори СІ і С5. Зрозуміло, що ці конденсатори ставлять тоді, коли для хорошого спряження не вистачає ємності трімерів С2 і С6. Ємність цих додаткових конденсаторів може становити 10 пФ або 22 пФ. Може виникнути запитання: чому спрягання контурів провадять не на крайніх частотах діапазону^ а відступивши від них у бік середини шкали. Річ у тому, що точно провести спрягання контурів по всьому діапазону так, щоб різницева частота скрізь точно дорівнювала проміжній, не можна. Все одно на якихось ді- лянках резонансні частоти вхідного контура і контура гете- родина виявляться спряженими неточно. А тому на цих ділянках знизиться й чутливість приймача. Особливо не- сприятлива ситуація складеться, якщо контури спрягають по межевих частотах діапазону. У цьому випадку дуже часто всередині діапазону чутливість падає в кілька разів. Можна було б провести спрягання в середині діапазону, але тоді падатиме чутливість приймача на ділянках, близь- ких до країв діапазону. Отже найкращої, найрівномірнішої чутливості буде до- сягнуто при спряганні за двома точками, що знаходяться між початком діапазону і його серединою та між серединою і його кінцем. Коли супергетеродин настроєно, лишається відградуюва- ти його шкали обох діапазонів. Градуювати можна і за частотою, і за довжиною хвилі. Річ у тому, що радіостан- ції часто називають і свою довжину хвилі, і робочу частоту. Тому можна робити шкалу двосторонньою: зверху позна- чати частоту, а знизу — довжину хвилі. Тільки не треба намагатися будь-що нанести на шкалу якомога більше по- значок. Від цього вона стає незручною в користуванні. Ціл- ком досить семи—десяти міток з кожного боку. Весь процес настроювання цього приймача описано з роз- рахунком на те, що радіоаматор може скористатися генера- тором стандартних сигналів або якимось іншим придатним для цього генератором. Ми вже згадували, що ці генератори є в радіоклубах, Будинках піонерів, на радіовузлах тощо. Але може статися, шо радіоаматор не має змоги в даний час скористатися генератором. Тоді йому доведеться на- строювати свого приймача безпосередньо за радіостанціями. Таке настроювання значно складніша річ, та й спрягти кон- тури за такого способу не завжди щастить. Хоч коли запас- 112
тися терпінням, то труднощі можна здолати. Тільки в такому разі треба мати під рукою гарного фабричного приймача, за яким можна було б визначити робочу частоту радіостан- цій. Про цей спосіб ми вже розповідали, коли йшлося про приймач, схему якого наведено на рис. 62.
РОЗДІЛ ЧЕТВЕРТИЙ Прилади автоматики і сигналізації Активні електронні прилади, будова яких описана в пер- шому розділі книги, одержали широке розповсюдження не лише в радіотехніці. На їх основі виявилось можливим розробити велику кількість найрізноманітнішої за призна- ченням апаратури сигналізації, автоматики, обчислювальної техніки і т. д. Така апаратура відрізняється надійністю, невеликими розмірами, екоиомічністю, довговічністю. Мож- на відзначити й інші позитивні сторони застосування напів- провідникової техніки в цих галузях, але найкраще вдоско- налитись у цьому на практиці. Нижче ви знайдете опис цілої низки цікавих приладів сигналізації і автоматики, які можна побудувати аматорові і використати для розв’язання бага- тьох практичних завдань. Наша перша саморобка — радіотрансляційний будильник. Цей нескладний електронний прилад допоможе прокинутися рівно о шостій ранку. При цьому вас збудить не гучне і різке дзеленчання звичайного будильника, а приємний голос диктора. Правда, для того щоб прокинутися ранком, багато хто з радіослухачів лишає ввімкненим звечора трансляційний динамік, та навряд чи приємно засинати увечері під його гучні звуки. А наш пристрій вмикатиме динамік тільки вранці. Схему автомата наведено на рис. 78. Вона дуже проста. Якщо ввімкнути трансформатор у радіотрансляційну мере- жу, то динамік виявиться підімкненим до його вторинної обмотки через нормально замкнені контакти реле К1. Конденсатор СІ через діод V заряджається до амплітудного значення на- пруги на вторинній обмот- ці, але струм через об- мотку реле не проходить, бо є розриви кола — у кнопці 82 і нормально ро- зімкнених контактах реле,
Натиснемо кнопку $2 і подивимось, що станеться. При цьому утворюється замкнене коло, і струм потече від пози- тивного виводу конденсатора через обмотку реле #7, через нормально замкнені контакти кнопки 57, через замкнені у даному випадку контакти кнопки 82 до негативного ви- воду конденсатора. Реле спрацює, а його перекидний кон- такт перемикнеться, тобто перейде в праве положення. Тепер можна відпустити натиспену кнопку, і реле все одно ли- шиться в спрацьованому стані, оскільки кнопка 82 шун- тується контактами реле. Однак при цьому виявляється, що динамік вимкнений із вторинної обмотки трансформатора. Зрозуміло, що гучномовець замовк. І лишиться він у такому стані доти, доки буде напруга на конденсаторі СІ, тобто поки йде радіотрансляція. Та ось уночі трансляція припи- нилася, а отже, припинилося й заряджання конденсатора через діод V. Реле знеструмлюється, а його контакти повер- таються у початкове положення. Динамік виявився підім- кненим до вторинної обмотки трансформатора, і тільки-но вранці почнеться передача — ви її одразу почуєте. Натис- нувши кнопку 57, можна знову примусити замовкнути ди- намік до наступної передачі, яка почнеться після тривалої перерви. Ємність конденсатора СІ вибрапо з таким розрахунком, щоб його заряду вистачило на підживлення реле протягом короткочасних перерв у радіопередачі. Кнопка 57 призна- чена для вмикання динаміка під час роботи трансляційної мережі. Якщо її натиснути, розривається коло обмотки реле, якір його вивільнюється, перекидний контакт перехо- дить у ліве положення, і динамік вмикається. Особливістю схеми автоматичного приладу є те, що для його нормальної роботи потрібне високочутливе реле. Коли застосувати малочутливе, подібне до описаного вище кла- панного реле, то виявиться, що йому не вистачить потуж- ності, яку він дістає із трансляційної мережі. Крім того, якщо застосувати таке реле, виникнуть спотворення у пе- редачі. У цьому приладі можна поставити поляризоване магніто- електричне реле типу РП-4. На будові й роботі його ми докладно зупинятися не будемо, тільки відзначимо, що пе- ред тим, як ставити в прилад, це реле треба регулювати. Провадять цю роботу, коли розкриють реле, тобто знімуть із нього кожух. Розкривши реле, ми виявимо в його верхній частині кон- тактний пристрій, показаний на рис. 79. Перекидний контакт З тут рухається в проміжку між нерухомими контактами <2, 115
причому в знеструмленому стані він може бути або біля правого, або біля лівого не- рухомого контакту Для на- шого приладу таке байдуже регулювання реле не годить- ся. Реле треба перерегулю- вати так, щоб рухомий кон- такт у знеструмленому стані надійно торкався лише од- ного, певного нерухомого контакту. Для цього, по- слабивши стопорні гвинти 7, Рис. 79. Контакти поляризова- ного реле. повертаємо лівий контактний гвинт проти руху годин- никової стрілки на 1 — 1,5 оберта, в правий контактний гвинт на стільки ж за рухом стрілки. Внаслідок цього міжкон- тактна відстань ніби переміститься ліворуч, і рухомий кон- такт стане надійно торкатися лівого нерухомого контакту. Далі треба перевірити якість регулювання. Для цього рухо- мий контакт голкою або іншим тонким предметом пересу- немо праворуч до упору нерухомого контакту. Коли ж гол- ку відпустити, рухомий контакт повинен одразу ж повер- нутися в початкове положення. Після цього лишається затягнути стопорні гвинти 7, і на цьому регулювання за- кінчують. Після регулювання контактної групи треба підібрати правильну полярність напруги на обмотці реле. Цього конче потребують поляризовані реле. Підбирають полярність так: приєднують до котушки реле батарею 1,5—4,5 В, полярність якої відома, і знаходять таке її приєднання, за якого якір реле перекидався б і рухомий контакт торкався правого нерухомого контакту. При цьому треба помітити на виводах реле правильну полярність і потім закрити його. Весь будильник можна змонтувати просто в корпусі транс- ляційного динаміка, вивівши на передню панель дві кнопки для вмикання і вимикання. Діод VI у схемі приладу може бути будь-якого типу, на- веденого в таблиці 4 шостого розділу книги, у тому числі Д9, Д10, Д220. Кнопки потрібні різнотипні: одна з нор- мально замкненими контактами, а друга — з нормально ро- зімкненими. В усьому іншому схема пояснень не потребує. Якщо під час випробування виявиться, що динамік вми- кається в час перерв у передачі, тривалість яких становить 1—1,5 хв. то це означає, що реле взято не досить високої чутливості. У цьому разі або доведеться збільшити ємність 116
Рис. 80. Схема електрон- ного сигналізатора. конденсатора С, або перемотати котушку реле. Для нор- мальної роботи реле треба намотати близько 12 000 витків проводу діаметром 0,06 —0,08 мм. Описаний «радіобудильник» працює дуже добре й усуває потребу користуватися звичайним будильником, який різко дзеленчить і негативно діє на нервову систему людини. У зв’язку з цим виникає питання: а чи не можна позбутися такого ж неприємного звуку дзвінка біля вхідних дверей квартири? Схему простого електронного «дзвінка» наведено на рис. 80. Як видно з цієї схеми, наш сигналізатор являє собою автогенератор звукової частоти на транзисторі. Ге- неруючим елементом може бути який завгодно транзистор типів ГТ402, ГТ403, П213-П217. Як основу для конструювання сигналізатора найкраще взяти трансляційний динамік. У цьому разі всі деталі, а та- кож батарея добре розміщуються в корпусі динаміка. А сам динамік і його вхідний трансформатор являють собою го- ловні деталі сигналізатора. Трансформатор автогенератора мотають на осерді вихід- ного трансформатора проводом ПЗВ 0,35—0,44. Емітепна обмотка І має 50 витків, обмотка зворотного зв’язку II — ЗО витків, а вихідна обмотка III — 20 витків. Обмотки І і II мотають в один бік. Сигналізатор починає працювати одразу, але треба піді- брати конденсатор СІ за ємністю, щоб звук був якнай- приємніший. Як джерело живлення в сигналізаторі найкраще викори- стати батарею для кишенькового ліхтаря. Якщо правильно користуватись сигналізатором, то батареї вистачить на кіль- ка місяців роботи. Коли сигналізатор складають не на базі трансляційного 117
ж Рис. 81. Блок-схема багато- тонального сигналізатора. динаміка, то для його трансформатора треба взяти залізо Ш14, при цьому товщина пакета повинна становити 14 мм. Для сигналізатора придатний будь-який динамік потуж- ністю 0,25—1 Вт. Розміри його мають бути, звичайно, як- найменші. Конденсатор С2 у схемі сигналізатора призначений для того, щоб висихання батареї не впливало на самозбудження. Якщо батарею взято добру, то цього конденсатора можна зовсім не ставити. Описаний сигналізатор дуже простий за схемою та будо- вою і працює надійно. Є у нього, правда, невеличка вада: звучання його хоч і приємне, але монотонне. Це й зрозуміло, адже його генератор виробляє сигнал лише однієї частоти. Значно поліпшити звучання можна, якщо застосувати ба- гатотональний генератор сигналу. Схему такого сигналіза- тора наведено на рис. 81. Як видно з рисунка, це не звичайна принципова схема, за якою можна скласти весь прилад. На схемі, наведеній на рисунку, зображені ніби окремі блоки приладу для того, щоб можна було пояснити принцип його роботи. З цієї причини такі схеми називають блок-схемами. Як видно із наведеної блок-схеми багатотонального сигна- лізатора, він складається із п’яти основних блоків: генера- тора керуючої частоти ГКЧ, подільника частоти із схемою керування ПЧ, керуючого генератора тону КГТ, підсилю- вача звукової частоти П9Ч і гучномовця В. Генератор керуючої частоти при поданні на нього жив- лення виробляє сигнал у вигляді змінного струму визначеної частоти. Цей сигнал подається на подільник частоти, в яко- му ця частота ділиться начетверо. В цьому блоці встанов- лені пристрої, які називаються трігерами; кожний із них вмикає або вимикає свій резистор. Ці резистори і складають схему керування. Внаслідок сумісної роботи подільника частоти і схеми керування циклічно змінюється загальний вихідний опір блока ПЧ, що приводить ось до чого: частота сигналу, вироблюваного блоком КГТ. починає змінюватися у відповідності з величиною цього вихідного опору. Вироблений блоком КГТ сигнал подається на підсилювач звукової частоти, до виходу якого і підминається підсилювач. При вмиканні такого багатотонального сигналізатора, тобто при натисканні кнопки, із гучномовця чутно мелодій- 118
Рис. 82. Принципова схема багатотонального генератора. не звучання із звуків різної тональності. При цьому чергу- вання звуків і їх тональність можна встановити за бажан- ням конструктора і легко змінювати в будь-який момент. Повна принципова схема багатотонального сигналізатора наведена на рис. 82. Як видно з цієї схеми, прилад складено на двох мікросхемах 01 і 02. Перша мікросхема вміщує чотири підсилювальні каскади 01.1—01.4. Точніше, ці кас- кади не підсилювальні, і називаються вони інверторами, але в нашому випадку вони працюють як підсилювачі. На двох підсилювачах — 01.1 і 01.2 складено генератор керуючої частоти, а третій підсилювач 01.3 служить для підвищення потужності виробленого сигналу. Друга мікросхема 02 складається з двох трігерів, з’єд- наних послідовно. Перший, на вхід 11 якого подається сигнал із ГКЧ, поділяє частоту цього сигналу надвоє, потім сигнал із виходу 8 першого трігера подається на вхід З другого трігера мікросхеми 02. Цей трігер поділяє частоту сигналу ще надвоє. Підімкнуті до входів і виходів трігерів подільника часто- ти діоди VI—У5 і резистори #2—К6 і являють собою схему 119
керування, сумарний опір якої змінюється залежно від стану трігерів мікросхеми 02. Керований генератор струму, складений на транзисторах У6—¥7, видає сигнал, частота якого регулюється блоком ПЧ, оскільки емітер транзистора У6 підімкнутий до цього блока. З блока КГТ сигнал надходить на підсилювач звукової частоти, який складається із четвертого (що лишився неви- користаним) підсилювача першої мікросхеми 01.4 і вихід- ного транзистора У8, у колектор якого ввімкнуто гучномо- вець В. Для регулювання гучності звучання сигналізатора послідовно з гучномовцем увімкнутий змінний резистор ВІЗ. При справних деталях і правильному монтажі сигналіза- тор починає працювати зразу після ввімкнення. В процесі наладки треба лише підібрати опір резистора В7 для стійкої роботи тонального генератора. Величина цього опору зале- жить від статичного коефіцієнта підсилення транзисторів У6 і У7. Практичний опір резистора В7 може знаходитись у діапазоні від 5,1 до 33 кОм. При відсутності мікросхем вказаних типів їх можна за- мінити відповідно К155ЛАЗ на КІЗЗЛАЗ і К155ТК2 на К133ТК2. Правда, така заміна не дуже бажана, оскільки мікросхеми серії 133 значно складніше монтувати на платах. Транзистори КТ315Г можна замінити будь-якими типу: КТ301, КТ315, КТ312, слідкуючи лише за тим, щоб їх ста- тичний коефіцієнт підсилення за струмом був не меншим, ніж у КТ315Г. Замість транзистора МП40 можна з успіхом використати транзистори МП41, МП41А, МП42Б, МП26Б та ін. Діоди можна застосовувати будь-які із серії Д9. Крім того, можна встановити і Д220, Д223. Ні в якому разі не можна застосовувати потужних силових діодів, таких, як Д226 і подібних. Гучномовець для багатотонального сигналізатора треба взяти потужністю 0,25—1,0 Вт з опором котушки 8—10 Ом. Цілком підійдуть динамічні головки типів 0,25 ГД-1, 0,25 ГД-2, 0,5 ГД-17, 0,5 ГД-21 та ін. (див. таблицю 12 у шостому розділі книги). Наладка багатотонального сигналізатора зводиться до ви- бору мелодії зміною опору резисторів В2—В6. При цьому регулюванні доцільно спочатку тимчасово встановити змінні резистори опором 15—22 кОм, підігнати мелодію, а потім замінити їх постійними опорами потрібного номіналу. Темп виконання мелодії встановлюється зміною ємності СІ (грубо) і величини опору В1 (плавно). Однак тонку 120
Рис. 83. З’єднання мікросхем. підгонку слід вести дуже обережно: при значних відхилен- нях опору резистора від наведеного на схемі може статися зрив генерації. У всякому разі величина опору резистора повинна перебувати в межах 270... 510 Ом. З метою полегшення монтажу мікросхем на рис. 83 наве- дено схему монтажних з’єднань, які необхідно виконати. Живлення нашого сигналізатора найкраще здійснювати від батареї 3336 (для кишенькового ліхтаря). Батареї мен- шої потужності — наприклад, складені із елементів 316 — занадто швидко розряджаються, а батареї більшої потуж- ності висохнуть раніш, ніж настане їх електричне розря- дження. Ще один цікавий двотональний сигналізатор можна склас- ти на двох мікросхемах і одному транзисторі. Блок-схему цього приладу показано на рис. 84. Він складається з двох генераторів струму ГТ1 і ГТ2, які почергово підминаються до входу підсилювача звукової частоти. Перемикання їх здійснюється генератором перемикаючої частоти ГПЧ. Повну принципову схему сигналізатора подано на рис. 85. Як видно із цієї схеми, блок ГПЧ складається із трьох під- силюючих елементів (інверторів) першої мікросхеми: 01.1, Рис. 84. Блок-схема двото- нального сигналізатора.
Рпс. 85. Принципова схема двотонального сигналізатора. до вив. 14 В до вив. 70 01.2 і 01.3. Вони охоплені позитивним зворотним зв’язком за допомогою конденсатора СІ, що створює в цій системі генерацію прямокутних коливань із частотою близько 0,6...0,8 Гц. Перший генератор тональної частоти ГТ1 складено ін- верторами 01.4, 02.2 і 02.3. Позитивний зворотний зв’язок у ньому, необхідний для збудження коливань, встановлює- ться конденсатором С2 і резистором К2. При наведених номіналах ємності й опору частота коливань дорівнює при- близно 600 Гц. Другий генератор ГТ2 складається із мікросхем 02.1, 02.2 і 02.4. Позитивний зворотний зв’язок забезпечується конденсатором СЗ і резистороїм /?5. При наведених номіна- лах його частота становить близько 1 кГц. Цікавою особливістю цього приладу є те, що в ньому ви- користовуються деякі принципи побудови сучасної обчис- лювальної апаратури. Це стосується інверторів 01.4 і 02.1. Із принципової схеми видно, що ці елементи мають по два входи і по одному виходу. І найцікавіше те, що на ви- ході такого інвертора з’являється потрібний сигнал лише в тому випадку, якщо на обидва входи подана позитивна напруга. Якщо ж хоч на одному із входів є нульовий по- тенціал, то незалежно від того, який потенціал буде на дру- гому вході, на виході схеми сигналу не буде. Таким чином, цей двовходовий інвертор «проводить струм» лише при на- явності позитивних сигналів па першому і на другому вхо- дах. Така схема зветься схемою співпадапня, або схемою «И». Це одна із найбільш поширених в обчислювальній техніці схем. Так ось 01.4 і 02.1 і виявляються такими схемами «И»« Ш
А тепер звернемося до принципової схеми двотонального сигналізатора. Генератор перемикаючої частоти виробляє змінну напругу прямокутної форми. При цьому на його виході (вивід 11 мікросхеми 01) з’являється або позитивна, або нульова напруга. Але цей вихід з’єднано з одним із входів схеми «И» 01.4, ввімкненої в схему генератора то- нальної частоти ГТ1. Отже, в той момент, коли на виході ГПЧ напруги нема, цей нульовий потенціал подається і на вхід 9 схеми «И» І)1.4. В цей момент схема заперта, і зво- ротний зв’язок з виходу 11 схеми 02.3, необхідний для ро- боти генератора, розірвано інвертором 01.4. Генератор ГТ1 в цей момент не працює. Коли ж у наступний півперіод роботи генератора ГПЧ на вхід 9 01.4 подається позитивний керуючий потенціал, 01.4 починає проводити струм, сигнал позитивного зворот- ного зв’язку з виходу 11 схеми 02.3 проходить через 01.4, попадає на вхід 4 схеми 02.2, і ГТ1 починає працювати. Сигнал із нього через резистор #2 подається на ПЗЧ, вико- наний на транзисторі VI, і в гучномовці В ми почуємо звук визначеної тональності (частотою близько 600 Гц). Генератор перемикаючої частоти на виході 6 схеми 01.2 має сигнал, полярність якого протилежна полярності сигна- лу на виході 11 01.3. Коли на одному із цих виходів сигнал позитивний — на другому величина його дорівнює нулю. Отже, входи двох схем «И» 01.4 і 02.1 відкриваються по черзі з частотою, визначеною частотою ГПЧ. А це означає, що в момент, коли працює генератор ГТ1, відмикається генератор ГТ2, складений на схемах 02.1, 02.2 і 02.4, і на- впаки. Таким чином і відбувається почергове вмикання двох генераторів струму, а в гучномовці чутно приємно пере- ливисту трель. Підібрати тональність звучання можна зміною ємності конденсаторів С2 й СЗ і величин опорів резисторів #2 і КЗ. При цьому регулюванні доцільно зменшити частоту пере- микання генераторів. Для цього треба паралельно конден- сатору СІ тимчасово підімкнути електролітичний конденса- тор ємністю 2000—4000 мкФ. Замість мікросхеми К155ЛАЗ можна застосувати мікро- схеми КІЗЗЛАЗ або К158ЛАЗ. Замість наведеного на схемі транзистора можна використати також транзистори КТ604, КТ605 і КТ608 з будь-якими літерними індексами. Описаний вище двотональний сигналізатор цікавий тим, що в ньому добором ємності конденсатора і опору рези- стора можна встановити потрібний тон звучання гучномов- ця. При цьому діапазон вибору тональності дуже широкий. 123
Рис. 86. Електромузичний інструмент на одній мікро- схемі. Цією особливістю можна скористатися для побудови простого електромузичного інструменту, або, як часто кажуть, ЕМІ. Принципову схему такого ЕМІ зображено на рис. 86. Як бачимо, вона багато в чому нагадує принципову схему гене- ратора перемикаючої частоти двотонального сигналізатора. Зміна тону генератора здійснюється зміною опору в колі зворотного зв’язку між виходом третього інвертора і входом першого. Ця зміна виконується доторканням щупа до по- трібної пластинки клавіатури, внаслідок чого в коло зворот- ного зв’язку вмикається один із резисторів /?7... Р24, вели- чина опору яких підібрана таким чином, що в гучномовці з’являється звук потрібного тону. Музичний діапазон на- шого ЕМІ простягається від «до» першої октави до «сі» другої, тобто від частоти 260 Гц до частоти 988 Гц. Цього цілком достатньо для виконання багатьох нескладних ме- лодій. За підсилювача в описаному ЕМІ використовується один із чотирьох інвенторів мікросхеми К155ЛАЗ або КІЗЗЛАЗ. Гучність звучання в цьому випадку невелика, але її можна значно підняти, якщо на виході використати підсилювач по- тужності на одному транзисторі, як це зроблено в схемі двотонального сигналізатора. Найбільш трудомісткою частиною ЕМІ є його клавіатура, її треба викопати з фольгового склотекстоліту або гети- 124
наксу. Ширину білих основних «клавіш» доцільно прийняти рівною 10 мм, а чорних — 6 мм. Розмір всієї клавіатури становить 40X140 мм. Після по- значення положення білих і чорних «клавіш» треба різаком, зробленим із ножівочного полотна, прорізати канавки для того, щоб ізолювати їх одну від одної. Після цього білі «клавіші» треба ретельно залудити, щоб вони відрізнялись від чорних. Трансформатор і гучномовець можна взяти від будь-якого малогабаритного радіоприймача. Добре підійдуть, напри- клад, трансформатор ТВ-12 і гучномовець 0,1 ГД-6. Особливу увагу слід приділити вибору типу конденсатора СІ. Він повинен мати мінімальний струм витоку. Найкраще взяти конденсатор типу К53-14 або К53-1. При цьому слід мати на увазі, що перед встановленням конденсатора в ЕМІ його треба добре відформувати. Для цього конденсатор під- минають до батареї напругою 4,5—9 В при обов’язковому узгодженні полярності. В цьому положенні конденсатор залишають на 2—3 години. Лише після цього струм витоку конденсатора буде мінімальним. Щуп найкраще зробити з кулькової ручки, уставивши замість стержня товстий луджений мідний провід. Після того, як наш ЕМІ змонтовано, можна починати його «настройку». Для цього підминають батарею живлення типу 3336Л або «Рубин». Необхідно лише врахувати, що батарея повинна бути свіжою. Цю перевірку можна зроби- ти шляхом вимірювання струму короткого замикання. При такій перевірці батарею підминають до універсального ви- мірювального приладу, ввімкненого на вимірювання струму на межі 3... 6 А. При короткочасному підминанні батареї прилад повинен показати силу струму не менш як 1 А. Якщо струм короткого замикання менший за вказаний — батарея не годиться. Після підминання справної батареї торкаємося щупом першої «клавіші» і підбираємо резистор за тоном зву- чання. Для набору тональності звучання краще за все ско- ристатися фортепіано або іншим музичниїм інструментом стабільного звучання, наприклад, баяном. Орієнтовно величина опору резистора К1 дорівнює 1,8 кОм, але вона дуже залежить від того, наскільки відрізняється ємність конденсатора СІ від номінальної (а ця різниця може досягати 50%). При настроюванні ЕМІ треба мати на увазі, що у більшості випадків не можна підібрати один відповід- ний резистор. Частіше його треба складати із двох і навіть трьох резисторів. При виборі тональності може знадобитися 125
Рис. 87. Монтажна схема ЕМІ. метод підгонки опору, яким користуються при підгонці ре- жимів роботи транзисторів. Тільки в цьому разі на місце резистора, який треба підігнати, необхідно ввімкнути лан- цюжок із постійного резистора опором 330...430 Ом і змін- ного резистора опором 1...1,5 кОм. Після встановлення по- трібного струму цей ланцюжок випаюється, його опір вимі- рюється і підбирається відповідний постійний резистор. Наш ЕМ1 відзначається великою простотою і не може, звичайно, претендувати на дуже високу якість звучання, але він демонструє можливість електроніки в створенні на її базі музичних інструментів. Такі ЕМІ набули в сучасний період дуже великого поширення. Ці інструменти відзна- чаються великою ємністю (в їхніх схемах працюють сотні й тисячі транзисторів і мікросхем). їх застосування дозво- ляє отримати такі складні звукові ефекти, які недосяжні для звичайних класичних музичних інструментів. Часто один сучасний ЕМІ може звучати і як скрипка, і як орган, і як фортепіано. В його можливостях не лише імітація практично всіх оркестрових музичних інструментів. Дуже часто такий ЕМІ може замінити цілий оркестр. Якщо ви захоплюєтесь фотографією, то добре знаєте, яку незручність становить усний відлік секунд під час друку- вання фотознімків. Мимовільна зміна темпу відліку призво- дить до помилок і псування фотопаперу, не кажучи вже про те, що домогтися рівномірного відліку часу в такий спосіб досить важко. Тому дуже зручно застосувати для цього спеціальне реле часу. Такі реле є у продажу, але 126
кожен аматор середньої кваліфікації зможе сам скласти добре реле часу з наявних деталей. Реле часу, складене на двох транзисторах за схемою рис. 88, досить просте будовою і зручне в експлуатації. Основу його становить електромагнітне реле К1. Один із варіантів виконання цього реле наведено на рис. 89. Це реле клапанного типу. В ньому на циліндричному стальному осерді розміщена котушка 1 з великою кількістю витків, намотана тонким ізольованим проводом. Осердя запресоване в ярмо 5, на верхньому кінці якого розміщується якір 2, що може обертатися навколо своєї точки кріплення. Якщо струм протікає через котушку реле, якір притя- гується до осердя, тобто він повернеться проти стрілки го- динника і своїм ізольованим виступом натисне на середній контакт, який відійде від лівого контакту і з’єднається з правим контактом групи. Таким чином, вмикання струму в обмотку котушки реле зумовлює перемикання його кон- тактів. Контактні системи в електромагнітних реле можуть бути трьох типів. Перший — нор- мально розімкнеш, тобто розім- кнеш в тому разі, коли реле знеструмлене і якір не при- тягнений. Такі контакти на рис. 89 позначено цифрою 7. Другий тип контактів — нор- мально замкнені. Зрозуміло, що вони будуть у замкненому ста- ні тоді, коли обмоткою реле не проходить струм, і розмика- ються при вмиканні реле. Ці Рпс. 89. Конструкція і схема електромагнітного роле» 127
контакти на рис. 89 позначено цифрою 2. І третій тип кон- тактів — перемикальні, позначені цифрою 3. Цілком ясно, що в знеструмленому стані їх середній (перекидний) кон- такт замкнений з одним із двох стаціонарних контактів, а в увімкненому реле він замикається з іншим. В одному реле може бути багато груп контактів усіх трьох типів. У цьому разі на схемі контакти розміщують будь-де, але біля них мають стояти позначення, що вказують, до якого реле вони належать. Коли ж у схемі застосовано тіль- ки одне електромагнітне реле, то контактні групи позна- чають цифрами. Ми ознайомилися з роботою реле тільки одного, так зва- ного клапанного типу. Однак промисловість випускає дуже багато електромагнітних реле найрізноманітніших типів. Робота їх у всьому схожа на роботу реле клапанного типу. Звернемося знову до принципової схеми реле часу, при- значеного для фотодрукування. Принцип формування не- обхідного інтервалу часу засновано на застосуванні ВС лан- цюжка. При підминанні такого ланцюжка, складеного із з’єднаних послідовно конденсатора і резистора, до джерела постійного струму, починається зарядження конденсатора. Напруга на ньому зростає, причому швидкість цього зро- стання залежить від величини опору резистора і величини ємності конденсатора. Чим більші опір і ємність — тим по- вільніше зростає напруга. На нашій схемі для формування необхідного інтервалу часу служить ланцюжок, який складається із резисторів НІ, В2 та конденсатора СІ. Для забезпечення надійної роботи реле напруга на цьому ланцюжкові стабілізується діодами VI і У2. Ще два стабілітрони ввімкнені в емітерні кола обох тран- зисторів. Ці стабілітрони підібрано таким чином, що напру- га стабілізації (пробою) стабілітрона в емітері транзистора УЗ менша на 2—2,5 В за напругу пробою стабілітрона, що стоїть в емітері транзистора У6. Після вмикання мережного вимикача подається напруга на згладжувальний конденсатор фільтра, та електромагнітне реле К1 не спрацьовує, бо кнопка 81 і контакти К1.2 розім- кнеш. Тепер спробуємо натиснути кнопку запуску 81. Оскільки на конденсаторі СІ напруги не було, то зрозуміло, що тран- зистор УЗ буде запертий і струму не проводитиме. Інакше вестиме себе транзистор У6. Його базове коло дістав значне зміщення через резистор В4, транзистор відкривається, і реле К1 спрацьовує. Контакт К1.3 вмикав лампу збіль- 128
шувача, контакт К1.2 блокує кнопку 81, і якщо тепер її відпустити, то реле залишиться в опрацьованому стані. Контакт К1.1 розмикає розрядне коло конденсатора СІ, і останній починає заряджатися через резистори НІ і В2, увімкнені послідовно. Заряджання конденсатора триває доти, доки напруга на базі транзистора УЗ не зрівняється з напругою пробою ста- білітрона У4. Як тільки це станеться, на базу транзистора УЗ буде подано струм зміщення, і він відкриється. А це означає, що опір його ділянки емітер-колектор різко впаде, і струм почне проходити через коло У4-УЗ-Н4. При цьому падіння напруги на транзисторі УЗ становитиме всього 0,2—0,3 5. Якщо тепер пригадати, що напруга стабілізації У4, то стане зрозуміло, що на ділянку база-емітер другого транзистора буде подано запірну напругу 1,7—1,8 В, і він закриється. Струм у його колекторному колі припиниться, і реле К1 відпустить свій якір, контакти К1.3 розмикаються, і лампа збільшувача гасне. Контакти К1.2 розмикаються, знеструмлюють усю схему, а контакти К1.1, замикаючись, розряджають конденсатор СІ на резистор /?5. Реле часу по- вернулось у вихідний стан. Транзисторне реле часу відрізняється своєю економіч- ністю і цілковитою безпекою, оскільки напруга на схемі реле не перевищує 25 В. Правда, воно дещо складніше у ви- готовленні. Однак переваги такого реле часу значно пере- кривають додаткові затрати праці, пов’язані з ускладнен- ням схеми. Для транзисторного реле часу придатні електромагнітні реле будь-якого типу, що мають струм спрацьовування ЗО— 40 мА. Але при цьому падіння напруги на реле не повинно перевищувати 10—12 В, Отже, до реле ставляться досить жорсткі вимоги щодо економічності. Такі вимоги задоволь- няють, наприклад, реле типу РЗС-6 або РЗС-22. Слід мати на увазі, що реле типу РЗС-6 треба взяти з паспортами РФ0.452.105, РФО.452.114 і РФО.452.115. Реле типу РЗС-22 підходять із паспортами РФ4.500.129, РФ4.500.131 і РФ4.500.225. Номери паспортів зазначені на корпусі реле, де наведено також його схему. Деякі реле мають усього дві групи перемикаючих кон- тактів, що недостатньо для виконання реле часу за схемою рис. 88. Вихід можна знайти в деякій зміні його схеми. Змінена частина схеми наведена на рис. 90. Оскільки оби- два рухомі контакти груп К1.1 та К1.2 з’єднані із загальним проводом, цілком можлива заміна їх одним рухомим кон- тактом перемикаючої групи. Як це зробити — показано на 7 В. Скрябинський 129
Рис. 90. Вмикання переми- кальних контактів реле. 0,12—0,13 мм. Якщо мережа кість витків треба зменшити рис. 90, де наведено частину схеми реле, яка стосується такої переробки. Силовий трансформатор можна виготовити на залізі Ш16 при товщині набору 16 мм. У первинній обмотці, розрахованій на роботу в ме- режі 220 5, повинно бути 4400 витків дроту діаметром має напругу 127 5, то кіль- до 2540, а провід взяти діа- метром 0,16—0,17 мм. У вторинній обмотці — 420 витків проводу діаметром 0,21—0,23 мм. Для первинних обмоток бажано взяти провід марки ПЗВ-2. У всьому іншому схема реле часу зрозуміла і особливих пояснень не потребує. Єдине зауваження — схему можна трохи спростити без особливої шкоди для якості роботи реле. Так, діод У4 із схеми можна вилучити, а емітер тран- зистора УЗ у цьому разі приєднати до точки з’єднання діо- дів VI і У2 (точка «а» на схемі, зображеній на рис. 89). Добираючи діоди У8—VII, слід мати на увазі, що в тран- зисторному реле можуть працювати будь-які діоди типів Д226. Більш того, в цьому реле можна застосувати не лише площинні, а й точкові діоди типів Д9Д і Д9К. Діодів типу Д9 з іншими літерними позначеннями ставити не можна. У схемі реле часу застосовано зарядний конденсатор єм- ністю 500 мкФ. Коли складати ємність із паперових кон- денсаторів, то розміри цієї конденсаторної батареї вияви- лися б дуже великими, а звідси й саме реле було б непри- пустимо велике й важке. На щастя, в даному разі можна застосувати електролітичний конденсатор, оскільки заряд- ний резистор вибрано з досить низьким опором і невелике витікання в конденсаторі не позначиться на роботі реле. Найкраще взяти конденсатор типу ЗТО або ЗГЦ. Вони ха- рактеризуються дуже малими струмами витікання. Транзисторне реле монтують у невеликій коробочці з ізо- ляційного матеріалу. А що габаритні розміри деталей реле незначні, то його можна змонтувати навіть під дошкою (столиком) збільшувача. В цьому разі вийде чудовий авто- матизований фотозбільшувач. Ще зовсім недавно — а в сільській місцевості можливо й тепер — звичайна квартирна електрична проводка роби- лась на фарфорових роликах. Де вона проходить, які вими- 130
Уіа КЙїїії У2 МП115 99 22К 96 92 750 95 510 УЗ МП25 915Ю зі/ МП266 СІ 10,0*108 9В В1 681 Рис. 91. Схема транзисторного шукача прихованої проводки. качі або розетки поставлені, де розміщені — відразу видко. І ремонт такої проводки простий, і працює вона надійно. Але от лихо — електрична проводка на роликах не дуже красива. З цієї (і не лише з цієї) причини зараз робиться, в основному, не відкрита, а прихована проводка. При тако- му монтажі всі проводи ховаються під штукатурку або панелі. Красиво-то красиво, але що робити, як треба повісити на стіну картину або килим? Де проходять проводи — вже забули (а може, й не знали). Де можна забити цвях, щоб не пошкодити проводки, вже невідомо. Було б бажано в цьо- му випадку мати такий прилад, який міг би визначити, де проходить ця сама прихована проводка. Виявляється, і це нескладно зробити за допомогою простої саморобної транзисторної апаратури. Навіть і апаратурою важко назвати нескладні прилади з використанням напів- провідникових тріодів і мікросхем. Нижче ми наводимо схеми двох шукачів прихованої проводки, що працюють за прин- ципом фіксації електричного поля цієї проводки. Принципова схема першого шукача наведена па рис. 91. Працює він із датчиком електричного поля, який викопано у вигляді мідної або алюмінієвої фольги, наклеєної на зов- нішню поверхню пластмасового корпусу шукача. Сам же корпус можна зробити, наприклад, із звичайної пластмасо- вої коробки для мила, в якій розміщуються і деталі приладу, і джерело живлення, за яке найкраще використати батарею «Крона». Робота приладу грунтується на «уловлюванні» електрич- ного поля, що наявне близько від провідників, на котрі 1* 131
подано напругу. Таке електричне поле може бути зловлене лише винятково чутливим датчиком» за який у нас правйть наклеєна фольга разом із пристроєм високоомпого входу перетворювача. Сигнал, одержаний від зовнішнього датчика і перетворе- ний польовим транзистором V/, надходить на вхід підси- лювача па трьох транзисторах У2, УЗ і У4. Після підсилен- ня його в цьому звичайному підсилювачі звукової частоти сигнал подається на телефон В1. Таким чином дуже легко визначити трасу електричної проводки за зміненпям гучності звучання телефону В1, від- шукуючи положення проводів за максимумом гучності в телефоні. Все це було б дуже просто, якщо в квартирі, крім про- водки, не було інших джерел електричного поля. А в на- ших сучасних квартирах таких джерел багато. З цієї при- чини найкраще зробити наш прилад так, щоб можна було якось відстроїтись від сигналів, що заважають. Найпростіше зробити таке відстроювання за рівнем сигна- лу, одержаного від датчика. Насправді, в сигналі, який маємо від датчика, наявна корисна складова, котру потрібно виявити і використати за призначенням. А окрім цієї корисної є і не потрібні для роботи приладу сигнали, або, як їх називають, «фон». Зви- чайно цей фон набагато менший від корисного сигналу. Саме за цією ознакою, за рівнем, і можна розподілити ко- рисний сигнал і фон. Для такого розподілу за рівнем корисного сигналу і фону править порогова схема на транзисторах У2, УЗ, У4. На перший погляд це звичайний підсилювач звукової ча- стоти. Але з виходу підсилювача, тобто з емітера транзи- стора У4, установлюється резистором В6 напруга на затворі польового транзистора VI. Таким чином регулюється поріг спрацьовування, тобто момент відкривання всього тракту від транзистора VI до вихідного транзистора У4. Резисто- ром Я6 можна регулювати цей поріг спрацьовування в будь- яких межах, тобто встановлюється чутливість такого при- ладу залежно від тих умов, у яких він повинен працювати. При налагодженні приладу необхідно підібрати резистори Я2 і ЯЗ таким чином, щоб при відсутності вхідного сигналу або при незначній його величині транзистор У2 був пов- ністю відкритий, а транзистор УЗ закритий. При цьому напруга на колекторі транзистора УЗ повинна дорівнювати напрузі живлепня схеми, тобто напрузі батареї ОВ1. Прп цьому налагодженні можуть бути корисними відо- 132
Рис. 92. Схема шукача прихованої проводки па мікросхемі. мості про те, що за відсутності вхідного сигналу і в серед- ньому положенні повзунка резистора В6 напруга на витоку польового транзистора повинна бути в межах 0,55—0,7 В. При наближенні ж антени до фазового проводу проводки напруга повинна зменшитись до 0,45—0,50 В. Коли з’явиться напруга на антені датчика, транзистор У2 починає періодично закриватися, що призводить до змінений напруги на вході підсилювача, складеного на транзисторах УЗ—У4. В результаті у телефонах В1 з’являється звук ча- стотою 50 Гц. Резистором В6 можна відрегулювати чутливість схеми таким чином, щоб уловити корисний сигнал при пошуках прихованої проводки на фоні сигналів, що заважають. Прилад, схема якого описана вище, може бути корисним у багатьох випадках. Окремі деталі його підбираються або замінюються за номіналами відповідно до рекомендацій, вміщених у другому розділі пашої книги. Складено прилад на окремих елементах-транзисторах. Однак, ми раніше гово- рили про те, що інтегральні мікросхеми дають змогу значно спростити як сам прилад, так і поліпшити його характери- стики. Чи можливо в цьому випадку використовувати ін- тегральні мікросхеми? На рис. 92 подано принципову схему шукача прихованої проводки, в якій використані не транзистори, а одна мікро- схема. На жаль, на вході все одно доводиться ставити польо- вий транзистор, оскільки необхідно забезпечити високий вхідний опір. У даному разі найкраще застосувати польовий транзистор типу КПЗОЗА. Цей транзистор також виконує 133
роль витокового повторювала, що забезпечує його добре узгодження з ємнісним датчиком. Яких-небудь особливих пояс- Рис. 93. Датчик сигпаліза- нень робота схеми не потребує, тора. оскільки принцип побудови шука- ча пі в чому не змінився. Єдине, що можна додати, так це те, що замість мікросхем типу К123УН1А можна застосувати і мікросхеми серій К118, К122. Але при цьому доведеться збільшити напругу дже- рела живлення до вказаної в паспортах цих мікросхем. Описані вище прилади дають змогу визначити, де про- ходить прихована проводка, а при її обриві — визначити місце пошкодження. За їх допомогою можна знайти ава- рійне місце. А ось чи не є «аварійним» місце, де ваші зовсім малень- кі братик чи сестричка зволожили свої пелюшки? їх треба було б негайно змінити, щоб маля не переохолодилося, та от біда — це маля ніяк не сигналізує вчасно про вологі пе- люшки. Тут електроніка може стати в пригоді. Електрон- ний прилад, описаний нижче, подасть сигнал про необхід- ність екстреного втручання в справи маляти. Принцип роботи сигналізатора полягає в тому, що суха і волога тканини зовсім по-різному проводять електричний струм. Суха його майже пе проводить, зате волога — дуже добре. Отже, треба розробити такий прилад, який би за електричним струмом добре розрізняв, де сухо, а де мокро. Такі прилади в електротехніці називають датчиками. У нашому випадку датчиком служить пластинка із фоль- гованого (покритого з одного боку тонкою мідною пластин- кою) склотекстоліту завтовшки 0,5—1,0 мм. Розміри і фор- му цього датчика, який кладеться під суху пелюшку перед укладанням маляти, наведено на рис. 93. Як видно із рисун- ка, це невелика пластинка, на якій знаходяться два елек- троди, ізольовані один від одного канавкою завширшки 1—2 мм. Цю канавку в мідному покритті склотекстоліту можна прорізати різаком, зробленим із ножівочпого полотна. Можна також протравити канавку хімічним способом, як це рекомендується в п’ятому розділі книги. Для того, щоб мідна поверхня електродів датчика не за- лишала слідів па поверхні пелюшок і простирадл, треба всю цю поверхню покрити тонким шаром олова, тобто за- лудити припоєм ПОС-90 або, ще краще, чистим оловом. Після цього покривання датчик промивають спиртом або 134
Рпс. 94. Принципова схема сигналізатора. ацетоном, а потім проточною водою. До його електродів напаюють екранований багатожильний провід марки МГТФЗ або подібної йому. Довжина цього проводу, що з’єднує дат- чик із сигналізатором, не повинна перевищувати 1,5—2 м. Схему електронного сигналізатора подано на рис. 94, а для пояснення принципу роботи всього приладу звернемося до блок-схеми, наведеної па рис. 95. Ця схема дуже проста: сигнал від датчика надходить на ключовий пристрій, який може при необхідності, тобто при подачі сигналу від дат- чика, ввімкнути генератор тональної частоти ГТЧ, після чого в телефоні В1 з’являється звук. Повернемося тепер до принципової схеми. Тут у ключо- вому пристрої працює транзистор VI. Якщо сигнал із дат- чика не надходить (датчик сухий), то транзистор VI закри- тий, і з позитивного полюса батареї живлення не надходить на генератор тональної частоти, виготовлений на транзисто- рах V2 і V3. Телефон В1 мовчить, а весь прилад не спожи- ває енергії від батареї. Але ось трапилась «аварія». Пелюшки у нашого маляти стали мокрими. Тепер через датчик і резистор негативна напруга батареї подається на базу транзистора VI, він від- кривається і подає живлення па генератор тональної часто- ти. Генератор починає працювати, в телефоні з’являється звук, який нагадує нявкання кошеняти. Отже, час приді- лити увагу маляті. Тепер поговоримо про деталі і конструкцію нашого сигна- лізатора. Перш за все про клю- човий транзистор VI, від якого залежить чіткість спрацьову- вання приладу. Замість паведе- п пг 1 . Рис. 95. Блок-схема спгпаліза- ного на схемі транзистора ТОра 135
можна застосувати будь-який малопотужний кремнієвий транзистор серій КТ104 або КТ203. Важливо, щоб він мав мінімальний зворотний струм колектора. Його статичний коефіцієнт передачі повинен бути не менш як ЗО. Транзистори генератора тональної частоти можна піді- брати за рекомендаціями, наведеними в шостому розділі книги. Головна вимога — статичний коефіцієнт передачі струму повинен бути не менш як ЗО. Тут будуть добре працювати транзистори МП41А, МП42А і т. п. Як акустичний випромінювач можна використати теле- фони ТЛЧ або ЇМЧ. Може підійти також телефон, опір якого знаходиться в межах 40...75 Ом, Батарея живлення — найкраще «Крона». Можна поміти- ти, що в нашому приладі відсутній вимикач живлення. Це зроблено не випадково. При сухому датчику ключ на тран- зисторі ТІ закритий, і схема споживає незначний струм, який майже не впливає на розрядження батареї: отже, не- обхідності в окремому вимикачі немає. Майже всі саморобки, описані в нашій книзі, побудовані на транзисторах. У будь-якому випадку зазначається тип транзистора або можливість його заміни транзистором ін- шого типу. При цьому основною ознакою можливості заміни є статичний коефіцієнт передачі струму ВСт. У спеціальній літературі зазначається або мінімальне значення цього кое- фіцієнта, або можливий діапазон його зміни. Якщо звер- нутися до таблиць, наведених в останньому розділі нашої книги, то можна з’ясувати, що у реальних транзисторів цей діапазон досить широкий. Саме з цієї причини часто буває необхідним не лише перевірити транзистор на його праце- здатність, як це рекомендовано в п’ятому розділі книги, а й виміряти цей самий коефіцієнт передачі струму. Зробити всі необхідні випробовування транзистора легко за допомогою спеціальних приладів. Проте для широкого кола аматорів такі прилади поки що недосяжні. Та жури- тися не варто. Можна, виявляється, обійтись достатньо простими способами вимірювання статичного коефіцієнта передачі струму транзистора. Для цього слід скористатися нескладними випробувачами. Схему такого простого випробувача транзисторів наве- дено на рис. 96. Його можна скласти дуже швидко з наяв- них під рукою деталей. Він дає змогу визначити як /Кз, так і коефіцієнт підсилення ВСт. Випробувач призначений для роботи з багатограпичним міліамперметром. У положенні перемикача «1» випробувач вимірює зворот- 136
пий струм колекторного перехо- ду. При цьому міліамперметр до- водиться перемикати на найчут- ливішу межу за струмом, бо в справного малопотужного транзи- стора 7кз становить усього кілька мікроамперів. Перед вимірюванням коефіцієн- та підсилення треба встановити у базовому колі струм, сила якого дорівнювала б 50 або 100 мкА. Для цього міліамперметр переми- кають у коло бази на місце, по- значене хрещиком, і встановлю- ють потрібний струм. Якщо ви- пробовують транзистори з велики- ми коефіцієнтами підсилення, на- приклад МП41А або МП42Б, то силу струму за допомогою рези- стора ІЇ2 встановлюють 50 мкА. Коли ж сподіваний коефі- цієнт підсилення не перевищує ЗО, то силу струму в базово- му колі встановлюють 100 мкА. Після цього міліамперметр перемикають у колекторне коло транзистора, тобто віднов- люють схему, що на рис. 96. Тепер лишається перевести перемикач у положення «2» і виміряти силу колекторного струму. При цьому коефіцієнт підсилення визначають за формулою: Якщо, наприклад, під час випробувань базовий струм становив 100 мкА, а сила колекторного струму дорівнювала 3,5 мА, то коефіцієнт підсилення ^ст“Пдюоїл Простий випробувач, схему якого подано вище, придат- ний для випробування транзисторів р-п-р. А щоб можна було випробувати і транзистори п-р-п, наприклад, типу МП38Б, треба перемкнути полярність батареї і міліампер- метра. В усьому іншому випробування нічим не відрізня- ється від описаного. Працюючи з випробувачем транзисторів за схемою, по- даною на рис. 96, треба мати на увазі, що транзистор, перш ніж підімкнути його до випробувача, обов’язково слід 137
перевірити способом омметра, як це описано в п’ятому розділі книги, на відсутність замикань між електродами. Інакше можна спалити міліамперметр. Коли ж випробовують висо- кочастотні транзистори, яких не можна випробувати ом- метром, то треба спершу між колекторним виводом тран- зистора і затискачем «К» випробувача ввімкнути постійний резистор опором 100 Ом, а маліамперметр установити на межу вимірювання 100 мА. Якщо перемикач буде в поло- женні «2» і міліамперметр показуватиме силу струму близь- ко 45 мА, то транзистор пробитий. Коли ж міліамперметр показує силу струму менше як 20 мА, то резистор, увімк- нений між випробувачем і транзистором, забирають і про- водять вимірювання звичайним способом. На рис. 97 маємо схему випробувальної приставки до ампервольтметра, яка відзначається більшою універсальні- стю. За допомогою такої приставки можна випробовувати транзистори типу р-п-р і п-р-п у п’яти режимах по базово- му струму, що дає змогу охопити не лише малопотужні транзистори, а й транзистори середньої і великої потуж- ності. Міліамперметр у цій приставці не може вийти з ладу, оскільки він захищений резисторами, які замикаються кнопкою лише на момент вимірювання, тобто в момент, коли вже визначено відсутність замикання між електро- дами транзистора. Приставка має чотири затискачі для підминання тран- зисторів, які випробовують. Зроблено це з метою спрощен- ня роботи, бо високочастотні транзистори мають цоколівку відмінну від цоколівки низькочастотних, і під час випро- бування доводиться згинати їх виводи, що нерідко призво- дить до замикання між електродами й виходу з ладу тран- зистора. Струм бази установлюють таких величин: 10 мкА, 50 мкА, 100 мкА, 500 мкА і 1 мА. Встановлюють цей струм під час експлуатації приладу перемикачем 82. При цьому коло вимірювального приладу шунтується резисторами —ЯЗ, розрахованими па те, що при базових струмах, які дорівнюють 10 і 50 мкА, міліамперметр вимірює силу стру- му до 2 мА\ при базових струмах 100 і 500 мкА — силу струму до 20 мА\ при базовому струмі 1 мА міліамперметр вимірює силу струму до 100 мА. Це дає змогу в першому положенні перемикача 82 вимірювати коефіцієнт підсилен- ня в межах від 10 до 40. Третє положення перемикача, в якому установлюється базовий струм 100 мкА, призначене для випробування як 138
N ІїнхА X Рис. 97. Схема приставки для випробування транзисторів.
малопотужних, так і транзисторів середньої потужності. Оскільки міліамперметр вмикається на границю вимірю- вання 20 мА, то максимальний коефіцієнт підсилення, який можна виміряти в третьому положенні перемикача, стано- вить 200. Четверте і п’яте положення перемикача призначені для випробувань транзисторів середньої і великої потужності. В четвертому положенні, коли базовий струм дорівнює 500 мкА, випробовують транзистори з коефіцієнтом підси- лення до 40, а в п’ятому положенні, яке забезпечує струм бази 1 мА, можна вимірювати коефіцієнт підсилення в діа- пазоні від 10 до 100. Прилад наш захищений від перевантажень, що можуть виникнути у випадку пробитого транзистора. Для цього в коло колектора введено резистори —В6, що обмежують силу струму навіть при пробитому транзисторі до при- пустимої величини, яка не зіпсує приладу. Ці резистори вимикають у момент вимірювання натисканням кнопки. Резистори /?7—ВИ задають потрібні струми бази при різних режимах роботи. Призначення перемикача 81 ціл- ком зрозуміле: він дає змогу в одному положенні визначити зворотний струм колекторного переходу 7кз, а в другому — виміряти коефіцієнт підсилення. Здвоєний перемикач 83 призначений для випробування транзисторів обох провідностей. Його зроблено з двох окре- мих подвійних перемикачів, з’єднаних разом. Можна за- стосувати й один галетний перемикач типу 2П4Н. Живиться випробувач транзисторів від мережі змінного струму. Однак він може працювати й на батареях. Для цього випрямляч від’єднують у точках, позначених літера- ми «а» і «б», а замість нього вмикають батарею напругою 9 В, Таку батарею можна скласти з двох батарей для ки- шенькового ліхтаря, з’єднавши їх послідовно, або з шести елементів типу «373», також з’єднаних послідовно. Щоб зміна напруги в мережі не впливала на точність вимірювання, джерело живлення стабілізовано. Складено стабілізатор на транзисторі типу П213 і стабілітроні Д814А. Напругу стабілізації вибрано рівною 8 В. Схема випрям- ляча звичайна і пояснень не потребує. Для того, щоб прилад забезпечував добру точність ви- мірювань, його резистори треба старанно підігнати за да- ними їх опорів, зазначеними в схемі. Точність підгонки не повинна бути нижче 2—3%. Для цього підганяти рези- стори треба на мосту постійного струму. При цьому засто- совують послідовне і паралельне з’єднання резисторів для 140
досягнення заданого номіналу. Резистори В2 і найкра- ще застосувати дротяні, хоч цілком можливо скористатися резисторами типів УЛИ, УЛМ або БЛП. Окремо слід поговорити про підбір опорного стабілізую- чого елемента VI. Ці опорні діоди Д814А, або, як їх часто називають, стабілітрони, випускаються на напругу стабілі- зації 8 В. Проте в одній і тій самій партії можуть бути діоди з напругами стабілізації від 7 до 8,5 В. X нам по- трібний стабілітрон із напругою 8,1—8,3 В. Може статися, що вибрати стабілітрона з такою напругою не пощастить. Тоді можна скористатись будь-яким стабілітроном Д814А, але в цьому разі доведеться перерахувати номінали рези- сторів у колі задання базового струму, тобто резистори В7—ВИ матимуть номінали, відмінні від зазначених на схемі. Перераховують резистори так. Спершу визначають на- пругу на виході стабілізатора при установленні в нього на- явного діода. Потім визначають поправочний коефіцієнт для перерахунку резисторів. Його можна відшукати за фор- мулою & с та б К~~~ ’ де к — поправочний коефіцієнт, а і7Стаб — напруга стабілі- затора при установленні наявного стабілітрона. Після цього всі номінали резисторів В7—ВИ перемножують па добу- тий коефіцієнт. Хай, наприклад, стабілізатор при встановленні купленого вами стабілітрона Д814А дає на виході напругу 7,35 В. Тоді поправочний коефіцієнт к = ІД = 0,92. о Отже, резистор В7 треба взяти з номіналом В7 = 785 кОм • 0,92 = 732 кОм. Так само перераховують і решту резисторів базового кола. Всі ж інші резистори випробувача перерахунку не потре- бують. Замість стабілітрона типу Д814А можна скористатись стабілітроном типу Д808, що має ті самі характеристики. Як стабілізуючий транзистор можна застосувати не лише зазначений на схемі тип, а й будь-який із серій П214 - П217 або П201—П203. Усі ці транзистори можна ставити без радіаторів. 141
Діоди для випрямляча придатні які завгодно із серій Д226, Д204, Д205. Силовий трансформатор намотують на залізо Ш20, тов- щина пакета якого має становити 20 мм. Первинна обмотка складається з двох секцій: першу секцію з 1600 витків намотують проводом ПЗВ 0,2—0,23, другу секцію, що має 1150 витків, мотають проводом ПЗВ 0,15—0,18. У вторинній обмотці повинно бути 120 витків проводу ПЗВ 0,38—0,44, а в обмотці сигнальної лампочки — 85 витків того ж про- воду. Наша приставка для випробування транзисторів розрахо- вана на роботу з приладом, який розраховано на струм пов- ного відхилення 200 мкА при власному опорі близько 500 Ом. Приведений до цих гнізд приладу опір якраз ста- новить 500 Ом. Коли ж радіоаматор має готовий фабрич- ний універсальний прилад, він легко може пристосувати його до схеми. Необхідно лише, щоб він мав границю вимі- рювання 200 мкА і щоб його опір був менший, ніж 500 Ом. Тоді послідовно з приладом обов’язково вмикають додатко- вий резистор, сума опору якого з опором взятого міліам- перметра повинна точно дорівнювати 500 Ом. Описана вище приставка для випробування транзисторів є добрим приладом для лабораторії аматора. Але може статися, що ви захочете зробити не приставку, а цілісінь- кий випробувач транзисторів. Здійснити це дуже просто. Треба лише вмонтувати у схему постійно мікроамперметр на струм 200 мкА і підігнати до нього додатковий резистор опором 500 Ом, як це було описано вище. Однак при цьому слід мати на увазі, що зміниться шкала множників при визначенні коефіцієнта підсилення. Що ж це таке «шкала множників» і як нею користува- тися? На схемі, поданій на рис. 97, є дві колонки, розмі- щені проти відповідних положень перемикача. Ліва колон- ка показує, яку величину має базовий струм, що проходить досліджуваним транзистором при даному положенні пере- микача. Друга ж колонка, позначена знаком множення, і є шкалою множників. Щоб визначити коефіцієнт підсилення транзистора, покази приладу треба помножити на відповід- ний множник. Якщо, наприклад, під час вимірювання перемикач 82 був у першому положенні, тобто струм бази дорівнював 10 мкА, і в положенні «Вст» перемикача 81 стрілка приладу вста- новилася па поділці 52, то коефіцієнт підсилення дорівнює 104, бо покази приладу треба помножити на 2. Або: якщо стрілка відхилилася на 38 поділок при другому положенні 142
перемикача 82, то коефіцієнт підсилення 5ст — 38 X 0,4 = = 15,2. Шкала множників, наведе- на на рис. 97, розрахована в припущенні, що з пристав- кою буде використано при- лад на струм 200 мА. Л як розрахувати шкалу множни- ків для іншого приладу? Ви- являється, зробити цс дуже легко. Треба тільки подиви- тися, яким числом оцифро- Рпс. 98. Конструкція пристав- ки. вана остання позначка на шкалі міліамперметра застосова- ного приладу і перемножити наведену шкалу множників на 100 .. . відношення , де п — число біля останньої оцифрованої позначки. Якщо застосований прилад має шкалу на 200 мкА (що й буде в тому разі, коли ви побудуєте не приставку, а ви- пробувач), то нова шкала множників матиме вигляд: 1 — 0,2-1-0,2-0,5. Конструктивно приставку або випробувач транзисторів можна викопати по-різпому. Тут радіоаматор може експе- риментувати скільки завгодно. Важливо лиш те, щоб усі затискачі мали чітке маркування, аби виключити можли- вість неправильного вмикання транзистора. Особливо слід бути обережним, випробовуючи високочастотні транзистори. Неправильне вмикання навіть на мить неминуче зіпсує та- кий транзистор. Один із варіантів конструктивного виконання приставки показано на рис. 98. Слід мати на увазі, працюючи з ви- пробувачем, що ніяких перемикань під струмом робити не можна. Порушення цього правила може спричинитися до псування вимірювального приладу. Транзистор підминають до відповідних затискачів лише тоді, коли прилад вимкне- ний. Після цього вибирають режим випробувань, причому починати треба з визначення коефіцієнта підсилення. Цим ви убережете вимірювальний прилад від можливого псу- вання у випадку пробитого транзистора. Отже перемикач 81 ви встановлюєте в положення «2?Ст», перемикач 83 — в положення, яке відповідає типу провід- ності транзистора, а перемикач 82 — в одне з положень відповідно до сподіваного значення коефіцієнта підсилення і потужності транзистора. Так, наприклад, якщо випробо- 143
вують транзистор типу МП40, у якого за довідковими да- ними, вміщеними в останньому розділі книги, кп^фіцієйт підсилення може лежати в межах від 20 до 40, то переми- кач 82 установлюють в положення «/б —50 .мяї4Х0,4». Ко- ли ж випробовують транзистор типу МП42Б, в якого кое- фіцієнт підсилення може сягати 100, то перемикач треба ставити в положення «7б = ІООлпМ Х2». Після встановлення перемикачів у потрібні положення, увімкніть прилад, натисніть кнопки 84 і 85 і запам’ятайте показ стрілки міліамперметра. Помноживши відлік на від- повідний множник, ви дістанете значення коефіцієнта під- силення. Може трапитися, що при ввімкненому вимикачі мережі стрілка міліамперметра одразу ж відхилиться на кінцеву позначку шкали. Якщо це сталося, то ні в якому разі не натискуйте кнопку приладу, бо цим ви зіпсуєте міліампер- метр. Таке відхилення стрілки без натискання кнопки свід- чить або про неправильне вмикання транзистора, або про його несправність, тобто пробій. Коли тепер натиснути кнопку, тобто замкнути обмежувальні резистори Я4—Н6, то через міліамперметр піде струм короткого замикання, і він вийде з ладу. Якщо під час вимірювання коефіцієнта підсилення стріл- ка міліамперметра не відхиляється зовсім, хоч транзистор увімкнений правильно, то цілком можливо, що пробита ділянка емітер-база транзистора. Такий транзистор додат- ково перевіряють омметром, як описано в п’ятому розділі книги. Зрозуміло, що відсутність струму може пояснюватися також і обривом усередині транзистора. Тому, щоб виявити обрив, його обов’язково треба випробувати омметром.
РОЗДІЛ П'ЯТИЙ Корисні поради При монтажі і налагоджуванні радіоелектронних схем у аматора виникає багато задач, які він повинен розв’язу- вати самотужки, погоджуючи з тими умовами і можливо- стями, які у нього є. Деколи він змушений «винаходити велосипед», дістаючи нові відповіді на виниклі питання, в той час, як ці відповіді уже давно є. Відомості, наведені в цьому розділі, будуть корисні кожному аматорові в його роботі. Зрозуміло, що створити довідник, який вміщує рекомен- дації на всі випадки нашого життя, неможливо, але біль- шість порад придадуться у роботі. І в нашій книзі, і взагалі в літературі з прикладної радіоелектроніки можна знайти багато принципових схем різних приладів. На цих схемах наведені типи і номінали вживаних транзисторів, конденсаторів, резисторів і т. іп. Але навіть у тому випадку, коли підібрані усі необхідні деталі, виникає питання про те, де і яким чином розмістити деталі і як змонтувати увесь прилад. На деяких правилах монтажу радіоприймачів ми уже зу- пинялись у третьому розділі. Але там мова була про кон* кретні пристрої. Описати ж способи монтажу кожного при- ладу, звичайно, неможливо. З цієї причини ми розглянемо лише загальні принципи складання і монтажу радіоелек-> тронних приладів. Ще зовсім недавно головним у монтажу було розміщення окремих деталей на загальному шасі і з’єднання їх за до- помогою окремих провідників у відповідності з принципо- вою схемою. Такий монтаж зветься навісним, і застосову- ється він у сучасний період при виготовленні великогаба- ритних виробів. Застосування транзисторів і мікросхем дає змогу різко зменшити не лише розміри самих активних елементів, а й інших деталей — резисторів, конденсаторів і ін. Тепер уже здається недоцільним закріплювати усі деталі поодинці і з’єднувати їх за допомогою провідників. Значно простішим виявився монтаж на друкованих платах. Звичайна друкована плата являє собою пластину, на якій розміщені контактні площадки для монтажу деталей. 145
---- Таким чином монтаж є лише уста- жТД^новленням деталей на потрібних міс- VЖ О віУ г Цях- Приблизний вигляд частини друкованої плати наведено на рис. 99- Оскільки монтаж радіоелектрон- них приладів за допомогою друкова- них плат дуже зручний, ми зупини- мося на цьому питанні детальніше. Рис. 99. Плата з дру- Найкраще для виготовлення дру- кованим монтажем. кованих плат використати фольгова- пий склотекстоліт або гетинакс. Во- ни являють собою ізоляційну основу, вкриту з одного або з двох боків топким провідним шаром мідної фольги. При виготовленні друкованої плати необхідно підібрати усі без винятку деталі і лише після цього починати їх роз- міщення на платі. Справа в тому, що деталі, які мають однакові електричні характеристики, можуть дуже відріз- нятися за розмірами, що викликає ускладнення при мон- тажу. Після добору усіх деталей їх необхідно розмістити на платі таким чином, щоб з’єднувальні смужки фольги були якнайкоротшими. Такий підбір краще проводити на аркуші кальки або міліметрівки. При цьому на папері треба на- креслити контур розміщуваної деталі, визначити точки її кріплення, тобто контактні площадки, і з’єднати ці пло- щадки лініями у відповідності з принциповою схемою. Мо* же статися, що з’єднувальні лінії будуть перетинатися. Це невелика біда. Одну з цих ліній треба перервати, залишив- ши контактні площадки, які потім можна з’єднати пере- мичкою. Після нанесення контактних площадок і з’єднуючих ліній на папір або кальку можна перенести їх на фольговану плату. Існує багато способів перенесення рисунка па плату, і вибрати той чи інший спосіб має сам аматор залежно від його можливостей. Якщо рисунок виконано на кальці, то його доцільно на- вести тушшю або чорним чорнилом. Перед перенесенням рисунка плату потрібно приготувати, для чого фольгований шар треба старанно очистити від закисів дрібнозернистим наждаковим папером. Потім плату миють чистою водою і занурюють на 2—3 хвилини в розчин хлорного заліза. На підсушену плату накладається калька з рисунком, а зверху вона притискається склом і укладається під лампою потуж- ністю 200—300 Вт на 10—20 хвилин. Після такої експо- 14(5
зиції місця плати, на які падало світло, окислюються, і ри- сунок стає добро видно. Тепер лишається прокреслити кислототривким лаком контактні площадки і з’єднувальні провідники, і можна занурювати плату в травний розчин. Перенесення рисунка на плату можна зробити й іншим способом. Спочатку папір із рисунком наклеюється на фоль- говану плату, потім гострим кернером у центрах контакт- них площадок через папір робляться позначки на платі. Після того як папір знято, на платі залишиться чітка кар- тина розміщення площадок. Тепер неважко відновити і з'єд- нувальні провідники. Зупинимося на тому, яким чином треба нанести кислото- тривку суміш, щоб вона прикривала контактні площадки і провідники. Як показує досвід, для цієї операції можна використати балончик, який застосовується при заряджу- ванні тушшю рейсфедерів. Можна також використати і рейс- федер. Непогані результати можна одержати при нанесенні доріжок використаним стержнем від кулькової ручки, у якого видалено кульку. Іноді для цієї мети застосовують скляні трубочки з відтягнутим кінцем, якими користуються креслярі. Вище мовилося про те, що контактні площадки і доріж- ки необхідно наносити кислототривким лаком. За такий лак можна взяти цапон-лак або лаки НЦ-11 і НЦ-25. Цілком придатний для цієї мети бакелітовий лак середньої в’яз- кості або лак БТ-242. Дуже зручно наносити на плату рисунок проводів і площадок фарбою «Кальмар», треба тіль- ки брати фарбу чорного кольору, вона краще витримує травлення. Дуже важливим при виготовленні друкованих плат є ви- бір реактиву для травлення, тобто для видалення з плати фольги, розміщеної в непотрібних місцях. Існує багато різ- них реактивів, але, мабуть, найбільш підходящим є розчин хлорного заліза у воді. В такому розчині процес травлення закінчується за 1—2 години. Якщо ж підігріти розчин, то травлення пройде ще інтенсивніше. Більш зручна для ро- боти така концентрація, при якій на склянку води (близь- ко 200 мл) беруть 150 г хлорного заліза. Після закінчення травлення розчин можна зберігати для подальшої роботи, виливши його в пляшку з щільним корком і поставивши її в темне місце. Якщо не вдається придбати хлорного заліза, то розчин для травлення можна виготовити самому. Для цього треба взяти дрібні ошурки заліза і залити їх 9% соляною кисло- тою в пропорції 1:25 за об’ємом. Цю суміш витримують 147
приблизно біля двох діб, час від часу сколочуючи. Кислота спочатку мас світло-зелений колір, а потім жовто-бурий. Після фільтрації розчин хлорного заліза готовий для ро- боти. Якщо друкована плата виготовлена із фольгованого скло- текстоліту, то її можна протравити в міцній азотній кислоті. Її наливають у скляний або фарфоровий посуд, куди і за- нурюють плату з нанесеним рисунком. При цій обробці необхідно мати на увазі, що реакція відбувається досить бурхливо, і в процесі травлення виділяються шкідливі оки- си азоту. З цієї причини все це можна робити в примі- щенні лише при добрій вентиляції або краще просто на- дворі. Ще й така рекомендація може бути дана для травлення плат. На 500 мл води слід взяти чотири столових ложки ку- хонної солі (без йоду) і дві ложки розтовченого мідного купоросу. Розчиняти сіль і купорос треба при температурі близько 80 °С. Якщо на платі доріжки нанесені доріжки цапон-лаком або нітроцелюлозними лаками НЦ-11 і НЦ-25, то травлення ведуть при температурі близько 50 °С про- тягом години. Якщо ж рисунок на платі зроблено асфаль- то-бітумними лаками або «Кальмаром», то температура розчину не повинна бути вища за кімнатну, тривалість же травлення збільшується до 7—8 годин. Можна провести обробку плат і в розчині соляної ки- слоти й перекису водню у воді. Для цього треба взяти по 40 частин води і перекису водню й сколотити їх. Потім у цю суміш обережно вливати 20 частин соляної кислоти густиною 1,19 гісм3. Після сколочення розчин готовий для роботи. І, нарешті, для травлення можна взяти просто розчин кухонної солі в воді у відношенні 4 столових ложки на 300 мл води. Правда, тривалість травлення буде більш як 24 години, але при необхідності можна скористатись і цією порадою. При травленні плат, особливо якщо вони великих габа- ритів, може статися, що немає кислотривкої посудини до- статніх розмірів. У цьому разі може знадобитись така про- ста порада: па кінцях плати, яку необхідно протравити, треба зробити валик із пластиліну висотою 10—15 мм. Одержимо «корито», на дні якого і лежить травлена плата. Тепер у це «корито» треба залити розчин і провести трав- лення. Після травлення плату ретельно промітають у проточній воді, щоб змити травильний розчин. Якщо для травлення 148
брали азотну кислоту, то плату необхідно промити з милом, користуючись при цьому ЩІТКОЮ. Лишається зняти кислототривкий шар. Найпростіше це зробити ацетоном або спиртом. Якщо ж це був асфальто- бітумний лак або пластилін, то плату протирають ганчір- кою, змоченою в бензині. А після свердлять у центрах кон- тактних площадок отвори для виводів деталей, легенько роззінковують їх. Іноді радіоаматорові важко дістати фольговапого гети- наксу. Але то не біда. Такий гетинакс можна виготовити самому. Для цього беруть плату із звичайного гетинаксу або текстоліту і ретельно зачищають її з одного боку спо- чатку середньою, а потім дрібною шкуркою. Вирізають за розмірами плати пластину із фольги (не товщої як 0,1 мм) і теж зачищають і знежирюють ацетоном. А потім зачищені поверхні плати і пластини нетовсто змащують клеєм БФ-2 або БФ-4 і просушують протягом години на повітрі при нормальній температурі. Після цього гетинакс ще раз зма- щують клеєм, і до нього прикладають фольгу, причому її треба ретельно прикатати до гетинаксу, щоб витиснути з-під неї пухирці повітря, які можуть там бути. Гетинаксову плату з наклеєною фольгою затискають між двома рівними дерев’яними брусками за допомогою ручних лещат або струбцин. І так просушують кілька годин при звичайній температурі, а потім на 4—5 годин кладуть у ду- ховку, де підтримують, стежачи за термометром, темпера- туру 120—140°. Виготовлена в такий спосіб плата майже нічим не відрізняється від плати із заводського фольгова- ного гетинаксу. Монтуючи деталі на друкованих платах, треба дбати, щоб пайка провадилась за дуже короткий час. Якщо контакт- на площадка довго нагріватиметься паяльником, то фольга може відстати, а це завдасть чимало клопоту. Іноді аматори при виготовленні друкованих плат взагалі не користуються хімічною обробкою фольговапих пластин. У цьому разі беруть швидкохідний електромотор (наприк- лад, від магнітофона «Орбита-2»). На його осі за допомо- гою втулки кріпиться коротке свердло діаметром 2—2,5 мм. Тепер, якщо запустити моторчик, можна вибрати на платі в непотрібних місцях фольгу, залишивши її лише на до- ріжках і контактних площадках. Такий метод виготовлення друкованих плат іноді дуже зручний. Треба лише вести таке «фрезерування» за спеціальною лінійкою, і успіх буде гарантовано. Монтаж деталей на друкованій платі значно спрощуєть- 149
ся, якщо її попередньо підготувати, тобто залудити. Зро- бити це можна досить просто. Спочатку очищену від ки- слототривкого лаку плату ретельно зачищають дрібним па ждаковим папером і промивають ацетоном або чистим бен- зином. Остаточне промивання робиться водою, після чого плату треба протравити 5—10% розчином сірчаної кислоти або 10—20% розчином соляної протягом однієї хвилини. Отепер плата готова для хімічного лудження. Для лудження плати необхідно приготувати розчин, який складається із таких компонентів: ЗО—40 г концентрованої сірчаної кислоти, 5—8 г двохлористого олова, тіокарбаміду 35—40 г. Усі ці хімікалії розчиняють у 1 л води в тому порядку, як вони наведені вище. Тільки треба мати па ува- зі, що сірчана кислота дуже бурхливо реагує при розчи- ненні у воді. Треба обережно тонкою цівкою вливати кис- лоту в воду (але ні в якому разі не навпаки), безперервно сколочуючи воду скляною паличкою. Тепер підготовлену для лудження плату занурюють у розчин, де вона й покривається оловом. Щоб на провідниках і контактних площадках вийшов красивий сріблястий шар олова, вистачить усього півгодини. Можна залудити плату і гарячим способом. Для цього по- трібний спирто-каніфолевий флюс. Готується він просто: в пляшечку з дрібно розтовченим капіфолем наливають ети- ловий спирт. Через кілька годин каніфоль розчиняється в спирті, і флюс готовий. Тепер цим флюсом змащують усі провідні місця плати. Для лудження беруть обплітку від екранованого кабеля, просочують тим же флюсом, на жало розігрітого паяльника набирають трохи припою ПОС-61, обплітку притискують паяльником до провідників на платі і повільно переміщують уздовж провідників. В результаті одержують рівно залуджену поверхню, до якої потім легко припаяти потрібні деталі. При монтажі деталей па друкованій платі (як і при на- вісному монтажі) треба враховувати певні правила, які по- легшують роботу і дають змогу уникнути пошкодження деталей. Перше, що хотілося б порадити юному аматору,— ста- ранно готувати місця з’єднання деталей. На практиці зу- стрічаються скільки завгодно випадків, коли зовні пайка на вигляд паче й нормальна, але електричного контакту в ній нема або, що гірше, цей контакт ненадійний. А все це залежить від того, що на виводах деталі олово окислилось і, зрозуміло, пропаяти це з’єднання стало неможливим. Щоб 150
Рис. 100. Монтаж деталей на платі. Рис. 101. Моніаж иа стопках. такого не трапилось, треба перед монтажем заново залу- дити виводи деталей. Далі підкреслимо і те, що в процесі монтая’У, ш. в ЯК0МУ разі не можна гнути виводи деталей (особливо Д1ОД1В 1 тран- зисторів) безпосередньо біля корпусу. При такому вигині можна пошкодити скляні ізолятори, і прилад чеРез деякий час вийде з ладу. При монтажі напівпровідникових приладів (особливо гер- манієвих) не можна доторкатися гарячим ПДЯЛЬПИКОМ Д° виводів діода або транзистора безпосередньо близько^ до корпусу. Це приведе до перегріву кристала і виходу його з ладу. Пайку слід провадити па відстані не менш як «— 70 мм від корпусу. При цьому вивід, який /іаяють, необ- хідно затиснути тепловідводом між місцем п#икио 1 КОРПУ" сом. За такий тепловідвід може служити масиРнии монтаж- ний пінцет або тонкі плоскогубці. На рисунках 100—105 наведено приклади ^оптажУ ОКРС" мих деталей. При виготовленні різних котушок, трансфо/-)і^атоР1в..1 1Н- необхідно ретельно очистити кінці обмоток ві/£ ізоляції для того, щоб можна було зробити пайку. Здаєтрся» все ДУже просто, але насправді це далеко не так. Паша промисловість Рис. 102. Монтаж транзисто- ра па платі. Рис. 103- Боковий монтаж тРаизис- т(?Ра- Рис. 105’-,Мо.н' таж резі^СЇ°Р1в’ Рис. 104. Монтаж точкових Діодів.
< випускає обмоткові прово- ди з дуже міцною ізоля- цією, яка витримує високі електричні і механічні на- пруги. Все це дуже доб- ре, та от зняти цю ізоля- ційну плівку дуже важко. Якщо діаметр проводу перевищує 0,25—0,31 мм, то ізоляцію можна зня- ти ножем або ланцетом. Рис. 106. Намотування торої- Можна також і наждач- дальних котушок. ним папером. Якщо ж діа- метр проводу становить 0,1—0,25 мм, то найкраще спершу обпалити його кінець над сірником, а потім зачистити дрібним наждачним або скляним папером. У такий самий спосіб зачищають провід менших діаметрів і літцендрат. Одначе в цьому потрібний навик, бо при найменшому недогляді провід перегорить. Треба дуже швидко проводити по ньому полум’ям, але так, щоб ізоляція встигла обгоріти. Тонкий провід можна зачи- щати ще й так: покласти його на поліхлорвінілову трубку, притиснути до неї розігрітим паяльником і потім потягнути під паяльником. Проробивши так три-чотири рази, можна добре зачистити провід і водночас залудити його. Полегшити зачищення тонких проводів можна і в інший спосіб. Для цього потрібна таблетка ацетилсаліцилової ки- слоти (або, як частіше називають, аспірину). Провід при- тискують до таблетки паяльником і витягують з-під його жала. Після трьох- чотирьохразового протягнення зачиту- ваного проводу між таблеткою і паяльником ізоляція на ньому руйнується, і він залуджується в звичайний спосіб із каніфоллю. Коли треба часто мати справу з зачищенням тонких про- водів, краще виготовити спеціальну пасту. Для цього слід ретельно розмолоти і змішати аспірин і каніфоль у про- порції 2:1, потім добавити до цієї суміші етилового спирту і довести її до пастоподібного стану. Провід, який необхід- но залудити, занурюють у пасту і потім лудять звичайним шляхом. Доводиться бути дуже обережним і коли намотуєш тон- кий провід на феритові кільця. Кільця по краях здебільшого дуже гострі, і якщо намотувати їх за допомогою човника, то легко можна пошкодити ізоляцію. А внаслідок цього і замикання може статися між окремими витками. Високо- 152
частотний трансформатор чи дросель у такому разі непри- датний для роботи. Щоб уник- нути таких неприємностей, тре- ба гострі окрайки кілець зачи- стити наждачним папером, а потім накласти на кільце шар Рис. 107. Пензель для галь- конденсатного паперу. Якщо ванічного покриття, внутрішній діаметр кільця мен- ший як 8 мм, то папір прокладати не треба, але, намотуючи перший шар, треба бути особливо обережним. У радіоаматорських конструкціях можна зустріти чимало конструктивних деталей із сталі, латуні, міді тощо. Вадою цих матеріалів є те, що вони дуже швидко окислюються на повітрі, а надто у вологому середовищі. Окислення ж часто порушує електричні контакти і псує зовнішній вигляд де- талей. Але цьому лихові можна запобігти: деталі просто вкри- вають тонким шаром нікелю, хрому тощо — металами, які за нормальних умов не окислюються. Звичайно таке по- криття роблять у спеціальних електролітичних ваннах, за- стосовуючи досить складну технологію. Але спрощене елек- тролітичне покриття можна зробити і за аматорських умов. Нижче ми подамо опис способу гальванічного покриття металів, вдаючись до якого, за лічені хвилини можна по- крити будь-яку деталь шаром міді, нікелю, хрому, цинку. У даному випадку електролітичну ванну замінює пензель із м’якої щетини, намочений в електроліті. На щетину при основі накладають бандаж із кількох витків голого мідного дроту, як це показано на рис. 107. Від бандажа роблять відвід гнучким монтажним проводом. Бажано тільки, щоб ізоляція проводу була поліхлорвінілова або гумова, щоб її не роз’їдав електроліт. Деталь, що її мають покрити, ретельно очищають від окислу, фарби, після чого знежирюють у розчині, який має такий склад: їдкий натр 100—150 г Кальцинована сода 40—50 г Розчинне скло 3—5 г Вода 1 л Усі хімікати розчиняють у наведеній послідовності. За- мість розчинного (рідкого) скла можна взяти рівну кіль- кість силікатного клею. 153
Знежирюючий розчин обережно нагрівають до 80—100° С, і в нього кладуть деталі, які час від часу споліскують у цій же ванні, беручи пінцетом. Тримають деталь у ванні, залежно від того, як забруднена вона, від 15 хвилин до го- дини. Після знежирення до деталі не можна доторкатися руками. Її беруть або пінцетом, або знежиреними у такий спосіб плоскогубцями. Приготований для роботи пензель змочують в електро- літі, підминають до позитивного полюса джерела постійного струму і торкаються деталі, яку мають покривати і яка в свою чергу з’єднана з негативним полюсом того самого дже- рела. Тепер треба плавно водити пензлем, не відриваючи його від деталі, і метал з електроліту випадатиме на де- таль. Щоб покриття було гарне, треба по одному місці про- вести пензлем не менш як 25—30 разів. При цьому необ- хідно час від часу відновлювати (освіжати) електроліт. Коли покривати скінчили, деталь добре споліскують у чистій воді і полірують мокрою сукнинкою, а потім су- шать. Джерелом постійного струму може бути будь-який ви- прямляч, що дає напругу від 4 до 12 В при силі струму до 1 А. Можна взяти навіть одну батарейку від кишенькового ліхтаря або 3—4 елементи 373, з’єднавши їх між собою по- слідовно. Для кожного покриття треба готувати певний електроліт, метал з якого повинен випадати на деталь, що її вирішили покрити. Нижче ми наведемо кілька рецептів для електроліту. Роз- чиняти компоненти треба строго в тій послідовності, яку ми пропонуємо. Причому спочатку беруть половину потріб- ного об’єму води, розчиняють у ній реактиви, а потім до- ливають до норми. Годиться лише дистильована вода, яку можна купити в аптеці. На крайній випадок можна взяти чисту дощову воду або розтоплений сніг. Електроліт для оміднення Мідний купорос (сірчанокисла мідь) 200 г Сірчана кислота акумуляторна (пито- ма вага 1,27) 150 г Етиловий (винний спирт) 2 мл Вода до 1 л Замість етилового спирту можна взяти 2 г фенолу — приблизно одну чайну ложку. 154
Електроліт для нікелювання Сірчанокислий нікель 70 г Сірчанокислий натрій 40 г Борна кислота 20 г Хлористий натрій (кухонна сіль) 5 г Вода до 1 л Електроліт для х р о хм увал н я Хромовий ангідрид 250 г Сірчана кислота акумуляторна 7 г Вода до 1 л Електроліт для цинкування Сірчанокислий цинк Сірчанокислий натрій Алюмінієвий галун Борна кислота Вода 300 г 70 г ЗО г 20 г до 1 л Якщо деталі, що їх треба покривати, мають невеликі роз- міри, то треба відповідно зменшити і об’єм електроліту, обчисливши при цьому потрібну кількість хімікатів. Не- обхідні реактиви можна придбати в спеціалізованому ма- газині. В основному перелічені хімікати не шкідливі для здо- ров’я, одначе поводитися з ними треба обережно, щоб уник- нути опіків, і не попсувати одежу. Особливо це стосується сірчаної кислоти. У тому випадку, коли треба одержати блискуче покрит- тя, необхідно деталь загодя відполірувати сукнинкою, за- стосовуючи полірувальну насту. Потім деталь знежирюють і вкривають потрібним металом. Здебільшого у таких ви- падках деталі нікелюють, хромують, сріблять або золотять. Окрім щойно описаних процесів гальванізації, є ще до- сить простий спосіб сріблення, яким радіоаматори користу- ються досить успішно. Підготовану і знежирену деталь кладуть у ванну з відпрацьованим у фотолабораторії гіпо- сульфітом. Срібло, що є в розчині, осідає на деталі тонким шаром протягом однієї-двох годин. Після того лишається тільки промити деталь, обтерти її вогкою сукнинкою і ви- сушити. На закінчення розповіді про гальванізацію треба відзна- чити, що покривати в такий спосіб можна деталі з будь- яких металів, окрім алюмінію і його сплавів, яким у цьому 155
заважає тонка і дуже міцна плівка окислу, що вкриває деталь. Кілька слів у цьому розділі треба сказати і про гравію- вання, адже часто радіоаматорам доводиться вдаватися до нього — щоб красивіше оформити зовні свій прилад. Най- частіше виникає потреба в написах на передній панелі, які вказують на призначення тієї чи іншої ручки радіо- або якогось іншого приладу. Здебільшого такі роботи виконують на спеціальному гра- віювальному верстаті — пантографі. Одначе можна скори- статися і з хімічного способу, цілком посильного для радіо- аматорів. Для цього на деталі олівцем роблять потрібні на- писи і вкривають її тонкою плівкою прозорого або напів- прозорого лаку, наприклад цапон-лаку або емаліту. Коли лак висохне, чимось гострим, скажімо голкою чи кінчиком скальпеля, його акуратпо вишкрібають по контуру напису. Добре користуватися при цьому лупою. Коли лак знято і метал на очищеному місці доведено до блиску, деталь опу- скають у розчин хлорного заліза. Після травлення лак знімають, як завжди, ацетоном. У своїх приладах радіоаматори застосовують чимало де- талей з алюмінію і його сплавів. Ці деталі досить міцні, мають гарний вигляд, і виготовляти їх легко. Ллє їм вла- стива одна суттєва вада: їх не можна паяти в звичайних умовах. Тут дуже важливо захистити метал від окислення під час його зачистки. Для цього на алюмінієву деталь у місці залуджування наносять шар мінерального масла. Можна взяти машинне масло, трансформаторне, а найкра- ще лугове, те саме, що ним чистять зброю. Під шаром масла деталь зачищають шкребком або ланцетом, а потім паяльником на зачищене місце наносять шар припою, що містить понад 50% олова. Паяльник годиться будь-який, але коли товщина алюмінію перевищує 1,5 мм, то краще взяти паяльник, потужність якого становить 90 Вт. Якщо з першого разу алюміній не залудився, то треба повторити прочистку і залуджуванпя. Під час монтажу приладу, коли провадять водночас і ме- ханічний монтаж, тобто встановлюють деталі і налагоджу- ють електричні з’єднання, паяльник більшу частину часу лежить па підставці без роботи. А тим часом жало пере- грівається, і його доводиться часто зачищати. Від цього паяльник швидко «зношується». Цьому можна запобігти, якщо сконструювати підставку таким чином, щоб, коли 156
класти па неї паяльника, спрацьовував пружинний контакт, який вмикав би з’єднаний з ним послідовно діод типу Д226Б. Тоді через Паяльник протікатиме половина струму, і Він не перегріватиметься. А варт зняти паяльника, як діод вимкнеться, і ми знову паятимемо при повній напрузі. Така підставка значно спрощує роботу паяльником і подовжує час його служби. Зупинимося в наших корисних порадах що па одному коротенькому питанні. Для нарізання різьби в деталях ко- ристуються метчиками і плашками. Радіоаматорові вкрай треба мати комплект інструменту для нарізання різьби МЗ, М4, М5. Його можна придбати в спеціалізованих і гос- подарських магазинах, і коштує він недорого. Одначе в де- яких випадках доводиться нарізати різьбу в пластмасах: органічному склі, гетинаксі тощо. Тоді можна користува- тися саморобними метчиками. Для цього беруть відповідні гвинти і тригранним надфілем прорізують по довжині три канавки, дещо глибші від різьби. Після цього за 1,5—2 мм до краю гвинт заточують трохи на конус. Треба тільки простежити, щоб там, де проходять канавки, не було зади- рок, які могли б зіпсувати різьбу. Для користування само- робним метчиком його затискають у ручні лещата. І якщо метчик зроблено ретельно, то різьба, нарізана ним, краща за ту, що її нарізано фабричним. Гвинт у такій різьбі сидить щільно, не має люфта. Це пояснюється тим, що така різьба має дещо менший діаметр за стандартну, але така «нарізка» годиться тільки для пластмас. При монтажі деталей на друкованих платах просвердлю- ють отвори діаметром від 0,5 до 1,5 мм. Однак не завжди є можливість дістати відповідні свердла. Вихід можна знай- ти простий — використати як свердла звичайні швацькі голки. Зрозуміло, що в тому вигляді, в якому існують голки, для свердлення вони не придатні. їх треба трохи «дороби- ти». Для цього голку ламають біля вушка так, щоб з її циліндричною частиною залишилося приблизно пів-ушка. Тепер не треба великих зусиль, щоб заточити залишену ча- стину у вигляді лопаті свердла — і можна свердлити в пла- тах тонкі отвори. У практиці роботи аматора часом виникає необхідність у склеюванні різних деталей. Така необхідність виникає як при виготовленні саморобок, так і при ремонті пошкод- женої фабричної апаратури. Дуже важливо при цьому правильно вибрати марку і тип клею, а також дотримати 157
технології склеювання. Тільки за цих умов склеювання бу- де надійне. Метали найкраще клеїти синтетичними клеями марок БФ-2 і БФ-4, що є у продажу. Технології склеювання ми тут не описуємо — вона є або на тарі, в якій знаходиться клей, або в інструкції, що дається до клею. Звертаємо лише вашу увагу на необхідність старанного знежирювання і за- чищення клеєних поверхонь і витримку склеюваних виробів при високій температурі. Для склеювання деталей з органічного скла і пластмас найкраще скористатися клеєм «Момент», що є у продажу. Треба тільки добре підготувати поверхні, які склеюють,— зачистити, знежирити й обробити наждачним папером. Обо- в’язково слід виконувати вимоги інструкції, яка дається до клею. Шкода, що деталі з поліетилену і фторопласту склею- ються дуже погано — це треба мати на увазі. Для склеювання виробів із пластмаси можна скористати- ся і спеціальним клеєм, який можна зробити самому за на- веденим нижче рецептом. Спочатку треба взяти дрібнопористий пінопласт у тон- ких пластинах об’ємом 100—120 см3 і помістити його в пля- шечку з добре підігнаним корком. Потім пінопласт зали- вають 3—3,5 мл ацетону. Після невеликого проміжку часу пінопласт набухає і утворює податливу тістоподібну масу. Тепер у посудину наливають 4—4,5 мл скипидару і старан- но сколочують скляною паличкою до повного розчинення пінопласту у скипидарі. Утворюється густа прозора і клей- ка маса, яка готова для роботи. Коли треба розрідити одер- жану масу, в неї можна долити ацетону. Крім заклеюван- ня, одержану масу можна використати також для покриття деталей і створення ізоляційних плівок на них. Дуже часто в аматора виникає необхідність у перевірці справності використаних деталей. Перевірку справності і вимірювання опору резисторів можна легко зробити за до- помогою багатограпичиого вимірювального приладу, який конче необхідний при роботі з радіоелектронною апарату- турою. Цим же приладом можна вимірювати напруги і стру- ми в різних точках приладів, що необхідно при їх налагод- женні або ремонті. Деякі універсальні прилади дають змо- гу вимірювати ие лише опір резисторів, напругу і силу струму, а й визначати ємність конденсаторів. Промисловість випускає широку номенклатуру універ- сальних вимірювальних приладів, які до того ж мають 158
невисоку вартість. Дуже зручні для роботи в аматорських умовах прилади типів Ц4312, Ц4314, Ц4315, Ц4317, Ц4324, Ц4341, Ц4354, Ц20, АВО-5М і інші подібні до них. Електровимірювальний універсальний прилад, або, як його часто називають, ампервольтметр, необхідний кожно- му аматорові, який збирається серйозно займатися роботою з радіоелектронними схемами. Ось чому ми рекомендуємо придбати такий прилад. Деякі з універсальних електровимірювальних приладів дають змогу не лише вимірювати напругу, силу струму в схемах, опори резисторів і ємності конденсаторів. З їх до- помогою можна (наприклад, із приладом типу Ц4341) та- кож перевіряти транзистори. Однак не всі аматори знають, що будь-який універсальний прилад, навіть не призначений для випробування транзисторів, дає змогу визначити справ- ність транзистора. Для перевірки транзистора вимірювальний прилад вми- кається в режим вимірювання опору. Якщо контрольований транзистор має структуру р-п-р, то щуп, з’єднаний з лівим затискачем приладу, маркований позначками « —» або «*», приєднується до бази контрольованого транзистора, а щупом, з’єднаним із правим затискачем приладу, треба почергово доторкнутися до виводів «коректор» і «емітер» контрольо- ваного транзистора. Якщо обидва р-п переходи не пробиті, то стрілка приладу або не відхилиться, або її відхилення буде незначним (зворотний опір переходів великий). Тепер треба поміняти місцями щупи і знову провести випробування. При цьому стрілка приладу повинна пока- зати опір від 20 Ом до 2000—3000 Ом. Це свідчить про повну справність обох р-п переходів. Залишається перевіри- ти відсутність пробою між емітером і колектором. Для цього щупи прикладають до виводів «колектор» і «емітер» випро- буваного транзистора (немає різниці, до якого виводу при- кладено який щуп). Якщо пробою немає, прилад покаже дуже великий опір. Так само перевіряють і транзистори структури п-р-п. Тільки при цій перевірці щупи міняють місцями: при пер- шому випробуванні до базового виводу прикладають щуп, з’єднаний з правим затискачем приладу. Така груба перевірка транзисторів дає змогу визначити їх справність, чого в більшості випадків буває цілком до- статньо. Живлення радіоелектронних приладів та іншої апаратури переважно забезпечується від елементів і батарей марганець- 159
цинкової системи. Саме до цієї системи належать батареї до кишенькового ліхтаря типу 3336, батареї «Крона», еле- менти «Сатурн» тощо. Як правило, після розряду елементів і батарей їх викидають. Однак, не всі аматори знають, що в цілому ряді випадків розряджені батареї можна принайм- ні частково відновити. Такому відновленню батареї добре піддаються тоді, коли вони інтенсивно експлуатуються, тобто їх розряд відбу- вається за кілька діб, а до закінчення строку зберігання ще багато часу. В цьому випадку відновлення можна ро- бити кілька разів. Це стосується батарей, які використо- вують у ліхтарях, переносних магнітофонах і електрифіко- ваних іграшках. Гірше відновлюються батареї, які використовуються в транзисторних приймачах, годинниках тощо. Справа в тому, що при тривалій роботі витрачаються не лише активні ма- теріали, але й висихає електроліт. Зрозуміло, що батарею, в якій висох електроліт, відновити важко, а то й зовсім неможливо. Визначити можливість відновлення марганець-цинкового елемента можна шляхом вимірювання його ЕРС і напруги при навантаженні. Для такого порівняння необхідно спочат- ку виміряти ЕРС, для чого елемент підминається до вольт- метра постійного струму, за який може правити будь-який універсальний ампервольтомметр. Виміряне значення ЕРС треба записати. Потім слід навантажити елемент і виміряти напругу при навантаженні. Для цього до елемента підми- нають резистор і вимірюють напругу на ньому. Якщо різ- ниця між ЕРС і напругою складає 0,2 В або менш, від- новлення можливе. Особливо треба зупинитися па виборі навантажувального резистора при вимірюванні напруги. При вимірюванні на- пруги на елементах типів 286, 312, 332 можна рекоменду- вати використання резисторів з опором 70—80 Ом. При ви- користанні елементів типів 314 і 316 краще застосувати резистор з опором 40—50 Ом. Випробовувати елементи 326, 336 і 343 треба з резистором опором 25—ЗО Ом. При вимі- рюванні напруги на потужних елементах типів 373, 374 необхідно мати навантажувальний резистор опором 7—10 Ом. При випробуванні батарей навантажувальний резистор ви- бирають згідно з типом батареї. Батареї для кишенькового ліхтаря типів 3336 і «Рубни» випробовуються резистором, який має опір 75—90 Ом. При цьому різниця між ЕРС і на- пругою батареї може досягати 0,6—0,7 В. І, нарешті, батареї «Крона ВЦ» треба випробувати на- 160
Рис. 108. Схема приладу для відновлення сухих елементів і батарей. вантаженням, яке становить опір 6004-800 Ом. Різниця ЕРС і напруги для таких батарей допустима 1,5—2,0 В. Для відновлення батарей і елементів необхідно скласти прилад за схемою, наведеною на рис. 108. Цей прилад роз- раховано для відновлення найбільш поширених типів еле- ментів і батарей 373, 374, 3336 (батарея для кишенькового ліхтаря) і «Крона ВЦ». Для трансформатора треба взяти осердя УШ 16X20, ПЛ 12,5X16X50 або ШЛ 16x20. Мережна обмотка має 3300 витків проводу діаметром 0,1—0,2 будь-якої марки. Вторинна обмотка має чотири послідовно з’єднані секції. Перша секція намотується проводом діаметром 0,51—0,53 і вміщує 60 витків. Друга секція намотується тим же про- водом і має 37 витків. Для третьої секції можна взяти провід діаметром 0,29—0,31, а число витків у ній дорів- нює 82. І, нарешті, четверта секція намотується проводом діаметрОїМ 0,1 — 0,12. Число витків у ній складає 165. Тепер треба пояснити призначення усіх деталей приладу, які лишилися. Для чого служить діод — зрозуміло, оскільки відновлення можна провести лише постійним струмом. А ось резистори В2, В4, В6 служать для вирівнювання за- рядного струму. Справа в тому, що в процесі відновлення батареї або елемента напруга на них змінюється у вельми вагомих межах. Якщо б не було цих обмежуючих опорів, то на початку відновлення сила струму була б неприпусти- мо великою, а в кінці — дуже малою. Особливо слід відмітити призначення резисторів В1, ВЗ і В5. Краще відновлення сухих елементів забезпечується змін- ним за формою струмом. Для цього спочатку (при одній пів- хвилі змінного струму) через елемент пропускається ім- пульс зарядного струму, а потім, при зворотній півхвилі, він трохи розряджається. При цьому сила зарядного струму 8 В. Скрябинський 101
повинна бути в 15—20 разів більша, ніж розрядного. Тепер зрозуміло, для чого служать резистори, ввімкнені паралель- но до діодів: через них проходить частковий розряд віднов- люваного елемента в проміжках між зарядними імпульсами. Типаж діодів VI, У2 і УЗ, які можна застосувати, ви мо- жете знайти самі за таблицями 4 або 5, наведеними в шо- стому розділі книги. Треба лише знати, що діод VI повинен витримати струм до 300 мА, діод У2 добирається на струм до 100 мА, а діод УЗ можна взяти па струм до ЗО мА. Зво- ротна напруга на будь-якому діоді не перевищує 50 В. Виходячи із цих цифр, ясно, що на місці діода VI можуть чудово працювати діоди Д202—Д204, Д226 і ін. Ці ж діоди можна встановити і па місце діода У2. Що ж стосується верхнього на схемі діода УЗ, то тут з успіхом можна засто- сувати і точкові діоди Д2В, Д9Г, Д9Д та ін. Залишилось підібрати резистор В2. На схемі показано, що він дротяний. Справді, його найкраще виконати, якщо намотати на корпус будь-якого резистора типу МЛТ-1 мід- ний провід діаметром 0,1 мм при довжині цього відрізка проводу, що дорівнює 1,8 м. Можна взяти і провід діамет- ром 0,09 мм, але його довжина повинна становити 1,5 м. Якщо є можливість, то цей резистор можна скласти з трьох паралельно з’єднаних резисторів МЛТ-0,5 по 12 Ом. Тепер поговоримо про самий процес відновлення. Як вид- но зі схеми, прилад має три гнізда або затискача з марку- ванням «1,5 В», «4,5 В» і «9 В». Відновлюваний елемент, ємність якого знаходиться в межах 2—5 А-год, приєднують до затискачів «0» і «1,5 В». Прилад вмикається в мережу, а до елемента підминається вольтметр. У процесі віднов- лення напруга на елементі починає збільшуватися, а потім ріст її припиняється. Як правило, це трапляється за 5—6 годин. Це припинення зросту напруги і свідчить про закін- чення відновлення. Звичайно напруга в кінці відновлення становить 1,7—2,1 В. Як уже згадувалось вище, прилад розраховано на віднов- лення елементів ємністю 2—5 А-год, наприклад, «373», «374» та інших. Однак, може виникнути необхідність і в відновленні елементів другої ємності. В цьому випадку тре- ба змінити опори резисторів В1 і ВЗ. При відновленні еле- ментів «314», «316», «332» значення опорів цих резисторів повинні бути 470 Ом і 39 Ом відповідно. При роботі з еле- ментами «336» і «343» ці резистори повинні мати опори 180 Ом і 18 Ом. Відновлення батарей «3336» і «Крона» нічим не відріз- няється від описаного. Тільки підминаються вони до затис- 162
качів «О» — «4,5 В» або «0» — «9 В». Напруга в кінці від- новлюваного циклу повинна бути в межах 5,1 В — 6,3 В і 10,2 В - 12,5 В. При роботі з приладом слід пам’ятати, що напруга на його затискачах відрізняється від вказаної на схемі. В за- лежності від навантаження вона може бути менша або більша. Маркування дає лише приблизну напругу віднов- люваних елементів і батарей. Цілком ясно, шо відновлені в такий спосіб сухі елементи і батареї не зможуть віддавати такої ж ємності, як нові, однак вони ще зможуть служити. Іноді відновлення можна провести кілька разів. Описаний прилад, призначений для відновлення сухих елементів і батарей, цілком придатний і для зарядки мало- габаритних акумуляторів, дані яких наведені в таблиці 17 шостого розділу книги. Однак при зарядці акумуляторів прилад треба доробити. Справа в тому, що при зарядженні акумуляторів задається сила струму заряду, а не напруга. При цьому акумулятори типів Д-0,06; 7Д-0,115; Д-0,25; ЦНК-0,2; ЦНК -0,45 і ЦНК-0,85 підминаються послідовно з міліамперметром, і добором опору резистора В2 встанов- люється потрібна сила струму заряду. Опір розрядного ре- зистора НІ приймається рівним приблизно десятикратному опору резистора В2. Добір опорів слід проводити дуже обережно, починаючи з мінімальних струмів. Орієнтовно відзначимо, що при до- борі опору резистора В2 для зарядження акумулятора Д-0,06 треба починати з 1,5 кОм, поступово його зменшу- ючи. Зрозуміло, що з початку добору резистор В1 повинен бути відімкнутим. Зарядження поширеної батареї 7Д-0Д15 ведеться при її підминанні до затискачів «0» — «9 В». Відповідно добира- ються резистори в цьому колі. На цьому ми й скінчимо наш розділ корисних порад. Звичайно, віп ні в якому разі не вичерпує кола питань, які можуть виникнути в радіоаматора під час роботи над при- ладами. Ллє ми сподіваємося, що в тих випадках, коли ви самі не будете спроможні розв’язати якогось питання, вам допоможуть старші товариші або досвідчені радіоаматори.
РОЗДІЛ ШОСТИЙ Довідкові дані При роботі з радіоелектронною апаратурою зустрічається багато питань, відповіді на які можна знайти лише в спе- ціальній довідковій літературі. Та подібна література да- леко не завжди знаходиться напохваті в аматора, а це може затримати роботу. Зрозуміло, що скласти довідник, в якому були б відповіді на всі запитання, які можуть виникнути в аматора, прак- тично неможливо, проте допомогти читачеві нашої книги все-таки необхідно. В цьому розділі наведено відомості про джерела живлення, є дані про найбільш поширені діоди і транзистори, а також про можливості їх заміни. Наво- дяться також дані про динамічні гучномовці і про дещо інше, що буде корисно нашому читачеві. Усі довідкові дані для зручності розподілено на окремі підрозділи. У таблицях прийнято такі скорочені позначення: ^звор /пр — максимально допустима зворотна напруга; — максимально допустимий прямий струм; ^стаб — напруга стабілізації; /макс — максимально допустимий струм через стабі- літрон; Вст — статичний коефіцієнт передачі струму тран- зистора (коефіцієнт підсилення за струмом); / к.з. — зворотний струм колектора; ^к. макс — максимально допустима напруга на колек- торі; ^макс — верхня межа частотного діапазону; Рк. макс — найбільша допустима потужність розсіюван- ня на колекторі; Смій — мінімальна ємність кондепсагора; р — номінальна потужність гучномовця або зву- кової колонки; Гк — опір звукової котушки гучномовця або вхід- ний опір колонки. 164
Таблиця 4 1. Напівпровідникові детекторні діоди Тип Діода ^звор, В ^пр, МА Креслення Д2А 7 50 Рис. 109, а Д2Б 10 10 Те саме Д2В ЗО 10 Д2Г 50 5,5 її Д2Д 50 10 її Д2Е 100 10 її Д2Ж 150 10 Г Д2И 100 5,5 її Д9А 10 10 Рис. 109, б Д9Б 10 90 Те саме Д9В ЗО 10 Д9Г ЗО ЗО її Д9Д ЗО 60 і» Д9Е 50 ЗО Д9Ж 100 10 ,, Д9И ЗО ЗО Д9К ЗО 60 Д9Л 100 ЗО Д10 10 3 Рис. 109, а Д10А 10 5 Те саме Д10Б 10 8 Д20 20 16 Рис. 109, з Д220 50 50 Те саме Д220А 70 50 її Д220Б 100 50 її Д223 50 50 її Д223 100 50 Рис. 109, з Д223Б 150 50 Те саме 2. Напівпровідникові випрямні діоди Таблиця 5 Тип діода ^звор, ® | Лір- Креслення Д202 100 0,4 Рис. 109, г Д203 200 0,4 Те саме Д204 300 0,4 її Д205 400 0,4 її Д217 800 0,1 Рис. 109, в Д218 1000 0,1 Те саме 165
ТІродопження габл. б г^ип ДіОДа В І р. Л ' Креслення Д226Б 400 0,3 Д226В 300 0,3 Д226Г 200 0,3 Д226Д 100 0.3 м Д242, Д242Л 100 10 Рис. 109, е Д242Б 100 5 Те саме Д245, Д245А 200 10 • • Д245Б 200 5 • « Д246, Д246А 300 10 Д246Б 300 5 п Д247 500 10 Д247Б 500 5 * * Д248Б 600 5 • • КД202А, КД202Б 50 3 і 1 Рис. 109, ж КД202В, КД202Г 100 3 і 1 Те саме КД202Д, КД202Е 200 3 і 1 • « КД202Ж, КД202И 300 3 і 1 • • КД202К, КД202Л 400 3 і 1 КД202М, КД202Н 500 3 і 1 * « КД202Р, КД202С 600 3 і 1 КД208А 100 1,5 Рис. 109, и КД209А 400 0,7 Те саме КД209Б 600 0,7 КД209В 800 0,5 3. Напівпровідникові випрямні мости Промисловість випускає готові випрямні мости типів КЦ402, КЦ403, КЦ404 і КЦ405. Усі вони мають у кіпці назви літеру, яка вказує величину максимальної зворотної напруги та силу допустимого струму. При цьому зворотна напруга визначається: Рис. 109. Зовнішній вигляд і розташування виводів діодів. 166
для груп А і Ж . 600 В для груп Б і П 500 В ДЛЯ групи В 400 В для групи Г 300 В для групи Д . ... 200 В для групи Е.................................. 100 В Допустима сила струму становить: для груп А, Б, В, Г, Д, Е................... 1000 мА для груп Ж, И................................ 600 мА Таким чином міст типу КЦ403Е розраховано на макси- мальну зворотну напругу 100 В і силу струму до 1000 мА. Для моста типу КЦ404В ці параметри відповідно складають 400 В і 1000 мА. На корпусах містків знаходяться позначення вхідних від- водів «~» і вихідних: «—» і « + », що дає змогу безпомил- ково вмонтовувати їх у прилад. Окрім мостів названих вище типів, випускається також міст КЦ407А. Він відрізняється малими габаритами і вагою (усього лише 0,5 а). Цей міст розрахований на максимальну зворотну напругу до 300 В і найбільший прямий струм 500 мА. 4. Напівпровідникові стабілітрони Таблиця 6 Тип стабілітрона ^стаб, & ^макс, Креслення Д808 7-8,5 33 Рис. 109, 6 Д809 8-9,5 29 Те саме Д810 9-10.5 26 Д811 10-12 23 я Д813 11,5-14 20 Д814А 7—8,5 40 я Д814Б 8-9,5 36 Д814В 9-10,5 32 я Д814Г 10-12 28 Д814Д 11,5-14 24 я Д815А 5,6 1400 Рис. 109, ж Д815Б 6,8 1150 Те саме Д815В 8,2 950 Д815Г 10 800 Д815Д 12 650 я Д815Е 15 550 Д815Ж 18 450 КС133А 3-3,7 81 Рис. 109, є КС139А 3,5-4,3 70 Те саме КС147А 4,1-5,2 51 КС156А 5,6 55 КС168А 6.8 167
Таблиця 7 5. Низькочастотні малопотужні транзистори Тип транзи- стора Провід- ність Рст Лі.З., лік А р макс, МГц С' к. макс, в 1 Креслення П13 р-п-р 12-20 0,5-10 0,5 15 Рис. 110, а П13Б Те саме 20-60 0,5-10 1,0 15 Те саме П14 20-40 0,5-10 1,0 15 ,, П14А 20-40 0,5-10 1,0 20 П14Б 30—60 0,5-10 1,0 20 П15 30-60 0,5-10 2,0 15 ,, П15А 50-100 0,5-10 2,0 15 П16 20-35 — 1,0 15 П16А 30-50 — 1,5 15 ,, П16Б її 45-100 — 2,0 15 ,, МП25 45-100 5-50 0,2 60 Рис. 110, б МП25А 10-25 5-50 0,2 60 Те саме МП25Б 20-50 5-50 0,5 60 ,, М1І26 10-25 20-60 0,2 100 МП26Л * ,, 20-50 20-60 0,2 100 МП26Б ,< 30-80 20—60 0,5 100 ,, МГІ35 п-р-п 5-125 5-30 0,5 15 ,, МП36А Те саме 15-45 5-30 1,0 15 ,, МП37 ,, 15-30 5-30 1,0 15 МП37А 15-30 5-30 1,0 ЗО МП37Б 25-50 5-30 1,0 ЗО ,, МП38 15-55 5-30 2,0 15 ,, МП38А • « 45-100 5-30 2,0 15 ,, МП39 р-п-р 12-30 1-10 0,5 10 ,, МП39Б Те саме 20-60 1-10 0,5 10 ,, МП40 ,, 20-40 1-10 1,0 10 ,, МП40А р-п-р 30-60 3-30 1,0 ЗО Рис. 110, б МП41 Те саме 30-60 1-10 1,0 10 Те саме МП41А 50—100 1-10 1,0 10 її МП42 • 4 20-35 0,5-5 1,0 15 МП42А • ч 30-50 0,5—5 1,0 15 МП42Б 45—100 0,5-5 1,0 15 її ГТ108А • 4 ЗО 0,5-5 1,0 7,5 Рис. 110, в ГТ108Б • 4 50 0,5-5 1,0 7,5 Те саме ГТ108В 41 100 0,5-5 1,0 7,5 її ГТ108Г • 4 150 0,5-5 1,о 7,5 її ГТ109А 4 4 ЗО 0,5-5 1,0 7,5 Рис. 110, г ГТ109Б • 4 50 0,5-5 1,0 7,5 Те саме ГТ109В • 4 100 0,5-5 1,0 7,5 ГТ109Г п 150 0,5-5 1,0 7,5 ,, Примітка. Транзистори, які позначаються літерами П і МП, відрізняються лише технологією виготовлення. За всіма електрич- ними характеристиками вони однакові. Так, наприклад, у продажу можна зустріти транзистори П16 і МШ6 рівноцінні за властиво- стями. 168
Таблиця 8 6. Високочастотні малопотужні транзистори Тип транзистора | Провід- । ність ®ст ік з ( лік А ^макс, МГц X я 2 Креслення П401 р-п-р ^15 0,5-5 ЗО 10 Рис. 110, д П402 Те саме ^15 0,5-5 60 10 Те саме П403 15-40 0,5-5 120 10 я П416 25-75 0,5-5 80 10 •« П416А 50—120 0,5-5 80 10 я П416Б 80-200 0,5-5 100 10 я П420 ^15 0,5-5 ЗО 10 я П421 ^20 0,5-5 ЗО 10 я П422 30—100 0,5-5 60 10 я П423 30—100 0,5-5 120 10 я П423А ^20 0,5-5 120 10 11 ГТ308А 25-70 5—15 150 20 я ГТ308Б 50-120 5-15 150 20 я ГТ308В 80-150 5-15 200 20 я ГТ308Г 100—300 5-15 200 20 11 ГТ309А 20-70 0,5-5 20 10 Рис. 110, в ГТ309Б 60-180 0,5-5 20 10 Те саме ГТ309Д 20-70 0,5-5 20 10 я ГТ309Е 51 60—180 0,5-5 20 10 ГТ313А 51 20-250 5 100 15 Рис. 110, п ГТ313Б 20-500 5 100 15 Те саме ГТ313В 15-250 5 100 15 я КТ203А $>9 1 5,0 60 Рис. 110 б КТ203Б 30-100 1 5,0 ЗО Те саме КТ203В р-п-р 30—200 1 5,0 15 Рис. 110, б КТ315А п-р-п 20-90 1 100 20 Рис. 110, е КТ315Б Те саме 50-350 1 100 15 Те саме КТ315В 51 20-90 1 100 ЗО КТ315Г 51 1 50-350 1 100 25 я 7. Транзистори середньої і великої потужності Таблиця 9 Тип транзи- стора Провід- ність 1 яст і < ? р макс, кГц о я * еі Креслення ГТ402А р-п-р 30-80 0,025 1000 25 Рис. 110, з ГТ402Б Те саме 60-150 0,025 1000 25 Те саме ГТ402В 30-80 0,025 1000 40 и ГТ402Г я 60-150 0,025 1000 40 я ГТ402Д я 30-80 0,025 1000 25 я 169
Продовження габл. 9 Тип транзи- стора Провід- ність Яет 1 7 1 к.з , і ! І 'З 1 2 к. у к. макс, в Креслення ГТ402Е р-п-р 60-150 0,025 1000 25 ГТ402Ж її 30—80 0,025 1000 25 ГТ402И її 60—150 0,025 1000 40 ГТ404А п-р-п 30-80 0,025 1000 25 ГТ404Б Те саме 60—150 0,025 1000 25 ГТ404В 30-80 0,025 1000 40 ГТ404Г 60-150 0,025 1000 40 її ГТ404Д я 30-80 0,025 1000 25 її ГТ404Е 60-150 0,025 1000 25 Її ГТ404Ж я 30-80 0,025 1000 40 ГТ404И 30-80 0,025 1000 40 ГТ403А р-п-р >50 0,025 8,0 ЗО Рис. 110, ж ГТ403Б Те саме >50 0,025 8,0 ЗО Те саме ГТ403В я >50 0,025 8,0 45 її ГТ403Г її >50 0,025 6,0 45 її ГТ403Д >50 0,025 6,0 45 її ГТ403Е 30-50 0,025 8,0 45 її ГТ403Ж її >70 0,025 8.0 60 ГТ403И її 30-50 0,025 8,0 60 її ГТ403Ю я >50 0,025 8,0 ЗО її П210Б р-п-р 10—100 15 100 50 Рис. 110, и П210В Те саме 10-100 15 100 40 Те саме П213 її 20-30 0,15 150 ЗО Рис. 110, і П213А її 20—30 1,0 150 ЗО Те саме П213Б її 20-40 1,0 150 ЗО її П214 її 20-30 0,3 150 45 П214А її 50-100 0,3 150 45 П214Б 20-100 0,15 150 45 П214В її 20-100 1,5 150 55 П214Г 20—100 1,5 150 55 її П215 20—100 0,3 150 55 П216 її 18-35 0,5 100 35 її П216А її 20-80 0.5 100 35 П216Б 10 1,5 100 35 П217 її 15-25 0,5 100 45 П217А 20-60 0,5 100 45 П217Б 20—150 0,5 100 60 її П217В її 15-40 3,0 100 60 її П217Г 20 3.0 100 60 ГТ703А 30—70 0,5 10 20 Рис. 110, к ГТ703Б 50—100 0,5 10 20 Те саме ГТ703В 30-70 0,5 10 ЗО її ГТ703Г 50-100 0,5 10 ЗО ГТ703Д її 20-45 0,5 10 40 її ГТ802А п-р-п 15-35 60 10 130 Рис. 110, к КТ803А Те саме 10-70 50 10 80 КТ805А її >15 60 10 160 Те саме КТ805Б >11 60 10 135 її КТ808А ї/ 10-50 50 3.5 120 170
8. Польові транзистори Таблиця 10 Тип транзи- стора Тип ка- налу Сила струму і стоку мА і Крутість ! характери- І стики мА/В Макс. напр. стоку В । Креслення КП102Е Р 0,18—0,55 0.25—0,7 15 Рис. ПО, м, и КП102Ж Те саме 0,4—1.0 0,3-0,9 15 Те саме КП102И 0,7—1,8 0,35—1,0 15 КП102К 1,3-3,0 0,45-1.2 15 КІІ102Л 2.4-5,0 0,55-1,3 15 Те саме КП103Е м 0.3-0,7 0,4-1,8 15 Рис. 110, о КП103Ж 0,5-1,2 0,7-2,1 15 КП103И 1,0-2,1 0,8-2,6 15 КП103К 1,7—3,8 1,4-3,5 15 КП103Л п 3.0-6,6 1,8-3,8 17 КП103М 5*4—12 2,0-4,4 17 КП302А п 3-24 5 20 — КП302Б Те саме 18-43 7 20 — КП302В 33 — 20 — КПЗОЗА 0,5-2,5 1-4 25 — КПЗОЗБ п 0,5-2.5 1-4 25 — КПЗОЗБ 1,5-5,0 2-5 25 — КПЗОЗГ н 3-12 3-7 25 — кпзозд 3-9 2,6 25 — КПЗОЗЕ 5-20 4,0 25 — кпзозж 0,3-3 1-4 25 — кпзози п 1,5—5 2-6 25 — 9. Можлива заміна транзисторів На всіх схемах нашої книги застосовано обумовлені типи транзисторів, що дає змогу одержати найкращі результати щодо якості роботи апарата. Однак на практиці можуть ви- никнути ускладнення через відсутність у продажу потріб- них деталей, особливо транзисторів. З цими труднощами легко впоратись, якщо мати па увазі, що паша промисло- вість випуск?є дуже широкий асортимент транзисторів і від- шукати заміну транзисторові наведеного на схемі типу зов- сім неважко. Як це зробити, ми уже згадували в перших розділах книги. У цьому розділі даються практичні рекомендації про мож- ливість заміни транзисторів за напругою, яка не перевищує наведеної в книзі. 171
Щоб визначити можливість заміни транзисторів у інших режимах, необхідно провести порівняння характеристик транзисторів відповідно до наведеної нижче таблиці або звернутися до більш повних довідників. Рис. 110. Зовнішній вигляд розташування виводів транзисторів. 172
Таблиця 11 10. Динамічні гучномовці Рекомендо- ваний тип транзистора Можлива заміна Рекомендо- ваний тип транзистора Можлива заміна МП25 ГІ16Б, МП42Б ГТ109А МП40, ГТ108А МП25А МП39, МП42 ГТ109Б МП40А, ГТ108Б МП25Б МІІ36 ГТ109В МП42Б, ГТ108В МП38 МП37, МП37А ГТ109Г МП42Б МП38А МП35 КТ315А КТ315В, КТ315Д МП39 МП25А, МП42 КТ315Б КТ315Г, КТ315Е МП39Б П13Б, П27 КТ315В КТ315А, КТ315Д МП40 П14А КТ203Б КТ203В МП40А П14Б, МП41 П402 ГІ403, П416, П422 МП41 П15, МП42А П403 П415А, ІІ416Б, П423 МП41А П15А, МП42Б ГТ402Л ГТ402Б, ГТ402Д МП42 МП25Б, МП39 МП42А МІІ41, П15 ГТ404Л ГТ404Б, ГТ404Д МП42Б І116Б ГТ404Ж ГТ108А МП40 КТ808А КТ802А, КТ803А ГТ108Б МП40А, МП41 КТ805А, КТ805Б ГТ108В П16Б, МП42Б КПЗОЗГ КПЗОЗБ, КПЗОЗВ, ГТ108Г МП42Б КГІЗОЗД, кпзози 11. Акустичні системи Таблиця 12 Тип гучно- мовця р, Вт гк’ Ом Частотний діапазон, Резонансна частота, Гц Габарити, мм Діа- метр Висота 0,025ГД-1 0,025 6,0 600...4000 40 16,5 0,025ГД-2 0,025 60 1000...3000 500 40 16,5 0,1ГД-1 0,1 35 450...3000 — — — 0.1ГД-3 0,1 6,5 400...3000 500 50 24 0,1 ГД 6 0,1 10,0 450...3000 400 50 24 ОДГД-8 0,1 10,0 450...3000 400 50 21,5 0Д5ГД-1 0,15 6,0 400...8000 — — — 0Д5ГД-3 0,15 6,0 150...5000 — — — 0,25ГД-1 0,25 8,0 300...3000 300 70 36 0,25 ГД-2 0,25 10,0 315...7000 300 70 34 0,5ГД-10 0,5 5,0 150...7000 150 105 50 0,5ГД-11 0,5 5,0 150...7000 150 105 351 173
Продовження табл. 12 Тип гучно- мовця Р, Вт Г К’ Ом Частотний діапазон, Гц Резонансна частота, ?Ц Габарити, мм Діа- метр Висота 0,5ГД-12 0,5 5,0 150...7000 150 106 x 70* 37 0,5ГД-14 0,5 28,0 250...3500 200 — — 0,5ГД-17 0,5 8,0 315...5000 400 106x70* 37 0,5ГД-20 0,5 8,0 315...5000 300 80 34 0,5ГД-21 0,5 8,0 315...7000 300 80 37 1ГД-4 1,0 8,0 100...10000 120-180 150X100” 58 1ГД-5 1,0 6,5 125...7100 120 126 54 1ГД-9 1,0 6,5 100...7000 95 156x98* 56 1ГД-18 1,0 6,5 100...10000 100-140 156x98* 48 2ГД-19М 2,0 4,5 100...10000 100 152 52 2ГД-28 2,0 4,5 100...10000 80-100 152 52 2ГД-35 2,0 4,5 80...12500 70-100 152 52 ЗГД-1 3,0 8,0 200...5000 120 150 54 4ГД-4 4,0 8,0 63... 12500 45 202 76 4ГД-5 4,0 ' 8,0 40...5000 45 202 76 4ГД-28 4,0 4,5 63...12500 63 -90 202 72 6ГД-2 6,0 8,0 40...5000 зо 252 106 10ГД-17 10,0 4,5 40...8000 50 295 140 10ГД-36 10,0 4,0 50...25000 40 200 85 Примітка. Знаком «*» позначено динаміки, які мають еліптичну форму. 12. Номінали резисторів і конденсаторів Зпайомлячися з будь-якою радіотехнічною схемою, радіо- аматор одразу ж може помітити, що значення опорів рези- сторів або ємностей конденсаторів даються за якоюсь пев- ного системою, причому можна побачити, наприклад, вели- чину 6,8 кОм, але немає величини 7,0 кОм. Так само па схемі трапляється конденсатор ємністю 820 пФ, але немає конденсатора, ємність якого становила б 800 пФ. Більш того, резистора з опором 7,0 кОм або конденсатора ємністю 800 пФ ніколи не можна знайти в продажу. Чим пояснити таке, па перший погляд, дивне становище? Адже зручніше, здавалося б, випускати деталі із заокруг- леними номіналами. Справа в тому, іпо весь інтервал номінальних значень не можна ділити на рівномірні проміжки. Так, якщо всі номі- нали опорів у діапазоні від 100 до 1000 Ом розбити на де- 174
Таблиця 13 Тип систе- ми Потужність, Вт г, Ом 1 Частотний діапазон, ЇЦ Габарити, мм Ном. Макс. ЗАС-З 3,0 4,0 4,0 125...10000 280X210X154 4АС-1/2 4,0 8,0 4,0 125...16000 272X173X100 6АС-2 6,0 20,0 4,0 63...18000 300X170X165 6МАС-4 6,0 20,0 4,0 63...20000 270X160X190 6АС-6 6,0 15,0 4,0 80...16000 295X190X105 8АС-2 8,0 16,0 4,0 40... 18000 620X360X270 8АС-3 8,0 15,0 2,0 100...10000 470X270X170 10МАС-1М 10,0 20,0 8,0 63....18000 428X270X230 10АС-6 10,0 15,0 4,0 80...16000 295X165X190 15АС-1 15,0 25,0 4,0 63...20000 440X240X160 20АС-1 20,0 30,0 16,0 63...18000 440X313X250 20АС-2 20,0 40,0 16,0 40...18000 530X340X235 25АС-2 25,0 35,0 4,0 40...20000 480X285X250 35АС-1 35,0 70,0 4,0 30...20000 710X360X280 35АС-2 35,0 70,0 4,0 30...20000 620X320X290 6АСШ-1 6,0 12,0 4,0 100...12500 Діам. 192 6АСШ-2 6,0 12,0 4,0 10О...12500 Діам. 190 25АСШ-1 25,0 35,0 4,0 63...20000 Діам. 265 50АС-2 50,0 100 4,0 30...20000 745X450X290 сять груп рівномірно, то ми дістанемо ряд значень: 100 Ом. 200, 300... 800, 900, 1000 Ом. При цьому виявляється, що два сусідні резистори з номіналами 100 і 200 Ом відрізня- ються один від одного за опором у два рази, тоді як сусідні резистори з номіналами 900 і 1000 Ом відрізняються лише в 1,11 раза. Оскільки рівномірний поділ діапазону опорів чи ємностей явно не годиться, прийнято інший спосіб поділу, за якого діапазон поділяють відповідно до геометричної прогресії. За такого поділу два сусідні номінали відрізняються один від одного приблизно в одну і ту саму кількість разів. Це полегшує підбір деталей під час конструювання і налаго- дження приладу. У нашій країні, як і в багатьох інших, прийнято поділ номіналів ємності конденсаторів і опору резисторів па 6, 12 або 24 групи в кожному десятковому розряді. Таким чином, виявляється, що за найбільш грубого поділу на 6 груп опори в діапазоні від 100 Ом до 1000 Ом мають номінали 100, 150, 220, 330, 470, 680 і 1000 Ом. Зверніть увагу на те, що кожний дальший номінал відрізняється від попереднього приблизно в 1,5 раза. Цей ряд поділу позначають «Е6». Зро- 175
зуміло, що ряди «Е12» і «Е24» будуть набагато дрібніші, а номіналів виявиться у два або в чотири рази більше порів- няно з рядом «Е6». Оскільки більшість радіоаматорських апаратів чудово працюють і за умови досить наближеного вибору номіналів опорів і ємностей, ми в книжці намагалися підбирати номінали з ряду «Е6». Це має сенс і в тому від- ношенні, що деталі, номінали яких вибрано з цього ряду, дешевші порівняно з деталями, номінали яких вибрані з ви- щих рядів. Правда, у деяких випадках, коли треба підібрати деталь точніше, доводиться вибирати її з ряду «Е12» або «Е24». Ще однією особливістю описаних рядів є те, що чим вищий ряд, по якому взято номінали, тим деталь точніша. Так, де- талі з номіналами із ряду «Е6» мають розкид фактичної величини номіналу в межах — 20%. Наприклад, якщо номі- нал деталі 680 Ом, то насправді опір такого резистора лежа- тиме в межах від 544 Ом до 816 Ом. Ряд «Е12» має допуски в межах ±10%, а ряд «Е24» — в межах ±5%. Отже, чим вищий ряд, тим точніша деталь. З цієї причини підвищується і її вартість. У таблиці 14 наведено номінали опорів резисторів і єм- ностей конденсаторів. Ця таблиця дуже корисна радіоама- торові, бо за її допомогою він може підібрати деталь потріб- ного номіналу і не марнувати часу на пошуки деталі з неіс- нуючим номіналом. Щоб дізнатися, з якою точністю виготовлено деталь, треба уважно розглянути її маркування. Якщо допуск становить —20%, то на маркуванні його не позначають. Коли ж деталь виготовлено з допуском —10% або —5%, то в маркуванні це зазначають обов’язково. Ознайомлюючись із таблицею 14, можна помітити, що кон- денсатори ємністю від 0,01 до 0,1 мкФ виготовляються тільки по рядах «Е6» і «Е12», а всі конденсатори, ємність яких перевищує 0,1 мкФ, випускаються лише по ряду «Е6». Зроб- лено це для скорочення номенклатури деталей, що їх випус- кають. Коли ж потрібний конденсатор проміжної ємності, його легко дістати, з’єднавши паралельно два конденсатори. Електролітичні конденсатори випускаються не лише з но- міналами, наведеними в таблиці 14, а й з округленими номі- налами, які взяті з ряду 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 та 5000 мкФ. При цьому відхилення реальної ємності від показаної па корпусі конденсатора становлять -20% і +50%. Для того, щоб підібрати відповідний резистор, не досить знати лише його номінал. Потрібні ще відомості про допу- 176
Таблиця 14 ПгкоФаради, наноФиради (тис. пФ), Оми, кілоОми, мегОми МікроФаради І=Г «оі Ряд Ряд ГСої Ряд Ряд Ряд К РчН Е24 0ч С0 лу гс тч к м Е6 К -ГЧ ли Е24 Е6 Е12 НЯД 1,0 1,0 1,0 10 10 10 100 100 100 0,01 0,01 0,1 1,0 10 ІД 11 110 1,2 1,2 12 12 120 120 0,012 1,3 13 130 1,5 1,5 1,5 15 15 15 150 150 150 0,015 0,015 0,15 1,5 15 1,6 16 160 1,8 1,8 18 18 180 180 0,018 2,0 20 200 2,2 2,2 2,2 22 22 22 220 220 220 0,022 0,022 0,22 2,2 22 2,4 24 240 2,7 2,7 27 27 270 270 0,027 3,0 ЗО 300 3,3 3,3 3,3 33 33 33 330 330 330 0,033 0,033 0,33 3,3 33 3,6 36 360 3,9 3,9 39 39 390 390 0,039 4,3 43 430 4,7 4,7 4,7 47 47 47 470 470 470 0,047 0,047 0,47 4,7 47 5,1 51 510 5,6 5,6 56 56 560 560 0,056 6,8 6,8 6,8 68 68 68 680 680 680 0,068 0,068 0,68 6,8 68 7,5 75 750 8,2 8,2 82 82 820 820 0,082 9,1 91 910 стиму розсіювану потужність. Цю потужність зазначають на самому зображенні резистора на схемі. При цьому слід мати на увазі, що резистори на потужність 0,125 Вт (УЛМ, ВС-0Д25, МЛТ-0,125) позначають двома скісними рисками. Однією скісною рискою позначають резистор потужністю 0,25 Вт (ВС-0,25, МЛТ-0,25). Коли резистор має одну по- здовжню риску, то це означає, шо його потужність стано- вить 0,5 Вт, а поперечну риску ставлять на резисторах по- тужністю 1 Вт, Двома поперечними рисками маркують дво- ватний резистор, а римською цифрою V — п’ятиватпий. Коли ж резистор має штриховку у вигляді зигзагу, то це означає, що він дротяний. Добираючи резистори, слід пам’ятати, що можна завжди установити резистор більшої потужності, ніж зазначено па схемі, але ні в якому разі не можна ставити резистора, лотужність якого менша за рекомендовану. В останньому випадку він обов’язково вийде з ладу. В. Скрябинськпй 177
13. Монтажні п обмотувальні проводи. Припої і флюси Так само, як усі резистори приведено до цілком певних номіналів, до певних стандартизованих норм приведено й монтажні та обмотувальні проводи. Про цю уніфікацію треба знати радіоаматорові для того, щоб не марнувати часу на пошуки, наприклад, обмотувального проводу діаметром 0,7 мм, оскільки промисловість випускає тільки проводи, діаметр яких дорівнює 0,69 і 0,72 мм. За жорсткого монтажу приладу, коли під час його робо- ти окремі деталі і вузли не зміщуються один щодо одного, здебільш користуються монтажним проводом марки ПМВ. Він являє собою одножильний мідний луджений провід у поліхлорвініловій ізоляції. Вести монтаж таким прово- дом дуже зручно, а надійність і зовнішній вигляд його цілком добрі. Найбільш уживаний провід ПМВ перерізом 0,2—0,5—0,75 мм2. Коли немає проводу ПМВ, можна вести монтаж обмотувальним або голим проводом діаметром 0,31—0,8 мм, але при цьому слід надівати на нього полі- хлорвінілову трубочку, щоб забезпечити надійну ізоляцію. Для гнучкого монтажу (з’єднати, наприклад, динамік і шасі приймача) треба застосувати багатожильний монтаж- ний провід. У цьому разі найбільш підійдуть проводи марки МГВ і МГШВ. Перший з них має поліхлорвінілову ізоля- цію, накладену па багатожильну луджену струмопровідну частину. Другий провід має додаткову шовкову ізоляцію між жилами і поліхлорвініловою ізоляцією. Обидва проводи ча- сто продаються в крамницях у вигляді спеціальних наборів для радіоаматорів. У такому наборі є кілька відрізків про- воду з ізоляцією різного кольору. Найбільшого поширення набули монтажні гнучкі проводи перерізом 0,12—0,14—0,2— 0,35 і 0,5 мм2. Гнучкий монтаж можна вести і проводом марки МГШД. Його ізоляція складається з двох шарів шовку і тому, щоб запобігти розкручуванню ізоляції, кінці монтажного прово- ду треба змастити якимось лаком. Треба мати на увазі, що ізоляція проводу МГШД не дуже надійна, тому доцільно надягати на нього додаткову поліхлорвінілову трубку. З обмотувальних проводів найбільший інтерес для радіо- аматорів становлять проводи марок ПЗЛ, ПЗВ-1, ПЗВ-2, ПЗТВ. Провід марки ПЗЛ тепер зустрічається досить рід- ко, бо замість нього промисловість випускає проводи марок ПЗВ і ПЗТВ, які відзначаються значно міцнішою ізоляцією. Намотуючи силові і вихідні трансформатори проводом мар- ки ПЗЛ, треба старанно ізолювати один шар обмотки від 178
іншого. Ці запобіжні заходи практично не потрібні, якщо користуватися проводами марок ПЗВ і ПЗТВ. При цьому слід мати на увазі, що провід марки ПЗВ-2 відрізняється від марки ПЗВ-1 подвійною товщиною ізоляції, а отже, й більшою надійністю. Провід марки ПЗТВ має міцну ізоляцію і високу тепло- стійкість. Таблиця 15 Діаметр по міді, мм Переріз І мм2 1 і Діаметр по ізоляції Допустима сила струму в А при густині 2,5 А/мм2 ПЗЛ ПЗВ-1 ПЗВ-2 ПЗТВ 0,05 0,00196 0,065 — 0,0049 0,06 0,00283 0,075 0,09 0,071 0,07 0,00385 0,085 0,10 0,0097 0,08 0,00502 0,095 0,11 0,0126 0,09 0,00636 0,105 0,12 0,015 0,10 0,00785 0,12 0,13 0,020 0,11 0,00950 0,13 0,14 0,024 0,12 0,01131 0,14 0,15 0,028 0,13 0,01327 0,15 0,16 0,033 0,14 0,01539 0,16 0,17 0,039 0,15 0,01767 0,17 0,19 0,044 0,16 0,02011 0,18 0,20 0,051 0,17 0,02270 0,19 0,21 0,057 0,18 0,02545 0,20 0,22 0,064 0,19 0,02835 0,21 0,23 0,071 0,20 0,03142 0,225 0,24 0,079 0,21 0,03464 0,235 0,25 0,087 0,23 0,04165 0,255 0,26 0,104 0,25 0,04909 0,275 0,27 0,124 0,27 0,05726 0,31 0,28 0,144 0,29 0,06605 0,33 0,34 0,165 0,31 0,07548 0,35 0,36 0,189 0,33 0,08553 0,37 0,38 0,214 0,35 0,09621 0,39 0,40 0,241 0,38 0,1134 0,42 0,43 0,283 0,41 0,1320 0,45 0,46 0,330 0,44 0,1520 0,49 0,50 0,380 0,47 0,1735 0,52 0,53 0,433 0,49 0,1885 0,54 0,55 0,478 0,51 0,2043 0,56 0,58 0,510 0,53 0,2205 0,58 0,60 0,533 0,57 0,2378 0,60 0,62 0,595 0,59 0,2557 0,62 0,64 0,643 0,62 0,2874 0,64 0,66 0,683 0,64 0,3019 0,67 0,69 0,755 0,67 0,3217 0,69 0,72 0,805 0,69 0,3526 0,72 0,75 0,893 9* 179
Продовження таблиці 15 Діаметр по міді, мм Переріз Діаметр по ізоляції Допустима сила струму в А при густині 2,5 А/мм2 ПЗЛ ПЗВ-1 ПЗВ-2 ПЗТВ 0,72 0,3739 0,74 0,77 0,935 0,74 0,4072 0,78 0,80 1,018 0,77 0,4300 0,80 0,83 1,075 0,80 0,4666 0,83 0,86 1,166 0 83 0,5411 0,89 0,92 1,082 0,86 0,5809 0,92 0,95 1,16 0,90 0,6362 0,96 1,00 1,27 0,93 0,6793 0,99 1,03 1,36 0,96 0,7236 1,02 1,06 1,45 1,00 0,7854 1,07 1,12 1,57 1,04 0,8495 1,12 1,17 1,70 1,08 0,9161 1,16 1,21 1,83 У таблиці 15 наведено основні характеристики обмоту- вальних проводів: їх діаметр по міді, по ізоляції, переріз, допустима сила струму. При цьому вибрано густину струму, що дорівнює 2,5 А/мм2, яка є найбільш уживаною при виго- товленні вихідних трансформаторів і силових трансформа- торів потужністю до 70 Вт. Зупинимося тепер на припоях, які застосовують радіо- аматори під час монтажу приладів, і па флюсах, що ними користуються для паяння. У крамницях бувають три типи припоїв, придатних для монтажу радіопаратури: ПОС-40, ПОС-61 і ПОС-90. Літери в марці означають: припій олов’яно-свинцевий, а цифри — кількість олова в процентах. Найкраще застосовувати при- пій ПОС-61, оскільки він має найнижчу температуру плав- лення. Вона становить 190°С, тоді як припій ПОС-90 пла- виться за температури 222°С, а припій ПОС-40 — за тем- ператури 235°С. Зниження температури паяння потрібне під час монтажу напівпровідникових приладів, особливо германієвих. Припій ПОС-61 має ще й ту перевагу, що він дуже текучий у розплавленому стані і міцний у твердо- му. Він дає змогу дістати надійне паяння. За відсутністю припою ПОС-61 треба користуватися припоєм ПОС-40, бо він хоч і має більш високу температуру плавлення, ніж ПОС-90, але відзначається кращою текучістю. При паянні радіоаматори найчастіше користуються кані- фоллю. Це добрий флюс, що не дає окислення. Його можна зробити ще крашим, розчинивши у спирті. У цьому разі 180
паяння виходить надійне, а видалити залишок флюсу після паяння можна, просто протерши плату ганчіркою, намоче- ною у спирті чи ацетоні. Паяючи конструкційні деталі — шасі, різні кронштейни тощо, треба користуватися як флюсом хлористим цинком. Виготовити його дуже просто. У маленьку пляшечку з кон- центрованою соляною кислотою кидають шматочки цинку. Як тільки закінчиться виділення водню (частина цинку повинна лишитися нерозчиненою), флюс готовий. Треба тільки мати на увазі, що після паяння з хлористим цинком спаяні деталі необхідно старанно промити водою, щоб за- хистити їх від окислення. 14. Живлення радіоелектронних приладів від батарей Існують два основні методи живлення електронних схем: від батареї і від електричної мережі. В першому випадку джерело живлення, як правило, вмонтовується в апарат, що дуже зручно для його використання. Найчастіше бата- рейне живлення застосовується в переносних радіоприйма- чах та в малопотужних підсилювачах. Як джерело живлення переносної апаратури найбільш поширені сухі елементи та батареї марганцево-цинкового типу. Такий елемент являє собою цинковий стаканчик, що служить негативним електродом, і в ньому розміщено пози- тивний електрод — графітовий стержень, на якому нанесено товстий шар деполяризатора — двозакису марганцю. В ста- канчику між електродами залито електроліт, тобто розчин солі чи лугу. Зверху елемент залито мастикою для того, щоб електроліт не виливався. Іноді застосовують елементи іншої конструкції: в них обидва електроди і електроліт вміщуються в пластмасову герметичну капсулу. Такі елементи називають галетними. Оскільки при виготовленні елементів вживаються заходи для того, шоб електроліт не виливався і не псував елек- тронного приладу, то такі елементи звичайно називають сухими. Для поліпшення експлуатаційних характеристик сухі еле- менти іноді збирають у батареї. Прикладом такої батареї служить відома всім батарея кишенькового ліхтаря. Описані сухі елементи і батареї відзначаються низькою вартістю, надійністю, великим строком служби і тому мають найбільше поширення. Сухі елементи і батареї, які застосо- вують для живлення радіоелектронної апаратури, відріз- 181
няються за своїми характеристиками. При цьому їх основні характеристики: електрорушійна сила (ЕРС) або напруга, вимірювані в вольтах, і ємність, вимірювана в ампер-годи- нах. Що таке ємність, не важко зрозуміти, якщо врахувати, що це є добуток сили струму, яку спроможна дати батарея, на час її роботи. Так, наприклад, якщо суха батарея пов- ністю розряджається струмом, який дорівнює 0,4 Л, па про- тязі 3 годин, то її ємність дорівнює 1,2 А-год. Характеристики найбільш поширених сухих елементів і батарей наведені в таблиці 16. Таблиця 16 Тип Напруга, В я ° 2 ? Тривалість роботи, год. Термін зберігання, міс. Опір зов- нішнього кола, Ом Розміри, мм Вага, г Довжина Ширина Висота 283 1,48 0,08 10 3 200 10* 22 5 286 1,5 0,2 60 3 400 — 10* 44 10 314 1,5 0,35 100 6 400 — 14* 38 15 316 1,5 0,45 130 6 400 — 14* 50 20 326 1,5 0,7 100 6 200 — 16* 50 25 322 1,4 0,6 6 6 15 — 21* 37 ЗО 336 1,4 0,8 10 6 55 — 21* 60 45 343 1,5 1,0 4,5 12 7,5 — 26* 49 52 373 1,5 4,2 18 12 6,5 — 34* 62 115 374 1,5 4,2 18 12 6,5 — 34* 75 132 376 1,5 5,2 65 12 20 — 34* 91 165 3336Л 3,7 0,7 2 6 10 63 22 67 150 3336У 4,1 1,1 3 6 10 63 22 67 150 «Крона ВЦ>: 9,0 — 60 — 900 16 26 49 40 «Рубин» 4,3 2,5 —- — 50 63 22 67 150 1,ЗФМЦ0,25 1,3 0,25 — 4 — — 21* 38 22 1,6ФМЦ3.2 1,6 3,2 — 12 6,5 — 34* 64 105 Примітка. Числа з позначками «*» позначають діаметр круглих елементів. При всіх позитивних особливостях сухих елементів і ба- тарей їм властивий один важливий недолік: після їх роз- рядки, тобто, коли їх напруга упаде до неприпустимо малого значення, їх необхідно замінювати новими. Однак, у деяких випадках, коли розрядження інтенсивне, можна частково відновити працездатність сухих елементів, як це описано в попередньому розділі книги. Але це можливо лише в тому разі, коли електроліт ще не висох, тобто коли елемент або 182
батарея свіжі. При експлуатації таких джерел в радіоелек- тронній апаратурі частіш буває одночасна витрата активних матеріалів та висихання електроліту. В цьому випадку від- новити працездатність не вдається. Зовсім інша картина виникає при застосуванні акумуля- торів. Герметичні лужні акумулятори допускають до 100—200 циклів заряд-розряд, що дуже зручно, оскільки значно зменшується вартість експлуатації радіоелектронного при- ладу. Заряджати герметизовані акумулятори необхідно від випрямляча, але слід пам’ятати про те, що сила зарядного струму ні в якому разі не повинна перевищувати однієї десятої ємності акумулятора. Час заряду, як правило, вважається рівним 15 годинам. Якщо сила зарядного струму менша за вказану в паспорті акумулятора, то час заряду відповідно збільшується. Основні характеристики поширених акумуляторів наве- дені в таблиці 17. Таблиця 17 Тип Напруга, В Розрядний струм, мА Струм за- ряджання, мА Діаметр, мм Висота, мм Вага, г. Д—0,06 1,2-1,6 6,0 6,0 15,7 6,6 4 Д-0,1 1,2-1,6 10,0 10,0 20,1 7,4 7 Д—0,25 1,2-1,6 25,0 25,0 27,2 10,5 16 ЦНК-0,2 1,2-1,6 20,0 20,0 16,0 24,5 15 ЦНК-0,45 1,2-1,6 45,0 45,0 14,0 50,0 23 ЦНК-0,85 1,2-1,6 85,0 85,0 14,0 96,0 41 КНГЦ-1Д 1,2-1,6 100,0 100,0 20,0 60,0 55 НКГ—0,35Д 1,2-1,6 80,0 35,0 10X41 15,0 21 НКГ—0,7Д 1,2-1,6 150,0 70,0 12X41 25,0 40 7Д—0,115 8,4-11,2 10,0 1,0 24,0 62,2 60 2Д—0,25 2,4-3,2 25,0 25,0 27,0 22,5 29 ЗКНГЦ—0,2 3,6-4,8 20,0 20,0 18,0 75,0 50 5ЦНК-0,2 6,0-8,0 20,0 20,0 27,5X24 87,0 117 10ЦНК-0,4 12,0-16,0 45,0 45,0 35X105 40,0 300 12ЦНК—0,85 14,4-19,2 85,0 85,0 46X64 110,0 730 10КНГЦ-1Д 1 12,0-16,0 1 100,0 100,0 46X65 111,0 680 Зупинимося детальніше на тому, як правильно зарядити герметизований акумулятор. Схема зарядного пристрою на- ведена на рис. 111. Як бачимо, вона дуже проста і вміщує всього декілька деталей. За випрямляч найкраше викори- 183
Рис. 111. Схема заряд- ного пристрою. стати готовий місток типу КЦ402—КЦ405, КЦ407 з будь- яким літерним індексом. Можна скласти його і на чотирьох діодах типів Д206—Д211, Д217, Д218, Д226 з будь-якими літерними індексами. Стабілітрон У5 служить для запобігання випрямного мо- ста від пробою і для усунення можливості виникнення високої напруги на затискачах 1—2 при випадковому відім- кненні батареї під час її заряду. Цей стабілітрон можна взяти типів Д815Ж, Д816А, Д816Б, Д816В. В крайньому разі можна обійтись і без нього, але при цьому слід застосо- вувати лише випрямні мости з літерними індексами А, Б, В, Г, Ж та И. Якщо ж міст складають із окремих діодів, то слід використати лише ті, у яких максимальна зворотна напруга не менш як 300 В, Зупинимося па тому, як правильно вибрати конденсатор, увімкнений перед випрямним мостом. Його завдання — об- межити струм заряду акумулятора. Ємність цього конден- сатора залежить від ємності заряджуваної батареї і дорів- нює 0,13 мкФ для акумуляторів ємністю 0,1 А-год. Для акумуляторів ємністю 0,06 А-год і 0,25 А-год ємність кон- денсатора повинна бути 0,09 мкФ і 0,35 мкФ відповідно. При цьому ємність конденсатора не залежить від того, за- ряджається один акумуляторний елемент чи ціла батарея тієї ж ємності. Наша промисловість не випускає конденсаторів тієї єм- ності, яка наведена вище. З цієї причини треба взяти 2—3 конденсатори і з’єднати їх паралельно. Так, наприклад, ємність 0,13 мкФ можна скласти з двох з’єднаних пара- лельно конденсаторів 0,1 і 0,027 мкФ. Окремо слід відзначити, що ці конденсатори повинні бути напругою не менш як 500 В. Якщо ж взяти конденсатори з меншою допустимою напругою, то може статися їх пробій і вигоряння випрямного моста. Виняток можна зробити ли- ше для конденсаторів типу МБГЧ. Якщо використовується цей конденсатор, то його напругу можна взяти рівною 250 В, 184
Резистор, увімкнений паралельно конденсатору, служить для його розряду після вимкнення пристрою із мережі. Він може бути будь-якого типу з потужністю не менш як 0,25 Вт, а опір його може знаходитись в границях від 0,15 МОм до 0,51 МОм. Як видно зі схеми зарядного пристрою, його вихідні за- тискачі знаходяться в безпосередньому контакті з мереж- ними проводами. Це примушує звернути увагу на необхід- ність суворого дотримання заходів безпеки при монтажі пристрою і заряді акумулятора. Усі деталі зарядного при- строю необхідно розміщувати в добре ізольованому корпусі, в якому бажано встановити також і заряджуваний акуму- лятор. Під час зарядки акумулятора ні в якому разі не можна доторкатися до нього або будь-якої деталі заряд- ного пристрою. 15. Силові трансформатори для живлення радіоелектронної апаратури Як уже згадувалось вище, живлення електронної апара- тури від батареї доцільно робити у тому випадку, коли споживання енергії невелике. Так, наприклад, переносний супергетеродин, описаний в третьому розділі книги, при установленні в ньому елементів типу 373 може працювати протягом 250—300 годин. Загальна ж вага батареї складає до 70 грамів, тобто не більше половини всієї ваги приймача. Зовсім інша картина виникає при намаганні живлення від батареї більш потужної апаратури. Так, наприклад, для нормальної роботи підсилювача з вихідною потужністю 20 Вт, описаного в другому розділі, протягом 10 годин зна- добиться батарея сухих елементів вагою до 10—15 кілогра- мів. Зрозуміло, що треба шукати інше, прийнятніше дже- рело живлення. Таким джерелом, більш зручним для використання, є зви- чайна мережа змінного струму. Однак без спеціального перетворювача енергії мережі її неможливо використати для живлення електронних кіл. По-перше, для живлення біль- шості кіл апаратури необхідна напруга, відмінна від мереж- ної, тобто 220 В. По-друге, для живлення потрібна стала напруга, а в мережі вона змінна. Перша проблема розв’язується досить просто застосуван- ням трансформаторів, тобто приладів, які перетворюють напругу мережі в потрібну нам, але теж змінну. Після цього змінну напругу слід випрямити, тобто зробити постій- ною за напрямом, 185
Однак цього ще мало: випрямлена напруга постійна за напрямом, але її величина хвилеподібно змінюється від нуля до максимуму. Таку напругу треба ще згладити, тобто зробити постійною і за величиною. Таким чином для живлення електронної апаратури від мережі змінного струму необхідно мати ланцюжок: транс- форматор—випрямляч—згладжуючий фільтр. В описах різноманітних електронних конструкцій часом наводяться дані, необхідні для виготовлення мережного джерела живлення. В цьому разі звичайно не виникає нія- ких питань принципового характеру і лишається тільки придбати потрібні деталі й намотати трансформатор або підібрати рекомендований. Однак за практиці все виявляє- ться не таким простим: нема осердя вказаного типу, прово- дів потрібного діаметра і т. ін. А частіше взагалі наведено лише дані про напругу джерела живлення і споживаний струм. Коли аматор зіткнеться з подібними труднощами, він не- рідко не знає, яким чином їх уникнути, а насправді ніяких ускладнень тут немає. Треба лише розібратися в принципі роботи окремих складових ланцюга блока живлення і на- вчитися їх розраховувати та підбирати. Нижче ми пояснимо, яким чином це можна зробити. Почнемо з трансформатора. Як уже згадувалось, він слу- жить для перетворення напруги мережі в потрібну нам для живлення схем напругу. На рис. 112 показано два основні типи осердь, що їх за- стосовують для виготовлення аматорських силових транс- форматорів. Для стержньових і панцирних трансформаторів пластини штампують із листової трансформаторної сталі Пластини мають Г-подібну або завтовшки 0,35 або
Рис. 113. Графіки для розрахунку силових трансформаторів. Ш-подібну форму. У марці пластини, крім типу, зазначають також її ширину в міліметрах. Так, наприклад, марка платини Ш-20 показує, що це пластина Ш-подібна, а ши- рина її середньої частини (роЗіМІр «а») дорівнює 20 мм. Так само марка Г-20 означає, що це пластина для стержньового осердя, а ширина її становить 20 мм. Розраховуючи силовий трансформатор, насамперед треба знати його вторинну потужність, тобто потужність, яку спо- живають від його вторинних обмоток. Як відомо, потужність кожної обмотки дорівнює добуткові напруги на її кінцях на силу струму, тобто Р2=^2-/2. (1) Це і є вторинна потужність трансформатора. Якщо трансформатор має кілька вторинних обмоток, то вторинна потужність дорівнює сумі всіх потужностей вто- ринних обмоток. У цьому разі р2==р;+р;+р;+... (2) Визначивши вторинну потужність трансформатора, звер- немося до графіків, наведених на рис. 113. На вертикальній 187
шкалі І треба відшукати число, яке дорівнює сумарній вторинній потужності трансформатора, визначеній за фор- мулами 1 або 2. Після цього проводимо горизонтальну лінію до перетину її з кривою Різ точки перетину проводимо вертикальну лінію до перетину з горизонтальною шкалою II, де знаходимо значення первинної потужності трансфор- матора Ртр. Оскільки к.к.д. трансформатора завжди менший за одиницю, то зрозуміло, що й первинна потужність буде завжди більша за вторинну на величину втрат у трансфор- маторі. Після визначення первинної потужності треба відшукати допустиму магнітну індукцію в залізі, що необхідно в даль- ших розрахунках. Для цього із знайденої точки Ртр прово- дять вертикальну лінію до перетину її із шкалою III. Так само треба знайти потрібний переріз трансформатор- ної сталі (горизонтальна лінія з точки перетину нашої вертикалі з кривою 5СТ). При цьому переріз сталі в квад- ратних сантиметрах визначають за шкалою IV. Останнє, що треба визначити з графіків,— допустима густина струму в обмотках трансформатора. Цю величину знаходять, проводячи горизонтальну лінію з точки перетину вертикалі з кривою Д до шкали V. Так ми знайдемо допу- стиму густину струму в амперах на 1 мм2. Визначивши потрібні величини з графіків, можна продов- жувати розрахунок трансформатора. Тепер розрахуємо кіль- кість витків обмоток на 1 В напруги. Це легко зробити за формулою Знаючи кількість витків на один вольт, легко визначити кількість витків у всіх обмотках. При цьому кількість вит- ків у первинній (мережній) обмотці дорівнює №м=--[4-ш0, (4) тобто дорівнює добуткові напруги мережі на кількість вит- ків па вольт. Тепер треба визначити кількість витків у вторинній об- мотці або в кожній із вторинних обмоток. Якщо трансфор- матор розраховано для живлення споживача змінного стру- му, наприклад, низьковольтного паяльника, то кількість витків вторинної обмотки визначається за формулою Й72 = к-^2-^о. (5) Тут коефіцієнт к визначає втрати напруги в трансформа- торі і залежить від вторинної потужності. При розрахунках 188
трансформаторів, осердя яких виконані із штампованих пластин, можна прийняти такі значення коефіцієнта к: при вторинній потужності від 5 до 15 ВЛк=1,25; при потужності 16—25 ВА к дорівнює 1,18, а при потужності 26—35 ВА к=1,15. Для більш потужних трансформаторів втрати від- носно зменшуються і к=1,12 при вторинній потужності 36-50 ВА і к: = 1,09 при Р2 = 51...75 ВА. Якщо до вторинної обмотки підминається випрямляч із згладжуючим фільтром, то напруга вторинної обмотки ви- значається за виразом: Г2в = О,7.к(^2.шо+1,2). (6) У цій формулі враховується те, що напруга на вході єм- нісного фільтра підвищується до максимальної. Число ж 1,2 враховує падіння напруги на випрямних діодах. Отже, числа витків первинної і вторинної обмоток визна- чені. Тепер необхідно розрахувати діаметри проводів, якими слід робити намотку. Сила струму в кожній із вторинних обмоток нам відома, треба тільки визначити силу струму в первинній обмотці за формулою = (7) а діаметри проводів легко розрахувати за таким виразом: Й=1,13|ЛІГ (8) Лишається відшукати переріз вікна котушки трансформа- тора (добуток а-Ь на рис. 112). Чистий переріз трансфор- маторної сталі 5СТ нам уже відомий. Коли ж взяти до уваги товщину ізоляційних прокладок, то переріз вікна котушки легко визначити за формулою 5В= 1,1 5СТ. (9) Па цьому й закінчується розрахунок силового трансфор- матора, осердя якого набирається із штампованих пластин. Як бачите, він дуже нескладний і доступний кожному. Останнім часом все більш поширюються трансформатори, осердя яких накручене стрічкою трансформаторної сталі. Такі осердя показані на рис. 114. Розрахунок трансформаторів, осердя яких виконані по типу, наведеному на рис. 114, відрізняється від наведеного вище. Він виконується за допомогою таблиць. В цих таб- лицях прийняті такі позначення: ПЛ — стержневе стрічкове осердя; 189
Рис. 114. Кручені осердя трансформа- торів: 1—типу ПЛ і ПЛМ; 2 - типу ШЛ і ШЛМ. ШЛ — броньове стрічкове осердя; Рт — типова потужність трансформатора; Е' — електрорушійна сила у В на виток; У — густина струму в обмотках в А на .м.м2; АС7 — відносне падіння напруги в трансформаторі. Крім осердь типів ПЛ і ШЛ, випускаються також осердя типів ПЛМ і ШЛМ, які відрізняються трохи меншими роз- мірами. Дані, необхідні для розрахунку трансформаторів на на- кручених осердях, наведені в таблицях 18, 19, Розрахунок Таблиця 18 Типорозміри магнітопроводу аХЬХЬ ВА я, в л А/мм? А, мм ПЛ 10X12,5X20 7 0,035 5,0 0,35 32,5 10X12,5X25 8 10X12,5X32 10 10X12,5X40 12 ПЛ 12,5X16X25 13 0,06 4,5 0,3 41 12,5X16X32 16 12,5X16X40 19 12.5X16X50 22 ПЛ 12,5X25X32 24 0,1 4,0 0,23 45 12,5X25X40 35 12,5x25x50 44 12,5X25X60 55 ПЛМ 20X32X28 40 0,18 5,1 0,17 59 20x32x36 55 4.1 0,15 20X32X46 70 3,6 0,14 20X32X58 85 2,8 0,12 ПЛМ 25X40X36 110 0,31 4,8 0,13 74 25x40x46 125 4,1 0,11 25X40X58 160 3,4 0,10 25X40X73 210 2,9 0,09 190
Таблиця 19 Типорозміри магнітопроводу аУЛ РГ’ НА Т~ Е, В і, А/мм2 А (У А, мм ШЛ 16X20 20 0,09 4 0,20 64 16X25 25 0,12 3 0,18 16X32 ЗО 0,15 2 0,14 ШЛ 20X20 40 0,11 2,7 0,17 80 20X25 50 0,15 2,6 0,14 20x32 65 0,18 2,5 0,12 20X40 85 0,21 2,4 0,11 ШЛМ 25X25 110 0,15 2,5 0,12 100 25X32 140 0,20 2,4 0,11 25X40 170 0,26 2,3 0,10 25X50 200 0,31 2,2 0,09 ШЛМ 16X16 14 0,1 8 0,21 50 16x20 18 0,13 7 0,19 16x25 22 0,16 6 0,18 16x32 26 0,19 5 0,16 ШЛМ 20X20 ЗО 0,12 7,5 0,22 64 20x25 35 0,16 6 0,20 20x32 40 0,20 5 0,18 20x40 50 0,25 4 0,15 ШЛМ 25x25 60 0,16 4,7 0,14 80 25x32 70 0,20 4,5 0,11 25x40 85 0,26 4,0 0,10 25x50 110 0,32 3,8 0,09 робиться в послідовності, наведеній нижче. Спочатку визна- чається типова потужність трансформатора, яка дорівнює сумі всіх потужностей вторинних обмоток трансформаторів. Потім за таблицями підбирається відповідне за потужністю осердя і визначаються числа витків первинної обмотки за формулою гм=^- (Ю) Число витків будь-якої вторинної обмотки, до якої під- минається споживач без випрямляча і згладжуючого фільт- ра, можна знайти за формулою ІРа й<і+А£>. (П) Коли ж до вторинної обмотки підімкпуто випрямний міст з ємнісним фільтром, то визначення витків ведеться за формулою (із» 191
Після визначення числа витків усіх обмоток моЖпа роз- рахувати, який повинен бути діаметр проводу кожної об- мотки. Для мережної обмотки діаметр проводу визначають за такою формулою: б?м=і,із|/^Г, (із) а для будь-якої вторинної обмотки за більш простою фор- мулою: ^=1,13]/^, (14) в якій І2 — сила струму в даній обмотці. За наведеними вище рекомендаціями можна зробити пра- вильний розрахунок трансформатора для якого завгодно радіоелектронного апарата. Для прикладу наведемо розрахунок силового трансформа- тора, призначеного для живлення підсилювача потужністю З Вт, описаного в другому розділі книги. Дані для розрахунку такі: Напруга мережі........................і/м =220 В Напруга живлення підсилювача . . . (72о = 12 В Сила струму, споживаного підсилювачем /2 = 14. Крім основної вторинної обмотки, яка живить коло під- силювача, на котушку трансформатора намотується ще об- мотка, призначена для живлення індикаторної лампочки, яка вказує про ввімкнення підсилювача. Звичайно для цього кола застосовуються мініатюрні лампочки напругою 6,3 В на силу струму 0,2 А. Трансформатор передбачається виконати на броньовано- му осерді із штампованих пластин, внаслідок чого розраху- нок слід провести за формулами (1—9). Вторинна потужність трансформатора підраховується за формулою (2) Р2 = Р'+Р" = 12-1 + 6,3-0,28 = 13,8 Вт. Тепер звернемося до графіків, наведених на рис. 113. На осі Р2 позначаємо потужність 13,8 Вт і проводимо горизон- тальну лінію до перетину з кривою, позначеною літерою Р. Ця точка позначена літерою б. Якщо з цієї точки провести вертикаль на вісь РТр, знайдемо первинну потужність транс- форматора, яка дорівнює 28 В А (точка в на осі Рір). Після проведення вертикалі з точки в до перетину з кри- вою 5ст (точка г) і проведення із цієї точки вліво гори- зонталі до перетину з віссю «5СТ» знаходимо, що переріз 192
осердя повинен дорівнювати 7 см2. Таким же чином визна- чаємо густину струму в проводах обмотки. Для цього визна- чаємо точку перетину вертикалі з кривою Д (точка д). Після проведення з цієї точки горизонталі до перетину із шка- лою Д знаходимо, що густина струму повинна дорівнювати 3,8 А/мм2. Потім так же знаходимо допустиму індукцію в сталі (горизонталь із точки е до шкали В), яка дорівнює 9,7 кГс. Отже, всі дані для подальшого розрахунку готові. Тепер визначимо число витків на 1 вольт напруги: 440 о г /п ^0 = 9777=6,5 в/В. За формулою (4) знаходимо число витків первинної об- мотки при напрузі мережі 220 В №м = 220-6,5 = 1430 в. Розрахуємо тепер число витків обмотки, яка живить ін- дикаторну лампочку. Для цього використаємо формулу (5) із врахуванням того, що при сумарній вторинній потуж- ності, яка дорівнює 13,8 Вт, коефіцієнт к повинен дорівню- вати 1,25. Г; =1,25-6,5-6,3 = 51 в. Вторинна обмотка, яка живить підсилювач, підмикається до випрямного моста, вихід якого навантажено на ємніс- ний фільтр. Отже, розрахунок цієї обмотки провадиться за формулою (6). Г; =0,7-1,25-(12-6,5 + 1,2) =77 в. За формулою (7) визначаємо силу струму в первинній обмотці трансформатора: />,-1,1 -^-=0,144. Розрахунок діаметрів проводів виконуємо за формулою (8). Для мережної обмотки діаметр проводу становить (ім = 1,13=0,202 мм, Г 3,8 для обмотки, яка живить наш підсилювач, (1= 1,131/+- = 0,577 ми, г о,о а для обмотки, до якої підімкнуто індикаторну лампочку, а \ = 1,13 ]/^у=0,307 мм. Ю В. Скрябинський 193
Звернувшись до таблиці 15, знаходимо найближчі за діа- метром обмоткові проводи. Остаточно для обмоток повинні бути вибрані проводи таких діаметрів: для мережної — 0,21 мм, для обмотки, яка живить підсилювач, 0,59 мм і для обмотки, до якої підімкнута індикаторна лампочка, 0,31 мм. При виготовленні трансформатора можуть виникнути ускладнення, викликані відсутністю проводів потрібного діаметра. В цьому разі можна взяти провід найближчого більшого діаметра. Тепер лишається тільки визначити реальний переріз осер- дя трансформатора за формулою (9), який дорівнює: 5 = 1,Ь 7 = 7,7 см2. Якщо є залізо Ш24 (розмір а на рис. 112), то товщина пакета повинна становити 32 мм. Тільки в цьому разі добу- ток ширини середнього стержня заліза а на товщину пакета в дорівнюватиме потрібному, тобто 7,7 см2, Зрозуміло, що при ширині середнього стержня 20 мм необхідна товщина пакета 38,5 мм, однак намотувати таку котушку буде не- зручно. Таким чином, у результаті проведеного розрахунку транс- форматор, який живить підсилювач вихідною потужністю З Вт, повинен мати такі дані: Переріз заліза — 7,7 см2. Первинна обмотка має 1430 витків проводу діаметром 0,21 мм. Вторинна обмотка, від якої живиться підсилювач, по- винна мати 80 витків проводу діаметром 0,59 мм. Вторинна обмотка, яка живить індикаторну лампу, повинен мати 51 виток проводу діаметром 0,31. Тепер проведемо розрахунок силового трансформатора, від якого живиться підсилювач з вихідною потужністю 20 Вт, Цей трансформатор розраховуємо для випадку, коли осердя виконується накрученим, тобто типу ПЛ або ШЛ. Дані для розрахунку трансформатора тоді будуть такі: Напруга живлячої мережі .... =220 В Напруга живлення підсилювача . . . =2X15 В Сила струму, споживаного підсилювачем . =1,5 А Напруга живлення індикаторної лампи . =6,3 В Сила струму в колі індикаторної лампи . =0,28 А Згідно з наведеною вище методикою розрахунку спочатку визначаємо типову потужність трансформатора: Рт = 13-2-1,5 + 6,3-0,28=47 ВА. 194
Тепер за таблицями 18 або 19 підбираємо відповідно до типової потужність осердя. Такими осердями можуть бути ПЛ 12,5X25X60, ПЛ 20X32X36 або ШЛ 20X25. Типова потужність їх рівна 55 Вт і 50 Вт, дещо перевищує по- трібну для живлення підсилювача, що і необхідно для нор- мальної роботи трансформатора. Припустимо, що вдалося знайти осердя ПЛ 12,5X25X60. Проведемо подальший розрахунок для даного осердя. Із таблиці 18 знаходимо, що для даного осердя РТ = 55ВЛ, £" = 0,10 В, 1=4 А/мм2, Д(7 = 0,23. Визначаємо за формулою (10) число витків мережної обмотки: Гм =^=2200 в. Обмотка живлення підсилювача складається з двох по- ловин, які повинні забезпечити на затискачах двополярну напругу 15В. Для кожної половини напругу можна підра- хувати за формулою (12): Г2В = ^-15(1+ОУ3) + 1’2=141 в. Обмотка живлення індикаторної лампи, розрахована за формулою (11), має: 6,3(1+0,23)+ 1,2 _7Я о 1+2= -------------< О в. Діаметр проводу мережної обмотки </м= 1,131/^2=0,282, У 220-4 а обмотки, яка живить підсилювач, </2в = 1,13|/5Е = 0,69. І, нарешті, діаметр проводу обмотки, до якої підімкнена індикаторна лампа, б/2=1,13|/М = 0,265 мм. Згідно з таблицею 15 для обмоток необхідно взяти про- води діаметрами 0,29 мм, 0,69 мм і 0,27 мм. Точно такий розрахунок було зроблено і для двох інших, що відповідають типовій потужності, осердь. Результати розрахунків зведені в таблиці 20. 10* 195
Таблиця 20 Тип осердя Число витків Діаметр проводу, мм ^2. ^2 ^2 в ПЛ 12,5x25x60 2200 2X141 78 0,29 0,69 0,27 ПЛ 20 Х32Х36 1220 2Х 74 41 0,29 0,69 0,27 ПЛ 20 Х25 1470 2х 80 48 0,35 0,86 0,33 Останнім часом аматори застосовують ще один досить простий і цікавий спосіб виготовлення силових трансфор- маторів. У цьому випадку розраховується необхідна вто- ринна потужність трансформатора, як це було описано вище. Потім за наближеною формулою 5 = 1,2к Рг (15) визначається необхідний переріз осердя трансформатора, і в крамниці добирається відповідний за перерізом заліза си- ловий трансформатор. У цьому трансформаторі уже намо- тана мережна обмотка, а дані вторинних обмоток, як правило, не ті, які нам потрібні. З цієї причини трансфор- матор ретельно розбирають, а його вторинну обмотку зні- мають. Тепер треба визначити кількість витків первинної обмотки. Для того, щоб це зробити, необхідно на котушку транс- форматора намотати випробну обмотку, яка має 100 витків проводу діаметром 0,2—0,51 мм. Після цього трансформатор знову складають і вмикають первинною обмоткою в мере- жу, а на випробній обмотці вимірюють напругу. Тепер число витків мережної (первинної) обмотки легко визна- чити за формулою: Гм=100-^, (16) с/ в а число витків на 1 В мережної обмотки підраховують за формулою №0 = ^. (17) О в Тепер у нашому розпорядженні є дані, які в наведеному раніш розрахунку визначались за формулами (3) і (4). Далі розрахунок ведеться так, як було описано раніш. Таке використання готових трансформаторів рятує аматора від 196
трудомісткого намотування мережної обмотки і, крім того, дає змогу значно підвищити надійність трансформатора. Як видно із наведеного више матеріалу, розрахунок си- лових трансформаторів не становить особливих труднощів, і його може виконати кожен аматор. Необхідно лише мати чітке уявлення про те, які напруги повинні бути на вто- ринних обмотках і які струми по них протікають. Ще треба бути уважним при розрахунках, щоб не припустити про- махів і щоб виготовлений трансформатор працював добре. Про те, яких заходів треба вживати при намотці транс- форматорів, ми вже говорили в першому розділі. 16. Випрямлячі та згладжувальні фільтри У нашій книзі вже йшлося про те, що для живлення більшості радіоелектронних кіл необхідно не лише транс- формування напруги, а й її випрямлення і згладжування. Тепер ми поговоримо про те, яким же чином це робиться. Донедавна основним типом випрямного елемента був ке- нотрон — двоелектродна електронна лампа. Однак розвиток напівпровідникової техніки дав змогу розробити випрям- лячі в сотні разів менші за розмірами й вагою і в багато разів довговічніші. Тому й ми будемо описувати лише роз- рахунок напівпровідникових випрямлячів на кремнієвих діодах і мостах. Та й це не все. Ми обмежимося розглядом тільки тих місткових схем випрямлячів, які дістали най- більше поширення. Такі схеми дозволяють спростити виго- товлення трансформаторів і поліпшити якість випрямленої напруги. Схема найпростішого блока живлення наведена на рис. 115. Як видно, він складається із добре знайомого нам трансформатора, випрямного моста на діодах VI—V 4 і кон- денсатора фільтра Сф, що згладжує пульсації. Зупинимося на тому, як правильно вибрати випрямний міст. По-перше, необхідно вибрати міст за допустимою си- лою струму. При цьому слід мати на увазі, що через кож- Рис. 115. Схема простого мо- стового випрямляча з ємніс- ним вигладжувальпим фільт- ром. 7/ 197
ний діод протікає лише половина струму, вживаного схе- мою, яка живиться від блока. Справа в тому, що один період змінного струму склада- ється з двох півперіодів, а в кожному з півперіодів пра- цюють почергово або діоди VI— УЗ, або діоди У2—У4. От- же, навантаження струмом ділиться між цими двома лан- цюжками навпіл. Тепер зупинимось на напругах, підведених до діодів у той момент, коли вони не проводять струму (якщо діод проводить струм, то на ньому падає напруга усього в кіль- ка десятих вольта). Таким чином у схемі моста зворотна напруга на діоді може досягати величини, яка приблизно в півтора раза перевищує випрямлену напругу на вході єм- нісного фільтра, тобто становить 1,5 і/випр. На цю напругу й орієнтуються при виборі випрямних діодів. їх допустима зворотна напруга не повинна бути нижчою від цієї вели- чини. Як бачите, добір діодів у випрямному мості не викликає ніяких утруднень. Проведемо добір діодів для випрямного моста, встановле- ного в блоці живлення підсилювача вихідною потужністю З Вт, описаного в другому розділі. Як уже згадувалося в цьому розділі, сила струму нашого джерела може досягати 1 ампера при напрузі 12 вольт. Таким чином кожний діод моста повинен бути розрахова- ний на прямий струм не менш як 0,5 А і на напругу не менш як 18 В. Якшо спробувати підібрати діоди за таблицею 4 цього розділу, виявиться, що жоден з них не буде підходити. Це й зрозуміло, бо ці діоди не силові, а детекторні. А коли звернутись до таблиці 5, то можна бачити, що тут є можливість вибору потрібних діодів. Як видно з цієї таб- лиці, за зворотною напругою підходять усі наведені в ній типи діодів. Але за прямим струмом перші десять діодів не підійдуть, оскільки їх допустимий струм менш як 0,5 А. Всі ж останні діоди підходять повністю. Однак при виборі підходящого типу слід мати на увазі те, що чим вище допустима зворотна напруга і чим більше прямий струм діода, тим дорожче діод і його важче дістати. Тому для роботи в нашому блоці найкраще підходять діоди типів КД202Б, КД202Г, КД202А і КД202В. Зрозуміло, що при відсутності їх у продажу можна брати діоди й інших типів. Неважко бачити, що для роботи у випрямному мості блока живлення 20-ватного підсилювача якнайліпше під- ходять діоди Д202А, Д202В, КД208А. 198
Таким же чином можна провести добір випрямних діодів для будь-якого блока живлення радіоелектронної апара- тури. Зупинимося тепер на згладжувальних фільтрах, що пра- цюють у блоках живлення. Головним критерієм, який визначає якість роботи зглад- жувального фільтра, є величина залишкових пульсацій на його виході. Цю величину знаходять за коефіцієнтом пуль- сацій, який визначають за формулою кп=^, (15) де 11п — змінна складова напруги на виході фільтра, £/в — постійна випрямлена напруга. При цьому слід брати до уваги, шо для високоякісного відтворення звуку в прий- мачах і підсилювачах можна допустити значення коефіці- єнта пульсацій не більші за наведені в таблиці 21. Таблиця 21 Кола «п Попередні підсилювачі звукової і проміжної частоти Однотактні кінцеві каскади підсилювачів зву- кової частоти Двотактні кінцеві каскади підсилювачів звуко- вої частоти 0,0001—0,001 0,002-0,01 0,01—0,05 Правда, іноді аматори беруть значення коефіцієнта пуль- сацій, особливо для кінцевих каскадів, у 2—5 разів більше за наведене в таблиці 21 без особливої шкоди для якості звучання. Така «вільність» припустима лише при розробці блока живлення відтворювального пристрою, для якого не- великий фон змінного струму прийнятий. Фільтруючий конденсатор, наведений у схемі на рис. 115, можна підібрати після розрахунку за формулою Для прискорення і спрощення розрахунку на рис. 116 наведено номограму, побудовану за формулою (16). За цією номограмою, знаючи величину опору навантаження під- силювача і допустимий коефіцієнт пульсацій, легко відшу- 199
Рис. 116. Графіки для визначення ємності згладжу- вального конденсатора. кати потрібну ємність конденсатора. Для цього на верти- кальній шкалі /?н знаходять значення опору навантажен- ня, потім від цієї точки проводять лінію до перетину з по- хилою лінією, яка відповідає вибраному коефіцієнту пуль- сацій. З точки перетину опускають вертикальну лінію на нижню шкалу, на якій і відлічують значення ємності кон- денсатора. Якщо, наприклад, опір навантаження становить 500 Ом, а допустимий коефіцієнт пульсацій дорівнює 0,05, то єм- ність конденсатора має бути не менш як 200 мкФ (див. рис. 116). Може статися, що ємність одноелементного фільтра, яка визначена за формулою (16) або за номограмою, буде не- припустимо великою. Звичайно це трапляється при розра- хунках потужних кінцевих каскадів підсилювачів звукової частоти. В цьому випадку великої біди не станеться, якщо взяти згладжувальні конденсатори меншої ємності. Справа в тому, що навантаження випрямляча і згладжу- вальпого фільтра при роботі па кінцевий підсилювач зву- 200
4- Рис. 117. Схема бло- ка живлення пі ден- _ лювача з вихідною потужністю 20 Вт. /7 2 А 4- •/55 нової частоти змінюється від максимуму при повній гуч- ності і майже до нуля під час пауз. Але фон змінного стру- му, викликаний пульсаціями, повинен прослухуватися якраз при найменшій гучності, тобто саме в ті моменти, коли навантаження фільтра дуже мале, або, що те саме, опір навантаження великий. А в такому режимі навіть конден- сатори, ємністю набагато меншою від розрахованої, цілком добре «справляються зі своїми обов’язками» і задовільно фільтрують випрямлену напругу. В моменти ж максимуму гучності фон змінного струму «забивається» гучним зву- ком, і його не буде чутно. Схема блока живлення, яка наведена на рис. 115, цілком придатна для живлення 3-ватного підсилювача. В цьому разі конденсатор необхідно взяти ємністю на 200 мкФ з ро- бочою напругою не менш як 16 В. Само собою зрозуміло, що в коло первинної обмотки треба ввімкнути запобіжник на силу струму 0,25—0,5 А і вимикач, а на додаткову об- мотку силового трансформатора, розраховану на живлення сигнальної лампочки, підімкнути цю лампочку напругою 6,3 В і силою струму 0,28 А. Повна схема блока живлення 20-ватного підсилювача на- ведена па рис. 117. Як бачимо, нічого складного в ньому немає. Лише випрямний міст увімкнено так, що він видає потрібну для живлення підсилювача двополярну напругу, що необхідно для живлення підсилювача. Як видно з наведеного матеріалу, можна досить просто зробити приблизний розрахунок усього блока живлення: трансформатора, випрямляча, згладжувального фільтра для живлення будь-якого радіоелектронного приладу. Необхідно лише уважно поставитися до цього розрахунку. 201
17. Де придбати радіодеталі Що робити, коли в місцевому магазині немає потрібних деталей? В таких випадках одні звертаються по допомогу до знайомих радіоаматорів, інші — в радіоклуби, на станції юних техніків. При цьому забувають про найпростіше — скористатись послугами Центральної бази Посилторгу і за- мовити деталі поштою. Перелік деталей, які надсилаються Посилторгом в усі населенні пункти Союзу, включає понад 2000 найменувань. Тут і резистори, і конденсатори, і вузли для радіоприйма- чів, магнітофонів, телевізорів та різні радіонабори. Ознайомитися з повним переліком деталей можна за ка- талогом «Радиодетали», який має бути у кожному пошто- вому відділенні за місцем проживання. Коли ж із будь- якої причини каталога не виявиться,— треба сповістити про це на базу Посилторгу, і за десять діб його разом із блан- ками замовлень буде надіслано на адресу поштового від- ділення. Який порядок придбання деталей через базу Посилторгу? Після добору потрібних деталей або наборів за каталогом, необхідно чітко вписати в ліву і праву частини бланка за- мовлення номер і назву радіодеталі в тій послідовності, в якій вони розміщені в каталозі. Крім того, необхідно про- ставити кількість замовлених деталей та ціну однієї деталі (а не загальну ціну всіх деталей, як це часом роблять), а потім вказати своє прізвише, ім’я, по батькові (повністю) та детальну адресу (з шестизначним поштовим індексом). Заповнений і підписаний бланк надсилають простим або рекомендованим листом на адресу: 111126, Москва, Е-126, Авіамоторна вул., 50, Центральній торговельній базі Посил- торгу. Ніяких грошових переказів при цьому робити не треба, оскільки замовлення оплачується після його вико- нання (тобто деталі надсилаються накладною платою). Замовлення із зворотною адресою «До запитання» не ви- конуються. Різні заклади (Будинки та Палаци піонерів, школи, станції юних техніків) база Посилторгу за катало- гом «Радиодетали» не обслуговує. Для них є окремий пе- релік деталей, який база надсилає на замовлення. Деталі в цьому разі надсилаються після оплати рахунку відповід- но до діючого положення. Обмежень за мінімальною кількістю деталей або вартістю замовлення немає. Замовлення виконуються базою в п’ят- надцятиденний строк з дня їх надходження. Якщо одно- разово надходить надто багато замовлень і їх важко вико- 202
нати вчасно, то база сповіщає замовника про затримку та повідомляє термін виконання замовлення. Після закінчення комплектації деталей замовлення база надсилає їх посилкою або бандероллю — це залежить від кількості деталей. Сума накладної плати залежить від роду відправлення (посилка чи бандероль), його маси та відстані від бази до місця призначення. Після одержання посилки (або бандеролі) треба разом із поштовим працівником перевірити відповідність вказаної в документації маси, цілість печатки та упаковки, потім відкрити посилку і звірити вміст із записами на вкладеній частині бланка замовлення (фактурі). При виявленні по- шкоджень посилки (бандеролі) або нестачі деталей скла- дають акт і надсилають його на адресу бази. Якщо вияв- лено відхилення у виконанні замовлення, сповіщають на базу і вкладають до листа фактуру. Може статися, що замовлення виконано точно, але ви від- мовляєтеся від одержання товару. В цьому разі треба в де- сятиденний строк відшкодувати базі вартість витрат за упаковку і пересилку деталей в обидва кінці. Але такі операції трапляються дуже рідко. Як правило, замовники лишаються задоволеними і, складаючи конструкції з одер- жаних деталей, згадують добрим словом працівників бази Посилторгу. Окрім Посилторгу, радіодеталі можна придбати і в Мос- ковській міжреспубліканській конторі Центрсоюзу. Особ- ливо зручно це для сільських аматорів. За індивідуальним замовлення населення контора надси- лає поштовими посилками і бандеролями (накладною пла- тою) різноманітні радіодеталі, які застосовуються в радіо- аматорській практиці: постійні резистори ВС-0,125; ВС-0,25; ВС-0,5; МЛТ-0,5; МПТ-1; МЛТ-2 (усього 300 номіналів); змінні резистори ТК-Д, СП-23а, СП-236; конденсатори по- стійної ємності КСО-2, КСО-5, МБМ, МБГО, КБГ-И, КБГМ-1, БМ-2, КБГНМ, КД-16, КД-2, КТ-2а; конденсатори електролітичні К50-12 (ємністю від 1 до 100 мкФ, на ро- бочу напругу від 6 до 450 В), К50-6 (ємністю від 5 до 1000 мкФ, на робочу напругу 16 В) \ транзистори і діоди серій КТ315, МП37-МП42, ГТ109, ГТ308, ГТ402, ГТ404, П213, Д2, Д9, Д226, Д242; стабілітрони серії Д814; мікро- схеми серії К174; радіолампи і лампові панельки; дина- мічні головки 1ГД-40, ЗГД-38Е; головні телефони ТОН-2, ТМ-2а, ТМ-4, ТДС-1; мікрофони, феритові стержні і кіль- цеві осердя; набори монтажних проводів і інші радіодеталі, а також вузли і деталі до телевізорів і радіоприймачів. 203
У прейскуранті контори є широкий вибір джерел жив- лення: елементи «316», «343», «373», батареї «Крона», «3336Л», блок живлення ВИС (на вихідну стабілізовану напругу 9 В або 12 В), стабілізатори напруги УСН-200, СН-315, автотрансформатор «Львов». Для самостійного складання транзисторних приймачів прямого підсилення можна придбати набори «КИЕВ» (ціна 14 крб.) або «ЮНОСТЕ» (11 крб.), а для монтажу радіо- пристроїв — набір монтажний, до якого входить електро- паяльник із запасним стержнем та підставкою і блок жив- лення від мережі БПС-220/127-9/12. Повний перелік товарів, які є в конторі, наведено в прейскуранті «Радиодетали, фото- и радиотоварьі», який на прохання покупців надсилається безкоштовно. Листи-замовлення слід надсилати на адресу: 121471, Москва, вул. Рябінова, 45, Контора Центросоюзу, відділ за- мовлень.
ЗМІСТ Розділ пе рший Деталі та вузли радіоелектронних приладів . З Розділ другий Підсилювачі звукової частоти.....................33 Розділ третій Радіоприймальні прилади..........................59 Розділ четвертий Прилади автоматики і сигналізації . . . . 114 Розділ п’ятий Корисні поради ................................ 145 Розділ шостий Довідкові дані..................................164
Скрябинський В. С. С45 Радіоелектроніка для юних: Науково-по- пулярна книжка. Для серед, і ст. шк. в. /Обкл. і титул Ю. В. Бондаренка; Креол, авт.— К.: Веселка, 1985.— 205 с., іл. У книжці просто й дохідливо розповідається про принцип роботи сучасних електронних приладів, на- водиться їх детальний опис, даються поради й прак- тичні рекомендації, як самому їх виготовити. г 4802020000—066 91 С М206(04)-85 ’ ’ 32
Владимир Степанович Скрябинский РАДИ03ЛЕКТР0НИКА ДЛЯ ЮНЬІХ Научно-популярная книга (На украипском язьіке) Для среднего и старшего школьного возраста Обложна и титул Юрия Васильевича Бондаренко Чертежи автора Киев «Взсзлка» Редактор Є. П. Литвиненко Художній редактор Є. О. Ільницький Технічний редактор Л. В. Маслова Коректори Л. К. Скрипченко, С. В. Гордіюк Інформ. бланк № 3206 Здано на виробництво 10. 08. 84. Підписано до друку 21. 12. 84. БФ 05801. Формат 84Х108/32. Папір дру- карський К» 1. Гарнітура звичайна нова. Друк висо- кий. Умови, друк. арк. 10,92. Умови, фарб.-відб. 11,34. Обл.-вид. арк. 11,53. Тираж 80000 пр. Зам. № 1356-4. Ціна 50 к. Ордена Дружби народів видавництво «Веселка», 252050, Київ-50, Мельникова, 63. Львівська книжкова фабрика «Атлас». 290005, Льзів-5, Зелена, 20.
Видавництво «Веселка» засноване в березні 1934 року. Щороку випускає 240 — 250 видань загальним тиражем 41 мільйон примірників. Видає українську літературу — радянську і дожовтневу, літературу народів СРСР та країн соціалістичної співдружності, твори прогресивних письменників світу. Перекладає літературу з 49 мов народів СРСР і 40 мов зарубіжних країн. Експортує книжки в 128 країн світу.
55 к.