/
Автор: Штерн М.И. Зейналов Х.М.
Теги: электротехника кибернетика радиотехника схемотехника радиоэлектроника радиолюбителям
ISBN: 978-5-907592-81-0
Год: 2026
Текст
РДДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО
с QR-ссылками на онлайн-видео,
схемами и готовыми проектами «поц ключ»
Зейналов ХМ. Штерн М И.
ОТ АЗОВ
ДО СОЗДАНИЯ
практических
устройств
nit.com.ru
Лучшая книга для начинающего радиолюбителя!
• Электронные компоненты: от резисторов, диодов до микросхем
• Используем в работе тестеры, осциллографы и генераторы
• Создаем 25 готовых проектов «под ключ» своими руками
• Практикумы. Радиолюбительство в опытах и экспериментах
• Цветной Путеводитель по маркировке электронных компонентов
• 260 QR-ссылок на онлайн-видео и сайты, 515 иллюстраций
Зейналов Х.М., Штерк М.И.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО
ОТ АЗОВ ДО СОЗДАНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
С OR-ссылками но онлайн-видео, схемами
и готовыми проектами «под ключ»
издательстве?
Издательство Наука и Техника
Санкт- П е-ербург
УДК 621.514,621.511.6
ББК 52.816
Зейналов Х.М., Штерн М.И.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
С QR-ссылками на онлайн-видео, схемами и готовыми проектами «под ключ». -
СПб.: Издательство Наука и Техника, 2026,- 544 с , илл., цв, вкл.
Серия «От азов до создания практических устройств»
ISBN 978-5-907592-81-0
Кни! а пошагово позволяет радиолюбителю получить первый опыт творчества и почувствовать
уверенность в своих силах. Чтобы избежать простого копиоования без понимания су*и процессов,
начало книги посвящено теории, знание которого, как компас, указывает дальнейший путь радио-
люби геля. Много внимания уделяется элементе ой ба зе. Достаточке подробно рассматриваются
основные элементы радиолюбительских конструкций. Приводятся обозначения на принципи
альной схеме, свойства, параметры принцип работы, применение в схемах. Полезными будут
схемотехнические решения, которые традиционно применяются радиолюбителями в схемах.
Достаточно подробно рассмотрено применение инструментов, материалов. Раскрыты нетолько
способы применения измерительных приборов радиолюбителями, но и принципы измерения.
Множество реальных практических схем для повторения делает кни-у еще более интересной
для радиолюбителя
В необходимых местах по тексту книги стоят многочисленные QR коды, предназначенные для
мгновенного перехода к необходимым ресурсам. Приложение «Сканер QR и штрих кодов»,
запущенное на смартфоне (планшете), позволяет быстро перейти по необходимой ссылке при
наведении гаджета на QR-код по ходу чтения книги.
Особый интерес представляет практический заключительный раздел «Радиолюбительство в
опытах и экспериментах», содержащий большую цветную вклейку.
Книга предназначена для широкого круга радиолюбителей, студентов радиотехнических специ-
альностей и начинающих разработчиков.
9 785907 592810
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена
в какой бы то ни было форме и любыми средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.
Издательство не несет ответственности за доступность материалов, ссылки на
которые вы можете найти в этой книге. На момент подготовки книги к изданию все
ссылки на интернет-ресурсы были действующими.
Контактный телефон издательства
(812)412-70-26
Официальный сайт: www nit.com.ru
© Зейналов Х.М., Штерн М И., 2026
© Издательстве Наука и Техника (оригинал-макет), 2026
ООО «Издательсвс Наука и Техника»
19202S г. Санкт-Петербург,
пр. Обуховской обороны, д, 107, лит. Б, пом. 1-Н
Подписано в печать 27.08 2025. Ферма’ 70><100 1/16.
Бумага газетная. Пе-ать офсете ая. Объем 54 п л
Тираж 1500 эк?. Заказ № 15342
Отпечатано ООО «Принт-М»
142300, Московская область,
г. Чехов ул Полиграфистов, дом 1
СОДЕРЖАНИЕ
QR-коды - как их использовать в книге........................... 12
Предислс>!»ие................................................... 13
Раздел 1. РАДИОЛЮБИТЕЛЮ О ПОСТОЯННОМ ТОКЕ....................... 15
Глава 1, Начало электричества................................... 16
Электризация ... ..........16
Электрические материалы . 18
Прч ‘идники . , 19
Изоляторы................ . ... ..............20
Полупроводники .... .. ................................... 20
Глава 2. Напряжение и постоянный тск............................ 22
Оснс ^ные понятия ....................22
Простая схема, но непростые процессы......................... 25
Поговорим о процессах з цепи .................... 26
Запустим нашу идеальную схему.............................. 27
Глава 3. Основные законы для цепей постоянного тока............. 29
Закон Ома Зсе просто......................................... 29
Законы Кирхгофа ........... . ... ......................... 30
Мощность и работа в электрической цепи. ..................... 33
Глава 4. Несколько полезных эффектов постоянного тока........... 36
Эффект Пельтье .......... ................................ . . 36
Термопара.... ........ . .. .. . .............. 37
фотоэффект .... .. . .................. ... 38
Пьезоэффект.............. .. ....... ... 39
Раздел 2. РАДИОЛЮБИТЕЛЮ О МАГНЕТИЗМЕ
ИПЕРЕМЕННОМТОКЕ................................................. 41
Глава 5. Игры с магнитом. Магнитное поле........................ 42
Основные понятия.............. . ...... 42
Магнетизм в электрической цепи.. 44
Эффект Холла ... . . ....... 45
Глава 6.Ток переменный.......................................... 46
Параметры переменного тока................................... 46
Эффективное или действующее значение......................... 51
Трехфазный ток............................................... 52
Гудит и гудит... но трансформатор нужен...................... 54
Катушка индуктивности....... . ............................. 54
Как работаеттрансфоэмэтср ... . ....................... 55
Баланс мощностей и коэффициент полезного дейсте ия........... 57
Раздел 3. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОМОЩНИКИ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ.................. 59
Глава 7. Начинаем работать с мультиметром....................... би
Самый важный прибор...... .............. .60
Измерение напряжения..... 61
Измерение тока. .63
Измерение сопротивления...................................... 64
Исследуем мультиметром нашу первую поделку на коленках. .. . . 65
Глава 8. Обзор мультиметров..................................... 68
Стрелочный тестер Ц4342 .... . . . .... 68
Особенности цифровых мультиметров..... ..................... 69
Цифровой мультиметр UT890C ......................... 71
Цифровые мультиметры МТ- 5211, МТ-1710....................... 72
Smart-мультиметр Thsinde 330-2 .. .. 73
Глава 9. Немного про осциллограф................................ 75
Назначение и основные параметры.............................. 75
Функционал осциллограф «Hantek» OSC8060 ............. . 76
Глава 10. Источники питания..................................... 80
Осноьные элементы.......................................... 8;>
Выпрямитель однололупериодный................................ 82
Двухгюлупериодный выпрямитель со средней точкой ......... . 84
Днухполуперисдный выпрямитель с диодным мостом........ . . .. 86
Параметрический стабилизатор............................ ... 88
Транзисторная схема стабилизации........................... 89
Стабилизаторы серии 78хх и их отечественные аналоги серии 142.91
Серия микросхем L79xx.... .. .. ........................... 93
Блок питания на 12 В и 5 В .................................. 93
Глава 11. Собираем схему двухполупериодного выпрямителя
на двух диодах.................................................. 97
Сборка на коленках .......... ............................. .. 97
Анализ переменки на том, что напаяли......................... 99
Раздел 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ................................103
Глава 12. Диапазоны радиоволн...................................104
Сказал тихо - услышали далеко 104
Классификация ...............................................104
Передача информации........ 107
Глава 13. Модуляция и демодуляция сигнала.......................108
Модуляция сигнала......................................... 108
Демодуляция сигнала.... ... . 111
Глава 14. Измерительные приборы и эксперименты с волной........113
Генератор и анализатор спектра. .........................113
Опыты с радиоволной..........................................115
Глава 15. Антенны..................................................119
Антенно-фидерное устройстве... .......... ...............119
Штыревая антенна. ............ ... .............................120
Антенна-диполь.............................. .. . . 12.
Петлевой вибратор ... .... 121
Антенна типа «волновой канал»...................................122
Логоперисдическая антенна.......................................122
Параболическая антенна.... .. 123
Антенная решетка......... . ............. 124
Впереди электроника . ..........................................124
Раздел 5. ЭЛЕМЕНТЫ,КОТОРЫЕ КОМПОНЕНТЫ,
ОНИ ЖЕ РАДИОДЕТАЛИ.................................................125
Глава 16. Резисторы................................................126
Фундамент электроники....... . .. ..................... 126
Резисторы постоянные..... . ............................. .. 127
SMD резисторы постоянные поверхностного монтажа.................130
Ряды номиналов ........................................ .... 131
Резистор переменный (потенциометр) . ......................132
Перморезистор 134
Варистор........................................................ 135
Фоторсзистор.................................................... 136
Маркировка резисторовобщего назначения........................... 136
Маркировка SMD-резисторсв ................................ 138
Применение резисторов в схемах...................................139
Глава 17. Конденсаторы.............................................143
Знакомство с конденсаторами .. .. 143
Бумажные и металлобумажные конденсаторы ........................ 144
Электролитические конденсаторы................................... 145
Алюминиевые электролитические конденсаторы.................. ... 146
Танталовые электролитические конденсаторы ..................... 146
Полимерные и гибридные конденсаторы......................... 147
Керамические конденсаторы .... . . .147
Конденсаторы с воздушным зазором................................ 148
Параметры конденсаторов 149
Маркировка конденсаторов ....................................... 153
Применение конденсаторов в схемотехнике .........................155
Фильтр питания ... 155
Интегрирующая и дифференцирующая цегечка........................156
Глава 18. Катушки индуктивности....................................159
Назначение и параметры..........................................159
Виды катушек, индуктивности.....................................161
Маркировка катушек индуктивности................................162
Применение катушки индуктивности................................163
Обратимость фильтров ...... 164
Немного о параметрах фильтров разных порядков.. .................166
Колебательный контур.............................................166
Катушки индуктивности - другие применения........................167
Глава 19. Ди оды....................................................168
Устройств и и параметры диода. . . 168
1ольтамперная характеристика диода . ...... 170
Диод выпрямительный, универсальный, импульсный...................17п
Стабилитрон и стабистор..........................................171
Диод Шогтки.................................................... .172
Ограничитель напряжения супрессор ... 173
Фотодиод................................................... 174
Светодиод .. . ..... .... 175
Динистор ......................... . 175
Тиристор ........................................................177
Симистор.........................................................178
Туннельный диод... 178
Мзгнитодиод. 179
Маркировка диодов................................................18U
Применение диодов .. . .. 183
Глава 20. Транзистор биполярный.....................................187
О структурах аристократа электроники............................ 187
Схемы включения биполярных транзисторов..........................188
Волыамперная характеристика транзистора..........................189
Усилитель по схеме с ОЭ..........................................190
Принципы усиления на характеристиках транзистора.................192
h-параметры биполярного транзистора............................. 194
Классы усиления транзистора 195
Схема усилителя с общим коллектором..............................199
Глава 21 Транзисторы полевые........................................202
Принципиальное отличие ... . . .........................202
Полевой транзистор с управляемым р-п-перехгдом (jFET) ...........202
Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом . . 206
Полевой транзистор с изолированным затворсм
и индуцированным каналом.. ... .............208
IGBI транзистор ........................ . ............ ... ....209
Глава 22. Цветовая и кодовая маркировка
полупроподниковых приборов..........................................211
Классификация и маркировка отесественнотхтранзисторов.— . 211
Маркировка зарубежных полупроводниковых приборов ... ... 214
Глава 23. Реле, оптроны, оптопары...................................216
Общие принципы построения реле.. . ..............................216
Реле электромагнитное . 216
Другие реле......................................................219
Оптроны (оптопары)...............................................221
Глава 24. Акустические приборы...................................224
Звук в сигнал и обратно. ... .................................224
Разновидности микрофонов . 224
Разн >видности микрофонов . 226
Звук ^воспроизводящие приборы............................... 227
Глава 25. Вспомогательные элементы схемы.........................230
Второстепенные, но незаменимые 231
Электронные вакуумные дисды................................. 231
Электронные вакуумные триоды . ..................232
Электронные вакуумные тетроды и пентоды....................... 233
Электронно-лучевая трубка. . 234
Раздел 6. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ................................235
Глава 26. Маркировка и графические обозначения микросхем.........236
Обзор интегральных микросхем 236
Мариновка интегральных микросхем .............................237
Условные графические обозначения аналоговых микросхем ...... 239
Условные графические обозначения цифровых микросхем...........240
Глава 27. Аналоговые микросхемы..................................242
Обзор на примерах............ . ............. 242
Операционные усилители...................................... 245
Применение операционных усилителей............................247
Глава 28. Цифровые микросхемы....................................251
Знакомств!" с цифрой.... . .... ....................251
Элементы цифровой логики .. . ........ .. 253
Комбинационные приборы цифровой электроники...................255
Триггеры......................................................256
Регистры..... ...... . .. .....................260
Счетчики.............................................. 262
Шифраторы и дешифраторы..................................... 264
Мультиплексор и демультиплексор ............................ 265
Сумматор и компаратор.................................... 266
Микроконтроллерная система..... .... .......... ............267
Давайте практику! ... _______ .. .......................... 268
Раздел 7. РАБОТАЕМ РУКАМИ;ИНСТРУМЕНТЫ,МАТЕРИАЛЫ..................269
Глава 29. Об электро безопасности. Без нее никак.................270
Обязательные условия.... .....................................270
Как эн бьет, этот ток....................................... 272
Пер ая помощь. . . 273
Глава 30. Паяльное оборудование...................................274
Назначение и свойства... ............ .. ...................274
Паяльник эциночный ...... 275
Паяльные станции......... ... 278
Индукционный паяльник............ . ...................... 280
Глава 31 Компоненты пайки.........................................282
Основные требования к процессу пайки........................ 282
Припой ....................................................... 283
Флюсы ...................................................... 285
Глава 32. Материалы для монтажа электрических схем................288
Понятие конструкции.................................. . .......288
Макетные платы....................................... ...... . 29и
Печатные платы .... .. ............................. 291
Провода и кабели ... ....................................... 295
Глава 33. Материалы и реактивы для создания печатной платы........297
Реактивы для травления печатной платы.. ... .................. 297
Фоторезисты__________ ...... ............................. 298
Лаки .......................... ............... ...... 299
Термопаста и клей...... .. .. ................ .. 300
Смазочные средства....... .....................................301
Смывки. ............. .. . ................. 301
Глава 34. Инструменты, приборы и оборудование радиолюбителя .. 302
Правильный выбор инструментов ..... ...................... ... 302
Необходимость и возможности приборов .. ......................304
Глава 35. Работаем паяльником.....................................306
Нам нужны умелые руки ........................................ 306
Подготовка паяльника ........................................ 306
Пайка деталей .............. ........................ .... 308
Соединение провода- .... 308
Пайка элементов.............................................. 310
Работа с BGA компонентами . ......311
Глава 36. Работа с ручным инструментом............................313
Электронщик - слесарь по умолчанию.............................313
Работа отверткой........................................... 313
Работа плоскогубцами и кусачками.... ............ ...... 314
Работа с режущими инструментами ... ........ ... ..............314
Глава 37. Изготовление печатной платы.............................315
Финальная сборка...............................................315
Проектирование печатной платы................... . . . .315
Программы проектирования печатного монтажа.....................317
О лазерно-утюжной технологии. 319
Раздел 8. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ КОНСТРУКЦИИ .. 321
Глава 38. Последние советы перед свободным плаванием.......322
Глава 39. Реле и его заменители...........................323
Глава 40. Лабораторный блок питания со стабилизацией
по току и напряжению..............................326
Глава 41. Логический пробник...............................328
Глава 42. Пробник для проверки стабилитронов..............330
Глава 43. Регулятор скорости двигателя на ШИМ.............332
Глава 44. Драйвер шагового двигателя......................334
Глава 45. Ограничитель вращения на 360 градусов...........336
Глава 46. Терморегулятор для паяльника....................338
Глава 47. Фотоловушка.....................................341
Глава 48. Сумеречный включатель...........................344
Глава 49. Диммер на симисторе.............................347
Глава 50. Диммер с дистанционным управлением
от любого инфракрасного пульта............................348
Глава 51. Микрофонный усилитель...........................351
Глава 52. Автомат аварийного отключения...................353
Глава 53. Усилители мощности звуковой частоты.............356
Глава 54. Регуляторы тембра, громкости, баланса...........358
Глава 55. Электронный эквивалент нагрузки.................361
Глава 56. Приемник прямого преобразования.................363
Глава 57. Автоматическое зарядное устройство
автомобильного аккумулятора...............................365
Глава 58. Озонатор воздуха................................368
Глава 59. Двухканальный усилитель мощности
с сабвуфером HaTDA2030 .................................. 370
Глава 60. Активный НЧ фильтр для сабвуфера................373
Глава 61. Бегущие огни на десять каналов..................374
Глава 62. Электронный регулятор громкости.................376
Глава 63. Цветомузыальная установка.......................378
Глава 64. Тема к размышлению..............................380
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................384
СПИСОК РЕСУРСОВ ИНТЕРНЕТ...................................384
Практикумы. РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО
В ОПЫТАХ И ЭКСПЕРИМЕНТАХ............................................385
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами... .386
Учимся определять величину сопротивления постоянного резистора...386
Учимся определять класс точности постоянных резисторов... 388
Учимся читать цветовую маркировку на корпусе постоянных резисторов... 389
Шпаргалка для определения цветовой маркировки постоянных резисторов .. . 391
Учимся определять цифровую маркировку на корпуса SMD компонентов... 393
Определяем мощность постоянных резисторов
по габаритным размерам и маркировке.......................... 394
Определяем характеристики постоянных резистора
на принципиальных схемах.........................................397
Определяем мощность постоянных резисторов
на принципиальных схемах .. ........................ ... 398
Формирование резистора нужного номинала.... .. ........399
Транзистор как два диода... .............. 403
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы
в ходе экспериментов................................................403
Германиевые транзисторы малой мощности.......................... 405
Кремниевые транзисторы малой и средней мощности..................406
Как маркируются биполярные транзисторы........................... 408
Что понадобится для опытов....................................... 409
Опыт первый. Действительно ли транзистор состоит из двух диодов?. 409
Опыт второй. Как работает транзистор в режиме переключения 411
Опыт третий, Работа биполярного транзистора.
Режим усиления...................................................415
Разнообразие схем включения ... . . 419
включение транзистора с общим эмиттером (ОЭ)......... . . 419
включение транзистора с общим коллектором (ОК).... ..............420
Включение транзистора с общей базой (СБ)........................ 422
Как происходит усиление по напряжению и току.................... 423
Работаем со статической характеристикой транзистора..............423
Прсзерка транзистора структуры р-п-р............... . . 425
Прсзерка транзистора структуры п-р-п .......................... 427
Выявление неисправного транзистора ..............................427
Определение вывода базы......................................... 427
Определение выводов коллектора и эмиттера 428
Стандартный набор функций. 430
Практикум 3. Учимся пользоваться мультиметром.......................430
Измеряем постоянное напряжение ............................... 431
Производим измерение напряжения неизвестной величины . . 432
Измеряем переменное напряжение. .. 433
Измерение сопротивления ... 434
Производим измерение постоянного тока............................437
Режим «Звуке? эй генератор». 438
Как проверить батарейку. . 438
Минимальный набио инструментов..................................441
Приобретаем припой и фл ос . .. ................................441
Практикум 4. Учимся правильно и надежно паять......................441
Подготавливаем жало паяльника для пайки.........................443
Устройство нагревательного элемента паяльника...................443
Самодельная подставка для паяльника ......................... 444
Первое включение нового паяльника. . ... .......................444
Окончательная подготовка жала паяльника. Сблуживание . 445
Подготовка провода для пайки. ... 445
Если нанесли припой не туда, куда хотели........................447
Производим спайку проводов между собой........................ 44/
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы..................449
От фотографии к схеме 449
Виды электрических схем 452
Условные графические обозначения радиоэлементов..... . 454
Структурная схема...... 454
Принципиальная электрическая схема.................. .. 456
Схема соединений (монтажная схема)........................... 458
Соединение и пересечение проводов. 460
Жгуты............ . ... 463
Экранированный провод на схемах.............................. 463
Коаксиальный кабель на схеме. ..................................465
Основные обозначения и линии ... . ...................... 466
Структура обозначений элементов в схемах . . .... 467
Однобуквенные коды видов элементов ............................ 467
Двухбуквенные коды.............................................. 468
Буквенные кеды функций элементов ...............................469
Перечень условных обозначений элементов в схемах...... 469
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов........... 483
Диоды и стабилитроны.................................. .'.......483
Тиристоры и симисторы...........................................487
Оптроны и оптореле ............................................. 490
Фотеприемные полупроводниковые приборы..... 491
Биполярные транзисторы......................................... 492
Полевые транзисторы.............................................493
Микросхемы ТТЛ..................................................494
Операционные усилители .........................................498
Микросхемы АЦП и ЦаП . .........................................499
Микросхемы перемножителей . . . .......................... 50<
Микросхемы коммутаторов и ключей................................501
Микросхемы фильтров и линий задержки........................... 502
Микросхемы для вторичных источников электропитания..............502
Микросхемы для формирователей видеосигналов . 503
Микропроцессоры.................................................504
Практикум 7. Учимся расшифровывать
цветовую маркировку электронных компонентов........................512
QR-КОДЫ -
КАК ИХ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В КНИГЕ
Для работы с интерактивным материалом в книге широко исполь-
зуется технология QR-кодов, которая превращает эту книгу в удобный
ИНТЕРАКТИВНЫЙ ПРОДУКТ.
QR-код (quick response code) — это двухмерный матричный
штрих-код (или бар-код), предоставляющий информацию для ее
быстрого распознавания с помощью камеры па мобильном устройстве.
Аббревиатура QR происходит от английской фразы QUICK RESPONSE,
что можно перевести как БЫСТРЫЙ ОТКЛИК.
Стандартные программы-сканеры, входящие в исходный набор ПО
смартфона, часто не очень удобны в работе по следующим причинам:
работают недостаточно быстро, могут не распознать код при низком
качестве изображения, обычно автоматически не переходят на изобра-
жение в интернете, требуя дополнительного нажатия ссылки на экране.
Для работы с QR-кодами Издательство рекомендует
установить на смартфон (планшет) СПЕЦИАЛЬНОЕ
более КАЧЕСТВЕННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ «Сканер QR и
штрих кодов (русский) > TeaCapps, отсканировав мо-
бильным устройство* под управлением ANDROID 6 О
и выше этот QR код.
Вы тоже можете установить это Приложение на смартфон и вруч-
ную, найдя это приложение в GooglePlay или AppStore.
Приложение «Сканер QR и штрих-кодов (русский)» представ-
ляет собой современный сканер QR- и штрих-кодов со всеми необходи-
мыми пользователю функциями. Поддерживается чтение всех распро-
страненных форматов штрих-кодов: QR-код, примененный в данной
книге, а также Data Matrix, Aztec, UPC, EAN, Code 39 и многие другие,
которые могут пригодиться в дальнейшем.
После установки на смартфон, запустите Приложение и настройте
его, перейдя в раздел «НАСТРОЙКИ» (иконка в верхнем правом углу
экрана). Поставьте «птичку» напротив пункта «ОТКРЫВАТЬ ВЕБ-САЙТЫ
АВТОМАТИЧЕСКИ». При такой настройке сайты при сканировании
QR кодов в книге будут открываться немедленно после сканирования.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дорогой друг, если вы держите в руках эту книгу, значить про-
сто обязаны дочитать до конца. Иначе всю жизнь будете вспоминать
этот момент и жалеть, что не воспользовались возможностью полу-
чить уверенность, что это в ваших силах. Желание то у вас есть, раз все
еще читаете. Уверенность в своих способностях — половина успеха. Но
«шапошные знания *, полученные случайно, не позволяют понять суть
вопроса, не дают понимания связи процессов. В результате не можем
исправить ошибки, не знаем куда двигаться. Заканчивается все разо-
чарованием в собственных возможностях и поиском новых увлечений.
В этой книге я постараюсь дать вам то, чего не хватало мне, когда
в 14 лет пустился в свободное плавание без советов и помощи.
Основа электроники — наука, которая называется физика. Не нужно
пугаться теории. Она не такая страшная, если не грузиться сразу слож-
ными выкладками. Поймите суть вопроса, и вам будет очень интересно
двигаться дальше Именно поэтому в первой части книги мы будем
знакомиться с физикой, с этой — матерью схемотехники. Не старайтесь
запомнить все с первого прочтения. С возникновением вопросов всегда
можно вернуться и изучить вопрос повторно. А чтобы еще глубже изу-
чить вопрос, обратимся к учебникам, интернету, педагогу.
Без средней части книги движения вперед не будет. Как можно
собрать даже самую простую схему, если не знать элементов. Как обо-
значается, как работает? Но и здесь можно, на первый раз, обойтись без
фанатизма. Запомните самсе главное, на ваш взгляд. Сюда тоже можно
возвращаться по мере необходимости. Тем более что здесь есть много
справочной информации, которую не мешает иметь под руками.
Наконец, завершающая часть книги — цель и смысл наших стара
ний. Может вам и не нужно объяснять, как руками работать, но чужой
опыт всегда может дать пищу для размышления и ноьый навык. Что
касается практических схем, я постарался подобрать такие, где присут-
ствую! интересные схемные решения. Или известные, традиционные
решения, без которых не обойтись. Традиции надо чтить и понимать.
Еще один совег. Я намеренно старался излагать все понятия в науч-
ных, технических терминах. Иногда называю одно и то же разными
терминами, которые имеют применение. Иногда упоминаю и сленго-
вую терминологию, но очень редко. Б начале своего пути старайтесь
избегать непонятного сленга. Избегайте выражать мысли в духе: «.Я так
14 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
и хотел сказать*, «Я так и думал». Учитесь выражать свои мысли кратко,
точно. Слова предназначены для того, чтобы донести до собеседника
определенный смысл. Сленг сам к вам придет, а грамотное понятие
может пройти мимо.
Итак, читайте, паяйте, перечитывайте, пробуйте по-своему. Вот
в таком порядке, но только вперед.
Разберитесь с этой темой, а дальше интереснее. Впереди контрол-
леры и программирование. Есть куда стремиться, но надо усвоить
начальную школу.
Удачи!
РАЗДЕЛ
РАДИОЛЮБИТЕЛЮ
О ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
Без науки, Без теории не получится электронщика. Это очевидно. Здесь
мы не будем глубоко вдаваться в подробности. Не будем грузиться
сложными формулами. Для начала достаточно иметь представление
о причине явления и его связи с тем, что мы паять собираемся. Если
паяльник затянет, то интерес к теории будет возникать чаще и чаще.
Пока поговорим о физике постоянного тока.
ГЛАВА 1
НАЧАЛО
ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Электризация
Еще в древности люди знали, что если потереть янтарь шерстяной
тканью, то он станет притягивать легкие предметы. Вы легко можете
убедиться в этом сами. Янтаря под руками, конечно, нет, но есть обыч-
ная шариковая ручка. Оторвите кусочек бумаги с уголка тетради разме-
ром примерно 5*5 мм. Попробуйте поднести ручку' к бумаге. Ничего не
происходит? Правильно. И бумага, и ручка имеют нейтральный заряд.
Теперь потрите ручку об волосы на голове (только без фанатизма, чтобы
не рисовать на голове). Попробуйте еще раз поднести ручку к кусочку
бумаги. Теперь бумага прилипла к ручке, и можно спокойно его под-
нимать (рис. 1.1).
Таким образом, мы наглядно убедились в факте электризации.
То есть произошел перенос заряженных частиц с одного тела на дру-
гое, В результате нейтральное тело подушило заряды противополож-
ной полярности. А теперь разберем этот длинный, не совсем понятный
монолог.
Все тела состоят из атомов. А что собой представляет атом? Это ядро
с положительными протонами и нейтральными нейтронами (далее
нейтроны мы не будем учитывать). Вокруг ядра вертятся электроны —
отрицательные заряды. В обычном состоянии, когда на атом не воздей-
ствуют внешние силы, число протонов и электронов равное. Конкретное
количество их отличается у разных химических элементов. В сущности,
количество протонов и определяет все свойства элемента. Почему не
говорится об электронах? Да потому, что электроны могут относительно
Глава 1. Начало электричества
17
Рис. 1.1. Эффект электризации
легко переходить от одного атома к другому. Это не сильно сказывается
на свойствах вещества, но может немного изменить их. В нашем слу-
чае при трении ручки по волосам часть электронов от волос переходит
к ручке. В результате, отрицательно заряженная ручка притягивает кусо-
чек бумаги... Стоп! Но ведь бумагу не терли и никак не заряжали. Она
нейтральная. Совершенно верно. Однако по отношению к отрицательно
заряженной ручке она положительна. И этого достаточно.
Внесем ясность с протонами. Прогоны очень сильно связаны
друг с другом. Эта связь и образует ядро атома. Посмотрим таблицу
Менделеева. Порядковый номер элемента указывает на число прото-
нов в ядре и количество элект ронов вокруг ядра. Как можно заметить,
добавив или удалив только один протон, можно получить совершенно
другое вещество. Древние алхимики пытались получить золото из
других веществ. Ничего не получилось Распад ядра — термоядерный
взрыв. Нужно растратить очень много энергии, чтобы вырвать протон
из ядра. Но есть элементы, которые распадаются самостоятельно, мед-
ленно. но верно. Это радиоактивные элементы. К примеру, уран 61792)
при распаде теряет 10 протонов и превращается в свинец (РЬ82). Это
было отступление. Учите химию друзья. Там много интересного, а мы
вернемся к нашим зарядам.
О взаимодействии зарядов. Что мы
знаем? Есть заряд положительный, а есть ° ° с ?
и отрицательный. Заряд создает вокруг себя
электрическое поле. Заряженные частицы '
и тела взаимодействуют друг с другом .. 1 А А
посредством электрического поля. При
этом одноименные заряды отталкиваются. Рис. 1.2. Взаимодействие зарядов
разноименные притягиваются (рис. 1.2).
18
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до ссздания практических устройств
Сила взаимодействия будет зависеть от количества заряда, которое
измеряется в Кулонах (Кл), а обозначают заряд в формулах — q или О.
ONLINE ВИДЕО
Электризация тел
Строение атома
Строение атоми
Электрические
материалы
Мы знаем про заряды. Заряды могут быть разного знака и коли-
чества, что определяет энергию взаимодействия зарядов. То есть каж-
дый источник зарядов обладает своей потенциальной энергией. Этой
энергии хватает, чтобы выполнить определенную работу. Нам нужно
использовать эту разность потенциалов. Можно искорку получить, а
можно и молнию. Можно лампочку' зажечь или электромотор раскру-
тить. Для всего этого нужно соорудить цепь. Вопрос в том, из чего, на
чем, с помощью чего?
Сами электронные компоненты состоят из различных материалов.
Часто размеры и вес вспомогательных материалов в несколько раз пре-
восходят размеры и вес собственно рабочего элемента. Кристалл любой
микросхемы в десятки раз меньше по размерам, чем сам корпус. Размер
микросхемы диктуется размерами и расположением ножек, которые
должны удовлетворять требованиям по механической и электрической
прочности, а также должны быть удобны для технологического про-
цесса. Таким образом, в одной только микросхеме мы сталкиваемся
с выбором нескольких различных по характеру материалов. Сам кри-
Глава 1. Начало электричества
19
сталл должен обеспечить рабочие процессы б микросхеме (чаще всего
используется кремний с различными присадками). Ножки должны
иметь хорошую проводимость, достаточную механическую прочность,
должны хорошо паяться (используется медь и его сплавы). Ножки надо
связагь с различными микроскопическими участками кристалла (золо-
тая проволока высокой пробы). Сам корпус должен быть достаточной
прочности и обеспечивать технологичность, как процесса изготовле-
ния, так и сборки устройств с участием этого компонента.
Предположим, есть у нас все детали для сборки. Стоит вопрос несу-
щей поверхности для сборки. Такой материал должен обладать очень
большим сопротивлением, хорошо поддаваться механической обработке,
обладать достаточной механической прочностью, быть технологичным
и дешевым в производстве. К тому же надо предусмотреть технологию
электрических соединений в процессе монтажа компонентов схемы.
Как видите, то, что для нас очевидно и нормально после того, как
кто-то уже придумал, и это стало нормой, на самом деле вопрос не
такой уж и простой.
Ситуация такая, что надо знать очень много о материалах, об их
физических и химических свойствах, чтобы при решении технических
задач сделать выбор в пользу того или иного материала. Пришло время
с ними познакомиться.
Проводники
Для того чтобы перенести энергию заряда нужны такие материалы,
которые хорошо перенесут заряды, не потеряют по дороге. Такие мате-
риалы, имеющие очень маленькое сопротивление электрическому
току, называются проводниками. Тс есть хорошо проводят ток. или
не оказывают сопротивление току, В реальности у любого проводника
есть сопротивление, хоть и маленькое, которое при достаточно боль-
ших токах нужно учитывать. Но пока мы не будем думать об этом.
Проводник для нас идеальный. Пока.
Чаще всего в качестве проводника используются такие материалы
как медь, алюминий. Медь лучше, алюминий дешевле. Лучшей прово-
димостью обладают серебро. Но серебро дорогое, поэтому используется
там, где требуется особая надежность. Например, ь контактах реле для
промышленной и военной техники. Золото тоже имеет проводимость
близкую к меди, но имеет и недостатки. Оно очень дорогое и очень
мягкое. Однако имеется свойство, которое делает золото незамени-
мым. Оно не окисляется. В очень ответственных местах золотом покры-
20
радиолюбительство от азов до создания практических устроит
вают контакты, золотой проволокой соединяют кристалл с контактами
микросхемы.
Выше были упомянуты такие понятия как сопротивление и элек-
трический ток. Подробнее о них поговорим позже. Обсудим параме-
тры, значение, взаимосвязь. Пока же нужно принять такое определение.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Сопротивление - свойство материала оказывать сопро-
тивление протекающему току в цепи, ограничивать ток.
Электрический ток - процесс переноса заряженных ча-
стиц из одной точки цепи в другую.
Изоляторы
Другие типы материалов но отношению к проводимости электри-
ческого тока — изоляторы. Изоляторы оказывают току в цепи настолько
большое сопротивление, что током, протекающим в них можно прене-
бречь. Изоляторы используются как основа, площадка, конструкция для
монтажа деталей и проводников при сборке электрической пени. Также
в качестве изоляции монтажных проводов, кабелей. О параметрах изо-
ляторов мы также поговорим далее, когда узнаем больше об этих пара
метрах.
Как примеры изоляторов можно привести такие материалы как
дерево, стекло, камень, слюда, керамика. Это немногие естественные
материалы, Есть и искусственные изоляторы' резина, пластмасса,
полиэтилен, фторопласт, текстолит, гетинакс, эпоксидная смола, сили-
коны, лаки. Каждый из них находит применение в технике и техноло-
гическом процессе применение в соответствии со своими физическими
и химическими свойствами. Но в контексте нашей темы их всех объеди-
няет высокое сопротивление электрическому току7.
Полупроводники
Мы познакомились с проводниками и с изоляторами. Но это — две
крайности. А что между ними? Между ними большая группа веществ,
которые обладают таким сопротивлением, что нельзя отнести их ни
Глава 1. Начало электричества
21
к проводникам, ни к изоляторам. Потому и назвали материалы полу-
проводниками. Это очень важная группа. Практически вся электро-
ника. Всякого рода датчики, диоды, транзисторы, микросхемы и т. д.
Применяются полупроводники и в чистом виде, и в виде соединений.
От технологии обработки, комбинации полупроводников получаются
новые элементы электронных цепей. Все это еще предстоит изучать.
В настоящее время основной полупроводник в электронике — крем-
ний. Из кремния производятся кристаллы как основа подавляющего
большинства транзисторов, микросхем, диодов. Не всегда кремний был
так популярен. До него широко использовался германий. По некоторым
параметрам германий превосходит, но стоит дороже, а технология про-
изводства германия достаточно сложная. Кремний по сравнению с гер-
манием дешевле, и запасы практически безграничные. Это простой
песок под ногами. Кроме того, используют такой материал как арсенид
галия. В качестве примесей к основным полупроводникам используют
такие вещества как мышьяк, бор, фосфор, сурьма. Присадки позволяют
получить полупроводники с новыми свойствами. Об этом мы погово-
рим при изучении диодов.
ONLINE ВИДЕО
Проводники
в электростатическом
поле
Проводники
в электростатическом
поле
Проводники
и диэлектрики
Проводники
и диэлектрики
в постоянном
электрическом поле
ГЛАВА 2
НАПРЯЖЕНИЕ
И ПОСТОЯННЫЙ ТОК li>
Основные
понятия
До сих пор мы говорили о зарядах, которые измеряются в кулонах.
Это основа, источник электричества. Но дальше будем оперировать дру-
гими понятиями практической электроники
Уже упоминали о том. что заряженное тело обладает некоторым
потенциалом. В электрической цепи имеются как минимум две точки
с разными потенциалами. Разность потенциалов между двумя точками
электрической цепи называется напряжением. Обозначается — U.
Единица измерения напряжения — вольт (В) или volt (V). В этой связи
познакомимся и с графическим обозначением источников питания
постоянного тока (рис. 2.1).
(Bat 1
Tl2V
О)
Рис. 2.1. Источники питания:
а - элемент гальванический; б - батарея гальванически* элементов
Кроме источника питания, для создания цепи нам нужны такие
элементы как нагрузка (резистор или лампа) и ключ, который позво-
лит эту цепь включать и отключать. Другими словами, ключ замыкает
и размыкает цепь (рис. 2.2).
Глава 2. Напряжение и постоянный ток
23
Рис. 2.2. Элементы электрической цепи:
а - резистор, б - лампа накаливания; в - ключ электрический
Теперь собираем эту самую простейшую электрическую цепь
(рис. 2.3).
Разберемся со схемой. Имеем источник питания — гальваниче-
ский элемент с разностью потенциалов (напряжением) 12 В (вольт).
Иначе говорят также — источник электродвижущей силы (ЭДС).
Положительный полюс — длинная черта. Здесь мы не будем измерять
абсолютное значение зарядов на контактах источника питания. Делаем
проще.
а) б)
Рис. 2.3 Простая электрическая цепь:
а - цепь разомкнута; 6 - цепь замкнута
Потенциал одного из контактов принимаем равным пулю.
Потенциал другого измеряется относительно нулевого, и это будет
разность потенциалов между контактами источника питания. То есть
напряжение или ЭДС, которое действует в цепи.
Разберемся с потенциалами на рис. 2.3, а Здесь ключ разом-
кнут. Потому в цепи нет тока. Потенциалы в точках 0, 5, 4, 3 равны
между собой и, как условились, по источнику питания равны нулю
(О В). Потенциалы в точках 1, 2 также равны между собой и, соответ-
ственно, равны 12 вольтам (12 В). Разность потенциалов между точками
2 и 3 составляет 12 В Таким образом, все напряжение источника пита-
ния приложено к открытым контактам ключа.
На на рис. 2.3, б ключ замкнул. То есть мы имеем замкнутую цепь,
в которой присутствует источник напряжения (ЭДС). Появляется
электрический ток, и все напряжение источника питания приложено
клампе накаливания.
Рассмотрим потенциалы в контрольных точках. Теперь в точках
О и 5 имеем потенциал О В. В течках 1,2,3,4 потенциал равен 12 В. Таким
образом, разность потенциалов между контактами лампы составляет
24
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
12 В. Через лампу начинает протекать ток, который помогает лампе
радостно светить. Добавим, что ток измеряется в амперах (А) и обозна-
чается латинской буквой I.
И самое главное: что такое электрический ток? Это просто.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
' Ток - упорядоченное движение заряженных частиц. i
Здесь два ключевых слова. Упорядоченное, то есть все заряды дви-
гаются вместе и в одном направлении. Заряженные частицы, то есть
все частицы несут в себе заряд.
В численном выражении ток в 1 ампер (I = 1 А; равен заряду
в 1 кулон (q = 1 Кл), перенесенному через сечение проводника за
1 секунду (t = 1 с).
I = q/t(A).
ПРИМЕЧАНИЕ.
Наука с нами ток договорилась, что электрический ток
течет от плюса к минусу. Другими словами, условно ток
направлен от точки с большим потенциалом к точке
с меньшим потенциалом.
ONLINE ВИДЕО
Физика. Постоянный
электрический ток.
Опыты по физике
Введение в электродинамику.
Постоянный электрический
ток. Изучаем физику с нуля
Глава 2. Напряжение и постоянный ток
25
Такая условность отвечает на многие вопросы науки в пределах
электротехники. Будете учить физику и сами поймете, что очень мно-
гие законы физики несут в себе условность. Это упрощает решение
задач в определенных пределах физических процессов. Если выйти за
эти рамки, то придется пользоваться другими законами.
И небольшой итог:
♦ напряжение — разность потенциалов межу разными точками схемы,
Обозначается латинской буквой U. Единица измерения — вольт (В);
♦ ток — упорядоченное движение заряженных частиц. Обозначается
латинской буквой I. Единица измерения — ампер (А);
♦ ток течет от плюса к минусу.
Простая схема,
но непростые процессы
Мы рассмотрели простую схему из трех элементов, познакомились
с такими понятиями как напряжение, ток, сопротивление. Думаете,
закончили с этой мелочевкой? Ну, нет. Есть еще вопросы. Для начала
заменим лампу резистором (сопротивлением, рис. 2.4).
Зададим резистору параметр — сопротивление 10 Ом. Да. Будем
знать. Основной параметр резистора — сопротивление. То есть основ-
ное свойство резистора, впрочем, и его назначение — оказывать сопро-
тивление току. Таким образом, резистор ограничивает максимальный
ток в цепи. Не позволяет току превышать какой-то порог значения.
Вернемся к параметру. Итак, сопротивление измеряется в омах.
Резистор на схемах обозначается латинской буквой R. Например,
в схеме 4 резистора и позиционные номера обозначаются как Rl. R2, R3,
R4. Чтобы указать номинал резистора можно воспользоваться несколь-
кими способами. Посмотрим на примерах.
10R = 10 Ом — международный стандарт.
10-10 Ом — без буквы результат будет тот же.
10Е = 10 Ом = 10£} — такое можно встретить на старых советских
резисторах.
Мы еще будем говорить о резисторах. О типа •
маркировке, параметрах, но сейчас вернемся
к нашей схеме.
Bat1
12V
W1
V- J 10R
На схеме (рис. 2.4) резистор с позиционным
обозначение R1 и номиналом 10 Ом. Мы не будем
пока делать расчеты.
Рис. 2.4. Анализ
простой схемы
26
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Поговорим
о процессах в цепи
Начнем с источника питания (рис. 2.4). Имеем источник ЭДС
(электродвижущей силы), иначе — напряжения (другие возможные
обозначения Gl, GB1, Е1) с величиной напряжения 12 вольт (12 В). Для
нашей схемы специально не оговаривается максимальный ток, кото-
рый можно получить от данного источника. Это значит, что ток в цепи
не ограничен со стороны источника и, соответственно, внутреннее
сопротивление источника питания равно нулю.
ПРИМЕЧАНИЕ.
_____________________________________________
1 ( Как такое получается, поймем позже.
Надо сказать, что в реальности любой источник питания имеет мак-
симальный ток, который может обеспечить. Также и вполне реальное
внутреннее сопротивление, хоть и очень маленькое. Итог: имеем источ-
ник литания напряжением 12 В с неограниченным током.
Ключ электрический. В нашем случае нормально разомкнутый,
однополюсный, фиксируемый.
Нормально разомкнутый ключ потому, чтс в исходном состоя-
нии разомкнут. Замыкается только после физического воздействия.
Однополюсный ключ потому, что создает разрыв только на одной
линии, или на одном полюсе источника питания. Б нашем случае — на
положительном.
Фиксированный ключ потому, что такой вариант ключа замыка-
ется и остается в таком положении до тех пор, пока мы не выключим
его. Без фиксации — кнопка. На рис. 2.5 показаны некоторые варианты
ключей, кнопок, переключателей (тумблеров).
По параметрам ключи характеризуются:
♦ максимальным током, который может коммутировать без вреда
для конструкции;
♦ максимальным напряжением, которое можно приложить к контак-
там без вероятности электрического пробоя:
♦ сопротивлением замкнутых контактов, которое должно быть как
можно ближе к нулю,
Но в нашей схеме ключ идеальный. Спокойно коммутирует бес-
конечно большой ток, выдержит без пробоя любое напряжение, комму-
тацию обеспечивает с сопротивлением на закрытых контактах равным
Глава 2. Напряжение и постоянный ток
27
Рис. 2.5. Элементы коммутации:
а - ключ нормлльчозамкнутыС однополюсный; б - ключ переключающий двухпозиционный;
в - кнопки однополюсная нормальноразокнутея нефиксируемая; г - кнопка однополюсная
нормальноразомкнутая с фиксацией, д - кнопка трехполюсная нормальноразомкнутая с фиксацией
нулю. Как видите, опять условности. Эти условия позволяют нам рас-
сматривать ситуацию в рамках решаемых задач. Примеры элементов
коммутации приведены на рис. 2.5.
Резистор R1 номиналом 1 OR. Для нашего случая этого достаточно.
Но в реальности: есть максимальная мощность (о мощности мы еще
ничего не знаем), максимальное напряжение, погрешность и т. д. Обо
всем еще будем говорить.
Все. Если не считать связи между элементами схемы. Для нас
связь идеальная. Нулевое сопротивление, позволяющее коммутировать
неограниченный ток. В реальности это соединительные (монтажные)
провода Провода имеют сопротивление. Оно зависит от материала.
Диаметр проводника определяет максимальный ток, который можно
пустить но нему. Изоляция и расстояние между проводами определяют
максимальное напряжение, приложенное к ним.
Запустим
нашу идеальную схему
Теперь запустИхМ нашу идеальную схему (рис. 2.4). Замыкаем ключ.
В замкнутой цепи начинает протекать ток I. Направление тока, как
наука с нами договаривалась, течет от положительного полюса к отри-
цательному. В цепи есть только один элемент, который может воздей-
ствовать на протекающий по цепи ток.
Резистор оказывает некоторое сопротивление току. Величина этого
воздействия зависит от величины сопротивления. Чем больше сопро-
тивление, тем меньше ток в цепи.
Резистор каким-то образом поглощает энергию протекающего тока.
Как это происходит? Мы поймем, если соберем реальную схему и будем
постепенно увеличивать ток в цепи, увеличивая напряжение Резистор
начнет греться. И тем больше, чем больше будет ток.
Какова физика процесса? Поток электронов, проходя сквозь мате-
риал резистора, взаимодействует с атомами. Атомы вещества получают
28
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
дополнительную энергию, их движение становится более интенсив-
ным. Следовательно, усиливается хаотичное движение атомов, кото-
рое в свою очередь тормозит упорядоченное движение электронов.
Можно представить этот процесс как усиление трения. При трении, как
известно, выделяется тепло.
Вот так, если просто, о непростых процессах ь очень простой схеме.
А ведь сколько наболтали! Есе еще впереди. Дальше поговорим с циф-
рами.
ГЛАВА 3
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ
ДЛЯ ЦЕПЕЙ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Закон Ома.
Все просто
Начнем, сударь. От формул в нашем деле никуда не денешься. Их
у нас не будет много, но самые важные. Я вам обещаю. Не нужно бояться
формул, избегать их. Формула — лаконичное письменное выражение
наших длинных умозаключений, дающее возможность еще и на кон-
кретное, точное численное выражение.
Итак, для электронщика-практика самый главный закон — закон
Ома. Закон Ома устанавливает связь .между основными параметрами
электрической цепи: током, напряжением и сопротивлением. Если
выразить словами, скажем так.
ЗАКОН ОМА.
Сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению
и обратно пропорциональна сопротивлению.
Формула записывается так:
I = U/R,
где I — сила тока (A), U — напряжение (В), R — сопротивление (Ом).
30
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Мы уже знаем, если в цепи с напряжением 12 В и сопротивлением
10 Ом замкнуть ключ, по цепи потечет ток от положительного полюса
источника питания к отрицательному. А какова сила тока? Можно изме-
рить, Но если у нас нет возможности измерять? Или нужно знать пара-
метры заранее? Закон Ома в пометь. Просто подставляем известные
нам значения:
1 = 12/10 =1.2 (А).
Немного математики, и мы можем вывести формулу расчета для
других параметров. Зная два параметра, можно найти третий:
U = I*R,
R = UH.
Проверим наш случай, вставляя уже известные нам параметры
в формулы:
U =1,2* 10 =12 (В),
R = 12 /1,2 = 10 (Ом).
Все сходится. Закон работает.
ONLINE ВИДЕО
Законы
Кирхгофа
Познакомимся с Кирхгофом. Точнее, с его двумя законами. По
сути, они очевидны. Но этот человек первым смог обратить внимание
и использовать очевидные факты для анализа электрических цепей
любой сложности. Ведь что такое схема? Каждый элемент можно пред-
ставить в виде резистора. Любая такая схема состоит из множества вет-
вей и узлов. Ну, и конечно, источник питания.
Определимся с понятиями. Узел — точка связи нескольких вет-
вей, резисторов, любых элементов схемы. Ветвь — участок пени между
Глава 3. Основные законы для цепей постоянного тока
31
узлами. С источником питания понятно, Контур — замкнутая цепь из
нескольких ветвей.
ПЕРВЫЙ ЗАКОН КИРХГОФА
_____________________________________________
J 3- Сумма токов в узле равно нулю.
Разберемся. Нарисуем для этого узел (рис. 3.1).
На рис. 3.1 показаны токи, которые сходятся в одной точке. Это
узел, взятый из элекгрической схемы. Токи имеют разное направле-
ние. Токи II, 13,14 вIекают в узел. Токи 12,15 вытекают. Примем входя-
щие токи положительными, выходящие отрицательными. Представьте
себе на рисунке не токи, а реки или трубы водопровода. Понятно же —
сколько воды втекает, столько и вытекает. То же и с током. Сумма вте-
кающих в узел токов равна сумме токов вытекающих из узла. С учетом
знаков, сумму получим:
11-12 + 13 + 14-15 = 0 или И + 13 + 14= 12 + 15.
Для второго закона Кирхгофа посмотрим на рис. 3.2.
Видим пять резисторов, включенных последовательно, которые
нагружены на источник питания напряжением 120 В. Сопротивления
резисторов указаны на схеме (рис. 3.2). Неясным в этой схеме остается
ток. Как мы уже знаем, если известны напряжение и сопротивление, мы
можем найти ток в цепи по закону Ома.
Но... В нашей цепи не один резистор, а пять И по какому из них
вести расчет? Чисто логически — закон Ома подразумевает некоторое
общее значение сопротивления в цепи. Заходя вперед, скажу. Общее
или эквивалентное сопротивление последовательно соединенных рези-
сторов равно сумме величин сопротивлений каждого резистора. Позже
мы поговорим об этом подробнее. Обозначим эквивалентное сопротив-
ление цепи — R.
R = Rl + R2 + R3 + R4 + R5 = 10 + 20 + 1 + 4 + 5 = 40 (Ом).
Рис. 3.1. Электрический узел
Рис. 3.2. Контур с одним
источником питания
Ъ1
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Вычислим величину тока (закон Ома нам в помощь):
I = U/R = 120/40 = 3 А
Знаем ток, знаем напряжение в цепи, знаем величины сопротив-
лений, знаем величину эквивалентного сопротивления пепи. Можем
выяснить падение напряжения на отдельно взятых резисторах.
Обозначим их как Щ, U2, U3, U4, U5 (соответственно для Rl, R2, R3, R4,
R5). Опять же по закону Ома:
Ul = IxRl = 3x 10 = 30 В,
U2 = I х R2 = 3 х 20 = 60 В;
из = I X R3 = 3 X 1 = з В;
L4 = I х R4 = 3 х 4= 12 В,
U5 = I х R5 = 3 х 5 = 15 В.
Теперь сложим полученные напряжения:
Ul + U2 + U3 + U4 + U5 = 30 + 60 + 3 + 12 + 15 = 120 ГВ).
И что мы замечаем? Сумма напряжений на резисторах равна напря-
жению источника питания.
Об этом и гласит второй закон Кирхгофа.
ВТОРОЙ ЗАКОН КИРХГОФА.
Алгебраическая сумма падений напряжений на отдель-
ных участках замкнутого контура, произвольно выде-
ленного в сложной разветвленной цепи, равна алгебра-
ической сумме ЭДС в этом контуре.
Мы рассмотрели цельную схему и только один источник питания,
но в законе говорится о многих источниках и выделенной цепи.
По выделенной цепи все престо. Любой замкнутый контур можно
выделить из схемы и рассматривать отдельно. Количество источников
питания в цепи может быть любым. Немного переделаем нашу схему
(рис. 3.3).
Эквивалентное напряжение в контуре равно сумме напряжений
отдельных источников.
U(G) = U(G1) + U(G2) + U(G3).
R1 G2 R>
50V 4R
Puc. 3.3. Контур с несколькими источниками питания
Глава 3. Основные законы для цепей постоянного тока
33
Обратите внимание, что нужно учитывать полярность включения
источников питания. Напряжения источников, включенных согласованно,
в одной полярности, складываются. Если источники питания включены
в обратной полярности, величины их напряжений вычитаются.
U(G) = U(G1) + U(G2) - U(G3) = 120 + 80 - 50 = 150 (В).
ONLINE ВИДЕО
Законы Кирхгофе простыми Первый и второй законы
словами с примерами Кирхгофа Электротехника для
начинающих
ONLINE ВИДЕО
Законы Кирхгофа
Правило Кирхгофа
Мощность и работа
в электрической цепи
Мы часто используем в быту' выражение мощность: «Утюг мощнее
телевизора". Или: «Для такого зала нужен более мощный усилитель».
В быту многие использую это слово, не понимая истинного значе-
ния. Чаще всего имеют в виду: «Жрет больше тока». И это не далеко от
истины, хоть и утрировано. Будем разбираться.
Такой пример. Автомобильная фара, точнее лампа в этой фаре
потребляет ток величиной 5 А. Электрический обогреватель в вашей
квартире тоже потребляет 5 А. И что? Они одинаковой мощности? Но
34
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
лампочкой квартиру не обогреешь. Есть разница в напряжении. 220
против 12-ти вольт. Надо как-то связать эти параметры.
Тут появляется мощность — произведение напряжения и тока:
♦ Р = I * U (Вт) ватт — русская версия;
♦ W = I * U (W) watt — международная версия.
Вернемся к нашему примеру, но теперь с расчетом: для лампочки
Р = 5 х 12 = 60 Вт, а для обогревателя: Р-5 * 220 = 1100 Вт.
S ВЫВОД.
__________________________________________________________
Мощность, выделяемая в электрической цепи - пара-
метр, прямо пропорционально зависящий как от напря-
жения, так и от тока.
А теперь представим, что в знакомой нам цепи (.рис. 2.4) нам неиз-
вестно значение тока. Как вычислить мощность, потребляемую рези
стором? Вспомним закон Ома;
I = U/R.
Подставим значение токг. в формулу мощности:
Р = (U/R) х U = U2/R.
Теперь представим, не знаем напряжения. Опять по тому же Ому:
U = 1 х R.
Вновь делаем подстановку:
Р = I X I х R = J2 X R.
То, что мы рассмотрели — мгновенная мощность. То есть мощ-
ность, выделенная в момент измерения. Нс прибор работает намного
дольше, выделяя эту мощность каждый момент времени. Мощность
в течение некоторого времени — работа:
А = Р х t (Дж, джоуль), где t — время (с).
ВЫВОД.
Из этой формулы можем сделать вывод, мощность -
это работа в единицу времени.
Итак, мы выяснили, что такое мощность и работа, а также научи-
лись их вычислять. Теперь следует сказать об очень важном свсйстве
мощности, которое исходит из золотого правила механики В элек-
тричестве работает закон сохранения энергии. Энергия не берется
ниоткуда и никуда не пропадает. Она только переходит из одного вида
в другое с условием сохранения баланса.. То есть, электрическая энер-
Глава 3. Основные законы для цепей постоянного тока
35
гия — результат трансформации механической. Другими словами —
энергия падающей воды или пара под давлением, которые вращают
турбину и ротор электрогенератора, преобразуется в электрическую
энергию
Впрочем, и электрическая энергия далее преобразуется в различ-
ных машинах и приборах в тепловую, звуковую, механическую, свето-
вую энергии.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Важное условие - энергия, произведенная машиной или
устройством равна энергии, которую эта машина или
устройство потребили из сети.
ONLINE ВИДЕО
Работа и мощность
электрического тока
Нужно отметить, что в любой машине, приборе, устройстве имеются
потери. Потери обусловлены нагревом элементов, потери в индуктив-
ной связи трансформаторов и т. д. Так или иначе, потери — часть про-
изведенной энергии, Для оценки отношения полезной и потребленной
энергии или мощности (мы будем пользоваться
больше вторым) используется понятие коэф'
фициента полезного действия (КПД). То есть
отношение произведенной мощности к потре-
бленной. Или отношение выходной мощности
к входной. И это в процентах. Обозначаем гре-
ческой буквой Т].
г| = (Рвых.'Рвх) х 100 %.
Понятно, что КПД определяет эффектив-
ность машины. Иногда этот показатель может
быть решающей при принятии решения о целе-
сообразности использования.
ГЛАВА 4
НЕСКОЛЬКО
ПОЛЕЗНЫХ ЭФФЕКТОВ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Эффект
Пельтье
Эффект Пельтье заключается в том, что на стыке проводников из
разных материалов при протекании постоянного тока происходит изме-
нение температуры- При одном направлении тока точка контакта гре-
ется, при другом направлении охлаждается. Это явление работает как
с проводниками, так и с полупроводниками. Сегодня широко использу-
ются элементы Пельтье на полупроводниках. Пример на рис. 4.1. Одна
сторона такого элемента нагревается, другая охлаждается.
ONLINE ВИДЕО
Что такое элемент
Пельтье и как его
использовать
Рис. 4.1. Элемент Пельтье
Глава 4. Несколько полезных эффектов постоянного тока
37
Термопара
Обратный эффект присутствует в той же паре проводников из раз-
личных материалов При нагревании стыка такой пары на свободных
концах появляется разность потенциалов. При охлаждении меняется
полярность Этот эффект обусловлен контактной разностью потенциа-
лов или потенциал Вольты (по имени ученого).
Измерение такого напряжения задача неоднозначная. Нужно
компенсировать напряжение на «холодном конце» такой термопары.
Соответственно, измеряющий конец называют «горячий конец». Тема
компенсации холодного конца термопары достаточно сложная, поэ-
тому сейчас мы не будем это обсуждать. Просто примем как данное.
Тем более что сегодня есть контроллеры термопары, которые автома-
тически проводят компенсацию и выдают аналоговый или цифровой
сигнал измеряемой температуры. На рис. 4.2 схема измерения темпе-
ратуры с помощью термопары.
Существует множество типов термопар, которые отличаются мате-
риалами, сплавами. Наиболее часто используемые типы: К-тип или
контакт сплавов хромель-алюмель (ТХА). Эти термопары используются
в цепи измерения температуры в паяльниках и паяльных станциях:
♦ L-тип или термопара хромель-копель (ТХК);
♦ J- тип или термопара железо-константан (ТЖК);
♦ А-1, А-2, А-3 типы — термопара вольфрам-рений (ТВР) и термопара
вольфрам-молибден (ВМ);
♦ S- тип — термопара платинородий-платина (ТПП);
♦ В-тип — термопара платинородий-платинородий (ТПР).
38
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Исходя из того, что материалы термопар достаточно термостойки,
их используют для измерения очень больших температур.
Чтобы избежать дальнейшего заблуждения нужно знать, что при
измерении небольших температур чаще всего используется терморези-
стор или полупроводниковые приборы, чувствительные к изменению
температуры, Принципиальное отличие в том, что термопара генери-
рует напряжение, которое измеряется и переводится в значение тем-
пературы. Терморезистор изменяет свое сопротивление протекающему
через него току, что и регистрируется измерительной системой.
ONLINE ВИДЕО
Типы термопар. Все
о термопаре ТХА, тип К
Как работает термопара?
Термопары в соответствии
СМЭК60584 1 UASTME250
Фотоэффект
Если очень глубоко вдуматься, все вокруг нас (да и мы сами) реа-
гирует на свет. Есть такие материалы, которые подвержены действию
света больше остальных. Важно еще, чтобы можно было зафиксировать
и измерить это влияние инструментальными методами.
В ламповой эре электроники использовались фотоэмиссионные
лампы, в которых возникала дополнительная эмиссия электронов под
действием освещения. Сегодня рулят полупроводники. Некоторые
полупроводники под воздействием света меняют свои свойства больше,
чем другие. Наиболее простой вариант — фоторезистор. Это однород-
ный полупроводник, сопротивление которого меняется при изменении
сопротивления. Другой элемент — фотодиод. Здесь действие света зави-
сит от полярности включения фотодиода. Использование в различных
датчиках и монолитных оптсприборах — оптронах (рис. 4.3). В сегод-
няшней практике принято все элементы, работающие с участием света,
называть оптоприборами.
Глава 4. Несколько полезных эффектов постоянного тока
39
Рис. 4.3. Сптсприборы:
а - схема включения светодиода и фотодиода в качестве датчика,
б - оптрон с сичисторным выходом; в - оптрон с резистивным выходим;
г - оптрон с транзисторным выходом д - фото оптронов
ONLINE ВИДЕО
Фотоэффект
Фотоэффект и волновая
теория свете
Принцип работы
фотодиода. Азы
электроники
Пьезоэффект
Некоторые материалы вырабатывают напряжение при механиче-
ской деформации. И также деформируются под воздействием напря-
жения, Этот эффект был обнаружен на таком минерале как кварц. При
механическом воздействии на кристалл кварца на его противополож-
ных плоскостях появляется разность потенциалов. Это используется
при изготовлении тензодатчика, с помощью которого можно измерить
давление, вес. Использовались пьезоэлементы и в звукоснимателях
проигрывателей виниловых пластинок.
Но большее распространение пьезоэлементы получили в качестве
пьезоэлектрических резонаторов частоты. Б зависимости от угла среза
40
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО ст азов до создания практических устройств
Х1
б)
CRYSTAL
в) 3ii.
т
RESONATOR
Рис. 4.4. Пьезоэлементы.
а - внешний вид, б - квариевый резонатор;
в квариевый резонатор с отводом {комбинированный);
г - применение кварцевого резонатора
к слоям кристалла меняется резонансная частота кварца. Кварцевый
резонатор работает как резонансный контур, но с очень узкой полосой.
Другими словами, генератор, частота которого задается кварцевым
резонатором, выдаст сигнал с очень большой точностью и стабильно-
стью (рис. 4.4).
ONLINE ВИДЕО
Понятие о пьезоэффекте
Кварцевый резонатор
и пьезоэлектрический эффект.
Самое понятное объяснение!
РАЗДЕЛ
РАДИОЛЮБИТЕЛЮ
О МАГНЕТИЗМЕ И ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
Вы еще не сбежали? Значить пришло время поговорить о магнитах
и магнитных полях, которые удерживают вас. Ну и переменный ток,
который появляется благодаря магнетизму. С постоянным током все
понятно. Он прямой. А как кривой переменный ток движется по пря-
мым проводам? На этот вопрос веселого электронщика постараемся
ответить. Поехали.
ГЛАВА 5
ИГРЫ С МАГНИТОМ.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Основные
понятия
Магниты знакомы всем. Снимите с холодильника Магнитки. На
обратной стороне найдется маленький круглый магнитик. Если взять
два магнита и попробовать их сблизить разными сторонами, то заме-
тите интересный факт. Одной стороной магниты притягиваются, дру-
гой стороной — отталкиваются. Это свойство объясняется полярно-
стью. У магнита дна полюса. Как принято их называть, один полюс
южный, другой северный. S — зюйд, N — норд. Одноименные полюса
отталкиваются, разноименные притягиваются. Так же, как и электри-
ческие заряды.
Природа магнетизма в том, Что атомы некоторых вешеств поляри-
зуются под действием сторонних магнитных полей Некоторые теряют
новое свойство очень быстро. Некоторые сстаются в таком состоянии
достаточно долго. Естественные ископаемые магниты сохраняют это
свойство до тех пор, пока не будут подвержены критическому воздей-
ствию. Например, чрезмерный нагрев или воздействие намного боль-
шего размагничивающего поля.
Существует понятие магнитного домена. Это относительно круп-
ные частицы вещества, которые имеют определенную поляризацию. Но
поляризация домена опять же привязана к поляризации атома. Так вот
в "бщих чертах о природе магнетизма. Надеюсь, у вас появился стимул
для более глубокого изучения физики явления.
Нужно сказать немного о магнитном поле. Взаимодействие маг-
нитов друг с другом и с другими веществами происходит при помощи
Глава 5. Игры с магнитом. Магнитное поле
43
магнитных полей. Линии напряженности маг-
нитного поля начинаются на одном полюсе
и непременно заканчиваются на другом полюсе.
Лучше всего это видно на рис. 5.1.
Если насыпать на стекло металлическую
крошку и снизу поднести магнит, можно уви-
деть эти линии напряженности магнитного
поля (рис. 5.2).
Линии напряженности магнитного поля распространяются во
всем пространстве. Такши образом, магнитные поля взаимодействуют
друг с другом. Сила взаимодействия зависит от напряженности магнит-
ного поля в самом магните. Напряженность магнитного поля обознача-
ется буквой Н и имеет размерность (А/м).
Другой важный параметр магнитного поля - магнитная индук-
ция. Обозначается — В, размерность — тесла (Тл). Магнитная индук
ция определяет силу воздействия магнитного
поля на заряды и намагниченные тела. Наряду
с напряженностью этот параметр — один из
важнейших для магнитною поля. Связь между
параметрами определяется формулой
В = рсрН.
Здесь р0 — магнитная постоянная в ваку-
уме, р — магнитная проницаемость среды.
Численное значение для рр в системе СИ равно
р0« 1,2566370614 * 10'6 Н/А2 (или Гн/м).
Посмотрите еще раз на формулу. И срав-
ните с законом Ома. Очень похоже, однако.
Рис. 5.1. Линии
напряженности
магнитного поля
ONLINE ВИДЕО
Магнетизм с нуля:
магниты, поле,
правила рук, ЭЛМГ
индукция
Рис. 5.2. Наглядная демонстрация магнитного поля
44
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Магнетизм
в электрической цепи
Мы познакомились с магнитным полем постоянного магнита.
Теперь перейдем к тому, что ближе нам по духу — проводникам, цепям
и схемам.
Начнем с того, что любой проводник с током порождает вокруг себя
магнитное поле. Направление силовых линий магнитного поля можно
определить по правилу правой руки. Запомним его.
ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ.
Если мысленно обхватить проводник с током правой
рукой так, чтобы вытянутый большой палец показывал
направление тока в проводнике, то остальные четы-
ре пальца покажут направление линий напряженности
магнитного поля (рис. 5.5)
Теперь усложним ситуацию. Поместим проводник с током в поле
постоянного магнита. Проводник с током отклоняется в магнитном
ноле. И тем сильнее, чем больше сила тока.
ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ.
Если левую руку расположить так, чтобы четыре паль-
ца показывали направление тока в проводнике, а линии
магнитного поля входили бы в открытую ладонь, то
вытянутый большой палец покажет направление дви-
жения проводника с током (рис. 5.4).
Рис. 5.3. Правило правой руки
Рис. 5.4. Правило левой руки
Глава 5. Игры с магнитом. Магнитное поле
45
Именно эти правила заставляют вращать ротор электрического
двигателя. И эти же явления позволяют получить электрический ток
в генераторах на электростанции.
ONLINE ВИДЕО
Датчик Холла принцип
и устройство
Эффект
Холла
Датчики Холла очень популярны в совре-
менной электронике. Это датчики перемеще-
ния, открытого окна, датчики уровня жидкости,
тахо датчики в двигателях, датчики положения
движущихся механизмов.
Эффект состоит в том, что на концах про-
водника с током при помещении в магнитное
поле появляется разность потенциалов (напря-
жение Холла), (рис. 5.5).
Вот и пример использования (рис. 5.6).
Рис. 5 6. Применение датчика Холла
ГЛАВА 6
ТОК
ПЕРЕМЕННЫЙ
Параметры
переменного тока
Итак, мы имеем факт того, как проводник с током движется в магнит-
ном поле. А что, если подвигать в магнитном поле проводник без тока? А
таки ток в нем появится! Вопрос в том, как сделать это более эффективно.
Можно соорудить рамку из проволоки и вращать ее в магнитном поле
постоянного магнита. Но мы хитро поступим. Рамку с током уже сделали
до пас. Мы используем щитовой измерительный прибор Под руками
оказался вольтметр постоянного тока на 300 В (рис. 6.1).
В середине наш вольтметр в первоначальном виде (рис. 6.1, б).
Слева мы видим ту самую рамку с намотанными проводами (рис. 6.1, а).
Рис. 6.1. Рамка с током в магнитном поле
а - ромка с током вытри цилиндрического магнита;
б - вольтметр в сборе в - разборка, добавочный резистор
Глава 6, Ток переменный
47
Конструкция такова, что рамка вращается внутри цилиндрического
магнита. Вращение рамки происходит под действием тока, который
течет по проводам.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Это наглядна? демонстрация того, что проводник
с током, помещенный в поле постоянного магнита, бу-
дет отклоняться.
CiipaBa видим добавочный резистор, который включен последо
вательно с обмоткой рамки (рис. 6.1, в). Для чего он нужен? Ток пол-
ного отклонения такого щитовою прибора составляет порядка 100 мА,
максимальное напряжение на рамке чаще всего 75 мВ. Но прибор
измеряет напряжение до 300 В. Добавочный резистор и нужен для того,
чтобы ограничить ток рамки при измерении более высокого напряже-
ния. Соответственно, шкалу при этом градуируют величиной реально
измеряемого напряжения.
Если попробовать дергать стрелку с рамкой с большой интенсив
ностью, на концах рамки появится напряжение. Разумеется, такая кон-
струкция нс является эффективной для питания каких-либо устройств.
Чтобы повысить эффективность такой машины стали включать в кон-
струкцию не одну пару полюсов, а много. Рамка имеет не один виток, а
много витков. Вот пример конструкции (рис. 6.2).
Неподвижный корпус с обмотками — статор. Подвижная вращаю-
щаяся часть — ротор Бывает, что ротор — многополюсный постоян-
ный магнит, а статор — обмотки. Бывает магнит на статоре, обмотка
Рис. 6 2. Асинхронный электрический двигатель
48
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до сс здания практических устройств
на роторе. Бывают обмотки и на статоре, и на роторе. Постепенно вы
познакомитесь со всем разнообразием.
Пока нужно понимать, что есть два вида электрических машин:
♦ генераторы — преобразуют механическую энергию в электриче-
скую;
♦ электродвигатели — преобразуют электрическую энергию в меха-
ническую.
Как видно из конструкции электрических машин, напряжение и ток
в обмотках будут плавно меняться от минимума до максимума своего
значения. Это происходит потому, что магнит постепенно приближается
и удаляется, возбуждая в обмотке плавно изменяющееся напряжение.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Причем, ризные полюса магнита возбуждают в обмотке
напряжения и токи розной полярности.
Мы получили переменное напряжение. Разберемся с ним. На рис. 6.3
представлена временная диаграмма, и о ней мы будем говорить.
Синусоида, Перед вами синусоида. И как этот кривой ток течет
по прямым проводам? Что мы видим на рис. 6.3? На горизонтальной
оси координат отмечено время t (sec) в секундах. На вертикальной оси
отмечено напряжение U(V) в вольтах. Для нашего случая можно отме-
тить на вертикальной оси и силу тока в амперах.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Это некритично, поскольку ток и напряжение прямо
пропорциональны друг другу. Нам здесь важна ампли-
туда,
Рис, 6.3. Переменное напряжение
Глава 6.Ток переменный
49
Амплитуда. Только что мы познакомились с понятием амплитуда.
Это величина, характеризующая количественное состояние исследуе-
мого сигнала. Для амплитуды горизонтальная линия времени является
нулевой линией. То есть на горизонтальней оси значение напряжения
или тока (а может и какого другого параметра; равно нулю. В нашем слу-
чае синусоида периодически пересекает нулевую линию. Выше нулевой
линии амплитуда принимает значения положительные, ниже — отри-
цательные. Будет справедливым замечание, что количественный пока-
затель не может быть отрицательным. Но знак «-» в данном случае не
значит отрицательное количество напряжения, а только то, что напря-
жение после пересечения нулевого уровня продолжает увеличиваться,
но в противоположном направлении. То есть напряжение, начиная
с центра координат, плавно увеличивается с нуля до максимума, затем
снижается до нуля и продолжает снижаться, принимая отрицатель-
ное значение. Здесь, в нижней части, можно говорить об увеличении
наггряжения, но при условии изменения направления движения тока
или изменении полярности напряжения. И так далее, повторяясь через
определенный период.
Период. Новый параметр — период. Это отрезок времени, в тече-
ние которого изменение завершат полный цикл и далее, в следующем
периоде весь цикл изменений повторяется. Обозначается период бук-
вой Т (s) и измеряется в секундах. Для удобства будем считать начало
и конец периода на пересечении с нулевой горизонталью. В начале
координат напряжение поднимается, следующее пересечение с нулем —
на этапе понижения.
Посте прохода отрицательной части график вновь пересекает нуле-
вую линию на подъеме характеристики. Между этими нулями и есть
период этой характеристики. То есть за полный период напряжение
увеличивается до максимума, снижается до нуля, продолжает сни
жаться до минимума (или до максимума отрицательного напряжения),
поднимается до нуля.
Частота. Но понятием периода на практике пользуются не часто.
Большую популярность имеет такой параметр как частота. Это вели-
чина обратная периоду. Обозначается буквой f(Hz) в герцах.
f= l,T(Hz) или (Гц).
Физический смысл частоты в том, что она показывает, сколько раз
за 1 секунду повторяется период. Другими словами, это количество
периодов в 1 секунду.
Нам известно, что напряжение в бытовой электросети характеризу-
ется амплитудой 220 В и частотой 50 Гц. Найдем период
Т= 1/f = 1/50 = 0,02 с = 20 мс.
50
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Фаза. Еще один параметр переменного напряжения — фаза. Фаза
сигнала показывает, в какой момент периода появляется напряжение.
То есть, на какое время сместилось напряжение. Чаще этот параметр
используют для оценки относительного состояния двух синусоид.
Другими словами, на какое время одно напряжение опережает другое,
или отстает (рис. 6.4).
Но! Величину фазового смешения не измеряют в секундах.
Измеряют фазовое смещение в градусах. Вспомним математику. Синус
и косинус имеют в математике больше круговое представление, и зави-
сит от углового положения точки окружности. Наша синусоида — тот же
самый круг, только развернутый по координате времени, На графике
(рис. 6.4) указаны угловые величины на период.
ONLINE ВИДЕО
U(V) КА)
Град
Рис. 6.4. Фаза переменного напряжения
Глава 6. Ток переменный
51
Эффективное
или действующее значение
Поговорим еще о временной характеристике переменного тока.
Та же самая синусоида. Попробуем померить величину напряжения
в бытовой электросети. Выбираем на мультиметре режим переменного
напряжения и максимальное напряжение 600 В. На дисплее видим зна-
чение 220 В. Надо понимать, это значение — эффективное, действую-
щее или среднеквадратическое. Переносим внимание на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Уровень эффективного значения синусоидального напряжения
ONL INE ВИДЕО
Переменный ток
.Действующие значения силы
тока и напряжения
Амплитуда, размах,
действующее значение. Виды
значений переменного тока
Фаза, начальная фаза и угловая
частота переменного така
Параметры (характеристики)
переменного тока
52
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Действующее, эффективное или среднеквадратичное
значение переменного напряжения равно постоянному
напряжению, которое выделяет на нагрузке такую же
мощность, как и это переменное напряжение.
Для синусоидальной формы напряжения уровень эффективного
(далее будем использовать одно из определений) напряжения равно
0,707 от максимального. Для разных форм тока это значение будет отли-
чаться. Можно только добавить, что все мультиметры и другие, более про-
двинутые лабораторные приборы, измеряют действующее значение.
Для измерения средневыпрямленного, максимального (амплитудного),
пикового значений применяются специальные приборы. Некоторые
лабораторные приборы могут измерять несколько видов значений.
Трехфазный
ток
Теперь о трех фазах. В промышленной электросети (пока она не
стала бытовой), начиная с электростанции и до станков на заводах,
напряжение трехфазное. Мы уже знаем, что такое фаза и знаем, что
в окружности 360 градусов. Если распределять равномерно, получим
120 градусов на каждую фазу. Тс есть каждая фаза отстает от предыду-
щей на 120 градусов (рис. 6.6).
Рис. 6.6. Трехфазный ток
Глава 6. Ток переменный
53
Технически это реализуется конструкцией электрогенератора на
электростанции. Обмотки на статоре группируются в три группы. Эти
группы разнесены по окружности относительно друг друга на 120 гра-
дусов. При вращении ротора на обмотках появляется напряжение.
Благодаря такому расположению, напряжения на обмотках появляютс я
со смещением по фазе в 120 градусов.
На электростанции генератор вырабатывает напряжение 10...30 кВ.
Но после этого напряжение для транспортировки электроэнергии
повышают до величин 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ. Это нужно для того, чтобы
при передаче по проводам на большие расстояния и большими мощно-
стями сила тока была бы как можно меньше. Чем больше ток, тем толще
должен быть провод, по которому его передают. И чем меньше ток, тем
меньше потери на нагрев проводов линии электропередач.
Далее, приближаясь к потребителю, посредством различных рас-
пределительных подстанций напряжение уменьшается до величин
220 В и 380 В. С этими напряжениями мы больше знакомы. На под-
станцию, что питает наш дом или завод, где мы работаем, поступает
трехфазное напряжение 6 кВ или 10 кВ. Для понижения и повышения
напряжения используются трансформаторы, о которых мы еще будем
говорить
Почему трехфазное? Получение трехфазного напряжения более
эффективно, можно поместить обмотки ближе и не терять энергию маг-
нитного поля, пока полюс на якоре будет доходить от одной обмотки
до другой. Трехфазная система позволяет распределить потребляемую
мощность более равномерно и эффективно.
ONLINE ВИДЕО
Трехфазный ток
Трехфазная электрическая цепь.
Получение трехфазной ЭДС
54
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Гудит и гудит...
но трансформатор нужен
Начну с анекдота. Идет урок в университете. Профессор спраши-
вает у студента, как работает трансформатор. Студент нормально
так все рассказал, но профессор недоволен: «Ты расскажи так, чтобы
любой понял, а не только я». Студент рассказывает еще раз и еще...
результат тот-.же. Наконец студент не выдержал: «Ну как работает!
У-у-у-у-у-у! Вот так работает!». Есть такой грех у трансформатора, но
чаще всего из-за плохой сборки или перегрузки. Ну да ладно. Все равно
без него никак. Поехали.
По логике нашего повествования надо поговорить о трансформа-
торе Но, увы. Без знакомства с индуктивностью к трансформат ору под-
ходить не стоит. Восполним пробел.
Катушка
индуктивности
Итак — катушка индуктивности (рис. 6.7). Самый простой вид
катушки индуктивности — соленоид. В переводе с греческого озна-
чает подобный трубе. Соленоидом называют катушку индуктивно-
сти, у которой диаметр в несколько раз меньше длины. По конструкции
катушки в форме соленоида: однослойные, многослойные, тороидаль-
ные, с намоткой вчавал, виток к витку, перекрестный, бескаркасный, на
каркасе, без сердечника, с сердечником.
Как вы уже догадались, основной параметр катушки — индуктив-
ность. Индуктивность обозначается буквой L и имеет размерность Гн
(Н в международном варианте) — генри. Физический смысл индук-
тивности, в том, что он определяет связь между' магнитным потоком
и током в обмотке.
Ф - L * 1(Вб) вебер.
L - Ф/I (Гн) генри.
100рН
Рис. 6.7. Катушка индуктивности:
а - катушка индуктивности без сердечника
6 - катушка индуктивности из метазла и ферромагнетика;
в - катушка индуктивности с сердечником из диамагнетика,
г - катушка индуктивности с настраиваемым сердечником
Глава 6.Ток переменный
55
ПРИМЕЧАНИЕ.
Другими словами, если просто, индуктивность опреде
ляет силу магнитного поля, возникающего в катушке
под действием проходящего тока.
Другой очень важный параметр катушки индуктивности — реак-
тивное сопротивление
X(L) = со * L (Ом).
Здесь со — угловая частота
со = 2п х ((рад/с).
Из этой формулы видно, что реактивное сопротивление увеличи-
вается при увеличении частоты. Другими словами, чем больше частота,
тем большее сопротивление оказывает катушка проходящему через
него току.
У катушки индуктивности много применений, но о них мы погово-
рим позже. Сейчас мы вернемся к трансформатору.
Как работает
трансформатор
Переменный ток, проходя по обмоткам катушки индуктивности,
создает вокруг нее электромагнитное поле. Это поле способно взаимо-
действовать со всем, что находится рядом. Мы расположим рядом с ней
другую катушку. Подключив к концам второй катушки вольтметр, мы
обнаружим появление напряжения во второй катушке при включении
переменного тока в первой. Сближение катушек приводит к увеличе-
нию напряжения. При удалении напряжение падает.
Мы наблюдаем явление индуктивной связи. Другими словами, это
связь посредством влияния магнитного поля катушки с током на холо-
стую катушку. Если увеличивать чисто витков второй обмотки, получим
повышение напряжения. Увеличивая ток в первой катушке, опять же,
получим увеличение напряжения на второй катушке. Если обе катушки
намотать на металлический сердечник, мы будем наблюдать много-
кратное усиление качества связи между обмотками (будем теперь так
называть наши катушки). То есть при меньших напряжениях первич-
ной обмотки можно получить необходимое напряжение на вторичной
обмотке. Или можно существенно уменьшить количеств г витков для
достижения тех же результатов.
56
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов до создания практических устройств
Рис. 6.8 Трансформатор:
о - трансформатор без сердечника;
б — трансформатор с диамагнитным сердечником,
в — трансформатор с ферсмогнитным сердечником,
г - трансформатор в схемах электроэнергетики
Итак, мы наблюдаем рождение нового элемента электрической
цепи — трансформатора (рис. 6.8). Это устройство трансформирующее
ток первичной обмотки в напряжение вторичной. Первичная обмотка
всегда одна. Вторичных обмоток может быть любое количество.
Для получения максимальной индуктивной связи (индукции)
между первичной и вторичной катушкой, необходимо получить мак-
симальный магнитный поток в сердечнике. Для этого нужно про-
пустить через первичную обмотку максимально возможный ток.
Максимальный ток зависит от габаритов сердечника, который, в пер-
вую очередь, определяет мощность трансформатора. Также ток будет
зависеть от напряжения, которое мы будем подавать на первичную
обмотку. При увеличении напряжения, увеличивается ток. И это задает
мощность трансформатора, которая также привязана к габаритам. При
расчетах опираются на такой параметр сердечника как площадь попе-
речного сечения, которая измеряется в том месте, вокруг которого
наматывается обмотка.
ВНИМАНИЕ
Вторичная обмотка наматывается в том же направле-
нии, что и первичная. Это условие согласованности. Ведь
индукция работает не только от первичной к вторич-
ной обмотке. При появлении тока во вторичной обмот-
ке, возникает влияние тока вторичной обмотки на ток
первичной посредством магнитнсго потока, вызванно-
го вторичным током, В случае встречного включения,
получим подавление магнитных полей и кок следствие
имеем заниженное напряжение но выходе.
Но иногда встречное включение используется намеренно. Пока
будем говорить о согласованном включении обмоток трансформатора.
Итак, напряжение на вторичной обмотке зависит от количества вит-
Глава 6. Ток переменный
57
ков. Чем больше витков, гем больше напряжение. Максимальный ток
во вторичной обмотке зависит от мощности трансформатора, значить
от габаритов.
Баланс мощностей
и коэффициент полезного действия
Есть важное замечание по мощности. Должен соблюдаться баланс
мощностей. Входная мощность должна быть равна выходной. И это не
условность и не принудительное ограничение. Иначе и не получится.
Закон сохранения энергии никто не может отменить. Нельзя съесть
больше, чем лежит в тарелке. Сколько забрал мощности от источника,
столько и можешь отдать. Просто это надо учитывать в своих расче-
тах, чтобы они оправдали ваши ожидания. Да. Трансформатор отдает
столько мощности, сколько и потребляет. Но...
Мы не можем использовать всю мощность. И всему виной потери.
Потери в трансформаторе обусловлены такими явлениями как:
♦ потери на активном сопротивлении проводников;
♦ потери на рассеянии магнитною поля;
♦ потери на нагрев сердечника (токи Фуко или вихревые).
Чтобы определить полезную мощность, которую мы можем взять
от трансформатора, учитываются потери. Для этого получили понятие
коэффициент полезного действия КПД) — р:
Р2 = пхР1.
Л — величина безразмерная. Показывает во сколько раз входная
мощность больше выходной. Может принимать значения от 0 до 1.
Чаще говорят о КПД в процентном выражении:
100 х т] = КПД (%).
Для трансформаторов, используемых в качестве источника вторич-
ного питания в линейных схемах, то есть без импульсного преобразова-
ния, КПД составляет 0,8...0,92 или в процентном соотношении 80...92 %.
То есть выходная мощность линейного трансформатора может быть
в пределах 80...02% от входного
СОВЕТ.
При выборе трансформатора для питания своего
устройства надо выбирать такой, который по выход-
ным параметрам, а не по входным соответствует по-
требностям устройстве.
58
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
К примеру, если ваше устройство потребляет мощность 100 Вт,
то надо выбрать трансформатор с выходной мощностью 100 Вт или
со входной мощностью 120 Вт. Но такой трансформатор будет работать
на вашем устройстве, только на пределе своих возможностей. Чтобы
устройство работало легко и без перегрева в реальных условиях нужно
выбирать трансформатор с запасом хотя бы е 50% по входной мощно-
сти. То есть для устройства в 100 Вт потребляемой мощности, трансфор-
матор нужен на 150 Вт входной мощности.
Подведем небольшой итог по соотношениям параметров трансфор-
матора.
U1/ U2 = и 1/ п2, где п — число витков;
П1/U2 = 12/11;
Р2 = дР1.
ONLINE ВИДЕО
Как работает
трансформатор
Принцип работы
трансформатора в блоках
питания. Понятное объяснение!
РАЗДЕЛ
3
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОМОЩНИКИ
РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
С теорией электричества познакомились, знаем про ток, напряжение,
сопротивление и т. д Нс их же не увидишь невооруженным глазом и не
пощупать руками Хотя, если пальцем в розетку, то и почувствовать
можно. Но будет в первый и последний роз. Итак, нужно чем-то изме-
рять электричество и всех его друзей. На помощь приходят измери-
тельные приборы. Есть самые необходимые, пусть и простые.
ГЛАВА 7
НАЧИНАЕМ РАБОТАТЬ
С МУЛЬТИМЕТРОМ
Самый важный
прибор
Слово мультиметр (рис 7.1) означает много (мульти) измерений
(метр). Задача мультиметра в том и состоит, чтобы с помощью одного
универсального прибора проводить измерения многих параметров
электрической цени. Иначе его еще и тестером называют. То есть при-
бор тестирующий электрическую цепь по многим параметрам.
Можно было бы просто показать, как кнопки нажимать и делать
измерения. Но такой подход не даст вам понимания процесса изме-
рения. Вы не сможете отремонтировать прибор, если «мультик» вдруг
откажется реагировать на ваши манипуляции. Мы ознакомимся со схе-
мами измерения напряжения, сопротивления и тока, которые, в прин-
ципе, используются, так или иначе, в любых подобных измерительных
приборах. Поехали.
ONLINE ВИДЕО
Как пользоваться
мультиметром (от А до Я)
Как выбрать мультиметр
и как им пользоваться?
Глава 7. Начинаем работать с мультиметром
61
вольтметр
переменного
тока
вольтметр
постоянного
тока
переключатель
килоОмметр
панель для
проверки
транзисторов
выключатель
питания
прибора
табло
проверка
элементов
питания
милиамперметр
постоянного
тока
амперметр
постоянного
тока и его
гнездо
проверка
транзисторов
проверка диода
гнездо для щупа
положительной
полярности
гнездо для щупа
отрицательной
полярности
Рис. 7.1. Назначение органов управления стандартного мультиметра
Измерение
напряжения
На рис. 7.2 представлена принципиальная электрическая схема
измерения напряжения.
Что мы видим? Делитель напряжения из резисторов Rl.. R5, пере-
ключатель S1, измерительный прибор Р1, измерительные клеммы
« + V», «-V» («-V» на приборах обычно отмечают знаком «*» или «GND»).
Измеряемое напряжение подключаются к измерительным клеммам
посредством шупов.
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ,
Полярность измеряемого
напряжения должна соот-
ветствовать указанной на
схеме. Стрелочные приборы
измерения чувствительны
к полярности. При обрат-
ной полярности стрелка
просто упрется влево до
упора.
Делитель напряжения делит приложен- -v ° *
ное к клеммам напряжение с определенной Рис-7-2-измерения
т-, Г, напряжения
кратностью. При этом, в случае установки S1
в верхнее положение (как на схеме), измерительный прибор покажет
непосредственную величину подключенного напряжения.
Допустим, максимальное напряжение которое может измерить
прибор — 0,1 В Таким образом, при исходном положении переклю-
чателя мы можем измерить напряжение от 0 до 0,1 В. Переключимся
на вторую позицию переключателя, на шаг ниже. Резисторы делителя
нужно подбирать так, чтобы на каждой ступени максимальное напря-
жение, поступающее на измеритель, было таким, как на первом кон-
такте, т. е. 0,1 В для нашего случая. При этом мы понимаем, что на вход
прибора надо подать напряжение больше, чем в первом случае.
Допустим в нашем случае — это 1 В. Коэффициент деления здесь 10.
Поэтому, проводя измерение, мы умножаем показание измерительного
прибора на 10. Так и продолжаем дальше. С каждым переключением мы
меняем коэффициент деления, и результат на циферблате умножаем на
коэффициент деления.
л-
СОВЕТ.
Каждый раз нужно принимать максимальное значение
шкалы измерителя равным максимальному значению на-
пряжения, которое мы планируем измерить.
Это значение и указывается на старых стрелочных приборах.
Глава 7. Начинаем работать с мультиметром
63
Измерение
тока
Теперь, как сказал конферансье: «Вторая часть марлезонского
балета!» — измерение тока (рис. 7.3).
Конечно, заметили схожесть схем (рис. 7.2 и рис. 7.3). На рис. 7.3
представлена та же схема, но с небольшой разницей. Добавился
резистор-шунт, и изменились назначения клемм с напряжения на ток.
Пи сути, мы измеряем напряжение на шулзте.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Вспомним, что шунт-
сопротивление очень
маленького номинала,
величины. Намного мень-
ше, чем сопротивление
белителя, к которому он
подключен параллельно.
Таким образом, практи-
чески весь ток пойдет по
шунту. Током делителя
можно пренебречь
Рис. 7.3. Схема измерения тока
От делителя нам нужно напряжение, которое измеряем. А для
удобства градуируем шкалу измерителя значением тока в амперах.
Как подключать амперметр к цепи, где собираемся проводить изме-
рение? Включаемся в разрыв цепи. Весь ток цепи пройдет через шунт.
Сопротивление шунта не сильно повлияет на параметры цепи, им
можно пренебречь. Таким образом, измеряем ток.
Как работает переключатель и делитель говорить не будем, чтобы
не повторят предыдущую схему. Добавлю только, что на шунте не могут
возникать большие напряжения. Поэтому по номиналам резисторов,
режимам делителя вольтметр и амперметр будут сильно отличаться.
Номинирование шунтов. Номинируют шунт не величиной сопро-
тивления, а падением напряжения при определенном токе. К примеру:
10 А — 75 мВ, 20 А — 75 мВ, 50 А — 75 .мВ. Я не случайно указал все напря-
жения 75 милливольт. Многие стрелочные измерительные приборы (или
щитовые, как их еще называют, поскольку монтируются на приборных
щитах) имеют максимальное напряжение полного отклонения 75 мВ.
Соответственно шунты делаются под это напряжение, чтобы соответ-
ствовали напряжению полного отклонения прибора.
64
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсв до создания практических устройств
Измерение
сопротивления
Наконец подошли к омметру (рис. 7.4). Здесь чуть больше изме-
нений:
♦ делитель напряжения отключен от минусовой клеммы:
♦ добавлен последовательно включенный переменный резистор;
♦ добавлен источник питания 12 В, но величина напряжения может
быть любой, для нас это не критично;
♦ количество резисторов в делителе другое, но это тоже не критично.
Будем разбираться. В исходном поло-
жении первое, что мы делаем — закора-
чиваем (шунтируем) клеммы. Стрелка
отклонится вправо. Потенциометром
устанавливаем стрелку на максималь-
ное значение шкалы измерений. Таким
образом, мы калибруем прибор на сопро-
тивление равное нулю. Теперь, если под
ключить к клеммам какой-либо резистор,
стрелка отклонится настолько, насколько
уменьшился ток в цепи. Этот показа-
тель отмечаем на шкале в соответствии
с измеренным сопротивлением.
В такой позиции, без участия дели-
теля, проводим измерение для макси-
мальных значений сопротивлений. Переключившись в следующую пози-
цию, последовательно к цепи измерения включаем дополнительно рези-
стор R1. Таким способом измеряем сопротивление на порядок меньше,
чем в первом случае. И так с каждым следующим переключением.
С помощью добавочных резисторов добиваемся охвата всего диа-
пазона от единиц до мегаомов. Нужно отметить. В этой схеме наш дели-
тель перестает быть делителем. Мы отключили его от второго полюса
питания. Роль этого набора резисторов — последовательное добавочное
подключение для ограничения максимального тока в цепи до значения
тока максимального отклонения измерительного прибора.
Итак, вы понимаете принципы, по которым проводятся измерения
параметров электрической цепи. Мы рассмотрели только три параме-
тра: напряжение, ток и сопротивление. Все другие параметры, которые
могут измеряться современными мультиметрами, в принципе, изме-
ряются также. Некоторые параметры не так просто конвертируются
в напряжение. Об этих вещах можно будет говорить позже, когда будет
полный багаж. Начнем уже пользоваться.
Глава 7. Начинаем работать с мультиметром
65
Исследуем мультиметром
нашу первую поделку на коленках
Поделки наши — не предмет развлечения, а помощники в освое-
нии науки. Проверим. Сейчас мы соберем из того, что есть, простую
схему. Затем проведем измерения и подумаем над тем, что получили.
Под руками оказались резисторы 4R7-7W — 3 штуки, лампа накалива-
ния на напряжение 6,3 В, тумблер переключающий. Питать схему мы
будем от лабораторного блока питания. На рис. 7.5 фото того, что мы
наваяли. Приведу принципиальную электрическую схему нашего агре-
гата на рис. 7.6.
Рис. 7.5 Макет простой схемы
Рис. 7.6. Схема электрическая
принципиальная макета
ПРИМЕЧАНИЕ.
На схеме мы не показали источник питания е виде от-
дельного элемента. Сделали иначе. Указали концы для
подключения - клеммы. Обозначили их « + » и «-». То
есть указали точки подключения источника питания
и полярность подключения. Между клеммами знак -
сплошная линия и над ней пунктирная Это знак посто-
янного напряжения. Рядом со знаком написана ееличича
напряжения.
В нашем случае напряжение может меняться от 0 до 30 вольт. Это
обеспечено нашим лабораторным блоком питания. Поехали дальше.
Включим мультиметр в режим измерения напряжения и подклю
чим параллельно лампе. Лампочка у нас на напряжение 6,3 В. Включаем
блок питания, предварительно установив нулевое напряжение. Лампа
на 6,3 В. Поэтому устанавливаем напряжение питания в пределах
66
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 7.7. Измерение параметров схемы
этого напряжения. Это гарантировано не навредит элементам схемы.
Включаем тумблер.
Лампа загорается, но не ярко. Увеличиваем напряжение блока пита-
ния до величины, при котором мультиметр покажет напряжение 6,3 В.
Посмотрим реальные значения параметров схемы (рис. 7.7).
Напряжение на лампе U(Lam) = 6,37 В. Напряжение источника пита-
ния Ц(ип) = 10,6 В. Ток в цепи, потребляемый от источника I = 0,2^ А.
В нашей схеме есть еще три резистора по 4,7 Ом. Ток в цепи оди-
наковый для всех, поскольку цепь последовательная, без ответвлений
(вспомним Кирхгофа добрым словом). Напряжения на всех резисторах
одинаковое. Вычислим для одного.
UfRl) = U(R2) = UCR3) = I х R = 0,29 x 4,7 = 1,365 (В).
Проверим наши вычисления реальным измерением (рис. 7.8).
На мультиметре имеем напряжение 1,38 В. Навскидку видим доста-
точное совпадение. Проверим погрешность:
(1,363/1,38) х 100 = 99%.
Соответственно — ошибка 1 %. Это совсем неплохо.
Один момент в наших опытах надо немного подправить. Значение
тока в цепи мы измерили по показанию на индикаторе блока питания.
Теперь проведем измерение тока с помошью мультиметра. Для этого,
в случае нашего мультиметра, переносим красный щуп из гнезда для
измерения напряжения в гнездо для измерения тока величиной до 20 А
(рис. 7.9).
Должен отметить. Последний опыт не повторяет ситуацию пре-
дыдущего рисунка. Это можно определить и по напряжению на блоке
Глава 7. Начинаем работать с мультиметром
67
Рис. 7.8. Проверка
результатов вычисления
Рис. 7.9. Измерение тока
мультиметром
питания. В первом случае напряжение — 10,6 В. На рис. 7.9 напряжение
11,9 В. Я просто подвел к красивому значению тока - 0.3 А
С измерением напряжения все понятно. Подключаем мультиметр,
то есть его щупы, (в режиме измерения напряжения) к тем точкам
схемы, между которыми хотим измерить разность потенциалов (напря-
жение). Если щупы подключить в правильной полярности (гнездо
«сом» — минус, гнездо «и» — плюс), то на индикаторе мы увидим поло-
жительное значение напряжения. Если поменять щупы местами, полу-
чим отрицательное значение на индикаторе.
Для измерения тока мультиметр переводим в режим измерения
тока с выбором диапазона измерения. Это видно на рис. 7.9.
Важно для нас прояснить, как и почему происходит измерение тока.
В мультиметре находится шугн_р — проволочный резистор очень малого
сопротивления (сотая доля ома), которое не будет существенно влиять
на параметры цепи. Это сопротивление нужно подключить в разрыв
цепи. Ток, проходящий по цепи, создает хоть и очень незначитель-
ное, но падение напряжения на шунте. Напряжение на шунте можно
измерить, но результат показать не как напряжение, а как ток. То есть
значение напряжения конвертировали в значение тока. Как видим на
фото, клемма минусового провода блока питания отключена от тум-
блера и подключена к минусовому щупу мультиметра. Оставшийся сво-
бодным провод тумблера подключен к плюсовому щупу мультиметра.
Таким образом, мы разорвали цепь и в разрыв подключили наш муль-
тиметр в режиме измерения тока на пределе 20 А.
ГЛАВА8
ОБЗОР
МУЛЬТИМЕТРОВ I
Стрелочный тестер
Ц4342
Тестер Ц4342 представлен на рис. 8.1. Описание начнем с кнопок.
Слева первая - выбор рода измеряемого напряжения и тока, посто-
янный (отжатое состояние), переменное (нажатое состояние). При этом
надо выбрать соответствующий режим измерения кругового (галет-
ного) переключателя. То есть выбираем предел измерения тока или
напряжения. Измерения проводятся на клеммах «*» и «V, A, -kQ, -MQ».
Показания снимаются по верхней красной шкале — переменка, по вто-
рой сверху шкале «постоянка->.
Есть еще две важные кнопки сверху измерительного прибора.
Круглая кнопка справа — автоматический тепловой предохранитель.
Это аналог автомата отключения электрической сети в квартире. При
Рис. 3.1. Стрелочный тестер Ц4542
Глава 8. Обзор мультиметров
69
перегрузке автомат откидывает. Чтобы включить прибор надо будет
нажать на него после устранения причины перегрузки. Прямоугольная
кнопка слева — выключает прибор. Чтсбы повторно включить, нужно
нажать круглую кнопку. Прямоугольная только отключает.
Вернемся к кнопкам внизу. Средняя кнопка включает режим изме-
рения сопротивлений. При этом круговым переключателем нужно
выбрать предел измерения. При измерении в диапазоне килоомов
и мегаомов резистор подключается к клеммам «*» и «V, А, — кО,- МО».
Обратите внимание, при измерении сопротивления на клемме «*» при
сутствует положительный полюс внутреннего источника тестера. На
клемме «V, А,- kQМП», соответственно, отрицательный полюс. При
измерении на пределе «£1» измеряемый резистор подключается между
клеммой «*» и гнездом « -О».
Прежде, чем начать измерение сопротивления (килоомы, мегаомы),
нужно закоротить щупы и обнулить прибор с помощью регулятора
слева от кнопок. Нуль устанавливается на шкале сопротивлений при
отклонении на максимум шкалы. Показания читаются по шкале сопро-
тивлений «кО. МО». При измерении малых сопротивлений в режиме
«О» обнуление проводится в начале шкалы и показания снимаются по
нижней шкале.
Есть еще измерение параметров транзисторов. Вы пока о них
ничего не знаете, но скажем пару слов Правая кнопка внизу выби-
рает тип транзистора: р-п-р, п-р-п. Круговой переключатель выбирает
оставшиеся четыре параметра транзисторов. Подключают транзистор
к отверстиям между двумя кнопками сверху индикатора.
Особенности
цифровых мультиметров
Думаю, вы не станете пользоваться старыми стрелочными тесте-
рами, когда есть более удобные и точные цифровые мультиметры.
Немного сравнительного анализа не повредит начинающему электрон-
щику:
♦ цифровые мультиметры точнее стрелочных: 0,5 % против 1,5...2,5 %;
♦ цифровые мультиметры имеют большее входное сопротивление,
чем стрелочные. 1 М против 47 к. Это означает, что цифровые
мультиметры оказывают меньшее шунтирующее действие на из-
меряемый параметр. То есть цифровые не просаживают измеряе-
мое напряжение в слаботочной цепи;
♦ цифровые мультиметры менее инерционны, кроме того случая,
когда мультиметр проводит выбор режима измерения в автомат и-
70
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ческом режиме. На этот режим нужно время. Такая опция оправ-
дана, когда скорость измерения некритична, но удобно не думать
о пределе измерения. Вы не спалите прибор, забыв переключить
на большее напряжение.
Значение параметра цифровой прибор показывает непосред-
ственно в цифровом выражении. Показания стрелочного прибора
нужно использовать для вычисления значения измеряемого параметра.
Недостатки стрелочных приборов:
♦ стрелочные приборы имеют большие размеры и вес;
♦ точность измерения стрелочного прибора зависит от простран-
ственного положения и воздействия вибрации.
Есть и преимущество у стрелочных приборов. Они менее подвер-
жены наводкам и помехам. И это благодаря малому входному сопро-
тивлению, соответственно малой чувствительности.
Все. Про стрелочные тестеры мы больше говорить не будем.
Научимся работать с цифровым мультиметром. Принцип работы
цифрового мультиметра тот же, что мы уже обсуждали. Делитель, шунт,
добавочные резисторы. Все это есть и в цифровых приборах. Разница
в способах обработки полученных измерений.
В цифровых приборах напряжение с делителя дополнительно уси-
ливается, затем микроконтроллером преобразуется в цифру и выдается
на дисплей в цифровом представлении.
S ПРИМЕЧАНИЕ.
Благодаря дополнительному усилению входного сигна-
ла появилась возможность увеличения входного сопро-
тивления прибора. Это одно из основных преимуществ
цифровых приборов, поскольку дает возможность для
измерения напряжений в слаботочных цепях без проса-
живания измеряемого напряжения.
В принципе, пользование любым мультиметром интуитивно
понятно. То есть можно научиться пользованию прибором, просто взяв
его в руки, прочитав надписи на кнопках, клеммах, переключателях.
Некоторые непонятные моменты можно прояснить, потыкав по кноп-
кам. Но. чтобы не тыкать вслепую, нужно знать значение надписей, зна-
ков на приборе. Будем разбираться.
Глава 8. Обзср мультиметров
71
Цифровой мультиметр
UT890C
Под руками оказался UT890C (рис. 8.2). Качнем с гнезд для подклю-
чения щупов Белые линии между гнездами указывают на то, куда надо
подключать шупы, чтобы измерить параметр, который указан рядом
с гнездом. Такилт образом, мы видим: нижнее гнездо справа с надписью
«СОМ» — к нему сходятся все линии. То есть это общий провод для всех
измерений, минусовой конец. При любых измерениях один из щупов
(обычно черный, как принято) подключается сюда; верхнее гнездо
справа имеет рядом кучу знаков: V — вольтметр; £2 — омметр; значок
диода — измерение напряжения на р-и-переходе; значок излучения —
звуковая прозвонка низкоомных цепей. Говоря иначе, проверка прово-
дящей цепи на целостность.
Hz (Гц) — измерение частоты, СС — измерение температуры; верх-
нее гнездо слева с надписями mA, рА — измерение токов величиной
до 6UU мА. О пределе измерения говорит надпись «Fused 600 mA Мах».
То есть, установлен предохранитель на 600 мА. Измеряются в микро-
и миллиамперах; нижнее гнездо слева с надписью 20 А и предупрежде-
ние: предохранитель 20 А, измерять максимум 10 секунд с интервалом
между измерениями 15 минут — измеряется ток до 20 Л.
В зоне гнезд еще уведомление «САТИ 1000V, САТШ 600V». Это
классы защиты прибора по напряжению. То есть прибор может рабо-
тать в диапазонах напряжений 600 В и 1000 В.
Начнем крутить рулетку. Вверху находится сектор OFF. Понятно,
что в этом секторе прибор выключен. Дальше — по часовой стрелке.
Сектор постоянного напряжения из шести пре-
делов. На каждом пределе указано максимальное
напряжение, которое можно мерить
NCV — дистанционное определение наличия
высокого напряжения. Вы можете просто поднести
прибор к проводам, и оно запищит и засветится,
если в проводах присутствует высокое напряжение.
Сектор V— измерение переменного напря-
жения на четырех пределах.
Сектор А~ = — сектор измерения как перемен-
ного, так и постоянного тока. Выбор между1 пере-
менным и постоянным производится кнопкой
SELECT и это отображается на дисплее.
С, °F — измерение температуры в градусах
и Фаренгейтах. Выбор между ними опять с помо-
щью SELECT.
Рис 8.2. Мультиметр
UT890C
72
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Hz 10 М — измерение частоты до 10 МГц.
hFE — измерение коэффициента передачи тока транзистора.
Сектор с диодом и излучением — измерение диода и прозвонка.
Выбор кнопкой SELECT.
Сектор омметра с шестью пределами.
ДР, 100 mF — измерение разнести частот и емкости до 100 mF.
Выбор — SELECT.
С переключателем разобрались. Пройдемся по кнопкам.
С кнопкой SELECT уже все понятно — выбор режима.
Кнопка ДМАХ/MIN — позволяет измерять разницу между мини-
мальным и максимальным напряжением.
HOLD/лампа — включает режим памяти (измеренная величина
остается на дисплее после снятия щупа с точки измерения) и освеще-
ние дисплея.
Гнездо с четырьмя отверстиями — место для подключения прове-
ряемого транзистора
Световой индикатор прозвонки и NCV.
Надпись True RMS — прибор измеряет эффективное значение пере-
менного напряжения любой формы.
На дисплее отображаются не только измеренная величина, но
и режимы измерения.
Цифровые мультиметры
МТ-5211, МТ1710
Двинемся дальше и рассмотрим цифровой мультиметр МТ-5211
(рис. 8.3).
На этом мультиметре включение/выключение реализовано на
кнопке и, кроме этого, можно измерить индуктивность. Не будем задер-
живаться на подробном изучении каждого прибора. Б принципе они
все похожи. Поняв основные понятия и правила, можно самостоятельно
разобраться в любом приборе. А мы еще рассмотрим пару разновид-
ностей (рис. 8.4).
Здесь имеем дело с автоматическим выбором предела измерения.
Как и видно по переключателю режимов, есть только названия режима
измерения. Пределы не определены. Такой прибор имеет недостаток.
Он относительно долго думает, прежде чем выдаст результат. В отли-
чие от тех, что работают с выбором предела измерения. Этот прибор
дает определенную гарантию безопасности от случайной перегрузки.
Не нужно следить за пределом измерения.
Глава 8. Обзор мультиметров
73
Рис. 8.3. Мультиметр
МТ-5211
Рис 8.4. Мультиметр
МТ-1710
Smart-мультиметр
Thsinde 330-Z
Но бывают случаи, когда 1гужно провести очень быстрое измерение.
Например, в ремонте устройства, в котором очень быстро и сильно гре-
ются детали. Но измерение надо провести пока элемент не перегрелся.
Рассмотрим еще пример (рис. 8.5).
Рис. 8.5. Мультиметр Thsinde 330-Z
74
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Термин «Smart-приборы» переводятся как «умные приборы».
Этим приборам не нужно ничего выбирать. Они могут сами выбирать
не только предел измерения, но и режим измерения. По функционалу
они мохут быть очень простые, с минимальным функционалом. Есть
приборы с полным функционалом и выбором ручного и автоматиче-
ского управления.
При включении эти приборы по умолчанию устанавливаются
в режим автоматического измерения. В таком режиме без предвари-
тельных настроек можно производить любые измерения. Прибор сам
поймет, что нужно мерить, и выдаст результат. При необходимости
можете выбрать нужный режим измерения вручную. На долю прибора
останется выбрать предел измерения.
Кроме режимов АВТО и РУЧНОЙ можно выбрать режимы NCV, LIWE:
♦ в режиме NCV просто поднесите мультиметр к проводам, где воз-
можно высокое напряжение, и прибор засветится и запищит, если
высокое есть;
♦ в режиме L1WE можно пользоваться прибором для обнаружения
фазового и нулевого провода в сети. Для этого одним из щупов
дотрагиваетесь до провода и слышите писк вместе со свечением
в случае фазы.
Такой прибор умней монтера. Ничего не перепутает. Чем работать
вам — вопрос выбора в зависимости от задачи.
ONLINE ВИДЕО
НЙ&ГЙИ
КАК УСТРОЕН
МУЛЬТИМЕТР -Заглянем
внутрь и рассмотрим
подробности!
Как пользоваться
стрелочным
мультиметром?
Обзор, напряжение
и сопротивление. Ф4313
Собираем шикарный
радиоконструктор
мультиметра DT9205A
ГЛАВА 9
НЕМНОГО ПРО
ОСЦИЛЛОГРАФ
Назначение
и основные параметры
В нашем арс енале инструментов пока только мультиметр. Он хоть
один, но в разном своем исполнении может решать множество задач.
Кроме стандартного набора функций (вольтметр, амперметр, омметр,
прозвонка целостности цепи, диодная прозвонка), в разных комбина-
циях мультиметры выполняют такие функции как измерение емкости,
индуктивности, температуры, частоты, параметров транзисторов. Но
этого может оказаться недостаточно, когда речь идет о форме сигнала.
Осциллограф — прибор, визуально регистрирующий времен-
ную характеристику сигнала по амплитуде. Другими словами, осцил-
лограф показывает величину напряжения
сигнала в каждый момент времени на про-
тяжении длительности равной времени раз-
вертывания луча от левого края экрана до
правого. Таким образом, синусоиду сетевого
напряжения, о которой мы столько говорили,
можно будет увидеть на экране осциллографа
именно в том виде, которое мы рисовали.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Мы сейчас рассмотрим основ-
ные правила полизования лю-
бым осциллографом и глав-
ные его опции на примере
«Hantek» DS08060 (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Осциллограф
портативный «Hantek»
DSC8060
76
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО ст азов до создания практических устройств
Это двухканальный осциллограф с полосой пропускания 60 МГц.
Кроме прямого своего назначения прибор обладает функциями: гене-
ратор сигналов различной формы, мультиметр.
ONLINE ВИДЕО
Новый портативный
осиилогоаф с бюджетным
ценником FNIRSI 1015
Как пользоваться цифровым
осцилографсм
Функционал осциллограф
«Hantek» DS08060
Двухканальный осциллограф — имеются два входных канала для
одновременного наблюдения за двумя сигналами. Это особенно важно
при наблюдении сигналов, для которых важно относительное времен-
ное расхождение.
Полоса пропускания 60 МГц — без искажений. Отображает сигналы
с частотой до 60 МГц. Большу ю частоту до какого-то предела будет ото-
бражать с искажением.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Конкретно на этом осциллографе удавалось наблюдать
частоту 100 МГц. Больше вообще не показывает.
Генератор сигналов позволяет получить сигналы: синусоида, пря-
моугольные импульсы, треугольные, трапецеидальные, одиночные
короткие импульсы, постоянный уровень. Амплитуда импульсов до
3,5 В, частота до 25 МГц.
Мультиметр имеет стандартный набор функций достойный уровня
среднего. Можно выбрать режимы вольтметра, амперметра, омметра,
прозвонка цепи, прозвонка диодная, измерение емкости.
Питается от встроенного аккумулятора с зарядкой от адаптера 9 В.
Глава 9. Немного про осциллограф
77
Рис. 9 2. Работа в режиме
осциллографа
Нажимаем желтую кнопку питания,
и через несколько секунд заставки появля-
ются лучи (рис. 9.2). Верхний желтый луч —
канал 1 (СН1). Нижний зеленый луч — канал
2 (СН2). На дисплее слева у начала каждого
луча находятся метки того же цвета, что
и сами лучи. Это метки нулевого уровня
канала. То есть от этого уровня по горизон-
тали отсчитывается уровень амплитуды
сигнала.
В нижней части дисплея цена деле-
ния амплитуды для канала 1 (CH1-1V). Одна
клетка по вертикали равна 1 В. Знак пере-
менного тока означает, что отображается
только переменная составляющая сигнала.
Мы не видим постоянного уровня.
Так называемый режим закрытого канала. Цена деления ампли-
туды по каналу 2 (СН2-1V). Тоже, что для СН1. Время триггера по гори-
зонтали (Т-0.0000 s). С этой точки по горизонтали начинается ход луча.
Вверху экрана видим эту метку наверху средней вертикали (жел-
тая метка с буквой Т). Цена деления развертки но горизонтали (Time
50,00 uS). То есть одну клетку по горизонтали луч проходит за указанное
время (50 мкс). В самом верху название бренда, режим работы (в дан-
ном случае режим автоматической настройки), режим триггера (триг-
гер синхронизируется по первому каналу), уровень триггера по ампли-
туде (на нулевой линии).
Теперь по кнопкам: однократное нажатие на СН1 или СН2 вызы-
вает меню канала внизу дисплея. Повторное нажатие выключает канал.
Нужно для случая, если мы работаем только с одним каналом. Под кноп
ками выбора канала — вертикальные двухполюсные кнопки с большой
и маленькой синусоидой.
Меняют цену деления по вертикали. Минимум — 10 мВ, макси-
мум — 5 В Черные вертикальные кнопки со стрелками вверх и вниз —
сдвиг луча вниз или вверх.
Правее длинная горизонтальная кнопка с вытянутой и сжатой
синусоидой — изменение цены деления горизонтальной развертки
Ниже кнопка смещения триггера по горизонтали. Так мы можем сме-
стить время начала развертки (Метка с буквой Т).
Правее кнопка смещения курсора триггера пс вертикали.
Курсор устанавливает уровень сигнала, на котором будет срабаты-
вать триггер, чтобы синхронизировать сигнал (желтая метка с буквой Т
справа экрана).
78
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устрийств
Рис. 9.4. Генерация треугольного
сигнала
Рис. 9.5. Генерация
синусоидального сигнала
Рис. 9.5. Работа в режиме
мультиметра
Кнопка «TRIG» выводит на экран меню триггера, где можно выби-
рать канал, по которому проводится синхронизация, режимы и многое
другое, с чем будете знакомиться в дальнейшем.
Кнопка «UTIL1TU» выводит меню дополнительных опций, где
отметим режим измерения частоты, емкости, сопротивления на выбор.
Кнопка «OSC/DMM» — выбор режима работы прибора: осцилло-
граф, генератор, мультиметр.
Кнопка «MENU/ON/OFF» — включает режим меню в любом режиме
работы.
Кнопки «F1-F5» — функциональные.
Соответствуют тем позициям в меню,
которое оказывается над ними.
Нажав на «OSC/DMM», входим в режим
генератора (рис. 9.3, рис. 9.4). Здесь кноп-
ками «F1-F5» выбирается вид сигнала,
амплитуду, частоту. Сигнал снимается
с гнезда «GEN» сверху прибора. Работа
с этими режимами интуитивно понятна
и не вызовет затруднений.
Повторное нажатие на «OSC/DMM»
вызывает режим мультиметра (рис. 9.5).
Слева 6 кнопок выбора режима работы
мультиметра. При выборе режима на
экране высвечивается режим измерения,
активные гнезда для данного режима.
Дальше по законам мультиметра.
Глава 9. Немного про осциллограф
79
Немного по щупам ирис. 9.36). Щупы
подключатся к входным разъемам в верх-
ней части прибора. Рядом с разъемами
указаны номера каналов СН1 и СН2. Я
использовал два разных щупа. Один, что
на канале 1, является делителем с коэффи-
циентом 10 (10:1). То есть этот щуп умень-
шает амплитуду входного сигнала в 10 раз.
Это нужно для того, чтобы измерять напря-
жение выше допустимого для непосред-
ственного подключения к осциллографу.
Для нашего осциллографа максимально
допустимое напряжение на входе — 60 В
(с учетом постоянного напряжения). Как
видно, максимальная частота, на которой Рис 9-6- Шупь> осциллографа
работает этот щуп 300 МГц. Максимально
допустимое напряжение для щупа — 600 В. Также указаны входное
сопротивление — 10 Мом и входная емкость — 15 пФ
Второй щуп (СН2) без деления (1:1) на частоту 60 МГц и макси-
мально допустимое напряжение 600 В. На ручке щупа имеется переклю-
чатель коэффициента деления (1х/10х). Это дает возможность измерять
более высокие напряжения.
Это, конечно, только небольшой обзор,
который позволит начать работу с любым
осциллографом. Зная принципы работы осцил-
лографа и способы управления им, в осталь-
ном можно разобраться интуитивно. На паль-
цах. Конечно, в любом случае нужно подробно
изучить инструкцию по эксплуатации прибора.
Возможности у таких приборов очень большие.
Многие возможности прибора остаются невос-
требованными, но нужно иметь представле-
ние обо всем функционале. В нужный момент
вы вдруг вспомните, что прибор позволяет
облегчить ваш труд, и сможете этим воспользоваться. Инструкция вам
в помощь! Для начала хватает и того, чго мы тут наболтали.
ONLINE ВИДЕО
Как научиться
пользоваться
осциллографом
ГЛАВА 10
ИСТОЧНИКИ
ПИТАНИЯ
Основные
элементы
Пришло время использовать трансформатор для своих потреб
ностей. Рассмотрим простую схему, которая позволит нам запитать
устройства, работающие на напряжениях 12 В и 5 В. Это наиболее часто
используемые на практике напряжения.
Но есть вопросы. Не все элементы, которые мы будем использовать,
нам знакомы. Поэтому, прежде познакомимся с ними слегка. В даль-
нейшем разберемся более детально.
Диод Ф) представлен на рис. 10.1. Это полупроводниковый прибор
с односторонней проводимостью. То есть диод проводит ток (открыва-
ется), только в том случае, если к аноду (А) приложить положительный
потенциал, а к катоду (К) — отрицательный.
Рис. 10.1. Разнообразие диодов и их обозначение
Глава 10. Источники питания
81
Рис. 10.2. Конденсаторы
Рис. 10.3. Стабилитроны
Конденсатор (С) представлен на рис. 10.2. Это элемент, который
способен накапливать заряд, а затем отдавать его.
Стабилитрон (ZD) представлен на рис. 10.3. Это особый диод,
который включается в цепь в обратной полярности и способен поддер -
живать на себе определенное напряжение.
Транзистор (VT) представлен на рис. 10.4. Нелинейный полупро-
водниковый прибор, который в нашем случае будет использоваться как
управляемый регулирующий элемент На самом деле о транзисторе
можно говорить долго, но в другой раз.
Рис. 10.4. Разнообразие транзисторов и их обозначения в схемах
Микросхема-стабилизатор (U) представлена на рис. 10.5. Подобные
стабилизаторы представляют собой схему стабилизации напряжения,
скомпонованные в небольшом корпусе.
82
РАДИОЛ ЮБИТсЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
U1 L7805
IN OUT
/
Рис 10.5. Микросхема-
стабилизатор
Простой регулируемый блок
питания 0.3-36 В, до 10 А
на LM317 с транзистором,
схема, пояснение работ
Итак, приступим. На первом этапе рассмотрим схемы выпрям-
ления. Иначе говоря, это схемы преобразования переменного тока
в постоянный. Мы рассмот рим три основные схемы выпрямителей:
• однополупериодный выпрямитель с одним диодом;
♦ двухполупериодный со средней точкой (с двумя диодами);
♦ двухполупериодный на диодном мосте (четыре диода).
Выпрямитель
однополупериодный
Разберем схему, представленную на рис. 10.6. Это очень простая
схема, в которой трансформатор, диод и конденсатор. Трансформатор
нужен для понижения напряжения от величины сетевого до вторичного
источника питания.
Далее к одному из выводов вторичной обмотки подключен диод.
Диод пропускает ток (открывается) только в одном направлении. На
выходе трансформатора полярность напряжения меняется с часто-
той 50 Гц (мы предполагаем работу в бытовой электросети). То есть
50 раз в секунду полярность на выводах меняется. В тот момент, когда
на аноде диода « + » (соответственно, через сопротивление нагрузки
к катоду будет подключен «-»), диод открывается. Через него течет ток
в нагрузку, замыкаясь на друтом выводе вторичной обмотки. В следую-
Рис. 10.6 Однополупериодный выпрямитель
Глава 10. Источники питания
83
Рис. 10.7. Форма напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя
щий момент, когда на аноде будет «-», а на катоде « + » — диод закрыт,
и ток течь не будет. На графике это будет выглядеть следующим обра-
зом (рис. 10.7), правда, здесь мы не учитываем влияния конденсатора.
Мы видим, что гок течет только во время одного полупериода.
Второй полупериод мы просто теряем. Вместе с потерянным полупери-
одом теряем и половину мощности. Жалко, но что делать. Иногда и это
бывает необходимо.
Теперь вспомним про конденсатор. Как мы
уже знаем, конденсатор накапливает заряд, а
когда питающее его напряжение пропадает,
отдает накопленное напряжение в цепь. Как
батарейка, только его заряд достаточно быстро
заканчивается, впрочем, также быстро и нака-
пливается. Время заряда и разряда конденса-
тора зависит от емкости конденсатора и его
характеристик, а также оттока в нагрузке.
Во время повышения напряжения конден-
сатор заряжается. Когда же напряжение начи
нает понижаться и пропадает, конденсатор
медленно разряжается до того момента пока
не разрядится. Если до следующего подъема напряжения конденса-
тор еще не разрядился, то разряд прекращается и вновь начинается
заряд конденсатора. Таким образом, получим сглаженное постоянное
напряжение с минимальными пульсациями (рис. Ю.в4). Эта схема для
выпрямления переменного тока худшая. Главный недостаток — потеря
мощности и слишком большие пульсации напряжения. Единственное
достоинство данной схемы — простота и дешевизна.
ONLINE ВИДЕО
Выпрямители
переменного тока.
Простейшие схемы
Рис. 10.8. Форма напряжения на конденсаторе при однополупериодном выпрямлении
84
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Двухполупериодный выпрямитель
со средней точкой
Рассмотрим схему, представленную на рис. 10.9. Здесь мы имеем
трансформатор с отводом от середины. Общий провод подключен
к среднему выводу вторичной обмотки. Крайние вывода обмотки
нагружены на аноды диодов D1 и D2. Катоды диодов соединены друг
с другом и нагружены на резистор нагрузки. Резистор вторым концом
замыкает цепь на средний вывод трансформатора Рассмотрим про-
цессы в цепи без учета влияния конденсатора.
Рис. 10 9 Выпрямитель двухполупериодный с отводом от середины обмотки
В какой-то момент времени на верхнем выводе вторичной обмотки
присутствует положительное напряжение. Тогда на нижнем выводе —
отрицательное. На среднем гыводе напряжение относительно верхнего
вывода будет отрицательным, а относительно нижнего вывода — поло-
жительным. На. аноде диода D1 присутствует положительное напряже-
ние, на аноде диода D2 — отрицательное. Открыться может только 1)1,
и поэтому через него течет ток в нагрузку, а затем на средний вывод
трансформатора. Запомним направление тока в нагрузке.
В следующий момент полярность на выводах трансформатора
меняется. По аналогии с предыдущей историей, теперь открывается
D2. Ток через него проходит через нагрузку и опять же на средний
Вывод. Посмотрим на направление тока через нагрузку. Оно такое
же, как и в предыдущем случае. Тс есть мы наблюдаем, что ток течет
в одном и том же направлении. Мы получили выпрямленное напря-
жение. Причем выпрямлены оба полупериода. Ничего не теряется, как
в случае однополупериодного выпрямителя. Процесс выпрямления мы
можем наблюдать на диаграмме (внизу без учета конденсатора), пред-
ставленной на рис. 10.10.
Глава 10. Источники питания
85
Рис. 10.10. Форма напряжения при двухпэлупериодном выпрямлении
ПРИМЕЧАНИЕ.
Влияние конденсатора на процессы, происходящие
в цепи такие же, как и в предыдущем случае. Разница
только в том, что теперь конденсатор разряжается
меньше, и его дозарядка начинается раньше.
На этот раз выпрямлена и вторая волна (второй полупериод), что
удваивает частоту дозэрядки. В результате мы имеем более качествен-
ное сглаживание напряжения (рис. 10.11).
Подведем итог. Схема со средней точкой устраивает по параме-
трам выпрямления напряжения. Используется два диода, но это того
стоит. Мы получили качественное постоянное напряжение. К недо-
статку можно отнести обмотку со средней точкой. Во-первых, каж-
дая обмотка должна выдавать напряжение, как если бы это была одна
обмотка. То есть нужно намотать две обмотки вместо одной. Это лиш-
ние расходы и габариты Во-вторых, обе обмотки должны быть совер-
шенно идентичными, чтобы не было разницы в амплитуде выпрямлен-
ных полуволн.
Рис. 10.11, Форма напряжения при однополупериодном
и двухполупериодном выпрямлении
86
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов до создания практических устройств
Двухполупериодный выпрямитель
с диодным мостом
Рассмотрим следующую схему. На рис. 10.12 мы видим понижа-
ющий трансформатор, к вторичной обмотке которого подключены
четыре диода по схеме диодного моста. Чтобы легче было запомнить
схему диодного моста, можно следовать следующему простому алго-
ритму. Два диода соединяем друг с другом последовательно. Катод
одного соединяем с анодом другого. Рисуем еще одну’такую пэру.
Рис. 10.12. Двухполупериодный выпрямитель с диодным мостом
Теперь свободные аноды соединяем друг с другом. Затем свободные
катоды соединяем друг с другом. Теперь можно нарисовать их так, как
будто взяли за разноименные концы и развели до получения квадрата.
Разноименные концы подключаются к переменному напряжению —
к выводам вторичной обмотки трансформатора. Одноименные концы
являются выходами диодного моста.
Рассмотрим, как эта схема работает. Опять представим, что на верх-
нем выводе « + », на нижнем «-». Открывается диод D2, и ток течет через
нагрузку на точку’ связи D1 и D4. Ток не пойдет через D1, поскольку
потенциалы на обоих концах диода одинаковые. Открывается D4,
и через него ток замыкает цепь на втором выводе вторичной обмотки.
Полярность поменялась. Теперь открывается D3. Далее ток идет
через нагрузку, D1 и на верхний вывод обмотки.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Обратите внимание, что в обоих случаях ток через на-
грузку течет в одном направлении. Влияние конденса-
тора в этой схеме такое же, как и в схеме со средней
точкой.
Глава 10. Источники питания
87
По отношению к другим схемам, у этой схемы только один недо-
статок — много диодов. Но используется только одна выходная
обмотка, что снимает вопросы по экономии и по симметрированию
токов. По качеству выпрямленного напряжения превосходит вторую
схему, поскольку имеется заведомая симметрия полупериодов. И тем
более превосходит первую схему, поскольку нет потери полуволны.
Удорожание за счет количества диодов несущественно, тем более, что
монтаж диодов гораздо технологичнее наматывания дополнительной
обмотки.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В данном случае мы используем диоды в качестве источ-
ника питания для нагрузки. Направление тока в цепи, как
мы уже разбирали, от катода через нагрузку к диоду Не
путайте с направлением тока внутри диода. Поэтому,
когда мы рассматриваем выпрямители вторичного ис-
точника питания, говорим, что на катодах диодного
моста « + » питания схемы. На анодах диодного моста,
соответственно, будет к-» питания схемы (рис. 10.13)
ONLINE ВИДЕО
Зачем выпрямлять
переменный ток?
Одно и трехфазные
выпрямители
Рис. 10.13. Полярность диодного мосте
88
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Параметрический
стабилизатор
Представьте, что имеется прибор, который доджей работать при
конкретном стабильном напряжении независимо от изменения напря-
жения в сети и независимо от изменения тока в нагрузке. Ведь в рас-
смотренных ранее схемах это условие не выполняется. На помощь
приходит стабилитрон. Это разновидность диода, который использу-
ется в обратном включении и при этом сохраняет на себе стабильное
напряжение, независимо от изменения приложенного. При изучении
элементной базы мы будем говорить об этом подробнее. Сегодня при-
мем на веру (я плохого не посоветую) схему включения стабилитрона
(рис. 10.14).
Рис 10.14. Схема включения стабилитрона
Как эта схема работает? Посмотрим Видим резистор, подклю-
ченный последовательно с нагрузкой и стабилитрон, подключенный
параллельно нагрузке. Если пока не рассматривать влияния стабили-
трона, будем иметь такую картину. Часть напряжения источника пита-
ния будет падать на резисторе R1, другая часть будет питать нагрузку
R2. При изменении напряжения источника или при изменении сопро-
тивления нагрузки падение на резисторе будет меняться. Таким обра-
зом, будем иметь постоянно меняющееся напряжение на нагрузке. Если
теперь подключит стабилитрон, получим стабильное напряжение на
нагрузке.
Допустим, нам нужно, чтобы на нагрузке было 5 В. Напряжение
источника питания 9 В. В случае, если напряжение на стабилитроне
больше, чем 5 В, стабилитрон начинает пропускать ток в обратном
направлении. Ток через резистор RI увеличивается, соответственно,
увеличивается падение напряжения на резисторе до тех пор, пока не
достигнет напряжения стабилизации стабилитрона. Таким образом,
поддерживается стабильное напряжение на нагрузке. Это самая про-
стая схема параметрической стабилизации напряжения
Недостаток этой схемы в том, что невозможно использовать для
цепей с большими токами. Токи стабилизации стабилитронов не пре-
Глава 10. Источники питания
89
вышают 100 мА. Для больших токов используются схемы на транзисто-
рах и микросхемах-стабилизаторах.
ONLINE ВИДЕО
Периметрический
стабилизатор принцип
работы
Стабилизаторы напряжения
Расчет параметрического
стабилизатора
Транзисторная
схема стабилизации
Простейшая транзисторная схема стабилизатора показана на
рис. 10.15. Главный элемент схемы — транзистор (VT1). Коллектор тран-
зистора подключен к входному напряжению, с эмиттера берется выход-
ное напряжение, на базе стабилитрон. Коллектор-эмиттерный переход
транзистора является регулятором для нашей схемы. Другими словами,
коллектор-эмиттерный переход можно представить переменным рези-
стором, который постоянно изменяет сопротивление, стараясь сохра-
нить на выходе нужное нам напряжение.
То, каким именно будет выходное напряжение, определяется
с помощью стабилитрона. Если мысленно убрать из схемы транзистор,
то увидим уже знакомую нам схему параметрического стабилизатора
(Rl, VD1). Таким образом, на базе транзистора все время поддержива-
AVC1
5V1
0О
-о 0
Рис. 1015. Транзисторный стабилизатор
90
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ется напряжение стабилизации стабилитрона. Это напряжение откры-
вает переход база-эмиттер транзистора. Напряжение на открытом база-
эмиттерном переходе транзистора, как и на любом р-п-переходе, равно
0,5...0,7 В. Поэтому на эмиттере транзистора будет поддерживаться
сумма напряжений стабилитрона и перехода. Предположим, нам нужно
получить 5 В из 9 В. Выберем стабилитрон на 5,1 В. Тогда на эмиттере
будет напряжение 5,1 + 0,6 = 5,7 В. Это нас вполне устраивает.
Преимущество транзисторной схемы перед параметрическим ста-
билизатором в том, что мы можем поддерживать стабильное напряже-
ние при условии высоких токов в нагрузке. Выбор транзистора будет
зависеть от величины тока в цепи. Выбираем такой транзистор, макси-
мальный коллекторный ток которого удовлетворяет заданным параме-
трам нагрузки.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В случае слишком больших токов одного транзистора
недостаточно, и приходится использовать два и боль-
ше транзисторов
Недостаток в том, что использование большого количества деталей
сильно увеличивает габариты изделия. Именно это привело к появле-
нию микросхем-стабилизаторов, которые заменяют собой всю схему
стабилизации, позволяя сильно уменьшить габариты и упростить схему
устройства.
ONLINE ВИДЕО
Стабилизатор напряжения
из двух транзисторов
и стабилитрона
Управляемый стабилитрон из
транзисторов
Глава 10. Источники писания
91
Стабилизаторы серии 78хх
и их отечественные аналоги серии 142
Здесь мы начнем разговор с конца. С гою, что более популярно
сегодня, пользуется спросом и используется повсеместно там, где
нужно получить из более высокого напряжения меньшее, но стабиль-
ное. Забегая вперед, можно сказать еще, что эти схемы линейные или
непрерывные (не импульсные). Ведь преобразование высокого напря-
жения в низкое (с одновременной стабилизацией выходного напряже
ния) происходит непрерывно, в каждый момент времени.
Итак, семейство микросхем 78хх представлено на рис. 10.16. Здесь
первые цифры — 78 указывают, что это стабилизатор по положитель-
ному напряжению. Вместо хх могут быть цифры от 05 до 24. Эти цифры
указывают на выходное напряжение стабилизатора. Входное напряже-
ние может быть на 50 % выше выходного, а то и более. Нужно смотреть
справочные данные перед применением. Максимальный выходной ток
этих стабилизаторов обычно не превышает 1 А.
Маркировка на детали может содержать еще буквы, указывающие на
фирму-производителя. Например: L7805, МС7812, КЛ7815, А7809. Есть
микросхемы с повышенным (L78M05) и пониженным током (L78L05).
Наиболее распространенный корпус — ТО-220. Кроме того, выпускаются
в корпусах ТО-29, D2PAK, S0P8L. Имеются отечественные аналоги серии
142. Полное название микросхем — КР142ЕН5А (Б, В, Г), КР142ЕН8А (Б, В,
Г). Часто маркировка сокращается до варианта КРЕН5А. Обратите внима-
ние на нумерацию выводов импортных и отечественных микросхем. На
рис. 10.17, а для корпуса ТО-220 (отечественный корпус КТ-28-2) указана
импортная нумерация выводов и в скобках для отечественных корпусов.
Схема включения стабилизаторов представлена на рис. 10Д7, б.
Здесь мы видим резистор R1 — 0,1 Ом. Этот резистор не служит для огра-
ничения тока через стабилизатор. Величина резистора очень маленькая
и служит для подавления высокочастотных помех в пэре с конденсато-
Рис. 10.16. Микросхемы стабилизаторы серии 78хх
а - корпус 70-220, б - корпус ТО-92; е - корпус SOP3l; г - корпус D2PAK
92
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
2(8)
Рис. 10.17. Стабилизатор напряжения
а - внешний вид' б - схема включения
ром С1. Ограничивать ток с помощью резистора, увеличивая его номинал
нельзя. Это повлечет к падению напряжения на резисторе и как резуль-
тат - уменьшение разницы входного и выходного напряжений стабили-
затора. Таким образом получим просадку выходного напряжения ниже
напряжения стабилизации. Чаще всего этот резистор не устанавливается.
Конденсаторы — сглаживающие фильтры. На входе нет необходи-
мости в большой емкости, но на выходе емкость конденсатора в разы
больше. Зависит от потребляемой мощности.
ONLINE ВИДЕО
Интегральный стабилизатор
на микросхеме КР142ЕН
KA78Rxx и KIA78Rxx
Стабилизатор напряжения
с четырьмя выводами
Регулируемый стабилизатор
КР142ЕН22А
Глава 10. Источники питания
93
Серия микросхем
L79xx
Нужно сказать и о другой серии-близняшке. Это серия микросхем
L79xx. Серия 79 является зеркалом серии 78. Она работает на отрица-
тельном напряжении. При этом схема включения та же, но назначение
выводов несколько отличается. Корпус на выводе 1, вход на выводе 2,
выход на выводе 3. На рис. 10.18 приведена схема совместного приме-
нения для получения симметричного двухполярного питания. На схеме
нечто новое для нас. Получение средней точки с помощью конденсато-
ров. Относительно средней точки мы получаем два напряжения: + 12 В
и -12 В. Это значит, что на выходе диодного моста 24 В.
Рис. 10-18. Стабилизация симметричного питания
Блок питания
на 12 В и 5 В
Наша задача — понизить сетевое напряжение 220 В до напряжения
вторичного питания 12 В и затем, выпрямив это переменное напря-
жение, получить постоянное напряжение 12 В Однако вспоминаем
о действующем (эффективном) напряжении. Посте выпрямления пере-
менного напряжения мы получим постоянное напряжение величиной
равной амплитудному значению переменного. Чтобы из действующего
значения вывести величину амплитуды нужно умножить его на 1,4.
12 * 1,4 = 16,8 В.То есть, если напряжение, измеренное на выходе
трансформатора, равно 12 В, то после выпрямления получим 16,8 Б
Поэтому, если мы хотим на выходе блока питания получить 12 В, то:
12 х 0,7 = 8,4 В или 12/1,4 = 8,57 В.
94
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азе s до создания практических устройств
Это значит, на выходе трансформатора мультиметр должен пока-
зать 8,5 В. Можем взять с небольшим запасом 9 В. Тогда мы получим
постоянное напряжение 12,6 В. Итак, решили. Подбираем трансформа-
тор с входным напряжением 220 В и выходным напряжением 9 В,
Если блок питания будет использоваться как лабораторный, то на
первых порах будет достаточно трансформатора на 2...3 А Таким обра-
зом, имеем выходную мощность 2 * 12 = 24 Вт |для 2 А) и 3 * 12 = 36 Вт
(для 3 А). Нужный нам трансформатор будем искать в диапазоне мощ-
ностей 24... 36 Вт.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Обычно в маркировке трансформаторов указывается
мощность. На некоторых указываются токи и напря-
жения. Но для познавательного урока по практическому
применению подойдет подходящий по напряжению лю-
бой мощности
Вот как может выглядеть наш трансформатор (рис. 10.19),
Далее нужно выбрать диоды для моста или цельный мост. Основные
параметры, которых надо придерживаться при выборе диодов:
♦ максимально допустимое обратное напряжение в закрытом состо-
янии;
♦ максимально допустимый прямой ток открытого диода.
Рис, 10.19. Трансформатора
Глава 10, Источники литания
95
Что это значит, и почему именно эти параметры? При прямом
включении диод открывается, и на нем падает напряжение открыва-
ния р-п-перехода, то есть 0,5...0,7 В. Ток через диод в открытом состо-
янии будет определяться напряжением питания и сопротивлением
нагрузки. Таким образом, диод должен выдержать максимальный ток
в цепи. И этот параметр для диода — максимально допустимый ток
диода в открытом состоянии. Максимальное напряжение на диод будет
действовать при его закрытом состоянии. Диод закрывается в случае
приложения напряжения противоположной полярности. Так, второй
важный параметр — максимально допустимое обратное напряжение.
ВНИМАНИЕ.
Надо учитывать, что в моменты включения и выключе-
ния происходит всплеск тока и напряжения. Пики скач-
ков могут в несколько раз превышать номинальные.
Поэтому диоды нужно выбирать из учета скачков. Также надо учи-
тывать, что при длительной работе на режимах, близких к предельным,
любой полупроводниковый прибор будет греться. Нагрев отрицательно
сказывается на параметрах и может привести к тепловому пробою.
Можно остановиться на диоде КД213А с параметрами:
и(обр.мах) = 200 В, Цпр.мах) = 10 А.
Этот диод с большим запасом как по напряжению, так и по току.
Сгодится и для других проектов, и для нашего случая надежнее будет
в случае короткого замыкания на выходе.
Конденсатор для сглаживающего фильтра — электролитический
полярный емкостью 2000 мкФ. Просто выберем по опыту для подобного.
С расчетом конденсатора мы еще ознакомимся. Параллельно с конденса-
тором включим еще один, но емкостью намного меньше. Это нужно для
фильтрации высокочастотных пульсаций, которые остаются при исполь-
зовании электролитического конденсатора большой емкости.
Это связано с тем, что электролитический конденсатор имеет
относительно большую индуктивность и активное сопротивление. Так
появляются высокочастотные помехи, которые можно убрать с помо-
щью конденсатора малой емкости. Такие конденсаторы, в силу своей
конструкции, имеют очень малое значение собственной индуктивности
и активного сопротивления.
Мы полумили 12 В нестабилизированного напряжения. Это напря-
жение мы часто встречаем в своей практике. Но можем получить еще
и 5 В. Используем стабилизатор L7805. Ранее мы рассматривали при-
менение стабилизатора. Так его и применим. Таким образом, получим
96
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
следующую схему (рис. 10.20). Ну и добавим для порядка предохрани-
тель и тумблер. В итоге имеем блок питания с выходными напряжени-
ями 12 В и 5 В. Этого для начала достаточно, чтобы творить (но так, чтоб
не натворить).
ONLINE ВИДЕО
Самый простой
блок питания на 1
транзисторе 0-248 0-5А
своими руками
Самый простой
лабораторный блок
питания! Как сделать
ЛБП своими руками7
Мощный лабораторный
блок питания своими
руками
ГЛАВА 11
СОБИРАЕМ СХЕМУ
ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ
НАДВУХ ДИОДАХ
Сборка
на коленках
Мы знаем, для чего нужны и как работают все элементы блока пита-
ния. Знаем устройство и правила пользования мультиметром. Узнаем
скоро, как пользоваться осциллографом. И, самое главное, знаем тех-
нику безопасности (см. главу 29). Тока бояться не надо, если знаешь
его повадки.
Итак, ознакомимся с элементной базой. Под руками оказался
трансформатор с симметричной выходной обмоткой напряжением
10,5 В на каждую половину и выходным током о00 мА. Решил, если
попалась симметричная обмотка, буду собирать схему двухполупери-
одного выпрямителя на двух диодах. Ну и для комплекта два конден-
сатора, стабилизатор L7805, радиатор для него, три клеммы для выход-
ных напряжений, тумблер сетевого напряжения, предохранитель, шнур
с вилкой для сетевого напряжения. От предыдущих планов мы. как ока-
залось, немного отойдем и потому раскинем схему, по которой будем
работать. Наша задача собрать рабочую схему и провести на ней изме-
рения, чтобы проверить на практике наши познания. Собирать будем
такую схему (рис. 11.1).
Работаем аккуратно и соблюдаем правила безопасности. Особенно
во входной части. Обратите внимание, провода входной обмотки имеют
более толстую изоляцию на проводах. Выбирайте для монтажа высоко-
вольтной части примерно такие же провода. На один провод подклю-
98
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
О+12Б
Рис. 11.1. Схема к практической сборке
чим тумблер, на другой гнездо предохранителя. Можно подключить их
и последовательно к одному проводу, но я выбрал такое подключение,
чтобы не использовать лишний кусок провода между ними. Теперь
к свободным концам тумблера и гнезда можно подключить сетевой
провод с вилкой. Я использовал готовый шнур от старого телевизора.
ВНИМАНИЕ.
._________________________________________________
Не должно быта в высоковольтном монтаже голых кон-
тактов!
На все контакты надевайте кембрики. Это трубчатая изоляция,
которую надо надевать на контакт, после пайки проводов Есть винило-
вые кембрики, есть термоусадочные, которые сжимаются при прогрева-
нии. Есть термостойкие, которые выдерживают высокие температуры.
В случае отсутствия кембриков, можно использовать изоленту. В каче-
стве кембрика можно использовать кусок изоляции, снятый с монтаж-
ного провода подходящего диаметра. При пайке не забывайте очищать
места пайки, использовать флюс. О технике пайки мы еще будем гово-
рить чуть позже. Пока учимся на коленках, обжигая пальцы.
В низковольтной части правила те же, хоть и не смертельно. Но ведь
случайный коротыш нам тоже не нужен. Обратите внимание на цвета
проводов. Это конечно не критично, но удобно. Выбирайте цвета по
назначению проводов. Обычно общий провод выбирают черного цвета.
Я взял серый. Основное положительное питание красный провод. У нас
на 12 В. Провод на 5 В я выбрал желтый. Так. по цветам, легче ориенти-
роваться в клубке проводов. Не перепутаешь.
Итак, в соответствии со схемой подключаем диоды, стабилизатор,
конденсаторы и на выходе установим клеммы. На стабилизатор устано-
вим радиатор. На случаи непрерывной работы под большой нагру зкой.
Нельзя допускать большого нагрева стабилизатора. Это плохо сказыва-
ется на его параметрах. Получаем таксе сборише на столе (рис. 11.2).
Глава 11. Собираем схему двухполупериоднсгс выпрямителя на двух диодах 99
Рис. 11.2. Собранный «на коленках» блок питания
Анализ переменки на том,
что напаяли
Момент истины! Включаем то, что напаяли в сеть. О чудо! Ничего не
взорвалось. Значить, можно приступить к измерениям, чтобы понять,
что получили.
Посмотрим, что у нас на выходе (рис. 11.3, рис. 11.4). Получили два
напряжения: 12,6 В и 5 В.
Рис. 11.3. Контроль напряжения
в цепи 12 В
Рис. 11.4. Контроль напряжения
в цепи 5 В
100
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Все! Ура! Есть результат! Это хорошо, но наша задача шире.
Проверим цепи. Где, чго и как звенит? Пришло время осциллографа.
Посмотрим форму сигнала на выходе трансформатора. Общую точку
возьмем на среднем выводе трансформатора. Она и будет общей точкой
всей выходной части схемы.
ВНИМАНИЕ
Важно! Если мы проверяем на осциллографе одновре-
менно два разных сигнала, то измерять их нужно от-
носительно одной и той же точки. То есть оба кроко-
дила от щупов нужно подключить к одной и той же
точке Это связано с тем, что в нашем осциллографе
общая точка (нуль, корпус) обоих щупов включены в одну
точку - на корпус самого осциллографа 7аким образом,
если подключить нули щупов (крокодилы) в точки схемы
с разными потенциалами, то эти точки схемы окажут-
ся замкнутыми накоротко через корпус осциллографа.
Это короткое замыкание между точками схемы, что
приведет к выходу из строя элементов.
С учетом последнего и предыдущего подключаемся к точкам изме-
рения (рис. 11.5).
Рис. 11.6. Измерение амплитуды
Рис. 11.5. Осциллограммы на выходе
трансформатора
Глава 11. Собираем схему двухполупериодксго выпрямителя на двух диодах 101
Видим одинаковые синусоиды, но перевернутые. Правильнее ска-
зать, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Можно сказать, в противофазе,
инверсные. Это значит, что относительно среднего вывода на крайних
выводах напряжение всегда в противофазе. Когда на одном выводе
+10 В. на другом -10 В. По осциллограмме можем подсчитать ампли-
туду. Посмотрим на нижнем канале (рис. 11.6). От нулевой оси до мак-
симума отсчитываем число клеток. У нас 2,5 клеток при цене деления
5 В. Получается 12,5 Б.
Измерим частоту. Для этого сначала посмотрим пену деления раз-
вертки — 10 мс. Сколько клеток приходится на период — 2 деления.
Период — 20 мс (0,02 с). Подсчитаем частоту: 1/0,02 с = 50 Гц.
На выходе у нас постоянное напряжение. Осциллограф покажет
прямую линию в режиме открытого канала. Нас интересует величина
пульсаций. Без нагрузки их практически нет. Подключим в качестве
нагрузки лампу накаливания на 100 Вт 220 В к цепи 12 В. Мультиметр
подключим в режиме амперметра, осциллограф в режиме закрытого
входа (измеряет только переменку). Включаем блок питания, проводим
замеры. На осциллографе цену деления устанавливаем таким, чтобы
можно было подсчитать амплитуду (рис. 11.7).
При токе 103 мА амплитуда пульсаций составила 200 мВ.
Подсчитаем уровень пульсаций в процентах к величине постоянного
напряжения. Постоянное напряжение — 12,6 В. 1% от этого составит
0,126 В. Тогда пульсация в 0,2 В составит 0,2/0,126 = 1,58 %. Это хоро-
ший результат.
Рис. 11.7. Пульсации в цепи 12 В
102
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Для нормальной работы приборов уровень пульсаций
не должен превышать 5 %. Имейте в виду, что пульса
ции будут расти с увеличением нагрузки. Та есть тока
в цепи. То есть при уменьшении сопротивления нагрузки.
Обратите внимание на форму пульсаций. Это следы процесса
заряда-разряда конденсатора фильтра.
Переходим к цепи 5 В. Проделываем то же самое, и получаем
результат, представленный на рис. 11.8.
Рис. 11.8. Пульсации ь цепи 5 Р
Максимальный уровень пульсаций 15 мВ. Как и в предыдущем слу-
чае, подсчитаем в процентах. 0,015/0,05 = 0,5 %. Такой низкий уровень
пульсаций обусловлен большой разницей между исходным и получен-
ным напряжением, а также дополнительным конденсатором. Форма
пульсаций обусловлена сложными процессами во внутренней схеме
стабилизатора,
РАЗДЕЛ
4
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
ВОЛНЫ
Радио, телевидение, спутниковое вещание, телефония, пульты управле-
ния. Все это существует благодаря электромагнитным волнам, кото
рые облегчают жизнь, создают новые возможности. В разделе рассма-
триваются классификация, параметры, особенности распространения.
Все это и многое другое о радиоволнах.
ГЛАВА 12
ДИАПАЗОНЫ
РАДИОВОЛН
Сказал тихо -
услышали далеко
Мы говорили об электромагнитном поле в процессах индукцион-
ного обмена энергии. Теперь поговорим о волновых свойствах электро-
магнитного поля. По сути, радиоволна — это периодически меняющееся
по направлению и напряженности магнитное поле. Только для исполь
зования в радиосвязи нужна достаточно большая частота. Конечно,
вызывается такое магнитное поле переменным током.
В той или иной мере, любая электромагнитная волна способна рас-
пространяться в пространстве без электропроводящей среды. Без про
водов и волноводов. Но свойства электромагнитных волн по распро-
странению и способы получения этих волн ограничивают применение
некоторых типов.
Классификация
Ниже приводится таблица частот электромагнитных волн радиоча-
стотного диапазона (табл. 12.1).
В табл. 12.1 мы видим новое, незнакомое нам понятие — длина
волны. Если мы говорим о пространственном распространении волны,
то возникает вопрос, какое расстояние проходит волна за единицу вре-
мени. Из физики мы знаем, что скорость распространения волны (света
в частности) 300 000 км/с или 1 079 252 848,8 км/ч. Его и называют ско-
ростью света. Проще:
С = 299 792 458 м/с.
Глава 12. Диапазоны радиоволн
105
Классификация электромагнитных волн радиочастотного диапазона Таблица 12.1
Диапазон частот Сокра щепное назва чие диап азона Название диапазона волн Длина волны
3...30 кГц ОНЧ (очень низкие частоть.) Мириаметровые 10...100 км
30 300 кГц НЧ (низкие частоты} Километровые 1...10 км
300...3000 кГц СЧ ^средние частоты) Гектометровые 0.1...1 км
3...30 МГц ВЧ (высокие частоты) . Декаметровые 10 ..100 м
30.300 МГц ОВЧ (очень высокие частоты) Метровые 1 10 м
300 3000 МГц УВЧ (ультравысокие частоты) Дециметровые 01 1м
30 .3000 МГц УКВ (ультракороткие волны) Метровые 01 ,10 м
3 30 ГГц СВЧ (сверхвысокие чассты) Сантиметровые 1.. 10 см
30 300 ГГц КВЧ (крайне высокие чассты! Миллиметровые 1 10 мм
300 3000 ГГц ГВЧ (гипервысские часоты) Децимиллиметровые 0,1 1 мм
Мы знаем частоту, которая определяется как количество перио-
дов в одну секунду. Поделив скорость света на частоту, соответственно,
получим длину одного периода. То есть, расстояние между точками
с одинаковой фазой. Это хорошо видно на примере волн от камешка
на спокойной глади воды. Итак, длина волны обозначается греческой
лямбда (X) и равна:
X = c/f (м).
Эта формула будет верна для любого типа волн, если вместо ско-
рости света подставить скорость распространения данной волны.
Например, скорость звука в воздухе 330 м/с.
В радиовещании используется не весь диапазон. Рассмотрим под-
робнее в виде справочной информации (табл. 12.2).
Классификация частот радиовещательного диапазоне Таблица 12.2
Диапазон частот Сокращенное название диапазона Длина волны
1605. .525 кГц Длинноволновый (ДВ) 735,3 .2000 м
1605. 525 кГц Средневолновый (СВ) 186,9... 571,4 м
261...2.3 МГц Коро-ковэгновый (КВ) 11,4 ,130 4 м
73,0 65,8 МГц Ультракоро-коеслновь й (УКВ-1) 4,11 4,56 м
108...87,5 МГц Ультракоро-ковслновый (УКВ-2) 2,77.. 3,42 м
В следующей таблице (табл. 12.3) приведены частоты телевизион-
ного диапазона.
Диапазоны частот тепевизионнпго вещания
Таблица 12.3
Диапазон частот Сокращенное название диапазона Длина еелны
48...100 МГц 1-й метровый (МВ-1) 6,2 . 3,0 м
170...230 МГц 2-й метровый (МВ-2) 1,76 ..1,3 м
470...856 МГц Дециметровый (ДМВ) 0,64. 0,35 м
106
РАДИОЛ ЮБИIЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Телевидение вещает в диапазоне 50 МГц...800 МГц (6 м...0,375 м), а
современное цифровое вещание ведется в верхнем ДМВ диапазоне.
Мобильная связь работает в диапазоне 900 МГц.. 2100 МГц
(0,333 м...0,142 м). Диапазон стандарта 5G может охватывать полосу
частот 3000 МГц...41000 МГц (0,1 м...0,007 м). Но чаще используется
сегодня частота 5000 МГц (0,06 м).
Спутниковое вещание идет в своих диапазонах, представленных ниже.
С-диапазон (3,7...4.2 ГГц). Эта частота используется для телеком-
муникаций, радиосвязи и телепередач. Сна является наиболее подходя-
щей для передачи сигналов на большие расстояния.
С-диапазон (5,9...6,4 ГГц). Эта частота используется для спутниковой
связи, такой как спутниковая телефонная связь и передача данных. Она обе-
спечивает стабильное соединение и высокую скорость передачи данных.
Ки-диапазон (11...14 ГГц). Эта частота используется для телевизи-
онных передач высокой четкости, таких как HDTV и 4К. Она обеспечи-
вает высокую скорость передачи данных и является наиболее распро-
страненной частотой для спутниковых антенн.
Ка-диапазон (17...30 ГГц). Эта частота используется для широко-
полосных интернет-подключений, таких как спутниковый интернет.
Она обеспечивает высокую скорость передачи данных и стабильное
соединение.
К диапазон (19,7...20,2 ГГц). Эта частота используется для спут-
никовых радиолокаторов и навигационных систем. Она обеспечивает
точное позиционирование и навигацию в режиме реального времени.
Это далеко не полный перечень используемых частот, но для
справки и понимания общей картины деления частот по назначению
должен быть понятен.
На десерт добавим диапазоны частот любительской связи
(табл. 12.4). Это может быть особо интересно тем, кто захочет заняться
очень интересным и увлекательным делом — радпоспортом.
Диапазоны частот любительской связи Таблица 12.4
Диапазон частот Сокращенное название диапазона Название Длина волны
135.7...137.8 кГц Длинноволновой (ДВ) 2 км 2.211 ,2,177 км
1810...2000 кГц Коротковолновый (КВ) 1о0м 166. ,150 м
3500.. 3800 кГц Коротковолновый (КВ) 80 м 85,7.. 78,94 м
7000..7200кГц Коротковолновый (КВ) 40 м 42 В...41,6 м
10100 .10150 кГц К0р0ТК0В0ЛНСВо1Й (КВ) 30 м 24,7 .29.55 м
14000...14350 кГц Коротковолновый (КВ) 20 м 21.43 ..20,9 м
18068...18318 кГц Коротковолновый (КВ) 16 м 16,604 .16,37 м
21000 21450 кГц Коротковолновый (КВ) 14 м 14,28. 13,°8 м
24890...25140 кГц Коротковолновый (КВ) 12 м 12,C5...11,93 м
Глава 12.Диапазоны радиоволн
107
Таблица 12.4 (окончание)
Диапазон частот Сокращеннее название диапазона Название Длина волны
28000.. 29700 кГц Коротковолновый (КВ) 10 м 10,7 .10,1 М
50000...52000 кГц Коротковолновый (КВ) 6 м 6 0...5.77 м
70240 70250 кГц Коротковолновый (КВ) 4 м 4,271 4,27
144.146 МГц Ультракоротковолновый (УКВ) 2 м 2,083 2,054 м
430..440 МГц Ультракоротковолновый (УКВ) 70 см 69.7ь. 68,18 см
1260 1300 МГц Ультракоротковолновый (УКВ) 23 см 23,8.. 23.08 см
2400 .2450 МГц Ультракоротковолновый (УКВ) 13 см 12,5 .12 24 см
5650 5850 МГц Ультракоротковолновый (УКВ) 6 см 5,32 5,13 см
10,00 10,50 ГГц Ультракоротковолновый (УКВ) 3 см 3 2,8 см
Передача
информации
Низкочастотные сигналы, несущие информацию, не могут эффек-
тивно распространяться на большие расстояния. Например, звуковой
сигнал с микрофона (20... 20000 Гц), даже многократно усиленный, не
может транслироваться на сколько-либо существенное расстояние.
Минимальная длина электромагнитной звуковой волны — 15000 м.
Для эффективной трансляции размеры антенны должны быть того
же размера, что и длина волны. Или в кратное меньше (1/2, 1/4).
Эффективность при этом падает. Поэтому вариант 1/1000 не работает.
Представьте себе размеры антенны.
Выход оригинальный. Низкочастотный звуковой сигнал сажают на
высокочастотную несущую частоту, которую можно эффективно пере-
давать на большие расстояния при помощи доступной по размерам
антенны. Процесс привязки информации и несущей частоты называ-
ется модуляция.
ONLINE ВИДЕО
Особенности
распространения
радиоволн
Что такое радиоволны?
Электромагнитные
волны. Радиоволны
ГЛАВА 13
МОДУЛЯЦИЯ
И ДЕМОДУЛЯЦИЯ if
СИГНАЛА
Модуляция
сигнала
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Модуляция - изменение какого-либо параметра несу-
щей частоты ас закону параметра информационного
сигнала.
Есть несколько видов модуляции. Как основные можно отметить:
амплитудная, частотная, фазовая, импульсная. Каждый из них имеет
варианты, комбинации. Рассмотрим основные виды, начиная с ампли-
тудной.
Амплитудная модуляция. Принцип амплитудной модуляции
заключается в том, что амплитуда высокочастотной несущей частоты
меняется так же, как и амплитуда низкочастотного информационного
сигнала. Как это выглядит, на рис. 13.1.
Частотная модуляция. Частота несущего сигнала изменяется по
закону изменения амплитуды низкочастотного сигнала (рис. 13.2).
Фазовая модуляция. Фазовая модуляция является частным слу-
чаем частотной модуляции. Е принципе, любое изменение частоты
приводит к изменению фазы и наоборот. Разница лишь в том, на какой
параметр вы технически влияете (рис. 13.2).
Глава 13. Модуляция и демодуляция сигнала
109
Рис. 13.1. Амплитудная модуляция
Рис. 13 2 Частотная модуляция
Импульсная модуляция. Пожалуй, эта модуляция самая простая,
но и сложная. Модуляция несущей частоты происходит под действием
импульса. Есть импульс — есть сигнал. Нет импульса — нет сигнала
(рис. 13.3) Между прочим, на заре радиосвязи сообщения передавались
в кодированном виде — код Морзе. Это тоже импульсная модуляция.
Амплитудно-импульсная модуляция. Другой вид импульсной
модуляции — амплитудно-импульсная модуляция. Здесь импульсы
110
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Амплитуда
Время (мкс)
Рис. 13.3. Импульсная модуляция
Рис. 13.4. Амплитудно-импульсная модуляция
Рис. 13.5. Широтно-импулвсная модуляция
Глава 13. Модуляция и демодуляция сигнала
111
в роли несущей частоты. Амплитуда импульсов при модуляции повто-
ряет огибающую модулирующего сигнала (рис. 13.4).
Наиболее распространенные виды импульсной модуляции
широтно-импульсная и импульсно-кодовая модуляции.
Широтно-импульсная модуляция. Широтно-импульсная модуля-
ция представляет собой последовательность импульсов фиксированной
частоты, в которой длительность импульсов меняется в зависимости от
амплитуды модулирующего сигнала (рис. 13.5).
Импульсно-кодовая модуляция.
Импульсно- кодовая модуляция, по сути, даже
не модуляция, а преобразование непрерыв-
ного сигнала в цифровой код. Здесь произ-
водятся выборки с частотой много больше
частоты самого сигнала, и каждое значение
амплитуды в момент выборки преобразуется
в цифровой код. Набор всех этих кодов и будет
цифровым образом непрерывного сигнала
(рис. 13.6).
Рис. 15.6. Аналога цифровое
преобразование
Демодуляция
сигнала
Так вот сажается информация на несущую ВЧ (высокую частоту).
Отправили! А как принять? Принимается сигнал как ВЧ на такую же
антенну, как на передающей стороне, усиливается... Дальше надо выде-
лить информацию, звук или что другое, из ВЧ. Это действие, обратное
модуляции называется демодуляцией. В процессе демодуляции мы
получаем звук, изображение, кодовую комбинацию в том виде, в кото-
ром была получена от источника.
ONLINE ВИДЕО
Что такое амплитудная,
частотная и ШИМ модуляция
Как происходит радиопередача
и радиоприем. Амплитудная
и частотная модуляция
112
радиолюбительство от азов до создания практических устроисть
ONLINE ВИДЕО
Как работает ШИМ -
Широтно-Импульсная
Модуляция
Амплитудная модуляция
ГЛАВА 14
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ПРИБОРЫ
И ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ВОЛНОЙ
Генератор
и анализатор спектра
Поговорим о приборах, которые могут стать голубой мечтой радио-
любителя. Такая далекая мечта, но надо же двигаться, чтобы добраться
до нее. На рис. 14.1. представлена пара приборов для исследования
процессов и устройств при работе в диапазоне высоких (ВЧ) и сверхвы-
соких (СВЧ) частот.
Рис. 14.1. Генератор и анализатор спектра
114
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
С работой одного генератора мы уже знакомы, Это тот, который
в составе осциллографа, что мы уже опробовали. Е принципе, его нам
достаточно для большинства разработок. Но познакомимся с классом
повыше.
Прибор, что сверху' и есть генератор. Прибор позволяет генериро-
вать синусоидальные сигналы частотой от 100 МГц до 40 ГГи. Частоту
можно устанавливать с большей точностью. Можно задать амплитуд-
ную и частотную модуляцию с нужными параметрами. Кроме того, уро-
вень сигнала можно устанавливать в широких пределах, и оно не будет
меняться при изменении частоты.
Анализатор спектра, что находится под генератором, позволяет
исследовать сигналы частоюй от 10 Гц до 30 ГГц. Проясним, что такое
анализатор и для чего нужен.
Как можно понять из названия, прибор анализирует спектральный
состав исследуемого сигнала. В установленном диапазоне частот пока-
зывает уровень сигнала на каждой частоте. Экран прибора градуирован
по вертикали в децибелах мощности сигнала, а по горизонтали отсчи-
тывается частота. Диапазоны частоты и уровня сигнала можно сужать
и расширять очень просто, проводя руками по экрану. Экран сенсор-
ный. Можно очень легко управлять многими функциями анализатора.
Мы познакомились с хорошими приборами, но такие еще долго
могут быть недоступны. Это не очень страшно. Есть много других, про-
стых и доступных приборов. Те же генераторы бывают, низкочастотные,
высокочастотные, СВЧ, синусоидальные, прямоугольных импульсов,
специальной формы.
Нужны еще и частотомеры, которые меряют частоту синусоиды,
параметры прямоугольного импульса, отличаются частотным диапазо-
ном измеряемого сигнала.
ONLINE ВИДЕО
Rohde & Schwarz SMC 100 А,
Генератор сигнала
Измерение коэффициента
битовых ошибок (BER) с помощью
анализатора сигналов и спектра
Rohde & Schwarz FSV
Глава 14. Измерительные приборы и эксперименты с волной
115
Итак, много чего надо. Но где взять начинающему любителю все
и сразу. Один из способов решения проблемы — компьютерные прило-
жения Одно только приложение осциллограф имеет и такие функции,
как генератор и анализатор спектра.
Но у этого приложения есть серьезный недостаток. Поскольку щуп-
пробник, который нужно будет сделать самому, подключается к микро-
фонному входу компьютера. Становится понятно, что постоянный ток
мерить не получится. Будем видеть только переменную составляющую.
С другой стороны, у звукового канала полоса пропускания ограничена
звуковым диапазонОхМ 20...20000 Гн. Этого нам, конечно, недостаточно.
Но ведь можно использовать в качестве учебного пособия. Да и со зву-
ком нередко работать приходится. Пригодится за неимением лучшего.
Опыты
с радиоволной
Попробуем воспользоваться нашей парой «генератор + анализа-
тор». С работой генератора более-менее все понятно. Настраиваем при-
бор на нужную частоту, выбираем вид модуляции, частоту и глубину
модуляции, если надо. Далее нужно определиться с уровнем выходного
сигнала (рис. 14.2). Большинство приборов па своем входе могут без
опасности для себя принять сигнал с уровнем -20..-30 дБ (децибелл).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Децибелл - единица измерения уровня сигнала, которая
указывает на уровень относительно единичного уровня
сигнала мощностью 1 мВт.
Рис. 14.2. Установка частоты и ослабления на генераторе
116
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Пока примите это как должное. Чтобы гарантировать безопасное
подключение, рекомендуется подключать генерат ор к проверяемому
прибору через аттенюатор на величину -20 дБ. Новый для нас элемент
аттенюатор — это, по сути, резистор для ВЧ сигнала. Аттенюатор осла
бляет сигнал на величину, указанную на корпусе в качестве маркировки.
После настройки режимов сигнала, подключаем выход генератора
с помощью соответствутощего кабеля через аттенюатор к анализатору
спектра.
Пришло время для настройки анализатора У анализатора очень
много функциональных возможностей, но мы воспользуемся самыми
необходимыми из них. Выберем центральную частоту анализатора
равной частоте, настроенной на генераторе. Начальную и конечную
частоты тоже можем выбрать, а можем оставить по умолчанию. Теперь
можно включить выход генератора, и мы увидим на анализаторе
всплеск на нашей частоте (.рис. 14.3).
Плавно меняя частоту генератора, будем наблюдать движение изо-
бражения на экране анализатора. Уровень сигнала на экране будет
на значении, которое будет равно сумме ослаблений аттенюатора
и настроенного на генераторе. Так, если на генераторе вы установили
уровень сигнала -20 дБ и внешний аттенюатор на -20 дБ, то уровень
сигнала на анализаторе будет регистрироваться как -40 дБ. Теперь
можно посмотреть полосу частот сигнала. Полоса соответствует часто-
там на уровне 0,7 от максимума сигнала.
Рис. 14.3. Сигнал генератора нс анализаторе
Глава 14. Измерительные приборы и эксперименты с волной
117
Можно проверить и распространение радиоволн посредством
антенн. Уберем кабель и аттенюатор в сторону (другими словами
фидерную линию). И к выходу генератора, и к входу анализатора под-
ключаем маленькие антенны. Эти антенны используются для связи по
GPS. Соответственно, можем работать на частотах порядка 1...2 ГГц.
Учитывая то, что эфирная связь сама по себе дает большое ослабление
сигнала, мы можем на генераторе сигнал не ослаблять. Прибор нозво
ляет усилить даже единичный уровень на + 10 дБ. Но мы ограничимся
уровнем 0,00 дБ. Ну и все. Включим и поиграемся частотами, проверим
полосу частот антенны.
Установим начальную частоту анализатора на 500 МГц, конечную
частоту на 3 ГГц. Изменяя частоту генератора в установленном диа-
пазоне, фиксируем уровень сигнала через определенный промежуток.
Результат записываем в таблицу. По данным таблицы строим график
амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). В нашем случае полу-
чаем то, что изображено на рис. 14.4,
Видим резкие пики на частотах 5б0 МГц и 1600 МГц. В общем, для
антенн нормальное явление. Тем более что в окружении множества
^железяк» и работающих приборов, в замкнутом помещении условия
приема-передачи прогнозировать сложно.
Рис. 14.4. Амплитудно-частотная .характеристика антенны
118 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Как пользоваться
анализатором спектра:
технические приемы,
элементы управления,
методы тестирования
Анализаторы спектра.
Что это? Как работает?
Почему разные показания?
Кок настроить?
ГЛАВА 15
АНТЕННЫ
Антенно-фидерное
устройство
Без антенны передача и прием радиосигналов не возможны. Иногда
достаточно подключить к гнезду кусок проволоки, чтобы можно было
нормально принимать желаемый сигнал. С этим, наверное, все сталки-
вались. На самом деле не все так просто. Как мы уже говорили ранее,
размер антенны должен соответствовать длине волны. По таблицам
мы видим, насколько широк диапазон длин волн. Невозможно одной
универсальной антенной обеспечить эффективный прием и передачу
всего диапазона радиочастот. Да и технические решения аппаратуры
обработки сигнала для разных диапазонов частот сильно отличаются
друг от друга.
Несмотря на это, возможно создание антенны, которая эффективно
работает в определенном диапазоне частот. Возможно также создание
антенны, работающей в очень узкой полосе частот.
Одной из важных параметров антенны является волновое сопро-
тивление Волновое сопротивление имеет и фидерная линия (линия
передачи сигнала — кабель или волновод). По сути, это свойство мате-
риала и среды распространения оказывать сопротивление распростра-
нению волны. Численно можно рассчитать по формуле
Zc = v(L/C).
S ВНИМАНИЕ.
,______________________________________________
Очень важным является условие согласованности вол-
новых сопротивлений антенны, фидерной линии и при-
емника сигнала. Рассогласование этих звеньев приводит
к сильному подавлению сигнала.
120
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
На практике преобладают антенно-фидерные системы с волновым
сопротивлением 50 Ом и 75 Ом. Вопросы обработки сигнала антенны
мы в этом разделе рассматривать не будем. Сейчас рассмотрим некото-
рые наиболее используемые виды антенн.
Штыревая
антенна
Шт ыревая антенна (рис 15.1) — одна из наиболее
простых и распространенных антенн. Представляет
собой вертикально расположенный штырь. Такая
антенна не имеет направленности. Излучение про-
изводится одинаково во всех направлениях. Также
и прием радиосигнала возможен со всех направле-
ний. Любую антенну можно представить, как развер-
нутые в пространстве обкладки конденсатора. Если
штырь — это одна обкладка, то вторая обкладка —
земля.
Примеры использования такой антенны широко
известны. Это телескопические антенны переносных
радиоприемников, антенны переносных радиостан-
ций, автомобильные внешние бортовые антенны,
антенны некоторых мобильных телефонов, антенны
устройств интернет-связи и т. д. Телескопическая
конструкция антенны позволяет настраивать длину
под конкретную частоту, обеспечивая более эффек
тивную связь. Но такие свойства как всенаправ-
ленность и малое усиление могут стать серьезным
недостатком. Тогда другие конструкции приходят на
помощь.
»
Рис. 15.1 Штыревая
антенна
Антенна-
диполь
Диполь представляет собой два штыря, находящиеся на одной
линии и на некотором расстоянии друг от друга (рис. 15.2). Обычно,
имеется в виду полуволновой диполь. Длина такой антенны равна поло-
вине длины волны. Оптимальный прием будет происходить именно на
этой длине волны. Правда, полоса пропускания полуволнового диполя
достаточно широкая. Это позволяет использовал ь ее для приема доста-
точно широкого диапазона частот. По направленности — двунаправ-
Глава 15. Антенны
121
ленная. То есть может принимать
и передавать радиосигналы в обоих
направлениях перпендикулярно пло-
скости вибратора. Такие антенны
использовались для приема телеви-
зионного сигнала на всем диапазоне
метровых волн. Это, если помните, от
50 до 300 МГц. По сути, диполь можно
представить как развернутые в про
странстве обкладки конденсатора.
В результате такой развертки электри-
ческое поле между обкладками может
свободно излучаться в пространство.
Также поле конденсатора подвержено
влиянию сторонних электромагнитных
полей, что и делает его приемником.
Петлевой
вибратор
Петлевой вибратор — еще один вид антенны (.рис. 15.3).
Представляет собой один виток проводника расположенный в про-
странстве так, что излучает или принимает радиосигналы в направ-
лении перпендикулярном плоскости витка. Также как полуволновой
диполь, является двунаправленной. В принципе, все параметры петле-
вого вибратора можно отнести и к полуволновому диполю. В качестве
эквивалента можно представить петлевой вибратор как виток катушки
индуктивности, излучающий в пространство.
Рис. 15.3. Петлевой вибратор
122
РАДЧОЛЮБИТЕЛвСТВО от азов дс создания практических устрпйоь
Антенна типа
«долнозой канал»
Антенна типа «волновой канал» — более сложная составная антенна
(рис. 15.4). В основе волнового канала используется диполь или петле-
вой вибратор как активный элемент. С него снимается принятый сиг-
нал, Также на него подается сигнал, излучаемый в эфир (так называют
пространство, проводящее радиоволны). С одной стороны от вибратора
находится элемент по размерам превосходящий вибратор. Это рефлек-
тор. Задача рефлектора — отражение радиосигналов. Зеркало. С другой
стороны вибратора находятся один или несколько элементов по длине
короче активного вибратора. Это директоры. Каждый директор резо-
нирует на своей частоте, которая зависит от его размера. На частоте
резонанса вокруг директора возбуждается электромагнитное поле
напряженностью больше, чем в той же точке пространства без дирек-
тора. Таким образом, наблюдаем эффект усиления сигнала в непо-
средственной близости от антенны.
Для антенны «волновой канал» характерна острая направленность,
высокий коэффициент усиления и узкая полоса частот.
Рис. 15.4. Волновой канал
Логопериодическая
антенна
Логопериодическую антенну можно представить как диполь, плечи
которого сложены в параллель и на каждом напаяны дополнительные
директоры (рис. 15.5). Но директоры распределены по половинке каж-
Глава 15. Антенны
123
Рис. 15.5.Логоперисдическая антенна
дого директора на каждом плече диполя. Отличительной особенностью
этой антенны является широкая полоса частот при большом коэффици-
енте усиления и достаточно острой направленности.
Параболическая
антенна
Параболическая антенна (рис. 15.6) представляет собой полусферу,
в фокусе которой находится собственно передающая или принимающая
антенна (облучатель). Но полусфера — не совсем полусфера. Кривизна
ее поверхности описывается параболой. И потому эти антенны и назы-
ваются параболическими. Конечно,
можно сделать такую антенну на любую
частоту. Только размеры будут создавать
большие проблемы на низких частотах.
Поэтому их используют на частотах сан-
тиметрового и миллиметрового диапа-
зонов. Чаще всего это спутниковая связь,
сотовая связь и системы телекоммуни-
кации.
Рис. 15.6. Параболическая
антенна
124
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Антенная
решетка
Антенны можно группировать как
в горизонтальной, так и в вертикальной
плоскости (рис. 15.7). Можно использовать
и ту и другую комбинацию. Группировка
антенн в решетке позволяет увеличить
направленность сборки и коэффициент
усиления. Но, что особенно важно, позво-
ляет, не вращая всю конструкцию, изменять
направление диаграммы. То есть можно
изменить направление приема и передачи.
Управляя фазой сигнала каждой антенны
в отдельности, можно влиять на направле-
ние диаграммы всей антенной решетки.
Рис. 15.7. Антенная
решетка
ONLINE ВИДЕО
Радиотехника Антенны
Согласующие устройства
Как работают АНТЕННЫ?
Самое понятное
объяснение
Теория антенн
и радиоволн
Впереди
электроника
Достаточно науки. Надеюсь, каждый, кто дочитал до этих строк,
почувствовал в себе желание и способность к занятию увлекательной
магией Воль-Ампера. Для кого-то это станет делом жизни. Дальше —
больше конкретики. Войдем в электронику по ступеням элементов.
Тропу науки мы уже прошли.
Но не нужно успокаиваться. Продолжайте изучение чистой науки.
Будет полезно для электроники и все более захватывающе с ростом
багажа знаний. Поехали дальше.
РАЗДЕЛ
ЭЛЕМЕНТЫ,
КОТОРЫЕ КОМПОНЕНТЫ,
ОНИ ЖЕ РАДИОДЕТАЛИ
Пришло время знакомства с каждым элементом схемы индивидуально
и со всеми подробностями. В этом разделе поговорим о назначении
каждого элемента электронного устройства. Разберемся, как отли-
чить на схеме их разновидности. Много справочного материала, чтобы
не пришлось далеко искать. Эти знания позволят грамотно читать
принципиальную схему, понимать роль каждого элемента.
ГЛАВА 16
РЕЗИСТОРЫ
Фундамент
электроники
Начинаем знакомство с элементной базой. Рассмотрим кирпичики
электроники. Что-то мы уже знаем, но поговорим и о них более под-
робно. Начать надо с самого главного. Хотя, можно долго спорить о том,
какой элемент главней. Кстати. По версии Веселою Электронщика
самый важный элемент любого прибора — дым. Если он вышел, значить
прибор не работает.
Дискретный элемент в нашем случае, отдельно взятый, единич-
ный, самостоятельный (не состоящий из нескольких). Скажу заранее
только, что в противовес дискретным есть элементы интегральные —
состоящие из множества дискпетных элементов. Всему свое время. Вот
и погорим о каждом отдельно.
ONLINE ВИДЕО
Элементы
электрической цепи
Условные графические
обозначения элементов
в электрических схемах
Условно графическое
обозначение '
полупроводниковых
приборов
Глава 16. Резисторы
127
Резисторы
постоянные
Как следует из названия резистор (или «сопротивление»), оказывает
сопротивление протекающему в цепи электрическому теку. Уменьшать
или ограничивать ток в цепи необходимо для того, чтобы создать усло-
вия другим элементам схемы. Сейчас разберемся с разновидностями,
обозначением, номиналами, маркировками.
На рис. 16.1 показаны графические обозначения резисторов с ука-
занием порядкового номера на схеме, номинала и мощности. Надо
отметить, графическое указание мощности свойственно принципиаль-
ным схемам отечественной аппаратуры. На некоторых схемах не ука-
зываются номиналы деталей. В таком случае должен быть отдельный
лист с перечнем элементов. В перечне указываются все параметры эле-
ментов. Для резистора это тип, номинал, погрешность.
Н1 —Г"’| — 1k О.ОьВг Н8 R12
'V 1 - 1 Вт 1к постоянный
R5 0,125 Вт R9 2 Вт R4 ‘ постоянный
1к 1к 1к
R6 0 25 Вт R1O 5 Вт подстроечный
1к 1к R3 1к
R7 R11 1к{
—I — ।— 0,5Вт - 10 Вт переменный
1к 1к R2
Рис. 16.1. Графическое обозначение резисторов
терморезистор с
положительным ТКС
терморезистор с
отрицательным ТКС
фсторезистор
варистор
В технике сквозного монтажа подразумеваются все элементы, уста-
навливающиеся на плату с помощью проволочных ножек, которые про-
деваются в отверстия, и пайка производится на печатную площадку
с обратной стороны платы. Начинающему электронщику, если еще не
научился делать печатку, можно собирать небольшие устройства навес-
ным монтажом.
Наиболее часто используемый тип резисторов сквозного монтажа —
металлопленочный (МЛТ — металлизированный лакированный термо-
стойкий). По своей конструкции это спиралевидная высокоомная метал-
лизированная пленка, нанесенная на керамический цилиндр, который
покрыт лаком. На торцы керамического цилиндра надевается медный
колпачок с приваренными ножками. Колпачок плотно насаживается на
корпус, что обеспечивает контакт с металлизацией (рис. 16.2, а).
128
Радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Рис. 16.2 Типь. резисторов
о - МЛТ. 6 - ВС ПЭВ; в - /сейсмические
Часто используются низкоомные мощные проволочные рези-
сторы (ВС, ПЭВ). Такие резисторы представляют собой проволоку из
высокоомного сплава (фехраль, нихром), намотанную на керамиче-
ский цилиндр и покрытые эмульсией (рис. 16.2, б) Это довольно ста-
рая технология. Сегодня такие резисторы наматываются более ком-
пактно и запрессовываются в прямоугольный керамический корпус
(рис. 16.2, в). Эти резисторы мощного сегмента постепенно замещают
старые ПЭВ. Также МЛТ резисторы замещаются резисторами той же
технологии, но в другом дизайне.
На рис. 16.3 представлены изображения резисторов, которые редко
встречаются сегодня, по знать о них не помешает. Здесь композитные
и проволочные резисторы. Композитные резисторы представляют
собой порошковую смесь из оксидов металлов, угля, других материа-
лов, которые спрессованы под большим давлением с предварительно
вставленными в торцы проволочными ножками. Такие резисторы не
получили широкого применения из-за таких недостатков, как хруп-
кость, низкая температурная стабильность.
Как видно на рисунках, размеры резисторов варьируются в широ-
ких пределах. Все зависит от мощности, которую может рассеивать
корпус резистора. В одном и том же приборе могут понадобиться рези-
сторы разных мощностей. В слаботочной цепи нет необходимости уста-
навливать резистор с десятикратным запасом по мощности, а в цепи
с большими токами невозможно использование слабого резистора.
Дым выйдет из прибора, и он перестанет работать, как говорит Веселый
Электронщик.
Глава 16. Резисторы
129
0123456789 10 11 12
Pug 16.3. Редко используемые резисторы
ПРИМЕЧАНИЕ.
Чем больше мощность, рассеиваемая но резисторе, тем
больше должна быть площадь поверхности, чтобы теп-
ло успевало рассеиваться.
На рис. 16.4 приведены сравнительные размеры резисторов раз-
ных мощностей.
Рис, 16.4. Размены резисторов г,о мощностям
130
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устр ойств
SMD-резисторы постоянные
поверхностного монтажа
SMD — Surface Mounted Device. Элементы этой технологии припа-
иваются к печатному монтажу на стороне деталей. То есть, у резисто-
ров нет ножек, которые могут продеваться в отверстия. Есть плоские
контактные площадки, которые припаиваются к контактным площад-
кам платы непосредственно на посадочном месте элемента (рис. 16.5).
Конструкция SMD-резисторов представляет собой керамический парал-
лелепипед с металлизированным резистивным покрытием и медными
контактными площадками на торцах. Такая конструкция дает большие
возможности для миниатюризации оборудования и позволяет автома-
тизировать процесс сборки плат. Благодаря технологии SMD-процесс
сборки печатных плат сегодня практически лишен участия человека.
Рис 16 5 SMD-монтаж
Мощность рассеяния SMD-резистора зависит от его типоразмера.
Типоразмер нормируется цифрами, которые отражают основные габа-
ритные размеры корпуса. На рис. 16.6 приведены габариты корпуса
SMD-резисторов, а в табл. 16.1 приведено соответствие между габа-
ритами в миллиметрах (нам привычнее так мерить), типоразмеоом
в дюймах (более применяемое обозначение) и мощностью.
L
Рис. 16.6 Габаритные размеры
SMD резисторов
Глава 16. Резисторы
131
Соответствие типоразмера, габарита и мощности Таблица 1Ь.1
Типоразмер, дюйм Мощность, Вт Габариты, L/W, мм
0075 1/50 (0,02) 0,3/0,15
10C5 1/32 (0,03) 0,4/0,2
0201 1/20 (0,05) О.ь/О.З
0402 1/16 1/8 (0,063; 0,125) 1,0/0,5
0603 1/10,1/5 (0,1;0,2) 1,6/0,8
0805 1/8,1/4 (0,125; 0.25) 2,0/1,25
1206 1/4,1/2 (0,25:0,5) 3,2/1.6
1210 1/2 (0,5) 3,2/2,5
1218 1 1,5 (11,5) 3,2/4,8
1812 1/2, 3/4 (0,5;0,75) 4 5/3,2
2010 3/4, (0,75) 5.0/2.5
2510 1.1,5,2 (1;1,5,2) 6,4/3.2
Как вы заметили, для некоторых типоразмеров мощность указана
в нескольких вариантах. Это тот случай, когда производитель выпускает
тот же типоразмер с повышенными показателями по мощности. Для
этого нужно читать упаковку и datasheet (лист данных или справочные
данные) на данную модель.
Ряды
номиналов
Основной параметр резистора — сопротивление, которое номи-
нируется несколькими стандартными рядами. Номинальный ряд это
набор коэффициентов, которые при умножении на множитель кратный
десяти, дают нам величину сопротивления во всем диапазоне вели-
чин. Например, коэффициент 4,7 приумножении на 0,1,1,10,100,1000
дает величины сопротивлений соответственно 0,47 Ом, 4,7 Ом, 47 Ом,
470 Ом, 4,7 кОм,
Ряды номиналов обозначают Е6, Е12, Е24, Е48, Е96. Это основ
ные, наиболее часто используемые ряды. Здесь буква Е от EIA (Electronic
Industries Alliance). Цифры после буквы Е указывают на количество
коэффициентов в ряду. От количества коэффициентов в ряду зависит
класс точности резисторов, то есть погрешность или допуск.
В каждом ряду номиналов допуск такой, что позволяет перекры-
вать весь промежуток значений между номиналами. Например, в ряду
номиналов Е24 после 1,0 следует 1,1. То есть интервал с разницей в 10%.
Погрешность каждого коэффициента должна перекрывать половину
разницы. 1.0 может меняться в пределах 0,95. .1,05,1,1 может меняться
132
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
в пределах 0,45...1,б5. Таким образом, с допуском -5 % и + 5 % пере-
крывается весь интервал между номиналами ряда в каждом ряду.
В табл. 16.2 приводятся параметры наиболее часто используемых
номинальных рядов.
Номинальные ряды резисторов Таблица 16.2
Ряд Допуск Номинальное сопротивление, Ом
Е5 50% 1 2.2 4,7
Е6 20% 1 1.5 2,2 3.3 4,7 6,8
Е12 10% 1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 56 ь,8 8,2
Е24 5% 1 1,1 1.2 1,3 1 5 1,6 1.8 2 2,2 24 2,7 3
3,3 3.6 39 4.3 47 5,1 56 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1
Е4й 2% 1 1,05 1.1 1.15 1,21 1,27 1,33 1,4 1.47 1,54 1.62 1,69
1,78 1,87 1,96 2,05 2,15 2,26 2,37 2,49 2,61 2.74 2,87 3,01
3,16 3,32 3,48 3.65 3.83 4,02 4,22 4,42 4,64 4,87 5,11 5,36
5,62 5,9 6,19 6,49 6,81 7,15 7,5 7,87 8,25 8 66 9,09 9,53
Е96 1% 1 1.02 1.05 1.07 1,1 1.13 1,15 1,18 1.21 1,24 1,27 1,3
1,33 1,37 1,4 1,43 1,47 1.5 1,54 1,58 1,62 1,65 1,69 1.74
1,78 1,82 1.87 1,91 1,96 2 2.05 2.1 2.15 2.21 2,26 2,32
2,37 2.43 2,49 2.55 2,61 2,67 2,74 2,8 2,87 2,94 3.01 3,09
3,16 3,24 3,32 3,4 3,48 3.57 3.65 3.74 3,83 3.92 4 02 412
4,22 4,32 4.42 4,53 4,64 4.75 4,87 4,99 5,11 5,23 5,36 5,49
5.62 5,76 5,9 6,04 6.19 6,34 6.49 6,65 6,81 6,98 7,15 7,32
7,5 7,68 7,8/ 8,06 8,25 8,45 8,66 8,87 9.09 9 31 9.53 9.76
Мы рассмотрели постоянные резисторы по конструкции, некото-
рые свойства, номиналы. Здесь далеко не полная информация, но этого
достаточно для начала и даже для развития. Продолжим с другими
типами.
Резистор переменный
(потенциометр)
Это те резисторы, сопротивление которых можно изменять (потен-
циометр — изменяется потенциал). На рис. 16.1 видим разновидности:
переменный со стрелкой от середины, подстроечный с Т-образным
отводом от середины.
Переменный резистор используется для оперативной регулировки.
То есть должен быть под руками, в доступном месте и иметь удобную
ручку настройки. Пример использования: регулятор уровня звука, регу-
лятор температуры паяльной станции.
Глава 16. Резисторы
133
Подстроечный резистор монтируется на плате и служит для
настройки режимов работы элементов схемы. Настройка произво-
дится однажды при отладке устройства, и далее в процессе эксплуа-
тации нет необходимости в использовании подстроечного резистора.
Дополнительная настройка может понадобиться после ремонта или
длительной эксплуатации. Настраивается «подстрэечник» с помощью
отвертки, которую вставляют в специальный шлиц на вращающейся
части.
Конструкция, в большинстве случаев, представляет собой подко-
вообразный резистивный элемент, по которому скользит токосъемник
среднего вывода. На концах резистивною элемента подключены край-
ние выводы потенциометра (рис. 16.7).
Pug 16.7. Типовая конструкция потенциометра
Встречаются многооборотнЫе потенциометры. В них вращение
токосъемника производится посредством червячного механизма. Это
позволяет создать конструкцию, позволяющую передвигать токосъем
ник на небольшие углы при полном вращении оси (рис. 16.8).
Pug 16.8. Конструкция многооборотчого потенциометра
134
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсэдо создания практических устройств
Рис. 16.9. Угловая характеристика
потенциометра
Потенциометры характеризу-
ются величиной сопротивления,
мощностью и таким параметром,
как зависимость сопротивления от
угла отклонения оси токосъемника
Другими словами, эта величина
показывает зависимость измене-
ния сопротивления от изменения
угла отклонения. Для линейного
потенциометра при отклонении
токосъемника на 1 градус на любом
участке резистивного элемента,
разница сопротивлений будет оди-
наковая (рис. 16.9, а). Чаще всего
и - линейные элемент; б - нелинейный элемент встречаются нелинейные ПОТенЦИ-
ометры. Для них угловая зависимость сопротивления будет иметь вид,
показанный на рис. 16.9, 6. Здесь два графика. Встречаются потенцио-
метры, как с экспоненциальной зависимостью, так и с обратно экспо-
ненциальной зависимостью.
Терморезистор
Как следует из названия, терморезистор — это резистор, сопротив-
ление которого зависит от температуры. По конструкции терморези-
сторы могут быть различного исполнения: в форме обычною резистора
в виде диска, в металлическом трубчатом корпусе, в виде маленького
шарика на конце пары проводов. Изготовляется чаще всего из полупро-
водника, свойства которого соответствуют данной задаче.
Номинируются терморезисторы сопротивлением в нормальных усло-
виях, диапазоном рабочих температур, мощностью рассеяния. По своему
характеру применения можно разделить их на те, которые используются
в качестве датчиков (для них мощность рассеяния некритична, поскольку
работают на малых токах) и на те, которые используются для изменения
режимов работы цепи в зависимости от температуры, Для таких термо-
резисторов температура может меняться как под воздействием внешних
факторов, так и под воздействием проходящего тока,
По зависимости сопротивления от температуры терморезисюры
различают двух видов:
♦ РТС — терморезистор с положительным температурным коэффи-
циентом. У таких терморезисторов сопротивление увеличивается
при увеличении температуры;
Глава 16. Резисторы
135
Рис. 16.10 Терморезисторы:
а - внешний вид; б - схема включения
♦ NTC — терморезистор с отрицательным температурным коэффи-
циентом. У такого терморезистора сопротивление уменьшается
при увеличении температуры.
На рис. 16.10 представлена схема включения и внешний вид тер-
морезисторов.
Варистор
Как и терморезистор, варистор — прибор полупроводниковый.
У варистора сопротивление меняется, точнее — уменьшается при увели-
чении напряжения. Варистор номинируется предельным напряжением,
при котором начинается открывание. То есть при достижении гранич-
ного напряжения, варистор начинает пропуска! ь ток через себя, сохраняя
на себе граничное напряжение. Своего рода стабилитрон, но двусторон-
ней проводимости. Может работать как на постоянном, так и на перемен-
ном напряжении. Используется для зашиты цепей от перенапряжения.
На рис. 16.11 приведены внешний вид и схема включения.
Рис. 16.11. Варистор
а - внешний вид; б — схема включения
-220V
136
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Фоторезистор
Фоторезистор — тоже нелинейный полупроводниковый резистор,
но теперь имеем дело со светочувствительностью. Сопротивление этих
резисторов уменьшается при увеличении освещенности. Основная
характеристика фоторезистора — темновое сопротивление. То есть —
сопротивление в темноте, при отсутствии освещенности. Используется
преимущественно в датчиках света, измерительных системах, в оптро-
нах для гальванической развязки электрических цепей. Схема включе
ния и внешний вид представлены на рис. 16.12.
Рис. 16.12.Фоторезистор:
о - внешний вид; б - схема включения
Маркировка резисторов
общего назначения
Методов маркировки резисторов несколько. Начнем с явного
метода маркировки надписями. Явная маркировка применяется
в основном на отечественных резисторах. В зависимости от размера
корпуса количество информации на корпусе может меняться. На
маленьких корпусах пишется только номинал. С увеличением площади
поверхности добавляется допуск, тип резистора, мощность.
Пример маркировки: МЛТ-2 4к 7 5%. То есть мы имеем резистор
типа МЛТ мощностью 2 Вт сопротивлением 4,7 килоом и допуском 5%.
Можно встретить резисторы с единицей измерения ом записан-
ные как R, Е, Ом, О, а также без указания единицы измерения означает
ом. Производные единицы измерения «к» — килоом, «М» — мегаом.
Единица измерения может находиться на месте десятичной запятой.
Пример: 5кб — 5,6 килоом, к18 — 180 Ом, 1М1 — 1,1 мегаом, 59R — 54 Ом,
R33 - 0,33 Ом, 27Е - 27 Ом, 33 О - 33 Ом, 150 - 150 Ом.
Глава 16. Резисторы
137
Другой метод — цветовая маркировка. На
корпус резистора наносятся круговые цветные
полосы. Если видите 4 цветные полосы,то начи-
ная с того, что ближе к горцу (хотя часто это
правило не соблюдается) начинаем расшифро-
вывать. Первые два цвета — номинал, третий
цвет — множитель, четвертый — допуск. Ниже,
на рис. 16.13 приведена таблица расшифровки
цветовых кодов. К примеру, имеем последо-
вательность цветовых колец красный, фиоле-
товый, оранжевый, золотой. Это 27x1000 = 27к
с допуском 5%.
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка но цветовую
маркировку
резисторов
Цвет полосы (точки) Номинал, Ом Множитель Допуск, %
1-й элемент 2-й элемент 3-й элемент
Золотистый 0.1 ±5
Серебристый 0.01 ±10
Черный 0 0 1
коричневый 1 1 1 10 ±1
красный 2 2 2 102 ±2
Оранжевый 3 3 3 101
Желтый 4 4 4 10’
Зеленый 5 5 5 10s ±0,5
Голубой 6 6 6 10‘ ±0,25
Фиолетовый 7 7 7 10' *0,1
Серый 8 8 8 10’ ±0,05
Белый 9 9 9
Пример
1 п
г
2,7 кОм ±0, 5%
Рис. 1613. Цветовая маркировка резисторов
Еще один способ маркирования допуска при нанесении надписей
на корпусе резистора. Это способ буквенного кодирования значения
допуска. Допуск может быть указан непосредственно, без кодирования
(2К7 ± 5% — 2,7 кОм с допуском 5%) или с буквенным кодированием
величины допуска (2K7J — вместо 5% буква J) В табл. 16.3 приводится
138
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
соответствие допуска с буквенным кодом по новому стилю (латинские
буквы) и по старому стилю (кириллица).
Буквенное кодирование допуска резисторов Таблица 16.5
Допуск ±0,1?! ±0,25% *0,5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20% *30%
Код В (Ж) С (У) 1>(Д) F(P) 6(Л) J (И) К (С) МГВ) N (Ф)
Маркировка
SMD-резисторов
Маркировка SMD резисторов проводится двумя способами.
Первый способ, в принципе, похож на цветовую маркировку, но без
цвета. Маркировка наносится тремя или четырьмя цифрами. Последняя
цифра — множитель, то есть число нулей. Эти нули берутся из того, что
последняя цифра на самом деле — показатель степени над числом 10.
Первые две или три цифры — номинал. Это легкий достаточно способ,
но работает с резисторами допуском от 5% и больше. Для более точных
резисторов уже не хватает места для лишней цифры. Потому приду-
мали другой способ.
Второй способ маркирует двумя цифрами и буквой. Двум цифрам
следует найти соответствующий номинал из табл. 16.4, а буква указы-
вает на допуск (S = 10-2, R = 10 А = 1, В = 10, С = 102, D = 105, Е = 104, F = 10s).
Численно-кодовое обозначение номиналов резисторов Таблица 16.4
Код Значение Код Значение Код Значение Код Значение
01 100 25 178 49 316 73 562
02 102 26 182 50 324 74 576
03 105 27 187 51 332 75 590
04 107 28 191 52 340 76 604
05 110 29 196 53 348 77 619
06 113 30 200 54 357 78 634
07 115 31 205 55 365 79 649
08 113 32 21С 56 374 80 665
09 121 33 215 57 383 81 681
10 124 34 221 58 392 82 698
11 127 35 226 59 402 S3 715
12 130 36 232 60 412 84 732
13 133 37 237 61 422 85 750
14 137 38 243 62 432 86 768
15 140 59 249 63 442 87 787
Глава 16. Резисторы
139
Таблица 16 4 (окончание)
Код Значение Код Значение Код Значение Код Значение
16 145 40 255 64 453 88 806
17 147 41 261 65 464 89 825
18 150 42 267 66 475 90 845
19 154 43 274 67 487 91 866
20 158 44 280 68 499 92 887
21 162 45 287 69 511 93 909
22 165 46 294 70 523 94 931
23 169 47 301 71 536 95 953
24 174 48 309 72 549 96 976
Применение резисторе
в схемах
Мы уже знакомы с тем, как работает резистор. Упоминали о том,
что резистор ограничивает ток в цепи. Видели на мультиметрах рези-
стивный делитель напряжения. Теперь рассмотрим комбинированное
включение резисторов. На рис. 16.14 показаны два варианта комбини-
рованного включения резисторов.
R=R1+R24-R3
а)
R=(R1+R2tR3)/(R1 R2R3)
б)
Рис. 16.14. Схемы комбинированного включения резисторов'
а - последовательное включение резисторов,
б - параллельное включение резисторов
При последовательном включении резисторов эквивалентное
сопротивление резистивной сборки равно арифметической сумме
сопротивлений отдельных резисторов.
R = Rl + R2 + R3 + ...
Суммарная мощность рассеяния резистивной сборки:
Р = Р1 +Р2 + РЗ + ...
140
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Чтобы убедиться в этом, попробуйте рассчитать ре-
жим напряжений, ток и мощность на каждом резисторе
и на эквивалентном. Закон Ома вом в помощь.
При параллельном включении резисторов эквивалентное сопро-
тивление резистивной сборки складываются не сопротивления, а про
водимости. Проводимость — величина обратная сопротивлению.
G = 1/R (См — сименс, S- зарубежное обозначение).
Таким образом
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ....
После нехитрых математических манипуляций получаем формулу'для
расчета эквивалентного сопротивления параллельной резистивной сборки:
R = (Rl + R2 + R3 + ...) / (R1 х R2 х R3 х ...).
Получается, что эквивалентное сопротивление параллельной рези-
стивной сборки меньше наименьшего сопротивления сборки. Легче
всего просчитать эквивалентное сопротивление, если сборка составля-
ется из одинаковых но номиналу резисторов. При этом эквивалентное
сопротивление такой сборки в праз меньше номинала одного резистора
(п — число резисторов).
При Rl = R2 = R3 R = R1 / п (п = 3 — число резисторов).
По поводу мощности картина та же, что и в случае с последователь-
ным включением
Р = Р1 -Р2-РЗ.
Может возникнуть вопрос. Зачем вообще комбинировать, если.можно
взять нужный номинал одним резистором? Здесь может быть несколько
причин. Представьте, что срочно нужно запустить устройство, в кото-
ром сгорел резистор. Под руками нет подходящего. Комбинируем.
В дальнейшем можно восстановить исходный вариант. Или другой
случай. Резистор необходимой мощности просто не вмещается в узкое
пространство. Тонкие резисторы меныпей мощности займут большую
площадь, которая имеется, но и легко упакуются в узкое пространство.
Еще один случай. Нужно ограничить ток в цепи с относительно
большим напряжением. Сопротивление нужно достаточно большое, что
позволяет использовать резистор малой мощности. Может оказаться,
что резистор такого размера может быть подвержен риску1 электриче-
ского пробоя при высоком напряжении. Например, резистор мощно-
стью 0,25 Вт и сопротивлением 1 М может выдержать напряжение до
250 В. Чтобы избежать риска электрического пробоя можно использо-
вать два последовательных резистора по 500 к.
Глава 16. Резисторы
141
Теперь о практическом применении резисторов. Практически,
несмотря на многообразие схемных решений, любое применение рези-
сторов опирается на два принципа: ограничитель тока, делитель напря-
жения. Мы уже знакомы и с тем и с другим принципом. Рассмотрим
в табл. 16.5 несколько конкретных схемных решений. Проясним каж-
дый случай, не вдаваясь в расчеты. Об этом в соответствующих разде-
лах.
Примеры использования резисторов
Таблица 16.5
Схема Принцип действия
+и Rl +Ust Здесь схема включения стабилизатора эеэисто[ включен последовательное загрузкой и стабилизатором Работает как ограничительтока Тем самым гасит на себе излишек напряжения Кстати и нагрузка, кроме того, что выполняет свое функциональное назначение (лампочка, динамик, нагреватель), в итоге ограничивает ток в цепи
+11 $ HL1 Видим последовательное включение резистора и светодиода. Светодиод гвгяется токовым прибором. Непременно нужно ограничить максимальный ток через него в соответствии с паспортными данными То есть по справотнику находим максимальный прямой ток светодиода и рассчитываем под него резистор. Как это сделать, рассмотрим позже
+U R3 Н4 R5 В этом случае можно рассматривать резистор как делитель напряжения. В схемах измерения напряжения и тока в мультиметрах мы об этом уже говорили. На каждом резисторе выделяется определенное напряжение, которое мы измеряем с помешью вольтметра. Кс+ати измерительный шунт - частный случай такого делителя
-С v Y- /77
<и Здесь и делители, и ограничи-ели. R15 - ограничитель тока входного сигнала, R11 и R12 - делитель напряжения для установки рабочей точки транзистора, R13 - ограничитель тока коллектора
In R15 ]R11[ ] R12 г—* Out ) ул
L
+и R16 — ограничитель-ока входного сигнала R14 - ограничитель тока базы для установки рабочей точки по току, R17 - ограничитель тока коллектора он же нагрузочный резистор транзистора
ln_R16^ ]RI4 I R17 к--* Out ) VT2
142
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройстн
Вот и все по резисторам. Хотя, в практике вы еше много чего узна-
ете о резисторах. Есть к чему стремиться. Дерзайте.
ONLINE ВИДЕО
Как узнать номинал
сгоревшего резистора
Резисторы описание
применение
Переменные резисторы
Что такое резистор ?
Цветовая маркировка
Как проверить резистор
мультиметром
Кок подобрать
резистор
ГЛАВА 17
КОНДЕНСАТОРЫ
Знакомство
с конденсаторами
Конденсаторы — еще один компонент схемотехники, без которого
немыслима электроника. Возьмите два металлических листа, распо-
ложите их напротив друг друга так, чтобы они не касались друг друга.
На один лист подайте положительный полюс источника питания, на
другой — отрицательный. Вот вам и конденсатор. Чем больше пло-
щадь обкладок, тем больше зарядов умещается на поверхности. То есть
больше емкость конденсатора.
Другой важный параметр конденсатора — рабочее напряжение.
По сути, это максимальное напряжение, при котором конденсатор еще
не пробился. Пробой конденсатора — это электрический дуговой раз-
ряд между обкладками. Причиной пробоя может быть, как превышение
допустимого напряжения, так и изменение свойств диэлектрика в про-
странстве между обкладками.
Технология изготовления первых конденсаторов была довольно
проста. Тонкую металлическую фольгу небольшой ширины, но очень
большой длины слоями укладывали друг на друга. В качестве изоля
ции между слоями фольги укладывали парафинированную бумагу.
Скручивая такую многослойную ленту7 в плотный «рулет» получали кон-
денсатор. Для получения конденсаторов с заданной емкостью и рабо-
чим напряжением можно было варьировать длиной и шириной ленты.
Для увеличения рабочего напряжения изменяли толщину изоляции.
Этот принцип в производстве конденсаторов живет и сегодня.
Но изменились технологии, материалы, конструктивные решения.
Постепенно конденсаторы становятся более точными, стабильными,
надежными, миниатюрными. Появляются новые виды, отвечающие
144
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
конкретным задачам и условиям эксплуатации. Некоторые из этого
многообразия рассмотрим ниже.
Бумажные
и металлобумажные конденсаторы
Бумажные — те, что были описаны выше (рис. 17.1). Та самая
фольга с бумажной изоляцией. По форме бывают цилиндрические (БМ,
БМТ, КБГ-М, КБГ-И, К40П-1, К40-П2, К40У-9 и т. д.) и прямоугольные
(КБГ-МП, КБГ-МН, БГТ, К40У-5). Me галлобумажные конденсаторы отли-
чаются от бумажных тем, что фольга заменена на тонкий слой металли-
зации, нанесенный на бумагу.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Значительно выигрывая у бумажных по габаритом, ме-
таллобумажные конденсаторы уступают по стабильно-
сти емкости и механической прочности металлизации.
Тем не менее, металлобумажные конденсаторы применяются там,
где требуется длительная работа на высоких напряжениях без высоких
требований к стабильности и разбросу емкости.
Рис. 17.1. Бумажные и металлобумажные конденсаторы
Глава 17. Конденсаторы
145
Электролитические
конденсаторы
Анодная обкладка электролитического конденсатора — металл,
поверхность которого покрыта тончайшим слоем оксида, выполня-
ющим функцию диэлектрика. Оксидная пленка легко получается при
анодировании металла, что делает технологию производства легкой
и дешевой. В качестве катода выступает электролит. Благодаря наличию
электролита можно получить очень большие емкости. Однако, благо-
даря тому же электролиту, получился такой недостаток, как полярность.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Электролитические конденсаторы нужно включать
в схему в строгой полярности, которая указывается на
корпусе. В противном случае получим уменьшение емко-
сти, большой ток утечки, нагрев и вполне возможный
взрыв от давления газов. Газы выделяются в результа-
те неправильной химической реакции в электролите
при переплюсовке, кок иногда говорят.
Но имейте в виду, что есть и неполярные электролитические
конденсаторы. На корпусе таких конденсаторов указывается, что они
не имеют полярности или тем, что полярность просто не указана или
имеется надпись «nopular». Примеры приведены на рис. 17.2.
Рис. 17.2. Электролитические конденсаторы
146
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Алюминиевые
электролитические конденсаторы
Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют тот же
электролит, но в качестве анода используется алюминиевая фольга. Это
сильно удешевляет производство, что делает их наиболее популярным
и востребованным (.рис. 17.2).
Танталовые
электролитические конденсаторы
Анидным электродом танталовых электролитических конденса-
торов является пористая структура тантала, покрытая пентаоксидом
тантала, которая и является диэлектриком. Электролит твердотель-
ный — диоксид марганца. В качестве катода используется слой серебра.
Благодаря малым габаритам и высокой удельной емкости танталовые
конденсаторы производятся в SMD-исполнении (рис. 17.3). Слабое
место танталовых конденсаторов — пробой диэлектрика, что приводит
к перегреву и взрыву конденсатора. В отличие от электролитов такие
кратковременные пробои у танталовых конденсаторов не могут само-
восстанавливаться
Рис. 17.3. Танталовые конденсаторы
Глава 17. Конденсаторы
147
Полимерные
и гибридные конденсаторы
В основе конструкции полимерных конденсаторов лежит приме-
нение проводящих полимеров. Полимеры позволили получить боль-
шую емкость при небольших размерах. Есть конденсаторы, в кот орых
используется твердые полимеры. Однако, чаще всего твердые поли-
меры используются вместе с жидким электролитом. Такие конденса-
торы называются гибридными. Полимеры комбинируются, в том числе,
и с танталом (рис. 17.4).
/If
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 12 3 4
Рис. 17.4. Полимерные и гибридные конденсаторы
Керамические
конденсаторы
Керамические конденсаторы — наиболее распространенный тип
конденсаторов. Диэлектриком, как следует из названия, является кера-
мика (рис. 17.5).
Рис 17.5. Керамические конденсаторы
148
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов ло создания практических устройств
Благодаря хорошим диэлектрическим характеристикам и тому,
что технологически возможно получать керамику с различными свой-
ствами, керамические конденсаторы имеют большой диапазон как по
емкости, так и по напряжению. В табл. 17.1 приведены типы и некото-
рые параметры керамических конденсаторов.
Типы керамических кинденсаторов Таблица 17.1
Тип Группа TKE ином (В) Сном
Общего назначение, низковольтные
К10-67 Н50 25.. 500 080пФ...ЗЗмкФ
К10-676 в МПО; ИЗО, Н50., Н90 25 ..500 10 пФ. 68 мкФ
К10-696 МПО, ИЗО, Н90 25 500 10 пФ 3,3 мкФ
К10-б9в МПО НЗО; Н90 25 . 500 1,0 пФ ЮОмкФ
К10-79 НПО; НЗО, Н90 10.. .500 0,47пФ...100мкФ
К10-82 Н20 Н9С 50...630 0,001 мкФ...22мкФ
К10 83 МП0;Н20;Н30 6,3...500 1,0 пФ 15 мкФ
Общего назначен ив, высоковольтные
К15 206, в МПО, 450 1600 6300 150 пФ .0,15 мкФ
Для 84. ОВЧ н УВЧ. низкочастотные
К10-80-1 МПО 100 .500 0,47.1000 пФ
Для ВЧ, ОВЧ и УВЧ, высоковольтные
К15 33 МПО 1000.. .6 500 1,0...5100 нФ
К15-39 МПО 1000.. 10ОО0 1,0...5100 пФ
Для ВЧ и ОВЧ.высоковольтные
К15-37 мпэ 1600..4000 1,0...1800 пФ
Для СЕЧ
К10-71 -
Конденсаторы
с воздушным зазором
Для воздушных конденсаторов является проблемой обеспечение
жесткости конструкции. Невозможно сжимать между собой слои диэ-
лектрика и проводника. Для фиксации воздушного зазора приходится
использовать достаточно толстые обкладки металла. Наиболее широкое
применение такие конденсаторы нашли в качестве переменных кон-
денсаторов (.рис. 17.6).
Переменный воздушный конденсатор состоит из двух секций.
Неподвижная секция состоит из набора параллельных листов металла
(алюминий), соединенных в параллель между собой. Подвижная секция
состоит из таких же пластин, которые, вращаясь, входят в зазор между
неподвижными пластинами. С погружением подвижных пластин
Глава 17. Конденсаторы
149
в зазор неподвижных, увеличивается
емкость конденсатора.
Примеры маркировки: КП2-13
3,0/150 — конденсатор переменный
с воздушным (2) зазором, номер раз-
работки — 13, емкость от 3,0 пФ до
150 пФ; КПВМ-2 — конденсатор пере-
менный воздушный малогабаритный,
номер разработки — 2.
Рис. 17.6 Конструкция переменного
конденсатора с воздушным зазором
Параметры
конденсаторов
Основной параметр — емкость. С ней мы уже знакомы. Поговорим
подробнее. Физический смысл емкости состоит в самом слове.. Емкость
ведь еще и сосуд любой. Чем больше сосуд, тем больше жидкости вме-
щает. Конденсатор вмещает в себя не воду, но заряды электрические.
Положительные и отрицательные. Для науки важно подсчитать эту
емкость. Не в литрах, конечно, а в фарадах:
С = Ч/(ф1-62) (Ф).
Здесь q — заряд в Кулонах, ф] и ф2 — потенциалы на первой и второй
обкладках.
С другой стороны, емкость тесно связана с размерами и материалом:
С = (е0 х £ х S) / d.
Здесь £0 = 8,854 * 10 '2Ф/м — электрическая постоянная; е — диэлек-
трическая проницаемость прослойки; S — площадь поверхности обкла-
док (м2); d -расстояние между обкладками (м).
Фарада, как вы понимаете, величина очень большая. Емкость вели-
чиной 1 Ф имел бы сферический конденсатор величиной с земной шар.
Поэтому мы будем пользоваться производными величинами:
♦ 1 мФ (lmF) = 1 х 10 ЛФ (F)i — миллифарада;
♦ 1 мкФ (1 uF) = 1 х Ю'6Ф (F) — .микрофарада;
♦ 1 нФ (1 nF) = 1 х Ю’ф (F; — нанофарада;
♦ 1 пФ f 1 pF) = 1 х Ю -2Ф (F) — пикофарада.
Исходя из этого получим:
♦ 1000 пФ = 1 нФ;
♦ 1000 нФ = 1 мкФ;
♦ 1000 мкФ = 1 мФ;
♦ 1000 мФ = 1 Ф.
150
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов до созданий практических устройств
На практике будут встречаться подобные преобразования:
♦ 4н7 = 4700 пФ = 0,0047 мкФ;
♦ 0,01 мкФ = 10 н = 10000 пФ;
♦ нЗЗ = ЗЗи пФ;
♦ 220 н = 220000 пФ = 0,22 мкФ.
Другой важный параметр конденсатора — рабочее напряжение.
Это максимальное напряжение, которое может прикладываться между
обкладками конденсатора. При превышении этого напряжения, возмо-
жен электрический пробой между обкладками, нагреь конденсатора,
что может привести к изменению характеристик цепи.
При оценке действующего напряжения нужно учитывать не только
постоянное напряжение, ио и переменное. В том числе нужно учиты-
вать пиковые значения импульсов. Учитывая специфику электрической
цепи и тип используемого конденсатора иногда нужно использовать
конденсатор с рабочим напряжением в несколько раз выше напряже-
ния, действующего в цепи.
В табл. 17.2 приводится цифробуквенное кодирование. Причем,
если буква первая, то напряжение переменное, если буква вторая, то
напряжение постоянное.
Цифробуквенное кодирование рабочего напряжения конденсатора Таблица 1 7.2
А В С Е F G Н J К L М N
1 10 12,5 16 20 25 51,5 40 50 63 80
2 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 120
3 1000 1260 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 1200 1400
р Я R S Т и V W X Y
1 240 300 ззо 440 700 900
2 275 305 380 450 760
3 280 310 430
ТКЕ — температурный коэффициент емкости. Этот параметр
определяет степень зависимости емкости от температуры. Мы уже
встречали ТКЕ в табл. 16.4. Посмотрим формулу для расчета ТКЕ:
ТКЕ = (1/ДТ) х (ДС/С) (1/°C).
Здесь ДТ — изменение температуры, ДС — изменение емкости, С —
номинальная емкость
Получаем отношение изменения емкости с номинальной емкости
при изменении температуры. Конденсаторы группируются по ТКЕ,
и эти группы обозначаются цифро-буквенным кодом. В табл. 17.3 при-
водятся возможные отклонения емкости в диапазоне допустимых тем-
ператур в зависимости от группы по ТКЕ.
Глава 17. Конденсаторы
151
Отклонения емкости в диапазоне температур по группам ТКЕ Таблица 17.3
Группа пэ ТКЕ Изменение емкости, % Группа по ТКЕ Изменение емкости, %
П100 (П120) ±2 НЮ *10
П60 *1.5 Н20 ±20
ПЗЗ ±1 ИЗО ±30
МП.1 ±1 Н50 ±50
мзз ±1 Н70 ±70
М47 *15 Н90 ±90
М470 ±8
М3 300 ±ьо
Допуск — еще один важный параметр при выборе конденсатора.
Большинство конденсаторов, применяемых в аппаратуре широкого
применения, имеют достаточно большие отклонения от номинала.
Причем для конденсаторов свойственны несимметричные допуски.
Б табл. 17.4 приведены допуски и их буквенные и цветовые коды, кото-
рыми конденсаторы маркируются.
буквенное и цветовое обозначение допусков конденсаторов Таблица 174
Допуск, % Буквенное обозначение Цветовое обозначение
± 0.1 пФ" В (Ж)
± 0,25 пФ* С(У) оранжевый
± 0,5 пФ" ОД) желтый
± 1 пф' F (Р) коричневый
±2 б(Л) красный
±5 J(H) зеленый
± 10 К (С) белый
±20 М(В) черный
±30 МФ)
-10...+ 30 Q(O)
-10. +50 Т(Э)
-10 ..+ 100 У'Ю)
-20...+ 50 5(5) фиолетовый
-20...+ 80 Z(A) серый
•Для конденеаторо+ емкос+ью до 10 пФ
Не надо путать допуск с отклонением по ТКЕ. Отклонение емкости
по ТКЕ — это изменение емкости при изменении температуры от ниж-
него предельно допустимого уровня да верхнего допустимого уровня.
Допуск — разница между номинальной емкостью, указанной на кор-
пусе, и реальной емкостью, измеренной при нормальных условиях.
152
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Оставили напоследок, но на самом деле
Рис. 17.7. Эквивалентная
схема конденсатора
очень важный параметр, способный много
неприятностей принести. Чаще используется
под аббревиатурой ESR — эквивалентное
последовательное сопротивление. Чтобы
понять физическую сущность этого вредителя,
рассмотрим эквивалентную схему конденса-
тора (рис. 17.7).
Как видим, параллельно собственно конденсатору подключен еще
и резистор. Этот резистор нам сейчас не нужен, но мы отметим, что
он определяет утечку, диэлектрические потери в диэлектрике Другой
резистор, обозначенный как ESR, — это и есть последовательный
резистор, который является частью любого реального конденсатора.
Внутреннее сопротивление резистора образуется за счет сопротивле-
ния выводов, обкладок конденсатора.
Но наибольший вклад вносит контактное сопротивление в месте
крепления вывода к обкладке. Чаще всего контакт между выводом
и обкладкой конденсатора осуществляется посредством механического
сжатия. Такой контакт со временем, тем более в агрессивной среде
электролита, может нарушаться. Сопротивление контакта увеличива-
ется и это резко ухудшает свойства конденсатора.
При последовательном включении конденсатора этот резистор
будет гасить переменный сигнал, который проходит через конденсатор.
При параллельном включении (в блоке питания конденсатор фильтра),
высокочастотные сигналы и пульсапии, которые нужно шунтировать,
не будут обнуляться.
Часть напряжения пульсаций будет выделена на резисторе Чем
больше Е5К,тем больше пульсации. Чрезмерные пульсации в цепи пита-
ния приводят к нарушению режима работы электроники. Устройства,
содержащие контроллеры и цифровые системы могут совершать кри-
тические ошибки или вовсе зависнуть.
Есть в эквивалентной схеме и ESL—эквивалентная последовательная
индуктивность. Наибольшую индуктивность будут иметь конденсаторы,
имеющие длинные обкладки, свернутые в рулоны. Влияние ESL на пара-
метры конденсатора, как понятно, усиливаются с увеличением частоты.
Будет нелишним в качестве справочных данных дать примерное
значение значений ESR. В табл. 17.5 примерные значения ESR для раз-
личных конденсаторов. Примерные они еще и потому, что для одних
и тех же конденсаторов эти цифры, измеренные разными приборами,
будут отличаться. Все зависит от частоты, на котором проводится изме-
рение. Но разница не будет существенной. Ориентироваться можно.
Глава 17. Конденсаторы
153
Соответствие ESR различным конденсаторам Таблица 175
в мкФ 10 16 25 16 50 63 100 160 250 350 45’.
1 2,1 2,4 4,5 4,5 8,5 9,5 8,7 8,5 3 6
2,2 2,0 2,4 4.5 4,5 2,3 4,0 6,1 4,2 3,6
3,5 2.0 2,3 4,7 4,5 2.2 3,1 4,6 1,6 3.5
4,7 2,0 2,2 3.0 3,8 20 3.0 3,5 1,6 5 65
10 8,0 5,3 2,2 1,6 1,9 2.0 12 1,4 1,2 6,5
22 5,4 3,6 1 5 1.5 0,8 0,9 1,5 1,1 0,7 1,1 1,5
33 4,6 2,0 1,2 1,2 0.6 0,8 1,2 1,0 0,5 1.1
47 2,2 1,0 од 0,7 05 0,6 0,7 0,5 0,4 1.1
10 1,2 0,7 0,3 0,3 0 3 0,4 0,15 0,3 0,2
220 0,6 0,3 0,25 0,2 0.2 0,1 0,1 0.2 0,2
330 0,24 0,2 0.2.5 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0.2
470 0,24 0,18 0,12 0,1 0,1 0,1 0,1 01 0.15
1000 0,12 0.15 0,08 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
2200 012 0,14 0.14 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
3301 ‘ 0,12 0,13 0,12 0.1 0,1 0,1 0,1 0,1 01
4700 0.12 0,12 0,12 01 0,1 01 0,1 0,1 0,1
Маркировка
конденсаторов
Для крупнокалиберных элементов нет проблем с нанесением
максимальной информации. Здесь и тип, и емкость, и напряжение,
и допуск, и ТКЕ. Вот примеры: МБМ — 160 В — 0,5 мкФ ±10% (тип,
напряжение, емкость, допуск); К15-5 — 0,015 мкФ — 20... + 80% — 5 кВ —
Н70 (тип, емкость, допуск, напряжение, ТКЕ); К73-17В — 1и5 —К — 160V
(тип, емкость, буквенный код допуска, напряжение). Можно заметить,
что на элементах более поздних сроков производства некоторые эле-
менты маркировки используются в латинице. В соответствии с евро-
пейскими стандартами.
Миниатюризация компонентов породила проблему нехватки места
на корпусе для маркировки. Места для полной информации критиче-
ски не хватает, и в первую очередь избавляемся от указания типа кон-
денсатора. С опытом будете визуально определять тип прибора. Тип
элемента и другие недостающие параметры можно найти в перечне
элементов, который прилагается к техническому описанию прибора.
Рассмотрим некоторые способы.
Маркировка:
♦ 104J100Vчитается 100 нФ (10 х Ю^пФ), ± 5,1С0 В;
♦ 2A272J читается 2 А = 100 В, 272 = 2п7, J = ± 5;
154
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
♦ Н90 6р8к читается Н90 = ТКЕ, 6р8 = 6,8 мкФ, k = ± 10%;
♦ .02 10 читается 0,02 мкФ. 13 В;
♦ 1иР + цветная метка читается 10 пФ + ТКЕ;
Маркировка: 10 6 Vчитается 10 мкФ 6 В;
♦ 336 20V читается 33 мкФ 20 Б;
♦ А475 читается 10 В, 4,7 мкФ
Как видим, в третьей строке напряжение указывается, буквенным
кодом Для такого случая информация представлена в табл. 17.6.
Буквенная маркировка напряжений танталовых чип конденсаторов Таблица 17.6
Маркировка G J А С D Е V Т
Напряжение, В 4 6,3 10 16 20 25 35 50
На конденсаторах применяется и цветовая маркировка но ана-
логии с резисторами. В табл. 17.7 приведены правила расшифровки
такого кодирования.
Цветовая маркировка конденсаторов Таблица 17.7
Цвет 1-я цифра 2-я цифра Допуск, % Напряжение, В
черный 10 1 20% 4
коричневый 12 10 1% 6.3
красный 15 100 2% 10
оранжевый 18 10; 0,2 пФ 16
желтый 22 104 0,5 пФ 40
зеленый 27 105 5% 20/25
голубой 33 106 1% ^0/32
фиолетовый 3<5 107 -20 + 50%
серый 47 С,01 -20...+ 80% 3,2
белый 56 0,1 10% 63
серебряный 68 2.5
золотой 82 5% 1.6
Все сказанное не гарантирует, что вы получили все ответы. У вас
есть принципы маркирования, которые позволяют ориентироваться
в ситуации. Особенно это касается чип-конденсаторов малых размеров.
На постоянных SMD конденсаторах маркировка не наносится вовсе, а
на танталовых малоразмерных, только емкость. По напряжению нужно
искать документацию и сопоставлять с габаритами.
Глава 17. Конденсаторы
155
Применение конденсаторов
в схемотехнике
Начнем с параллельного и последовательного включений.
Вспомним аналогичное включение резисторов. Здесь все ровно наобо-
рот (рис. 17.8).
U1=U2=U
С-С1+С2
U=U1+U2
С=(С1-гС2)/(С1*С2)
Рис. 17.8. Параллельное и последовательное включение конденсаторов:
а - параллельное включение конденсаторов;
б - последовательное включенье конденсаторов
Здесь, как видим, при параллельном включении емкости склады-
ваются, а при последовательном — рассчитывается исходя из суммы
обратных значений:
1/C = 1/CI + 1/С2
И далее выводится формула на рис. 17,8. Как и в случае с парал-
лельными резисторами, результирующая емкость меньше наимень-
шего значения.
С напряжениями проще. При параллельном включении, на оба кон-
денсатора действует одно и то же напряжение. При последовательном
соединении суммарное напряжение делится между конденсаторами.
Причем, на большей емкости откладывается меньшее напряжение.
Учитывая последнее заявление, на практике, если придется комбини-
ровать, используйте конденсаторы с одинаковыми величинами емко-
стей. Тогда можно рассчитывать на одинаковые напряжения конденса-
торов. Поехали дальше. У конденсаторов много применений.
Фильтр
питания
Уже известный нам по блоку питания старый добрый электролит. Мы
много говорили про него, но можно и добавить. А добавим мы по расчету
конденсатора фильтра, или иначе — сглаживающего конденсатора.
Начинается расчет с такого нового для нас понятия, как коэффици-
ент фильтрации или сглаживания:
КП-вх/ ^п-вых.
156
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Здесь К, — коэффициент сглаживания; Кп вх — коэффициент пуль-
саций на входе фильтра; Кг вых — коэффициент пульсаиий на выходе
фильтра.
Теперь, собственно, расчет:
♦ С = 1н / (3,14 * UH х F х Кп) — для однополуперодных выпрямителей;
♦ С = 1н / (6,28 х ин х F х кп) — для двухполупериодных выпрямителей.
Здесь С — емкость конденсатора; Тн—ток нагрузки; UH- напряжение
на нагрузке; F- частота; Кн — коэффициент пульсаций.
Интегрирующая
и дифференцирующая цепочка.
Что мы видим? На рис. 17.9. видим дифференцирующую
RC-цепочку. На вход нашей немудреной схемы поступает прямоу-
гольный импульс. Имеем конденсатор, нагруженный на резистор. Как
мы знаем, конденсатор пропускает «переменку», а «постоянку» — не
пропустит. Фронт и спад импульса — это переменная составляющая
импульса. Уровень импульса — «постоянка». Таким образом, во время
фронта импульса через конденсатор вначале протекает максимальный
ток, который по мере заряда конденсатора уменьшается вплоть до 1гуля.
И этот гок образует на резисторе напряжение по форме острого почти
треугольного импульса.
Рис. 17.9. Дифференцирующая RC-цепочка
В течение длительности уровня сигнала ток через конденсатор
уже не течет, и напряжение на резисторе равно нулю. Во время спада
импульса (заднего фронта) конденсатор, заряженный до напряжения
импульса, разряжается на нагрузку. И ток течет в обратную сторону.
Соответственно, напряжение на резисторе тоже будет иметь обратный
знак. Таким образом, имеем то. что на рис. 17.9
Получается, что имеем два коротких импульса, которые отмечают
начало и конец исходного импульса. Другими словами,, фиксируются
значения конкретных точек сигнала. В сущности, это и есть физический
Глава 17. Конденсаторы
157
смысл дифференциала — значение функции в точке. Или по матема-
тике — напряжение на выходе схемы равно дифференциалу функции
входного сигнала. Может математики ругать меня будут за такое утри-
рование, но нам это дает лучшее понимание физики процесса.
Не будем грузиться формулами. Для нас важен один параметр такой
цепи. Это постоянная времени z. На рисунке наблюдаем его как время
начала всплеска импульса до скончания на нулевом уровне. И вычис-
ляется по формуле;
i = RxC.
Интегрирующая цепочка показана на рис. 17.10.
Рис. 17.10. Интегрирующая RC цепочка
Здесь мы имеем ситуацию обратную предыдущему варианту.
Конденсатор включен параллельно нагрузке. Передний фронт создает
максимальный ток в конденсаторе, что означает нулевое напряжение
на конденсаторе. Далее конденсатор постепенно заряжается до напря-
жения уровня прямоугольного сигнала. На спаде (заднем фронте) сиг-
нала уже нет, но конденсатор уже заряжен и не может разрядиться с той
же скоростью, что и сигнал.
Конденсатор разряжается, но не на гасящий резистор, через кото-
рый заряжался, а через нагрузку' И от сопротивления нагрузки будет
зависеть скорость разряда. Постоянная времени в этом случае вычис-
ляется так же, как и в случае дифференцирующей цепочки.
т = R х С.
Цепь называется интегрирующей потому, что выходной сигнал
является интегралом входного. Если упрощенно, это сумма значений
сигнала на конденсаторе, снятые в каждый момент времени в течение
всего импульса.
Другие применения конденсатора встречаются в фильтрах частот
(НЧ фильтр, ВЧ фильтр, полосовой фильтр, режекторный фильтр)
и колебательных контурах. Об этих устройствах будем говорить позже.
Когда поймем, как индуктивность работает.
158
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Конденсатор.
Классификация. Принцип
работы конденсатора.
Применение
Конденсатор подробно
Классификация,
виды, конструкции,
системы обозначений,
разновидности и мн гее
другое
Конденсаторы
в электронике. Самое
понятное объяснение1
ГЛАВА 18
КАТУШКИ
ИНДУКТИВНОСТИ
Назначение
и параметры
Мы уже знакомы с катушками индуктивности. Знаем, как графи-
чески показать их на схеме. Знакомы с ее основными параметрами
и свойствами. Теперь что-то повторим, ну и добавим. Посмотрим на
рис. 18.1.
По катушке течет ток, который возбуждает магнитное поле.
Параметры магнитного поля будут зависеть от размеров катушки.
Следовательно, от габаритов зависит основной параметр катушки
индуктивности — индуктивность, который измеряется в генри (Гн или
по евростандарту — Н). Индуктивность в 1 Гн можно определить, как
величину, при которой ток, изменившийся на 1 А в течение 1 секунды,
вызывает электромагнитную индукцию силой 1 Вб. Расчет индуктив-
ности по га ба опта м:
L = (р0 * р х S * N J / /.
Рис. 18.1- Катушка индуктивности
16i
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов л о создания практических устройств
Зцесь р0- электромагнитная постоянная или магнитная проница
емость вакуума (4л * 10-7мГн); р — .магнитная проницаемость матери-
ала сердечника; S -площадь поперечного сечения катушки; / -длина
катушки.
1 генри — достаточно большая величина, которая встречается
в крупных машинах. Чаще всего в практике электронщика встречаются
величины мГн (миллигенри — 10 ’Тн) и мкГн (микрогенри -10 ьГн).
Посредством индукции одна катушка может вызывать ЭДС (элек-
тодвижущую силу), иначе разность потенциалов на другой катушке.
Но ведь это же магнитное поле воздействует на ток, который его же
и вызвал То есть магнитное поле, вызванное током в катушке, наводит
на этой катушке ЭДС, полярность которого противоположна исходному
напряжению.
el = -L (di /dt).
Здесь sL— ЭДС наведенное магнитным полем (ЭДС самоиндукции);
L -индуктивность; di — изменение тока; dt — изменение времени.
Получается, что напряжение самоиндукции направлено против
напряжения, вызвавшего ток в катушке. Иначе — напряжение самоин-
дукции уменьшает ток, оказывает сопротивление току. Это сопротивле-
ние называют индуктивным или реактивным:
XL = со * L.
Здесь w = 2л * f- угловая частота (рад / с); f -частота (Гц); L -индук-
тивность.
Из этой формулы можно сделать вывод. С уменьшением частоты
уменьшается сопротивление, а при частоте равной нулю, то есть при
постоянном токе, реактивное сопротивление тоже обнулится. Будем
иметь только активное сопротивление материала проводов катушки.
И, напротив, с увеличением частоты реактивное сопротивление
увеличивается. При максимальном токе через катушку, падение напря-
жения на ней минимально. При .минимальном токе чецез катушку,
падение напряжения на ней максимально. То есть ток отстает от напря-
жения на 90". Это видно на рис. 18.2.
Рис. 18.2 Напряжение и ток в катушке индуктивности
Глава 18. Катушки индуктивности
161
Виды катушек
индуктивности
В табл. 18.1 приведены некоторые разновидности катушек индук-
тивности.
Катушки индуктивности
Таблица 18.1
Фото Описание
Катушки бескаркасные без сердечника Самый простой вариант Разумеется такая конструкция возможна в том случае, если сам обметочный провод имее’ достаточную конструктивную жесткость, позволяющую сох раня-ь форму. Катушка из достаточно толстой проволоки, но бывают и очень малого размера бескаркасные катушки В таком случае катушка может фиксироваться силиконом клеем, лаком и любыми другими методами не влияющими на магнитное поле и не проводящими електрический ток. Используются такие катушки на достаточно высоких частотах Это такие устройства, как радиоканалы приемо-передающих устройств, ВЧ блоки измерительных приборов и т.д.
Катушки на цилиндрических сердечниках
Катушки на тороидальном сердечнике (тор - кольцо). Есть здесь един на Ш-образном сердечнике
Катушки со стержневым сердечником торцевыми выводами.Здесь сердечником мэже- мыть как керамика,так и феррит,так и металл. В старей аппара-уре можно было встретить мегаомный резистор с намотанной говерх обмоткой. Все эти катушки используют в качестве дросселей для сглаживания пульсаций в цепях питания
я,.. Двукобмоточные дроссели,используемые стом или ином виде практически во всех импульсных блоках питания. Особенность этих симметричных дросселей е том, “то обмотки в них намотаны встречно. Благодаря такой намотке и схеме включения эти дроссели фильтруют синфазные шумы, возникающие в импульсных блоках -итания. Под рисунком графическое обозначение 'акогс дросселя. Точки указывают на начало обмотки
162
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Таблица 18.1 (окончание)
Фото Описание
и 'Ч \ Ка-ушки индуктивности для ВЧ схем различной аппаратуры В отличие от остальных, здесь проявляются две особенности. Имеется настраиваемый сердечник, который позволяет изменять индуктивность Благодаря такой юнструьции имеется возможность плавной настройки частотных характеристик узла, в котором этот элемент используется Обычно сто часто’озадагэщие резонансные контура, полосовые фильтры Другая особенность - наличие металлического кожуха вокру-обмоткр. Этот металлический колпак, подключаемый к общей шине устройства, является, экраном который защищает катушку индуктивности от влияния внешних электрома-нитных полей. Разумеется, уменьшается и влияние этой катушки на окружающие цепи
Маркировка
катушек индуктивности
Сегодня широко распространена цветовая маркировка, которая
захватила и катушки индуктивности. Кодировка проводится тремя или
четырьмя цветными метками (кольца или течки). Две метки — номи-
нал, третий — множитель, четвертый — допуск. В случае кодирования
тремя знаками допуск принимается как 20%. Расшифровка в табл. 18.2.
Цветовая маркировка катушек индуктивности Таблица 18.2
Цвет 1-я цифра 2-я цифра Множитель Допуск
Серебряный 0,01 10%
Золотой 0,1 5%
Черный 0 1 20%
Коричневый 1 1 10
Красный 2 2 •100
Оранжевый 3 3 1000
Желтый 4 4
Зеленый 5 5
Синий 6 6
фиолетовый 7 7
Серый 8 8
белый 9 9
Цифро-буквенное кодирование осуществляется в той же логике, что
и для резисторов, и для конденсаторов. Только размерность другая:
♦ первые две цифры — номинал (в микрогенри);
♦ третья цифра — множитель;
♦ четвертый знак — буква — допуск.
Если нет буквы, то допуск принимается 20%. В случае индуктив-
ности меньше 10 мкГн в качестве десятичной запятой используттся
Глава 18. Катушки индуктивности
163
буква R. Для величины меньше чем 1 мкГн применяется размерность
наногенри (нГн), которая отмечается буквой N. С цифрами все понятно,
укажем допуски: D = ±0,5нГн; J = ±5%; К = ±10%; М = *20%. Приведем
несколько примеров
♦ 2N2D = 2,2нГн =0,3 нГн;
♦ 22N - 22 нГн ±20?ь;
♦ М0М = 0,10мкГн±20%;
♦ 2R2K = 2,2 мкГн ±10%;
♦ 330К = 33 мкГн ±10%;
♦ 221J = 220 мкГн ±5%;
♦ 102 = 1000 мкГн ±20%.
Применение
катушки индуктивности
В блоках питания мы применяли в качестве сглаживающего филь-
тра конденсатор. Теперь используем вдобавок к конденсатору еще
и дроссель.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
----------------------------------------------------_
Дроссель - катушка индуктивности, которая включа-
ется последовательно в цепи питания и служит для
сглаживания пульсаций.
Здесь используется такое качество катушки индуктивности, как
оказание высокого сопротивления переменному току и низкого посто-
янному. Посмотрим по рис. 18.3.
На рис. 18.3, б показано влияние элементов на выпрямленное
диодным мостом напряжение (для упрощения все линии на графике
показаны прямыми пиниями).
На первом графике показано влияние конденсатора С1. Конден -
сатор заряжается на первой четвертьволне и разряжается за время рав-
ное постоянному времени, которое определяется емкостью конденса-
тора и сопротивлением нагрузки. И так далее, о чем мы уже говорили.
В результате мы получили не биения с амплитудой полуволны, а сгла-
женное с пульсациями много меньше, чем после диодного моста.
Дроссель L1, оказывая большое сопротивление переменному току,
коими являются пульсации, уменьшает амплитуду пульсаций. То есть
конденсатор изменяет форму биений. Во много раз увеличивает время
спада. При этом он не успевает разрядится к моменту, когда следующая
полуволна вновь его заряжает. Дроссель же не оказывает существенного
влияния на форму импульса. Магнитное поле катушки в результате
164
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 18.3. Катушка индуктивности в фильтре питания
а - принципиальная схема, б - график изменения напряжений на элементах схемы
самоиндукции оказывает сопротивление току в цепи, уменьшая, таким
образом, амплитуду пульсаций.
После дросселя использован еще один конденсатор. На конден-
саторе С2 время разряда увеличивается еще больше. Это приводит
к дополнительному сглаживанию пульсаций. Таким образом, обеспе-
чивается более качественное сглаживание пульсаций в цепи питания.
Обратимость
фильтров
Поговорим о фильтрах (табл. 18.3). Это еще одно очень важное
применение катушек индуктивности. О фильтрах можно говорить бес-
конечно. Сейчас познакомимся слегка, чтобы могли ориентироваться
в схемотехнике. Поехали.
На практике бывает необходимость выделения определенных
частот из множества. Нам могут понадобиться только низкие частоты,
или только высокие частоты, или одну частоту, а может и группу частот
в середине всего диапазона, или надо убрать из диапазона одну или
несколько частот. Вот такие могут быть капризы.
Отметим такой момент. В случаях с ФНЧ и ФВЧ мы видим простуто
замену способов включения элементов. И конденсатор, и катушку пере-
кидываем с параллельного на последовательное включение и обратна.
Получаем обратный вид фильтра. Если в режекторном фильтре парад-
Глава 18. Катушки индуктивности
165
Фильтры
Таблица 18 3
— Наименование 1— Описание работы фильтра
Фильтр нижних частот ФНЧ пропускает нижние частоты, годавляет выс амплитудночастотной характеристики (АЧХ) Зде последовательно и, как и в дросселях, подавляет параллельно выходу включен конденсатор Конд есть закорачивать, сажать на корпус оставшиеся Таким образом, получаем ФНЧ in L1 out О OOfOO f—о 0 707- =TC1 окие. Э сь кату высок ^енсатс после — f то видно на графике шка включена ие частоты. После катушки р будет шунтировать, то катушки высокие частоты. у ь ср f
Фильтр верхних частот Конденсатор, вкпюченный последовательно п и подавляет низкие Далее катушка, пропуская высоких частот является большим сспротивпе который подавляет низкие частоть выделяя Т< in <?.2 oct 0 " т с S1-2 0 707 эопускае низкие нием.Так зким обр / f т высокие частоты астоты, шунтирует их, а для им образом, получаем ФВЧ, эзом, высокие — ср f
Фильтр подавляет часть часот внутри всего диапазона часют Здесь имеем
параллельный LC-контур. включенный последовательно в цепь прохождения
си!нала. Касушка иропуаит нижние час,оты, конденсатор - высокие. Чайоты
посередине диапазона будут подавлены и конденсатором, и катушкой. Получился
режекторный (вырезающий) фильтр
Полосовой
фильтр
Видим картину обратную режекторному фильтру. Последовательные конденсатор
и катушка, включенные последователе но в цепь сигнала оказывая большое
сопротивление очень высоким и очень низким частотам, подавляют их. На
выходе мы будем иметь голосу частот в середине всего диапазона Так работает
полосовой фипьтр
дельную группу конденсатор-катушка включить параллельно нагрузке,
получим полосовой фильтр, поскольку7 полоса частот, которая с макси-
мальным током выделялась на нагрузке, теперь шунтируется, а выделяю-
щееся высоким напряжением полоса частот будет выделена на нагрузке.
166
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
В случае с полосовым фильтром при включении последовательного
LC контура параллельно нагрузке, получим шунтирование выделенной
полосы и выделение на нагрузке оставшихся частот. То есть полосовой
фильтр превратился в режекторный.
Немного о параметрах фильтров
разных порядков
Фильтры предназначены для выделения частот. Стало быть, нужно
как-то оценивать границы частот, которые мы выделяем. И это при-
том, что фронты характеристик могут быть достаточно пологими,
что затрудняет определение границы. Принято граничной частотой,
или применительно к фильтрам — частотой среза считать частоту, на
которой амплитуда сигнала на 3 дБ меньше максимального значения.
В абсолютных величинах — на уровне 0,707 от максимального значения.
Смотрите табл. 18.3.
Последнее по фильтрам. Мы рассмотрели варианты фильтров,
состоящие из двух элементов. То есть фильтры второго порядка. Можно
бесконечно увеличивать количество таких звеньев, получая нужные
параметры по ширине полосы, по крутизне фронтов, по линейности
уровня в полосе пропускания. Количество элементов в фильтре опре-
деляет его порядок. Фильтр 3-го порядка содержит три элемента, 4-го
порядка — четыре элемента и т. д. По конфигурации можно исполь-
зовать различную комбинацию включения элементов, но при этом
эти мелкие группы можно свести к трем видам: Г-образный фильтр,
Т-образный, П-образный. Такая классификация исходит из визуализа-
ции схемы соединения. Думаю, это и так понятно.
Колебательный
контур
Все свойства катушки индуктивности делают возможным еще
одно применение. В качестве резонансного колебательного контура
(рис. 18.4).
Скажем так. При попадании импульса в колебательный контур начи-
нается обмен энергией между конденсатором и катушкой. Конденсатор,
зарядившись от импульса, разряжается на катушку. Та, в свою очередь,
накопляет энергию магнитного поля, а затем заряжает уже разряженный
конденсатор. Так может продолжаться бесконечно долго, если не поз ери.
По рис. 18.4 видно, что это не что инее, как полосовой и режекторный
фильтры. Но на этот раз применяется в качестве частотозадающего звена
генератора, избирательного контура радиоприемника.
Глава 18. Катушки индуктивности
167
Рис. 18.4. Резонансные колебательные контуры,
а - параллельный колебательный контур, б - последовательный колебательный контур
Основной параметр резонансного колебательного контура — резо-
нансная частота:
f = 1 / 2л * V(L х С).
Б параллельном колебательном контуре резонанс проявляется
максимальным напряжением на контуре. В последовательном кон-
туре резонанс токов.
Катушки индуктивности -
другие применения
Осталось сказать еще об одном применении катушек индуктивно-
сти. Электромагниты, которые применяются в самых разных устрой-
ствах. Это и реле, электромагнитные клапана, обмотки электродвигате-
лей. Есть еще и трансформаторы, с которыми мы уже знакомы.
ONLINE ВИДЕО
Катушка индуктивности Катушка индуктивности Катушка индуктивности
в цепи переменного тока в цепи переменного тока Принцип работы
в анимации
ГЛАВА 19
диоды
Устройство
и параметры диода
С диодом мы уже знакомы. Даже собирали мост для блока пита-
ния. Но знаем о нем только то, что проводит ток только в одну сторону.
Теперь подробнее.
Диод (греч. ди — два, од — путь. Иначе — двухвыводной') — прибор
полупроводниковый. Наиболее распространенный полупроводник,
используемый в качестве основы при производстве диодов — кремний
(Si — Silicium). Реже используются германий (Ge — Germanium), арсенид
галлия (GaAs — арсенид галлия).
Кремний является легкодоступным и технологически удобным
для производства. Источником кремния является обычный песок под
ногами. Поэтому он такой дешевый, и получил широкое распростра-
нение, хотя германий по своим параметрам более предпочтителен.
Еще в 70-е годы XX века полупроводниковые элементы делались из
германия. Арсенид галлия — соединение обычного мышьяка (он же
Arsenium — As) и редкого металла галлия (Ga). Получившийся в резуль-
тате соединения полупроводник обладает уникальными свойствами,
что позволяет изготовлять из него элементы, способные работать в диа-
пазоне сверхвысоких частот (СВЧ).
При добавлении в полупроводник некоторых присадок, можно
получить новый материал с проводимостью п- или р- типа. Тип прово-
димости будет зависеть от того, какой материал использовали в каче-
стве присадки. Для легирования кремния используют фосфор, мышьяк,
сурьму и другие элементы. Е зависимости от валентности элемента
присадки число электронов или увеличится, тогда получим полупрово-
дник n-типа, или электронов станет меньше, тогда получим полупро-
водник p-типа. Носителями тока в полупроводнике и-типа являются
Глава 19. Диоды
169
электроны. В полупроводнике
p-типа носителями являются так
называемые «дырки» -молекулы
с недостающим электронов.
Подошли к созданию диода.
Просто соединим полупроводники
л-типа и p-типа (рис. 19.1).
Два разных типа полупрово-
дника соединяются друг с другом
гак плотно, что получается диф-
фузный слой, который называют
р-п-переходом (рис. 19.1, а).
Если к диоду приложить напря-
жение в прямом направлении
(+ к аноду, — к катоду), положи-
тельные «дырки» будут стремиться
к отрицательному выводу, отрица-
тельные электроны — к положи-
тельному (рис. 19.1, б). Электроны
Ан эд । Катод
а),______________ ____
© © ©@ ©о® ©©©© ©0© ©0®© ©©© ®®®® | р-n переход| ©ООО ООО ООО© ООО ООО® ООО ООО©
Рис. 19.1 Структура
полупроводникового диода:
а - р-п-перекод без подачи напряжения:
б - напряжение приложено ь прямом направлении;
в — напряжение приложено в обратном
направлении
будут стремиться занять место недостающего электрона в «дырке». При
этом уменьшается ширина р-л-перехода. Таким образом, диод откры-
вается и пропускает через себя электрический ток.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Важный момент.Для открытия любого диода необходи-
мо приложить к нему минимальное пороговое напряже-
ние. Напряжение меньше порогового значения не может
перевести диод в открытое состояние Это напряже-
ние открывания р-п-перехода. В справочниках указыва-
ется как напряжение на открытом диоде. Для кремние-
вых диодов это напряжение равно 0,5...0,7 В для герма-
ниевых - 0,2...0,4 В, для диодов Шоттки - 0,2...0,4 В.
Если к диоду приложить напряжение в обратной полярности
(рис. 19.1, в), положительные заряды направятся к аноду, отрицатель-
ные к катоду. Таким образом, ширина р-л-перехода увеличивается,
и ток не течет. В таком режиме имеет место такой параметр, как мак-
симально допустимое обратное напряжение. Это напряжение, кото-
рое можно приложить к диоду в обратном направлении без вреда для
элемента. При превышении этого напряжения происходит тепловой
пробой. Диод выходит из строя.
170
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Вольтамперная
характеристика диода
В связи со сказанным рассмотрим вольтамперную характеристику'
диода (рис. 19.2).
На характеристике видно, что на положительной ветви напряже-
ния ток диода начинает увеличиваться с напряжения открывания (U11P),
которое равно 0,5...0,7 В. Далее, с увеличением напряжения происхо-
дит резкое увеличение прямого тока. Ток может расти бесконечно до
Рис, 19.2. Вольтамперная
характеристике диода
выхода из строя диода. Максимальный
ток будет такой, какой может дать
источник питания.
На оси прямого тока есть отметка
максимально допустимого прямого
тока для данного диода (111Р). При
использовании диода всегда надо учи-
тывать этот параметр и не допускать
его превышения.
На оси обратного напряжения
видим, что обратный ток не превы-
шает очень малого значения вплоть до
достижения максимально допустимого
обратного напряжения, выше которого
диод пробивается,
Диод выпрямительный,
универсальный, импульсный
Графические обозначения разных видов диодов показаны на
рис. 19.3, Первым слева представлено основное, базовое графическое
обозначение разных типов диодов, среди которых выпрямительные,
универсальные, импульсные, СВЧ диоды.
Выпрямительные диоды служат для выпрямления перемен-
ного напряжения в цепях питания электронных устройств. Эти диоды
могут длительное время работать на больших токах и напряжениях.
Недостаток таких диодов — низкая граничная частота. Они могут
эффективно работать на частотах до 1 кГц.
Универсальные диоды отличаются от выпрямительных в пер-
вую очередь большим диапазоном рабочих частот. В эту' группу' входят
диоды, работающие на частотах до 1 ГГц. Эти диоды широко использу-
ются в трактах радиочастот, модуляторах, детекторах и т. д.
Глава 19. Диоды
171
-f>l- Базовое
обозначение
Стобили лрон
и стабистор
Диод Шоттки
Супрессор
однонаправленный
Супрессор
двунаправленный
Фотодиод
Светодиод
Варикап
Динистор
Тиристор
Симистор
Туннельный диод
Рис. 19.5. Условные графические обозначения диодов
Импульсные диоды отличаются очень малым временем восста-
новления, или малым временем переключения. Находят широкое при-
менение в импульсных схемах, как следует из названия, там, где следует
работать с очень короткими импульсами, где важно обеспечить доста-
точно крутые фронты прямоугольного импульса.
СВЧ диоды занимают особое место. В этой группе и выпрямитель-
ные, и детекторные, и смесительные. Благодаря применению особых
материалов и технологий эти диоды могут работать на частотах от еди-
ниц до десяток гигагерц.
Стабилитрон
и стабистор
Графическое эбозначение этих элементов представлено на
рис. 19.3. В европейской интерпретации стабилитроны называют дио-
дом Зенера. Мы уже вскользь упоминали эти элементы, теперь погово-
рим подробнее.
Стабилитрон - это тот же диод, но включенный так. что исполь-
зуется обратная ветвь ВаХ (вольтамперной характеристики). Как мы
знаем, обратное напряжение на любом диоде можно повышать до
напряжения пробоя. Если при этом ограничить ток пробоя, то получим
такой эффект, что напряжение не будет подниматься выше напряжения
пробоя. Это напряжение используется в качестве напряжения стабили-
зации. Можно найги стабилитроны с напряжением стабилизации от
3,3 В и выше. Для напряжений ниже 3,3 В есть стабисторы. Это диоды,
которые используются в качестве стабилитрона, при условии вктюче-
ния в зоне прямой проводимости. То есть стабисторы при нормальном
прямом включении открываются не при 0,5...0,7 В, а при напряжении
от 0,2...до 3,3 В. Такое напряжение открывания используется в качестве
напряжения стабилизации.
172
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСВО от азов до ссздания практических устройств
Рис. 19.4. Схемы включения стабилитроне
а - для преобразования уровня '•рямоугольных импульсов в сигнальных цепях
б - для повышения пороге срабатывания транзистора
Применение стабилитронов ограничивается током стабилиза-
ции. Обычно токи стабилизации стабилитронов не превышают пары
десятков миллиампер. Для больших токов используются другие схемы.
Например транзисторный стабилизатор Но и там, в качестве источ-
ника опорного напряжения, используется наш стабилитрон.
Применение стабилитронов не ограничивается системами пита-
ния. Используются стабилитроны для преобразования уровня прямоу-
гольных импульсов в сигнальных цепях (рис. 19.4, а). Это пример того,
как командные импульсы с датчика амплитудой 12 В преобразуются
в импульсы амплитудой 5 В, которые необходимы для нормального
восприятия микроконтроллером.
Можно использовать для повышения порога срабатывания транзи-
стора (рис. 19.4, б). Здесь транзистор откроется не при 0,5 В на базе, а при
напряжении на входной клемме больше напряжения открывания стабили-
трона. Для нашего случая — это 5,1 В. На графике входного сигнала видим
несколько прямоугольных импульсов с разной амплитудой. Для открыва
ния стабилитрона нужно напряжение больше, чем 5,1В. Кроме того, нужно
еще 0,5 В для открывания перехода база-эмиттер транзистора. Итого при
амплитуде сигнала на входе схемы выше чем 5,1 + 0,5 = 5,6 В транзистор
откроется, и на его выходе будем наблюдать соответствующие изменения.
На выходном графике мы видим, что только два импульса из всего набора
нашли отражение на выходном сигнале. Таким способом мы получили
устройство, которое способно выделить импульсы с пиковой амплитудой
или удалить шумы и выделить полезный сигнал
Диод
Шоттки
На рис. 19.3 представлено графическое обозначение диода Шоттки.
Отличие диода Шоттки от диодов с р-п-переходом в том, что имеется
только полупроводник n-типа, а роль полупроводника p-типа играет
металл. На переходе металл-полупроведник нет диффузного слоя. Падение
Глава 19. Диоды
173
напряжения на открытом диоде формируется за счет контактной раз-
ности напряжений металл-полупроводник. И в отличие от диодов с р-п-
переходом, падение напряжения открытого диода для диодов Шоттки
составляет 0,2...0,4 В. Кроме того, диоды Шоттки обладают намного мень-
шим временем переключения. Это делает возможным их использование
в импульсных схемах Чаще всего такие диоды используются в схемах ВЧ
коммутации и в выпрямителях импульсных блоков питания.
Но не все так безоблачно Есть и существенные недостатки, Даже
кратковременное небольшое превышение допустимого обратного
напряжения приводит к пробою диода Шоттки. Другой недостаток в том,
что эти диоды имеют относительно большой ток утечки, который, к тому
же, сильно зависит от температуры. Поэтому очень важно соблюдать
температурный режим, не допускать перегрева диода. Еще одна особен-
ность в том, что небольшое напряжение открытого перехода свойственно
диодам Шоттки с максимально допустимым обратным напряжением
до нескольких десятков вольт. Диоды Шоттки с высоким максимально
допустимым обратным напряжением обладают напряжением открытого
перехода величиной близкой ктомуже параметру диода с р- п-переходом.
Ограничитель напряжения
супрессор
Графическое обозначение супрессора представлено на рис. 19.3. По
сути это тот же стабилитрон, но способный работать на больших токах.
Задача супрессора заключается в подавлении импульсов, намного пре-
вышающих номинальное напряжение. При этом супрессор может рассе-
ивать достаточно большую мощность. Обычно этот элемент используется
вместе с самовосстанавливающимся предохранителем в цепях питания,
во входных сигнальных цепях. Имеются варианты однонаправленные
(для постоянного тока) и двунаправленные (для переменного тока).
Но не нужно сильно полагаться на защиту супрессора. Эти эле-
менты эффективны при достаточно малом времени воздействия высо-
ковольтного импульса. При длительном воздействии перегрузки лавин-
Рис, 19,5. Схема включения супрессоре:
а - схеме включения ойноногравленнсгс супрессоре,
б - схема включения двунаправленного супрессора
174
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
ный эффект приводит к тепловому пробою. Однако, даже при длитель-
ном воздействии перегрузки, что приводит к короткому замыканию
в супрессоре, предохранитель обрывается и защищает всю схему от
воздействия высокого напряжения (рис. 19,5).
Фотодиод
У таких элементов кристалл открыт для света. Свет, попадая на
кристалл, вызывает в структуре полупроводника процессы, которые
позволяют использовать элемент в качестве датчика освещенности.
Графическое обозначение фотодиода представлено на рис. 19.3.
Фотодиод может работать в двух режимах. При включении фото-
диода без дополнительного питания под воздействием света генериру-
ется напряжение, которое возрастает с ростом освещенности. Далее это
напряжение усиливается, и результат может быть использован в преде-
лах вашей фантазии (рис. 19.6, а).
Рис. 19 6. Схема включения фотодиода
л - включение фотодиода в прямой полярности:
б - включение Фотодиода в обратной полярности
Другой вариант использования фотодиода на рис. 19.6, б. Здесь
фотодиод включен в обратной полярности и последовательно с резисто
ров подключен к источнику питания. При увеличении освещенности уве-
личивается обратный ток фотодиода В результате увеличивается напря-
жение на резисторе. Можно поменять местами резистор и фотодиод.
Тогда при увеличении освещенности, напряжение на фотодиоде будет
уменьшаться. Таким образом, получим обратную зависимость напряже-
ния с датчика от освещенности. Далее опять же включайте фантазию.
Глава 19.Дисды
175
Светодиод
Рис. 19.7. Схема включения
светодиода
Графическое обозначение светодиода представлено на рис. 19.3.
Как следует из названия, этот диод излучает свет под воздействием
напряжения, приложенного в прямом направлении. Другими словами,
открытый светодиод излучает свет. Как у любого диода, в открытом свр-
тодиоде наблюдается напряжение насыщения. Это напряжение варьи-
рует в диапазоне 1,5...2,5 В. То есть для открытия светодиода нужно
преодолеть это барьерное напряжение.
При этом мало подать на светодиод
напряжение больше барьерного (напряже-
ния открывания), нужно еще позаботиться
о том, чтобы ток светодиода не превышал
максимально допустимого прямого тока
(справочник в помощь). Для этого последо-
вательно со светодиодом включается рези-
стор, на котором должно падать все лишнее
напряжение (рис. 19.7).
Диапазон излучения светодиодов охватывает весь оптический
диапазон, включая инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны.
Широкое применение получили и светодиоды лазерные.
Динистор
Это такой интересный диодик (рис. 19.3)».. На рис. 19.8 видим струк-
турную схему, эквивалентную схему на транзисторах и графическое изо-
бражение.
Видим на структурной схеме две пары чередующихся р-
и и-полупроводников, которые образуют три р-п-перехода. Такую
структуру можно представить, как два транзистора, включенных по
схеме, что рядом изображены. Транзистор нам пока мало знаком,
но потом все поймем. Пока нам нужно усвоить интересные свойства
динистора.
Посмотрим на рис. 19.9. С изображением ВАХ динистора.
Увеличение напряжения до значения Пвкл (напряжение включения)
сопровождается током утечки, которое можно считать запертым состоя-
нием. При напряжении включения, которому соответствует ток включе-
ния, ток через динистор резко возрастает. Но мы видим сдвинутую вправо
вертикальную ветвь характеристики. Это значит, если после включения
пь
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
р
N
р
N
Рис. 19.8. Цинистор-
а - структурная схема;
6 - эквивалентная схема на транзисторах;
в - графическое обозначение
Рис 19 9 Вольтамперная
характеристика динистора
динистора уменьшать напряжение, ток не уменьшается, и динистор не
закроется до тех пор, пока напряжение не достигнет значения 1Ц (напря-
жение удержания), которому соответствует 1уд (ток удержания)
ПРИМЕЧАНИЕ.
Это значит, что для включения прибора нужно напря-
жение гораздо больше, чем 0,5 В. Но для выключения на-
пряжение нужно уменьшить до напряжения удержания
Для примера, если напряжение включения равно 50 В, то
напряжение удержания - 5 В.
На обратной характеристике, как и у обычного диода, наблюдаем
максимально допустимое обратное напряжение (U0BP).
На практике очень часто будут
встречаться динисторы неполяр-
ные, состоящие из двух встречно-
параллельно включенных динисто-
ров одиночных. На рис. 19.10 пред-
Рис. 19.11. Варианты условных
графических обозначений (а) и схема
проверки динистора (б)
Рис.19 10. Вольтамперная
характеристика симметричного
динистора
Глава 19. Диоды
177
ставлена вольтамперная характеристика симметричного динистора
(Диак — по европейской интерпретации).
Варианты условных графических обозначений на рис. 19.11, а.
На рис. 19.11, б — схема стенда для проверки работоспособности. Эту
схему можно применить для проверки и одностороннего динистора.
Разумеется, учитывая полярность включения.
Тиристор
Тиристор — это по сути управляемый динистор. По своей струк-
туре и характеристикам он похож на динистор. но есть третий вывод —
управляющий. Таким образом, у тиристора три вывода: анод, катод
и управляющий электрод (Gate — по-английски).
На рис. 19.3 приведены графические обозначения двух видов
тиристоров. Ведь по управлению имеется две разновидности тири-
сторов. Управляющий электрод привязан или к аноду, или к катоду.
Первый случай — управление по аноду. То есть включение тиристора
управляется током, который течет от анода к управляющему элек-
троду. Второй случай — управление по катоду. То есть, включение
тиристора управляется током, который течет от управляющего элек-
трода к катоду.
На рис. 19.12 видим вольтамперную характеристику тиристора,
который с небольшими поправками повторяет ВАХ динистора.
Здесь мы видим, что при напряжении на УЭ = 0 тиристор рабо-
тает так же, как и динистор. Увеличивая напряжение на УЭ, мы можем
открывать тиристор на любом участке ВАХ вплоть до момента напря-
жения удержания.
При использовании тиристора нужно учитывать, что для закры-
вания тиристора недостаточно только убрать напряжение с УЭ. Нужно
еще снизить напряжение между анодом и катодом до напряжения удер-
Рис. 19.12. Вольтамперная характеристике тиристора
178
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
жания. Чтобы избежать такого явления можно использоват ь тиристор,
напряжение удержания которого равно или больше того напряжения,
которое вы будете коммутировать этим тиристором. Тогда при выклю-
чении напряжения на УЭ, тиристор не может удерживаться в открытом
состоянии.
Симистор
Снова знакомый прием. Теперь соединили встречно-параллельно
два тиристора. Назвали эту комбинацию симистором (симметрич-
ный тиристор). Графическое обозначение симистора представлено на
рис. 19.3.
Симистор работает так же, как и тиристор, но может коммутиро-
вать также и переменный ток. ВАХ симистора похожа на ВАХ симме-
тричного динистора с поправками на каждой половине характеристики
в соответствии с ВАХ тиристора, Другими словами, ВАХ тиристора
нужно отразить и на обратную сторону. Есть одно важное замечание.
При использовании симистора на переменном токе не нужно думать
о проблемах с выключением. Их нет. Переменное напряжение само
каждый полупериод проходит через нулевое значение. Выключение
обеспечено самой природой переменного напряжения.
Туннельный
диод
Графическое обозначение туннельного диода показано на рис. 19.3.
Этот элемент предназначен для применения в ВЧ и СВЧ диапазонах
генератора импульсов. Вольтамперкая характеристика туннельного
диода представлена на рис. 19.13.
Рис. 19.13, Больтамперная
характеристика туннельного диода
На графике видим участок
между точками U1 и U2, на кото-
ром при увеличении напряжения
ток уменьшается. Этот участок на
характеристике называют обла-
стью с отрицательным сопро-
тивлением.
Эта область характери-
стики обусловлена туннельным
эффектом.
Глава 19. Диоды
179
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Туннельный эффект - это явление, при котором
электроны, участвующие в диффузных процессах
р-п-перехода, преодолевают потенциальный барьер пе-
рехода, не обладая достаточной энергией.
Рис. 19.14. Схема для проверки
туннельного диода
Это становится возможным благодаря вмешательству квантовых
механизмов. В свою очередь, такие явления стали возможны благодаря
тому, что в туннельном диоде легирование полупроводниковых слоеь
проведено в большей степени, чем у обычных диод с в.
Диапазоны рабочих напряжений и токов находятся в области мил-
ливольт и миллиампер. Проверить исправность такого прибора обыч-
ным мультиметром не получится. Прибор будет показывать короткое
замыкание в оба направления. Для про-
верки туннельного диода нужно будет
собрать немудреную схему (рис. 19.14).
Постепенно уменьшая сопротивле-
ние потенциометра, на миллиамперме-
тре должно наблюдаться сначала увели-
чение напряжения до максимума, затем
уменьшение до минимума и вновь
подъем. Но не следует увеличивать ток
выше первого максимума.
Магнитодиод
У обычного диода толщина р-п-перехода очень мала, и действие
сторонних магнитных полей незначительно. Если говорить упрощенно,
то магнитодиод можно себе представить, как обычный диод, в кото-
ром р- и n-области разнесены, а диффузная зона перехода развернута.
Таким образом, получаем диод с широким и тонким р-п-переходом.
Этот переход называют еще i-слоем (рис. 19.15).
Рис. 19.15. Структура нагнитодиода
180
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таким образом, получаем диод со структурой p-i-n. Сопротивление
этого слоя достаточно большое и оно чувствительно к действию маг-
нитного поля. С увеличением магнитного потока сопротивление диода
увеличивается, и это позволяет использовать эти диоды в качестве дат-
чиков магнитного поля.
Маркировка
диодов
Начнем с действующей сегодня отечественной маркировки. Как
правило, маркировка любого диода состоит из 5-ти или 6-ти элементов.
На рис. 19.16. показана общая схема маркировки диодов на примере
диода КД213А. Рассмотрим отдельно по элементам.
КД213А
Т "I----отличие в параметрах
I-------номпр разработки
------------подкласс прибора
------------тип диода
------------тил полупроводника
Рис. 19.16. Пример маркировки ОиоОи
Первый элемент — цифра или булева, которая указывает на мате-
риал полупроводника: 1 или Г — германий, 2 или К — кремний, 3 или
А — арсенид-галлий, 4 или И — соединения индия.
Второй элемент — тип прибора. Здесь могут быть следующие
буквы. Д — диод, Ц — выпрямительные столбы и блоки, Н — динисторы;
У — тиристоры и симисторы; В — варикапы, И — туннельные диоды, А —
СВЧ диоды, С — стабилитроны, Г — генераторы шума. Л — излучаюшие
диоды, О — оптопары.
Третий элемент — цифра, которая имеет разное значение для раз-
ных типов диода. Рассмотрим для всех типов.
Для диодов (Д'): 1 — выпрямительные диоды с прямым током
< 0,3 А; 2 — выпрямительные диоды с прямым током 0,3...10 А; 4 —
импульсные диоды с временем восстановления > 500 нс; 5 — импульс-
ные диоды с временем восстановления 150...500 нс; 6 — импульсные
диоды с временем восстановления 30...150 нс; 7 — импульсные диоды
с временем восстановления 5. .30 нс; 5 — импульсные диоды со време-
нем восстановления 1...5 нс; 9 — импульсные диоды с эффективным
временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.
Для столбов и блоков (Ц): 1 — столбы с током меньше 0,3 А; 2 —
столбы с током 0,3... 10 А: 3 — блоки с током меньше 0,3 А: 4 — блоки
стоком 0,3... 10 А.
Глава 19. Диоды
181
Для варикапов (В): 1 — подстроечные; 2 — умножительные.
Для туннельных диодов 1И): 1 — усилительные; 2 — генератор-
ные; 3 — переключающие; 4 — обращенные.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Это неполный перечень расшифровок маркировки
В остальных случаях все следующие элементы указыва-
ют на частотные и мощностные параметры прибора.
При необходимости, в любом случае, нужно будет обра-
щаться к справочникам.
До 1982 года применялся другой стандарт маркировки. Пример —
Д226А. Здесь Д — диод. Дальнейшие элементы — разновидность:
1...100 — точечные германиевые; 101...200 — точечные кремниевые;
201...300 — плоскостные кремниевые; 301...400 — плоскостные герма-
ниевые; 401.. 500 — смесительные СВЧ; 501...600 — умножительные;
601...700 — видеодетекторы; 701...749 — параметрические германие-
вые; 750...800 — параметрические кремниевые; 801...900 — стабили-
троны.
С цветовой маркировкой еще сложнее. Цветными кольцами, точ-
ками, цветом торца, цветом корпуса, расположение на аноде или катоде
производители маркируют по-своему. Иногда одна и та же маркировка
указывает на разные марки.
По ссылке найдете пример цветовой маркировки отечественных
диодов.
С зарубежной маркировкой все еще сложнее. Каждая фирма может
устанавливать свои стандарты. Но есть три стандарта, которые больше
других применяются и на них можно ориентироваться.
Первая — американская JEDEC
(рис. 19.17). Первые два элемента в названии
1N, далее серийный номер и модификация.
Вторая — европейская Pro-Electron
(рис. 19.18). Здесь первые два элемента —
буквы указывают на материал и тип диода.
Серийный номер имеет вид цифры от 100 до
999. Для промышленного применения добавля-
ется литер (Z10...A99).
Третий — японский JIS (рис. 19.19).
Вначале указывается тип, затем S — обозначе-
ние полупроводника, затем подтип, серийный
номер и буква модификации (одна или две).
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на цветовую
маркировку диодов
182
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Ц ЦТ полосы (точки) Элемент
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Золотистый
Серебристый
Черный 0 0 0 0 -
Коричневый 1 1 1 1 А
Красный 2 2 2 2 В
Оранжевый 3 3 3 3 С
Желтый 4 4 4 4 D
Зеленый 5 5 5 5 Е
Голубой 6 6 6 6 F
Фиолетовый 7 7 7 7 G
Серый 8 8 8 8 Н
Ьелый 9 9 9 9 1
1
IIII1 *
1N1572C
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на цветовую
маркировку диодов
Рис. 19.17. Цветовая маркировка JEDEC
Цвет полосы (точки) Элемент
1-й 2-й 3-й 4-й
Золотистый
Серебристый
Черный АА X 0
Коричневый 1 1
Красный ВА S 2 2
Оранжевый 3 3
Желтый т 4 4
Зеленый V 5 5
Голубой W 6 6
Фиолетовый 7 7
Серый У 8 8
Белый Z 9 9
Дв ВАТ85
Рис. 19.18. Цветовая маркировка Pro-Electron
Глава 19, Диоды
183
Цвет полосы (точки) Номинал, В
1-й элемент 2-й элемент
Коричневый 1 1
Красный 2 2
Оранжевый 3 3
Желтый 4 4
Зеленый 5 5
Голубой 6 6
Фиолетовый 7 7
Серый S 8
Белый 9 9
———| 4 7 6 Примечание. Второй двойной элемент указы веет -.а запетую между цифрами.
Рис. 19.19. Цветовая маркировка JIS
Для компонентов планарного монтажа (SMD), на первый взгляд, все
проще. Есть кодовая маркировка на корпусе из двух-трех элементов,
знаешь тип корпуса и по таблицам, на сайтах в интернете можно узнать
тип и марку. Но и тут нужно быть внимательным. Может оказаться, под
одним и тем же кодом скрываются разные элементы. И все потому, что
производители не koi >рдинируют друг с другом маркирование выпуска
емых изделий.
Применение
диодов
Подошли к самому интересному. Как применять в схемах уже
знакомые нам диоды? Достаточно детально мы разобрались с раз-
ными видами выпрямления переменного тока в блоках питания. Тем
не менее, в блок питания можно вставить некоторые новые диоды.
Пройдемся по табл. 19.1.
184
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
Применение диобоз Таблица 19.1
Схема Описание схемы
Рис. 19.20, а Про диодный мост много сказано пропустим. На входе, гараглепьне первичной обмоие трансформатора, включен супрессор Этстэлемен! подбирается тэк чтобы при критическом лрезышении напряжения тэк через супрессор резко увеличивается, что приводит к выходу из строя предохранителя Питание прервано схема защищена. Это не все Есть еще два Диода в стой схеме, светодиод и фотодиод Светодиод можно использовать как индикатор наличия выходного напряжения. Но если напротив него расположить фотодиод получим систему, которая не будучи электрически связанной, управляется посредством оптической связи В нашем случае фотодиод включен в прямом направлении, и микросхема будет усиливало напряжение, сгенерированное фотодиодом Еще На нашей схеме писание свегодиэда и фотодиода показано от одного источника, но ничто не мешав1 развеем питание на разные источники
Рис, 19.20, б Показаны три источника напряжения, которые работаю1 на один светодиод В цепи каждого источника последовательно включен диод При появлении напряжения на каком-либо источнике, или на всех сразу, светодиод включается.Диоды здесь нужны для того, чтобы напряжение с активного источника не попало в выходной каскад неактивного источника В случае, когда какэй-либо источник неактивен, а другой активен, на аноде неактивного источника присутствует низкий уровень напряжения, а на катоде - высокий.Диод заперт обратным напряжением Это схема диодных ключей от встречного напряжения
Рис. 19.20,в Видим встречно-параллепонэе включение двух диодов на входе перациинного усилителя Забегая вперед, максимальнее наг.ряжение на входе усилителей обычно не должно превышать пары сотен милливольт. Итак, ьа первый взгляд, один диод шунтирует положительную полуволну сигнала другой диод - другую. Бессмыслица. Зачем шунтировать, если нужно усилить? Но давайте вспомним что открывается диод толы о при превышении не пряжения открывания р-пперехода То есть напряжение меньше, чем 0 5 0,7 В не может сткрытьдиод А амплитуда сигнала на входе операционного усилителя обычно в пределах десятков а то и единиц милливольт Сигналу ничего не грозит. Но если по какой-либо аварийной причине напряжение на входе получигскачок напряжения, диоды этот опасный импульс «.просадят до напряжения открытого состояния Микросхема защищена
Рис. 19 20, г На вход некоторого модуля поступает сигнал с входе На линии входного сит нала включены два диода Один подключен к входу анодом а на катод подано положительное напряжение.Другой диод годкпючен катодом к входу, а к аноду подключено о1рицатепы1ое напряжение В случае, когда амплитуда сигнала на входе находится в пределах + U...-U, ничего с диодами не происходит Они закрыты, и сигнал поступает на модуль в номинальном режиме Если же амплитуда сигнала преодолеет положительный или отрицательный пределы, которые приложены к соответствующим диодам,то один из диодов открывается, и сигнал не может превысить опорное напряжение, приложенное к диоду Таким образом, мы защищаем наш модуль от воздействия высоких напряжений
Рис. 19 20, d На этой схеме диммео - устройство "лавного регулирования мощности лампы накаливания Здесь нашли применение два предстэвитепт диодного семейства - динистор 'диак) и симистор (триак) Начнем с конца. Симистор должен открываться и закрываться, чтобы управлять лампой. Открывает симистор напряжение на управляющем электроде.Теперь посмотрим, откуда берется это напряжение. Натяжение у нас переменное, поэте му есть г давно повышающее напряжение, которое через R4, RV1 заряжает С2 Время заряда будет зависеть от емкости конденсатора и суммарного сопрсгивпения цепи. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открывания динистора ток по цепи резк.гос-ров через динистор поступает на управляющий электрод и симистор открьвается Чем меньше сопротивление резисторов, гем больше напряжение на конденсаторе Чем дольше открьп симистор тем лампа горит
Рис. 19.20, е Еще один интересный диод - варикап. По сутч эго управляемый напря» ение! конденсатор. С потенциометра через резистор г-эдг-ется'-правляющее напряжение на варикап С4 и L2 - колебательный контур. СЗ - развязывающий. Емкость СЗ намного больше чем С4 и варикапа, поэтому ча параметоы резонансного контура СЗ не будет оказывать суще говенного влияния но его задача — не допустить постоянного напряжения на колебательный контур В противном случае, постоянное напряжение будет шут тировано эчень малым активным сопротивлением катушки индуктивности. Е итоге имеем ситуацию, где изменяющееся под действие" пс странного напряжения емкость перехода варикапа, влияет ча емкость колебательно го контура, изменяя его. резонансную частоту
Глава 19. Диоды
185
Рис. 19.20. Применение диодов
186
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица 19.1 (окончание)
Схема Описание схемы
Рис. 19.20, ж Имезм транзистор, нагруженный колебательным контуром с настраиваемым сердечником. У нас высокочастотный си-нал, который через диод поступает на усилитель, нагруженный динамиком. А это значит, что посте диода имеем звуковой сигнал. Го логике вырисовывае’ся така; картина На колебательном контуре выделяется определенная высокая частота, модулированная звуком. Диод пропускает только положительную полуволну. Таким способом высокоча1тотная составляющая отсеивается, остается то-ько огибающая - низкочастотная модулирующая частота - звук.Далее он усиливается и выделяется на динамике В этой схеме диод выступает в роли де-ектора амплитудно-модулированного сигнала
Рис. 19.20 з На схеме туннельный диод На вход воздействует плавно меняющееся напряжение. После резистора напряжение ка туннельном диоде поднимается до напряжения открывания, что о'-ень незначительно, и остается на этом уровне до участка отрицательного сопротивления. Ча этом участке происходит резкое увеличение сопротивления диода, что приводит к возникновению очень короткого импульса Таким способом можно использовать диод как генератор коротких импульсов
ПРИМЕЧАНИЕ.
По диодам столько схем. И это далеко не полный список.
Постепенно будете узнавать мир диодов, и не только,
с самой неожиданной стороны. Есть место и для вашей
фантазии.
ONLINE ВИДЕО
Полупроводники. Как
работают транзисторы
и диоды. Самое понятное
объяснение!
Принцип работы
диода, как проверить
полупрсвсдникоеый диод
с помощью мультиметра
Как припаять диод.
Разновидности диодов
ГЛАВА 20
ТРАНЗИСТОР
БИПОЛЯРНЫЙ
О структурах
аристократа электроники
Транзистор биполярный — настоящий аристократ электроники.
Без него невозможна ни одна электронная схема, ни одна микросхема.
На рис. 20.1 показаны две разные структуры биполярных транзисторов
и их графическое обозначение на схемах.
Немного о процессах на примере и-р-п-структуры. Для структуры
р-п-р достаточно сменить полярность подключения. Нужно сказать, что
толщина базы намного меньше, чем коллектора и.эмиттера. С другой
стороны, коллектор обладает максимальной площадью поверхности, а
эмиттер имеет степень легирования много больше коллектора и, тем
более, базы.
Рис. 20.1. Структуры биполярного транзистора:
а - биполярный .транзистор структуры п-р-п
б - биполярный транзистор структуры р-п-р
188
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Между эмиттером и коллектором приложим напряжение так, чтобы
положительное напряжение было бы подключено к коллектору а отри-
цательное — к эмиттеру. Тока не будет, поскольку базовый слой явля-
ется барьером.
Если между базой и эмиттером приложить небольшое напряже
ние, способное преодолеть барьер р-п-перехода, то потечет небольшой
ток между базой и эмиттером. Электроны из эмиттера заполняют базу
и, с эмиттера устремляются к коллектору, где присутствует большое
положительное напряжение. В итоге мы получили большой ток между
коллектором и эмиттером при помощи очень маленького тока между
базой и эмиттером.
ПРИМЕЧАНИЕ.
На графическом изображении транзисторов указаны на-
правления токов коллектора и базы для обоих видов. Как
видим, направление стрелки в обозначении транзистора
указывает на направление течения тока. Этим можно
ориентироваться и при анализе всей схемы в целом.
Не будем задерживаться на внутренних процессах. Во-нервых, это
отдельная и очень большая тема для изучения, Во-вторых, нам важен
результат глубинных процессов и способы его управления, а не сам
процесс. Но вы можете углублять знания самостоятельно, зная в каком
направлении искать информацию. Едем дальше.
Схемы включения
биполярных транзисторов
На рис. 20.2 в упрошенном виде показаны три способа включения
транзисторов:
♦ схема с общим эмиттером (ОЭ);
♦ схема с общей базой (ОБ);
♦ схема с общим коллектором (ОК).
Общим называют тот вывод транзистора, который используется
и на входе, и на выходе То есть этот вывод является общим и для входа,
и для выхода. Если в схемах с ОЭ и ОБ все понятие с общим выводом,
то схема с ОК вызывает сомнения. Не совсем понятно, каким образом
коллектор оказался общим?
Входной сигнал подается между эмиттером и корпусом. Выходной
сигнал снимается с резистора или между эмиттером и корпусом. Общий
Глава 20. Транзистор биполярный
189
Рис. 20.2 Схемы включения транзисторов.
а - схема с общим эмиттером 'ОЭ); б - схема с с бщей базой /ОБ);
в - схема с общим коллектором (ОК)
корпус, но он не является выводом транзистора. Если теперь предста-
вить, что корпус через источник питания связан с коллектором, а сопро-
тивление источника питания в идеале равно нулю, то можно сказать,
что коллектор является общим для входного и выходного сигналов.
Вольтамперная
характеристика транзистора
Подошли к первому, но не последнему знакомству с вольтампер-
ной характеристикой транзистора (ВАХ). Она состоит из двух характе-
ристик (рис. 20.3). Первая - входная ВАХ. Здесь наблюдаем знакомую
нам характеристику диода. Так и есть. Ведь имеем дело с переходом
база-эмиттер, который не что иное, как обычный р-п-переход. На гра-
Рис. 20.3. Входная (а) и выходная (б) ВАХ транзистора
190
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
фике зафиксируем несколько точек, которым соответствуют свои токи
базы и напряжения между базой и эмиттером. Они нам пригодятся
при построении графика зависимости между напряжением коллектор-
эмиттер и током коллектора. То есть для построения выходной ВАХ.
При построении входной характеристики коллектор оставался свобод-
ным. При построении выходной характеристики мы не можем не учиты-
вать влияние базы, поскольку коллекторный ток зависит от тока базы.
Сначала устанавливаем нулевое напряжение на базе. Далее, не
меняя состояние базы, меняем напряжение между коллектором и эмит-
тером. Для каждого значения напряжения база-эмиттер фиксируем
значение тока коллектора. Таким образом, получаем первый график
выходной характеристики для тока базы 10.
Меняем ток базы и снимаем новую характеристику для I,. Таким же
образом поступаем для всех значений тока базы, которые уже есть на вход-
ной характеристике. Получаем семейства графиков, которое в совокуп-
ности и яв.1яется выходной вольтамперной характеристикой транзистора.
Вся область выше графиков является зоной насыщения. Здесь
для транзистора аварийная зона, чреватая перегревом. Область ниже
графиков — зона отсечки. Здесь транзистор не работает. Он просто
выключен. В области, ограниченной минимальным и максимальным
графиком, транзистор благополучно работает, усиливает, переключает.
Это активная область работы транзистора.
Мы рассмотрели взаимозависимость некоторых параметров тран-
зистора в статическом режиме. Меняли один параметр и фиксировали
отклик другого параметра, Теперь нужно выяснить, как будут меняться
параметры транзистора при воздействии реального сигнала. Но есть
вопрос, мешающий нам действовать последовательно.
Для анализа воздействия сигнала нужно внести в характеристику
понятие нагрузочной прямой, которая привязана к нагрузочному
резистору. Но мы пока не знакомы со схемой, где есть этот резистор.
Поэтому сейчас оторвемся от характеристики, хотя без анализа харак-
теристики могут оказаться непонятными правила построения схемы.
Будем двигаться вперед, но иногда оглядываться. В связи с этим рас-
смотрим схему транзисторного усилителя пс схеме с общим эмиттером.
Усилитель
по схеме с ОЭ
Схемы рассмотрим на рис. 20.4. Видим транзистор, в обвязке
которого три резистора и два конденсатора (рис. 20.4, а). С транзисто-
ром все понятно, это усилительный элемент, для корректной работы
Глава 20. Транзистор биполярный
191
которого собрана вся схема вокруг. Резистор RHAr — нагрузочный. То
есть этот резистор является нагрузкой для транзистора. Задача этого
резистора — ограничение максимального тока коллектора. Цепь кол-
лектор -эмитсер транзистора можно рассматривать как переменный
резистор. Вместе с нагрузочным резистором (R^) транзистор образует
делитель напряжения. При разной степени открытости транзистора
на переходе коллекгор-э.миттер будет выделяться некоторое напря-
жение в зависимости от величины тока коллектора. Часть напряжения
будет «просаживаться') на нагрузочном резисторе.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В сумме эти два напряжения равны напряжению источ-
ника питания, приложенного между нагрузочным рези
старом и общей точкой схемы.
Резисторы КдЬЛ1 и Ид£Л2 образуют делитель напряжения, кото-
рый определяют напряжение на переходе база-эмиттер. Изменяя это
напряжение, мы можем открывать транзистор в той степени, в которой
нам надо. Напряжение, установленное на базе транзистора с помощью
такого делителя, называют рабочей точкой транзистора или напря-
жением смещения. О нем мы еще поговорим. Рабочую точку можно
выбрать и другим способом. Любому напряжению на входной характе-
ристике транзистора соответствует свой базовый ток. Мы можем управ-
лять непосредственно базовым током.
Схема, представленная на рис. 20.4, б еще проще. Здесь с помощью
резистора RB устанавливается необходимый ток базы. Опять же полу-
чаем требуемое смещение на базе или, друтими словами, рабочая точка.
Рис. 20.4. Схемы усилителей с общим эмиттером:
а - организация режима транзистора белителем напряжения;
б - организация режима транзистора токоограничительным резистором
192
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Конденсаторы Cl, С2 и СЗ, С4 — развязывающие. Нужны для того,
чтобы постоянные составляющие напряжений данного каскада не
изменялось под влиянием предыдущего или последующего каскадов.
На обеих схемах показаны входной и выходной сигналы. Кроме
того, что выходной сигнал имеет большую амплитуду, эти сигналы еще
и смещенные по фазе. Другими словами — инвертированы.
При подъеме амплитуды входного сигнала, у выходного сигнала
происходит снижение амплитуды в зоне отрицательных напряжений.
Это происходит потому, что при увеличении амплитуды на входе, уси
ливается ток базы. В результате транзистор больше открывается, ток
коллектора увеличивается, а напряжение коллектор-эмиттер умень-
шается. И, наоборот, при уменьшении напряжения на входе, транзи-
стор закрывается, увеличивая сопротивление коллектор-эмиттер. Это
приводит к увеличению напряжения на коллекторе. Благодаря такому
«переворачиванию» сигнала, схему с общим эмиттером называют еще
и фазовым инвертером.
Теперь знаем устройство усилителя и назначение элементов.
Пришло время разобраться подробнее в самом процессе усиления.
Принципы усиления
на характеристиках транзистора
На рис 20.5 видим уже знакомые нам входную и выходную харак-
теристики, но к характеристикам привязаны изображения сигналов
с соответствующими параметрами. Пойдем по порядку.
На входной характеристике видим воздействие входного сигнала.
Под шкалой база-эмиттерного напряжения показан исходный входной
сигнал.
ПРИМЕЧАНИЕ
Обратите внимание, что сигнал приложен не е начале
координат, не в начале самой характеристики.
В этих точках были бы минимальные начальные токи, но теря-
лась бы часть сигнала. Как видно, напряжение сигнала, приложенное
к характеристике, при проецировании на ось тока базы, дает понима-
ние взаимосвязи.
Кривая входной характеристики нелинейна и имеет сильные изме-
нения радиуса кривизны. Поэтому нужно выбирать такое место на
Глава 20. Транзистор биполярный
193
Рис. 20.$ графическое представление процесса усиления:
о - яхобнпя волетамперная характеристика,
б выходная волыпамперная характеристика
графике, чтобы проекция токовой кривой была максимально близка
по форме к исходной кривой напряжения. В то же время нужно поду-
мать и о том, чтобы рабочая точка была хак можно меньше. Это связано
с тем, что в рабочей точке, даже в отсутствии сигнала, протекает посто-
янный ток как в базовой, так и в коллекторной цепи. Этот ток приво-
дит к нагреву транзистора и, соответственно, к ухудшению шумовых
характеристик.
В нашем стучае ибэ — нулевая составляющая напряжения сигнала
и соответствующая ей нулевая линия входного тока сигнала. Нулевая
линия определяет на оси напряжения рабочее напряжение или напря-
жение смещения. На ось базового тока проецируется рабочий ток или
ток смещения базы. Эта точка — рабочая точка. Если вернемся к схеме,
то вспомним, как устанавливается рабочая точка. Спроецировав на
характеристику весь сигнал, будем иметь понимание, как меняется ток
базы. Все эти параметры указаны на характеристике. Теперь можно
переходить к выходным параметрам. В первую очередь, отмечаем на
выходной характеристике ток коллектора, соответствующий рабочему
току базы (UK, ра^ I аб). Отмечаем также токи коллектора при макси-
мальном и минимальном токах базы (1, I,. ). Следующий шаг —
194
РлД/ОЛЮБИтЕЛЬСгВС от азов до создания практических устройств
построение нагрузочной прямой. Нагрузочную прямую строим по
двум точкам. Точка на оси напряжения — состояние закрытого тран-
зистора. В этом состоянии на коллекторе выделяется все напряжение
источника питания. Это первая точка нагрузочной прямой. Для вто-
рой точки переводим транзистор в полностью открытое состояние.
Напряжение окажется нулевым, а ток максимальным. Значение вели-
чины тока вычислим по закону Ома:
I = Е / R
Через точки Епит и 1пТк проводим прямую, которая и есть нагру-
зочная прямая или линия нагрузки. Нагрузочная линия отражает
падение напряжения на резисторе в цепи коллектора. Отмечаем точку
пересечения нагрузочной прямой с графиком, который соответствует
рабочей точке. Она является выходной рабочей точкой транзистора. То
есть постоянный рабочий ток, протекающий по переходу база-эмиттер,
вызывает постоянный ток коллектора. На пересечении графиков, соот-
ветствующих минимальному и максимальному базовым токам, с нагру
зочной прямой находим минимальное и максимальное напряжение
и ток. По ним можем построить график выходного сигнала. Теперь мы
можем сравнить входной и выходной сигналы. Как видим выходной
сигнал в разы больше входного как по току, так и по напряжению.
К'параметры
биполярного транзистора
В теории транзисторов есть такой подход к изучению, как теория
четырехполюсника. То есть транзистор представляется как некий
четырехполюсник — черный яшик с двумя входными и двумя выход-
ными выводами. На входных выводах имеем входное напряжение
и входной ток. На выходных выводах имеем выходной ток и выходное
напряжение. Оперируя этими параметрами при разных схемах включе-
ния, можно получить различные параметры, определяющие взаимную
связь всех исходных параметров.
Не будем углубляться в теорию, но конечный результат знать надо.
Начнем.
Входное сопротивление
Выходная проводимость. Соответственно, выходное сопротивление
есть обратная величина.
1^22 — ^2 /^2-
Коэффициент обратной связи
^12 = ^1 /U2.
Глава 20. Транзистор биполярный
195
Коэффициент передачи тока
^21 ~ Ь
Последний параметр имеет большое значение в практическом при-
менении. Он определяет коэффициент усиления, который можно полу-
чить, используя этот транзистор в схеме. В справочниках всегда отмеча-
ется этот параметр как h213 — коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.
В зарубежной литературе — hFE.
Классы усиления
транзистора
Режим «А», Режим работы транзистора в качестве усилителя зави-
сит от рабочей точки. Мы достаточно подробно рассмотрели работу
транзистора в режиме усиления. В гаком режиме сигнал усиливается во
всем диапазоне амплитуд, не выходя из активной зоны характеристики.
Этот режим работы называется режимом «А» (рис. 20.5). Достоинство
такого режима — малые нелинейные искажения. Недостаток — высо-
кое энергопотребление в отсутствии сигнала, в режиме покоя.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Поскольку рабочая точка определяет постоянный ток
покоя, который обеспечивает необходимые параметры
усиления, но требует в жертву ток покоя.
Режим «В». В режиме класса «В» (рис. 20.6) рабочая точка нахо-
дится в самом начале входной характеристики. То есть на уровне
преодоления барьерного напряжения р-л-перехода. Таким образом,
мы получаем усиление только положительного полупериода сигнала.
Отрицательный полупериод оказывается в зоне отсечки.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Преимущество такой схемы в том, что в состоянии
покоя транзистор закрыт и не греется. Такой режим
целесообразно использовать в выходных каскадах, где
нужны большие токи и нагрев транзистора является
большой проблемой.
А для то^о, чтобы не терять половину сигнала используется двух-
тактная схема. Один из многочисленных вариантов двухтактной
196
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
। С макс
Рис. 20.6. Режим «В» транзисторного усилителя
а - входная ВАХ в режиме «Вх; 5 - выходная ВАХ в режиме *В»;
в - схема двухтактного усиления
схемы приведен под характеристикой (рис. 20.6). Здесь резисторы R1
и R2 создают небольшое смещение, определяет рабочую точку на базах
транзисторов. Во время положительной полуволны на входе входного
трансформатора, на одном из транзисторов будет положительный
сигнал, на другом — отрицательный. Транзистор открывается только
положительным сигналом. Усиливать будет только один транзистор.
Отрицательная полуволна на входе перевернет сигналы на базах тран-
зисторов. Теперь работает другой транзистор. На выходной обметке
второю трансформатора обе полуволны складываются в форму перво-
начального сигнала, но многократно усиленного.
Режим «С» отличается от режима «В» тем, отсутствует небольшое
смещение, которое создавалось в режиме «В» для преодоления барьера
база-эмиттерного перехода (рис. 20.7). Приведенную ранее схему двух-
тактного усилителя можно перевести в режим «С», удалив резисторы
Глава 20.Транзистор биполярный
197
Рис. 20.7. Режим <С» транзисторного усилителя:
а - вхооноя ВАХ в режиме «С», 6 - выходная ВАХ в режиме «С»: в - схема усилителя в режиме »С»
R1 и R2. На характеристиках мы видим, что при таком режиме работы
транзистора, теряется не только отрицательный полупериод, но и ниж-
няя часть положительной полуволны.
На рис. 20.7 под характеристикой приведен пример схемы в режиме
«С» для однотактного усиления. Такая схема используется там, где
незначительное изменение формы сигнала некритично и нужна только
положительная полуволна.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Схема такого усилителя ничем не отличается от схе-
мы для режима «С». Разница лишь в том, что амплитуда
входного сигнала подбирается такой, чтобы транзи-
стор был или закрыт, или полностью открыт.
Режим «Д» используется в ключевых и импульсных схемах, где
нужно переключение между максимальным и минимальным напряже-
ниями. Преимущество этого режима в том, что транзистор не греется
198
РАДИОЛЮБИТЕЛ ЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 20.8. Режим «Д» транзисторного усилители:
а - входная ВАХ в режиме «Д»; 6 - выходная В Ах в режиме «Д»
даже на больших токах, поскольку и при минимальном, и при макси-
мальном токе транзистор греется очень мало. В закрытом состоянии
транзистора ток через него не течет (рис. 20.8).
Понятно, что и греться не с чего. В максимально открытом состо-
янии падение напряжения на транзисторе очень мало, следовательно,
минимальна и рассеиваемая на транзисторе мощность. В средней части
характеристики на транзисторе падает достаточно большое напряже-
ние при немалых токах, и рассеиваемая мощность достаточно боль-
шая. Получаем ситуацию, когда при одинаковых максимальных токах
и напряжениях, в режиме «Д» требуется намного меньших размеров
радиатор, чем для других режимов.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Мы познакомились с основными режимами работы
транзисторного усилителя в схеме с общим эмитте-
ром (хотя, в двухтактной схеме транзисторы работа-
ют в схеме с общим коллектором). Используются и не-
котооые комбинации режимов.
Все это и многое другое будете познавать с практическим опытом.
Далее подробнее поговорим о других схемах включения транзистора.
Уже упоминали о них, но пришло время. Движемся дальше.
Глава 2С,Транзистор биполярный
199
Схема усилителя
с общим коллектором
Мы достаточно подробно успели рассмотреть работу транзистора
в схеме с общим эмиттером. Повторяться не будем. Упрощенные
схемы по всем видам включения были показаны на рис. 20.2. Теперь
рассмотрим реальные схемы (рис. 20.9).
Рис. 20.9 Схема усилителя с общим коллектором (а) и общей базой (б)
Схема с ОК отличается от схемы с ОЭ резистором в цепи эмиттера,
с которого и снимается выходное напряжение. Вроде бы ничего особен-
ного, Добавили в цепь эмиттера резистор. Ток коллектора тоже будет
течь через него. Ничего не мешает снять с него такой же сигнал, как
и с коллектора. Но, через резистор эмиттера протекает еще и ток базы.
При этом напря жение, выделяющееся на резисторе, смещает рабочую
точку транзистора.
Получается такая картина. Рабочая точка устанавливается как
напряжение между базой и эмиттером. Входной сигнал прикладывается
между базой и общим проводом схемы. Но между эмиттером т общим
проводом есть резистор, на котором при прохождении тока базы, выде-
ляется напряжение. То есть напряжение на базе мы установили посред-
ством резистивного делителя, и оно меняться не будет.
Напряжение на эмиттере при нулевом токе базы равно нулю. Чем
больше поднимается ток базы, тем больше напряжение на эмиттерном
резисторе, и, как следствие, уменьшается разница напряжения между
базой и эмиттером. И это приводит к уменьшению тока базы. Е итоге
ток базы установится с учетом резистора.
200
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Должен немного отступить от описания Такое действие
является, по сути, отрицательной обратной связью по
току. Так как при увеличении тока, увеличивается напря-
жение, под действием которого ток уменьшается, умень-
шая и напряжение. Такая отрицательная обратная связь
применяется специально, даже если усилитель включен
в схеме с общим эмиттером. Здесь его назначение -
термокомпенсация. При роботе транзистора происхо-
дит его нагрев, который приводит к увеличению токов
в транзисторе. Резистор с небольшим сопротивлением,
который не сильно влияет на параметры схемы, будет
уменьшать ток базы, а значить и коллектора, что приве-
дет к охлаждению и восстановлению параметров схемы.
Вернемся к нашей теме. Из всего сказанного можно сделать вывод,
что при наличии резистора в цепи эмиттера, расчет тока базы и напря-
жения на базе надо проводить с учетом этого резистора. С другой сто-
роны, величина сопротивления не может быть большой. В таком слу-
чае переход база-эмиттер просто закроется. Поэтому, для ограничения
тока коллектора эмиттерного резистора может оказаться недостаточно.
Придется использовать резистор и в коллекторной цепи. Этот резистор
может быть достаточно большого номинала, чтобы ограничить ток кол-
лектора. Конечно, при его расчете также нужно учитывать и эмиттер-
ный резистор.
Па схеме имеются два конденсатора. Назначение С1 — раздели-
тельный конденсатор межкаскадный. С2 — шунтирует резистор в цепи
эмиттера. Это значит, что резистор, который ограничивает постоян-
ный ток при наличии шунтирующего конденсатора, не будет влиять
на переменную составляющую сигнала. Сигнал будет усиливаться по
максимуму.
Подведем некоторые итоги по схеме с общим коллектором.
Сигнал снимается с эмиттера, где величина напряжения примерно оди-
накова с напряжением базы. Поэтому усиления по напряжению в этой
схеме не получим. В го же время, фазы входного сигнала и выходного
одинаковы. Эту схему еще называют эмиттерным повторителем. На
эмиттере повторяется и напряжение, и фаза входного сигнала. Усиление
происходит по току. В нагрузку' можно отдавать сигнал того же напря-
жения, что и на входе, нос большим током.
Входное сопротивление такой схемы большое. Это значит, что
можно усиливать сигнал со слаботочного источника. Выходное сопро-
Глава 20.Транзистор биполярный
201
тивление маленькое То есть нагрузка может иметь очень низкое сопро
тивление. Двухтактная схема усилителя пример такого применения.
На рис. 20.9, б видим схему усилителя с общей базой. Здесь ток
эмиттер-база задается смещением делителя R7, R8. Ситуация такая же,
как в схеме с ОК, только переход база-эмиттер перевернут. Ток эмит-
тера повторяется на выходе. Ограничивается ток коллектора резисто-
ром R6. То есть усиление по току не происходит. Усиливается сигнал
только по напряжению. Здесь, в противоположность схеме с ОК, низкое
входное сопротивление и высокое выходное. То есть источник сигнала
может быть низковольтным, но с большой нагрузочной способностью.
Другими словами, источник должен обеспечить большой ток при малом
напряжении. На выходе же напряжение высокое, а ток ограничен.
Низкоомную нагрузку сюда не подключишь.
ONLINE ВИДЕО
Биполярный транзистор,
Основные параметры,
схемы включения
Что такое биполярный
транзистоо.Део
принципа роботы
в электронных схемах
Как работает
биполярный транзистор
ГЛАВА 21
ТРАНЗИСТОРЫ
ПОЛЕВЫЕ
Принципиальное
отличие
Другая большая и значимая группа транзисторов имеет принципи-
альное отличие от биполярных транзисторов, что отражается в назва-
нии. Полевые, значит управляемые электрическим полем, а не током,
как это происходит у биполярных транзисторов. Здесь нет знакомого
нам р-и-перехода.
Вместо него появляется такое понятие, как проводящий канал.
Это сплошной слей однородного полупроводника. Но канал легируется
и, таким образом, может иметь проводимость как «и» типа, так и «р»
типа. В зависимости от типа канала меняется полярность включения.
Так же, как и у биполярных. Да и схемы включения те же. Но, благодаря
особым свойствам полевого транзистора, его использование позволяет
получить новые свойства и параметры всей схемы.
Полевой транзистор
с управляемым р-п-переходом (j F ЕТ)
Структура транзистора и графическое обозначение приведены на
рис. 21.1.
Начнем с выводов. У всех полевых транзисторов вывода называ'
ются:
♦ сток (drain) — аналог коллектора;
♦ исток (sorce) — аналог эмиттера;
♦ затвор (gate) — аналог базы.
Глава 21.Транзисторы полевые
203
Рис. 21.1. Структуре и графическое обозначение
полевого транзистора суправляемВ1м р-п-переходом:
а канал р-типс; 6 канал п-типа
На рис. 21.1 выводы обозначены как в русском, так и в английском
варианте.
По структуре видно, что между' истоком и стоком присутствует
канал из однотипного полупроводника. В одном случае, это канал
p-типа, в другом случае — канал n-типа. Исток является источником
эмиссии носителей заряда. Поэтому полярность питания к истоку
подключается в соответствии с типом канала. Для p-канала носители
заряда положительные, потому к истоку р-канального транзистора под-
ключается положительный полюс питания.
Соответственно, к стоку' подключается отрицательный полюс пита-
ния. Для л-канального транзистора полярность меняется. Исток отри-
цательный, сток положительный.
Встроенная в канал управляющая зона имеет тип проводимости
обратный типу проводимости канала. То есть для р-канального тран-
зистора управляющая зона — затвер имеет проводимость n-типа. Для
п- канального транзистора затвор p-типа. Этот вид полевых транзисто-
ров называют еще транзисторами со встроенным затвором.
На рис. 21.1 показаны также графические обозначения полевых тран-
зисторов с управляемым р-п-переходом или со встроенным затвором.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Направление стрелки исток-затвор показывает направ-
ление от положительной области к отрицательной.
Принцип работы посмотрим на рис. 21.2. Здесь показан и
р-и-перрход между затвором и каналом. При нулевом потенциале на
затворе (относительно истока) каналы для обоих типов транзисторов
204
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсв до создания практических устройств
Рис. 21.2. Принцип работы полееого транзистора с управляемым р-п-переходом
полностью открытые, между стоком и истоком течет максимальный
ток. Б таком случае управление должно сводиться к уменьшению тока.
Для этого к затвору прикладывается напряжение со знаком, одинако-
вым с полярностью канала. То есть для запирания n-канального тран-
зистора управляющее напряжение отрицательное. Для управления
р-канального транзистора используется положительное напряжение
на затворе.
Происходит запирание потому, что, прикладывая одноименное
напряжение, мы заставляем заряды отталкиваться, расширяя р-п-
переход, который постепенно перекрывает проводящий канал. При
некоторой величине напряжения ток через канал и вовсе перекрыва-
ется. Транзистор закрыт. Теперь понятно, почему управляющий вывод
полевого транзистора называют затвором. Управление током транзи-
стора происходит за счет запирания канала.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Вы, наверное, обратили внимание, что ничего не было
сказано о токе в управляющей цепи. Его просто нет.
Транзистор управляется электрическим полем Это ос-
новное свойство полевых транзисторов, которое дела-
ет их незаменимыми, и позволяет с их помощью созда-
вать устройства, которые на биполярных транзисто-
рах не могут обеспечить подобные параметры.
Таким образом, имеем очень большое входное сопротивление, что
дает возможность усиливать очень слабые сигналы. Но это же свойство
делает полевой транзистор уязвимым для статического электричества.
Простое прикосновение рук может вывести из строя эти транзисторы.
Поэтому при работе с полевыми транзисторами необходимо соблюдать
меры антистатической безопасности. Познакомимся с характеристи-
ками (рис. 21.3).
Глава 21. Транзисторы полевые
205
Рис. 21.3. ВАХ полевого транзистора с управляемым р-п-переходом
На выходной характеристике наблюдаем семейство характери-
стик, каждая из которых соответствует некоторому напряжению на
затворе. Как видим, в правой части характеристики ток стока доста-
точно сильно меняется в зависимости от напряжения сток исток.
Максимальное напряжение, при котором ток стока еще меняется, соот-
ветствует напряжению насыщения перехода сток-исток (П,.ина.). Вся зона
левее этого напряжения является рабочей зоной или зоной усиления.
Левее напряжения насыщения, вплоть до начала резкого подъема
(между точками б и в), — зона насыщения. Здесь изменение напря-
жения сток-исток никак не влияет на ток стока. Превышение режима
насыщения (правее точки в) зона пробоя, чем и вызвано резкое повы-
шение тока на концах характеристики.
Входная характеристика, она и не совсем входная, а переходная.
Здесь наблюдаем зависимость тока стока от напряжения затвор-исток.
Как видим, отрицательное напряжение постепенно запирает транзи-
стор, и при некотором значении ток стока становится нулевым. Это
напряжение, при котором канал сток-исток полностью закрыт, называ-
ется напряжением отсечки (UCHmx).
Усилительные свойства полевого транзистора определяется как
изменение тока стока (dlc) в зависимости от изменения напряжения
затвор-исток (dU3I1). Этот параметр называют крутизной и обозначают
буквой S.
1 dlc/dU^
Схемы включения полевых транзисторов аналогичны схемам вклю-
чения биполярных транзисторов. Мы достаточно о них говорили, поэ-
тому просто вспомним с учетом графических изображений (рис. 21.4).
206
°АДИОЛЮ5ИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устр :>йств
Рис. 21.4. Схемы включения полевых транзисторов
а - схема с общим истоком; б - схема с общим затвором; в - схема с общим стоком
Полевой транзистор с изолированным затвором
и встроенным каналом
Как следует из названия, затвор изолирован от канала. Затвор изо-
лируется от канала слоем оксида металла. Эти транзисторы называют
еще и МОП (металл оксид полупроводник) или МДП (металл -диэлек-
трик-полупроводник) транзистор. Посмотрим на рис. 21.5. Выводы
стока и истока образуются полупроводниковым участком той же поляр-
ности, что и канал. Разница только в том, что области выводов легиро-
ваны с избытком и могут служить источником дополнительных носи-
телей зарядов для канала. Кроме канала здесь есть еще и подложка. Она
имеет полярность противоположную каналу.
Рис. 21.5. Структура полевого транзистора
с изолированным затвором и встроенным каналом:
а - состояние канала при нулевом потенциале затвора; б - состояние канала при отрицательном
потенциале затвора; в - состояние канала при положительном потенциале затвора
Глава 21. Транзисторы полевые
207
При нулевом напряжении на затворе канал в нормальном состо-
янии и пропускает определенный ток. При напряжении на затворе
с полярностью канала, носители в канале отталкиваются от затвора,
сужая канал. В то же время, противоположные заряды подложки притя-
гиваются к затвору, сужая канал, со своей стороны. Таким образом, ток
сток исток уменьшается, и при определенном значении напряжения на
затворе становится нулевым. Канал в режиме обеднения. При напря-
жении на затворе с полярностью противоположной полярности канала,
канал расширяется. Кроме этого, происходит обогащение канала за счет
излишних зарядов из высоколегированных областей истока и стока.
Канал в режиме обогащения.
Оценим все это на характеристике (рис. 21.6).
Рис 21.6. ВАХ полевого транзистора
с изолированным затвором и встроенным каналом
На выходной характеристике видно, что есть, как и в предыдущем
случае, напряжение насыщения сток-исток (L’CHHac). Левее этого напря-
жения — рабочая зона. Правее, до резкого повышения тока на кон-
чике — зона насыщения. Всплеск на конце — зона пробоя.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В отличие от транзистора с управляемым переходам,
здесь можно управлять не только в сторону уменьше-
ния тока, но и в сторону увеличения.
При нулевом напряжении на затворе, транзистор находится в полу-
открытом состоянии. Положительное смещение затвора открывает
транзистор (режим обогащения;. Отрицательное напряжение на
затворе закрывает транзистор (режим обеднения).
208
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройст в
Q1
N - канат
VT3
Q2
Р - канал
VT4
б)
а)
Рис. 21.7. Условное
графическое обозначение
транзисторов
с озонированным затвором:
а - п-канапьный транзистор;
б - Р-панйЛоный транзистор
Графическое обозначение полевых транзи-
сторов с изолированным затвором показано на
рис. 21.7.
На рис. 21.7 видно,что в обозначении тран-
зистора присутствует диод, который направлен
против направления тока канала. Обратите
внимание, что на выводах стока и истока име-
ются участки легированного полупроводника,
противоположный по заряду с подложкой.
Следовательно, на границе исток подложка
и сток-подложка образуется р-п переход. Это
и есть два диода. С диодом исток-подложка мы справляемся путем
замыкания подложки и истока. Это надо понимать, как связь вну-
тренняя, делается в процессе производства. Стоковый диод мы никак
исключить не можем. Как следствие, с диодом приходится мириться
и учитывать при проектировании.
Полевой транзистор с изолированным затвором
и индуцированным каналом
На структуре транзистора (рис. 21.8) видно, что это тоже, что и со
встроенным каналом, но без канала. Канал появляется только при появ-
лении управляющего напряжения на затворе за счет избыточных заря
дов в высоколегированной области истока. Заряды из истока, а также
немного тех, что есть в подложке, концентрируются у затвора, образуя
канал проводимости.
а) б)
Рис. 21.8 Структура МОП транзистора с индуцированным каналом:
а - закрытый канал- б — открытый канап
Таким образом, мы получили полевей транзистор, который управ-
ляется однополярным напряжением. Это видно и на ВАХ транзистора
(рис. 21.9).
Глава 21. Транзисторы полевые
209
ONLINE ВИДЕО
7ипы полевых
транзисторов
Рис. 21.9. ВАХ МОП транзисторе с индуцированным каналом,
а - входная ВАХ'б - выходная ВаХ
MOSFETuJFET полевые
транзисторы. В чем их
главные отличия и как их
проверить
Полевые транзисторы
MOSFET
EGBT транзистор
Использование МОБРЕТтранзисторов в качестве ключей в импульс
ных схемах на больших напряжениях и токах показало такие их недо
статки, как квадратичная зависимость сопротивления канала от напря-
жения. То есть при увеличении напряжения в два раза, сопротивление
канала увеличивается в четыре раза. Понятное дело, что долго повышать
напряжение не удается, поскольку’ быстрое увеличение сопротивления
приводит к усилению нагрева. Вот и придумали транзистор два в одном.
Биполярный выход, который нагревается пропорционально току, но
никак не квадратично. И к нему привязали полевой входной каскад, кото-
рый свел к минимуму ток, потребляемый транзистором. На рис. 21.10
представлено несколько вариантов условных графических изображений
такого транзистора, где принцип работы транзистора хорошо виден.
Эквивалентная схема IGBT транзистора представлена на рис. 21.11.
210
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 21.10. Условные графические обозначения IGBT транзисторов:
а - первый вариант УГС с обозначением выводов кириллицей;
б - второй вариант У ГО с обозначением выводов кириллицей;
в - второй вариант УГО с обозначением выводов латиницей
Рис. 21.11. Эквивалентная схема IGBT транзистора
На сегодняшний день существуют IGBT транзисторы, которые
работают на токах порядка сотни ампер и напряжениях до пары тысяч
вольт. При этом управляются малыми напряжениями и токами. На
основе таких приборов изготавливаются мощные модули для выход-
ных каскадов силовых электроустановок. Таких, как инвертеры мощ-
ных электродвигателей, сварочные установки, установки для индукци-
онного нагрева металлов и т. д. Но IGBT транзисторы уступают полевым
по скорости переключения, следовательно, ограничены по частоте.
ONLINE ВИДЕО
IGBT транзистор. Как
устроен самый мощный
транзистор? Понятнее
объяснение!
Что таксе IGBT Разбираемся
в IGBT IGBT-mpa/-,3ucmcpox
и MOSFET
ГЛАВА 22
ЦВЕТОВАЯ И КОДОВАЯ
МАРКИРОВКА
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ПРИБОРОВ
Классификация и маркировка
отечественных транзисторов
Классификация отечественных транзисторов проводится по типу
(полевой, биполярный), по материалу полупроводника, по мощности,
по частоте. Кажущаяся сложность на самом деле легко решается мар-
кировкой. Рассмотрим на примере: 2Т3102А или КТ3102А; 1Т313Б или
ГТ313Б; 2ПЗОЗВ или КПЗОЗВ; ЗП320 или АП320; 2У202Н или 2У202Н;
ЗОТ126 или АОТ126.
Первый элемент:
♦ 2 или к означает материал полупроводника, на основе которого
выполнен прибор. В данном случае — кремний (Si). Цифрой указы-
ваю! элементы с большей температурной
стабильностью. Такие приборы проходят
специальный отбор на производстве и ис-
пользуются преимущественно в производ-
стве аппаратуры промышленного и воен-
ного назначения;
♦ 1 или Г — германий;
♦ 3 или А — арсенид-галлий.
Второй элемент — тип прибора (Т — тран-
зистор биполярный, П — полевой,У — тиристор,
симистор, О — оптрон). В последнем примере
тип прибора из двух элементов — ОТ (оптрон
транзисторный).
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на цветовую
маркировку диодов
212
РлДИЭЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цвет полосы (точки) Тип (1-й элемент) Группа (2-й элемент) Год (3-й элемент) Месяц (4-й элемент)
Бежевый КТ345 Г 1977 Январь
Синий КТ349 В Февраль
Зеленый КТ352 И 1985 Март
Красный КТ337 К 1983 Апрель
Салатный Ж 1978 Май
Серый КТ360 Л Июнь
Коричневый КТ326 1984 Июль
Оранжевый Д 1979 Август
Электрик Е 1980 Сентябрь
Белый КТ645 1982 Октябре
Желтый КТ354 Б Ноябрь
Голубой КТ3107 1986 Декабрь
Розовый КТ363 А
Бирюзовый 1981
Цвет полосы (точки) Тип транзистора (метка на торце) Буква группы (метка на срезе)
Бордо КТ2ОЗ А
Желтый КТ5О2 Б
Темно-зеленый КТ3102 В
Голубой КТ337 (КТ6111) гг
Синий К~342 д
Белый КТ5ОЗ Е
Коричневый КТ326 Ж
Серебристый КТ632 И (Л)"
Оранжевый КТ313, КТ368 К(МГ
Табачный K.T3S4 Л (И)-
Серый КТ209 М(К)‘
Красный КТ6112
Розовый А"
' В скобках указаны буквы групп для транзисторов выпуска до 1980 г.
” Для транзисторов типа КТ326АМ.
Рис. 22.1. Цветовая маркировка транзисторов
Глава 22. Цветовая и кодовая маркировка полупроводниковых приборов 213
Третий элемент — цифра. Указывает на частоту и мощность при-
бора. Расшифровка в табл. 22.1. Данная таблица только для транзисто-
ров.
Четвертый элемент — две или три цифры — номер разработки.
Пятый элемент — буква. Указывает на отличия в некоторых пара-
метрах в рамках разработки.
Классификация транзисторов по частоте и мощности Таблица 221
Мощность Частота Малая до 0,3 Вт Средняя 0,3 1,5 Вт большая ьыше 1,5 Вт
Низкая {до 3МГц) 100...199 400 ..499 700 .799
Средняя (отЗ до 30 МГц) 20С ..299 500 .599 800 899
Высокая (выше 30 МГц) 300 399 600 699 900 999
Транзисторы более ранних годов маркировались иначе. Как пример
можно привести: П215,11309, МП41. Здесь П — полупроводник, МП —
малогабаритный полупроводник. Цифры указывают на номер разра-
ботки.
Цветовая маркировка некоторых транзисторов показана на
рис. 22.1.
На рис. 22.2 представлена графическая маркировка. Есть еще
нестандартные маркировки, но мы не будем рассматривать все. Все
время появляются новые. Все можно найти в интернете.
КТ203
К13102
1 тип
2 группа
3 - гол выпуска
4 - месяц выпуска
КТ208
КТ503
КТ502
КТ3107
КТ326
КТ339
Ь КТ342
U КТ6127
Г? ктеэа
! КТ313
КТ3166
КТ1103
| КТ681
Рис. 22.2. Графическая маркировка транзисторов
214
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Маркировка зарубежных
полупроводниковых приборов
По поводу диодов мы уже упоминали о трех основных стандартах
маркировки зарубежных электронных компонентов. Рассмотрим это
дело более широко, что включает и транзисторы. Это американская
система JEDEK, европейская Pro Electron и японская JIS. О каждом по
отдельности.
JEDEK (Америка). Рассмотрим на примере диода 1N4148 по эле-
ментам.
Первый элемент — тип прибора: 1 — диод, 2 — транзистор, 3 -
тиристор.
Второй элемент — буква N. Сложившееся исторически обозначе-
ние для всех полупроводников Связано с негативными носителями
заряда.
Третий элемент — 4 цифры. Указывают на серию прибора.
Pro Electron (Европа). Для элементов широкого применения
используются две буквы и три цифры. Для специальной аппаратуры три
буквы и две цифры. Следующая буква — отличие внутри типа.
Рассмотрим на примере транзистора ВС547С.
Первый элемент — буква В. Указывает на материал. А — германий,
В — кремний, С — арсенид галлия, R — сульфид кадмия.
Второй элемент — буква С. Указывает на тип прибора. Назначение:
А — маломощный диод; В — варикап; С — маломощный низкочастот-
ный транзистор; D — мощный низкочастотный транзистор; Е — тун-
нельный диод; F-маломощный высокочастотный транзистор; G —
несколько приборов в одном корпусе; Н — магнитодиод; L — мощный
высокочастотный транзистор; М — датчик Холла; Р — фотодиод, фото-
транзистор; Q-светодиод; R — маломощный регулирующий или пере-
ключающий прибор;5 — маломощный переключательный транзистор;
Т — мощный регулирующий или переключающий прибор; U — мощный
переключательный транзистор; X — умножительный диод; Y — мощный
выпрямительный диод; Z — стабилитрон.
Третий элемент — 3 цифры Эго серийный номер.
Четвертый элемент - буква. Показывает на отличие внутрисерии.
Модификация.
Таким образом, имеем кремниевый маломощный низкочастотный
транзистор серии 547 модификации С.
JIS (Япония). Маркировка состоит из пяти элементов. В качестве
примера применяем транзистор 2SB111 ьА.
Первый элемент — цифра. Указывает на тип прибора 0 — фото-
диод, фоторезистор; 1 — диод; 2 — транзистор; 3 — тиристор.
Глава 22. Цветовая и кодозая маркировка полупро=адниксво1х приборов 215
Второй элемент - буква S. Semiconductor.
Третий элемент — подтип прибора: А — высокочастотный р-п-
р-транзистор; В — низкочастотный р-п-р-транзистор; С - высокоча-
стотный и-р-л-транзисгор; D — низкочастотный и-р-и-транзистор;
Е — туннельный диод (диод Есаки); F — тиристор; G — диод Ганна; Н —
однопереходный транзистор; I — полевой транзистор с p-каналом; К —
полевой транзистор с л-каналом; М — симметричный тиристор (сими-
стор); Q - светодиод; R — выпрямительный диод, S — слаботочный
диод; Т — лавинный диод; V — варикап; Z — стабилитрон.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Часто на приборе при маскировании опускают первые
два элемента. Получаются сокращенные обозначения:
А733.В1116А, C94S и т.д.
Некоторые фирмы пользуются своими методами, например:
♦ SAMSUNG использует перед серией буквы SS; SS8050B, SS9014C;
♦ MOTOROLLA начинает с комбинаций MJ, MJE, ММ, ММТ, MPQ, MPS
(MJ3521, MJE35O, ММ1812, MPS5551M, MPSA-92).
Для элементов планарного монтажа (SMD) маркировка, в принципе,
однообразна. Несмотря на большое разнообразие, подход простой. Знаем
тип корпуса, читаем цифро-буквенный код и по таблицам соответствия
находим модель прибора, обозначенный данным кодом. Таблицы эти
есть в различных книгах-справочниках, на интернет-ресурсах.
ВНИМАНИЕ.
Сложность может возникать иногда в неоднозначно-
сти информации. Иногда одним и тем же кодом мар-
кируются совершенно разные по типу приборы разных
производителей.
Посмотрим в справочник. В корпусе SOT23 под кодом В2 приве-
дены несколько вариантов: HSMS-2812 — два диода Шоттки в одном
корпусе (HP); BSV52LT1 — NPN-транзистор (Motorolla): SST5462 — pFET
(Siliconics); BSV52 — NPN (Zetex). Здесь, чтобы сделать правильный
выбор или надо знать производителя, или проанализировав схему,
выяснить тип элемента, который в ней может быть применен.
Мы достаточно поговорили об основных дискретных элементах
электроники. Теперь рассмотрим некоторые вспомогательные эле-
менты, без которых нам никак не обойтись.
ГЛАВА 23
РЕЛЕ,ОПТРОНЫ,
ОПТОПАРЫ
Общие принципы
построения реле
Наверняка сразу приходит на ум электромагнитное реле, кото-
рое состоит из катушки индуктивности и контактов. Ток в катушке
создает достаточно сильное магнитное поле, которое воздействует на
механизм, замыкающий или размыкающий контакты. Но это не все.
В широком смысле понятие реле подразумевает переключение состо-
яния цепи под влиянием каких-либо изменений в параметрах другой
цепи, которая может не быть электрически связана с переключаемой
цепью. Начнем с того, о чем уже сказали.
|Реле
электромагнитное
На рис. 23.1 не то схема, не то «не пойми, что». В общем, картина
маслом. Но ведь попятно же! Ну, так, что хотел художник нам сказать?
Разберемся.
Имеем катушку* индуктивности, которая питается маленькой бата-
рейкой на 1,5 В. Внутри катушки металлический сердечник. Рядом
с катушкой металлический рычаг, который может поворачиваться вокруг
оси, которая находится в месте сгиба, там, где прямой угол. Одним кон-
цом рычаг может прижаться к сердечнику, тогда другой конец рычага
толкает гибкие и упругие контакты. Контакты под действием рычага
замыкаются. Эти контакты мы можем использовать в качестве ключа для
коммутации сколь угодно больших токов и напряжений.
Глава 23. Реле, оптрсны, оптопары
217
а) 6)
Рис. 23.1. Принцип работы электромагнитного реле:
а - репе отключено; б - реле включено
В нашем случае, небольшое и вполне безопасное напряжение галь-
ванического элемента включает мощную лампу накаливания напряже-
нием 220 В. Нужно отметить, что цепи управления и исполнения никак
не связаны гальванически. То есть не имеют друг с другом электриче-
ской связи. Внешний вид, далеко не всего разнообразия, на рис. 23.2.
Основные параметры разделяются на входные — параметры управ-
ления и выходные — исполняемые Входные параметры наиболее инте -
ресные для широкого применения такие, как напряжение или ток сра-
батывания, напряжение и ток срабатывания, сопротивление обмотки.
Важные выходные параметры: коммутируемый ток, коммутируемое
напряжение, максимальная частота срабатывания.
Рис. 23.2. Электромагнитные реле
218
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов /зо создания практических устройств
С напряжением и током срабатывания, думаю, все понятно. При
этих значениях происходит срабатывание реле. С напряжением и током
отпускания нужно разбираться. Дело в том, что электромагнит не может
размагнититься сразу. При небольшом уменьшении напряжения и тока
обмотки силы притяжения достаточно для удержания рычага, который
находится вплотную к сердечнику. Поэтому для удержания якоря доста-
точно малой величины напряжения или тока.
Коммутируемое напряжение подразумевает максимальное напря-
жение, которое может быть приложено к контактам. Оно ограничива-
ется конструктивными параметрами, диэлектрическими параметрами
изоляции, расстоянием между контактами. Коммутируемый ток опре-
деляется, в основном, площадью поперечного сечения контактов.
Частота переключения зависит, в основном, от конструкции. Чем
меньше размеры контактного механизма и расстояние межу контак-
тами, гем быстрее скорость переключения, нс тогда уменьшается ком-
мутируемый ток.
На рис. 23.3, применяемые на практике, графические обозначения.
Непонятным может показаться RL1 (рис. 23.3, а).
Да. Здесь две катушки. Каждая катушка устанавливает контакты
в свою позицию. Причем, у таких реле имеет значение полярность на
концах катушки. Эти реле называются поляризованными. Обозначения
в первом ряду (рис. 23.3, б), как видите, имеют жесткую привязку
катушки и контактов. Имею ь виду, что, показывая их в пределах одного
корпуса, мы не можем разнести контакт и катушку на схеме. В нижнем
ряду (рис. 23.3, в) нет общего корпуса.
Мы можем поместить катушку в одном месте схемы, а контакт —
в другом месте. Причем, если контактов много, можно расположить их
в разных местах. Пунктирная линия показывает соответствие контак-
тов определенной катушке, но она не обязательна. Для указания соот-
CL2 RL3 RL4
a) RL1 б) JWD-171-25 G5S-1-DC24 .WD-171-25
з‘< ОВДЙ
Рис. 23.3. Условное графическое обозначение реле:
а - поляризованное реле; б - обозначение катушки и контактов в едино* корпусе;
в - обозначение, позволяющее развести катушку и контакты
Глава 23. Реле, оптроны, оптопары
219
ветствия контактов и катушки используется нумерация Для катушки
КЗ первая контактная группа К31, вторая — К32. То есть, обозначен
номер самого реле (КЗ) и следом номер контактной группы (К31). Кроме
того, в обозначении самих контактов присутствует номер контактной
группы (первая цифра) и номер вывода (вторая цифра): И, 12,13 и т. д.
ONLINE ВИДЕО
Как работает
электромагнитное реле?
Виды и способы подключения
реле в теории и на практике
Другие
реле
Мы рассмотрели варианты коммутирующих устройств, которые
работают непосредственно под влиянием управляющего напряжения
и тока. Но можно управлять коммутацией и без управляющего напря-
жения. Значить должен быть другой фактор, влияющий на состояние
контактов. Мы рассмотрим такие факторы как тепло и магнитное поле.
Термореле срабатывают под воздействием температуры. Чаще
всего используется такой термочувствительный элемент как биметал-
лическая пластина. Это две металлические пластины, сваренные на
концах друг с другом. Важное условие при выборе металлических пла-
стин — разные коэффициенты теплового расширения.
То есть при нагревании одна пластина удлиниться больше, другая
меньше. При таком раскладе пластине придется изогнуться. Это можно
использовать для воздействия на токопроводящий контакт. Иногда
в качестве одного из проводников используют саму биметаллическую
пластину. На упрощенном чертеже (рис. 23.4) показан принцип работы
такого термореле.
Такое устройство встречается в разных вариациях в термостате
утюга, в термопредохранителе чайника, автомат отключения кнопки
в том же чайнике, термореле электрических нагревателях, те же термо-
реле на радиаторах различных электронных устройств.
220
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
Рис. 23.4. Принцип работы термореле'
а - контакты замкнуты, б - контакты разомкнуты
ONLINE ВИДЕО
Термореле, как его
проверить и для чего
оно нужно
Есть другой метод для термореле, работ ающий на свойстве рас-
ширения жидкостей и газов. Пример такого применения — термореле
в холодильнике. В этом устройстве измерение температуры происходит
за счет расширения и сжатия хладогена.
Герметичная трубка, заправленная фреоном, прижимается к камере
холодильника. Другим концом трубка входит в камеру с мембраной,
которая воздействует на электрический контакт. При охлаждении
фреон сжимается и контакт размыкается. При превышении темпе-
ратуры фреон расширяется, контакт замыкается, и компрессор вновь
включается. Регулировка температуры производится путем изменения
давления на мембрану.
Магниточувствительные реле еше один вид реле, управляемых
без воздействия электричества. Это герконы. Герконовое реле пред
ставляет собой вакуумный стеклянный баллон или заполненный инерт-
ным газом. Внутри баллона контакт, материал которого подвержен вли-
янию магнитного поля. Под воздействием стороннего магнитного поля
контакты замыкаются, размыкаются или переключаются (рис- 23-5).
В зависимости от конструкции. Часто такие репе используются в различ-
ных датчиках. Это может быть датчик
открывания дверей, датчик положения
механизма, датчик уровня. Иногда на
геркон наматывается катушка, и маг-
нитное поле катушки включает кон-
такты. Получается электромагнитное
реле с герконом.
Рис. 23.5. Принцип работы
герконового репе
Глава 23. Реле оптроны, оптопары
221
Оптроны
(оптопары)
Об оптоэлектронных приборах — светодиодах и фотодиодах, фото-
резисторах мы уже говорили, как об отдельных приборах. Теперь рас-
смотрим эти приборы в связке свето-фото То есть вместе используем
светоизлучающий и свегопринимающий (фото) элементы. Такие пары,
скомпонованные в одном корпусе, называются оптронами. Или, как
иногда говорят, оптопарами. По табл. 23.1 можно судить о разнообра-
зии видов. Рассмотрим те, что видим.
Внутренняя схемотехника оптронов
Таблица 25.1
Схема
Описание и комментарий
Внутренняя схема светодиодного оптрона. На выводах 1
и 2 свегоди ад, который является управляющим элементом
Подавая управляющее напряжение на светодиод, получим отклик
на двух Фотодиодах. Эти фотодиоды мы можем использовать по
своему усмотрению
Оптрон, имеющий фсторезистор на выходе. Здесь в зависимости
от освещения будет меняться сопротивление выходного
резистора Когда-то вместо све-одиода использовались лампы
накаливания
Классический отгрон, наверное,самый распространенный
и простой Здесь исголли-ельный элемент - транзистор, вместо
базы которого луч света от светодиоде
Классический огтрон Здесь оптроном можно управлять нс только
светодиодом, но непосредственно базой самого транзистора, как
и полагается для порядечно'о транзистора
8 U5
Оптрон, в который вмонтиро°ан логический инвертер.То есть
если мы подадим на вывод 7 логическую единицу (напряжение
5 В),то на выводе 6 получим логический ноль (напряжение О В)
И наоборот если юдатьО.то получим 1 Этот логический инвертер
является *акой-то схемой, состоящей из нескольких деталей,
которая выполняет функцию инвертера. Наличие такой схемы
вызывает необходимость питающего напряжения. И это мы видим
в наличии выводов напряжения питания - 5 и 3
222
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсвдо создания практических устройств
Схема
МОС3021
U9
Таблица 23.1 (окончание)
Описание и комментарий
Оптрон,наиболее сложный сточки зрения внутренней
схемотехники. Внутренняя схема питается с выводов 5 и 8.
Выводы 6 и 7 одинаковые и являются выходными Два выходных
ключа переключаются поочередно, обеспечивая прямоугольные
импульсы на выходных выводах Зти оптроны используются,
как правило, в качестве драйвеоов для упраелнния Ошными
ключевыми выходными каскадами на MOSFET или ICB1
транзисторах
Оптрон, отличаекя от предыдущих наличием двух светодиодов
на входе, включенных встречно параллельно. Эго значит, чю
управлять таким оп’ронон можно с помощью переменного
напряжения
Особенностью оптрона является управление переменным
напряжением на выходе с помощью постоянного на входе
Исполнительным элементом здесь является симистор.
управляемый светодиодом
MOC3C31M
Оптрон, тот же, что и U8,hg имеется схема переключения пп
нулю. То есть выходной симистор Судет переключаться сразу при
поохождении налояжения на выводах через нулевую точку. Не
нужно выжидав, когда напряжение дойдет до уровня запирания,
выше которою симистор должен о’крываться
ПРИМЕЧАНИЕ.
U8 и U9 по сути являются слаботочными вариантами
твердотельных реле. Ток называют мощные высоко-
вольтные оптроны, управляемые напряжением порядка
5 В. но позволяющие коммутировать высокие напряже-
ния и токи. Это значения порядка сотен вольт и десят-
ки ампер. В отличие от обычных электромагнитных
реле есть как достоинства, так и недостатки.
Глава 23. Реле, оптроны, оптопары
223
Главное достоинство твердотельного реле — отсутствие механи-
ческого контакта. Это делает его незаменимым для управления устрой-
ствами, особо требовательными к дребезг)7 контактов. Другое свой-
ство механического контакта — наличие искры. Такое свойство делает
неприемлемым применение электромагнитных реле в горючей и взры-
воопасной среде. Твердотельному реле здесь самое место.
Отсутствие механического контакта устраняет и такой недостаток
контактов, как выгорание и залипание. Это гарантирует более долгую
работоспособность.
Основной недостаток — падение напряжения ь открытом состо-
янии. Как любой полупроводниковый элемент, твердотельное реле
имеет такой параметр как напряжение насыщения. Если утрировать,
в отличие от механического контакта, который замыкается практиче-
ски с нулевым сопротивлением, полупроводник открывается с некото-
рым небольшим сопротивлением.
Большой ток, протекая по небольшому даже сопротивлению, вызы-
вает нагрев, который и определяет мощность, рассеиваемую на реле.
Возникает необходимость дополнительного охлаждения, для чего
используются достаточно массивные радиаторы.
Другой недостаток — некоторая сложность при использовании
с индуктивной нагрузкой. Возникает необходимость специальных
схемных решений для устранения всплесков напряжения возникающих
в индуктивной нагрузке при выключении реле.
ONLINE ВИДЕО
Как работают ОПТОПАРЫ?
Зачем нужна оптическая
связь в блоке питания?
Понятное объяснение!
Разбираемся что такое оптрон,
оптопара или оптореле
ГЛ ABA 24
АКУСТИЧЕСКИЕ
ПРИБОРЫ
Звук в сигнал
и обратно
Вся акустическая техника делится на звукоприемные и звукоиз-
лучающие приборы. К приемникам звука можно отнести микрофоны.
Есть еще звукосниматели пьезоэлектрические, магнитные. Но дело
в том, что они не воспринимают звук в первоначальном виде волны, а
преобразуют в электрический сигнал образ звука уже преобразованный
в механическую дорожку винилового диска или магнитное поле магни-
тофонной ленты. Есть еще лазерный звукосниматель, который преобра-
зует неровности диска в электрический сигнал. Таким образом, в каче-
стве звукоприемного прибора остается только микрофон. О микро-
фонах и будем говорить. Звукоизлучающие
приборы принято называть динамиками, даже
если принцип их действия не динамический.
Их тоже много. Поговорим о них тоже.
Разновидности
микрофонов
Угольный микрофон представляет собой
маленькое металлическое блюдечко, запол-
ненное угольным порошком. Это блюдечко
сверху накрыто металлической крышкой-мем-
браной, которая в целях изоляции крепится
ONLINE ВИДЕО
Акустические
системы: откоытые-
закрытые, рупорные,
а к тивные-пассивные,
полочные-напсльные
Глава 24. Акустически в приборы
225
к краям блюдечка гибким изоляционным материалом типа резины. На
донышке блюдечка металлический контакт, изолированный от корпуса.
Мембрана с помощью гибкого проводника соединена с этим контактом.
Между мембраной и корпусом всегда имеется сопротивление, величина
которого будет зависеть от давления на мембрану.
Если включить такое устройство к входу усилителя и говорить рядом
с ним, то получим систему, которая будет регистрировать изменение
сопротивления, которая меняется прямо пропорционально давлению
звуковой волны. Таким образом, получаем очень простой микрофон.
У такого микрофона узкий частотный диапазон и относительно боль-
шой уровень шумов, обусловленный постоянным дребезгом контактов
между частицами угольного порошка. Наибольшее применение такие
микрофоны имели в стационарных телефонах до 90-х годов 20-го века.
В динамическом микрофоне мембрана прикреплена к катушке
индуктивности, которая свободно перемещается по стержню посто-
янного магнита под действием акустических волн. По сути, и динамик
имеет такое же устройство, но с гораздо большей мембраной, У этих
микрофонов большой частотный и динамический диапазон. Они не
боятся перегрузок.
Ленточные микрофоны работают по принципу того же динамиче-
ского. Есть постоянный магнит с катушкой индуктивности и мембрана.
Но катушка индуктивности здесь неподвижна. Очень тонкий лист мем-
браны натянут перпендикулярно магнитному полю. При малейшем
колебании мембраны изменяется магнитное поле и, как следствие,
напряжение на катушке индуктивности. Эти микрофоны чувстви-
тельны и обладают высокой верностью звуковоспроизведения.
Конденсаторный микрофон представляет собой конденсатор,
одной обкладкой которого является мембрана. Но для работы конден-
сатора его нужно зарядить. Потому для таких .микрофонов необходимо
наличие дополнительного питания. Так называемое «фантомное пита-
ние* может достигать 48 В. Это очень качественные микрофоны. Имеют
широкую полосу воспроизведения и хорошую чувствительность.
Электретные микрофоны в большой степени повторяют кон-
струкцию и принцип действия конденсаторных. Разница в том, что
одна из обкладок конденсатора выполнена из материала, который дли-
тельное время способен сохранять на своей поверхности определенный
заряд. Но из-за того, что сигнал такого микрофона будет очень слабым,
в корпус монтируется полевой транзистор для предварительного уси-
ления сигнала (рис. 24.1).
Пьезоэлектрический микрофон представляет собой пластину из
кварца или другого пьезоэлектрика, приклеенный к днищу микрофона.
На вторую плоскость пьезоэлектрика приклеивается мембрана. При
226
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 24.1. Устройство микрофонов:
а - угольный микрофон; б - динамический микрофон в - ленточный микрофон:
г - пьезоэлектрический микрофон; д — конденсаторный микрофон:
е - электретный микрофон
вибрации мембраны генерируется электрический сигнал на обклад-
ках пластины. Особенность пьезоэлектриков — наличие резонансной
частоты. Это делает такие микрофоны узкополосными со сдвигом
в область высоких и ультравысоких частот.
Такова разновидность микрофонов пс типу преобразования. Но
в своем применении микрофоны претерпевают такие конструктивные
преобразования, которые делают их пригодными для различных условий.
Разновидности
микрофоне
В зависимости от цели и условий распространения звука нужны
микрофоны с разной чувствительностью, частотным диапазоном,
динамическим диапазоном, направленностью. Немного поговорим
о направленности.
Глава 24. Акустические приборы
227
Круговая направленность. Название говорит о себе. Такой микро-
фон будет слышать все звуки в определенном радиусе вокруг себя.
Кардиальная направленность берет свое название от кардио —
сердце. Диаграмма направленности такого микрофона похожа на
сердце. Этот микрофон слышит только спереди и немного сбоку'.
Двунаправленный микрофон слышит спереди и сзади, игнорируя
боковые звуки.
Узконаправленные микрофоны имеют острую диаграмму
направленности. Слышат под небольшим углом впереди себя, но при
этом увеличивается дальность и чувствительность.
Это только начальные знания с микрофоне. Достаточно, чтобы ори-
ентироваться в более детальной информации.
Звуковоспроизводящие
приборы
В простонародье — динамики. Происходит от выражения «дина -
мическая головка звуковоспроизведения». Конструкция динамика
похожа на конструкцию динамического микрофона. Разница в том, что
мембрана намного больше и движется она не под действием акустиче-
ской волны, а под действием электрического тока со звуковой частотой,
которая протекает по обмотке на сердечнике постоянного магнита.
Чем больше площадь диффузора, гем больше мощность акустиче-
ской волны. Но тогда больше и масса диффузора, значить труднее его
двигать. И это будет больше сказываться на высоких частотах. Таким
образом, возникает необходимость компромисса между размером
диффузора и частотой воспроизведения. В акустических системах для
обеспечения равномерной частотной характеристики применяются
несколько динамиков.
228
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Большой низкочастотный (басовик), поменьше для средних частот,
и совсем маленький для высоких частот (пищалка). Так обеспечивается
равномерный и широкий диапазон воспроизводимых частот. Для каче-
ственного звуковоспроизведения необходимо обеспечить равномерное
воспроизведение звуков в диапазоне частот 20 Гц...20 кГц. Надо сказать,
что обеспечить такую полосу воспроизведения на участках микрофон
и усилитель гораздо легче, чем на акустической системе. Б о( новном
используется динамический метод воспроизведения.
На рис. 24.2 показана конструкция динамика. Основное в работе
такой конструкции диффузор, звуковая катушка и постоянный магнит.
Катушка, закрепленная на узком конце диффузора, помещена в маг-
нитное поле постоянного магнита. Керн нужен для того, чтобы соз-
дать необходимое магнитное поле в катушке. При протекании тока по
катушке, катушка вместе с диффузором будет двигаться вместе с катуш-
кой. Колебания катушки вызывают акустические волны Чайковского.
Назначение центрирующей шайбы — центровка катушки в зазоре
керн -фланец. Катушка должна быть отцентрирована так, чтобы сво-
бодно двигалась в узком пространстве между керном и фланцем.
Подвес, он на то и подвес, что на пего подвешен диффузор. И под-
вес, и диффузор имеют гофру в форме кругов, которая минимизирует
сопротивление, оказываемое диффузору центрирующей шайбой и под-
весом. К выводным клеммам подключаются провода. Уплотнительная
шайба делается из мягкого пористого материала, который позволяет
прижимать корпус динамика к колонке или корпусу прибора, но так,
Рис. 24.2. Конструкция динамического громкоговорителя
Глава 24. Акустические приборы
229
чтобы вибрация не передавалась на жесткую конструкцию колонки или
прибора.
Нужно сказать и о пьезоэлектрических динамиках. Они имеют
туже конструкцию, что и пьезомикрсфоны, но с большим диффузором,
вместо маленькой мембраны. Эти звукоизлучатели используются, как
правило, в качестве сигнальных для тональных сигналов и простых зву-
ков в высокой тональности.
Имеются еще и электростатические колонки. Это две металли-
ческие сетки, натянутые параллельно друг другу на небольшом рассто-
янии. При подаче высокого напряжения на сетки получаем электриче-
ское поле между сетками. Если подать на сетки также и звуковой сигнал,
то воздух между сетками будет колебаться с частотой звукового сигнала.
Звукоизлучатели такого типа работают только на высоких частотах, но
низкая эффективность и необходимость дополнительного оборудова-
ния делают такую систему малопригодной для широкого применения.
ONLINE ВИДЕО
Из чего состоит динамик
и как он работает
простым языком!
Проверка динамика
мультиметром. Сгорел
или нет1?
Электростатические
громкоговорители
ГЛАВА 25
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ
На рис. 25.1 приведены условные графические обозначения неко-
торых вспомогательных элементов и знаков, без которых не имеют зна-
чения самые важные элементы.
Скрещивание без связи Скрещивание с соеди пением
Газоразрядная лампа
Лампа накаливания
Рис. 25.1. Некоторые простые элементы схемотехники
Глава 25. Вспомогательные элементы схемы
231
Второстепенные,
но незаменимые
Просто немного комментариев к тому, что и так понятно.
Скрещенные линии — линии связи между контактами, выводами
элементов схемы. Там, где линии связаны точкой — имеется электриче-
ская связь между линиями. Если линии не соединены точкой, то связи
между ними нет. Это просто самостоятельные линии связи без связи
друг с другом. Будьте внимательны с этим. Иначе ошибки с анализом
схемы и с удачной сборкой обеспечены.
Знаки корпус и земля. Два правых знака применяют обычно для
обозначения точки заземления. Остальные значки применяются для
обозначения общего, нулевого провода схемы.
Значки антенн представлены разными типами, но большей попу-
лярностью пользуется «метелка», что слева.
Переключатели представлены основными вариациями, о которых
мы уже говорили. Однако, вы встретите еще много разных вариантов,
в которых будут применяться те же принципы, что и здесь Разберетесь
Разъемы узнаваемы по конструктивным типам. И еще много,
много всяких других.
Акустические приборы представлены основными типами.
Измерительные приборы в разных вариантах, что тоже не пол-
ный перечень.
Лампа накаливания и предохранитель хорошо вам известны, но
есть два новых элемента. Газоразрядная лампа — лампа с двумя или
несколькими электродами, заправленная различными инертными
газами низкого давления. В разряженной газовой среде под действием
высокого напряжения происходит ионизация, что приводит к свече -
нию газа. Цвет свечения будет зависеть от типа применяемого газа.
Применяются такие газы, как неон, аргон, ксенон.
Электронная вакуумная лампа представляет собой стеклян-
ный баллон, из которого выкачан воздух. Уровень вакуума достигает
10'7...10” мм рт. ст. Внутрь баллона монтируются несколько электро-
дов, которые позволяют получить из него такие электронные приборы,
которые являются прообразами полупроводниковых диодов и транзи-
сторов. Мы о них еще слегка поговорим.
Электронные
вакуумные диоды
Работа электронных вакуумных приборов основана на движении
свободных электронов в вакууме. Важным моментом является реше-
232
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ние вопроса по источнику этих электронов. Получить свободные элек-
троны помогло такое явление, как термоэлектрическая эмиссия. Дело
в том, что любой металл при нагреве может терять электроны с поверх-
ностного слоя благодаря тому, что электроны получают дополнитель-
ную энергию для отрыва от поверхности. Но есть вещества, которые
отпускают свои электроны особенно легко. В подавляющем большин-
стве случаев в качестве такого материала используется оксид бария.
Рассмотрим первый элемент па рис. 25.2, а — лампу диод.
Вывод 3 является катодом. Технически представляет собой трубку
из термостойкого металла, наружная поверхность которого покрыта
слоем оксида бария. Внутри трубки находится вольфрамовая спираль
нити накаливания. На схеме накал имеет выводы 1 и 2 Наиболее часто
применяемое напряжение накала 6,3 В. Вывод 4 соответствует аноду.
Накал нагревает катод, эмиссионный слой которого образует
облако электронов вокруг катода. Если теперь приложить минус
к катоду и плюс напряжения к аноду, получим движение. Электроны
обязаны отталкиваться от минуса, а плюс анода будет их притягивать.
Получим направленное движение электронов от отрицательного катода
к положительному аноду. Если приложить напряжение в обратной
полярности, то электроны должны будут притягиваться к положитель-
ному катоду, а отрицательный анод будет их отталкивать. Тока не будет.
Получили открытый прибор в одно направление — диод.
Электронные
вакуумные триоды
На рисунке триода (рис. 25.2, б) мы видим дополнительный элек-
трод — управляющая сетка. Если на управляющую сетку подать поло-
жительное напряжение, то часть электронов будет осаждаться на ней.
Это приведет к уменьшению анодного тока и увеличению сеточного.
Мы не получим управление основным, анодным током. Усиления не
будет, еще и добавится паразитный сеточный ток. Поэтому в электрон-
Рис. 25.2. Электронно-вакуумные приборы
а - диод; б - триод; в - тетрод; г - пентод; д - электронно-лучевая трубке
Глава 25. Вспомогательные элементы схемы
253
ных вакуумных лампах используется управление отрицательным
напряжением на управляющей сетке.
Обычно катод обнуляется, а на сетку подается отрицательное
напряжение в несколько вольт. Скажем и то, что анодное напряжение
порядка сотни вольт.
Итак, подав отрицательное смещение на управляющую сетку, мы
несколько уменьшаем анодный ток. Теперь, подавая еще и небольшой
сигнал на сетку, мы можем как увеличивать, так и уменьшать анодный
ток. Получили аналог знакомого на.м транзистора.
Электронные вакуумные
тетроды и пентоды
При использовании триодов обнаружилось, что большая внутрен
няя емкость лампы ограничивает схемотехнические возможности три-
ода на высоких частотах. С этим надо было бороться. И добавили еще
один электрод. Назвали его экранной сеткой. Эта сетка представляет
собой редкую сетку, нагруженную напряжением примерно до 80% анод-
ного. Такая сетка уменьшает емкость лампы, ускоряет электроны.
Но, несмотря на то, что такой электрод находится на пути анодного
тока, ток второй сетки (управляющую сетку можно называть первой)
незначителен за счег прозрачности для энергичных электронов. Такая
лампа называется тетродом (тетра — четыре).
ПРИМЕЧАНИЕ.
Таким образом, избавились от внутренней емкости, но
получили другой. Самые энергичные электроны, бомбар-
дируя поверхность анода, выбивают из него электроны,
которые отлетая от анода, оказываются е поле при-
тяжения экранной сетки.
Такие электроны вызывают дополнительный паразитный ток вто-
рой сетки, уменьшая ток анода. Получили нехороший эффект, который
назвали динатронным. И с этим тоже надо бороться. Что делать?
И добавили еще один электрод. И назвали его антидинатронным.
И соединили его с катодом или нулевым проводом. Часто антидина-
тронную сетку подключают к катоду конструктивно внутри баллона
лампы. Теперь непослушные электроны упираются ь отрицательное
поле антидинатронной сетки, останавливаются и возвращаются к род-
ному аноду. Вот и весь пентод (пента — пять).
234
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Это коротко об основных типах электронных вакуум
пых ламп. Они могут комбинироваться в пары двойной
диод, двойной триод, триод-пентод и другие комбина-
ции два в одном баллоне. Дальнейшее увеличение числа
электродов происходит за счет дополнительных управ-
ляющих сеток (гексод, гептод).
Электронно-лучевая
трубка
Еще одна отдельная тема — электронно-лучевая трубка. Старая
добрая трубка — экран старого лампового телевизора. Здесь 1 и 2 —
накал, 3 — катод, 4 — управляющий электрод (модулятор), 5 — ускоря-
ющий электрод, 6 - фокусирующий электрод, 7 -анод. На рис. 25.2, д
не показана отклоняющая система, которая управляет направлением
электронного луча. Из электродов новое для нас — фокусирующий.
На этот электрод подается высокое напряжение, которое обеспечивает
узкий параллельный луч. Еще более высоковольтное поле анода застав-
ляет луч устремиться на экран, покрытый люминофором. При попада-
нии электронов на люминофор, последний светится, и мы видим кар-
тинку.
ONLINE ВИДЕО
РАЗДЕЛ
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
МИКРОСХЕМЫ
Интегральная микросхема как единица схемотехники - отдельная
большая тема для рассмотрения. У каждой микросхемы могут быть
свои особенности применения, своя схема включения, но есть группы
микросхем, для которых существуют общие свойства и правила.
В этом разделе поговорим о классификации, способах применения, свой-
ствах некоторых типов микросхем.
ГЛАВА 26
МАРКИРОВКА
И ГРАФИЧЕСКИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ МИКРОСХЕМ
Обзор
интегральных микросхем
Стремление к миниатюризации привело к появлению микросхем.
То есть схему, которую собрали на плате размером с книгу, сжали до раз-
мера спичечной головки. Именно такого размера кристаллы в микро-
схемах, а то и меньше. Все остальное корпус и вывода.
Интегральный — состоящий из множества дискретных элементов.
Степень интеграции на сегодняшний день доходит до миллиона тран-
зисторов на кристалл. А то и больше. Конечно, транзисторы и другие
элементы не вживляются по одному.
Процесс наращивания элементов на основу происходит последова
телыю и очс! гь тонко. Но не будем говорить о технологиях. У нас другая тема.
Все микросхемы можно разделить на две большие группы анало-
говые и цифровые. Аналоговые микросхемы работают с сигналами,
которые меняются непрерывно в различных диапазонах амплитуды,
частоты, формы. Каждая точка аналогового сигнала несет определен-
ную информацию. Наглядный пример аналогового сигнала — синусо-
ида, звуковой сигнал с микрофона, тот же звук, поданный на динамик.
Аналоговые микросхемы заняты обработкой аналоговых сигналов. Это
может быть усиление, преобразование, фильтрация,
Цифровой сигнап представлен только двумя уровнями напряжения:
♦ низкий уровень — «О». Обычно не превышает 5% от напряжения
питания:
♦ высокий уровень «1».
Глава 26. Маркировка и графические обозначения микросхем
237
Обычно выше 70% от напряжения питания. Цифровые микро-
схемы работают с цифровыми сигналами. По сути, цифровой сигнал
является преобразованным аналоговым сигналом. Как это происходит,
мы еще поговорим.
ONLINE ВИДЕО
2
Микросхемы
для начинающих
простыми словами
Фотолитография
и легирование.
Как делают процессоры
и микросхемы
Классификация
и основные параметры
микросхем
Маркировка
интегральных микросхем
Рассмотрим примеры маркировки микросхем К174УН14,
КР140УД20А, 521САЗ, К155ЛАЗ, К561ИД1.
Первая булева — К или Э. К — для широкого потребления. Э — экс-
портный вариант. Если отсутствует — предназначена для особого при-
менения, промышленная или военная направленность.
Вторая буква — материал корпуса: А — пластмасса (компактный),
Б — бескорпусный, £ — металлический, М — металлокерамика, Н — ком-
пактная металлокерамика, Р — пластик. Может отсутствовать.
Третий элемент — цифра. Указывает на конструктивно-техниче-
скую группу. Могут быть следующие варианты: 1, 5, 6, 7 — полупрово-
дниковые кристаллы; 2, 4, 8 — гибридная технология; 3 — пленочная
технология.
Четвертый элемент — две цифры. Указывают на номер серии.
Но. обычно, говоря о серии микросхемы упоминают все три цифры.
В наших примерах это 174,140 и 521.
Пятый элемент — функциональнее назначение. Запомните списки
по группам, приведенные в табл. 26.1.
Шестой элемент - одна или две цифры. Указывают на номер раз-
работки.
Седьмой элемент — буква. Указывает на версию разработки.
238
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Группы микросхем по функциональному назначению Таблица 26.1
Группа Состав группы
Генераторы ГС - гармонических сигналов, ГГ- прямоуольных сигналов,ТЛ - линейно изменяющихся сигналов, ГФ - специальной формы ГМ-шума, ГП - прочие
Вычислительные устройства ВЬ - микро ЭВМ, ВМ. - микропрцессоры ВС - микропроцессорные секции, ВУ - устройство микропрограммного управления ВР - функционалчные расширители, ВБ - устройства синхронизации, ВН - устройство управления прерыванием, ВВ - устройства управления вводом-выводом, ВТ - устройства управления памятью, ВФ — функциональные преобразователи информации, ВА -устройства сопряжения с магистралью, ВИ - времязадающие устройства, ВХ - микрокалькуляторы, ВГ- кон-релгерь; ВК - комбинированные устройства. Вж - специализированное устрэйс-ва ВП - прочие
Запоминающие устройства РМ - матрицы ОЗУ, РУ - ОЗУ, РВ - ма-рицы ПЗУ, РЕ - ПЗУ, РЕ - масочные ПЗУ, Р1 - однократно программируемое ПЗУ РР - перепрограмируемсе ПЗУ, РФ - ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием, РА - асгоциа-ивные запоминающие устройства РЦ - запоминающие устройства на ЦМД, РП - прочие
Логические элементы ЛИ - логическое «И«,ЛЛ - логическое «ИЛИл,ГН - логическое «НЕ»,ЛС - логическое ьИ ИЛ И», ЛА-логическое «и-не»,ЛЕ-логические «ИЛИ НЕ», До- логическое «И-ИЛИ-НЕ»
Триггеры ТЛ - Шмидта, ТД - динамические,7Т-'г-триггер,тР - RS-три'гер.ТМ - D триггер, ТВ - JK-триггеэ.тк - комбинированные ТП - прочие
Цифровые устройства ИР - регистры ИМ - сумматоры, ИЛ - полусумма-оры. ИЕ - счетчики, ИД - дешифраторы, ИК - комбинированные. ИВ - шифраторы, ИА - арифметико- логические устройства ИП - прочие
Источники питания ЕМ - преобразователи, ЕВ - выпрямителя , ЕН - стабилизаторы напряжения непрерывные ЕТ- стабилизаторы тока, ЕК - стабилизаторы напряжения импульсные, FY - устэойс-ва управления импульсными стабилизаторами напряжения, ЕС - источники еторичнсго питания, ЕП - прочие
Многофункц. устройства ХА - аналоговые, ХЛ - цифровые, ХК • комбинированные,ХМ - цифровые матрицы, ХИ - аналоговые матрицы, XT - комбинированные матрицы. ХИ - прочие
Модуляторы МА - амплитудные, МИ - импульсные, МС - частотные, МФ - фазовые, МП - прочие
Наборы элементов НД - диодов, НТ - транзисторов, HP - резисторов, НЕ - конденсаторов, НК - комбинированные, НФ - функциональные, НП - прочие
Преобразователи ПС - частоты, ПФ - фазы, ПД - длительности импульсов, ПН - напряжения. ПМ - мощности. ПУ - уроаня, ПЛ - синтезаторы частоты, ПЕ - делители частоты аналоговые, ПЦ - делители частоты цифровые. ПА - цифро-аналоговые. ПВ - аналого-цифровые П? - кодов, ПП - прочие
Усилители УТ - постоянного тока. УИ - импульснь е, УЕ - говторители, УВ - высокой частоты, УР — промежу-ечной частоты,УН - низкой частоты.УК - широкополосные,УЛ - считывания и воспроизведения, VM - индикации УС- дифференциальные.УД - операционные, УП - прочие
Устройства задержки БМ - пассивные, БР - активные, БП - прочие
Компараторы СА — амплитудные, СВ — временные,СС — частотные, СФ - фазовые, СП - прочие
Фильтры ФВ - верхних частот, ФН - низких частот ФЕ - полосовые. ФР - режеиторные. ФП - прочие
Формирователи АГ - импульсов прямоугольной формы АФ - специальной формы, АА- эдресных токов, АР - разрядных токов, АП - прочие
Коммутаторы КТ - тока, КН - напряжения, КП - прочие
Детекторы ДА - амплитудные, ДИ — импульсные, ДС - частотные, ДФ - фазовые, ДП — прочие
Фоточувстви- тельные схемы ДМ - матричные, ЦЛ - линейные, ЦП - прочие
Глава 26. Маркировка и графические обозначения микросхем
239
Условные графические обозначения
аналоговых микросхем
В принципе, если вы не знаете ни назначения микросхемы, ни
функцию выводив, а надо срисовать схему с платы, чтобы отремонти-
ровать, то можете нарисовать прямоугольник с соответствующим коли-
чеством выводов.
Далее их нумеруете в соответствии с расположением на корпусе,
и можете цеплять к выводам имеющиеся элементы. При этом на прин-
ципиальной схеме можно не соблюдать порядок расположения выво-
дов. Можно расположить вывода так, как вам удобно для получения
удобной для чтения принципиальной схемы. Но на монтажной схеме
мы будем располагать элементы так, как они расположены на плате
с учетом габаритов, ориентации и формы. Монтажная схема представ-
ляет собой фото платы.
Для нормальных принципиальных схем имеются некоторые обще-
принятые правила в обозначении микросхем разных типов. О них пого-
ворим.
Усилители. Наиболее часто используемое обозначение для усили-
телей — треугольник (табл. 26.2).
Условные графические обозначения усилителей
Таблица 26.2
Схема Списание
2 iU1 1 + 7 Л EL2U03 Наиболее простой вариант представлен элементом U1 Здесь вывод 2 является входом для сигнала. В таком представлении усилителя на стороне слева всегда размещают сходные выводы, а на вершине треугольника справа - выход Таким образом, выход эхой микросхемы - вывод 7. Вывод 1 отмечен знаком « + » Это вывод для подключения положительного лслюса питания Соохветственно, вывод 4 для отрицательного полюса питания
1 3 2 LM |’J2 А Ч 1 *] 124 На U2 имеются два входных вывода Знаки « + » и «-» относятся ко входным выводам и означают вход неинвертирующий (+) и вход инвертирующий (-) Выводы 4 и 11 • пи-ание. Еще в позиционном обозначении мы видим буквуА через двоеточие. Это значит, что в составе этой микросхемы таких фрагментов несколько. Мы можем использсва-ь любое количество из имеющихся Тогда обозначать их будем изменением буквы после двоеточия. Иногда в таком случае юпогьзкется нумерация частей микросхемы цифрами; U8.1, U8 2 и т. д
1 1 из AD22050N INA117 На U3 и U4 видим практически то же, что в предыдущем случае, но с дополнительными выводами Эхо могут быть Во вода для обратной связи, частотной коррекции, балансировки ит.д Смотрите справочные данные по конкретной микросхеме Сегодня справочные данные называют импортным словом даташит (datasheet)
240
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица 26.2 (окончание)
Большинство сложных, многофункциональных микросхем обозна-
чаются в прямоугольном представлении. Но по таким микросхемам
всегда приходится пользоваться справочником. Там очень мною осо-
бенностей.
Условные графические обозначения
цифровых микросхем
Нужно сказать о цифровых микросхемах (рис. 26.1). Для цифро-
вых логических микросхем имеется два типа графических обозначений.
Глава 26 Маркировка и графические обозначения микросхем
241
Начнем с элемента «ДА». Здесь мы имеем повторение сигнала.
Подали единицу, получили единицу. Подали ноль, получили ноль.
Спросите: «Для чего нужна, если ничего не меняет?» Ответ в треуголь-
нике. Это еще и усилитель тока. Представьте случай, что к выходу логи-
ческой микросхемы нужно подключить одновременно несколько дру-
гих микросхем, транзисторов или еше других элементов.
Ясно, что выход источника сигнала не выдержит такую нагрузку.
Тут на помощь придет этот элемент, который называют еще и буфером.
Буфер увеличивает нагрузочную способность предыдущей микросхемы.
Ниже обратная версия буфера — инвертер. Далее различные версии
логических микросхем, о которых мы еще будем говорить.
Ниже Д-триггеры в различных исполнениях. Обратите внимание на
обозначение инверсии в разных вариантах. Она может быть отмечена
как наклонной линией, как и окружностью. На обозначении Д-т риггера
на входе «С» имеется треугольник. Он указывает на то, что состояние
триггера будет .меняться по переднему фронту тактового импульса. Но
об этом тоже позже.
искл-или
RS-D-Триггер
U17 А
7474
2 RS-D-Триггер
4 RS-D-Триггер
019
2 1D 16
13_[- С1
3 С2 2D 15 х14
6 3D 10 4.11
4 Г СЗ
7 С4 4D 9
7475
Рис. 26.1. Условные графические изображения логических цифровых микросхем
ГЛАВА 27
АНАЛОГОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ
Обзор
на примерах
Мы уже достаточно в общих чертах ознакомились с микросхемами.
Понятно, что их великое множест во, и о каждом в отдельности можно гово-
рить достаточно много. Это нереально и не нужно. Мы разберем работу
некоторых распространенных и доступных экземпляров. Заодно у вас поя
вится возможность собрать устройство и проверить ею. Итак, рис. 27.1.
Со схемой микрофонного усилителя с выходной мощностью 4 Вт.
Что мы видим? В верхней части схемы блок питания, построенный
по трансформаторной схеме с двумя выходными обмотками. Входная
обмотка через предохранитель и ключ подключается к сети перемен-
ного напряжения 220 В. Выходные обмотки нагружены на диодные
мосты. Отрицательный вывод верхнего моста соединен с положитель -
ным выводом нижнего. Таким образом, мы можем точку соединения
принять за «0», положительный вывод верхнего моста как « + », отрица-
тельный вывод нижнего моста как «-».
На положительном выводе С7 (фильтр питания) установлен адрес-
ный указатель с напряжением + 15 В. Это дает нам основание подсчи-
тать напряжение на выходной обмотке. Оно, как мы помним, равно
уровню 0,7 от постоянного. Таким образом, действующее напряжение
на выходной обмотке равно 10,5 В
С фильтрами мы знакомы. Имеем две микросхемы L7812 и L7912.
Вместо L могут быть KIA, A, LM или другие, в зависимости от произво-
дителя.
Серия 78ххявляется стабилизатором положительного напряжения.
Серия 79хх стабилизируют отрицательное напряжение. Как видим,
Глава 27. Аналоговые микросхемы
243
Рис. 27.1. Принципиальная схема микрофонного усилителя с выходной мощностью 4 Вт
схема включения очень простая, при этом внутренняя схема содержит
16 транзисторов.
Посмотрим по параметрам. Для этого зовем на помощь брата-
интеонета. Очень просим его найти «1.7812 datasheetpdf». В справоч-
нике находим нужные нам параметры:
♦ максимальное входное напряжение (InputVoltage)................55 В;
♦ выходное напряжение (OutputVoltage)...........................12 В;
♦ максимальный выходной ток (Short-Circuit-Current)...........1,2 А.
Для 7^12 параметры будут те же. В итоге получаем двухполярное
питание 12 В.
Теперь посмотрим, куда какое питание поступает. Выходные
напряжения блока питания заканчиваются на адресных указателях
+ 15 В (с С7), + 12 В (с выхода U3, С11,С12),-12 В (U4, С13, С14). Адресные
указатели должны иметь ответные указатели. Находим + 15 В на микро-
244
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО (газов до создания практических устройств
схеме усилителя TDA2003, + 12 В и -12 Е находим на микросхеме пред-
варительного усилителя микрофона ОРА604АР. С него и начнем.
ОРА604АР — малошумящий операционный усилитель. Сигнал микро-
фона подается между выводами 2 и 3 микросхемы через резисторы R1
и R4, которые служат ля согласования микрофона и микросхемы. Вывод
3 через R3 подтянут к земле. Поэтому сигнал микрофона принимается
усилителем по выводу 2, который является инвертирующим. Сигнал на
выходе будет инвертирован. Но в нашем случае это некритично.
На восприятие звука это не отразится. R5 является ограничива-
ющим нагрузочным для микрофона. С него же питается внутренняя
схема нашего электретного микрофона.
Мы уже говорили, что в теле такого микрофона находится полевой
транзистор. R1 и RV2 - отрицательная обратная связь (ООС) по напря-
жению. Служит для ограничения коэффициента усиления. RV2 устанав
ливается так, чтобы усилитель не возбуждался. При этом надо учиты-
вать и близость динамика и микрофона.
Может быть, что усиление не большое, по динамик расположен
слишком близко к микрофону. В таком случае звук от динамика попа-
дает в микрофон и тоже усиливается вместе с вашим голосом. Затем
снова и снова. Каждый раз микрофон получает порцию еще более уси-
ленного сигнала и, в конце концов, такая положительная обратная аку-
стическая связь приводит к возбуждению системы.
С таким возбуждением можно бороться и с помощью RV3, который
является регулятором громкости. Работает он за счет регулирования
амплитуды сигнала, подаваемого на вход усилителя мощности. RV1
балансирует нулевой уровень выходного сигнала при отсутствии сиг-
нала. Это нужно для более точной установки нулевого напряжения на
выходе. Тогда усиленный сигнал будет более точно повторять форму
входного.
Cl, С2, L1 — элементы фильтра питания микрофона. С17, С18 —
фильтры для ВЧ помех. Эти конденсаторы нужно установить, как можно
ближе к микросхеме. Это нужно для того, чтобы устранить высокоча-
стотные наводки образующиеся на проводах питания.
Усилитель мощности на TDA2003 работает при напряжении
питания до 16 В, максимальная выходная мощность 4,5 Вт. Входной сиг-
нал поступает на вход 1 через разделительный конденсатор СЗ. Выход
с вывода 4 через конденсатор С6 на динамик с активным сопротивле-
нием 4 или 8 Ом (мощность микросхемы указана под такие динамики).
R6, R7, С4 — цепь ООС. С5, R8 — ВЧ фильтр для устранения высокоча-
стотной составляющей на динамике. С6 — не допускает «постоянку» на
динамик, а также является источником питания для половины периода
сигнала в двухтактной схеме усиления.
Глава 27. Аналоговые микросхемы
245
Выходной каскад микросхемы усилителя такоьым и является. С15,
С16, L2 — фильтр питания. Динамик нужно выбирать по мощности не
меньше максимальной мощности микросхемы. Желательно с запасом
по мощности. По активному сопротивлению выбирается такой, чтобы
устраивать и по мощности воспроизведения, и допустимым для микро-
схемы. Для этой микросхемы расчетными являются сопротивления
обмоток динамика 4 и 8 Ом. При меньшем сопротивлении увеличива
ется выделяемая на динамике мощность.
С этой схемой разобрались. Здесь нужно отметить операционный
усилитель ОРАо04АР. Семейство таких микросхем имеет особенности,
о которых нужно поговорить особо. Ну, так поговорим.
Операционные
усилители
Операционный усилитель — уникальный элемент с очень высо-
ким входным сопротивлением и очень большим коэффициентом
усиления. Эти свойства позволяют усиливать очень слабые сигналы
с минимальным уровнем шумов. Такие уникальные свойства полу чены
благодаря использованию во входной цепи дифференциальной схемы
транзисторного усилителя (рис. 27.2).
Дифференциальный усилитель можно использовать по-разному.
Начнем с усиления синфазного сигнала с симметричной нагрузкой.
Смотрим на рис. 27.2, а. Определимся с понятиями. Синфазный вход-
ной сигнал — на оба входа подается один и тот же сигнал (оба сигнала
в одной фазе). Симметричная нагрузка — включается между коллекто-
рами первого и второго транзисторов. При таком включении напряже-
246
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 27.2. Дифференциальная схема усиления:
а - усиление синфазного сигнала; б - усиление дифферинциалыюго сигнала,
в - усиление несимметричного сигнала; г — симметричный вход, несимметричный выход,
д - несимметричные вход и выход
Глава 27, Аналоговые микросхемы
247
ния в каждый момент времени на коллекторах обоих транзисторов оди-
наковы. То есть разность потенциалов на концах нагрузки равна нулю.
Ток в нагрузке течь не будет. Таким образом, приходим к выводу, что
дифференциальный усилитель не усиливает синфазные сигналы.
Если учесть, что синфазными сигналами являются тепловые шумы,
другие шумы и помехи, присутствующие на входах. Получаем отсут-
ствие шумов, что позволяет снизить уровень полезного сигнала, кото-
рый можно усиливать.
Следующий и очень важный вариант — усиление дифференциаль-
ного сигнала (рис. 27.2, ff). Дифференциальный — сигнал, приложен-
ный между первым и вторым входами. Обратите внимание, что уровни
напряжений на коллекторах первого и второго транзисторов одина-
ковы по амплитуде, но обратные по фазе. Таким образом, оказывается,
что разность потенциалов на нагрузке вдвое больше, чем на первом или
втором коллекторе. Получаем удвоенную мощность на нагрузке.
Далее (рис. 27.2, в) усиление несимметричного сигнала с симме-
тричной нагрузкой. Здесь работает один транзистор, к которому под-
ключен сигнал. Но второй транзистор, несмотря на то, что база подклю-
чена к корпусу, тоже работает. При открывании первого транзистора
увеличивается падение напряжения на эмиттерном резисторе, что
приводит к изменению напряжения на переходе база-эмиттер второго
транзистора. Получается, что второй транзистор тоже управляется, но
эмиттером. Ток в нагрузке оказывается, как в случае с дифференциаль-
ным усилителем.
На рис. 27.2, г дифференциальный сигнал работает на несимме-
тричную нагрузку'. Здесь мы можем использсвать усиленный сигнал
в той фазе, в какой нам удобно.
Последняя картинка (рис. 27.2, д) позволяет усиливать разные сиг-
налы и использовать каждую нагрузку' по отдельности. Неизбежно вли-
яние сигналов друг на друга посредством эмиттерного резистора.
Вот такая картина складывается с дифференциальным усилителем.
Теория не глубокая, но дает общее представление о сущности процессов
и позволит вам ориентироваться в ситуации. Далее об общих принци-
пах использования операционных усилителей.
Применение
операционных усилителей
Мы рассмотрим основные способы применения операционных уси-
лителей без глубоких ныряний в теорию.
На рис 27.3 представлены гри схемы включения.
248
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических чстройств
Рис. 27.3. Схемы включения операционных усилителей,
а - неинвертирующий усилитель; б - инвертирующий усилитель; в - повторитель напряжения
Если нам нужно усилить сигнал, не инвертируя его, б качестве
входа используем вывод со знаком плюс — неинвертирующий вход
(рис. 27.3, а). Усилителю нужна отрицат ельная обратная связь. Для
этого существует инвертирующий вход. Коэффициент усиления такого
усилителя равен отношению резистора обратной связи (R2) к резистору
входном^ (R1) плюс единица.
К = 1 + R2/R1.
Для инвертирующего усилителя используем инвертирующий вход
в качестве входа для сигнала (рис. 27.3, б). Отрицательная обратная
связь подается на тот же вход. Здесь коэффициент усиления
K = -R2/R1.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Минус означает, что имеет место усиление амплитуды
в обратней полярности.
Другой интересный способ применения — буфер или повторитель
напряжения (рис. 27.3, в). Необходимость буферного усилителя появ-
ляется в случае превышения нагрузочной способности микросхемы. То
есть в случае, когда последующий каскад требует ток. который не может
быть обеспечен предыдущим.
Бывает и так. Операционный усилитель усиливает очень слабый
сигнал, и для такой схемы должны быть обеспечены стабильные усло-
вия работы. Небольшое колебание нагрузочного тока может повли-
ять на качество усиленного сигнала. Применение буферного каскада
с очень большим входным сопротивлением развязывает усилитель сиг-
нала и нагрузку по току; создавая благоприятные условия для работы
усилителя.
Глава 27. Аналоговые микросхемы
249
Рис, 27.4. Схема компарстсро на операционном усилителе
Рассмотрим еще одно практическое применение операционного
усилителя. Компаратор (рис. 27.4}.
Эта схема выделяется тем, что отсутствует обратная связь. При
таком раскладе небольшая разница напряжений на входах приводит
к скачку выходного напряжения до крайних уровней напряжения пита-
ния. При превышении напряжения на неинвертирующем входе выход-
ное напряжение поднимется до положительного напряжения.
При превышении напряжения на инвертирующем входе выходное
напряжение снизится до уровня минимального напряжения. С помо-
щью потенциометров можно создавать различные условия на входах
и наблюдать за изменением состояния выхода. Для удобства к выходу
подключены два светодиода. При равенстве входных напряжений на
выходе нулевое напряжение — светодиоды не горят. При положитель-
ном напряжении на выходе горит VL1. При отрицательном напряжении
на выходе гориг VL2.
Наша схема с двухполярным питанием, но можно использовать
и однополярное питание. В таком случае можно исключить из схемы R4
и R8. Можно просто шунтировать, закоротить. При этом вывод 4 микро-
схемы (-5V) подключается к общему проводу.
R реальном применении эта схема будет выглядеть проше. Обычно
на один из входов подается опорное напряжение при помощи рези-
стивного делителя. Тогда на другой вход подается измеряемое напря-
жение. При превышении измеряемого напряжения относительно опор-
ного, уровень выходного напряжения увеличивается до напряжения
питания. Эго используется для управления реле или другого исполни-
тельного устройства.
250
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отезсв до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Операционный усилитель. Кок
он работает и как усиливает
звук. Самое понятное
объяснение!
Как работает операционный
усилитель Самое понятное
объяснение в мире
Все что вы хотели знать
об операционном усилителе
Компаратор в электронике.
Самое понятное объяснение!
ГЛАВА 28
ЦИФРОВЫЕ
МИКРОСХЕМЫ
Знакомство
с цифрой
Что такое в принципе цифровая техника? В аналоговой технике
информация передается и принимается в виде непрерывно меняю-
щегося напряжения и тока в широком диапазоне амплитуд и форм.
Цифровая техника не признает ни промежуточных значений между
максимумом и минимумом, ни разнообразности форм сигнала.
Амплитуда сигнала цифрового формата может принимать только
два значения — «1» (единица, высокий уровень) и «О» (ноль, низкий уро-
вень). На практике для цифровой техники с уровнем питания 5 вольт
сигналом «1» считается напряжение 2,5...5 В.
Сигналу -<0» соответствует напряжение 0...0,5 В. Каждый импульс
с уровнем 1 или 0 называют битом информации. Одного бита недо-
статочно, чтобы описать какое-либо состояние. Поэтому для описания
более-менее детальной информации требуется большее количество
битов. Принято считать совокупность 8-ми битов равным 1-му байту
информации.
Для лучшего понимания скажем так Одним битом можно предста-
вить два числа. Один бит эго 0 или 1. Допустим нам нужно представить
десятичные числа с помощью двоичной системы.
Кстати, забыл представить, цифровая система в представлении 0 и 1
называется двоичной системой счисления. Или система счисления по
основанию 2 (система использует два элемента).
Итак, биту 0 будет соответствовать 0 десятичной системы, биту 1 —
число 1 десятичной системы,
252
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Двухбитнэму числу двоичной системы счисления соответствует 4
числа десятичной системы: 0 = 00,1 = 01, 2 = 10, 3 = 11.
Трехбитному двоичному числу соответствует 8 чисел десятичных:
0 = ООО, 1 = 001, 2 = 010, 3 = 011,4= 100, 5 = 101,6 = 110, 7 = 111.
Восьмибитному двоичному числу (1 байт) соответствует 28 чисел
десятичных. Таким образом, получим 256 позиций для байта (8 раз-
рядов). Правый разряд является младшим. Левый разряд — старший.
Начальное состояние числа нулевое, максимальное состояние — еди-
ничное для всех разрядов.
Как можем видеть, количество вариантов, получаемых при исполь-
зовании двоичного числа определяется количеством его разрядов.
И общая формула для вычисления количества вариантов:
X = 2П,
где X — количество вариантов, 2 — основание двоичной системы счис-
ления, п -число разрядов двоичного числа.
Не вдаваясь в детали, скажем еще о шестнадцатеричной системе
счисления. Здесь, кроме всех чисел десятичной системы (0....9), нужно
добавить еще буквы латинского алфавита — А, В, С, D, Е, F. Таким обра-
зом, имеем следующее соответствие между системами счисления, что
пропишем в табл 28.1.
Соответствие между основными системами счисления 1а6лица 28.1
Двоичная Шестнадцатеричная Десятичная Восьмеричная
0000 0 0 0
0001 1 1 1
0010 2 2 2
0011 5 3 3
0100 4 4 4
0101 5 5 5
0110 6 6 6
0111 7 7 7
1000 8 8 10
1001 9 9 И
1010 А 10 12
1011 В 11 13
1100 С 12 14
1101 D 13 15
1110 Е 14 16
1111 F 15 17
Здесь, как можно понять по привычной для нас десятичной системе,
цифры в середине столбца являются продолжением счета во второй
десятке (восьмерке).
Глава 28. Цифровые микросхемы
253
ONLINE ВИДЕО
Системы счисления
с нуля
О том, как преобразовывать одну систему
счисления в другую, нужно говорить при изу-
чении информатики и программирования.
Чуть позже мы немного поговорим о прин-
ципах преобразования аналогового сигнала
в цифровой. Сейчас мы продолжим свою беседу
изучением элементов цифровой электроники.
Начнем с простейших.
Элементы
цифровой логики
Вернемся к рис. 26.1 и разберемся, что такое и как работает каж-
дая картинка. Как можете наблюдать, для каждого элемента указаны
два графических обозначения. Слева импортное обозначение, справа
отечественное.
Итак, первый элемент — «да». Иначе — повторитель или буфер-
ный элемент. Мы уже говорили о назначении буферных элементов,
но повторим. Буферный элемент нужен для увеличения нагрузочной
способности предыдущего источника сигнала. Это необходимо в том
случае, когда выход цифрового элемента нагружается одновременно
на несколько потребителей. Выходной каскад источника сигнала ока-
зывается перегруженным, и возникает необходимость увеличения мак
симально допустимого выходного тока при условии сохранения уровня
выходного напряжения. Мы же знаем, что цифровые сигналы могут
иметь только два уровня по напряжению. Для состояния 1 напряжение
сигнала равно 5 В, для состояния 0 — О В (для системы с 5-ти вольной
логикой). Подведем итог. Если на вход буфера подать 1, на выходе полу-
чим 1. Если подать 0, получим 0. Если входной сигнал обозначить пере-
менной X. а выходной переменной Y, то можно работу' буферного эле-
мента отразить в таблице истинности (табл. 28.2).
Таблице 282
Таблица истинности буферного элемента
X Y
0 0
1 1
Ниже обозначение логического НЕ. То есть это элемент отрицания.
Выходной сигнал принимает значение обратное входному. Таблица
истинности ниже (табл. 28.3).
254
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица истинности логического элемента НЕ Таблица 28 3
X Y
0 1
1 0
Движемся дальше. Точнее вправо. Здесь видим элемент И. Это логи-
ческая операция умножения или, говорят еще, конъюнкция. По анало-
гии с арифметическим умножением, результат будет равен нулю, если
хоть один входной сигнал будет нулевым. Результат будет единичным,
если только оба входных элемента будут раны единице. Итог в таблице
истинности (табл. 28.4).
Таблица истинности логического элемента И Таблица 28.4
XI Х2 Y
0 С 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Следующая таблица представляет логический элемент И-НЕ. Здесь
результатом логической операции является отрицание операции И. То есть
результат будет негативом предыдущей таблицы. Покажем его на табл. 28.5.
Таблица истинности логического элемента И-НЕ Таблица 28 5
XI Х2 Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Едем дальше. Элемент ИЛИ. Это логическая операция сложения или
дизъюнкция. По аналогии с арифметикой результат нулевой только
в том случае, когда оба входных сигнала нулевые. Результат единичный,
когда хоть один входной сигнал единичный. Результат в табл. 28.6.
Таблица истинности логического элемента ИЛИ Таблица 28.6
XI Х2 Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Глава 28. Цифровые микросхемы
255
Ниже вариант отрицания и этого элемента — ИЛИ-HE. Здесь мы
просто инвертируем выходной сигнал (табл. 28.7).
Таблица истинности логического элемента ИЛИ-HE Таблица 28.7
XI Х2 Y
0 0 1
0 1 0
1 С 0
1 1 0
Следующий элемент — ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (англ. — XOR). Здесь
логика в том, что при равенстве входных сигналов результат нулевой.
При различных входных сигналах результат единичный. Конкретно
в табл. 28.8.
Таблица истинности логического элемента
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (англ. - ХОК, Таблица 28 8
XI Х2 Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Также есть и обратная операция — ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ
(табл. 28.9).
Таблица истинности логического элемента
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-HE Таблица 28.9
XI Х2 Y
0 С 1
0 1 0
1 с 0
1 1 1
Комбинационные приборы
цифровой электроники
На рис. 26.1, кроме логических элементов, которые мы уже рас-
смотрели, видим три варианта начертания Д-триггера. Но это далеко
не полный список. Рассмотрим по порядку.
256
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Комбинационный прибор, как понятно из названия, есть некая
комбинация более простых элементов. Получаются они комбинирова-
нием простых логических элементов, что мы ’уже рассмотрели
ONLINE ВИДЕО
Основы цифровой
схемотехники Базовые
логические операции
Логические схемы
(элементы компьютера)
Триггеры
Итак, рис. 281 представляет нам первого представителя —
RS-триггер.
Триггер — устройство с устойчивым состоянием выхода То есть
состояние выхода устанавливается один раз и держится в таком состоя-
нии до тех пор, пока не поступит новый сигнал на переустановку состо-
яния. Получаем элемент памяти одного разряда. Мы задаем разряду
состояние 1 или 0 и можем считывать его любое количество раз до тех
пор, пока его состояние не будет изменено. Данный триггер имеет два
установочных входа: вход S устанавливает прямой выход О в состояние
1 (высокий уровень), вход R устанавливает прямой выход Ов состояние
О (низкий уровень). Каждый раз на инверсном выходе устанавливается
состояние обратное прямому.
Рассмотрим работу устройства. На рис. 28.1, а схема триггера на
элементах ИЛИ-HE. Здесь переключение происходит по единичному
уровню сигнала. То есть активные уровни на входах R и S — высокие.
Вход R устанавливает триггер (то есть его прямой выход) в нулевое
состояние независимо от действующего состояния (Reset). Вход S уста-
навливает триггер в единичное состояние. Одновременное нулевое
состояние входов не меняет состояние триггера. Это режим хранения
информации.
Глава 28. Цифровые микросхемы
257
Рис 28.1. Асинхронный RS-триггер:
а -RS триггер на элементах ИЛИ НЕ, б У ГО RS триггера,
в - RS триггер на элементах И-НЕ; г - RS триггер на транзисторах
ПРИМЕЧАНИЕ.
( Режим одновременного активного режима недопустим.
На рис. 28.1, в тот же триггер, исполненный на элементах И-НЕ.
Здесь активное состояние низкое. Это значит, что значение состояний
для входных сигналов в таблице истинности нужно инвертировать.
На рис.28.1, г — транзисторная версия триггера с инверсными вхо-
дами. На рис. 28.1, б — графическое изображение триггера, применяе-
мое на схемах.
Мы рассмотрели RS-триггер, управляемый только уровнями сигна-
лов на входах R и S. Такой триггер называют асинхронным, поскольку
момент срабатывания не синхронизирован. Возникает вопрос Если
есть асинхронный, есть и синхронный? Конечно (рис. 28.2).
Этот тот же RS-триггер, но с дополнительным входом синхрониза-
ции. Даже при наличии всех условий для переключения RS-триггера,
состояние прибора не изменится, пока на синхровходе не появится
импульс запуска. Структурная схема на рис. 28.2, а. На рис. 28.2, б пред-
ставлено условное графическое обозначение синхронного RS-триггера
258
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов рс создания практических устройств
Рис. 28.2. Синхронный RS-триггер.
а - синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ; 5 - УГО синхронного RS триггера;
в - временная диаграмма работы синхронного RS триггера
Таблица истинности синхронного R-S триггера
с R S Lift) Q(t+1) Пояснения
0 X X X Oft) режим хранения информации
0 1 X 1 режим установки единицы
1 1 с X 0 режим записи нуля
1 1 1 X запрещенная комбинация
на схемах. Временная диаграмма наглядно показывает принцип работы
прибора (рис. 28.2, в).
Более усовершенствованный вариант RS-триггера, в котором отсут-
ствует запрещенное состояние — jK-триггер (рис. 28.3).
Не будем разбирать структуру микросхемы. Посмотрим, как рабо-
тает то, что изображено на рис. 28.3, а. Как можно наблюдать по
таблице истинности, это не что иное, как синхронный RS-триггер.
Новым является использование запрещенного состояния для перевода
f К-триггера в режим счетного триггера (Т-триггер). Работа счетного
триггера (рис. 28.3, б) понятна на диаграмме (рис. 28.3, в). Здесь состо-
яние выходов меняется каждый раз, как поступает новый импульс.
Следующий интересный персонаж D-триггер (рис. 28.4).
Здесь С — вход синхронизации. D — вход
информационный. Прямой выход триггера при-
нимает значение информационного входа D. но
изменение выходного уровня (Q) происходит
только в момент переднего фронта импульса
на синхровходе (С). Другими словами, в момент
изменения уровня сигнала с 0 на 1.
В таблице истинности такое состояние
указано посредством стрелки, направленной
снизу-вверх. Наверное, следует сказать о вари-
антах указателей фронтов. На двух вариантах
УГО (рис. 28.4, а, б) приводится обозначение
ONLINE ВИДЕО
JK- триггеры
Глава 28. Цифровые микросхемы
259
J с к о ю н
J с к т Q
о) б)
Таблица истинности универсального JK триггера
С к J Q(t) Q(t+1) Пояснения
0 X X 0 0 режим хранения информации
0 X X 1 1
1 0 О с с режим хранения информации
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1 режим установки единицы J»1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0 режим записи нуля К=1
1 1 о1 1 0
1 1 1 0 1 K=J=1 счетный режиу три, сера
1 1 1 1 0
в)
Рис. 28.3. Универсальный JK-триггер
а - УГО1К триггере, б -JK триггер е режиме счета;
в - временная диаграмма работы JК триггера
Таблица истинности D триг-ера
С D Q Пояснения
0 С Q(t) режим храпения информации
1 Q(t) режим хранения информации
0 0 режим записи нуля
1 1 режим записи нуля
Рис. 28.4. D-триггер
а - УГО D-триггеоа, б - УГО D-триггера с входами RS;
в - воеменная диаграмма работы D триггере; г - варианты обозначения фронтов сигнала
переднего фронта. На рис. 28.4, г показаны варианты указателей как
фронта, так и спада импульса. На рис. 28.4, б изображен D-триггер
с дополнительными выводами R и S. Это позволяет установить триггер
предварительно в нужное состояние. А можно в любой момент пере-
установить триггер в 0 или 1 независимо от текущего состояния.
26С
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Основы цифровой
схемотехники. Триггеры
Последовательные логические
устройства.
Триггеры (RS, D,JK, Т)
Регистры
Регистр — многоразрядный элемент памяти, который хранит
информацию и дает возможность другим устройствам считывать его.
Мы уже познакомились с одноразрядными элементами памяти — триг-
герами. Логично предположить, что многоразрядный элемент памяти
будет состоять из тех же триггеров. Представлены такие структуры на
рис. 28.5. На рисунке два вида регистров, которые являются основой
при классификации.
Для последовательного регистра информационным входом явля-
ется вход D. Состояние входа с первым синхроимпульсом записывается
на выход 01 (в скобках вес для данного выхода). Со вторым синхроим-
пульсом этот сигнал переносится на 02, а на его место поступает новое
а)
б)
Рис. 26.5. Структурные схемы последовательного
и параллельного регистров на D-триггерах;
а - последовательный (сдвиговый) регистр; 6 - параллельный регистр
Глава 28. Цифровые микросхемы
261
состояние с D. И так далее, с каждым следующим синхроимпульсом,
информация сдвигается вправо. Таким образом, цифровой четырехраз-
рядный код записывается в регистр за четыре такта синхроимпульса.
Для последовательного регистра информация подается на все
информационные входы одновременно. Запись информации произво-
дится с первым синхроимпульсом одновременным переносом каждого
входа на свой выход. Таким образом, четырехразрядный код перено-
сится на выход одним тактом синхроимпульса.
Последовательные регистры бывают еще со сдвигом влево или
вправо. Также регистры могут быть реверсивными. В этом случае вход
становится выходом, выход — входом. На рис. 28.6 представлены УГО
и таблица истинности универсального регистра К155ИР13.
Здесь Г) 1...D8 — параллельные входы. Вход DR — последовательный
вход со сдвигом вправо. Вход DL — последовательный вход со сдвигом
влево. Выбор режима работы определяется комбинацией состояния
входов SI, S2. Вход R-сброс, который обнуляет все выходы регистра
независимо от действующего состояния.
Разновидностей регистров по функционалу много. Нужно изучать
каждый случай отдельно по мере поступления проблемы. Того, что вы
уже знаете достаточно, чтобы разобраться в описании любой модели.
Рис. 28.6. Универсальный регистр К155ИР13
а - универсальный регистр К155ИР13; б - таблииа истинности
262
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Счетчики
Название говорит за себя. Эти приборы считают количество импуль-
сов с представлением результата в виде двоичного кода. Максимальный
счет зависит от количества выходов, соответственно от разрядности
выходного сигнала. Чаще всего используются счетчики с разрядностью
выходного сигнала от 4 до 16. С 4-мя выходными разрядами можно
сосчитать 24 = 16 импульсов. Для 16-ти разрядов максимальный счет
216= 65536. В случае необходимости можно наращивать счетчики, уве-
личивая тем самым количество разрядов двоичного кода. На рис. 28.7
показана структурная схема последовательного суммирующего счет-
чика на основе IK-триггеров. Счетчик может быть и вычитающий, когда
Рис. 28.7. Принцип построения счетчика:
а - суммирующий поспедсватесьный счетчик 5 - временная диаграмма
Глава 28. Цифровые микросхемы
263
Рис. 28.8. Двоичный счетчик К155ИЕ5:
а - УГО универсального двсичного счетчика К155ИЕ5,
б - структура универсального двоичного счетчика К155ИЕ5
Реальные микросхемы-счетчики имеют множество дополнитель-
ных входов для реализации самых различных функций, позволяющих
расширить возможности и способы применения. Посмотрим на при-
мере счетчика К155ИЕ5 (рис. 28.8).
Как видно на структурной схеме, этот счетчик можно использовать
как цва счетчика. Первый триггер можно использовать как одноразряд-
ный с делением на 2. Три остальных — как трехразрядный с делением на
8. То есть, каждый следующий разряд делит результат предыдущего на 2.
При необходимости можно использовать микросхему как единый
счетчик с четырехразрядным выходом. Для этого достаточно вход
С2 соединить с Q1. В качестве входного используется С1. У микросхемы
имеется для входа для обнуления (сброс). Можно использовать как
один, соединив оба. Можно использовать сброс с условием поступления
сигнала от двух разных источников. Всегда имейте в виду, что выводы
питания на УГО могут не указываться, Это делается для разгрузки
схемы от лишних линий, которые затрудняют чтение схемы. В таком
случае должны быть комментарии. В противном случае, читайте спра-
вочник. И такое безобразие бывает.
ONLINE ВИДЕО
Основы цифровой
схемотехники. Счетчики
Двоичный и двоично-
десятичный счетчик
264
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устр ?йств
Шифраторы
и дешифраторы
По сути это преобразователи систем счисления. Шифратор преобра
зует, как пример, десятичное число в двоичный код. Дешифратор пре-
образует двоичный код в десятичное числе. Кроме десятичною числа
может быть восьмеричное, шестнадцатеричное, код семисегментного
индикатора. Примеры представлены на рис. 28.9
На рис. 28.9. а, б представлены шифраторы восьмеричных чисел
в двоичный код. И, соответственно, дешифратор двоичного кода в вось-
меричное число.
На остальных рисунках — дешифраторы двоичного кода в шестнад-
Рис.28 9. Шифратор и дешифратор
а - шифратор восьмеричного числа в двоичный трехоазрядный код:
б - дешифратор двоичного трехразрядного кода в восьмеричное число;
в - дешифратор двоичного четырехразрядчого кода в шестьнадцатеричное число;
г - двоично-десятичный дешифратор
д - дешифратор двоичного кода в код семисегментного индикатора
ONLINE ВИДЕО
Глава 28. Цифровые микросхемы
265
Мультиплексор
и демультиплексор
По сути это электронные ключи цифровых сигналов.
Мультиплексор переключает один из нескольких входов на един-
ственный выход. Демультиплексор проводит обратную операцию —
переключает один единственный вход на один из нескольких выходов.
Кроме того, есть двунаправленный прибор — мульиплексор-демульти-
плексор. На рис. 28.10. можно видеть все эти варианты.
На рис. 28.10, а изоброжен мультиплексор 8 на 1. Один из входов
D0...D7 подключается к единственному выходу О. Выбор входа произ-
водится посредством адресации на входах АО...А2. Обратный процесс —
демультиплексор на рис. 28.10, б. Здесь вход D подключается к одному
из выходов Q0...Q7. Выбор выхода определяется состоянием адресных
входов АО...А2.
На рис. 28.10, в — реверсивный мультиплексор-демультиплексор,
но не одиночный, а сдвоенный. Два прибора в одном корпусе, но адре-
сация работает на оба канала. Здесь сигнал можно подавать в любом
направлении. Кроме всего прочего, имеется вход разрешения S Для
него указан низкий активный уровень. Микросхема будет работать при
низком уровне на этом входе. При высоком уровне микросхема рабо-
тать не будет, все выходы переходят в третье состояние Z — высокоим-
пендансное состояние.
В Z-состоянии выходные транзисторы микросхемы находятся
в закрытом состоянии так, что сопротивление от выхода к питанию
и к общему проводу высокое. Таким способом обеспечивается условие,
при котором микросхема может быть подключена к общей шине без
влияния на работу' других приборов, которые в этот момент оказыва-
ются в активном состоянии.
DO MS
D1
D2
ЭЗ
D4
D5
D7
AC
А1
А2
D АО А1 А2 DMS Q0 Q1 Q2 Q3 04 Q5 Q6 Q7
ХО
Х1
Х2
ХЗ
а) б) в)
Рис. 28.10. Мультиплексор и демультиплексор:
а - мультиплексор 3 на 1; б - демультиплексор 1 на 8
в - сдвоенный четыоехканалоный реверсивный мультиплексор-демультиплексор
266
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONUNE ВИДЕО
Основы цифровой
схемотехники.
Мультиплексоры
и демультиплексоры
Мультиплексоры.
Демультиплексоры
Сумматор
и компаратор
Сумматор проводит операцию слежения двух двоичных кодов. На
рис. 28.11, а изображен сумматор, который принимает два двоичных
четырехзначных числа (А1...А4 и В1...В4), а на выходе сумма этих чисел
(S1...S4). В случае превышения разрядности выходных каналов, активи-
руется вывод переноса разряда на другую микросхему. Таким образом,
реализуется расширение разрядности результата.
Компаратор сравнивает два цифровых числа и активирует один из
выходов микросхемы, каждый из которых означает одно из значений:
равно, больше или меньше.
а) б)
Рис. 28.11. Сумматор и компаратор,
а - четырехразрядный двоичный сумматор,
б - четырехразоядный двоичный компаратор
Глава 28. Цифровые микросхемы
267
Микроконтроллерная
система
Микроконтроллерная система, процессоры, элементы памяти
являются отдельной, очень обширной темой для более продвинутого
электронщика. Хотя, сегодня можно заняться аппаратным програм-
мированием без глубоких знаний электроники. Но это больше про-
граммирование, чем железо, как называют программисты аппаратную
часть микроконтроллерной техники. Мы просто затронем некоторые
аспекты, чтобы можно было ориентироваться в теме.
Сегодня наибольший интерес для любителя представляют, видимо,
готовые микроконтроллерные платформы. Такие как Arduino, STM,
которые появились как учебные пособия. По сути, это отладочные
платы для испытания и наладки программной оболочки проектируе-
мого устройства.
Наиболее доступной, как по финансам, так и по простоте явля-
ется Arduino. Эта платформа основана на микроконтроллерах семей-
ства Atmega. Имеется множество готовых блоков, модулей, устройств
совместимых с платформой. Все ресурсы, обслуживающие платформу
в свободном доступе, в том числе программные скетчи (так называются
открытые программные коды платформы). Можно использовать любую
программу из базы платформы с готовыми схемами. Новы свободны
в возможности изменять под свои задачи как схему, так и программный
код. Программа под Arduino пишется на своем языке, учебник по кото-
рому также в свободном доступе на сайте платформы, Можете спокойно
дерзать.
Скажегл немного и об элементах памяти. Сами микроконтроллеры
имеют собственную память, но иногда его недостаточно, и тогда при-
ходится использовать внешние элементы памяти.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) используется
для временного хранения информации. Как буфер обмена. Постоянные
запоминающие устройства (ПЗУ) используются для постоянного хране-
ния информации. Сюда записывается программная оболочка и посто-
янные данные. ПЗУ могут быть перепрограммируемыми или одно-
кратно программируемыми. Также могут быть энергонезависимыми
и энергозависимыми.
268
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов до создания практических >стройсп
ONLINE ВИДЕО
Давайте
практику!
Ну что же, достаточно для начала. Если вы еще читаете, значить
прошли испытание целеустремленности. Конечно, можно не помнить
все, что прочитали до сих пор до мелочей, но вы теперь знаете где
и как искать недостающую информацию. У вас есть последовательная,
системная информация. Дальше поможет практика. Двинемся дальше.
РАЗДЕЛ
7
РАБОТАЕМ РУКАМИ:
ИНСТРУМЕНТЫ, МАТЕРИАЛЫ
Й разделе рассказано, как оборудовать рабочее место, какими обзаве-
стись инструментами, расходными материалами. Имея на рабочем
месте все необходимое, надо еще знать назначение всего этого. Навыки
пользования приходят со временем, через ошибки, испорченные мате-
риалы, травмы. Чтобы минимизировать потери, тем более травмы,
не мешает познакомиться с опытом предков. Не совершайте чужих
ошибок. Об этом и поговорим.
ГЛАВА 29
ОБ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ.
БЕЗ НЕЕ НИКАК
Обязательные
условия
Следующий наш шаг будет сопряжен с сетевым напряжением 220 В.
Не зная элементарных правил техники безопасности, мы рискуем жиз-
нью. Иногда не только своей. Потому очень важно уяснить для себя
угрозы, исходящие от высоковольтной сети, как их избежать. В прин-
ципе, при правильном подходе не нужно будет ни бояться, ни сомне-
ваться.
Начнем с того, что убивает не напряжение, а ток. Если вы хорошо
изолированы, и цепь через вас не замыкается, следовательно, в цепи,
частью которого вы являетесь, ток не течет. Вас током не шарахнет,
и угрозы для жизни не будет. Поэтому при работе под напряжением
важнейшей задачей является обеспечение надежной электрической
изоляции любимого своего тела. Это резиновые перчатки, сухая обувь
без гвоздей и других металлических предметов в подошве, сухой
резиновый коврик под ногами, желательно сухой изоляционный пол
(дерево, ламинат, линолеум).
При работе над прибором во включенном состоянии, не работайте
обеими руками. Если одной рукой будете держать за металлический
корпус, а вторая рука с отверткой или щупом соскочит, ивы коснетесь
токоведущих частей, ток может пойти между вашими руками. Это очень
опасно. Приучите себя к однорукой работе под напряжением, держа
одну руку в кармане. В таком случае вас может тряхнуть, но опасности
для жизни не будет. Для работы под напряжением всегда пользуйтесь
изолированными инструментами.
Бывает так, что высокое напряжение пробивает на корпус прибора,
а вы об этом не знаете, пока не коснетесь корпуса включенного прибора.
Глава 29.06 электр обезоласности. Без нее никак
271
ВНИМАНИЕ
Для того чтобы предотвратить этот неприятный мо-
мент, существует защитное заземление. Все розетки
в квартире должны иметь шину защитного заземления.
Рабочее место электронщика, тем более, должно быть оборудовано,
кроме розеточного заземления, еще и клеммой заземления. На эту
клемму должны заземляться приборы, не имеющие вывод заземления
на вилке, а также антистатический браслет
Некоторые элементы боятся статического электричества. Это, то
самое, которым мы поднимали кусочек бумаги на кончике ручки. Для
работы с такими элементами применяются антистатические браслеты.
Будучи подключены к заземлению, эти браслеты разряжают статику
с тела человека (через резистор 1 МОм, чтобы через браслет не убило),
одежды, инструментов на землю и обеспечивают безопасные условия
для элемента.
Если вы заземлите прибор, который пробивает на корпус, то при
включении в сеть весь ток пойдет на землю, вызовет короткое замыка-
ние в сети и, как результат, выключится защитный автомат в'квартире.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Если кроме автомата в вашем щитке стоит УЗО
(устройство защитного отключения), срабатывающее
на ток утечки 10...3С мА, то первым сработает оно.
Ваша жизнь будет спасена.
ONLINE ВИДЕО
Общие правила
безопасного обращения
с электричеством
Электробезопасность.
Профилактика несчастных
случаев с электричеством в быту
272
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
Выключив прибор, вы вновь включаете автомат (взведете УЗО). Все
живы, все смеются. Вот такая защита. Учитывая то, что на вашем рабо-
чем столе будет много экспериментов, грозящих выключением квар-
тирного автомата, будет лучше, если установите автомат и у себя на
столе. На рабочем месте автомат должен быть рассчитан на меньший
ток (10 А или 16 А), чем в квартире (25 А). Чтобы выключился раньше
квартирного.
Как он бьет,
этот ток
Это были практические советы по умолчанию. Вернемся немного
к теории. Для человека смертельным является ток 100 мА (0,1 А).
Закон Ома и здесь работает. Ток зависит от напряжения и от сопро-
тивления. Если вы мультиметром измерите сопротивление своего
тела (держа щупы в разных руках), оно будет варьировать в пределах
100 кОм...300 кОм. При таких сопротивлениях 220 В не должно быть
опасным. Но есть важный момент. Большая часть сопротивления тела
человека приходится на кожу. Мышцы, сосуды, нервы — влажная и соле-
ная среда.'Такая среда имеет очень маленькое сопротивление и не спо-
собно оказать существенного сопротивления току.
Кожа — сухая среда без сосудов с большим сопротивлением, но она
очень тонкая. Изолирующие свойства кожи помогают до определен-
ного уровня, пока не наступит напряжение пробоя. Принято считать,
что опасным для человека является постоянное напряжение свыше
36 В, а переменное — свыше 42 В. Такая разница обусловлена тем, что
постоянный ток течет равномерно по всему поперечному сечению про-
водника, а переменный, с увеличением частоты стремиться к поверх-
ности. Поверхностный ток не так опасен, поскольку проходит мимо
внутренних органов.
Про шаговое напряжение. Представьте себе сорванный со столба
электрический провод высокого напряжения. Вы должны удалиться от
него, или должны подойти, чтобы помочь пострадавшему. Ст провода
по земле течет ток во всех направлениях. Сама земля как резистор. Чем
дальше две точки на земле, тем больше разность напряжения между
ними. Делая большие шаги, вы замыкаете собой большее напряжение
и в какой-то момент можете получить неприятные ощущения опасные
для жизни и здоровья. Особенно в дождливую погоду.
Глава 29. Об электробезопасности. Без нее никак
273
СОВЕТ.
8 такой ситуации нужно делать максимально малень-
кие шаги или передвигаться вприпрыжку на одной ноге.
ONLINE ВИДЕО
Электрика своими
руками урок 18 -техника
безопасности при работе
с электричеством
Шаговое напряжение.
Правила эвакуации
из зоны шагового напряжения
Первая
помощь
ONLINE ВИДЕО
Приемы оказания
первой помощи
при поражении
электрическим током
Если рядом с вами кто-то получил пора-
жение током, нужно спокойно без паники, но
быстро освободить человека от источника тока
(выключив или отбросив). Конечно, соблюдая
при этом правила собственной безопасности.
Обеспечить доступ свежего воздуха и, если не
приходит в себя, сделать искусственное дыха-
ние и массаж сердца.
Теперь мы ничего не боимся, потому, что
все знаем и очень внимательны. Можно рабо-
тать.
ГЛАВА 30
ПАЯЛЬНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
W
Назначение
и свойства
Люди научились паять, видимо, с тех пор, когда открыли для себя медь
и бронзу. Это, если по максимально возможному, около 6000 лет опыта.
Минус пару тысяч лет на поиск припоя. Но, по большому счету, в процессе
ничего не изменилось. Давайте определимся с самим понятием.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Пайка - неразъемное соединение двух металлических
деталей посредством другого металла, температура
плавления которого много меньше температуры плав-
ления соединяемых металлов
Разберемся с процессом. При пайке двух деталей мы заполняем
пространство между ними другим металлом. Охлаждаясь, припой меха-
нически связывает эти детали друг с другом. Важно не только залить
две детали, но еше нужно обеспечить такую связь, при которой при-
пой с обеими деталями будет иметь прочную связь без скольжения
и доступа воздуха и жидкостей в место связи. Это особенно важно при
пайке деталей, являющихся элементами электрических связей.
При спаивании медных деталей используется оловянно-свинцовый
припой. Температура плавления меди 1083 °C. Температура плавления
оловянно-свинцовых припоев — от 145 до 308 °C. Температура плав-
Глава 30. Паяльное оборудование
275
ления припоя марки ПОС-63, которым наиболее часто пользуются при
монтаже элементов электроники, составляет 240 °C.
При такой разнице температур припой никак не может навредить
спаиваемым деталям. Но высокая температура позволяет обеспечить
процесс диффузии припоя в поверхностный слой меди. Практически
это сварка, но в очень тонком слое. Мы еще будем возвращаться к тех-
нологии пайки, Сейчас поговорим об основном инструменте пайки —
паяльнике.
Паяльник
одиночный
Задача паяльника — нагрев припоя до температуры плавления
и поддержание этой температуры на месте пайки. Для этого необходима
достаточная мощность, чтобы не только проплавить кусок припоя, но
и поддержать нужную температуру при прогреве спаиваемых деталей.
Объем деталей может оказаться таким, что паяльник не сможет прогреть
всю массу. Поэтому паяльник нужно подбирать в соответствии с объемом
пайки. На рис. 30.1 приведены фотографии трех паяльников.
Один из них — динозавр времен луженых самоваров, чайников,
кувшинов. Такой паяльник руки старою лудильщика грели на откры-
том огне и лудили чайник, пока паяльник еше не остыл. Сегодня паяль-
ники электрические. Слева на рисунке паяльник мощностью 60 Вт
с питанием от сети переменного тока напряжением 220 В. Справа тоже
паяльник мощностью ь0 Вт с питанием от источника в 24 В. В принципе
Рис. 30.1. Паяльники
276
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Рис. 30.2. Устройство паяльников
а — конструкция паяльника с нихромовым нагревателем;
б - конструкция паяльника с керамическим нагревателем
они устроены одинаково. Нагревательным элементом в обоих случаях
является спираль, который нагревает жало паяльника.
Устройство паяльников показано на рис.. 30.2.
Конкретная конструкция для разных моделей может сильно отли-
чаться, но в принципе все конструкции со спиралью в качестве нагре-
вательного элемента, можно разделить на две группы. В первой группе
(рис. 30.2, а) спираль намотана поверх жала. Здесь в качестве изоля
тора между спиралью и металлическими деталями используется слюда,
иногда асбест.
Во второй группе нагреватель исполнен в виде керамического
стержня, внутри которого располагается нагревательная спираль.
В данном случае жало такой конструкции, что надевается на керамиче-
ский нагреватель (рис. 30.2, б).
Керамические нагреватели более эффективны. Керамика имеет
лучшую теплопроводность. Жало можно устанавливать на нагреватель
с меньшим зазором, что увеличивает эффективность по теплоотдаче,
Керамический нагреватель легче заменить в случае неисправности.
Паяльники с керамическими нагревателями более компактны.
В основном, одиночные ручные паяльники исполняются мощно-
стями 25,40, 60, 80,100,150 Вт. Выбор мощности паяльника зависит от
того, что вы будете паять. Если работаете с мобильными телефонами
и другой очень мелкой техникой, то нужен паяльник мощностью 25 Вт
и очень тонкое жало. Для работы с более крупными деталями и при-
борами нужен паяльник на 40 Вт. Если нужно на тех же устройствах
демонтировать трансформатор, используется паяльник на ь0 Вт. Более
мощный паяльник нужен для более крупных объемов пайки. Например,
пайка массивных экранирующих корпусов.
Для регулирования температуры жала есть паяльники с диммером,
встроенным в ручку. Это очень удобно. Можно выставлять нужный тем-
Глава 30. Паяльное оборудование
277
Рис, 30.3. Устройство импульсного паяльника
пературный режим. На время длительного перерыва можно выставить
минимальную температуру, которою при необходимости можно быстро
поднять до необходимой величины.
В отдельную группу можно выделить импульсные паяльники
(рис. 30.3).
Здесь жало представляет собой кусок проволоки, который нагре-
вается под действием проходящего по нему тока. Устройство паяль-
ника и принцип его работы понятен из рисунка. Практически весь
объем паяльника занимает трансформатор. Входная обмотка на 220 В,
Выходная обмотка состоит из одного витка медной шиной. При напря-
жении 1...3 В ток вторичной обмотки достаточен, чтобы нагреть мед-
ную проволоку диаметром 1 мм. Жало нагревается очень быстро.
Конструкция таких паяльников делается в виде пистолета. Нажатием
кнопки паяльник включается и через несколько секунд готов к работе.
На каждую точку пайки свой импульс включения паяльника. Именно
поэтому такие паяльники называют импульсными. Недостатком такого
паяльника является частое выгорание жала и необходимость замены.
Кому-то может не понравиться еще и то, что паяльник немного тяже-
лый для долгого пользования.
Следующий инструмент, хоть и не предназначен для пайки, но он
предназначен для отпайки. Это отсос-паяльник (рис. 30.4).
Рис. 30.4 Отсос-паяльник
278
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Этот инструмент незаменим при демонтаже многовыводных эле-
ментов сквозного монтажа. Он очень аккуратно, чисто и быстро убирает
весь припой из отверстия, даже если монтаж многослойный. Демонтаж
элемента проводится без излишних деформаций и перегрева.
ONLINE ВИДЕО
Кек выбрать паяльник!
Рекомендации по выбору
паяльника
Паяльник,
вспомогательный
инструмент
и расходники для пайки
Паяльник ЭПСН.
Кокой паяльник
выбрить?
Оловостсос: видеобзор,
как пользоваться и где
купить
Дешевый паяльник-
оловоотсос
Паяльные
станции
Их много, и они разные. Начнем с одиночки. Это, по сути, низко-
вольтный паяльник с отдельным постом питания, который снабжен,
к тому же, регулятором температуры (рис. 30.5).
Более продвинутые модели имеют режим сна. В этом режиме,
если паяльник находится в покое на протяжении нескольких минут,
включается режим сна. То есть напряжение на паяльнике уменьша-
ется так, чтобы поддерживать минимальную температуру. Обычно
это 100... 150 °C. Включение рабочего режима происходит по-разному.
Некоторые включаются по команде датчика на посадочном месте, дру-
гие нажатием на кнопку меню, третьи по сигналу гироскопа, который
реагирует на любые перемещения.
Глава 30. Паяльное оборудование
279
Рис. 30.5 Паяльные станции с одиночным паяльником,
пинцет-паяльником.отсос-пояльником
Одиночные станции могут управлять не только обычным паяль-
ником. Есть посты с воздушным феном, с пинцет-паяльником, с отсос-
паяльником.
На рабочем столе электронщика бывают нужны не только единствен-
ный паяльник, но и фен, и отсос, и другой паяльник. Собирать на столе
несколько станций несколько неудобно. Места на столе и без того всегда
маловато. Гораздо удобнее, когда одна станция обслуживает несколько
инструментов. Наиболее распространенный вариант — паяльная станция
с паяльником мощностью до 60 Вт и воздушным феном. С паяльником
мы уже разбирались. Фен может быть двух типов: с компрессором или
с кулером на самом фене. Компрессор устанавливается в самой станции.
Воздух подается по шлангу. Во втором варианте кулер установлен в хво-
стовой части фена и управляется от станции (рис. 30.6).
Рис. 30.6. Паяльчся станция с паяльником и воздушным феном
280
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Шланга здесь нет. Для фена на станции устанавливается режим тем-
пературы воздушного потока и скорость воздушного потока.
Продвинутые паяльные станции комплектуются пинцет-паяль-
ником, который имеет разные жала для демонтажа разнообразных
по типам корпусов микросхем. Кроме того, в комплект может вхо-
дить отсос-паяльник, для которого прилагается и пост-компрессор.
Такие паяльные станции имеют высокую эффективность, режим сна
и быстрого нагрева, несгораемое жало, программное управление.
Индукционный
паяльник
Имеется еще такой высокотехнологичный инструмент, как индук-
ционный паяльник. Здесь имеем принципиальное отличие в принципе
нагрева. Нагрев происходит за счет вихревых
токов, возникающих в материале жала под воз-
действием высокочастотных токов. Катушка
индуктивности из медного провода намотана
вокруг жала. Высокочастотный ток, протекаю-
щий по обмотке, вызывает вихревые токи, кото-
рые нагревают материал сердечника. В таких
паяльниках жало изготавливают из различ-
ных видов феррита. Феррит под воздействием
высокочастотного магнитного поля нагревается
до определенной температуры, которую назы-
вают точкой Кюри. Индукционные паяльники
комплектуются несколькими жалами с раз-
ными значениями температур. Это неудобство,
ONLINE ВИДЕО
Индукционная
паяпьная станция
(паяльник) QLHCK3202
ESD + легкая
доработка
Глава 30. Паяльное оборудование 281
но оно оправдано высоким КПД и удобством работы. Материал жала
сам по себе будет поддерживать температуру, независимо от потерь
при изменении объема пайки. Но такие паяльники очень дорогие и для
любителей неприемлемы.
Существуют и такие индукционные паяльники, у которых жало
металлическое, но нагрев происходит за счет высокочастотных токов.
Разница с ферритовым жалом в том, что температуру жала нужно регу
лировать в обычном режиме. Температура измеряется термопарой
и сравнивается с установленной вручную. Метод нагрева достаточно
эффективный, но жало обычное, и цена становится доступной.
ГЛАВА 31
КОМПОНЕНТЫ
ПАЙКИ
Основные требования
к процессу пайки
Не будем говорить об инструментах. Поговорим о том, что необхо-
димо для формирования самой найки. Для качественного спаивания
деталей необходимо обеспечить необходимые электрические и меха-
нические характеристики соединения.
По электрическим параметрам большое значение имеет хорошая
электрическая проводимость самого припоя, а также качество кон-
такта между припоем и самой деталью. Высокое сопротивление места
пайки может привести к нагреву последнего, результатом чего может
оказаться разрушение пайки в результате старения припоя, окисления
контакта, или оплавление.
По механическим параметрам нужно учи-
тывать нагрузки, действующие на контакт
в результате давления, ускорения, вибрации
и других механических факторов.
Нужно учитывать и такие воздействия, как
влажность, температура окружающей среды,
агрессивность среды.
Все эти факторы должны учитываться
при выборе всех компонентов, применяемых
при спаивании деталей различных устройств.
Непосредственно в пайке участвуют два ком-
понента: припой и флюс. О них и поговорим.
ONLINE ВИДЕО
Кек правильно
паять паяльником с
канифолью и оловом
Глава 31. Компоненты пайки
283
Припой
Припой — это тот материал, посредством которого производится
пайка двух деталей. Соответственно к нему предъявляются требова-
ния, удовлетворяющие механическим и электрическим параметрам
узла. Припой должен достаточно прочно связывать спаиваемые детали.
Также должен обладать высокой электропроводностью. С другой сто-
роны, должен быть устойчив к агрессивным условиям эксплуатации как
можно большее время. Да и температура плавления должна быть такой,
чтобы не навредить материалам, подвергаемым воздействию высоких
температур.
Олово само по себе является неплохим припоем по параметрам
электропроводности и легкоплавкости. Но олово недостаточно прочное
и подвержено быстрому старению с такими симптомами, как кристал-
лизация, образование трещин. Есть такое понятие как «оловянная чума».
Это явление разрушения олова под воздействием низких температур.
Для стабилизации механических характеристик припоя, в олово
добавляют снинец. Марка припоя обозначается, например, как ПОС-61
(припой оловянно-свинцовый с долей олова 61 %). Остальное здесь сви-
нец и, возможно, 1...2 % висмут, сурьма, серебро. Эта марка припоя наи-
более распространенная у веселого электронщика. В табл. 31.1 некото-
рые марки припоев с указанием температуры плавления и пайки (тем-
пература на жале паяльника), а также области их применения.
Оловянно свинцовые припои
Таблица 31.1
Припой Температура, ’С Область применения
плавления пайки
ПОС-18 277 540 Для пайки стали, оцинкованного железа, меди, латуни, свинца, а также для лужения перед пайкой в таких конструкциях, которые подвержены высоким температурам и механическому воздействию
пос-зо 256 320 Крупногабари-ные детаги радиоаппаратуры из стали, латуни, меди также для предварительной паики перед предстоящей пайкой более легкоплавким припоем
ПОС-40 235 290 Для пайки высокоответственных узлов электронной аппаратуры, которым предстоит эксплуатация в жестких условиях
ПОС-50 218 250
ПОС-е>1 190 2-10 Для стали, меди, латуни в условиях высокой чувствительности к высоким температурам. Для пайки монтажных проводов, элементов радиоаппаратуры печатных плат
В арсенале радиолюбителя сегодня множество вариантов припоев,
некоторые из которых на рис. 31.1.
Здесь мы видим динозавра — толстый пруток олова. С таким тол-
стяком только мощный паяльник может справиться. Разве, что настру-
284
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсвдо создания практических устройств
Рис. 31 1 Виды припоев
гать можно предварительно. Другое дело — связка тонкого олова.
В самый раз. Еще лучше — катушка олова с флюсом в сердцевине.
В маленькой баночке припой-паста. По сути это флюс с добавлением
большого количества очень мелких шариков припоя. Применяется
такая паста для пайки микросхем с очень тонкими выводами.
Место пайки просто смазывается и нагревается феном. Все олово из
пасты само стягивается к выводам, а зазор между выводами освобожда-
ется от олова. В пакете — особый случай. Легкоплавкий припой — сплав
Вуда. Температура плавления — 69 °C
ПРИМЕЧАНИЕ.
Существует еще сплав Розе с температурой плавления
94 °C. Такие сплавы используются для разбавления ту-
гоплавких сплавов, когда нужна демонтировать, а пере-
гревать нельзя. Для рабочей пайки эти сплавы не очень
годятся по своим механическим качествам.
Есть еше немаловажный момент.Учитывая вредное влияние свинца
на экологию, сегодня свинцовые припои запрещаются международ-
ными стандартами. Им на смену приходят бессвинцовые. В бессвинцо-
вых припоях вместо свинца в качестве присадок используются висмут,
иридий, цинк, серебро, медь. Однако до сих пор бессвинцовые припои
более тугоплавкие, да и по механическим характеристикам уступают
свинцовым.
Глава 31. Компоненты пайки
285
ONLINE ВИДЕО
Какой припой лучше выбрать
для своего паяльника
Сравнение припоев Kaina,
ПОС-61, ПОС-40
Лучший припой
для пайки ПОС 61
Какой припой выбрать
на AliExpress? Сравнение
разных припоев для пайки
Флюсы
Флюсы используют при любых видах пайки и сварки. Обобщающим
фактором для этих процессов является нагрев. Если паять без примене-
ния флюса, поверхность спаиваемых деталей (в электронике это, как
правило, медь) будет быстро окисляться под воздействием высокой
температуры. Окисный слой не позволит припою нормально связаться
с деталью. С другой стороны, сам припой в расплавленном состоя-
нии сильно окисляется с образованием на поверхности слоя шлака.
В результате получим, так называемую «холодную пайку». То есть на
месте спая есть некоторый объем припоя, который, на первый взгляд,
крепко связывает детали.
Но такая пайка не обеспечивает диффузию припоя и меди.
Электрическая связь элементов пайки очень слабая и со временем ухуд-
шится еще больше. Определить холодную пайку можно расплавив при-
пой, который просто отойдет от медных контактов, если имеет место
«холодная пайка».
286
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Технология пайки предполагает предварительную обработку места
пайки флюсом, Только после этого наносится припой. Таким образом,
закрывается доступ воздуха к месту пайки, предохраняя металлы от
окисления. Времени, пока испаряется флюс, достаточно, чтобы припой
надежно связался с деталью. Помогает хорошему сцеплению еще и то,
что флюс растворяет тонкий окисный слой. Это главные свойства флю-
сов, но есть и другие задачи, которые флюс решает попутно.
Флюс повышает текучесть припоя и стягивает припой к спаивае-
мым деталям. Флюс помогает быстрее прогреть все детали в области
пайки. Является проводником тепла, обволакивая все детали, чем уве-
личивает площадь соприкосновения, соответственно площадь тепло-
вою контакта.
На рис. 31.2 можем наблюдать некоторых представителей флюс-
клана. О них и поговорим
Старейший представитель — канифоль, что глыбой сверкает на
рис. 31.2 слева. Получают канифоль из смолы хвойных деревьев путем
выпаривания жидких фракций. В основном - это скипидар. Канифоль
является хорошим диэлектриком и прекрасно справляется с задачей
флюса.
Рис. 31.2 Флюсы для оловянной пайки
ПРИМЕЧАНИЕ.
Но нужно учитывать тот факт, что перегретый флюс
теряет изоляционные свойства и, при длительном на-
хождении на плате, вступают в реакцию с металлами,
что впоследствии приводит к паразитной проводимо-
сти на плате. Любой флюс по окончании пайки нужно
смывать. Это и красиво, и безопасно.
Глава 31. Компоненты пайки
287
Более удобного пользования канифолью можно добиться, если рас-
творить ею в спирте. Спиртовой раствор канифоли можно наносить
на место пайки с помощью небольшой кисточки. Хорошо подходит
для этого использованная емкость от маникюрного лака. Кисточка там
в комплекте
Следующие представители — флюс-паста и флюс гель в шприце.
Они гораздо удобнее в пользовании, легко смываются. Пастой и гелем
удобно пользоваться при работе с планарным монтажом (SMD).
Далее видим паяльную кислоту и активную флюс-пасту Это
активные флюсы. Активные они потому, что не просто очищают и изо-
лируют, но и создают новый поверхностный слой мет алла. Рассмотрим
подробнее паяльную кислоту.
На самом деле это не кислота, а соль. Раньше радиолюбители сами
готовили паяльную кислоту. Для этого в серную кислоту бросали цинк.
Когда весь цинк растворялся, получался сульфат цинка. Если нанести
сульфат цинка на металл, который не паяется, например, на сталь,
то после испарения жидкости, на поверхности стали образуется тон-
чайший слой цинка. Эго явление называют химическим осаждением.
Теперь на цинк можно припаять что-либо с помощью оловянного при-
поя. Активные флюсы используются именно для спаивания трудных
металлов.
ВНИМАНИЕ.
Важно! Все активные флюсы нужно смывать.
Обязательно. Они являются хорошими проводниками,
а после высыхания оставляют еще и металлическую
пленку.
ONLINE ВИДЕО
Флюсы для пайки. Что такое
флюсы? Зачем? Для чего?
Обзор
Тест флюсов для пайки. FluxPlus,
RusFlux, АМТЕСН, Felder и Kingbo
ГЛАВА 32
МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ МОНТАЖА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ
Понятие
конструкции
Сборка любого электронного устройства предполагает наличие
самих элементов схемы, несущей платформы для установки элементов,
соединительных проводников для обеспечения электрической связи
между элементами в соответствии со схемой. Кроме того, могут при-
годиться некоторые конструктивные элементы: винты и гайки; стойки;
кронштейны и другие конструктивные элементы для фиксации некото-
рых элементов схемы; экранирующие конструкции; корпуса или кон-
структивные элементы для изготовления корпуса.
Небольшие схемы из нескольких элементов можно, конечно,
собрать «на коленках», соединяя выводы друг с другом. Но это годиться
только для экспериментов, временного или срочного использования.
Другой вариант навесного монтажа представляет собой конструк-
тивные несущие рейки из диэлектрика, на который вмонтированы
контактные площадки. Такие несущие рейки устанавливаются парал-
лельно, можно и в несколько рядов, в зависимости от сложности сборки.
Компоненты схемы устанавливаются выводами на клеммы. Необходимые
электрические связи выполняются монтажными проводами. Этот вариант
характерен для аппаратуры середины прошлого века (рис. 32.1).
Ближе к цивилизации вариант псевдо-платы. Веселый электронщик
так бы назвал его. Можно использовать любую любой лист диэлектрика,
просверлить в нем отверстия для установки компонентов схемы, и можно
начать сборку электрической схемы посредством навесного монтажа,
используя изолированные электрические провода. Этот метод доста-
Глава 32. Материалы для монтажа электрических схем
289
точно трудоемкий, да и результат не
радует глаз, не говоря уже о том, что
большое количество переплетаю-
щихся проводов может быть источ-
ником ненужных и очень вредных
наведенных шумов.
Для экспериментов, для маке-
тирования с возможностью под-
бора элементов и промежуточных
настроек существуют макетные
платы. Такие платы оснащены
отверстиями и печатными кон-
тактными площадками, кото-
рые дают возможность для мон-
тажа элементов, как сквозного,
так и поверхностного монтажа
Соединения между элементами
можно выполнять достаточно
аккуратно даже навесным монта-
жом, используя достаточно близ-
Рис. 32.1. Навесной монтаж
кие печатные площадки.
Наконец можно собрать порядочную плату уровня «РолсРойс»,
лучше заводского. Потому, что ручная работа. Шутка эта вполне
доступна для превращения в правду. Все зависит от «кривизны» ваших
рук. Для этого нужно иметь хороший фольгированный гетинакс,
нанести на плату рисунок печатной платы, вытравить и можно уста-
навливать элементы. Далее паяем, получаем красоту и радуемся.
Рассмотрим подробнее некоторые материалы монтажа.
ONLINE ВИДЕО
Кабели, разъемы
и штекеры(учимся отличоть-
учимся подключать
Про навесной монтаж
электронных схем, что собой
представляет, в каких видах
может быть выполнен
290
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Макетные
платы
Макетная плата предназначена, как и следует из названия, для
сборки рабочих макетов. На макетной плате можно легко вносит ь изме-
нения в схемотехнику, настраивать, экспериментировать. Это необ-
ходимый этап разработки, позволяющий довести схему до нужного
уровня, чтобы не пришлось переделывать печатную плату. Макетки
бывают разных видов (рис. 32.2). Самая простая версия — множество
отверстий с печатными площадками для пайки. Есть варианты с неко-
торыми фрагментами дорожек. Есть платы под SMD элементы.
Рис. 32.2 Макетные платы
Для небольших сборок очень удобно пользоваться беспасчной мон-
тажной площадкой. Так называемый breadboard. Соединения между
элементами обеспечиваются имеющимися в теле платформы внутрен-
ними связями и гибкими проводами со стандартными наконечни-
ками. Такая платформа дает большие возможности для макетирования
и доводки схемотехники устройства. При необходимости можно рас-
ширить площадь «макетки» добавлением новых блоков.
ONLINE ВИДЕО
Макетная плата, обзор,
как работать с ней
Уроки пайки. Учимся
паять макетные платы
Макетные платы. Какие
быеают?
Глава 32. Материалы для монтажа электрических схем
291
Печатные
платы
Вы уверены, что доработали схему на «макетке», теперь пришло
время для сборки цивилизованного изделия. Мы 'уже знаем, что такое
печатная плата, и теперь будем говорить о его разновидностях, суще-
ствующих сегодня на рынке. Примеры промышленных плат и плат соб-
ственного изготовления приведены на рис. 32.3.
Материал печатных плат предыдущих лет — фольгированный сте-
клотекстолит или гетинакс, Текстолит — композитный материал, кото-
рый получается прессованием просмоленной ткани. Стеклотекстолит
содержит ткань на основе стекловолокна. Гетинакс — композитный
материал, полученный так же, как и текстолит, но вместо т кани исполь-
зуется бумага. Эти материалы сильно уступали современным платам,
как по качеству диэлектрика, так и по прочности печатного монтажа.
Итак, вернемся в сегодня.
РСВ — аббревиатура на английском языке, которая означает печат-
ную схему на плате. Проще — печатная плата. Встретите и такое поня-
тие, как дизайн (разработка, проектирование) печатной платы (РСВ
design). Об этом еще поговорим.
Наиболее распространенный материал для изготовления печатных
плат — стекловолоконный эпоксидный ламинат марки FR-4. Уже
понятно, из чего он состоит. Его широкое распространение обусловлено
достаточно низкой ценой, хорошими диэлектрическими свойствами
(4,2...4,8). Максимальная температура эксплуатации 130...]80 °C. Для
Рис. 32.3 Печатные платы
292
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройсгв
большинства электронных приборов эти параметры более чем доста-
точные. Большие требования, в основном по проводимости, предъяв-
ляются к платам при проектировании СВЧ устройств.
Полимерно-керамический композит «Роджерс» — улучшенная
форма ФР-4. Диэлектрическая проницаемость около 3,0, что делает
возможным использование на высоких частотах. Эти платы обладают
большей теплопроводностью и механической прочностью.
Высокоэффективный полимер полиамид обладает еще более луч-
шими изоляционными свойствами. По температурной стабильности
тоже превосходит ФР-4. Может работать при температуре до 350 °C.
Незаменимо такое свойство полиамида, как высокая химическая устой-
чивость. Расширяет область применения полиамидных плат высокая
гибкость, которая позволяет конструировать жестко-гибкие платы.
Особое место занимают материалы для производства гибких плат.
Это полиэтилентерефталат (ПЭТ), жидкокристаллический поли-
мер (ЖКП). Из этих материалов получаются гибкие и легкие конструк-
ции. Термостойкость умеренная. Нельзя перегревать.
МСРСВ — печатная плата с металлическим сердечником. Она
используется там, где нужно активное охлаждение компонентов схемы
при минимальных габаритах Вы видели такие платы, если разбирали
LED-лампы бытового освещения.
Другой пример — линейка LED-подсветки телевизоров. Здесь соб-
ственно печатная плата относительно небольшой толщины приклеена
на алюминиевую подложку; которая обеспечивает необходимый отвод
тепла от платы и увеличивает механическую прочность.
Особое место занимают керамические платы. Керамика обла-
дает отличными параметрами по изоляции, теплопроводности, термо-
стойкости, химической стойкости, влагостойкости. Все это позволяет
использовать керамическую основу для печатных плат при производ-
стве особо ответственных узлов и приборов. Такие платы незаменимы
при производстве аппаратуры, работающей в СВЧ диапазоне частот.
Особенностью таких плат является напыление токопроводящего слоя.
В качестве проводников может использоваться не только медь, но
и серебро, золото. Недостатком, если можно так назвать, является
высокая стоимость таких плат.
По своей конструкции платы могут быть однослойными или
многослойными. Высокотехнологичные платы могут содержать
8...10 слоев печатного монтажа. Связь между слоями осуществляется
посредством металлизации отверстий, которая связывает металл слоев
друг с другом. При работе с платами надо учитывать, что многослой-
ные платы нельзя подвергать деформации. Обрывы внутренних слоев
и нарушение межслойных связей трудно диагностировать и восстанав-
Глава 32. Материалы для монтажа электрических схем
293
ливать. Если учесть, что зачастую под рукой нет схемы изделия, устра-
нение дефекта внутренних слоев становится невозможной.
ONLINE ВИДЕО
Многослойные печатные
платы
Технология производства
печатных плат
Провода
и кабели
Несмотря на то, что основная часть схемы собирается на печатной
плате, что избавляет нас от использования большого количества прово-
дов, полностью отказаться от навесного монтажа не удастся. Ведь платы
надо соединить друг с другом, надо подключать элементы корпусного
монтажа. Это могут быть клеммы, кнопки, переключатели, индикаторы,
измерительные приборы, крупногабаритные элементы схемы, устанав-
ливаемые вне печатных плат.
Не вдаваясь глубоко в классификацию, разберемся в разновидности
монтажных проводов и в их применении (рис. 32.4).
одо&од’
Рис. 32.4. Монтажные провода и кембрики
294
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсв до создания практических устройств
При выб( ре проводника нужно ориентироваться, в первую очередь,
на ток и напряжение, которое будет действовать на этот проводник.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В зависимости от напряжения выбирается тип и тол-
щина изоляции. По току, который может протекать по
проводнику, выбирается сечение проеодника.
Для упрощенного расчета максимального длительно протекающего
по проводнику тока можно воспользоваться стандартами электриков.
Если проще, то можно принять для медного проводника максимальный
ток 5 А на 1 мм2сечения провода. Для алюминия этот показатель будет
равен 3 А. Если не хочется мерить сечение провода, можете опытным
путем решить вопрос. Пустите нужный ток по проводнику, который
хотите использовать, и в течение нескольких минут проверьте степень
нагрева. Если нагрева не чувствуете, то можете спокойно использовать
выбранный провод.
По предельно-допустимому напряжению ситуация несколько неод
нозначная. Если посмотреть параметры оазных монтажных проводов, то
увидим, что все они рассчитаны на довольно большие рабочие напряже-
ния. Минимальное допустимое напряжение оценивается в пределах 250 В.
С таким показателем мы можем использовать большинство проводов для
монтажа всех связей в приборе. Но нужно учитывать такие особенности,
как толщина и механическая прочность изоляции. Тонкая изоляция легко
может быть повреждена трением, зажатием, изломом на сгибе
Чтобы обеспечить безопасную работу прибора, следует выбирать
провода, которые имеют более толстую изоляцию.
СОВЕТ
Обращайте внимание нс то, какие провода используют-
ся в различных приборах в тем или другом режиме тока
и напряжения. Это поможет правильно выбирать про-
водники «на глаз».
Кроме выбора по току и напряжения, нужно учитывать и другие
параметры. Для сигнальных слаботочных цепей диаметр провода и изо-
ляция уходят на второй план. Становится важным длина провода. Здесь
желательно использовать проводник с минимально возможной длиной,
чтобы уменьшить влияние помех. Нужно читывать также взаимное рас -
положение сигнального провода с другими проводами. Нежелательно
Глава 32. Материалы для монтажа электрических схем
295
располагать сигнальный провод рядом и параллельно друг с другом.
Нежелательно также соседство разных сигнальных проводов.
СОВЕТ,
Если приходится располагать сигнальный провод в жгу-
те, то лучше, если вокруг него или параллельно распола-
гался бы общий провод. Это будет в какой-то степени
экранировать, ослаблять влияние других цепей.
Для особо ответственных сигналов можно использовать коакси-
альный кабель, который имеет экранирующую защитную оболочку.
Экран надежно предохраняет передаваемый сигнал от любых внешних
воздействий. Для экранирования цифровых сигналов используется, так
называемая, витая пара. Эт о два провода, обычно одножильные, кото-
рые закручиваются вместе, образуя спиралевидную форму. По одному
проводнику пускают сигнал, другой провод всегда общий (корпус). Это
своего рода экранирование.
Другая конструктивная особенность проводов — количество жил.
Есть провода одножильные, а есть многожильные;. Одножильные про-
вода жесткие, не предназначены для подвижных механизмов. Им про-
водится электрический монтаж там, где не происходит сдвигов, пере-
мещений. Очень удобно пользоваться одножильными проводами для
формования и укладки проводов так, чтобы сделать сборку’ аккуратной
и компактной.
Многожильные провода гибкие. Ими проводятся соединения
в местах, тде возможны перемещения, сдвиги. Для того чтобы из гибких
навесных проводов не образовалась в приборе паутина, которая только
обезобразит конструкцию и затруднит доступ к элементам схемы про-
вода связываются в жгут, который укладывается удобно и аккуратно.
Немного по маркировке. Первой буквой в маркировке всех мон-
тажных проводов является буква М. Далее изоляция: В — ПБХ (поли-
винилхлорид); П — полиэтилен (ПЭ); С — стекловолокно (спекаемая
пленка). Далее несколько букв, которые указывают: П — значение
пленки; Ш — в составе есть полиамидный шелк: Г — гибкий многожиль-
ный; Д — двойная оплетка; Л — лакированный провод; Э — индекс экра-
нирования; Э после М — провод эмалированный; Т — термостойкий.
Провоца в монтаже будут выглядеть гораздо красивее и, что важнее,
будут иметь более надежное крепление к местам контакта, если исполь-
зовать кембрики (рис. 32.4). Задача кембрика — дополнительная изо-
ляция контактной площадки, образование жесткой механической связи
контактной площадки и проводника, которая не позволяет образовы-
296
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ваться излому проводника. Поливининилхлсридные кембрики, кото-
рые достаточно широко использовались при электрическом монтаже,
сегодня вытесняются термоусадочными. Термоусадочный кембрик
при нагреве сжимается и плотно обхватывает провод и контакт. Для
высокотемпературной среды существуют термостойкие кембрики.
Такие кембрики не горят и не плавятся. Но не нужно забывать, что при
длительном воздействии высоких температур термостойкие кембрики
могут обуглиться Обугленный кембрик — проводник. Особенно, если
работает при высоких напряжениях
ONLINE ВИДЕО
ГЛАВА 33
Р МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Реактивы для травления
печатной платы
Одно из подручных средств — раствор медного купороса с добав-
лением поваренной соли. Медный купорос можно приобрести в садо
водческих магазинах. Это средсгво против садовых вредителей. Но этот
реактив очень слабый. Травление в купоросе проходит очень медленно.
Наиболее распространенный реактив для травления — хлорное
железо. Это рыжий порошок, который растворяется в воде и является
хорошим средством для травления меди. Весь процесс займет макси-
мум два часа времени. Сегодня это средство можно приобрести в мага-
зинах электроники. Хлорное железо можно использовать многократно.
Устаревший реактив можно восстановить добавлением в него железных
опилок.
Другой очень эффективный и доступный реактив — 50 г лимонной
кислоты + 100 мл перекиси водорода 3 % + чайная ложка поваренной
соли. Без воды. Необходимый объем жидкости контролируете за счет
перекиси водорода. Работает быстрее хлорного железа, но недоста-
ток в том, что невозможно повторное использование. Нужно готовить
только необходимый вам объем реактива.
Следует соблюдать меры предосторожности при работе с хими-
ческими реактивами. При попадании на кожу немедленно промыть.
Помещение, где будет производиться травление должно хорошо про-
ветриваться.
298
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
7равление печатных
плат подручными
средствами
Хлорное железо для
травления печатных
плат, меди и ее сплавов
Травление печатных
плот персульфатом
аммония
Фоторезисты
Мы еще будем говорить о технологии нанесения рисунка печат-
ной платы. Можно делагь это вручную, рисуя лаком. Можно утюжить
печатку, переводя напечатанный на принтере рисунок. Но есть такие
материалы, как фоторезисты, которые помогают создавать в домашних
условиях достаточно качественную печатную плату.
Фоторезист — вещество меняющее свои свойства под воздей-
ствием света, Для наших целей используются фоторезисты, чувстви-
тельные к ультрафиолетовому свету. По своей реакции на облучение
фоторезисты делятся на две категории:
♦ позитивные, которые закрепляются, твердеют под воздействием
света;
♦ негативные фоторезисты, которые разрушаются под воздействием
света.
Имеются жидкие, гелеобразные фоторезисты, которые нужно нано-
сить ровным слоем или пленочные.
Удобнее пользоваться пленочным фоторезистом. О технологии мы
еще поговорим, но сейчас нужно сказать, что для работы с фоторези-
стом потребуется так называемый проявитель — средство для смы-
вания фоторезиста. Есть специальные средства, нс они представляют
собой едкий натрий (NaOH). Можно использовать средство для про-
мывки труб <'Крот». Но безопаснее и приятней, хоть и дольше, заменить
на раствор обычной пищевой соды.
Глава 33. Материалы и реактивы для создания печатной платы
299
ONLINE ВИДЕО
Изготовление печатных
плот своими руками -
фоторезист
Фоторезист. Как сделать
печатную плату Лучше ЛУГ!
Фотолитография Лайфхаки.
Лаки
Применение лаков в вашей практике может быть неоднозначным.
Лак можно применять по прямому назначению — в качестве покры-
тия платы. Но можно использовать и в качестве клея, фиксирующего
ещества. Можно фиксировать гибкие провода, мелкие детали. Для
таких целей подойдут прозрачные лаки. Используются и цветные лаки
для маркирования и разметки. Лаки могут быть быстросохнущими
(нитроцеллюлозные) и длительного высыхания (синтетические, акри-
ловые). Впрочем, будете сами решать, как использовать, в зависимости
от задачи.
300
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Термопаста
и клей
В практике электронщика неизбежно использование силовых эле-
ментов, требующих дополнительное охлаждение. Есть, конечно, для
этого радиаторы, Но возникает проблема воздушных прослоек на стыке
деталь радиатор. Воздух плохо проводит тепло. Как следствие снижа-
ется эффективность охлаждения.
Термопаста заполняет пустоты в зазоре между деталью и радиато-
ром, и Таким образом, увеличивается теплоотдача в системе охлаждения.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Состав любой термопасты - зто очень мелкие фракции
металлов или их оксидов замешанные на термоустойчи-
вых смолах и маслах. Наиболее распространенная и дешевая
термопаста марки КПТ-8 имеет в составе оксид цинка.
Клей может использоваться самый разный. Дело электронщика
предполагает также много слесарной работы и не только. Здесь части
придется использовать термо-силикон для фиксации элементов,
эпоксидные композиты для наполнения и фиксации. Особо надо ска-
зать о термоклее, который используется для приклеивания радиатора
к микросхеме, или другому элементу. Это нужно в том случае, когда
конструкция не позволяет использовать фиксирующие элементы для
радиатора. Другой интересный клей — токопроводящий. Этот клей
применяется для восстановления неметаллических соединителей на
платах, когда соединительная дорожка, угольная или из других компо-
зитных материалов, непригодна для оловянной пайки.
Глава 33. Материалы и реактивы для создания печатной платы
301
ONLINE ВИДЕО
Смазываем
мультиметр
своими руками
Смазочные
средства
Моторчики, рычажки, шестеренки, салазки
и много других механизмов будут сопрово-
ждать вашу практику все время. А механизмы
требуют смазки время от времени.
Под руками нужно иметь как минимум
два вида смазочных средств. Это жидкая
смазка — трансформаторное или гидравли-
ческое масло. Подойдет и любое моторное
масло. В качестве густой смазки — техниче-
ский вазелин, циатим, литол.
Особо надо сказать о средствах для снятия ржавчины. Часто возни-
кает необходимость в разблокировании приржавевших винтов и гаек.
Хорошо работает здесь керосин и тормозная жидкость. У этих жидко-
стей хорошая проникающая и смазывающая способность. Есть сегодня
такое средство, как WD 40. Это спрей- баллон очень эффективный
и удобный.
ONLINE ВИДЕО
Смывка флюса
и канифоли
Смывки
Смывать в электронике нужно, кроме пыли
и грязи, остатки флюса, отработанную смазку,
краску', лак. Главные на столе — спирт и раство-
ритель. Можно использовать бензин.
Спирт чаше используется, хоть медленней
работаем и надо ждать высыхания. Растворитель
и бензин в закрытом помещении часто исполь
зовать нежелательно. Дышать ведь тоже надо.
ГЛАВА 34
ИНСТРУМЕНТЫ, "<П11
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ Ж
РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
Правильный
ыбор инструментов
Хороший инструмент и умелые руки — залог качества. Без правиль-
ного инструмента простое выкручивание винта превратится в получа-
совую историю срывания головы винта и порчу неподходящей отвертки.
Плоскогубцы (пассатижи) являются одним из основных инстру-
ментов. Желательно, чтобы имелась еще и функция перекусывания
проволоки. Лучше, если под руками хотя бы два инструмента разных
размеров. Неплохо было бы иметь не только плоскогубцы, но и узко-
губцы, круглогубцы, прямые и изогнутые, большие и маленькие, Выбор
большой, но сразу все можно и не набирать.
ВНИМАНИЕ.
Важный момент - на пучках инструмента должна
быть изоляция. Не забывайте, что будете работать
год напряжением.
Кусачки и бокорезы — не менее важные инструменты Для элек-
тронщика важно иметь удобные мелкие кусачки для обрезания выводов
и монтажных проводов. Для более грубой работы нужен хотя бы один
бокорез большего размера Номенклатура этих инструментов доста-
точно широка. Есть кусачки с лезвиями спереди, сбоку, с прямыми лез-
виями, с изогнутыми лезвиями, с большим или малым углом заточки,
с острым или тупым носом.
Глава 34. Инструменты, приборы и оборудование радиолюбителя
303
Отвертка — важнейший инструмент, пожалуй. Его нужно иметь как
можно больше и разных видов. Большинство крепежных деталей зато-
чены под отвертку'. Только нет такой универсальной отвертки, которая
открывала бы любой винт. По форме захвата есть прямая (минусовая),
крестообразная (плюсовая), шестиугольная звезда, шестиугольная
звезда с выступом, шестигранник, треугольник, вилка. Каждый из этих
захватов может быть разных размеров.
Кроме того, для доступа к винту может понадобиться очень длин-
ная отвертка. А может понадобиться очень короткая отвертка, чтобы
уместиться в узком пространстве. Все это нужно, но хорошего качества.
Иначе придется менять отвертки очень часто.
Важной частью отвертки является наконечник. Он должен
быть очень твердым. Желательно использовать инструмент с хром-
ванадиевы.м наконечником. Такие отвертки не цельные, а имеют корот-
кий черный наконечник, приваренный на кончик. Хорошая электриче-
ская изоляция и в этом случае важное требование.
Вместе с тем можно использовать шуруповерт. Этот электриче-
ский прибор сильно облегчает процесс ввинчивания-развинчивания.
Высокая скорость работы и большая мощность усилия делает шурупо-
верт незаменимым. Обычно в комплекте подобных инструментов име-
ется набор сменных насадок разного размера и конфигурации, а также
удлинители.
Гаечные ключи не очень часто используются в практике электрон-
щика. Но нужно иметь под руками гаечные ключи, накидные головки
под гайки от 4 мм до 14 мм. Опять же все это может быть в комплекте
шуруповерта.
Пинцеты незаменимы. Это первый помощник. Нужно иметь, хотя
бы, два вида пинцетов разных размеров. Один мелкий — под элементы
SMD монтажа, и один покрупнее -для работы с крупными элементами.
Разновидность пинцетов большая. Разные размеры, разные формы.
Одни упругие, крепкие, устойчивы к механическим нагрузкам. Но они
намагничиваются и создают неудобства при работе с мелкими дета-
лями, которые прилипают к пинцету и не хотят оставаться там, куда их
положили. Немагнитные пинцеты сделаны из очень мягкого материала,
который не позволяет оказывать большое усилие.
Отсос позволяет быстрее и аккуратнее произвести демонтаж эле-
ментов. Создавая низкое давление в области пайки, и предварительно
расплавив припой, можно удалить припой не только с контактной пло-
щадки, но и из отверстия. Есть много видов «холодных*' отсосов. Для
них нужно предварительно расплавлять припой паяльником. Гораздо
удобнее отсосы с подогревом. Сам греет, сам удаляет. О них мы уже упо-
минали.
304
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Ручной инструмент
радиолюбителя. Что
может пригодиться?
Иначе можно снимать припой с поверх-
ности платы с помощью медной оплетки. Это
нужно в. случае демонтажа SMD микросхем для
удаления излишков припоя.
Лупа и другие средства для оптического
увеличения обязательно пригодятся в прак-
тике. Маркировка деталей бывает настолько
мелкой или трудно читаемой, что без лупы
просто невозможно справиться. Иногда нужно
освободить руки, нс и лупа нужна. Тогда прихо-
дит на помощь налобная лупа-очки или лупа-
светильник. Когда нужно найти микротрещину
или плохую пайку на очень мелком SMD монтаже необходимо восполь-
зоваться помощью микроскопа.
Необходимость
и возможности приборов
В начале пути не нужно стремиться заполучить все приборы
сразу и лучшего качества. Достаточно иметь минимум необходимого.
Остальные потребности будут проявляться по мере необходимости.
Без чего нельзя обойтись — зто мультиметр и блок питания.
Мультиметр не очень дешевый, чтобы выкидывать каждую неделю.
В среднем ценовом диапазоне можно найти достаточно хорошие при-
боры. Важно, чтобы он отвечал вашим потребностям.Блок питания
можете сделать сами под разные напряжения. Пусть для начала без
стабилизации тока. Постепенно расширяйте парк самодельного обору-
дования. Это хороший опыт. Продвинутое оборудование купите, когда
будете заниматься достаточно серьезными вещами.
ONLINE ВИДЕО
Лабораторный
блок питания для чего?
Как выбрать мультиметр
и как им пользоваться?
Глава 34. Инструменты, приборы и оборудование радиолюбителя
305
Осциллограф, генератор сигналов, анализатор спектра можете
использовать из приложения для компьютера. Для начала вам будет
достаточно его возможностей.
Компьютер незаменим сегодня во всех делах, и в нашем деле ему
найдется применение. Когда-нибудь вам понадобится программатор.
Можно будет чуть позже прикупить, но думайте о том, чтобы собрать
самому.
ONLINE ВИДЕО
ГЛАВА 35
РАБОТАЕМ
ПАЯЛЬНИКОМ
Нам нужны
умелые руки
Мы изучили основу теории электричества, азы электроники, имеем
общее представление о сущности окружающих нас процессов и техно-
логий, знаем свои возможности и уверены в своих действиях и выборе.
Теперь можем подключить руки
Но работа руками тоже требует некоторых навыков. Мы поговорим
о вещах, которые не дадут вам совершить ошибок, через которые про-
шел веселый электронщик. Пользуйтесь опытом предков, чтобы быть
на шаг впереди динозавра.
Подготовка
паяльника
У вас новый паяльник? Поздравляю. Не торопитесь включать.
Посмотрим на жало. Если жало медное и нелуженое, нужно подгото-
вить его к пайке. В первую очередь, доводим поверхность жала, под-
лежащую лужению, до металлического блеска с помощью наждачной
шкурки. Сразу посте этого покрываем зачищенную поверхность флю-
сом и можно включить паяльник в сеть. Флюс закрывает доступ зоздуха
к поверхности жала и не позволяет окисляться. Постоянно добавляем
флюс, де давая жалу высохнуть Как только паяльник нагреется доста-
точно, чтобы расплавить припой, лущим жато путем размазывания при-
поя по поверхности жала. Жало залужено, и теперь можно паять.
Глава 35. Работаем паяльником
307
Если жало вашего паяльника уже луженое, не торопитесь. Удалите
слой окиси с олова с помощью ластика и повторите процесс лужения,
как в предыдущем случае.
Несторающее жало тоже не мешает зачистить ластиком (не наждач-
ной бумагой!) и залудить с участием флюса.
Есть важное условие для увеличения срока службы жала и обеспече-
ния качественной пайки. Это соблюдение температурного режима Не
нужно перегревать паяльник. При перегреве олово на жале быстро выго-
рает и отстает от меди, а медь в свою очередь окисляется, несмотря на
наличие оловянного слоя и флюса. Флюс будет очень быстро испаряться,
оставляя место пайки без защиты. Если же вы вынуждены перегреть
паяльник, чтобы выполнить неординарную работу, то делайте это быстро
и снижайте температуру сразу, как только появится пауза в работе.
Подробнее о гемперагуре Вы уже знакомы с температурой плавле-
ния разных припоев. Для ПОС-61, которым будете пользоваться чаще,
чем другими, это 180...240 °C. Температура жала паяльника должна
быть на 30 % больше. Для нашего случая — 240...340 °C.
Еще один незначительный, но важный момент. Не нужно жестко
натирать жалом спаиваемые детали, если на жале нет достаточного
количества олова. Возьмите каплю олова и им паяйте и лудите. При
натирании тонкого слоя олова вы будете царапать и оголять поверх-
ность меди. Это приведет к постепенному окислению жала и, как след
ствие, невозможность взять олово на жало, трудности с пайкой.
В случае повреждения медного жала все обстоит относительно про-
сто. Жало затачивается под новую форму и процесс лужения повторя-
ется. В случае несгораемого жала нужно хорошо постараться, чтобы
повредить верхний, паяющий стой. Но если хорошо поработать шкур-
кой, жало будет окончательно утеряно. Можно с таким жалом попро-
щаться. Хотя есть способ немного восстановить работоспособность. Для
этого предварительно очищенный кончик жала погружаем в паяльную
кислоту и греем. Можно просто накапать кис-
лоту на горячее жало. Далее облуживае.м по
знакомой технологии. Жало, восстановленное
Таким образом, недолговечно. Через какое-то
время процедуру придется повторять.
В свете сказанного повторюсь более кон-
кретно. Несгораемое жало нельзя обрабаты-
вать напильником, наждачной бумагой и дру-
гими грызунами металла. Такое жало состоит
из железа, покрытого слоем стойкого к окисле-
нию металла, который имеет хорошую адгезию
к олову. Но слой этот очень тонкий. Для очище-
ONLINE ВИДЕО
Как залудить
паяльник?
308
РАДИОЛЮ5ИТЕЛЬСТВО от азов /ю создания практических устройств
ния такого жала нужно пользоваться специальной губкой, смоченной
в воде или стружкой из мягкого металла, на подобие той, что использу-
ется при мытье посуды. Паяльники с такими жалами достаточно доро-
гие. Пользуйтесь аккуратно, чтобы дольше радоваться удобной работой.
Немного по технике безопасности. При работе с паяльником, рабо
тающим от сетевого напряжения 220 В нужно заземлять жало. Это не
только предохранит вас от поражения гоком при пробое в паяльнике,
но и защитит элементы от статического электричества. Не держите
рядом с паяльником легковоспламеняющиеся предметы, жидкости. Не
загромождайте пространство рядом с паяльником.
Можно работать. Поехали.
Пайка
деталей
Место пайки, как и паяльник, нужно подготовить к процессу пайки.
В принципе, ничего нового. Спаиваемые поверхности должны быть
чистыми. Без грязи, жира, окиси. Грязь и жир легко смываются спиртом
и растворителем. Окись зачищается шкуркой, ластиком. В зависимости
от степени окисления. Далее наносится немного флюса и можно лудить.
Лудить нужно каждую деталь в отдельности. Предварительно облужен-
ные детали легко и быстро можно спаять после соединения в скрутку,
связку, сгиб и другие формы связи. Необлуженные детали рискуют плохо
припаяться. Или придется долго и упорно пытаться наложить припой.
При нанесении припоя нужно дождаться испарения припоя. К тому
времени олово должно смочить всю площадь пайки. Количество припоя
должно быть достаточно, чтобы закрыть всю площадь пайки, и доста-
точно толстым слоем, чтобы обеспечить прочность конструкции. Но
припоя не должно быть слишком много. Это утяжеляет конструкцию,
создает условия для ненужного замыкания между соседними элемен-
тами. Да и обезображивает произведение искусства. И мы еще не гово-
рили о перерасходе ценного материала. Если олово потеряло текучесть
и не удается убрать лишний припой, то нужно добавить флюс.
Соединение
проводов
Подавляющее большинство электронных приборов имеет в своем
составе навесной монтаж, исполненный посредством различных про-
водов: гибких, жестких, экранированных и т. д. По нормам производ-
Глава 55. Работаем паяльником
309
ONLINE ВИДЕО
Как правильно паять
медные провода
ства проводные соединения внутри прибора,
блока должны быть цельными, без промежуточ-
ных соединений. Все дополнения, ответвления
должны производиться через контактные пло-
щадки, клеммы, вывода. То есть коней провода
должен заканчиваться на контактней плошадке
платы, на клемме детали, на распределитель-
ной клемме. То есть провод не должен состав-
ляться из кусков. Старайтесь придерживаться
этого правила.
Но бывают случаи, когда нужно припа-
ять провода друг к другу. Когда собираешь
на коленке макет или временное изделие, можно просто приложить
друс к другу и капнуть олово на стык. Сойдет. Но и тут надо проверить
качество контакта на прочность. Как бы не оторвался, причем в самое
неподходящее время. На рис. 35.1 показано, как надо соединять про-
вода, чтобы обеспечить надежный и аккуратный контакт.
Не забывайте перед соединением проводов надеть на них кембрик.
После пайки не получится. Придется разбирать или наматывать урод-
ливую изоленту, которая может раскрыться.
На плату провода удобно подводить с помощью разъема. Но мы
говорим о пайке и будем разбирать варианты паяного соединения.
Сегодня применяют способ пайки проводов на контактные площадки
без отверстий. Такой вид соединения возможен для очень тонких гиб-
ких проводов, которые не будут оказывать существенного механиче-
ского воздействия на контактную площадку'. Важно также не перегреть
площадку при пайке. Иначе рискуете оторвать ее от основания.
Рис. 35.1. Соединение проводов
310
РДДИО/ТЮоИТЕЛЬСТВО от азсв до ссздания практических устройств
Более надежный способ — контактная площадка с отверстием.
Провод продевается с обратной стероны площадки. Со стороны пайки
можно загнуть кончик провода и пропаять.
На плату могут предварительно устанавливаться штыри, лепестки,
на которые можно монтировать провода. Б любом случае провод надо
наматывать, скручивать, загибать. Это поможет предотвратить даль-
нейшее ослабление контакта под действием вибраций, влажности, тем-
пературы.
Пайка
элементов
При монтаже элементов на плату' вывода деталей желательно заги-
бать со стороны пайки Очень часто этою не делают по причине эконо-
мии времени и трудозатрат.
Не нужно оставлять очень длинные выводы. Деталь будет болтаться
и вибриронать, что плохо скажется на долговечности пайки. Слишком
короткие вывода создают механическое напряжение на корпусе и пере-
грев корпуса при пайке.
SMD элементы не оставляют выбора в порядке установки на плату.
Все определен' конструкцией элемента. Дополнительная фиксация
элементов может быть реализована последующим нанесением лака.
Рассмотрим примеры монтажа и демонтажа некоторых элементов,
которые могут представлять определенные трудности.
Демонтаж крупногабаритных элементов с толстыми сквозными
выводами. Это может быть импульсный трансформатор блока питания.
Здесь лучший помощник — отсос. И желательно с подогревом. С этим
все просто. По одному освободил от припоя каждый вывод и снял транс-
форматор. Возможно, придется немного подергать, чтобы оторвать
оставшиеся тонкие перемычки, Другой метод подольше. Снимаем все
олово с контактов с помощью паяльника. Для более глубокой очистки
можно воспользоваться оплеткой. После попробовать оторвать транс-
форматор от пайки. Это может получиться, если печатка односторонняя.
В случае двухсторонней платы придется прогревать вывода по одному
и вытягивать трансформатор. Придется делать это в несколько этапов.
Потихоньку, без фанатизма. Удобна металлическая трубка, которая
плотно надевается на вывод и проходит в отверстие, С помощью трубки
прочищаем все выводы и аккуратно снимаем трансформатор. Надо
только найти эту7 трубку. Этот метод очень хорошо работает с многовы-
водными микросхемами типа контроллер управления телевизора. Для
такого случая трубку долго искать не придется. Можно использовать иглу
Глава 35. Работаем паяльником
311
ONLINE ВИДЕО
Все о пайке.
Подробный гайд. Пайка
для начинающих
медицинского шприца. Только предварительно
сточив острие под прямым утлом к оси иглы.
Элементы с не очень большим количеством
выводов можно демонтировать способом мас-
сового прогрева. Суть в том, чго нужно нанести
на группу выводов большое количество припоя
так, чтобы единая масса припоя охватывала
все вывода элемента. Или те вывода, которые
находятся с одного края. Чтобы можно было
поднять все вместе. В таком случае в припой
можно добавить сплав Розе. Тогда припой ста-
нет более легкоплавким и будет легче держать
расплав жидким.
Для демонтажа и монтажа можно использовать воздушный фен. Это
очень удобный инструмент, но надо учитывать, что феном можно пере-
греть некоторые элементы. Элементы из пластмассы нужно прикрывать
фольгой при монтаже рядом с ними. При монтаже самих пластмассовых
элементов плату нужно прогревать феном снизу платы. Микросхемы
в металлокерамическом корпусе типа 133ЛАЗ желательно демонтиро-
вать и монтировать без участия воздушного фена. Соединительные про-
вода между выводами и кристаллом находятся во взвешенном состоянии
и прогрев всего корпуса может привести к нарушению контактов.
Работа
с BGA компонентами
Наверняка вы знаете о BGA компонентах. Всем известный пред-
ставитель — чипсет от материнки компьютера. Выводы такой микро-
схемы представляют собой шарики, которые подпаяны к плоским кон-
тактным площадкам на днище микросхемы. Микросхема укладывается
на плату, прогревается и вся конструкция припаивается к плате. Для
монтажа и демонтажа таких микросхем используются специальные
инфракрасные паяльные столы Суть работы паяльного стола в том, что
плата прогревается снизу до температуры примерно 150 °C. Верхний
нагрев посредством инфракрасной лампы прогревает микросхему
и она припаивается к плате. При демонтаже такой микросхемы наруша-
ется целостность шариковых выводов и повторный монтаж становится
невозможным. Придется искать новую микросхему, которая поставля-
ется с готовыми шариками.
Впрочем, шарики можно восстанавливать. Этот процесс называют
реболингом. Чтобы реболигь микросхему нужно удалить остатки при-
312
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
поя с поверхности микросхемы. Затем на микросхему укладывается
специальный трафарет, который отверстиями попадает на кон гактные
площадки на днище микросхемы. На трафарет насыпаются шарики,
которые укладываются по одному в каждую ячейку. Лишние шарики
удаляются с трафарета. Микросхема прогревается на нагревательном
столе, шарики прилипают к контактным площадкам микросхемы.
Теперь микросхема готова к монтажу.
ONLINE ВИДЕО
Как паять BGA микросхемы.
Реболлинг
Основы пайки для начинающих.
BGA (БГА)
ГЛАВА 36
РАБОТА
I С РУЧНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Электронщик -
слесарь по умолчанию
Думаю, все умеют держать б руках слесарный инструмент. Не буду
сильно размазывать такую тему. Перефразируя известного гасконца,
скажу так: «Любой электронщик с детства слесарь (он же столяр, маляр,
химик, доктор всех наук)».
Это значит, что нашему брату нужно знать ото всего понемногу
и все уметь. Только отмечу некоторые моменты, в которых часто оши-
баются до тех пор, пока шишек не набьют.
Работа
отверткой
Отвертка — инструмент, который чаще других страдает от неу-
мелого пользования. Бывает так, что отвертка не подходит под шлиц
винта. Головка отвертки и шлиц могут быть одинакового размера
и формы, но угол наконечника отвертки и угол грани в шлице винта
разные. В таком случае, отвертка может срываться со шлица. Это чре-
вато истиранием граней отвертки и шлица.
И здесь два условия для успешной работы и продления срока
службы отвертки, соответственно, это сохранит и целостность винта:
♦ отвертка должна иметь наконечник наиболее близкий по форме
к форме шлица;
♦ отвертку надо прижимать к винту с такой силой, которая не по-
зволит наконечнику выскочить из шлица. Чем труднее поддается
314
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов ро ссз/згния практических устройств
винт, тем больше усилий на отвертку вдоль оси. Нельзя позволять
отвертке срываться. Это приводит к порче шлица и отвертки.
Если винт не поддается, с ним нужно договариваться. Есть несколько
методов, представленных е табл. 36.1.
Рекомендации по использовании отвертки
Таблица 36 1
Метод Реализация
Смазка Смазывать мохно моторным маслом Но лучше гидравлическое или трансформаторное масло. Еще лучше керосин или тормозная жидкость. Очень удобно пользоваться средством WD-40 Дтя таких целей наибольший эффект дает смазка, имеющая наибольшую проникающую способность. Но надо будет ждать, пека смазка проникнет вглубь резьбы
Серия жестких коротких ударов вдоль оси винта Но тут надо позаботиться о том, чтобы не повредить головку винта
Нагрев винта Это, гожалуй, самый эффективный метод, если, вообще, допускается нагрев учаска с винтом Нагревать можно феном
Работа плоскогубцами
и кусачками
Работа плоскогубцами и кусачками, в принципе, понятна и знакома
всем. Добавить нечего. Могу только сказать про один прием, который
усилит технику безопасности.
Это касается откусыванию проводов или выводов деталей.
Наверняка вы обращали внимание, что при откусывании кончика про-
волоки, откусываемый кусок пулей отлетает от кусачек. Если на его пути
окажется ваш глаз, или глаз вашего друга, который с интересом наблю-
дает за вашими манипуляциями, результат может оказаться плачев-
ным. И в прямом и в переносном смысле. Для исключения такой досады
есть, как минимум два метода:
♦ направляйте выстрел кусачки в пространство, где никому не при-
чините вреда;
♦ зажимая кусачки, держите свой указательный палец на конце про-
вода, который должен быть обрезан.
Работа
с режущими инструментами
При работе с ножом или другим режущим инструментом нужно
руководствоваться одним принципом -на траектории движения режу-
щего инструмента не должны находиться никакие части тела. Это каса-
ется не только своего тела, но и тех, кто рядом с вами.
ГЛАВА 37
ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Финальная
сборка
После того, как проверили работу своей схемы на макетке или на
навесном монтаже, собранном на коленках, появляется необходимость
сделать долговечное, аккуратное, удобное устройство. Это финальный
этап в работе над проектом. Для такого дела нужна печатка. Если вы
собираетесь запустить серийное производство, то можно обратиться
к производителю печатных плат, который предоставит вам печатную
плату высокого качества под любые ваши требования. Но если у вас
намечается единичное изделие — сделай сам. Начало процесса — искус-
ство. Будем рисовать.
Проектирование
печатной платы
Наиболее простой метод состоит в полностью ручном труде.
Рисуем на бумаге площадку с размерами нашей проектируемой платы.
Располагаем на ней элементы схемы. Места элементов на плате могут
отличаться от тех, что на схеме. При раскидке элементов следует руко-
водствоваться несколькими критериями. В первую очередь, надо опреде-
литься с расположением разъемов, радиаторов, элементов настроек. При
этом надо учитывать взаимное расположение самой платы и внеплатной
периферии, их связи и влияние друг на друта по механическим, тепло-
вым и электромагнитным параметрам. После этого раскидываем другие
элементы с учетом электрических связей между компонентами схемы.
316
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройсв
При этом надо стремиться к такому расположению, чтобы печат-
ные дорожки были минимальной длины и было бы как можно меньше
пересекающихся связей. В случае невозможности провести цельную
дорожку между двумя точками, придется использовать перемычки
навесным монтажом.
Перемычка устанавливается на стороне деталей, Определившись
с расположением элементов, рисуем дорожки между выводами элемен-
тов согласно принципиальной схеме. В случае необходимости добав-
ляем перемычки. Но надо стараться, чтобы перемычек было как можно
меньше. Избежать применения перемычек можно, если сделать двух-
стороннюю печз гную плату.
Итак, трассировка готова. Теперь можем приложить бумагу на
печатную плату и просверлить отверстия под выводы элементов.
Пришло время изобразительного искусства. Рисовать буд₽м вруч-
ную. В качестве краски используем материал, который устойчив
к воздействию травящей жидкости. Можно использовать нитролаки.
Подойдут даже лаки для ногтей, но только эмали без блесток, которые
являются вкраплениями металлов.
S ВНИМАНИЕ.
Перед рисованием плату надо отшлифовать и обезжи-
рить
Использовать кисточку будет проблематично. Гораздо удобнее рейс-
федер. Можно использовать и медицинский шприц. Для этого нужно
сточить кончик иглы под прямым углом к оси, как в случае с отпаи-
ванием микросхем. Не вставляя иглы, шприцом набираем небольшое
количество лака, затем устанавливаем шприц. Шприц желательно брать
небольшого объема. Подойдет 2 мл. Можно и больше, но будет труднее
регулировать давление поршня.
Далее надавливаем на поршень шприца так, чтобы лак на конце
шприца образовал устойчивую капельку. Даже не каплю, а только
выпуклость. Теперь можно рисовать, проводя иглой между отверсти-
ями в соответствии с принципиальной схемой. По мере необходимости
можно слегка надавливать на поршень для необходимого количества
лака. Получается ровный и красивый рисунок.
После высыхания лака приступаем к травлению, о чем еще погово-
рим, но чуть позже.
Глава 37. Изготовление печатной платы
317
ONLINE ВИДЕО
Как нарисовать плату
в Sprint Layout 6
Разводим печатные
платы в EasyEDA
Рисуем печатную плату
маркером
Программы проектирования
печатного монтажа
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на обзор
Sprint Layout
Мы рассмотрели технологию, которая
годится для небольших схем. При усложнении
схемы возникает необходимость в применении
специализированных программ и приложе-
ний, которые сильно упрощают проектирова-
ние и делают его намного более качественной.
В этих программах есть возможность нарисо-
вать принципиальную схему и после прове-
сти трассировку любой сложности. Поговорим
об этих программах для понимания общей картины. Как работать
с ними вы, при желании, сможете по учебникам на сайтах программ
и на онлайн -уроках, которых немало на просторах интернета.
Начинающему любителю обязательно нужно познакомиться с про-
стой интуитивно понятной программой трассировки печатного мон-
тажа (РСВ в английской версии). Это программа Sprint Layout. На мой
взгляд, лучший обзор этой программы на сайте
«Паяльник».
Следующая программа не проектирует
печатку, но она может оказаться вам необхо-
димой, если будете пользоваться Speint Layout,
в которой нет функции рисования принципи-
альной схемы. Программа sPlan будет хоро-
шим дополнением, которая позволит рисо-
вать принципиальные схемы. Опять же на
«Паяльнике» можете познакомиться с обзором
и получить ссылки на скачивание.
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на обзор sPlan
318
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка
на Easy EDA
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка
на KiCAD EDA
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на Proteus
Design
Шутки кончились. Достаточно серьезный ресурс, способный на
профессиональное решение сложных задач. Это онлайн ресурс Easy
EDA. Здесь можно рисовать схемы, проектировать печатную плату
любой сложности. Она не занимает больших ресурсов вашего компью-
тера, поскольку работает онлайн. Программа бесплатная, в свободном
доступе. Ссылка на ресурс ниже.
Следующий монстр — KiCAD EDA.Этот ресурс тоже в свободном
доступе, предоставляется бесплатно. Имеется возможность для рисо-
вания схемы и проектирования печатного монтажа (PCBDesign). Стоит
изучить и его и предыдущую прохрамму. В будущем вам могут пона-
добиться оба ресурса, большим преимуществом которых является их
свободное лицензирование. Ссылка ниже.
Другая программа, очень хорошая, но платная — Proteus Design.
Здесь можно создать схему, на симуляторе проверить его работу, про-
вести трассировку любой сложности. Люди
«крякают» программу и пользуются, но такая
версия можег преподносить сюрпризы с огра-
ничением функций, отсутствием обновлений,
ошибками. Можете попробовать демо версию.
Но у демо есть ограничения по сохранению
проекта.
Высший пилотаж в теме РСВ Design—Altium
Designer. Эго лучшая на сегодняшний день
среда автоматизированного проектирования.
Но очень тяжелая для компьютера, да и стоит
дорого. Ниже можете познакомиться с ним.
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка нс Altium
Designer
Глава 37. Изготовление печатной платы
319
О лазерно-утюжной
технологии
Поговорим о лазерно-утюжной технологии (ПУТ). Надеюсь, что вы
уже освоили хотя бы одну' из программ проектирования и сделали-таки
свой первый проект трассировки. Теперь надо напечатать непременно на
глянцевую бумагу и непременно на лазерном принтере с максимальной
жирностью печати. Прежде чем перевести рисунок на плату', нужно отшли-
фовать поверхность фольги очень мелкой наждачной бумагой, протереть
спиртом или растворителем, чтобы обезжирить и далее больше не тро-
гайте поверхность руками. Иначе придется вновь обезжиривать.
Начинаем основную процедуру.
Прикладываем рисунок к плате краской на
фольгу и начинаем гладить бумагу утюгом,
нагретым до температуры 150... 180 °C. Следим
за тем, чтобы все участки дорожек были про-
греты и прилипли к плате. Иногда ребром
утюга проглаживайте участки дорожек, кото-
рые плохо прижимаются из-за кривизны
поверхности платы. Учтите, что нельзя сильно
перегревать плату. Может произойти отслое-
ние фольги от платы.
После окончания утюжки надо намо-
чить бумагу' и, тихонько потирая, удалить его
с платы. На фольге не должно остаться фраг-
ментов бумаги.
ONLINE ВИДЕО
Изготовление
печатных плат
в омашних условиях.
Лозерно утюжная
технология (ЛУТ)
Следующий шаг — травление фольги. В качестве реактива исполь-
зуем один из упомянутых ранее. Чаше всего это хлорное железо или
раствор перекиси водорода с лимонной кислотой. Реактив должен быть
все время горячий, чтобы реакиия шла с мак-
симальной скоростью. Для этого кювет с тра-
вящим раствором помещаем в больший кювет
с горячей водой. Горячую воду можно посто-
янно заменят и поддерживать температуру
травящего раствора.
Постоянно контролируйте процесс трав-
ления. Если передержать, реактив попадет
под слой лака и вытравит дорожку' там, где не
нужно.
Готовую плату хорошо промываем, очи-
щаем от лака. Дорожки можно залудить для
большей надежности. Не мешает прозвонить
ONLINE
ИНФОРМАЦИЯ
Ссылка на
использование
фоторезиста
320
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
дорожки на предмет целостности и замыканий между соседними
дорожками. Можно собирать элементы на плату.
Другой способ получения печатной платы предполагает использо-
вание фоторезиста. В принципе, здесь то же самое, что и ЛУТ. Только
не нужно утюга и можно получать результат с большим разрешением.
Подробности метода можно посмотреть по ссылке ниже.
РАЗДЕЛ
8
ПРАКТИЧЕСКИЕ
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ
КОНСТРУКЦИИ
Мы на финише. Без лишних слое Бери и делай. 25 схем на все случаи
жизни. Просто выбирайте и собирайте. Для приобретения опыта
можно собирать все, что приглянулось. Желательно начать с простого.
Пояснения по устройству, назначению элементов помогут в настройке
и переделке. Не бойтесь экспериментов. В добрый путь в страну прак-
тической электроники!
ГЛАВА 38
ПОСЛЕДНИЕ СОВЕТЫ ₽
ПЕРЕД СВОБОДНЫМ ПЛАВАНИЕМ |{)
Ну вот. Добрались до сокровенного. Если вы дошли до этой главы,
значит, готовы продолжать в том же духе. Постараюсь показать вам
схемы, которые не просто интересны в плане простоты и применимо-
сти. В каждой схеме есть классическое применение элементов приме-
нительно к той или другой функции устройства. Есть нетривиальное,
тем и интересное применение.
К каждой схеме прилагается описание его работы. Вы можете
с чем-то не соглашаться. Соберите, в таком случае, не всю схему, но
можно фрагмент. Обеспечьте режим работы узла и убедитесь в своей
правоте или наоборот, Эго очень полезная практика. Ничто так хорошо
не учит, как собственный опыт. Для большинства случаев можно вос-
пользоваться и симуляторами, которых на просторах интернета доста-
точна много.
СОВЕТ.
Обращайте внимание на особенности применения эле-
ментов. Постарайтесь понять и запомнить принцип
работы фрагментов схемы, которые можно будет при-
менять в других условиях при небольших изменениях.До
сих пор вы изучали стандартные элементы схемы.
Теперь надо изучить стандартные схемы включения этих элементов.
Из таких фрагментов складываются более сложные схемы. Вы же можете
определить диодный мост не как отдельные диоды, а как функциональ-
ный узел. Или блок питания как целостный функциональный узел.
Такой подход позволит вам проектировать свои устройства, изме-
нять существующие схемы под свои параметры.
В связи с вышесказанным продолжим экскурсию.
ГЛАВА 39
РЕЛЕ
И ЕГО ЗАМЕНИТЕЛИ
На рис. 39.1 интересное применение одного только реле и приме-
нение того же реле, но в более сложной конструкции. И та же по функ-
ционалу конструкция на транзисторах.
Первый случай простой, но интересный. Питание на обмотку реле
подается через нормально замкнутые контакты. Разумеется, реле вклю-
чится и контакт переключится так, что включится лампочка. Но ведь
разомкнутый нормальный контакт прервал ток через катушку, и кон-
такт возвращается в исходное состояние. Таким образом, имеем непре-
рывно мигающую лампочку’. Или генератор импульсов. Вот так просто.
Частота переключения зависит от жесткости конструкции, от расстоя-
ния между контактами.
На следующем рисунке схема управления направлением вращения
электрического двигателя постоянного тока. В исходном состоянии
обмотка двигателя подключена к общему проводу обоими концами.
Двигатель находится в покое. В верхнем положении переключателя SW1
напряжение питания 12 В через токоограничительный резистор R3 на
базу транзистора 01.
Транзистор открывается, посадив на общий провод один из выводов
катушки реле. Второй вывод реле подключен к цепи питания -'-12 В. Таким
образом, реле RL1 переключается, подключив двигатель к цепи питания
+ 12 В. Двигатель вращается, предположим, по часовой стрелке. Если мы
хотим изменить направление вращения двигателя, переключаем SW1
в нижнее по схеме положение Обесточивается Q1, следовательно, и RL1,
подключая верхний вывод двигателя к массе. RL2 активируется через
открытый Q2. На нижний вывод двигателя подается + 12 В, и теперь двига-
тель вращается в обратную сторону. Резисторы R1 и R2 необходимы, чтобы
324
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до сснданиг практических устройств
Рис. 39.1 Применение реле и его замен а
а - мигалка на одном реле б - реверс двигателя постоянного тока на реле;
з - реверс двигателя постоянного токо но транзисторах
подтягивать базы транзисторов к общему проводу, но их можно исклю-
чить. Диоды D1 и D2 нужны для защиты транзисторов от влияния вспле-
сков обратного напряжения, которые возникают при выключении реле.
Следующая схема тоже предназначена для реверса двигателя посто-
янного тока, но на транзисторах. Пойдем от обратного. Для изменения
направления вращения двигателя нужно менять направление тока
через него. Для того чтобы ток протекал через двигатель слева направо,
должны быть открыты транзисторы 01 и 04. Для изменения направле-
ния нужно включить Q2 и Q3. Нижние транзисторы 02 и 04 можно легко
открыть, подав любое положительное напряжение лишь ограничив ток
базы с помощью резистора. С верхними транзисторами сложнее. Мы
Глава 39. Реле и его заменители
325
не можем подать на базу напряжение питания. Разности потенциалов
между эмиттером и базой не будет. Транзистор не откроется. Поэтому
добавили еще один транзистор, который сажает базу верхнего тран-
зистора на корпус, но сам может открываться любым положительным
напряжением. На обеих схемах вместо тумблера может быть электрон-
ный источник команды управления. Это может быть микроконтроллер,
компаратор, оптрон и т. д.
ГЛАВА 40
ЛАБОРАТОРНЫЙ
БЛОК ПИТАНИЯ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ
ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ
Имеем линейный стабилизатор напряжения и тока с ре1улируемым
стабилизированным напряжением в пределах 5 ..25 В и регулируемым
стабилизированным током - 0...10 А (рис. 40.1).
Такой блок питания вполне оправдывает большинство потреб-
ностей радиолюбителя. Можно собрать сразу два таких блока, чтобы
иметь возможность для двухполярного питания. Все комплектующие
элементы устройства в широкой доступности. Единственная сложность
может возникнуть при подборе сетевого трансформатора.
Нужен трансформатор с выходным напряжением 22...24 В и мощ-
ностью, как минимум, 350 Вт. Желательно с небольшим запасом, чтобы
не грелся при длительной работе на больших токах. Есть такие транс-
форматоры в отживших свой век источниках бесперебойного питания
компьютера (UPS) мощностью 1 кВт (в них используется два аккумуля-
тора 12 В 7 А). Можно использовать готовый импульсный блок пита-
ния с выходным напряжением 30 В и максимальным током 10 А. Этим
блоком вы заменяете предохранитель, трансформатор, диодный мост
и конденсатор С1. Выход импульсного блока питания подключатся
к точкам подключения выхода диодного моста.
Продолжим по схеме. Регулирующим элементом по напряжению
служит транзистор 01. Микросхема-стабилизатор LM317T выполняет
функцию генерат ора стабильного тока для транзистора 01. Потенциометр
RV1 устанавливает опорное напряжение на выходе стабилизатора LM317T,
что в свою очередь задает ток базы транзистора и определяет выходное
напряжение, которое можно использовать в своей работе.
Регулирующим элементом в цепи стабилизации тока являе гея тран-
зистор 02 (IRFZ44N). Управляет транзистором операционный усилитель
U2 (LM358). Работает микросхема как компаратор. Для получения ста-
бильного опорного напряжения падение напряжения на R4, RV2 стаби-
лизировано стабилитроном D1 (5,6 В). С помощью RV2 устанавливается
Глава 40 Блок питания со стабилизацией потоку и напряжению
327
Fill ТР1
М1
POV.1-
com - in
corr.-oui
000V
G0OA
Puc. 40.1. Лабораторный блок питания
значение падения напряжения на шунте (измерительном резисторе)
R6. Компаратор будет открывать или закрывать транзистор до тех пор,
пока напряжения на его входах будут равны.
Конденсаторы Cl, С2, СЗ — фильтрующие или сглаживаю-
щие. Положительный вывод выводится сразу на выходную клемму.
Отрицательный вывод проходит на выходную клемму через токовый
шунт модуля индикации. Здесь использован цифровой вольтамперметр,
каких сегодня много в продаже. Можете обойтись и без него. Тогда вы
можете нанести градуировку напряжения и тока на ручки регуляторов
напряжения и тока соответственно.
ONLINE ВИДЕО
ГЛАВА 41
ЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОБНИК
При работе с цифровыми устройствами возникает необходимость
в определении уровня сигнала. Сигнал с величиной напряжения около О В
считается сигналом низкого уровня («О», «Low»). Сигнал с величиной напря
жения около напряжения питания считается сигналом высокого уровня
(«1», «High»). Для цифровых микросхем транзисторно-транзисторной
логики (ТТЛ) питающее напряжение равно 5 В. Соответственно, напряжение
0...0,4 В—уровень «О», напряжение 2.5...S В—уровень «1». Некоторые микро-
схемы имеют еще и третье состояние. Это, так называемое, Z-состояние —
высокоимпендансное (имеющий высокое полное сопротивление) состоя-
ние, при котором вывод отключен внутри микросхемы как от цепи питания,
так и от общего провода. Напряжение на выводе в Z-состоянии будет таким,
какое будет поступать извне. На рис. 41.1 показана схема простого устрой-
ства для определения уровня сигнала.
Эта схема была О1губликована в журнале «Радио» за 2008-й год. В той
схеме не было переключателей режимов питания. Соответственно,
вместо 3-х резисторов на каждый переключатель, стоял один в коллек-
торной цепи каждого транзистора и один вместо R7, R8, R9. Не было
также резистора R8. В таком варианте пробник
хорошо работает при напряжении питания 5 В.
При больших напряжениях могут засвечи-
ваться оба светодиода. Варианта на 5 В может
и достаточно, но иногда встречаются схемы
с питанием 9 В или 12 В при использовании
микросхем МОП структуры. Усложнение проб-
ника приводит к резкому увеличению габаритов,
но применение SMD монтажа зти вопросы может
снять, В качестве переключателей, для экономии
в габаритах,можно применить перемычки-джам-
перы, используемые на материнских платах.
ONLINE ВИДЕО
Простой логический
пробник с индикацией
Глава 41. Логический пробник
329
R3
22OR
СОМ
©7©swi
»' SW ROT-3
5V
12V
9V
R4
47lR
Рб
62CR
JP1 5V
JUMPER
rd”
С2
?>'
S1
R1
220R
КД503А 2к
Вход Dl Й1
*—н-с 3-
ГД503А 20к
R2
10к
КТ315
R7
Юк
5V
9V
R8|
39
5к1
HL?
АЛ307БМ
R10
1Ьх
©) Q SW
/ SW-ROT- 3
D3
•---->—
КД503А
SW-ROT-3
f12V
6 tVCC
5- 12В
О СОМ
КТ315
Рис. 41.1. Логический пробник
Теперь вернемся к схеме. Рассмотрим вариант для 5-ти вольтного
питания. При отсутствии сигнала на входе, база транзистора Q1 подтя-
нута к нулю резистором R2. Соответственно, это состояние приравнено
измерению низкоуровневого сигнала. Итак, при закрытом Q1 потен-
циал на его коллекторе близок к потенциалу питания. В свою очередь,
не рассматривая действия цепи транзистора Q1 (мысленно уберем из
схемы П2), потенциал на базе Q2 установлен посредством делителя R6,
R7 на таком уровне, чтобы небольшое увеличение напряжения на дели-
теле открывало бы транзистор Q2. Этому помогает и D3. Напряжение на
делителе должно преодолеть не только базовый переход транзистора,
но и напряжение открывания диода.
Теперь, если учтем наличие диода D2, полу-
чим увеличение потенциала напряжения на R7
за счет высокого напряжения на коллекторе Q1.
Q2 открывается, включая светодиод HL2 «О*.
То есть получили индикацию низкоуровневого
состояния на входе пробника
При подаче на вход высокоуровневого сиг-
нала (+ 5 В) транзистор 01 открывается, вклю-
чив светодиод HL1 «1». Потенциал на коллек-
торе 01 становится нулевым. Диод D2 закры-
вается обратным напряжением, тем самым
переводя 02 в закрытое состояние.
ONLINE ВИДЕО
Логииеские
пробники
ГЛАВА 42
ПРОБНИК
ДЛЯ ПРОВЕРКИ
СТАБИЛИТРОНОВ
Часто случается, что маркировка па стабилитроне не читается, или
читается, но нужно искать справочник, чтобы выяснить напряжение
стабилизации. А иногда нужно выяснить, не изменились ли параметры
стабилитрона? На рис. 42.1 представлены варианты простых стендов
для проверки напряжения стабилизации стабилитрона.
Принцип действия сводится к фиксации момента резкого повы-
шения обратного тока через стабилитрон с одновременной фиксацией
напряжения на стабилитроне. На рис. 42.1, а имеем пробник, который
подключается к источнику напряжения 15...20 В. Потенциометром
Рис. 42.1. Пробник для проверки стабилитронов:
а - пробник с микроамперметром, б - пробник на транзисторах со светодиодом
Глава 42. Пробник для проверки стабилитронов
331
ONLINE ВИДЕО
Простой
и универсальный
тестер для проверки
светодиодов
и стабилитронов
устанавливаем напряжение на стабилитроне
VZ. При этом наблюдаем за током черед ста-
билитрон. Миллиамперметр будет регистриро-
вать резкое повышение гока при достижении
напряжения стабилизации. Это напряжение мы
можем наблюдать на контактах XS1 с помощью
мультиметра. При использовании миллиампер-
метра на 5... 10 мА резистор R1 не понадобится.
Для прибора с меньшим пределом измерения
придется подбирать резистор.
На рис. 42 1, б имеем транзисторный ста-
билизатор тока, который не позволит току ста-
билитрона превысить допустимое значение.
При достижении напряжения стабилизации
резко повышается ток стабилизатора, который течет через светодиод,
и мы можем фиксировать этот момент по свечению светодиода. В этот
момент фиксируем напряжение на стабилитроне с помощью мультиме-
тра, как и в предыдущей схеме.
Есть и подручный метод. Нужен только резистор, ограничивающий
ток стабилитрона, и мультиметр. Собираем классическую схему пара-
метрического стабилизатора на проверяемом стабилитроне и на вход
подаем напряжение, плавно меняющееся от нуля до уровня неизмен-
ного на выходе. То есть поднимаем напряжение на входе до тех пор,
пока не увидим, что напряжение на выходе, измеряемое мультиметром,
перестало меняться. Это напряжение и есть напряжение стабилизации
стабилитрона.
ГЛАВА 43
РЕГУЛЯТОР
СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
НАШИМ
На рис. 43.1 представлена схема управления скоростью и направ-
лением вращения двигателя постоянного тока с рабочим напряжением
27 В.
Начнем с конца. Переключатель SW1 — сдвоенный трехпозицион
ный переключатель нужен для изменения направления вращения дви-
гателя. Здесь переключение направления происходит через нейтраль-
+27V
U1
SW1 I
М1
27V
1N4148
Рис, 451. ШИМ драйвер двигателя постоянного тока
Глава 43. Регулятор скорости двигателя на ШИМ
333
ное положение, на котором видим параллельно включенные С6, R4. Сб
является искро гасящим, a R4 — тормозной резистор. Можно было бы
просто закоротить средние выводы переключателя, но такое решение
перегружает обмотку двигателя, хоть и крат ковременно.
Как это работает? Обмотка двигателя, как всякая катушка индук-
тивности, накапливает энергию магнитного поля. При переключении
двигателя в нейтральное положение, якорь двигателя будет продолжать
вращение по инерции, пока не остановится под воздействием сопротив-
ления механизма. Чтобы остановить двигатель моментально использу-
ется тормозящий резистор. Если в момент выключения замкнуть концы
обмотки двигателя, то напряжение, накопленное в обмотке, замыкается
на резисторе и создает в обмотке ток, обратный направлению враще-
ния. Этот ток и тормозит двигатель.
Транзистор 01 является ключом питания для двигателя. Диод D3
подавляет всплески напряжения. Открывается транзистор сигналами
генератора ШИМ (широтно-импульсно модулированною) сигнала.
Генератор ШИМ сигнала построен на очень популярной микросхеме —
таймере NE555, Частота импульсов устанавливается конденсатором С1,
глубина модуляции потенциометром RV1, который изменяя отноше-
ние длительности импульса к интервалу, управляет скоростью враще-
ния двигателя. Микросхема UI — стабилизатор напряжения, который
питает генератор ШИМ напряжением 12 В.
ONLINE ВИДЕО
Как сделать простой
регулятор мощности
Регулятор оборотов
для двигателя от стиралки
ГЛАВА 44
ДРАЙВЕР 1
ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 1
Шаговые и серводвигатели находят большое применение в совре-
менной технике. На рис. 44.1 показана схема управления биполярным
шаговым двигателем.
Схема обмоток двигателя показана рядом со схемой. Управлять
двигателем можно как синусоидальным сигналом, так и прямоуголь-
ным. Необходимо обеспечить попеременный режим работы обмоток.
То есть ток в обмотках должен протекать поочередно.
В нашей схеме используется специализированная микросхема L298
По сути это четырехканальный усилитель мощности. Одна обмотка
будет управляться выводами 2 и 3. Вторая обмотка управляется выво-
дами 13 и 14. Диоды D I.. D8 просаживают импульсные всплески напря-
жения. Входы ENA и ENB — разрешают работу, соответственно, каналов
А и В- В нашей схеме всегда рабочее состояние. SENSA и SENSB — входы
токовых сенсоров. В нашем случае ограничение по току отключено.
Входы IN1...IN4 — четыре входных сигнала по каналам усиления.
Входные сигналы должны подаваться в такой последовательности
и длительности, чтобы обеспечить южные по уровню и напряжению сиг-
налы на выходах микросхемы. Надо учитывать
еще и то, что в соответствии с логикой работы
шагового двигателя, входные сигналы должны
быть одинаковой длительности и амплитуды. Для
обеспечения таких условий применяется общий
для всех задающий генератор.
Задающий генератор построен на микро-
схеме NE555. Частота генератора определя-
ется элементами С2 и R1. В нашем случае —
1 кГц. Микросхема U2 формирует необходи-
мую последовательность подачи импульсов на
входы микросхемы. Переключатель SW1 меняет
направление вращения двигателя.
ONLINE ВИДЕО
Шаговый двигатель
самая простая схема
управления
Рис. 44.1. Драйвер биполярного шагового двигателя
Глава 44 Драйвер шагового двигателя 335
ГЛАВА 45
ОГРАНИЧИТЕЛЬ Ш
ВРАЩЕНИЯ НА360 ГРАДУСОВ^
Данное устройство предназначено для того, чтобы не допустить
вращение механизма более, чем на один полный оборот. При исполь-
зовании концевых выключателей или двух фотодатчикив остается «с ле-
пая зона», которая не охватывается вращающимся механизмом. Это
мижно решить усложнением механической части или программными
методами, позволяя механизму продвигаться немного дальше датчика.
В данном случае удалось избежать механизмов, за которыми нужен
постоянный уход. Нет и контроллера, уязвимым местом которого явля-
ется программа.
В качестве механизма ограничения применен диск с вырезом, как
показано на рис. 45.1.
Как видите, прорезь в диске сделана так, чтобы охватывать два дат-
чика. Каждый датчик представляет собой светодиод, установленный
с одной стороны диска и фотоприемник, расположенный на обратной
стороне диска. Можно использовать шелевой оптодатчик, представляю-
щий собой цельную оптопару в одном корпусе. В нашем случае исполь-
зован щелевой оптоон ITR9606.
Диск устанавливается на вращающемся механизме. Прорезь в диске
делается такого размера, чтобы охватывал два датчика. Крайние датчики
необходимы для определения направления вращения. Датчик в сере-
дине, учитывая заход диска и слева и справа, позволяет провернуть диск
на несколько градусов больше, чем 360 градусов. Именно по сигналу
со среднего датчика происходит остановка движения. Сигнал с крайнего
датчика запрещает вращение диска со стороны захода. Команда на вра-
щение подается кнопками S1 и S2. Если вращение проводилось кнопкой
S1, то посте остановки работать будет только кнопка S2.
В нашем случае использован электродвигатель на 12 В и микро-
схемы использованы с МОП структурой, которые поддерживают работу
Глава 45. Ограничитель вращения на 360 градусов
337
CD4070 К561ЛП14
2SA1015 КТ361 К.Т3107
SS8OR0 КТ815
Рис. 45.1. Ограничитель вращения но 560 градусов
от 12 В питающего напряжения. Если нужно использовать электродви-
гатель на большее напряжение, то его питание нужно подать отдельно
от элементов схемы на контакты реле. Тогда 12 В для питания осталь-
ных элементов нужно получить от отдельного источника, или исполь-
зовать понижение напряжения питания двигателя.
Здесь оба реле работают в паре для включения двигателя в нужном
направлении. Транзисторы 01, Q3 — составной ключ для управления реле
RL1. Транзисторы 02,04 — составной ключ для управления реле RL2.
Микросхемы Ul, U2 обеспечивают сравнение сигналов, получаемых
с датчиков и обработку их в соответствии с логикой, описанной выше.
ГЛАВА 46
ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
ДЛЯ ПАЯЛЬНИКА
Сразу оговорюсь Здесь в качестве термодатчика использована тер-
мопара К-типа, которая используется в качестве термометра на муль-
тиметрах. Для таких термопар нужно учесть компенсацию холодного
конца. Для этого нужно усложнять схему или использовать специали-
зированные микросхемы, в которых эта компенсация учитывается. Но
нам не нужна большая точность. Мы будем градуировать температуру
по углу поворота потенциометра, и устанавливать температуру, при
которой производится нормальная пайка. В этом отношении удобнее
было бы использовать терморезистор, но терморезистор не работает
при такой высокой те.мпературе-
На рис. 46.1 достаточно простая схема, позволяющая сделать
паяльную станцию из простого паяльника. В нашем случае использо-
ван паяльник на 24 В. Если используете паяльник на 220 В, нужно будет
переделать узел включения паяльника. Для этого можно использовать
реле или подобрать транзистор, который может работать на высоком
напряжении.
Напряжение с термодатчика достигает 20 мВ. Этого мало, чтобы
использовать для обработки. Операционный усилитель U1 :А усиливает
сигнал термодатчика. Потенциометром RV1, который включен в цепь
отрицательной обратной связи, устанавливаем такое усиление, чтобы
при максимальной температуре паяльника напряжение на выходе уси-
лителя установилось равной 5 В. Максимальную температуру паяль-
ника можно установить на уровне 450 °C.
Вам понадобится термометр для измерения реальной темпе ратуры
жала паяльника. На операционном усилителе U1:B (оба операционных
усилителя являются частями одной микросхемы LM324) собран ком-
паратор. Потенциометром RV2 устанавливается опорное напряжение,
которое и определяет температуру нагрева паяльника. Пока паяльник
Рис. 46.1. Терме регулятор для паяльника
Глава 46. Терморегулятор для паяльника 339
340
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
холодный и напряжение на выводе 6 меньше
опорного, на выходе усилителя высокое напря-
жение, которое открывает транзисторы Q1, 02,
03. Паяльник греется до тех пор, пока напряже-
ние с первого усилителя не уравняется с опор-
ным напряжением. При этом компаратор
переключится в низкое состояние и паяльник
отключится.
Градуировку регулятора темпера туры про-
ведем исходя из максимальной температуры.
Градуировать можно даже не температурой,
а цифрами от 1 до 10. Мы не будем учитывать
ONLINE ВИДЕО
Простой регулятор
температуры
паяльника
линейность изменения температуры, не будем учитывать точности
измерения. Рабочую температуру будем выбирать опытным путем по
удобному режиму пайки. Один раз можете измерить температуру жала
на разных делениях регулятора и придерживаться нужного вам режима.
ГЛАВА 47
Мр^ФОТОЛОВУШКА
Данное устройство предназначено для автоматической съемки
фотокамерой при появлении животного в поле зрения. Основой служит
датчик движения, построенный на инфракрасном PIR-сенсоре. Такие
устройства находятся в светильниках, которые включаются при при-
ближении человека.
В основе устройства (рис. 47.1) датчик движения, или PJR сенсор
RPTA-646. Работает сенсор в паре со специализированным контролле-
ром PIR0002.
Это устройство изначально предназначено для управления скрытой
фотокамерой для фотоохоты на животных. Однако, его можно исполь-
зовать и для управления охранными системами, чтобы не грузить
память системы пустыми сьемками.
PIR сенсоры конструктивно выполнены так, что имеют два инфра-
красных приемника. При отсутствии движущегося объекта оба датчика
выдают одинаковый сигнал, соответственно фоновому теплу окружа-
ющей среды. При появлении движущегося объекта изменение сигнала
происходит на датчиках поочередно. В PIR сенсоре происходит выделе-
ние разностного сигнала, который и усиливается входным усилителем
контроллера с дальнейшей обработкой. Сенсор, используемый в нашей
схеме, имеет четыре чувствительных элемента, что повышает помехо-
устойчивость и чувствительность системы.
Немного о периферии контроллера.
RV1 — регулятор чувствительности контроллера. При увеличении
чувствительности увеличивается дальность обнаружения и определя-
ется минимальный размер движущегося объекта. Но без фанатизма.
Могут участиться ложные срабатывания.
RV3 — установка времени следующего измерения. Иначе это время,
в течение которого сохраняется активный уровень на выходе, по окон-
342
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. 47.1. Фсполовушка
Глава 47. Фотолоз ушка
343
чании которого контроллер готов к приему следующего сигнала от сен-
сора.
RV2 — установка уровня освещенности, при котором будет сраба-
тывать контроллер. Вести съемку' в ночное время не имеет смысла, поэ-
тому лучше, если контроллер будет активироваться только в дневное
время. Индикатором освещенности служит фоторезистор LDR2.
Далее то, что приспосабливает датчик движения к фотокамере
Некоторые камеры имеют протокол N3. Имеется разъем с тремя выво-
дами. 1 — «фокус», 2 — «старт», 3 — корпус. Этот разъем предназначен
для провидного дистанционного устройства. Протокол работает следу-
ющим образом Вначале подается напряжение 3...5 В на «фокус», через
полсекунды можно подавать го же напряжение на вывод «старт», удер-
живая также напряжение на «фокусе». Этот режим и обеспечивает схема
на двух триггерах Шмидта.
Выходное активное напряжение с выхода контроллера подается
сразу на «фокус». Одновременно происходит заряд конденсатора С8.
Время заряда определяется элементами R9, С8. Триггер Шмидта пере-
ключается в момент достижения напряжения на конденсаторе уровня
единицы. На выходе получим инверсный уровень, поэтому инверти-
руем еще раз и подаем сигнал на вход «старт». Диод D1 восстанавливает
на выводе «фокус» единичный уровень, в случае его пропадания.
Питается устройство от аккумулятора Справа вверху схемы устрой-
ство заряда от сети 220 В.
ONLINE ВИДЕО
Датчик движения «pir»
из обычной мышки
PIR датчики розные схемы
и разные возможности
ГЛАВА 48
СУМЕРЕЧНЫЙ
ВКЛЮЧАТЕЛЬ
Достаточно простое устройство, которое автоматически включает
освещение при наступлении темноты, а утром включается солнце,
выключается фонарь. Данная схема (рис. 48.1) не самая простая для
данного функционала, но имеет такое преимущество, что не реагирует
на случайный всплеск освещенности. Это может быть свет фар проехав-
шего мимо автомобиля и т д.
Датчиком освещения служит фоторезистор NSL-5212. Подойдет
любой фоторезистор и даже фотодиод в обратном подключении к пита-
нию. То есть анодом к общему проводу. Потенциометр R2 рейдирует
порог срабатывания прибора.
Днем, при хорошем освещении, падение напряжения на фоторе-
зисторе низкое — нулевой уровень на входе 1 и 2 микросхемы Ш. На
выходе третьего элемента (U1:C), соответственно, высокий уровень,
который открывает транзистор 01. На коллекторе открытого тран-
зистора нулевой уровень, который держит 02 в закрытом состоянии.
Реле обесточено и контакт его находится в открытом состоянии. Лампа,
которая является нашей нагрузкой, не горит.
В ночное время процесс обратный. На входе первого элемента
микросхемы высокий уровень, что приводит к низкому уровню на базе
01 Транзистор закрыт. Соответственно, высокий уровень на базе 02
открывает его, включая реле. Контакты реле замыкаются и включают
нашу лампочку.
Диод D3 шунтирует всплеск обратного разряда катушки реле при
выключении. Светодиод D1 является индикатором включенного состо-
яния реле. Он может пригодиться для выяснения неисправного узла
в случае, если лампа ночью не включилась. Если индикатор горит,
значить неисправна сама лампа. Если индикатор не горит, значить не
сработала электроника. Цепочка R3, С2 — ьремязадающая. Она задает
——О
Нагрузка
R2
4М7
Установка порога срабатывания
U1.D
12
CD4001
К выводу 14 DD1
К вьводу7 DD1
RL1
RLY-SPCO
R7
4к7
D3 2k
1N4143
НЕ* ,.ч
100R'2V
ER1
27V04G
FU1
680n*630V 1A
LR1
U1.C
U1 л
U1 -В
R4
4к2
CD40Q1
CD4031
CD4001
Q1
2SC0013
Я6
470R
CvLI1
АЛ307' ч*
=i = C2
470U46V
NSL-5212
=г=С1
220п
^=С2
22U*16V
Автомат день-ночь
2SC9C13
=}=СЗ
100n
Рис. 48.1. Автоматический включатель освещения
С
-220V
220V
О
1N4742A
Глава 48. Сумеречный включатель 345
346
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
время установки уровня на входе последней секции микросхемы, что
позволяет избежать ложного срабатывания автомата. Четвертая секция
микросхемы (U1:D) входами соединена на плюс питания. Можно под-
ключить и на минус, если оставляем выход свободным. Можно выход
подключить к нулю, для нашего слушая. Можно выход оставить сво-
бодным. Всегда нужно свободные входы неиспользуемых логических
элементов подтягивать к нулю или единице, а выходы в соответствии
с логикой элемента. В случае подвешенного состояния такие элементы
могут создавать помехи для других элементов.
Питание устройства построено по конденсаторной схеме. Гасящими
элементами являются R8, CS. Выпрямитель — мост ER 1. С2, СЗ — филь-
тры. Стабилитрон D2 держит напряжение на уровне 12 В.
ONLINE ВИДЕО
Самая простая конструкция
фотореле
Как сделать фотореле своими
руками. Что такое фотореле
ГЛАВА 49
ДИММЕР
НАСИМИСТОРЕ
Простая схема, показанная на рис. 49.1, демонстрирует регулятор
мощности, выделяемой на нагрузке в цепи переменного тока напряже-
нием 220 В.
Симистор работает как реле. Включается и выключается, управляя
током через лампу. Для открывания симистора нужно, чтобы напряже-
ние на конденсаторе С1 достигло напряжения открывания симметрич-
ного динистора VD1. Время заряда конденсатора зависит от его емкости
и от суммы сопротивлений резисторов R1 и R2. Таким образом, сими-
стор будет в открытом состоянии только в той части полупериода, когда
конденсатор успеет зарядиться до напряжения открывания динистора
(примерно 30 В). Пример этого мы видим на временной характери-
стике. Чем меньшее время симистор находится в открытом состоянии,
тем меньше мощность, выделяемаяна нагрузке.
Такую схему можно использовать не только для регулировки ярко-
сти свечения лампы накаливания, но и для регулировки скоростью
вращения вентилятора, для регулировки температуры паяльника или
утюга. Можно найти и другие применения.
ONLINE ВИДЕО
Простая схема мощного
диммера 220 на симисторе
своими руками
Рис. 49.1. Диммер на симисторе
ГЛАВА 50
ДИММЕР л W
СДИСТАНЦИОННЫМ j
УПРАВЛЕНИЕМ
ОТ ЛЮБОГО ИНФРАКРАСНОГО ПУЛЬТА
Еще один диммер, но с дистанционным управлением (рис. 50 1).
Есть множество систем дистанционного управления Все они MOiyT
быть разные по принципу действия: инфракрасные, радиоуправляе-
мые, ультразвуковые, проводные. Общим свойством для любой системы
является наличие своего пульта управления. Особенность этой системы
в том, что она может работать от любого инфракрасного пульта управ-
ления. Исключаются радиоуправление и ультразвук. Но в быту в пода-
вляющем большинстве случаев используются инфракрасные пульты
управления. Это и телевизоры, и кондиционеры, и музыкальные цен-
том. На бытовом уровне можно говорить, что применимо к любому
пульту.
Основу устройства составляет специализированная микро-
схема К145АП2, которая предназначена для управления симисто-
ром. Микросхема U2 — формирователь сигнала фотоприемника U1 до
^фовня, приемлемого для управления U3.
Сама микросхема U3, без дистанционного управления, управ-
ляется кнопкой S1. Кратковременное нажатие на кнопку вызывает
включение и выключение нагрузки по полной мощности, Если кнопку
нажать и удерживать, мощность на нагрузке будет меняться медленно
и плавно до того уровня, в момент которого вы отпустите кнопку. Если
нагрузка находится в выключенном состоянии, то включится и будет
нарастать. Если нагрузка включена по максимальной мощности, то
начнется плавное уменьшение мощности. Если кнопку не отпускать,
01
2N290. 2ВЫХОД(К4113)
О
-О
1 + (ОБЩИЙ)
из К145АР2-1
К145АП2
Н9
С9---
Д 100u*25V
220п
100u*25V
R6
1М2
04
—н-
1N4T48
C8=t= С6=$= С7=}=
100г
3-6.8 В
О------
О
2УПРккол.О1)
C4=t=
a; Op
1 + (общий)
о------—-----•—
R7
470к
02
2N2222 D5
—
1N4148
СЮ
Н8
100R*2W
220n*400V
СП
220V
ВТА16-600В
220n*400V
D6J? S7D7
BZV85C6V6
BZV85CI5
С12=^
ЮПп* 610V
ON
Рис. 50.1. Диммер с дистанционным управлением
Глава 50. Диммер с дистанционным управлением 349
550
радиолюбительство от азов дс создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Простое
дистанционное
управление
освещением
то мощность будет циклически меняться, пока
его не отпустить.
При дистанционном управлении транзи-
стор Q1 выполняет функцию кнопки. Е качестве
фотоприемника можно взять любой от телеви-
зора или другого бытового прибора. Микросхема
U2 сделает сигнал фотоприемника приемлемым.
Принцип управления с пульта такой же, как
с кнопки. Короткое нажатие и удержание. Здесь
нужно предупредить. Не стоит пользоваться
универсальным пультом. Особенность уни-
версального пульта в том, что для того, чтобы
отработать управление разными моделями
телевизоров, пульт выдает сразу пачку команд, которые соответствуют
разным моделям телевизоров. Получается такая картина, что вы отпу-
скаете кнопку, а сигналы продолжают поступать, пока не закончится
вся серия. Практически невозможным оказывается кратковременное
нажатие, плавное нажатие заканчивается не там, где вы загадали.
ГЛАВА 51
МИКРОФОННЫЙ
УСИЛИТЕЛЬ
Классическая схема инвертирующего усилителя на операционном
усилителе ОРА2134 на рис. 51.1.
Микрофон электретный двухвыводной, каких очень часто можно
встретить в различной бытовой аппаратуре. Питается микрофон через
резистор R1. Коэффициент усиления устанавливается резистором
R6. Цепочка ООС на VD1, VD2, R7 работает в том случае, когда уро-
вень выходного сигнала превысит напряжение на открытом диоде
(0,5. .0,7 В). Усиление устанавливается таким, чтобы не превышал
0,5 В. В случае превышения уровня включается более глубокая ООС,
что сильно ослабляет усиление. В нормальных условиях эта цепочка не
будет активирована. Но при воздействии на микрофон слишком гром-
ких звуков, или при выходе усилителя в возбуждение, дополнительная
ООС включается.
Рис. 51.1. Микрофонный усилитель
352 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Микрофонный усилитель
с«фантомным»
питанием
Микрофонный усилитель
на одном транзисторе
Микрофонный усилитель
МАХ9812
ГЛАВА 52
АВТОМАТ
АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
Всем известна ситуация, когда напряжение в бытовой сети резко
подскакивает до 300 В, а то и больше. Плачевность ситуации проявля
ется дымом из всех электроприборов. А как говорил веселый электрон-
щик, дым — самый важный элемент любого электроприбора. Если он
вышел — прибор не работает.
На рис. 52.1 найдем решение этой проблемы.
Это устройство, конечно, не предотвратит скачок напряжения, но
поможет избежать дыма из приборов. Бытовой прибор подключается
к сети через контакты реле.
Основой прибора являются два компаратора, построенные па эле-
ментах одной микросхемы LM324. U2:A ограничивает работу устрой-
ства по минимальному уровню напряжения сети. То есть прибор дол-
жен отключиться при уменьшении напряжения сети ниже, например,
150 В. U2:B ограничивает работу прибора по максимальному значению
напряжения сети. То есть прибор должен отключиться при достижении
напряжения в сети значения, например, 2ь0 В.
Уровень срабатывания компараторов устанавливается потенцио-
метрами R7, R9. Измеряемое напряжение, пропорциональное напряже-
нию сети берется с резистора R5, который является частью делителя
напряжения R2, R3, R4, R5. Диод VD1 выпрямляет напряжение дели-
теля. Одного потупериода достаточно. С1 и С2 сглаживают напряжение
делителя и не позволяют срабатывать при кратковременных всплесках.
Дополнительное сглаживание непосредственно сравниваемого сигнала
на СЗ и С4.
В случае нахождения сетевого напряжения в пределах нормы,
выходные напряжения обоих компараторов близки к нулю. VT2 оста-
ется закрытым Напряжение на затворе VT3 равно напряжению пита-
ния 12 В, которое его открывает. VT4 при этом тоже открывается, удер-
-220V
Rl
100R
C1
470n 630V
VD3
1N4007
VI о VO
3
J2
R2
180k
RO
180k
C2
47 On 630V
R6 R8
180k 180k
C7 =4=
10Cn
= C8
1000U
50V
VD2 z \
1N400
VD6z?
BZV85C18
/II
2N2222A
R12 U1
43CR
2
L7812
C10=4=
10U25V +
V vD1
Нарузка
1N4007
Рис. 52.1 Автомат аварийного отключения
354 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Глава 52. Автомат аварийного отключения
355
ONLINE ВИДЕО
03Ж
Защита нагрузки
от превышения
напряжения
живая реле К1 в активном состоянии с замкну-
тым контактом KL1. Наша нагрузка находится
в сети. При напряжении в сети выше 260 В или
ниже 150 В срабатывает один из компараторов.
Напряжение на его выходе становится близок
к напряжению питания 12 В. Открывается VT2,
что приводит к закрыванию VT3, VT4, соответ-
ственно реле обесточивается, разрывая кон-
такты К1.1 и отключая нагрузку от сети.
Питается наше устройст во конденсаторным
блоком питания, в котором, учитывая доста-
точно большие токи потребления для конденса-
торного питания, применены конденсаторы достаточно большой емко-
сти С1 и С2. VT1, VD6, R2 вместе составляют стабилизатор напряжения
18 В. который дальше стабилизируется с помощью стабилизатора L7812
до напряжения питания микросхем 12 В.
ГЛАВА 53
УСИЛИТЕЛИ
МОЩНОСТИ
ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
Два усилителя представлены на рис. 53.1. На TDA2003 собран одно
канальный усилитель мощностью до 10 Вт. Отечественный аналог этой
микросхемы К174УН14. Микросхема доступная и дешевая. Схема легко
собирается и не требует наладки.
Входной сигнал подается на вход 1. Выходной сигнал снимается
с вывода 4 и через конденсатор подается на динамик. Питание подклю-
чено на вывод 5. Вывод для подключения обратной связи — 2. Цепь ООС
(отрицательной обратной связи) организована элементами Rl, R2, С4.
Элементы С5, R3 представляют более глубокую ООС для высоких частот.
То есть подавляют высокие частоты.
На другом рисунке представлен другой усилитель с такими же
параметрами, но на два канала Составлен он на микросхеме TDA2005.
Отечественным аналогом ему является KI74УН27.
ONLINE ВИДЕО
Ссбараем самый простой
стерео уч ил отель
Собираю усилите 1Ь
2x300 ватт
из китайских плат
Глава 53. Усилители мощности звуксвой частоты
357
С1
10U
Ьход |16V
.'77 2
„Pow
lNl>
Output
C2=i=
10CU '
5 25V
LS1
SPEAKER
I000U
25V
Feed Back
COM
СЗ
С4
C5=J=
39n
470U 25V
R3
39R
R4
1R
: C7
39n
O+Vc
PI
С4
О)
6)
ЮСе
l20i-
+Vcc
SVRR
Cl
5
2u2
C2
2u2
+ir.2
+in1
GND
10и
Br>ot2
Out2
-in2
Boot!
100u
U2 C5
7 II
C11
2200u SPEAKER
С6
220u
C7
11 .I
100u
Out1
-int
C12
2200u SPEAKER
C8
2
220u
Put. 53,1, Усилители мощности звуковой частоты
<7 - УМзч 10 Вт на TDA2CO5: б - УМЗЧ 2x10 Вт на TDA2005
ONLINE ВИДЕО
е
3
Как собрать усилитель
звука 35 + 35Вт из модулей
с темброблоком, USB, Radio, Aux
Сборка интегрального
усилителя мощности
но микросхема TDA7293
ГЛАВА 54
РЕГУЛЯТОРЫ тембра;
ГРОМКОСТИ, БАЛАНСА
Важным элементом любой аудиосистемы является узел оператив-
ных регулировок: регулятор громкости, тембра, баланса. С регулятором
громкости все просто и понятно. На один крайний конец потенциоме-
тра подаем звуковой сигнал от каскада предварительного усиления
Другой крайний конец потенциометра соединяем с корпусом. Средний
вывод образует переменный делитель напряжения, с которого можно
снимать звуковой сигнал амплитудой от нуля до максимального уровня.
Регулятор баланса тоже простой, как три копейки. Вход усилительного
каскада одного канала подключается к одному из крайних выводов
потенциометра. Соответствующий вход второго канала подключается
ко второму крайнему концу потенциометра. Средний вывод потенцио-
метра подключен к корпусу7- В среднем положении потенциометра сиг-
налы на обоих каналах одинаковые. При смешении потенциометра в ту
или другую сторону, сигнал канала, имеющего меньшее сопротивление
по отношению к корпусу, будет меньше. Разумеется, сигнал другого
канала окажется нагруженным на большее сопротивление. Таким обра-
зом. мы обеспечиваем обратно-пропорциональное изменение громко-
сти двух каналов. На рис. 54.1 мы можем все это наблюдать на схеме
ручной регулировки,
С регулировкой тембра немного сложнее, но не смертельно. На
рисунке показан вариант для двух каналов. Рассмотрим па одной.
Звуковой сигнал нагружен на делитель Rl, R2. R3. Центральный вывод
потенциометра зашунтирован на концы конденсаторами СЗ, С4.
Конденсаторы позволяют высоким частотам проходить на следующий
каскад беспрепятственно. Остальные, то есть низкие частоты, будут
меняться в соответствии с сопротивлениями делителя. Таким образом,
имеем регулятор тембра низких частот. Конденсаторы СЗ, С4 ограни-
чивают низкие частоты, пропуская высокие. R5 будет регулировать
уровень высоких частот. Низкие частоты уже присутствуют на движке
012 С13
10о
011
ZZ7 390u
G10
Out 2 <—-------
IOli
+ 12V4-----------h-
Вход 1
Пассивная схема регулировки тембра, громкости, баланса
Рис. 54.1. Регулировка тембра, громкости, баланса
Тембр ВЧ
Активный регулятор 1 ембра. громкости, баланса
Глава 54. Регулят>,ры тембра, громкости, баланса 359
360
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
R5. Таким образом, имеем блок регулятора тембра с раздельной регу-
лировкой по низким и высоким частотам. Если собрать такой же узел
и использовать спаренные потенциометры, получим регулировку тем-
бра по стереоканалам. То же с регулятором громкости.
Электронный регулятор обеспечивает те же опции. Не будем вда-
ваться в подробности обвязки, схема типовая. Имеем два входа и два
выхода, что обеспечивает применение для двухканального усили-
теля. Регулятор громкости общий на оба канала. Также один регулятор
баланса. Как и в пассивном режиме, здесь раздельная регулировка по
низким и высоким частотам. Есть дополнительная функция — тон-
компенсация. Это режим выравнивания коэффициента усиления для
всей полосы частот. По сути, эта микросхема представляет собой ком-
пактную сборку нескольких операционных усилителей, составляющих
активный регулируемый фильтр.
Преимущество активного фильтра в более точной и глубокой регу-
лировке параметров и в отсутствии подавления уровня сигнала.
ONLINE ВИДЕО
Регулятор тембра
(темброблок) на LM1C36:
ОБЗОР, ТЕСТ и ЗВУЧАНИЕ
Усилитель звука
и регулятор тембра (простые,
проверенные схемы)
ГЛАВА 55
ЭЛЕКТРОННЫЙ
ч ЭКВИВАЛЕНТ НАГРУЗКИ
Этот прибор в какой-то момент может оказаться незаменимым
в вашей практике. При настройке и испытаниях блоков питания воз-
никает необходимость в нагрузке, которая может обеспечить необхо-
димый ток на достаточно длительное время. Подбирать до кучи мно-
жество мощных резисторов, комбинировать их включение -занятие
достаточно кропотливое, отнимает ценное время. Иногда не удается
провести испытания по полной программе. Электронный эквивалент
нагрузки в таком случае оказывается незаменимым помощником.
По сути, это управляемый переменный резистор, построенный на
транзисторе. Один из представителей на рис. 55.1.
Схематически здесь два транзисторных регулирующих элемента,
включенных параллельно. Каждый транзистор управляется своим ИТУИ
Рис. 55.1. Эквивалент негр узки
362
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
(источник тока, управляемый напряжением). Микросхема LM358 содер-
жит два операционных усилителя. Один усилитель выполняет функцию
ИТУН для первого транзистора. Второй усилитель работает на другой
транзистор. Управляющее напряжение берется для обоих усилителей
с резистора R3 делителя напряжения Rl, R2. R3. С помощью потенцио-
метра R1 устанавливается ток нагрузки. R5 и R7 являются измеритель-
ными. Снятое с них напряжение подается на инверсный вход опера-
ционного усилителя, которое сравнивается с напряжением, снятым
с делителя. Напряжение на выходе операционного усилителя держится
на таком уровне, который уравнивает напряжения на ьходах.
Транзисторы, используемые в схеме, имеют очень малое сопро-
тивление в открытом состоянии — 0,008 Ом. Допустимый ток стока —
110 А, рассеиваемая мощность — 200 Вт, напряжение сток-исток — 55 В.
В параллельном включении получаем удвоенное значение тока и мощ-
ности, допустимое напряжение не меняется. Но нужно иметь в виду, что
минимальный нагрев транзисторов возможен в случае закрытого тран-
зистора или полностью открытого транзистора. Но задача прибора —
обеспечение тока разного уровня с плавным его изменением. В таком
режиме неизбежен сильный нагрев транзисторов. В горячем состоянии
меняются параметры транзистора, вплоть до полного теплового про-
боя. Поэтому необходимо постоянно охлаждать транзистор, поддержи-
вая температуру на уровне менее 40...50 °C.
Придется использовать достаточно массивный радиатор. Для боль-
шей эффективности можно дополнить систему охлаждения вентилято-
ром от блока питания компьютера. Для получения более полной инфор-
мации по схеме посмотрите журнал «Ралио» №3 за 2007 год.
ГЛАВА 56
ПРИЕМНИК
ПРЯМОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Довольно простой приемник радиосигнала. Предназначен для
приема амплитудно -модулированных радиосигналов в диапазоне СВ
(рис. 56.1),
Селекция сигнала производится переменным конденсатором,
который изменяет резонансную частоту колебательного контура, обра-
зованного конденсатором С1 и индуктивностью антенны Ll. С отвода
антенны снимается напряжение сигнала, который проходит два каскада
усиления на транзисторах Q1 и Q2.
Далее диоды DI, D2 детектируют ВЧ сигнал, выделяя из него
НЧ- составляющую, которая и является нашей информацией — звуком.
L1 - бескаркасный.
Наматывается на -вадра-ной оправе 56*56 мм
39 витков с отводом от 4 - го витка
Провод ПЭВ - диаметром 0 15 мм
Рис. 56.1 Приемник прямого преобразования
364
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
ONLINE ВИДЕО
Чем отличаются
детекторный приемник,
приемник прямого усиления
и супергетеродин?
Пошагово, просто
Последний каскад усиления на транзи
сторе 03 является усилителем мощности
для высокоомного головного телефона,
говоря иначе, для телефонной капсулы. Для
использования низкоомных динамиков
нужен будет еще каскад усиления и, жела-
тельно, большее напряжение питания.
Антенна представляет собой бес-
каркасную катушку, намотанную прово-
дом ПЭВ-2 диаметром 0,15 мм. Катушка
содержит 39 витков с отводом от 4-го
витка, с которого и снимается сигнал.
Наматывается катушка на квадратной
картонной оправе размером 56 * 56 мм.
Транзисторы можно использовать любые маломощные с коэффи-
циентом передачи по току не менее 100. Хорошо подойдут КТЗ J 02.
Налаживание сводится к подбору резисторов Rl, R3, R7, которые
определяют ток покоя транзисторов Это можно делать на слух по мак-
симальной громкости при максимальной чистоте звука.
В принципе, это вся необходимая информация, но можете озна-
комиться с оригиналом в книге «Радиолюбительские схемы», авторы
которого Э.П. Борноволоков и В.В. Фролов.
ГЛАВА 57
АВТОМАТИЧЕСКОЕ
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
Большинство схем ь этой книге широко известны, имеются в широ-
ком доступе. Авторов некоторых схем сегодня никто не укажет. Многие
проверены на практике, некоторые на личном опыте. Некоторые соб-
ственного производства, самодельные, как сказал бы веселый электрон-
щик. То, что вы видите на рис. 57.1 — тоже самоделка, но не прошла
еще испытания. Как-то необходимость отпала, так и осталась пылиться
в укромных папках. Вот вам и задача. Я обрисую ситуацию с работой
схемы, а вы соберите, настройте, исправьте недостатки. А, может, изме-
ните до неузнаваемости. Вперед.
Начнем с источника питания. Трансформаторное питание с диод-
ным мостом. Для заряжания аккумулятора достаточным током, рассчи-
тываем па 10 А, нужно напряжение источника 18...24 В. Обратите вни-
мание на подключение к сети переменного тока 220 В Трансформатор
подключается к сети посредством реле RL1. Обмотка реле питается
с выхода стабилизатора L7805. Для того, чтобы на выходе стабилиза-
тора было 5 В, необходимое для включения реле, нужно, чтобы на входе
было, как минимум, 7 В.
Стабилизатор подключен через четыре диода к аккумулятору. Без
подключенного к клеммам зарядника заряжаемого аккумулятора,
устройство обесточено. На четырех диодах, включенных последова-
тельно со стабилизатором, падаег в среднем 2,4 В. Можем считать, что
при напряжении на аккумуляторе ниже 7,5 В, реле не запустится.
Это нужно для того, чтобы не ставить на зарядку’ неисправный акку-
мулятор. Это может быть не только бесполезным занятием, но может
вывести из строя зарядное устройство, в случае наличия замкнутых
элементов. Как можно догадываться, напряжение срабатывания реле
можно настроить путем подбора количества диодов. Индикатор «Lov
R1
5uk
D9 V
1N4007
Al 30 7
Lov Akum
R2
I JR
IH
VI o VO
О
G2R-24-OC5
RL1
U4
73Q51N4007'
г V, q VO
012
£4-
J1 <m
-220V
366 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
AL3C7
Powe i
+AK
J5
'’14007
te
P2
01
013
1N4007
U2B
BAT1
I12V
/812
06
C3
47OU
R6
ЮСк
FW1
1tZ
310
=f=C2
4730U
35V
D1/J
1N4733A
2k
LM358 R1 i
10k
Umax Akum
RL2
=}=C1
+ 470'J
GBPC3501
ziD11
1N4007
01 D3 D2
—И- +3—H
1N4007 1N4007 1'14007 +
S<V2 1
SW2 2
15CGQ100 Stop-Chard (5£}D7
AL3O7
R3
-AK
2SD1460
0P1
RV?
J Ok
U3
PC817
Cha'g Current ни
Poreplus
K7
3k
R9
ЗкЗ
Puc. 57.1. Автоматическое зарядное устройство
R8
1k a>
2
G2R 24 DC12
Q2
2N2926
Глава 57. Автоматическое зарядное устройство ав-эмобильногэ аккумулятора 367
Akumv указывает на отсутствие или низкий уровень заряда на подклю-
ченном к устройст ву аккумуляторе.
Посмотрим на силовую цепь. При подключении к сети, если заря-
жаемый аккумулятор разрешает, ток заряда протекает через мощный
составной диод D10, через контакты SW2 реле RL2. Далее, пройдя через
аккумулятор, возвращается через регулирующий транзистор 01 и изме-
рительный резистор R3. Измерительный прибор Р1 измеряет напряже-
ние на R3, но отградуирован как амперметр. При 10 А зарядного тока
падение напряжения на резисторе будет 1 В.
Следовательно нашим измерителем должен быть вольтметр
с напряжением полного отклонения 1 В. Если вольтметр на 100 мВ, то
резистор надо брать сопротивлением 0,01 Ом. Но тогда нужно учесть,
что нам нужно будет использовать это напряжение в качестве измери-
тельного на компараторе U2:A.
Для слишком маленького измеряемого напряжения трудно будет
установить опорное напряжение. Прибор Р2 измеряет напряжение на
аккумуляторе. Диод D14 предохраняет прибор от обратного подключе-
ния аккумулятора. В то же время, при обратном включении аккумулятора
загорится светодиод D6, Светодиод D7 указывает на окончание зарядки.
Операционный усилитель U2:A работает как компаратор и служит
для установки зарядного тока. Измерение тока производится сигналом
с измерительного резистора, который подается на вывод 2 микросхемы.
На вывод 3 подается опорное напряжение с RV1, с которым и сравнива-
ется измеряемое напряжение. В результате сравнения получаем такое
напряжение на выходе компаратора, которое выравнивает входные
напряжения. Таким образом, регулятором, выведенным на лицевую
панель устройства, можем установить необходимый ток заряда.
Операционный усилитель U2;B — еще один компаратор. Служит для
отключения заряда при достижении напряжения на аккумуляторе напря-
жения 14,2 В. Порог срабатывания устанавливается потенциометром
RV2. Измеряемое напряжение определяется
степенью открытости выходного транзистора
оптрона U3. Входная цепь оптрона подключена
к клеммам аккумулятора. Таким образом, посте-
пенное увеличение напряжения на аккумуля-
торе приводит к увеличению выходного тока
оптрона. Нужно будет настроить RV3 так. чтобы
диапазон изменения напряжения на RQ соответ-
ствовал диапазону изменения напряжения на
RV2. Прерывание процесса заряда производится
включением реле RL2, которое размыкает кон-
такты SW2 и включает светодиод D7.
ONLINE ВИДЕО
Зарядное устройство
нс тиристоре для
авто аккумуляторов
ГЛАВА 58
ОЗОНАТОР
ВОЗДУХА
Эго устройство предназначено для обеззараживания воздуха
посредством генерации озона. Озон неустойчив. Быстро разрушается,
образуя кислород. Но надо учитывать, что большая концентрация
озона во вдыхаемом воздухе опасно для здоровья. Максимальное время
работы озонатора в замкнутом пространстве не должно превышать
10...20 минут. На рис. 58.1 наш дезинфектор.
Принцип работы устройства состоит в том, чтобы создать высо-
ковольтный коронный разряд, который заставляет атомы кислорода
связаться в неустойчивую трехатомную молекулу О3. В природе озон
10
Рис. 58.1 Озонатор воздуха
Глава 58. Озонатор воздуха
369
ONLINE ВИДЕО
Изгстаеливаем
«Озонатор воздуха»
собственными руками
образуется во время грозы, что ощущается по
специфическому запаху;
Ток лз сети переменного тока напряжением
220 В, ограниченный мощным резистором R1,
выпрямляется диодным мостом и заряжает
батарею конденсаторов Cl, С2, СЗ. Резистор R2
подбирается так, чтобы при достижении напря-
жения на конденсаторах С1...СЗ величины 300 В
запустился генератор импульсов на транзисторе
VT1. Напряжение, накопленное на конденсато-
рах, быстро разряжается на трансформаторе TR1
через открытый тиристор VS1. Как утверждает
источник (И.11 Шелестов: «Радиолюбителям: полезные схемы» Книга 1),
амплитудное значение выходного напряжения трансформатора может
достигать 90000 В. Но не следует включать прибор без разрядника.
В таком случае высоковольтный разряд может возникнуть между слоями
обмотки трансформатора с соответствующими плачевными результа-
тами. Примерная конструкция разрядника на рисунке представлена.
R1 можно собрать из нескольких резисторов меньшей мощности.
Диоды моста по оригинальной версии КД258Б, В. В качестве замены
допускается КЦ405Ж, В. Конденсаторы С1, С2, СЗ постоянные на напря-
жение не менее 500 В. С4 на напряжение не менее 100 В. Трансформатор
наматывается на сердечнике, собранном из листов трансформаторной
стали с поперечным сечением 10 * 10 мм и длиной оО мм. На сердечник
нужно намотать два-три слоя изоляции. Вначале намаз ывается вто-
ричная обмотка, которая содержит 2000 витков проводом ПЭВ с диа-
метром 0,08.. .0,12 мм. Должно быть четыре слоя. Между слоями укла-
дывается три слоя фторопластовой изоляции толщиной 0,1 мм. Вместо
фторопласта можно использовать и конденсаторную бумагу. Первичная
обмотка наматывается поверх вторичной 20-ю витками провода, о диа-
метре которой источник забыл упомянуть. Навскидку предположу диа-
метр провода вторичной обмотки не менее 0,5 мм.
Готовую обмотку нужно поместить в картонную коробку и залить
эпоксидным клеем. В клей автор рекомендует добавить несколько капель
трансформаторного масла. Но не забывайте, что внутри эпоксидки после
затвердения не должно быть пузырей. Предварительно можно припаять
выводные провода. В качестве высоковольтных выводов можно исполь-
зовать высоковольтный провод от ТДКС старого телевизора.
Излучатель представляет собой две металлические пластины пло-
щадью 50 мм2, расположенные напротив друг друга на расстоянии 4 мм.
Между ними на равноудаленном расстоянии находится лист стекла тол-
щиной 2 мм. Сами электроды можно установить на листы оргстекла.
ГЛАВА 59
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
С САБВУФЕРОМ HATDA2030
Не знаю, проверял ли кто эту схему, но выглядит очень интересно.
Подкупает простота и удобство сборки при отсутствии настраиваемых
элементов. То есть можно надеяться, что схема будет работать сразу
после сборки. Посмотрим на рис. 59.1.
Канальные усилители построены на микросхемах-усилителях мощ-
ное™ TDA2030. При двухполярном питании 12 В эта микросхема способна
выдать 10 Вт мощности. Если поднять питание до 18 В получим мощность
14 Вт. Сдвоенный потенциометр подавляет высокие частоты на входах каж-
дого канала, Таким образом, реализуя простой регулятор тембра ВЧ. Разъем
)К4 — линейный выход. Разъем типа «джек» имеет механические контакты,
которые переключают сигнал от усилителя на внешний потребитель.
На микросхеме U1 (TL082) построен буферный усилитель с единич-
ным коэффициентом усиления (повторитель напряжения). Это нужно для
обеспечения токовой нагрузки линейного выхода без ущерба для входного
сигнала. Сдвоенный потенциометр VR1 является регулятором громкости
по каналам усиления. Входной сигнал подается на два вида разъемов:
♦ JK1 — стереоразъем типа «джек» (обычно используется малень-
кий — диаметром 3,5 мм);
♦ RCA- L, RCA-R — пара разъемов типа «тюльпан».
Канал НЧ усилителя (Сабвуфер) использует сигналы с обоих кана-
лов, микшированных резисторами R9. R9’. На операционных усилителях
U4 (LM4558 или МС4558) построен НЧ-фильтр, который ограничивает
полосу усиливаемых частот диапазоном до 100... 150 Гц., Далее регуля-
тор громкости сабвуфера VR2 передает низкочастотную составляющую
сигнала на вход усилителя мощности. Усилитель мощности построен на
двух микросхемах TDA2030, включенных по мостовой схеме. При таком
VRIA
В 50к
С1
IUF
R
RCA
R01
22к
СГ
1UF
L
RCA
ROT
22к
VRiB
В 50к
+VB
R1’
47k 4 ?K
C2
682
R3
R2
8,2к
С2'
682
R1
47k -VB
R4
6,8с
R2'
8 2к
1 VR3A
ЯЗ =s>
44
6 3k
5 TDA2030A
33?
VR3B
В5С-К
СЗ
333
С4
0.22UF
R7’:
39k
3,3uF
R6
510
l+vcc
JR1
0.5/0.5W
3,3
5TDA2030A” QJ^0
<ЭД1 1A 250V
AC IN
R9'
4 7k
А11
8,2к .
C9i| 3
wfIh
1110
100k
FUSEI
С13
?24
R12
Я 47k
R13
10k
7
С12
С14__
104 ПТ
4558
+VCC
+12V
4vlN5404
D4]0|
RI4
Юк
R22
150/0.5W +gv
3 3UF
R6-
510
R7'=T?24 rShP3
39кп^ "
I-vcc T
= C7’=f=C._:
_L rj4 J*1O0F/25V
Глава 59. Двухканалоный усилитель мощности с сабвуфером на TDA233C 371
*VCC
C]6 R15
С15
0,4^UF
R17
22к
424
1.8K,0,25W
221
bTDA2030A
R17'
22к
U4B 0,4 7UF
=t=C21 =t=C22
' | 104 10(4 IF/25V
* JR2
Р19
22к
С18 П
22uF Н
С19_1_
224 ПГ
R20F
3,3 И
|^8i
0.5/1W
ЯРЯ
8 ohm
+ C23 l,20i ,+
=r—4700 UF Sq A =f=C25
25V 4JV
100UF/25V
” + ^-24 2П2 +
=4= 4700 UF ‘l J =F C26
25V a’1V
-12V
-VCC 156/O?5W
R23 9V
LED2
100UF.25V
Рис. 59.1. Двухканальнь'й усилитесь мощности с сабвуфером на TDA2050
F18
2?к
—х—"^=t
Л L- 3 r,R19 224 ~Г
i1—fix n<
-•- “T22LF -
-IS:-1 _L±C18
-VOC Ji 04 JT00uF-25V
22uF
R18’
22к
JR2'
0.5/1W
372
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсвдо создания практических устройств
включении получаем 20 Вт выходной мощно-
сти. При максимальном двухполярном питании
18 В можно получить на выходе 24 Вт.
Блок питания достаточно простой.
Обеспечивает нестабилизированное двухпо-
лярное питание VCC для питания выходных
каскадов и стабилизированное двухполярное
питание VB для питания операционных уси-
лителей. Мощность блока питания должна
обеспечить суммарную выходную мощность
усилителя с запасом до 30 %. Сумма выходных
мощностей — 40 Вт (для 18 В питания — 56 Вт).
Если брать по возможным максимальным пара-
метрам, то нам нужен блок питания, потребля-
ONLINE ВИДЕО
Кик собрать
мощный стерео
усилитель звука
на транзисторах
ющий ог сети 70...80 Вт энергии.
При желании можно заменить трансфор-
маторный блок питания на более компактный
и энергоэффективный импульсный с соответ-
ствующими выходными параметрами.
Несколько слов по обозначениям компо-
нентов схемы. Названия и номиналы указаны
так, как пропечатала их программа, на которой
собрана схема. Названия микросхем неполные,
начальные знаки опущены, поскольку разные
производители именуют по- своему (в тексте
указаны возможные варианты). Номиналы
постоянных конденсаторов указаны кодовой
маркировкой — так, как указывается на корпусе
конденсатора. То есть 103 = 10 nF.
ONLINE видео
Активный фильтр
частот для усилителя
УМЗЧ, для сабвуфера
ГЛАВА 60
АКТИВНЫЙ НЧ ФИЛЬТР
ДЛЯ САБВУФЕРА
На рис. 60.1 представлен фильтр НЧ для сабвуфера. Схема реализо-
вана на одной популярной микросхеме — четырехэлсмешном опера-
ционном усилителе TL074.
Входные сигналы от обоих каналов подаются на регуляторы гром-
кости R4, R5. Далее сигналы микшируются посредством резисторов R1,
R2 и подаются на вход U1:A, где усиливается и подается собственно на
фильтр, который организован элементами U1:D, U1:C. Rll, R12 уста-
навливают коэффициент усиления и несколько сдвигают частоту среза
усилителя на U1 :В.
ГЛАВА 61
БЕГУЩИЕ ОГНИ
НА ДЕСЯТЬ КАНАЛОВ
Достаточно простая схема бегущих огней на двух микросхемах
с минимальной обвязкой (рис. 61.1).
Схема состоит из трех основных частей: генератора импульсов,
счетчика импульсов, нагрузки
Генератор импульсов реализован на автогенераторе, построенном
на известном нам таймере NE555. Частотозадающими элементами
являются резисторы Rl, R2 и конденсатор СЗ. Соответственно, потен-
циометром R1 можно регулировать частоту переключений. С вывода
3 генератора прямоугольные импульсы поступают на тактовый вход
микросхемы DD2 (CD4017BP), который является десятичным счетчиком
импульсов. На выводах 1...7 и 9...11 поочередно появляется активный
высокий уровень.
К этим выводам подключаются транзисторные ключи. Каждый
ключ включает гирлянду светодиодов. Подучаем поочередное чключе-
ние светодиодных гирлянд.
ONLINE ВИДЕО
Бегущие огни
в необычном исполнении
Очень простые бегущие огни
но светодиодах
Глава 61. Бегущие огни на десять каналов
375
Рис. 61.1. Бегущие огни на 10 каналов
ГЛАВА 62
ЭЛЕКТРОННЫЙ
РЕГУЛЯТОР ГРОМКОСТИ
Современная электроника давно ушла от оперативных регулировок
с помощью потенциометров. Сегодня все регулировки, настройки осу-
ществляются посредством кнопок, электронной регулировкой.
Использование контроллеров делает такой способ управления
достаточно простым, но для реализации подобной опции на дискрет
ных элементах нужно собирать достаточно сложные схемы. Готовое
интегральное решение является очень хорошим вариантом для реали-
зации кнопочного управления в схеме без контроллера.
Специализированная микросхема электронного управления гром-
костью представлена на рис. 62.1.
Регулятор двухканалъный. Входные сигналы подаются на С2, Сб.
Выходные сигналы снимаются с СЗ, С7. Управление громкостью произ-
водится кнопками SI, S2. Питание микросхемы осуществляется отодно-
Рис. 62.1. Электронный регулятор громкости
Глава б2.Электринный регулятор громкости
377
полярного питания внешней системы, но резисторами R2, R4 организу-
ется виртуальный ноль, относительно которого и работает внутренняя
схема регулятора.
Частота тактового генератора микросхемы задается элементами R5,
Ro, С8. В нормальном положении кнопок R5 отключен от минуса, гене-
ратор не работает. Звук не меняется. При нажатии на S2 запускается
тактовый генератор, а на входе управления громкостью (вход 10 — U/D)
сохраняется высокий уровень и это является командой для уменьше-
ния громкости. Громкость меняется на 2 дБ за каждый такт генератора.
При нажатии на кнопку S1 резистор R5 подключается к минусу через
диод VD2. В свою очередь, вывод 10 через диод VD1 тоже подключен
к минусу. Это команда на увеличение громкости.
ONLINE ВИДЕО
Цифровой регулятор
громкости на микросхеме
DS1669
Электронный регулятор
громкости звука с ДУ
ГЛАВА 63
ЦВЕТОМУЗЫАЛЬНАЯ
УСТАНОВКА
В свое время эти установки пользовались большой популярно-
стью не только па дискотеках, но и в личной зоне комфорта меломана.
Эффект в том. что в зависимости от частоты исполняемого звука заго-
раются лампы разных цветов. При низких частотах горит красный свет,
при средних — зеленый, при высоких — синий. Смешивание цветов
дает самую замысловатую гамму. Одна из таких установок на рис. 63.1.
Звуковой сигнал подается на вход 1 или на вход 2. На вход 1 можно
подавать сигнал с линейного выхода усилителя — амплитуда до 0,5 В. На
вход 2 можно подать сигнал, снятый с динамика - - до 3 В. Потенциометр
R1 плавно регулирует уровень входного сигнала, добиваясь приемле-
мого темпа работы установки.
На транзисторе Q1 каскад усиления для увеличения нагрузочной спо-
собности сигнала, который будет нагружен на три параллельных канала.
Потенциометры R7, R8, R9 устанавливают уровень сигнала каждого
канала по отдельности. Далее RC-фильтры выделяют соответствующие
частоты, и транзисторный ключ открывается на той частоте, амплитуда
которой будет больше.
Блок питания нестабилизировэчный на 12 В стоком в соответствии
с нагрузкой транзисторов и небольшим запасом на потребление тран-
зисторов и потери на трансформаторе.
Экран для живописной инсталляции можно сделать самому. Один
из вариантов состоит в том, чтобы нанести на стекло прозрачный клей,
и насыпать поверх него мелкое битое стекло. После высыхания полу-
чим хороший экран, который будет очень красиво рассеивать свет.
Светодиоды или лампочки раскидываются под экраном. Изменение
порядка включения и яркости свечения создадут на экране самые раз-
ные оттенки и игру цветов. Можно собрать экран из стеклянных тру-
бок в два слоя с перпендикулярным расположением. Можно в качестве
Глава 63 Цветомузыальная установка
379
Рис. 63.1 Цветомузыкальная установка
экрана использовать стену или потолок. А излучатели в качестве про-
жекторов. Перед прожекторами можно установить подвижные зеркала,
для большего эффекта. Ну и в этом ключе по волнам вашей фантазии.
ONLINE ВИДЕО
Цветомузыка
своими руками
Цветомузыка с эффективными
фильтрами и каналом фона
ГЛАВА 64
ТЕМА ИГ
К РАЗМЫШЛЕНИЮ Т
Закончили говорить и теории, поработали руками, имеем некото-
рое количество схем для повторения и экспериментов. Но мы не затро
нули одну очень важную и актуальную тему. Речь идет об импульсных
источниках питания . Процессы в этих устройствах достаточно сложные,
но не это причина того, чтобы замолчать такую тему. Основная при-
чина в том, что тема достаточно большая, многогранная, требует осо-
бого подхода. Кроме того, некоторые типы капризны для повторения
по причине особых требований к трансформаторам. Учитывая все это,
становится актуальным лучшее усвоение начальных знаний.
С другой стороны, на вашем пути обязательно будут встречаться
импульсные блоки питания (ИБП). Желательно иметь понятие о сущ-
ности этих приборов и минимальном ремонте. В свете вышесказанного
познакомимся с импульсниками.
Все импульсные источники можно разделить на две большие группы:
♦ без гальванической развязки (гальванически связанные вход и выход);
♦ с гальванической развязкой (гальванически не связанные вход и выход).
Определимся с понятием «гальваническая связь». Можно опреде-
лить это понятие как связь посредством общих носителей заряда. То
есть все части электрического устройства связаны посредством элек-
трических цепей.
Устройства без гальванических связей характеризуются в наличии
таких элементов, как трансформатор, оптрсн, реле. Обмотки трансфор
матора не связаны электрически друг с другом. Связь ь трансформаторе
индуктивная. То есть можно говорить о гальванически развязанной
цепи. В нашей схеме блока питания сетевое напряжение 220 В электри-
чески (гальванически) не имеет связи с низковольтной частью
Начнем знакомство с гальванически связанных устройств Кстати,
о наличии или отсутствии гальванической связи говорят еще такими поня-
тиями, как изолированный и неизолированный В случае отсутствия таль-
Глава 64. Тема к размышлению
381
ванической связи между входом и выходом, имеет место понятие изолиро-
ванной схемы. В противном случае схема считается неизолированной.
Итак, неизолированные типы преобразователей напряжения преоб-
разуют постоянное входное напряжение в постоянное выходное напря-
жение. При этом выходное напряжение может быть больше входного,
меньше входною, противоположный по знаку со входным. В англий-
ской интерпретации: DC-DC Step-Up /Boot-повышающий; DC-DC Step-
Down i Buck — понижающий; DC-DC invers — обратной полярности.
Познакомимся с ними на рис. 64.1.
На рис. 64.1, а схема понижающего преобразователя. Полевой тран-
зистор является ключом, управляемый импульсами высокочастотного
генератора, который представ.тяет собой микросхему ШИМ контроллера.
На рис. ь4.1, б представлен повышающий преобразователь напряжения.
На рис. 64.1, в преобразователь-инвертер. Мы не будем говорить сейчас
о механизме работы этих схем. Это отдельная, обширная тема. Но, как вы
можете заметить, вид преобразователя зависит от взаимного расположе-
ния транзистора, диода, дросселя. Подобные схемы часто используются
в современной аппаратуре для получения различных вторичных напря-
жений из одного. Благодаря малым габаритам и высокому КПД такие
схемы нашли широкое применение. Но нужно иметь в виду и характер-
ный для импульсных схем недостаток — высокий уровень импульсных
помех, с которыми можно и нужно бороться.
б)
Рис. 64.1. Преобразователи постоянного напряжения без гальванической развязки
а - понижающий DC/DC преобразовсте зь;б - повышающий DC/ DC преобразователь;
в - инвертирующий DC/DC преобразователь
382
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
На рис. Ь4.2 приведена схема АС / DC преобразователя с гальваниче-
ской развязкой. Этот источник питания преобразует переменное напря-
жение 220 В в постоянное напряжение 12 В. Это наиболее часто встречаю-
щиеся в бытовой аппаратуре тип импульсного блока питания. Конкретные
схемы могут сильно отличаться, но принцип работы остается неизмен-
ным. Для понимания чего и рассмотрим структуру устройства.
Функциональные узлы инвертора выделены рамками. Первый
блок — сетевой фильтр. Задача фильтра состоит в подавлении пульса-
ций. Причем в большей степени это касается пульсаций, производимых
самим преобразователем. Импульсный режим работы создает множество
помех, которые через линии сетевого напряжения могут влият ь на работу
других электронных устройств, подключенных к этой сети. В принципе
фильтру все равно, откуда помеха поступает. Будет подавлять все.
Выпрямитель со сглаживающим конденсатором и элементами пер-
вичного запуска ШИМ контроллера выпрямляет переменное напряже-
ние сети в постоянное, и питает контроллер для первичного запуска
(дальнейшее питание осуществляется за счет вторичного напряжения,
снятого с трансформатора).
Трансформатор, собственно, и есть гот элемент, который преобра-
зует высокие входное напряжение в низкое выходное. Также трансфор-
матор изолирует входные цепи от выходных. В виду высокой частоты
импульсов тока трансформатор выполняется на ферритовом сердеч-
нике. Благодаря высокой частоте сильно снижаются габаритные раз-
меры и масса трансформатора. КПД может достигать 95 % и выше.
Инвертор представляет собой микросхему ШИМ контроллера, кото-
рый управляет ключом, в качестве которого выступает полевой транзи-
стор. Таким образом, в первичной обмотке трансформатора создается
высокочастотный ток, в результате которого можем снять напряжение
на вторичной обмотке трансформатора.
Выходной выпрямитель преобразует импульсы в постоянное напря-
жение. Выходной фильтр сглаживает пульсации выходного постоянного
напряжения.
Схема управления инвертором является обратной связью. Эта схема
сравнивает выходное напряжение с опорным и выдает на инвертер
напряжение ошибки, которое увеличивает или уменьшает глубину' моду-
ляции, поддерживая таким способом стабильное напряжение на выходе.
Есть и другие виды преобразователей. Это такие как двухтактная
схема, полумост, полный мост, косой мост. О каждом из них нужно гово-
рить отдельно и подробно. В рамках данной книги вам нужно изучить
основы электроники. Но эта гема, впрочем, как и микроконтроллеры,
программирование, пусть будет для вас темой к размышлению и сти-
мулом движения вперед. Удачной пайки!
Выпрямитель, сглаживающий фильтр, запуск VDR1
FR207
Do/к
I
[2
Пз
(.1 <
C12
1OOn
AC 220V
UC38438
=f=-C6
2п2
VDPO
=4=С18
1>10г
Сетевой
° фильтр
8 }
7}
6}
5}
Инвесте p
=}=С4
ЮОп
R2
75к
R9 R10 R17 04 _
24к ?4к 24к FR107 U
=h U
R12
7к5
4.3 От +
С1=г
10Отк1
X400V =
СП
10 0m I0N6G
R16
К'От
D1
“ £* -
20N100
4n7
L1
C7 47^п
680mkf
DC 12V /А
СЮт
680п-
Выходной
фильтр
,С8
"I 680mkf
Глава 64.Тема к размышлению 383
Т1 ETD29
Зазор 1мм
N1 - 60 Вит 0,51мм
N2 -7 Бит 0,51мм
N3 - 7 Вит 0.9мм
К'ЗВыходной
выпрямитель
D7 V
FR2C/T
|R15
1360 От
2WT
R5
1k
=?=C5
ОС I
Рс817
J_ ETD29
= Гран! форматор
D5 Р11
44 СТЪ
10 От
RI9 ~*~i- I'fn
2Ч1 -----
TL431
R14
Схема
управления
инвентером
Су
D6ZS ЮОп
Р1
О 50m
D4
+ 1
С11
2N2 1KV
Рис. 64.2. AC/DC преобразователь напряжения с гальванической развязкой
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борноволоков Э. П.. Фролов В. В. Радиолюбительские схемы. —
Киев- Изд-во «Техника». — 1985. — 2о4 с.
2. Брякин Л. А. Основы схемотехники цифровых устройств. — Пенза:
Пензенский государственный университет. — 2005. — 109 с.
3. Журналы «Радио»
4. Кашкаров А. П. Популярный справочник радиолюбителя. —
Москва: РадиоСофг. — 2008. — 412 с.
5. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. В трех томах.
Перевод с английского Бронина Б. Н.,. Коротова А. И, Микишина М. Н.,
Соболевой О. А.. — Москва: Изд-во Мир. — 1993. — 416 с.
6. Шелестов И. II. Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 1. —
Москва: Изд-во Солон-Р. — 2000. — 192 с.
7. Шелестов И. П. Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 2. —
Москва: Изд во Солон-Р. — 2000 — 224 с.
8. Ярочкина Г. В. Радиоэлектронная аппаратура и приборы. Монтаж
и регулировка. — Москва: ИРГЮ. ПрофСбрИздат. — 2002. — 240 с.
СПИСОК РЕСУРСОВ ИНТЕРНЕТ
http://splansoft.ru/
https://audio-spectnjm-analyzer-cscillometer.softonic.ru/https://coil32.net/ru/
https://cxem.net/
https://casyeda.com/
https://sprint-layout.ru/
https y/www.alldatasheet.com/
https ://www.a Itium .com/ru/
https://www.espec.ws/
https://www.kicad.org/
https ://www.labcenter.com/
https://www.lcsc.com/
https ://www.rlocman.ru/
ПРАКТИКУМЫ
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО
В ОПЫТАХ И ЭКСПЕРИМЕНТАХ
Радиолюбительство в опытах и экспериментах - это техническое
хобби, которое включает в себя конструирование, сборку, модификацию
и использование полезных схем. Радиолюбители проводят различные
эксперименты с электронными компонентами, изучают на опытах
принципы работы электронных схем, разрабатывают собственные
конструкции. Приложение поможет этому увлечению.
ПРАКТИКУМ 1
ПРАКТИКУМ ПО РАБОТЕ
С ПАССИВНЫМИ
КОМПОНЕНТАМИ
Учимся определять величину
сопротивления постоянного резистора
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Сопротивление — это величина, которая определяет
способность резисторе препятствовать протеканию
тока в электрической цепи: чем больше сопротивление
резистора, тем большее сопротивление он оказывает
току, и наоборот, чем меньше сопротивление резисто-
ра, тем меньшее сопротивление он оказывает току.
Используя эти качества, резисторы применяют для регулирования
тока на определенном участке электрической цепи.
Сопротивление измеряется б омах (Ом), килоомах (кОм) и мегао-
мах (МОм): 1 кОм = 1000 Ом; 1 МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом.
Промышленностью выпускаются резисторы различных номина-
лов в диапазоне сопротивлений от 0,01 Ом до 1 ГОм. Числовые значе-
ния сопротивлений установлены стандартом, поэтому при изготовле-
нии резисторов величину сопротивления выбирают из специальной
таблицы предпочтительных чисел:
1,0; 1,1; 1,2; 1,5; 2,0; 2.2; 2,7; 3,0: 3,3; 3,9;
4,3; 4,7; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1.
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компенентами
387
ПРИМЕЧАНИЕ.
Нужное числовое значение сопротивления получают пу-
тем деления или умножения этих чисел на 10.
Номинальное значение сопротивления
указывается на корпусе резистора в виде кода
с использованием буквенно-цифровой, циф-
ровой или цветовой маркировки (рис. П1.1).
При использовании буквенно-цифровой
маркировки единицу измерения ом обозна-
чают буквами «Е» и «R», единицу измерения
килоом — буквой «К», а единицу измерения
мегаом — буквой «М».
Резисторы с сопротивлениями от 1
до 99 Ом маркируют буквами «Е» и «R». Б
отдельных случаях на корпусе может указы-
ваться только полная величина сопротивления
без буквы. На зарубежных резисторах после
числового значения ставят значок ома «О»:
3R - ЗОм; 10Е - 10 Ом; 47R - 47 0м;
470 — 47 Ом; 56 — 56 Ом (рис. П1.2).
Резисторы с сопротивлениями от 100
до 999 Ом выражают в долях килоома и обо-
значают буквой «К». Причем букву, обозна-
чающую единицу измерения, ставят на месте
нуля или запятой. В некоторых случаях может
указываться полная величина сопротивления с
буквой «R» на конце, или только одно чистовое
значение величины без буквы; К12 = 0,12 кОм =
= 120 0м; КЗЗ = 0,33 кОм = 330 Ом; К68 =
= 0,68 кОм = 680 Ом; 360R — ЗоО Ом (рис. П1.3).
Резисторы с сопротивлениями от 1 до
99 кОм выражают в килоомах и обозначают
буквой «К»: 2К0 — 2 кОм; ЮК — 10 кОм; 47К —
47 кОм; 82К— 82 кОм (рис. П1.4).
Резисторы с сопротивлениями от 100
до 999 кОхМ выражают в долях мегаома и обо-
значают буквой «М». Букву ставят на .месте
нуля или запятой: Ml 8 = 0,18 МОм = 180 кОм;
Цветовая маркировка
-41Ш-
Буквенно-цифровая
Цифровая маркировка
125
Рис. П1. Виды
маркировки резисторов
Рис.П! 2. Обозначение
номинала сопротивления
до 100 Ом
КЗЗ(ЗЗООм’ 3300 (330 Ом)
360Р>360 0м' 750 (750 Ом)
Рис.П1.5. Обозначение
номинала сопротивления
до 1 кОм
Рис.П1.4. Обозначение
номинала резистора до
100 кОм
388
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
.И11 (110 кОм: М51,510 кОд
Рис. П1.5. Обозначение номинала
резистора do 1 МОм
2MCi2MOmi 1МО(1МОм)
Рис П1.6. Обозначение номинала
резистора более 1 МОм
ЗЕ9 (3,9 Ом)
2.2К (2,2 кОм)
7Е5 (7,5 Ом)
3 9К (3,9 кОм) 5К1 (5,1 кОм)
4М99 (4 99 МОм)
Рис. П 1.7. Маркировка
номинала сопротивления
с дробными числами
М47 = 0,47 МОм = 470 кОм; М91 = 0,91 МОм =
= 910 кОм (рис. П1.5).
Резисторы с сопротивлениями от 1 до
99 МОм выражают в мегаомах и обозначают
буквой «М» 1М — 1 МОм; ЮМ — 10 МОм;
ЗЗМ - 33 МОм (рис. П1.6).
Резисторы с сопротивлениями, выра-
женными целым числом с дробью, то буквы
Е, R, К и М, обозначающие единицу измере-
ния, ставят на месте запятой, разделяя целую
и дробную части: R22 — 0,22 Ом; 1Е5 — 1,5 Ом;
3R3 — 3,3 Ом; 1К2 — 1,2 кОм; 6К8 — 6,8 кОм;
ЗМЗ - 3,3 МОм (рис. П1.7).
Учимся определять класс точности
постоянных резисторов
Важным параметром резистора является допускаемое отклоне-
ние фактического сопротивления от поминального значения и опреде-
ляется допуском (классом точности). Допускаемое отклонение выража-
ется в процентах и указывается на корпусе резистора в виде буквенного
кода, состоящего из одной буквы.
Каждой букве присвоено определенное числовое значение допуска,
пределы которого определены ГОСТ 9964-71. Допускаемые отклонения
номиналов сопротивления резисторов приведены в табл. П1-1
Допускаемые отклонения номиналов сопротивления резисторов Таблица П11
Допуск (допускаемые отклонения номиналов резисторов), %
±20 ±10 ±5 ±2 ±1 ±0,5 ±0.2 ±0,1
Буквенный код допуска отечественных резисторе я
в С И л Р Д У Ж
Буквенный код допуска зарубежных резисторов
М к J G F D С В
Наиболее распространенные резисторы выпускаются с допуском
5%, 10% и 20%. Прецизионные резисторы, применяемые в измеритель-
ной аппаратуре, имеют допуски 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%.
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
389
ПРИМЕР.
У резистора с номинальным сопротивлением 10 кОм и
допуском 10% фактическое сопротивление может быть
в пределах от 9 до И кОм ±10%.
На корпусе резистора допуск указывается после номинального
сопротивления и может состоять из буквенного кода или цифрового
значения в процентах. Маркировка допуска на советских резисторах
представлена на рис. П1.8. Маркировка допуска на зарубежных рези-
сторах представлена на рис. П1.9.
3F9W 3,90м+5% 56-56Ом±10%
КЗЗИ ЗЗООм±5% 5К1С 5,10м±10%
Рис.П1.8 Маркировка допуска
на Советских резисторах
2SW1.5KJ
(25В1 1,5 Ом +5%)
1OW1.212K
(10Вт 1,2 Ом ±10%)
3W 8,212 К
(ЗВт8,2 Ом+10%)
Рис.П1.9 Маркировки допуски на
зарубежных резисторах
У резисторов с цветовой маркировкой допуск указывается послед-
ним цветным кольцом: серебристый цвет —10%, золотистый — 5%, крас-
ный — 2%, коричневый — 1%, зеленый — 0,5%, голубой — 0,25%, фиолето-
вый — 0,1%. При отсутствии кольиа допуска резистор имеет допуск 20%.
Рис.П1.10. Цветовая
маркировка -
первая полоса
Учимся читать цветовую маркировку
на корпусе постоянных резисторо
Цветовая маркировка обозначается четырьмя
или пятью цветными кольцами и начинается слева
направо. Каждому цвету соответствует свое число-
вое значение. Кольца сдвинуты к одному из выводов
резистора и первым считается кольцо, расположен-
ное у самого края. Если размеры резистора не позво-
ляют разместить маркировку ближе к одному из выводов, то ширина
первого кольца делается примерно в два раза больше других (рис. П1.10).
Отчет сопротивления резистора ведут слева направо. Резисторы
с величиной допуска ±20% (о допуске сказано выше) маркируются
390
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
четырьмя кольцами: первые два обозначают численную величину
сопротивления в омах, третье кольцо является множителем, а чет-
вертое — обозначает допуск или класс точности резистора. Четвертое
кольцо наносится с видимым разрывом от остальных и располагается у
противоположного вывода резистора.
Резисторы с величиной допуска 0,1...10% маркируются пятью цве-
товыми кольцами: первые три — численная величина сопротивления
в омах, четвертое — множитель и пятое кольцо — допуск. Для опреде-
ления величины сопротивления пользуются специальной таблицей
(рис. П1.11).
1 кольцо 2 кольцо 3 кольцо Множитель Допуск
Черный 0 0 0 1 -
коричневый 1 1 1 10 1%
красный 2 2 2 100 25
Оранжевый 3 3 3 1000 -
Желтый 4 А 4 10000 -
Зеленый 5 5 5 юоооо 0,5%
Голубой 6 6 6 1000000 0,25%
Фиолетовый 7 7 7 10000000 0,1%
Серый 8 8 S 0,1% золото 5% золото
Белый 9 9 9 0,01% сереЬ 10% серей.
Puc.ni.ll. Таблица цветовой маркировки резисторов
Резистор маркирован четырьмя кольцами:
• красное — (2)
• фиолетовое — (7)
• красное — (100)
• серебристое — (10%)
Значит: 27 Ом х 100 = 2700 Ом = 2,7 кОм с допуском ±10%.
Резистор маркирован пятью кольцами:
• красное — (2)
• фиолетовое (7)
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
391
• красное (2)
• красное (100)
• золотистое (5%)
Значит: 272 Ома х 100 = 27200 Ом = 27,2 кОм с допуском ±5%
ПРИМЕЧАНИЕ.
Иногда возникает трудность с определением первого
кольца. Здесь надо запомнить одно правило: начало мар-
кировки не будет начинаться с черного, золотистого и
серебристого цвета.
Шпаргалка для определения цветовой маркировки
постоянных резисторов
Цветовую маркировку, когда она появилась, я пытался запомнить и
даже вызубрить — но ничего хорошего из этого не получалось, все равно
т/тался, и номинал резистора приходилось определять тестером. Сейчас
уже не помню когда, но в одном журнале мне попалась статья про то, как все
это дело можно избежать. Там рассказывалось про шпаргалку, сделанную в
виде резистора, только вместо цветных полос стоят колесики, на которых
написаны цвета участвующие в обозначении номинала резисторов.
Рекомендую потратить пару часов, но сделать такую шпаргалку. Не
пожалеете.
Давайте просто рассмотрим пример, изображенный на рис. П1.12.
Допустим, у нас есть резистор с такими цветами: зеленый — синий —
красный. Нам надо определить его номинал.
Первым колесиком выбираете цвет первой полоски (зеленый),
вторым колесиком — цвет второй полоски (синий), и третьим коле-
сиком — цвет третьей полоски (красный). Это у нас будет множитель.
Теперь полученную цифру в первых двух окнах, а у нас получилось 56,
умножаем на множитель, полученный в третьем окошке, — это десять в
квадрате или L00. В итоге получилось 5е>00 Ом или 5,ь кОм. Как видите
в употреблении шпаргалка очень простая.
Конечный результат будет в омах, но его не
сложно перевести в килоомы или мегаомы:
♦ 1000 Ом - это 1 кОм;
♦ 10000 Ом — это 10 кОм;
♦ 100000 Ом — это 100 кО.м;
♦ 1000 кОм — это 1 мегаом или 1000000 Ом;
♦ ЮМ — это 10000 кОм или 10000000 Ом.
Второе число
Первое число
Множитель
опуск
Рис. П 1.12. Структура
маркировки резистора.
Цвета полос: зеленый-
синий-красный
392
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
А теперь сама конструкция. Для ее изготовления использован
картон. Но можно использовать любой другой материал» легко подда-
ющийся обработке. Если будете использовать картон, то для прочно-
сти его желательно склеить з два слоя. Все размеры указаны прямо на
шпаргалке в миллиметрах (рис. П1.13).
Следующий этап. Изготавливаем три колесика. Первые два будут
одинаковыми, и на них наносятся цвета полосок и цифры, соответ
ствующие каждому цвету. Колесико надо разделить на десять равных
частей, и если вы посмотрите на правое (рис. П1.14), то здесь видно,
что, например, коричневому цвету соответствует единица, а черному —
ноль.
Последовательность такая:
♦ Черный — 0;
♦ Коричневый — 1;
♦ Красный —2,
♦ Оранжевый — 3;
♦ Желтый —4;
♦ Зеленый — 5;
♦ Синий — 6;
♦ Фиолетовый — 7;
♦ Серый — 8;
♦ Белый — 9.
96
Рис.П1.13. Размеры шпаргалки для определения цветовой маркировки резисторов
Рис. П1.14. Размеры колес шпаргалки
для определения цветовой маркировки
резисторов
Третье колесико (рис. П1.15)
отличается только тем, что каж-
дому цвету соответствует своя
степень чиста.
Здесь последовательность
такая:
Черный — 10° (1);
Коричневый — 10‘(10);
Красный — 102 (100);
Оранжевый — 103 (1000);
Желтый - 104 (10000);
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
393
Зеленый — 105 (100000);
Синий —10” (1000000);
Фиолетовый — 10? (10000000);
Серый -108 (100000000);
Белый — 109 (1000000000);
Золотистый — 10 1 (0,1);
Серебряный — 10-2 (0,01).
Теперь осталось всю эту конструкцию
собрать. Колесики крепите болтами диаме-
тром 3 мм. Пользуйтесь на здоровье, А напо-
следок совет.
Рис. П1.15. 7ок выглядит
колесо множитель
СОВЕТ.
Если возникнут сомнения в определении полосы первого
числа, ориентируйтесь по полосе допуска, которая нахо-
дится с правой стороны резистора. Как правило, основ-
ная масса резисторов идет с допуском пять и десять
процентов, а это золотистый и серебряный цвета.
Учимся определять цифровую маркировку
на корпуса SMD компонентов
Рис.П1.16. Цифровая
маркировка на корпусе
резисторов SMD
Цифровая маркировка наносится на корпуса S.MD компонентов и
маркируется тремя или четырьмя цифрами (рис. П1.16).
При трехзначной маркировке первые
две цифры обозначают чистенную величину
сопротивления в омах, третья цифра обо-
значает множитель. Множителем является
число 10, возведенное в степень третьей
цифры:
♦ 221 — 22 • 101 = 22 Ом • 10 = 220 Ом;
♦ 472 - 47 • 102 = 47 Ом • 100 = 4700 Ом = 4,7 кОм;
♦ 564 - 56 • 104 = 56 Ом 10000 = 560000 Ом = 5б0 кОм;
♦ 125 - 12 105 = 12 Ом • 100000 = 12000000 Ом = 12 МОм.
Если последняя цифра ноль, то множитель будет равен единице, так
как десять в нулевой степени разно единице:
100 - 10 10" = 10 Ом • 1 = 10 Ом;
150-15 10й = 15 Ом 1 = 15 Ом;
330 - 33 • 10° = 33 Ом 1 = 33 Ом.
394
рАДИОЛЮ5иТЕЛЬСТЗО от азов дс сс-здачия практических устройств
При четырехзначной маркировке первые три цифры также обо-
значают численную величину сопротивления б омах, а четвертая цифра
обозначает множитель. Множителем является число 10, возведенное в
степень четвертой цифры:
1501 - 150 • 101 = 150 Ом 10 = 1500 См = 1,5 кОм;
1602 - 160 • 102 = 160 Ом • 100 = 16000 Ом = 16 кОм;
3243 - 324 10’ = 324 Ом • 1000 = 324000 Ом = 324 кОм.
Определяем мощность постоянных резисторов
по габаритным размерам и маркировке
Следующим важным параметром резистора, который нужно знать
и учитывать, — это мощность, Будете собирать схему, где стоят мощ-
ные резисторы, установите маломощный, будет он перегреваться и сго-
рать, а вы знать не знаете почему.
При прохождении тока через резистор на нем выделяется электриче-
ская энергия (мощность) в виде тепла, которое сначала повышает темпера-
туру корпуса резистора, а затем за счет теплопередачи переходит в воздух.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ.
Мощностью рассеиваний называют ту наибольшую
мощность тока, которую резистор способен длитель-
ное время выдерживать и рассеивать в виде тепла без
ущерба потери своих номинальных параметров.
Поскольку слишком высокая температура корпуса резистора может
привести его к выходу из строя, то при составлении схем задается величина,
которая указывает на способность резистора рассеивать ту или иную мощ
ность без перегрева. За единицу’ измерения мощности принят ватт (Вт).
ПРИМЕР
Через резистор сопротивлением 100 Ом течет ток
0,1 А, значит, резистор рассеивает мощность 1 Вт.
Если же резистор будет меньшей мощности, то он бы-
стро перегреется и выйдет из строя.
В зависимости от геометрических размеров резисторы могут рас-
сеивать определенную мощность. Поэтому резисторы разной мощности
отличаются размерами: чем больше размер резистора, тем больше его
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
395
номинальная мощность, тем большую
силу тока и напряжение он способен
выдержать.
Резисторы выпускаются с мощно-
стью рассеивания 0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт,
1 Вт, 2 Вт, 3 Вт, 5 Вт, 10 Вт, 25 Вт и более.
Габариты отечественных и зарубежных
резисторов с учетом их мощности пред-
ставлены на рис. П1.17. В качестве ори-
ентира для определения мощности мало-
габаритных резисторов можно выбрать
обычную спичку.
Отечественные Зарубежные
--Ц1 ill гяаь
2 Вт
1Вт
-
0,5 Вт
Рис.П1.17. Габариты резисторов
по мощности
Величина мощности от 1 Вт и выше указывается на корпусе рези-
стора в виде цифрового значения (рис. П1.18), например, МЛТ-1 — 1 Вт,
МЛТ-2 - 2 Вт.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Мощность малогабаритных резисторов приходится
определять но «глаз».
Определить мощность того или иного резистора не так уж и трудно,
так как габаритные размеры соответствуют стандарту, которого стара-
ются придерживаться все производители электронных компонентов. В
Советском Союзе даже выпускались таблицы для определения мощно-
сти резисторов по их размерам: диаметру и длине.
Однако с размерами есть небольшой нюанс, который надо знать:
габариты отечественных и зарубежных резисторов одинаковой мощно-
сти немного отличаются друг от друга — отечественные резисторы чуть
больше своих зарубежных собратьев (рис. Ш .19). Это объясняется тем.
что отечественные радиокомпоненты выпускаются с некоторым запа-
сом по мощности, тогда как у зарубежных аналогов такого запаса нет.
Поэтому при замене отечественных резисторов зарубежными, зарубеж-
ный аналог следует брать на порядок мощнее.
Существует еще один тип резисторов, выпускаемые как зарубеж-
ными, так и отечественными производителями, габариты которых не
396
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
IBT
‘ аз? ом
Отечественный Зарубежный
резистор резистор
Рис.П!.19. Отечественные и зарубежные
резисторы одинаковой мощности
Рис.П1.20. Резисторы
нестандартных размерив
подходят под стандартные размеры. Как
правило, это низкоомные высокоточные
резисторы, имеющие допуск по номи-
нальному сопротивлению от 1% и ниже.
Такие резисторы применяются в изме-
рительных приборах, медицинском,
военном или высокоточном оборудова-
нии. Резисторы нестандартных размеров
представлены на рис. Ш.20.
Отечественные
ВС
млт —
млт
ВС и—-*- .
МЛТ С~1
0,5 Вт
0,25 Вт
0,125Вт
Зарубежные
Рис. П1.21. Малогабаритные
резисторы
Если с крупногабаритными резисторами все понятно, то малога-
баритные резисторы мощностью 0,5 Вт и ниже приходится различать
только исходя из их размеров. Но и в этом случае сложного ничего
нет, так как на первое время достаточно в качестве образна иметь по
одному резистору мощностью оз 0,125 Вт до 0,5 Вт, чтобы сравнивать
их с искомыми резисторами (рис. Ш.21).
В дальнейшем придет опыт, и вы сможете без труда определять
мощность резисторов по их габаритам. Ну, а в довершении приведу
картинку с резисторами отечественного и зарубежного производства
в порядке возрастания их мощности. А чтобы легче было ориентиро-
ваться в габаритах, на каждой картинке предоставлена спичка, отно-
сительно которой можно судить о размерах того или иного резистора
(рис. Ш.17—рис. П1.20).
И еще надо сказать о замене: резистор мощностью 0,125 Вт можно
заменить резистором мощностью 0,125 Вт и выше. Лишь бы позволял
размер платы. А вот резистор мощностью 0,5 Вт нельзя заменить рези-
сторами 0,125 Вт и 0,25 Вт, так как их мощность меньше и в процессе
работы они могут перегреться и выйти из строя.
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
397
Определяем характеристики постоянных резисторов
на принципиальных схемах
На принципиальных схемах (.рис. П1.22; постоянные резисторы,
независимо от их типа, изображают в виде прямоугольника, а выводы
резистора изображают в виде линий, проведенных от боковых сторон
прямоугольника. Такое обозначение принято повсеместно, однако в
некоторых зарубежных схемах используется обозначение резистора ь
форме зубчатой линии (пилы). В1, 6 Вк R212 2М
Рядом с условным обозначением ставят -izo-
латинскую букву «R» и порядковый номер рези- Рис П1 22 обозначение
стора в схеме, а также указывают его номиналь-
ное сопротивление в единицах измерения Ом,
кОм, МОм (рис. П1.23).
Значение сопротивления от 0 до 999 Ом
обозначают в омах, но единицу измерения не ста-
вят: 15 - 15 Ом; 680 - 680 Ом; 920 - 920 Ом.
На некоторых зарубежных схемах для обо-
значения Ом ставят букву R: 1R3 — 1,3 Ом; 33R —
33 Om;47uR —470 Ом.
Значение сопротивления от 1 до 999 кОм
обозначают в килоомах с добавлением буквы «К».
1,2к — 1,2 кОм; Юк — 10 кОм; 5о0к — 560 кОм.
Значение сопротивления от 1000 кОм и
резисторов на схемах:
отечественных (слева)
и зарубежных (справа)
Рис.П1.23. Обозначение
резисторов на
принципиальных схемах
больше обозначают
в единицах мегаом с добавлением буквы «М»: 1М — 1 МОм; 3,ЗМ —
3,3 МОм; 56М — 56 МОм.
Резистор применяют согласно мощности, на которую он рассчитан,
и которую он может выдержать нагрев без риска быть испорченным
—CS]— 0125 Ватт
—СП- 0,25 Ватт
—।—н— 0 5 Ватт
. Влт
—I и >— 2 Ватт
—I у I— 5 BatT
—ixt— ю Ватт
Рис.П1.24. Обозначение
мощности резисторов
на схемах
Отечественные
Зарубежные
Рис. П1.25. Габариты резисторов по мощности
398
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
при прохождении через него электрического тока, Поэтому на схемах
внутри прямоугольника прописывают условные обозначения, указы-
вающие мощность резистора: двойной косой чертой обозначают мощ-
ность 0,125 Вт; прямой чертой, расположенной вдоль значка резистора,
обозначают мощность 0,5 Вт; римскими цифрами обозначается мощ-
ность от 1 Вт и выше (.рис. П1.24). Габариты резисторов по мощности
представлены на рис. П1.25.
Определяем мощность постоянных резисторов
на принципиальных схемах
Мощность резисторов на схемах обозначается в виде знаков, но только
до одного ватта. Свыше одного ватта мощность обозначается Римскими
цифрами. Чтобы Вы могли ориентироваться в размерах по мощности, на
рис. П1.26 резисторы расположены рядом в порядке возрастания
Начнем с самого низкого диапазона от 0,01 до 999 Ом. Как правило,
на схемах, номинал резисторов в этом диапазоне указывается только
цифрой (рис. П1.27).
И еще запомните один момент, если сразу после порядкового
номера резистора стоит звездочка, то это значит, что в процессе
наладки радиолюбительской конструк
ции его надо будет дополнительно под-
бирать.
И в завершении рассмотрим сразу
два диапазона: от 1,0 до 999К (килоом),
и свыше 1,0М (мегаом). 1 кОм — это
1000 Ом, а 1М — это 1000 кОм или
1000000 Ом (рис. П1.28).
—| |— 0,12 5 В а гт
Рис.П1.26. Обозначение мощности
резисторов на принципиальных
схемах
R4 6.8K
—I I I— 3,8кОм (килоом), 1 Ватт
100 Ом, 0,125 Ватт
3,3 Ом. 0,25 Ватт
560 Ом, 0,5 Ватт
R5 270К
—I II I— 270к0м, 2 Ватт
R6 2M
—I ш |— 2М (мегаом), 3 Ватт
R7 5,6М
—|~v I— 5,6М, 5 Ватт
Рис. П1.27. Обозначение номинала
и мощности резисторов
на принципиальных схемах
Рис.П128. Мощные резисторы:
обозначение номинала и мощности
нс принципиальных схемах
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
399
Формирование резистора
нужного номинала
Когда формирование резистора может понадобиться? Очень
часто в практике радиолюбителя при повторении или наладке ради-
оэлектронных устройств под рукой не всегда оказывается резистор с
нужным сопротивлением, хотя резисторов с другими сопротивлениями
имеются в достаточном количестве.
В такой ситуации поступают просто: берут несколько резисторов
(два или три) с разными сопротивлениями и, соединяя их последова-
тельно или параллельно, подбирают нужное сопротивление.
Последовательное соединение резисторов. Соединение, при
котором резисторы следуют друг за другом и образуют электрическую
цепь из нескольких элементов, в которой , R1 , в2 ,
конец одного резистора соединен с нача- <
лом следующего, называют последова-
тельным (рис. 111.29).
В последовательной цепи электриче-
ской ток поочередно протекает по всем
резисторам и преодолевает сопротивление
каждого из них (рис. П1.30). При этом ток
в этой цепи одинаков. И если последова-
тельно соединить два резистора R1 и R2, их
общее (полное) сопротивление R_6ux будет
равно сумме их сопротивлений. Эго усло-
вие справедливо для любого числа рези-
сторов: Rofi(U = Rl + R2 + R3 +... + Rn.
Рис.П1.29. Последовательное
соединение резисторов
Нсбщ
Puc.ni.3Q. Измеоение
сопротивления при
последовательном соединении
ПРИМЕР
При соединении двух резисторов с номиналами R1 =
150 0м и R2 = 550 0м их общее сопротивление соста-
вит Ro6ui = 150 + 550 = 450 Ом,
При соединении трех резисторов R1 = 20 кОм, R2 =
68 кОм и R5 = 180 кОм их общее сопротивление соста-
вит Ro6uf = 20 + 68 + 180 = 268 кОм.
ЗАПОМНИТЕ.
Из нескольких соединенных последовательно резисто-
ров их общее сопротивление Ro6ut определяет тот, у ко-
торого сопротивление больше по отношению к другим
резисторам в этой цепи.
400
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис.П1.51. Параллельное
соединение резисторов
Рис П1.32. Изменение
сопротивления при параллельном
соединении резисторов
Параллельное соединение рези-
сторов. При параллельном соединении
резисторов соединяются их одноименные
выводы: начальные выводы соединяются в
одной точке, а конечные выводы — в дру-
гой. Такой способ включения облегчает
прохождение электрическому току, потому
что он, разветвляясь, одновременно проте-
кает по всем соединенным таким способом
резисторам (рис. 111.31, рис. П1.32).
При параллельном соединении рези
сторов складываются не сопротивления, а
их электрические проводимости (величины,
обратные сопротивлениям, т. е. 141), поэтому
общее (полное) сопротивление уменьша-
ется и всегда меньше сопротивлений любого
резистора в этой цени. Формула для опреде-
ления полного сопротивления имеет вид:
1/R^» 1/R1 + 1/R2 +1/R3 +... + 1/Rn
Если параллельно включены два рези-
стора с сопротивлениями R1 и R2, тогда
основную формулу немного упрощаем и
получаем:
Ro6ni= R1XR2/(R1+R2)
При включении трех резисторов расчет общего сопротивления
будет таким Ro6j(= R1*R2*R3/((R1*R2) + (R1*R3) +(R2*R3)).
ПРИМЕР.
При соединении двух резисторов с номиналами R1 = 47 кОм
и R2 = 68 кОм их общее сопротивление составит
/?о6ш = 47*68/(47+ 68) = 27,8 кОм.
При соединении трех резисторов R1 = 10 Ом, R2 = 15 Ом и
R3 = 33 Ом их общее сопротивление равно Впбщ = 10*15*33 / (15x33) +
+ (10*33) + (10x15) = 5,07 Ом.
ПРИМЕЧАНИЕ.
При соединении двух резисторов с одинаковыми номи-
налами их общее сопротивление Rc6u, равно половине со-
противления каждого из них.
Практикум 1. Практикум по работе с пассивными компонентами
401
Из приведенных примеров можно сде-
лать вывод, что если необходим резистор
с большим сопротивлением, применяют
последовательное соединение. Если же рези-
стор необходим с меньшим сопротивлением,
применяют параллельное соединение.
Смешанное соединение резисторов
представляет собой сложную электрическую
цепь, в которой часть резисторов соединена
последовательно, а часть параллельно. В
радиолюбительской практике таксе вклю-
чение резисторов встретить трудно, так как
нет смысла подбирать сопротивление таким
сложным способом. Достаточно соединить
Рис.П1.33. Схема
смешанного соединении
резисторов
Рис. П1.34. Схема
смешанного соединения
из 7 резисторов
GB1
два, максимум три резистора последова-
тельно или параллельно, чтобы подобрать
нужный номинал. Смешанное соединение
(рис. П1.33) встречается в основном в учебниках физики или электро
техники в виде задач. Вдруг кому-нибудь в жизни, да и пригодится.
Расчет начинают от дальнего участка цепи по отношению к источ-
нику питания. Определяют участок с параллельным или последователь-
ным соединением двух резистором и высчитывают их общее сопро-
тивление Ro61q. Затем полученное сопротивление складывают с рядом
стоящим резистором. Суть данного метода заключается в уменьшении
количества элементов в цепи с целью упрощения схемы и, соответ-
ственно, упрощению расчета общего сопротивления.
Разберем схему смешанного соединения из семи резисторов
(рис. П1.34).
Самым дальним участком схемы сказались резисторы R6 и R7, сое-
диненные параллельно (рис. П1.35).
Вычисляем их общее сопротивление, используя формулу парал-
лельного соединения:
R6R7=56*68 / (5b + 68) = 30709 Ом = 30,709 кОм.
Теперь если сравнить первоначальную
схему с получившейся, то здесь мы видим, что
она уменьшилась на один элемент, а вместе
двух ре зисторов R6 и R7 остался один R6 с сум-
марным сопротивлением равным 30,709 кОм.
Продолжим расчет и следующим дальним
участком схемы оказались резисторы R5 и Rb,
соединенные последовательно (рис. П1.36,
рис. П1.37).
Рис.П1.35. Параллельное
соединение резисторов R6 и R7
402
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до созданий практических устройств
"4? GBI
Рис. П1.37. Определяем сопротивление
парь: резисторов R5 и R6
Рис. П1.36. Последовательное
соединение резисторов R5 и R6
Вычисляем их общее сопротивление, используя формулу последо-
вательного соединения. Сопротивление резистора В5 составляет 27 Ом,
a R6 равно S0,709 кОм, поэтому для удобства расчета килоомы перево
дим в Омы (1 кОм = Ю00 Ом):
R5,6=27 + 30709 = 3073b Ом = 30, 73b кОм (30 килоом и 736 Ом)
Схема уменьшилась еще на один элемент и приняла вид как на
рис. П1.38 Теперь дальним участком оказались резисторы R4 и R5,
соединенные параллельно (рис. П1.39).
Рис.П1.38. Параллельное
соединение резисторов R4 и R5
Рис.П1.39. Определяем сопротивление
папы резисторов R4 и R5
Вычисляем их общее сопротивление:
R4R5=330*30736 / (330 + 30736) = 326 Ом = 0,32b кОм.
Первоначальная схема опять изменилась и теперь состоит всего из
четырех резисторов соединенных последовательно (рис. П1.40). Таким
образом, мы максимально упростили схему и привели ее к удобному
расчету.
Теперь все просто. Складываем сопротивления
оставшихся четырех резисторов, используя фор-
мулу последовательного соединения, и получаем
общее сопротивление всей пени:
=10 + 4700 + 20000 + 326 =
= 25036 Ом = 25,036 кОм.
R1
10
R2
4,7к
R4
326
GB1
R3
20г
Рис.П1.40.
Последовательное
соединение резисторов
R1-R4
ПРАКТИКУМ 2
ИЗУЧАЕМ
' 41 ТРАНЗИСТОРНЫЕ СХЕМЫ
В ХОДЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
П2.1. Биполярный транзистор:
взгляд изнутри
Рис.П2.1. Внешний вид
биполярных транзисторов
Биполярный транзистор
Рис.П2.2. Схематичное
изображение биполярного
транзистора
Транзистор
как два диода
Транзисторы бывают двух видов:
биполярные и полевые. Биполярные
транзисторы (рис. П2.1) появились
раньше и получили более широкое при-
менение в радиоэлектронике, чем поле-
вые. Чтобы эти транзисторы как-то отли-
чать друг от друга, биполярные принято
называть просто — транзисторами.
Схематично биполярный транзи-
стор можно представить в виде пла-
стины полупроводника с чередую-
щимися областями разной электро-
проводности, которые образуют два
р-п-перехода (рис. П2.2). Причем обе
крайние области обладают электро-
проводностью одного типа, а средняя
область — электропроводностью дру-
гого типа. Каждая из областей имеет
свой контактный вывод.
404
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
транзистоо структуры р-п-р
Транзистор структуры п-р-п
Рис. П2.3. Структуры биполярных транзисторов
Если в крайних областях полупроводника преобладает дырочная
электропроводность, а в средней области — электронная, то такой полу-
проводниковый прибор называют транзистором структуры р-п-р.
А если в крайних областях преобладает электронная электропровод-
ность, а в средней — дырочная, то такой транзистор имеет структуру
р
п
а
Рис. П2.4. Получаем из транзисторов диоды
п-р-п (рис. П2.3).
А теперь возьмем схема-
тичную часть транзистора и
прикроем любую крайнюю
область, например, область
коллектора,и посмотрим
на результат: у нас остались
открытыми область базы и эмиттера, то есть получился полупрово-
дник с одним р-п-переходом или обычный полупроводниковый диод
(рис. II2.4, а) Если же мы прикроем область эмиттера, то останутся
открытыми области базы и коллектора — и также получается диод
(рис. П2.4, б).
Отсюда возникает вывод, что биполярный транзистор можно
предст авить в виде двух диодов с одной общей областью, включенных
навстречу друг другу. При этом обшая (средняя) область называется
базой, а примыкающие к базе области
коллектором и эмиттером. Это и есть
три электрода транзистора (рис. П2.5).
Примыкающие к базе области делают
неодинаковыми, одну' из областей изго-
тавливают так, чтобы из нее наиболее
эффективно происходил ввод (инжекция)
носителей заряда в базу, а другую область
делают так. чтобы в нее эффективно осу-
ществлялся вывод (экстракция) носителей
заряда из базы.
база
р-п-р
I коллектор
эмиттер
коллектор
ба?а
эмиттер
база
п-р п
I коллектор
эмиттер
коллектор
база
эмиттер
Рис. П2.5. Транзисторы разной
структуры в виде двух диодов
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы е ходе эксперименте!
405
Отсюда получается:
♦ область транзистора, назначением которой является ввод (инжек-
ция) носителей зарядов в базу называется эмиттером, а соответ-
ствующий р-и-переход — эмиттерным;
♦ область транзистора, назначением которой является вывод (экс-
тракция) носителей из базы, называется коллектором, а соответ-
ствующий р-п-переход — коллекторным.
ВЫВОД.
Эмиттер вводит электрические заряды в базу, а коллек-
тор их забирает. Различие в обозначениях транзисто-
ров разных структур на принципиальных схемах заклю-
чается лишь в направлении стрелки эмиттера: в р п-р
транзисторах она обращена в сторону базы, а е п-р п
транзисторах - от базы
П2.2. Как создаются и маркируются
биполярные транзисторы
Германиевые транзисторы
малой мощности
Технология изготовления транзисторов ничем не отличается от
технологии изготовления диодов. Еще в начальный период развития
транзисторной техники биполярные транзисторы делали только из гер-
мания методом вплавления примесей, и такие транзисторы называют
сплавными. Внешний вид германиевых биполярных транзисторов
представлен на рис. П2.6.
Берется кристалл германия и в него
вплавляются кусочки индия. Атомы индия
диффузируют (проникают) в тело кристалла
германия, образуя в нем две области р-типа -
коллектор и эмиттер. Между этими областями
остается очень тонкая (несколько микрон)
прослойка полупроводника n-типа, которую
именуют базой. А чтобы защитить кристалл
от влияния света и механического воздействия
Рис.П2.6 Германиевые
биполроные транзисторы
его помещают в металлостеклянный, металло-
керамический или пластмассовый корпус.
406
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис.П2.7. Схематическое устройство (а) и конструкция (б)
сплавного транзистора малой мощности
На рис. П2.7 показано схематическое устройство (а) и конструк-
ция сплавного транзистора, собранного на металлическом диске
диаметром менее 10 мм. Сверху к этому диску приварен кристалло-
держатель, являющийся внутренним выводом базы, а снизу диска — ее
наружный проволочный вывод.
Внутренние выводы коллектора и эмиттера приварены к про-
водникам, которые впаяны в стеклянные изоляторы и служат внеш-
Рис.П2.8. Германиевые транзисторы
малой мощности серии МП37-МП42
ними выводами этих электридов.
Металлический колпак защищает при-
бор от влияния света и механических
повреждений. Так устроены наиболее
распространенные маломошные низ-
кочастотные германиевые транзисторы
из серии МП37—МП42 (рис. П28).
В обозначении буква «М» говорит,
что корпус транзистора холодносвар-
ной, буква «П» — это первая буква слова
«плоскостной», а цифры означают
порядковый заводской номер транзистора. Как правило, после завод-
скою номера ставят буквы А, Б, В, Г и т. д., указывающие на разновид-
ность транзистора в данной серии, например, МП42Б,
Кремниевые транзисторы
малой и средней мощности
С появлением новых технологий научились обрабатывать кри-
сталлы кремния. И уже на его основе были созданы кремниевые тран-
зисторы. получившие наиболее широкое применение в радиотехнике
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
407
и на сегодняшний день практиче-
ски полностью вытеснившие гер-
маниевые приборы. Кремниевые
транзисторы (рис, П2.9) могут
работать при более высоких
температурах (до 125°С), имеют
меньшие обратные токи коллек-
тора и эмиттера и более высокие
пробивные напряжения.
Основным методом изготов-
ления современных транзисторов
является планарная технология,
поэтому транзисторы, выполнен-
ные по этой технологии, назы-
Рис П2.9. Кремниевые транзисторы
малой и средней мощности
вают планарными. У таких транзисторов р-п-переходы эмиттер-база
и коллектор- база находятся в одной плоскости. Суть метода заключа-
ется в диффузии (вплавлении) в пластину исходного кремния примеси,
которая может находиться в газообразной, жидкой или твердой фазе.
Как правило, коллектором транзистора,
изготовленного по такой технологии, служит
пластина исходного кремния, на поверхность
которой вплавляют близко друг от друга два
шарика примесных элементов В процессе
нагрева до строго определенной температуры
происходит диффузия примесных элементов
в пластину кремния (рис. П2.10).
При этом один шарик образует в пластине
тонкую базовую область, а другой — эмиттер-
ную. В результате в пластине исходного крем-
ния образуются два р-п-перехода; образую-
Рис. П2.10. Устройство
кремниевого транзисторе
структуры р-п р
щие транзистор структуры р-п-р. По такой технологии изготавливают
наиболее распространенные кремниевые транзисторы.
Также для изготовления транзисторных структур широко использу-
ются комбинированные методы: сплавление и диффузия или сочетание
различных вариантов диффузии (двусторонняя, двойная односторон-
няя). Возможный пример такого транзистора: базовая область может
быть диффузионная, а коллектор и эмиттер — сплавные.
Использование той или иной технологии при создании полупро-
водниковых приборов диктуется различными соображениями, свя-
занными с техническими и экономическими показателями, а также их
надежностью.
408
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО стазов до создания практических устройств
Как маркируются
биполярные транзисторы
На сегодняшний день маркировка транзисторов, согласно которой их
различают и выпускают на производствах, состоит из четырех элементов
(рис. П2.11). Например: ГТ109А, ГГ328,1Т310Б, КТ203Б, КТ817А, 2Т903В.
Первый элемент — буква Г, К, А или цифра 1,2,3 — характеризуют
полупроводниковый материал и температурные условия работы тран-
зистора:
♦ буква Г или цифра 1 присваивается гер-
маниевым транзисторам;
♦ буква К или цифра 2 присваивается
кремниевым транзисторам;
♦ буква А или цифра 3 присваивается
транзисторам на базе арсенида галлия.
Цифра, стоящая вместо буквы, указывает
на то, что данный транзистор может работать
при повышенных температурах: германий —
выше 6О"С, а кремний - выше 85°С.
Второй элемент — буква Т от пачаль-
Год
выпуска
Первый
элемент
Второй
элемент
Рис.П2.11. Маркировка
транзисторов
ного слова «транзистор».
Третий элемент — грехзначиое число от 101 до 999 — указывает
порядковый заводской номер разработки и назначение транзистора.
Эти параметры даны в справочнике по транзисторам.
Четвертый элемент — буква от А до К — указывает разновидность
транзисторов данной серии.
Однако до сих пор еще можно встретить транзисторы, на которых
стоит более ранняя система обозначения, например, П27, П213,11401,
П416, МП39 и т. д. Такие транзисторы выпускались еше в 60 — 70-х годах
до сведения современной маркировки полупроводниковых приборов.
Пусть эти транзисторы устарели, но они все еще пользуются популяр-
ностью и применяются в радиолюбительских схемах.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В рамках этой части главы мы восстановили в памяти
общие методы изготовления транзисторных струк-
тур, чтобы начинающему радиолюбителю было легче
понять внутреннее устройство транзистора. Теперь
прозе дем несколько опытов и на их основе сделаем прак-
тические выводы о работе биполярного транзистора.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
409
П2.3. Работа биполярного транзистора
Что понадобится
для опытов
Продолжаем разбираться с устройством и работой биполярного
транзистора. В предыдущей части мы узнали, как устроен транзистор,
в общих чертах рассмотрели технологии изготовления германиевых и
кремниевых транзисторов и разобрались, как они маркируются.
Сегодня мы проведем несколько опытов и убедимся, что биполярный
транзистор действительно состоит из двух диодов, включенных встречно,
и что транзистор является усилителем сигнала. Нам понадобится:
♦ маломощный германиевый транзистор структуры р-п-р из серии
МП39-МП42;
♦ лампа накаливания, рассчитанная на напряжение 2,5 вольта;
♦ источник питания на 4...5 вольт.
СОВЕТ.
Вообще, Оля начинающих радиолюбителей я рекомендую
собрать небольшой регулируемый блок питания, с помо-
щью которого вы будете питать свои конструкции.
Опыт первый.
Действительно ли транзистор состоит из двух диодов?
Шаг 1. Чтобы убедиться в том, что транзистор состоит из двух
диодов, соберем небольшую схему: базу транзистора VT1 соединим с
минусом источника питания, а вывод коллектора с одним из выводов
лампы накаливания EL (рис. П2.12). Теперь если второй вывод лампы
Рис.П2.12. Прямое напряжение на коллекторном переходе
410
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
РисП2.13. Работа
коллекторного перехода
транзистора
соединить с плюсом источника питания, то
лампочка загорится.
Лампочка загорелась потому7, что на коллек-
торный переход транзистора мы подали пря-
мое - пропускное напряжение, которое открыло
коллекторный переход и через него потек пря-
мой ток коллектора 1К. Величина этого тока зави-
сит от сопротивления нити накала лампы и вну-
треннего сопротивления источника питания.
А теперь рассмотрим эту же схему, но
транзистор изобразим ь виде пластины полу-
проводника (рис П2.13).
Основные носители заряда в базе электроны, преодолевая
р-и-переход, попадают в дырочную область коллектора и становятся
неосновными. Ставшие неосновными, электроны базы поглощаются
основными носителями в дырочной области коллектора дырками.
Таким же образом дырки из области коллектора, попадая в электрон-
ную область базы, становятся неосновными и поглощаются основными
носителями заряда в базе электронами.
На контакт базы, соединенный с отрицательным полюсом источ-
ника питания, будет поступать практически неограниченное коли-
чество электронов, пополняя убывание электронов из области базы.
А контакт коллектора, соединенный с положительным полюсом источ-
ника питания через нить накала лампы, способен принять такое же
количество электронов, благодаря чему будет восстанавливаться кон-
центрация дырок в области базы
Таким образом, проводимость р-п-перехода станет большой и
сопротивление току будет мало, а, значит, через коллекторный переход
будет течь ток коллектора 1к. И чем больший будет этот ток, тем ярче
будет гореть лампа.
Лампочка будет гореть и в случае, если ее включить в цепь эмит-
терного перехода. На рис. П2.14 показан именно этот вариант схемы.
Рис. П2.14. Прямой ток эмиттерного перехода
Практикум 2 Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
411
Рис. П2.15. Обратный так коллектора
Рис.П2,16 Обратное
включение коллекторного
перехода
Шаг 2. А теперь немного изменим схему, и базу транзистора VT1
подключим к плюсу источника питания (рис. П2.15). В этом случае
лампа гореть не будет, так как р-п-переход транзистора мы включили в
обратном направлении. А это значит, что сопротивление р-п-перехода
стало велико, и через него течет лишь очень малый обратный ток кол-
лектора 1кб0 не способный раскалить нить накала лампы EL. В большин-
стве случаев этот ток не превышает нескольких микроампер.
А чтобы окончательно убедиться в этом,
опять рассмотрим схему с транзистором, изо-
браженным в виде пластины полупроводника
(рис. П2.16). Электроны, находящиеся в обла-
сти базы, переместятся к плюсу источника
питания, отдаляясь от р-п-перехода. Дырки,
находящиеся в области коллектора, также
будут отдаляться от р-п-перехода, перемеща-
ясь к отрицательному полюсу источника пита-
ния. В результате граница областей как бы рас-
ширится, отчего образуется зона обедненная
дырками и электронами, которая будет оказы-
вать току7 большое сопротивление.
Но, так как в каждой из областей базы и коллектора присутствуют
неосновные носители заряда, то небольшой обмен электронами и дыр-
ками между областями происходить все же будет. Поэтому через кол-
лекторный переход будет протекать ток во много раз меньший, чем
прямой, и этого тока не будет хватать, чтобы зажечь нить накала лампы.
Опыт второй.
Как работает транзистор в режиме переключения
Шаг 1. Между коллектором и эмиттером транзистора включим
последовательно соединенные источник питания и ту же лампу7 накали-
412
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис.П2.17. Включение напряжения между коллектором и эмиттером
Рис.П2.18. Включение
напряжения между
эмиттером и коллектором
транзистора
вания (рис. П2.17). Плюс источника питания
соединим с эмиттером, а минус через нить
накала лампы с коллектором. Лампа не горит.
8Почему?
Все очень просто: если приложить напря-
жение питания между эмиттером и коллек-
тором, то при любой полярности один из
переходов окажется в прямом, а другой — в
обратном направлении и будет мешать про-
хождению тока В этом не трудно убедиться,
если взглянуть на следующий рис. П2.18
На рис. П2.18 видно, что эмиттерный
переход база-эмиттер включен в прямом
направлении, находится в открытом состоянии и готов принять неогра-
ниченное количество электронов Коллекторный переход база-коллек-
тор, наоборот, включен в обратном направлении и препятствует про-
хождению электронов к базе.
Отсюда следует, что основные носители заряда в области эмиттера —
дырки, отталкиваемые плюсом источника питания, устремляются в
область базы и там взаимопоглощаются (рекомбинир^тот) с основными
носителями заряда в базе электронами. В момент насыщения, когда с той
и с другой стороны свободных носителей заряда не останется, их дви-
жение прекратится, а значит, перестает течь ток. Почему? Потому что со
стороны коллектора не будет подпитки атектронами.
Получается, что основные носители заряда в коллекторе — дырки
притянулись отрицательным полюсом источника питания, а некоторые
из них взаимно поглотились электронами, поступающими со стороны
минуса источника питания. А в момент насыщения, когда с обеих сто-
рон не останется свободных носителей заряда, дырки, за счет своего
преобладания в области коллектора, заблокируют дальнейший проход
электронам к базе.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы е ходе экспериментов
413
Таким образом, между коллектором и базой образуется зона, обе-
дненная дырками и электронами, которая будет оказывать току боль-
шое сопротивление.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Конечно, благодаря магнитному полю и тепловому воз-
действию мизерный ток все же протекать будет, но
сила этого тока так мала, что не способна раскалить
нить накала лампы.
Шаг 2. Теперь в схему добавим проволочную перемычку и ей зам-
кнем базу с эмиттером (рис. П2.19). Лампочка, включенная в коллек-
торную цепь транзистора, опять не будет гореть. Почему?
Рис. П2.19. Добавляем в схему проволочную перемычку
Потому что при замыкании базы и эмиттера перемычкой коллек-
торный переход становится просто диодом, на который подается обрат-
ное напряжение. Транзистор находится в закрытом состоянии и через
него идет лишь незначительный обратный ток коллектора 1к5о.
Шаг 3. А теперь схему еще немного изменим и добавим резистор
RK сопротивлением 200...300 Ом, и еще один источник напряжения G6 в
виде пальчиковой батарейки (рис. П2.20).
Минус батарейки соедините через резистор RK с базой транзистора,
а плюс батарейки с эмиттером. Лампа загорелась.
Лампа загорелась потому, что мы подключили батарейку между
базой и эмиттером, и тем самым подали на змиттерный переход пря-
мое отпирающее напряжение. Змиттерный переход открылся и через
него пошел прямой ток, который открыл коллекторный переход тран-
зистора. Транзистор открылся и по цепи эмиттер-база-коллектор потек
коллекторный ток 1к, во много раз больший тока иепи эмиттер-база.
И благодаря этому току лампочка загорелась.
414
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
+ [~ 1.5В
Рис.П2 20. Подаем на базу отпирающее напряжение
Шаг 4. Если же мы поменяем полярность батарейки и на базу пода-
дим плюс, то эмиттерный переход закроется, а вместе с ним закроется
и коллекторный переход. Через транзистор потечет обратный коллек-
торный ток 1ь6о и лампочка потухнет.
Резистор R6 ограничивает ток в базовой цепи. Если ток не ограни-
чивать и на базу подать все 1,5 вольта, то через эмиттерный переход
потечет слишком большой ток, в результате которого может произойти
тепловой пробой перехода и транзистор выйдет из строя. Как правило,
для германиевых транзисторов отпирающее напряжение составляет не
более 0,2 вольта, а для кремниевых не более 0,7 вольта
Рис.П2.21. Работа биполярного
транзистора
Шаг 5. Разберем эту же схему, но
транзистор представим в виде пла-
стины полупроводника (рис. П2.21).
При подаче отпирающего напряжения
на базу транзистора открывается эмит-
терный переход и свободные дырки из
эмиттера начинают взаимопоглощаться
с электронами базы, создавая неболь-
шой прямой базовый ток 16.
Но не все дырки, вводимые из эмит-
тера в базу, рекомбинируют с ее элек-
тронами. Как правило, область базы
делается тонкой, а при изготовлении транзисторов структуры р-п-р
концентрацию дырок в эмиттере и коллекторе делают во много раз
большей, чем концентрацию электронов в базе, поэтому лишь малая
часть дырок поглощается электронами базы.
Основная же масса дырок эмиттера проходит базу и попадает под
действие более высокого отрицательного напряжения действующего
в коллекторе, и уже вместе с дырками коллектора перемещается к его
отрицательному контакту, где и взаимопсглощается вводимыми элек-
тронами отрицательным полюсом источника питания GB.
Практики 2. Изучаем транзисторные схемы е ходе экспериментов
415
В результате этого сопротивление коллекторной непи эмит-
тер-база-коллектор уменьшится, и в ней течет прямой коллекторный
ток 1к!, во много раз превышающий базовый ток 1б цепи эмиттер-база.
Чем больше отпирающее напряжение на базе, тем больше дырок вво-
дится из эмиттера в базу, тем значительнее ток в коллекторной цепи.
И, наоборот, чем меньше отпирающее напряжение на базе, тем мень-
ший ток в коллекторной цепи.
Если в момент работы транзистора в базовую и коллекторную цепи
включить миллиамперметр, то при закрытом транзисторе токов в этих
цепях практически не было бы.
При открытом же транзисторе ток базы 16 составлял бы 2-3 милли-
ампера, а ток коллектора 1к был бы около 60...80 миллиампера. Все это
говорит о том, что транзистор может быть усилителем тока.
В этих опытах транзистор находился в одном из двух состояний:
открытом или закрытом. Переключение транзистора из одного состоя-
ния в другое происходило под действием отпирающего напряжения на
базе U3. Такой режим транзистора называют режимом переключения
(или ключевым) и используют в приборах и устройствах автоматики.
S ПРИМЕЧАНИЕ.
В следующем опыте разберем работу транзистора в
режиме усилений не примере простого усилителя звуко-
вой частоты, собранного на одном транзисторе.
Опыт третий.
Работа биполярного транзистора.
Режим усиления
В режиме усиления транзисторы работают в схемах радиовеща-
тельных приемников и усилителях звуковой частоты (УЗЧ). При работе
используются малые токи в базовой цепи транзистора, управляющие
большими токами в коллекторной цепи. Этим и отличается режим уси-
ления от режима переключения, который лишь открывает или закры-
вает транзистор под действием напряжения Us на базе
Шаг 1. Собираем схему усилителя (рис. П2.22). В качестве экспери-
мента соберем простой усилитель на одном транзисторе и разберем его
работу. В коллекторную цепь транзистора VT1 включим высокоомный
электромагнитный телефон BF2, между базой и минусом источника
питания GB установим резистор R5, и развязывающий конденсатор Ссв,
включенный в базовую цепь транзистора.
416
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Рис.П222. Принципиальная и монтажная схема усилителя
на одном транзисторе
Конечно, сильного усиления от такого усилителя мы не услышим,
да и чтобы услышать звук в телефоне BF1 его придется очень близко
преподнести к уху. Так как для громкого воспроизведения звука нужен
усилитель как минимум с двумя-тремя транзисторами, или так называ-
емый двухкаскадный усилитель Но чтобы понять сам принцип уси-
ления, нам будет достаточно и усилителя, собранного на одном транзи-
сторе или однокаскадном усилителе.
"Усилительным каскадом принято называть транзистор с рези-
сторами, конденсаторами и другими элементами схемы, обеспечиваю-
щими транзистору условия работы как усилителя.
Шаг 2. Исследуем работу схемы усилителя (рис. 112.23). При
подаче напряжения питания в схему, на базу транзистора через рези-
стор R6 поступает небольшое отрица-
тельное напряжение 0,1...0,2 вольта,
называемое напряжением смещения.
Это напряжение приоткрывает транзи-
стор, и через змиттерный и коллектор-
ный переходы начинает течь незначи-
тельный ток, который как бы переводит
усилитель в дежурный режим, из кото-
рого он мгновенно выйдет, как только на
входе появится входной сигнал.
Ubx
Рис, П2.23. Начальные токи
напряжения смещения
Без начального напряжения смешения змиттерный р-п-переход
будет закрыт и, подобно диоду, «срезать» положительные полупериоды
входного напряжения, отчего усиленный сигнал будет искаженным.
Если на вход усилителя подключить еше един телефон BF1 и исполь-
зовать его как микрофон, то телефон будет преобразовывать звуковые
колебания в переменное напряжение звуковой частоты, которое через
конденсатор Ссь будет поступать на базу транзистора.
Здесь, конденсатор Ссв выполняет функцию связующего элемента
между телефоном BF1 и базой транзистора. Он прекрасно пропускает
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы е ходе экспериментов
417
напряжение звуковой частоты, но пре-
граждает путь постоянному току из
базовой цепи к телефону BF1. А так как
телефон имеет свое внутреннее сопро-
тивление (около 1600 0м), то без этого
конденсатора база транзистора через вну-
треннее сопротивление телефона была бы
соединена с эмиттером по постоянному
току. И естественно, ни о каком усилении
сигнала речи и быть не могло.
Теперь, если начать говорить в телефон BF1, то в цепи эмиттер-
база возникнут колебания электрического тока телефона 11ф, которые
и будут управлять большим током в коллекторной цепи транзистора
(рис. П2.24). И уже этот усиленный сигнал, преобразованный телефо-
ном BF2 в звук, мы и будем слышать.
Сам процесс усиления сигнала можно описать следующим образом.
При отсутствии напряжения входного сигнала UBX, в цепях базы и кол-
лектора текут небольшие токи (рис. 12.25, прямые участки графиков
а, б, в), определяемые напряжением источника питания, напряжением
смещения на базе и усилительными свойствами транзистора.
Как только в цепи базы появляется входной сигнал (рис. 12.25, пра-
вая часть графика а), то соответственно ему начинают изменяться и
токи в цепях транзистора (рис. 12.25, правая часть графиков б, в).
Во время отрицательных полупериодов, когда отрицательное вход-
ное UBX и напряжение источника питания GB суммируются на базе —
токи цепей увеличиваются.
Рис. П2.25. Графики работы усилителя нс одном транзисторе
418
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Ток базы. мкА
Рис. П2.26. График
зависимости тока
коллектора от тока базы
Во время же положительных полуперио-
дов, когда напряжение входного сигнала UBX и
источника питания GB положительны, отри-
цательное напряжение на базе уменьшается
и, соответственно, токи в обеих цепях также
уменьшаются. Вот таким образом и происходит
усиление по напряжению и току.
Если же нагрузкой транзистора будет не
телефон, а резистор, то создающееся на нем
напряжение переменной составляющей уси-
ленного сигнала можно будет подать во вход-
ную цепь второго транзистора для дополни-
тельного усиления. Один транзистор может
усилить сигнал в 30... 50 раз.
На рис. П2.26 показана зависимость тока коллектора от тока базы.
ПРИМЕР.
Между течками А и Б ток базы увеличился от 50 до
100 мкА (микроампер), то есть составил 50 мкА, и пи
0,05 мА. Ток коллектора между этими точками возрос
ит 3 до 5,5 мА, то есть вырос на 2,5 мА Отсюда следу-
ет. что усиление по току составляет: 2,5 /0,05 = 50 раз.
Точно также работают транзисторы структуры п-р-п. Но для них
полярность включения источника питания, питающей цепи базы и
коллектора меняется на противоположную. То есть на базу и коллектор
подается положительное, а на эмиттер отрицательное напряжения.
Запомните: для работы транзистора в режиме усиления на его
базу, относительно эмиттера, вместе с напряжением входного сигнала
обязательно подается постоянное напряжение смешения, открываю-
щее транзистор.
Для германиевых транзисторов отпирающее напряжение состав-
ляет не более 0,2 вольта, а для кремниевых — не более 0,7 вольта.
Напряжение смешения на базу не подают лишь в том случае, когда
эмиттерный переход транзистора используют для детектирования
радиочастотного модулированного сигнала.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
419
П2.4. Схемы включения
биполярных транзисторов
Разнообразие
схем включения
Для использования транзисторов в качестве усилителя мощности,
усилителя тока или напряжения, входной сигнал, который требуется уси-
лить, подают на два электрода транзистора и с двух электродов снимают.
При этом один из электродов является общим для входной и выходной
цепи, и именно он определяет название способа включения транзистора.
Различают три основные схемы: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема
с общим коллектором (ОК) и схема с общей базой (ОБ).
Включение транзистора
с общим эмиттером (ОЭ)
Разберем схему включения транзистора с общим эмиттером
(рис. П2.27). Минус источника питания GB через резистор RK подается
на коллектор транзистора VT1, а плюс источника питания подается на
эмиттер. Резистор R6 задаст начальное напряжение смещение на базе,
а резистор Rh является нагрузкой транзистора.
Входной сигнал через развязывающий конденсатор С„ поступает на
выводы базы и эмиттера, а усиленный выходной сигнал снимается с выво-
дов коллектора и эмиттера. Отсюда следует, что при таком включении
транзистора эмиттер является общим для входной и выходной цепи.
А теперь внимательно посмотрите на схему и вспомните опыты,
когда вы заставляли транзистор работать в режимах переключения
и усиления. Совершенно верно: транзистор вы включали именно по
схеме с ОЭ. И это не случайно, так как эта схема пользуется наибольшей
популярностью у радиолюбителей и используется чаще других схем.
Транзистор, включенный по такой схеме,
в зависимости от своих усилительных свойств
может дать 10...200-кратное усиление сигнала
по напряжению и 20... 100-кратное усиление
по току.
Существенным недостатком усилительного
каскада с ОЭ является его малое входное сопро-
тивление, составляющее 500...1000 Ом, что
усложняет согласование усилительных каска-
Рис. П2.27. Включение
транзистора с общим
эмиттером ЮЗ)
420
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
дов, собранных по такой же схеме. Это объясняется тем, что эмиттерный
р-п-переход транзистора включен в прямом направлении, и его сопро-
тивление току мало! Вспоминайте пряглое и обратное включение диода.
Выходное же сопротивление каскада составляет 2...20 кОм и зависит от
сопротивления нагрузки R* и усилительных свойств самого транзистора.
Нагрузочный резистор RK служит для ограничения тока в цепи
коллектора и является токоограничивающим. Если этого резистора
не будет, то при полностью открытом транзисторе по цепи коллек
тор-эмиттер будет течь приличный ток, ограничивающийся только
напряжением источника питания. И если допустимая величина тока
коллектора не будет рассчитана на ток, проходящий в данный момент
через цепь коллектор-эмиттер, то транзистор сгорит. Поэтому для каж-
дого типа транзисторов указывается максимальная допустимая вели-
чина тока коллектора IK тах, которая ограничивается именно такими
нагрузочными резисторами.
Включение транзистора
с общим коллектором (ОК)
Теперь разберем схему включения транзистора с общим коллекто-
ром (рис. П2.28), или как ее еще называют эмиттерный повторитель.
Входной сигнал подается на базу и эмиттер через эмиттерный резистор
R3, который является частью коллекторной цепи. С этого же резистора,
выполняющего функцию нагрузки транзистора, снимается и выход-
ной сигнал. Таким образом, этот участок коллекторной цепи является
общим как для входной, так и для выходной цепей. Отсюда и название
способа включения транзистора.
Каскад с транзистором, включенный по схеме с ОК, дает усиление
по напряжению меньше единицы, а усиление по току получается при-
мерно такое же. как если бы транзистор был включен по схеме с ОЭ.
Зато входное сопротивление такого
каскада может достигать до 1 МОм, что
позволяет подключать его к маломощным
источникам сигналов и другим усилитель-
£<зв ным каскадам, имеющим большое выход-
ное сопротивление, например, схема с ОЭ.
В тоже время малое входное сопротивление
усилителя с ОК, достигающее всего несколь-
„ . ких десятков ом, позволяет подключать к
'Резистора с общим нему другие устройства с малым входным
коллектором (ОК) сопротивлением.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
421
Благодаря своим таким качествам
усилители с ОК широко применяются
в качестве согласующего каскада,
включающегося между каскадом с
большим выходным сопротивлением и
каскадом с малым входным сопротив-
лением.
Включение транзистора по схеме с рис п2 29 Схема унч
ОК не дает усиления по напряжению, с общим коллектором (ОК)
а лишь как бы повторяет подведенный к нему сигнал, поэтому тран-
зисторы, включенные по такой схеме, еше называют эмиттерными
повторителями
А теперь попробуем разобраться, почему каскад с ОК не усиливает
сигнал, а лишь его повторяет. Включим во входную цепь высокоомный
телефон BF1, имеющий внутреннее сопротивление катушки 1600 Ом, и
тем самым свяжем эмиттерную цепь с базой (рис. 112.29).
Когда на вход усилителя подается напряжение сигнала, то отрица-
тельный полупериод этого сигнала стремиться сделать базу отрица-
тельной по отношению к эмиттеру, повышая ток эмиттера. Это приво-
дит к тому, что на резисторе Яэ, являющемся нагрузкой транзистора,
происходит большое падение напряжения, отчего верхний вывод рези-
стора становится более отрицательным. При этом, между эмиттерной
и базовой цепями возникает очень сильная отрицательная обратная
связь, которая через катушку телефона BF1 оказывается приложенной
к базе, тем самым препятствующая действию сигнала на входе:
1/вх = 17бэ + 17вых.
Отсюда следует: Ь'вых = С'вх - Сгбэ.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Принцип работы обратной отрицательной связи заклю-
чается в тем, что какая-то часть выходного напряжения
возвращается на вход и вычитается из входного сигнала.
Таким образом, при включении транзистора по схеме с ОК усиле-
ния входного сигнала по напряжению не происходит, так как амплитуда
выходного напряжения оказывается ниже амплитуды входного напря-
жения на величин1/ ибэ. По току же усиление каскада получается таким
же, как и при включении транзистора по схеме с общим эмиттером.
422
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсв до создания практических устройся
Включение транзистора
с общей базой (ОБ)
Рис.П2.30. Включение транзистора
с общей базой (Об)
Теперь осталось разобраться со схемой включения транзистора с
общей базой фис. 12.30). База транзистора через конденсатор Сб по
переменному току соединена с общим проводником источника пита-
ния GB. Резисторы Rdl и R62 составляют делитель напряжения, пода-
ющий напряжение смещения на
базу. Через развязывающий кон-
денсатор CtB входной сигнал пода-
ется на эмиттер и базу, а выходной
сигнал снимается с коллектора и
базы. Таким образом, база является
общей для входной и для выходной
цепи усилительного каскада.
Б схеме с общей базой в выход-
ной коллекторной цепи протекает
практически такой же ток, что и во
входной эмиттерной цепи, то есть усиление по току в данном случае
отсутствует. Это объясняется тем, что змиттерный р-п-переход вклю-
чен в прямом направлении и его величина сопротивления составляет
всего 30...100 Ом, что не оказывает значительного сопротивления току.
Другими словами: сколько вошло, практически столько же и вышло.
На рис. П2.30 видно, что входящий ток эмиттера 1э больше выхо
дящего тока коллектора 1к на величину тока базы 16, вытекающего из
эмиттерного тока:
k = I,-Ie
Поэтому такой каскад всегда будет давать усиление по току меньше
единицы. Но зато такой каскад дает возможность получить усиление но
напряжению и мощности такое же, как и каскад, включенный по схеме
с общим эмиттером. Так как включение с общей базой имеет большое
выходное сопротивление, за счет обратного включения коллекторного
перехода, то равные входящий и выходящий токи могут создать напря-
жения на нагрузке во много раз превышающие напряжение входного
сигнала, поданного на низкоомный вход каскада. Замечу так же, что у
каскада с общей базой напряжение на выходе находится в фазе с напря-
жением на входе.
Включение транзистора с общей базой в основном используют в
схемах генераторов электрических колебаний, в сверхгенеративных
каскадах, применяемых, например, в аппаратуре радиоуправления
моделями.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы ь ходе экспериментов
423
Рис.П2.31. Схема усилителя НЧ,
включенного по схеме с ОЭ
Как происходит усиление
по напряжению и току
В качестве примера возьмем ранее
рассмотренный усилитель, включен-
ный по схеме с ОЭ (рис. П2.31). На вход
мы будем подавать переменное напря-
жение UBX, и это же напряжение, но
только усиленное Оьых, будем снимать с
выхода усилителя.
Для усилителя возьмем транзи-
стор мощностью 75 милливатт, а на
рис. П2.32 рассмотрим его статиче-
ские характеристики. Они показы-
вают, как изменяются напряжения и
токи транзистора при отсутствии в
коллекторной цепи сопротивления
нагрузки.
Прерывистая прямая линия
показывает изменения тока базы 1б, а
сплошная прямая линия показывает
при каком входном напряжении Uto на
базе появляется эта величина тока, на
которую указывает прерывистая пря-
мая линия. Изогнутая линия означает
предельную мощность транзистора.
Рис.П2.32. Статические
характеристики транзистора
Работаем со статической
характеристикой транзистора
На рис, П2.33 с характеристиками транзистора добавилась прямая
линия А-Б, которую сейчас будем чертить. Допустим, что усилитель
питается постоянным напряжением 9 В и нам надо определить, при
каком условии это же напряжение будет присутствовать на коллекторе
транзистора. А. присутствовать такое напряжение будет тогда, когда на
нагрузке не происходит никакого падения напряжения, то есть ток кол-
лектора 1к = 0. Вот это условие мы и обозначим на графике точкой А,
где U = 9 В. 1к = 0.
А чтобы лучше понять принцип усиления мощности в транзисторе,
рассмотрим взаимодействие носителей заряда с электрическим полем
на примере пластины полупроводника. Например, дырка, двигаясь по
424 РАДИОЛЮБИТЕЛ ЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. П2.33. Статические
характеристики транзистора
направлению электрического поля,
разгоняется в этом поле и приобре-
тает дополнительную энергию, заби-
рая ее от электрического поля. Если
же заставить дырку двигаться про-
тив электрического поля, то она будет
тормозиться этим полем, отдавая ему
часть своей энергии.
Электрическое поле в коллектор-
ном переходе транзистора состоит
из постоянной составляющей, соз-
данной внешним источником пита-
ния в цепи коллектора, и перемен-
ной составляющей, возникающей
при втягивании неосновных носите-
лей из базы в коллекторный переход.
Мгновенные значения переменной составляющей электрического поля
в любой момент времени направлены в сторону, противоположную
постоянной составляющей.
Поэтому дырка, проходя по коллекторному переходу, взаимодей-
ствует сразу с двумя составляющими электрического поля. От посто-
янной составляющей электрического поля дырка забирает энер-
гию, двигаясь по направлению этой составляющей. И одновременно,
двигаясь против мгновенных значений переменной составляющей
электрического поля, дырка отдает часть своей энергии переменной
составляющей
Происходит как бы перекачивание энергии от постоянной
составляющей электрического поля к переменной составляющей.
Посредниками же в этом перекачивании энергии являются носители
заряда, перешедшие из эмиттера и дошедшие до коллекторного пере-
хода.
Если входной сигнал вызывает увеличение положительного потен-
циала эмиттера относительно базы, соответственно и токи базы и кол-
лектора также увеличиваются.
Следовательно, падение напряжения на сопротивлении нагрузки Rk
увеличивается, а выходной потенциал становится более положитель-
ным. Напряжение на выходе в этом случае находится в фазе с напряже-
нием на входе.
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
425
коллектор
коллектор
база
эмиттер
эмиттер
Рис.П2.34- Обозначение
транзисторов на схемах
П2.5, Как проверить
транзистор мультиметром
Рассмотрим, как проверить исправность транзистора обычным
мультиметром. Хотя для этого существуют специальные пробники, и
даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов,
но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вог чтобы подобрать
пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления (Ь21э)
пробники вещь даже очень нужная. А для определения исправности
достаточно будет и обыкновенного мультиметра,
Известно, что транзистор имеет
два р-п-перехода, причем каждый
переход можно представить в виде
диода (полупроводника). Поэтому
можно утверждать, что транзистор —
это два диода, включенных встречно
(рис. П2.34), а точка их соединения
будет являться «базой».
Отсюда получается, что один диод образован выводами, например,
базы и коллектора, а другой диод — выводами базы и эмиттера. Тогда
нам будет достаточно проверить прямое и обратное сопротивление
этих диодов, и если они исправны, значит, и транзистор работоспосо-
бен. Все очень просто.
Проверка транзистора
структуры рп-р
Начнем с транзисторов структуры р-п-р. На принципиальных схе-
мах структура транзисторов обозначается стрелкой эмиттерного пере-
хода. Если стрелка направлена к базе, значит это структура р-п-р, а если
от базы, значит это транзистор структуры п-р-п. Смотрите рис. П2.35,
Так вот, чтобы открыть р-п-р транзистор, на вывод базы подается
отрицательное напряжение (минус). Мультиметр переводим в режим
измерения сопротивлений на предел «2000», можно в режиме «про-
звонка» — нс критично.
Минусовым щупом (черного цвета) садимся на вывод базы, а шло
совым (красного цвета) поочередно касаемся выводов коллектора и
эмиттера — так называемые коллекторный и змиттерный переходы.
Если переходы целы, то их прямое сопротивление будет находиться в
пределах 500...1200 Ом.
426
радиолюбительство от азов до создание практических устройся
Рис.П2.35. Проверка транзистора структуры р-п-р
Теперь проверяем обратное сопротивление коллекторного и
эмиттерного переходов (рис. П2.36) Плюсовым щупом садимся па
вывод базы, а минусовым касаемся выводов коллектора и эмиттера. На
этот раз мультиметр должен показать большое сопротивление на обоих
р-п-переходах.
В данном случае на индикаторе высветилась «1», означающая,
что для предела измерения «2000» величина сопротивления велика,
и составляет более 2000 Ом. А это говорит о том, что коллекторный и
эмиттерный переходы целы, а значит, наш транзистор исправен.
Таким способом можно проверять исправность транзистора и на
печатной плате, не выпаивая его из схемы.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Конечно, встречаются схемы, где р-п-переходы транзи-
стора сильно зашунтировоны низкоомными резистора-
ми, Но это редкость.
Если при измерении будет видно, что прямое и обратное сопротив-
ление коллекторного или эмиттерного переходов слишком мало, тогда
придется выпаять вывод базы.
Рис.П 2.56. Проверка обратного сопротивления транзистора
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы к холе экспериментоЕ
427
Проверка транзистора
структуры п-р-п
Исправность транзисторов структуры п-р-п проверяется так же,
только уже к базе подключается плюсовой щуп мультиметра.
Выявление
неисправного транзистора
Мы рассмотрели, как проверить исправный транзистор. А как
понять, что транзистор неисправный? Здесь тоже все просто. Если пря-
мое и обратное сопротивление одного из р-п-переходов бесконечно
велико, т. е. па пределе измерения «2000» и выше мультиметр показы-
вает «1», значит, этот переход находится в обрыве, и транзистор одно-
значно неисправен.
Вторая распросграненная неисправность транзистора — это когда
прямое и обратное сопротивления одного из р-п-переходов равны нулю
или около тог-). Это говорит о том, что переход пробит, и транзистор не
годен.
Определение
вывода базы
Читатель может сказать: «А где у этого транзистора находится база,
коллектор и эмиттер. Я его вообще в первый раз вижу.». И будет прав.
А ведь действительно, где они? Как их определить? Значит, будем искать.
В первую очередь, нужно определить вывод базы (рис. П2.37).
Плюсовым щупом мультиметра садимся, например, на левый вывод
транзистора, а минусовым касаемся среднего и правого выводов. При
этом смотрим, какую величину сопротивления показывает мультиметр.
Между левым и средним выводами величина сопротивления соста
вила «1», а между’ левым и правым мультиметр показал 816 Ом. На данном
этапе это нам ничего не гово-
рит. Идем дагьше. Плюсовым
щупом садимся на средний
вывод, а минусовым касаемся
левого и правого (рис. П2.38).
Здесь результат измере-
ния получился почти таким
же, как и на рис. П2.37.
Между средним и левым
величина сопротивления
Рис.П2.37. Определение вывода базы транзистора
428
РаДи10ЛЮБИТЕЛЬСтВС от азов до создания практических устройств
Рис.П2.58. Определение выводов транзистора
составила «1», а между сред-
ним и правым получилось
807 Ом. Тут опять ничего не
ясно, поэтому идем дальше.
Теперь садимся плюсовым
щупом на правый вывод, а
минусовым касаемся сред
него и левого выводов тран-
зистора (рис. П2.39).
Рис П2.39. Определяем вывод базы транзистора
На рис. П2.39 видно,
что величина сопротив-
ления между правым-
средним и правым-левым
выводами одинаковая и
составила бесконечность.
То есть получается, что мы
нашли и измерили обрат-
ное сопротивление обоих
р-п-переходов транзи-
стора. В принципе, уже можно смело утверждать, что вывод базы най-
ден. Он оказался правым.
Определение выводов
коллектора и эмиттера
Теперь нужно определить, где у транзистора коллектор и эмиттер
Для этого измеряем прямое сопротивление переходов. Минусовым
щупом садимся на вывод базы, а плюсовым касаемся среднего и левого
выводов (рис. 112.40).
Величина сопротивления на левой ножке транзистора составила
816 Ом — это эмиттер, а на средней 807 Ом — это коллектор (рис. П2.41).
Коллектор
(807 Ом)
Рис. П2.41. Выводы
транзистора
Рис. П2.40. Определение выводов
коллектора и эмиттера транзистора
Практикум 2. Изучаем транзисторные схемы в ходе экспериментов
429
ЗАПОМНИТЕ'
Величина сопротивления коллекторного перехода
всегда будет меньше по отношению к эмиттерному.
Т. е. вывод коллектора будет там. гое сопротивление
р-п-перехода меньше, с эмиттера, где сопротивление
р-п-перехода больше.
Отсюда делаем выводы. Транзистор структуры р-п-р. Вывод базы
находится с правой стороны. Вывод коллектора — в середине. Вывод
эмиттера — слева.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Ну, и напоследок надо сказать, что транзисторы бывают
малой, средней мощности и мощные. 1ак вот, у транзи
старое средней мощности и мощных., вывод коллектора
напрямую связан с корпусом и находится в середине меж
ду базой и эмиттером. Такие транзисторы устанавлива -
ются на специальные радиаторы, предназначенные для
отвода тепла от корпуса транзистора (рис. П2.42)
Рнс.П2.42. Расположение вывода коллектора в мощных транзисторах
Зная расположение коллектора мощного транзистора, базу и эмит-
тер определить будет легко!
ПРАКТИКУМ 3
УЧИМСЯ
ПОЛЬЗОВАТЬСЯ
МУЛЬТИМЕТРОМ
Стандартный
набор функций
В домашней мастерской радиолюбителя обязан быть универсаль-
ный измерительный прибор (тестер), так как ни одна радиолюби-
тельская конструкция, даже самая простая, не обходится без наладки.
Ведь бывают случаи, когда собранная конструкция плохо работает или
вообще не дышит. В таких случаях на помощь приходит измерит ельный
прибор. И домашнем хозяйстве тестер — просто необходимая вещь.
На сегодняшний день наибольшую популярность получили цифро-
вые измерительные приборы — мультиметры (рис. 7.1). Они про-
сты в использовании, многофункциональны и относительно дешевы.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Цены на них тоже резные и зависят ст качества изго-
товления, количества функций и параметров прибора.
В любом мультиметре, не зависимо от цены, есть стандартный
набор функций, которые поддерживают все модели: измерение напря-
жения, тока и сопротивления, И когда будете покупать прибор, обяза-
тельно выбирайте с режимами прозвонки и звукового генератора, а по
Практикум 3. Учимся лолозозаться мультиметром
431
цене выбирайте середину — между самым дешевым и самым дорогим.
Из середнячков можно брать тот, на который продавец дает приемле-
мую гарантию.
Размещение параметров измерений у всех мультиметров стандарт-
ное. а для удобства они разбиты на сектора и обведены линиями В цен-
тре расположен круглый переключатель, которым выбирают параметр
и предел измерения нужный в данный момент.
Измеряем
постоянное напряжение
Начнем с измерения постоянного напряжения: этот сектор раз-
бит на пять поддиапазонов с пределами измерения (рис. П3.1): 200 мВ
(милливольт); 2000 мВ (милливольт); 20 В (вольт); 200 В (вольт); 1000 В
(ВОЛЫ').
Измерительные щупы вставьте в соответствующие гнезда как на
фото (рис. П3.1). Красный щуп принято называть «плюсовым», а чер-
ный — «общим» или «минусовым».
Рассмотрим пример с использованием пальчиковой батарейки
(рис. П3.2). Известно, что ее напряжение составляет 1,5 вольта, и, чтобы
его измерить, мы выбираем предел «20», что соответствует диапазону
от 0 до 20 вольт.
Рис. П3.1. Сектор измерения
постоянного напряжения
обозначающие максимальное
значение поддиапазона, в пределах
которого ведется измерение
Рис.П3.2. Измерение напряжения
мультиметром пальчиковой батарейки
Берем измерительные щупы мультиметра, и касаемся ими «плю-
сового» и «минусовою» контактов батарейки и на индикаторе высвети-
лась величина напряжения равная 1,49 вольта. Измерение закончено. Как
видите, все очень просто — главное правильно выбрать предел измерения.
432
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Производим измерение
напряжения неизвестной величины
Бывают моменты, когда величина напряжения неизвестна даже
приблизительно. Чтобы не сжечь мультиметр, переключатель перево-
дят в максимальный предел измерения «1000», что соответствует диа-
пазону от 0 до 1000 вольт. И затем, постепенно уменьшая диапазон,
находят соответствующую величину измеряемого напряжения.
Например, мы не знаем, какое напряжение у нашей батарейки и
поэтому начнем с предела «1000». Берем измерительные щупы мульти-
метра (рис. ПЗ.З), касаемся ими контактов батарейки и видим на инди
кагоре нули. Нули говорят о гом, что напряжения пет или его величина
слишком мала.
Рис ПЗ.З Измеряем постоянное
напряжение на пределе до 1000 V
’OOov\ OF
Рис П3.4. Измеряем постоянное
напряжение на пределе до 200 V
Идем дальше (рис. П3.4).
Переводим переключатель в положе
ние «200» и опять касаемся щупами
контактов батарейки. Теперь на
индикаторе появились показания
напряжения, а этого уже практиче-
ски достаточно, чтобы понять, что
это 1,4 вольта.
Однако у нас впереди стоит
нолик, а он как раз говорит о том,
что можно еще «снизиться», и
более точно измерить напряжение.
Снижаемся до предела «20». На индикаторе отобразилось реальное
напряжение нашей батарейки, а именно 1,49 вольта (рис. П3.5).
Boi таким способом, не зная точного значения измеряемой вели-
чины тока, напряжения или сопротивления, находят его истинное или
близкое к истинному значению
Еще бывают моменты, когда на индикаторе мультиметра высве-
чивается единица 11). Это говорит о том, что измеряемое напряжение
или ток выше того предела измерения, который установлен (рис. 113.6).
В этом случае необходимо перейти на ступеньку выше. Старайтесь как
можно реже допускать этого.
Рис.П3.5. Измерение постоянного
напряжения на пределе до 20'/
Рис.ПЗ.6. Индикация
максимального значения измерения
Практикум 3. Учимся пользоваться мультиметром
433
Рис. П3 7. Индикация определения
полярности напряжения
У нас остались не рассмотренными два
поддиапазона: это 2000 мВ (милливольт) и
200 мВ, которые рассчитаны на измерение
небольших напряжений. Как правило, на
этих поддиапазонах работают тогда, когда
настраивают режимы работы транзисторов
или переходных каскадов в радиолюби-
тельских схемах.
Диапазон 2000 мВ — соответствует диапазону от 0 до 2 вольт.
Диапазон 200 мВ — соответствует диапазону от 0 до 200 мВ (мил-
ливольт).
Еще один нюанс, про который необходимо сказать. Бывает, что
при измерении постоянного напряжения неизвестно, где «плюсовой»,
а где «минусовой» контакты. Если их случайно перепутать — страшного
ничего не произойдет. Просто с левой стороны перед цифрами поя-
вится знак «минус» (рис. П3.7).
Таким образом, можно определять полярность напряжения.
Измеряем
переменное напряжение
Процесс измерения переменного напряжения аналогичен измере-
нию постоянного напряжения с той лишь разницей, что здесь не надо
определять, где «плюс» и «минус». А для примера измерим напряжение
бытовой электрической сети 220 вольт.
ВНИМАНИЕ!
Будьте особо внимательны и предельно аккуратны при
измерении высоких напряжений. Не прикасайтесь к ме-
таллическим частям щупов!!!
Этот сектор разбит всего на два
поддиапазона с пределами измере-
ний: 200 вольт; 750 вольт, обозначаю-
щие максимальное значение поддиа-
пазона, в пределах которого ведется
измерение. Измерительные щупы
стоят так же, как при измерении
постоянного напряжения (рис. П3.8).
Рис. П3.8. Сектор измерения
переменного напряжения
в мультиметре
434
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. ПЗ.9. Измерение переменного
напряжения сети 220 V
Выбираем предел измерения
750 вольт. Дополнительно убежда-
емся в исправности изоляции про-
водов и щупов мультиметра. Еще раз
проверяем правильность выбранного
предела измерения, и только после
этого производим измерение напряжения сети 220 вольт (рис, П3.9).
Как видите все очень просто.
И здесь также не забываем, что при измерении переменного напря-
жения, величина которого неизвестна, определять его, начинаем только
с максимального предела, а именно с 750 вольт.
СОСЕТ
Обязательно после завершения работы с мультиме-
тром отключаем его, переводя переключатель в поло-
жение «OFF», иначе батареек не напасетесь.
СМОТРИТЕ ВИДЕО!
А чтобы окончательно разобраться в изме-
рении напряжения мультиметром, посмо-
трите этот ролик. Переходите по ссылке.
Измерение
сопротивления
Сектор для измерения сопротивления расположен под сектором
постоянного напряжения и разбит на пять поддиапазонов с преде-
лами измерений: 2000 кОм; 200 кОм; 20 кОм; 2000 Ом; 200 Ом, обозна-
чающие максимальное значение поддиапазона, в пределах которого
ведется измерение.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Вообще эта часть мультиметра более универсальна и
не ограничивается только измерением сопротивления
резисторов. С ее помощью можно проверять исправ-
ность транзисторов, диодов, конденсаторов, сбмоток
трансформаторов и т.д.
Практикум 3. Учимся пользоваться мультиметром
435
Измерительные щупы установ-
лены в гнезда, как для измерения
напряжений. Берем резистор номи-
налом, например, 1,2 кОм (1200 Ом),
переводим переключатель в положе-
ние «2000», что соответствует диапа-
зону от 0 до 2000 Ом (2 кОм), щупами
касаемся выводов резистораю На
индикаторе видим результат измере-
ния 1205 Ом. Все очень просто.
Измеряем резистор с неизвест-
ным сопротивлением (рис. ПЗ 11).
Когда номинал резистора неизвестен,
поступаю г так же, как и при измере-
нии напряжений. Переводят пере-
ключатель в максимальный предел
измерений и, двигаясь по ступень-
кам вниз, получают искомый резуль-
тат. При измерении сопротивлений с
Рис П2.10. Измерение сопротивления
на пределе измерений 200 Ом
Рис.ПЗ.Н. Измерение сопротивления
постоянного резистора
мультиметром
неизвестным номиналом, не имеет значение с какого предела начинать
его поиск. В любом случае мультиметр вы не сожжете
Предположим, что мы не знаем номинал резистора. Тогда перево-
дим переключатель в положение максимального предела «2000К», что
соответствует диапазону от 0 до 2000 кОм (2 МОм), и щупами касаемся
выводов резистора. На индикаторе появились «нули», означающие, что
какое-то сопротивление есть, нс из-за того, что диапазон выбран слиш-
ком большой, мультиметр не может
его определить (рис. П3.12).
Переводим переключатель в поло-
жение «200К», что соответствует диапа-
зону от 0 до 200 кОм, производим изме-
рение и на индикаторе видим показа-
ния «01,1». Здесь, уже можно с казать, что
Рис.П3.12. Измерение сопротивления
мультиметром на пределе 2000 кОм
номинал нашего резистора составляет приблизительно 1,1 кОм, но впереди
стоящий нолик преллагает еше понизить диапазон измерения (рис. П3.13).
Снижаемся до предела «20К», что соответствует диапазону от 0 до
20 кОм, и производим измерение. Теперь можно сказать, что номинал
нашего резистора составляет 1,2 кОм. А так как основная масса рези-
сторов, выпускающихся для бытовой техники, имеет допуск ±10%, плюс
погрешность самого .мультиметра, мы можем смело утверждать, что
номинал резистора определен верно (рис. П3.14).
436
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Рис.ПЗ 13. Измерение сопротивления
мультиметром на пределе 200 КОм
Рис ПЗ 14. Измерение сопротивления
мультиметром на пределе 20 КОм
ПРИМЕЧАНИЕ.
Можно еще более
точно измерить со-
противление рези-
стора, если снизится
до предела «2000»,
как уже было сделано
выше.
А теперь в целях эксперимента снизимся до предела «200 О», соот
ветствующего диапазону от 0 до 200 Ом, и еще раз проведем измерение.
На индикаторе стена появилась единица (1), которая говорит о том,
что сопротивление резистора больше, чем позволяет измерять этот диа-
пазон, или имеет обрыв. Отсюда делаем вывод, что на этом пределе про-
изводят замер резисторов номиналом только до 200 Ом (рис. П3.15),
Для измерения сопротивлений до
2000 0м (2 кОм), целесообразнее поль-
зоваться режимом типа «прозвонка»
(смотри рис. ШЛО). Вообще это очень
удобная штука, особенно если вы зани-
маетесь прозвонкой кабеля, ведете мон-
таж проводов или проверяете контакты
Рис.ПЗ.15. Измерение сопротивления
мультиметром на пределе 200 Ом
электрической схемы в труднодоступных местах, когда обе рулей заняты,
держа измерительные щупы, а сам мультиметр висит на проводах своих же
щупов. Звуковым сигналом прозвонка сигнализирует о наличии цепи или
контакта до 45 Ом, что очень удобно.
ВНИМАНИЕ.
Прежде чем проводить измерения сопротивлений в схе-
мах, убедитесь об отсутствии питающего напряжения
в них!!!
Практикум 3. Учимся пользоваться мультиметром
437
Производим измерение
постоянного тока
Иногда при наладке электронных схем приходится измерять силу
тока отдельных элементов или узлов схем. Процедура эта довольно
щепетильная, требует небольших знаний и навыков от радиолюбителя,
потому что измерительный прибор включается в цепь последовательно
с источником питания. И если произойдет ошибочка при выборе пре-
дела измерения — прощай «мультик».
Сектор для измерения постоян-
ного тока расположен под сектором
переменного напряжения и разбит
на четыре поддиапазона с пределами
измерений: 2000 мкА (микроампер);
20 мА (миллиампер); 200 мА (милли-
ампер); 10 А (ампер).
Здесь есть очень важный момент,
который надо знать, и не забывать:
при измерении малых токов до 200 мА
измерительные щупы располагаются
в гнездах как при проведении обыч-
ных измерений (рис. П3.16).
А вот при измерении постоянного
тока до 10 А, щупы располагаются так,
как указано на рис. П3.17.
Рис. П3.16. Измерение: тока
мультиметром
Рис. П3.17. Измерение тока
мультиметром до 10 А
Если внимательно посмотреть на рис. П3.17, то видно, как к этому
гнезду идет линия, у которой в разрыве стоит надпись «10А», указывающая,
что именно это гнездо предназначено для больших токов. На этом пределе
можно проверить величину заряда пальчиковой батарейки или использо-
вать мультиметр в качестве амперметра дзя зарядного устройства.
Для более четкого представления измерения силы тока, схематично
посмотрим на рис. П3.18 и рис. П3.19. Представлены схемы включения
мультиметра в электрические цепи.
Рис.П3.18. Схема измерения тока
до 200 мА
Рис П3.19 Схема измерения тока
до 10 А
438
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
На рис. 13.18 показана схема измерения постоянного тока с преде-
лом до 200 мА, а на рис. 13.19 — до 10 А. Более подробно о токе будет
написано далее прибор для измерения силы тока или как измерить
силу тока мультиметром.
Режим
«Звуковой генератор»
И у нас остался последний режим, который мы не рассмотрели —
это звуковой генератор. Вещь нужная и довольно таки практичная.
Его обычно используют для быстрого поиска неисправностей в каска
дах усилителей звуковой частоты или при ремонте приемников. Одним
словом все, что связано со звуком, можно проверить звуковым генера-
тором (рис. П3.20).
Как правило, для этих целей в лабо-
ратории радиолюбителя имеются более
функциональные генераторы, но для
поверхностного определения места неис-
правности генератор мультиметра как
раз именно то, что надо.
Работает он следующим образом:
переводим переключатель в положение
генератора и «минусовой» щуп сажаем на
минус или общий схемы, а «плюсовым» щупаем входа каскадов усили-
теля и по звуку в динамиках ремонтируемого аппарата проверяем про-
хождение сигнала.
Как видите, мультиметром пользоваться довольно таки очень про-
сто: определяетесь, какой параметр нужно измерить, выбираете макси-
мальный предел, проводите измерение и результат на экране.
•1Ш
Рис. П3.20. Выбор режима
«Звуковой генератор»
СОВЕТ.
Будьте внимательны и аккуратны при проведении из-
мерений - продумывайте каждое действие.
Как проверить
батарейку
Каждый из нас хоть раз, но задавался вопросом, когда находил кучу
батареек в доме или на работе (рис. П3.21), а как проверить батарейку
и найти из этой кучи еще пригодные для работы.
Практикум 3. Учимся пользоваться мультиметром
439
Давайте рассмотрим способ быстрой
проверки пальчиковых батареек, кото-
рым можно определить степень их раз-
ряда. Этот в домашних условиях является
самым простым и эффективным.
Суть способа заключается в том, что
при разряде гальваническою элемента
возрастает его внутреннее сопротивле-
ние, то есть у него уменьшается заряд тока
(энергоемкость), который он отдает для
питания портативной бытовой радиоап-
паратуры. Так вот, используя это свойство
Рис П2.21. Современные
батарейки
гальванических элементов, мы будем измерять величину заряда, остав-
шегося в батарейке. Для этих целей подойдет цифровой мультиметр или
любой другой прибор с пределом измерения тока не менее 6 ампер.
На максимальном пределе измерения тока щупами мультиметра
касаемся выводов батарейки, которая в таком включении начинает
работать в режиме, близком к короткому замыканию. Это дает воз-
можность измерить величину тока заряда, оставшегося в элементе.
Тэким-образом, оценивая мощность оставшегося заряда, отбирают те
элементы, у которых оказался самый
максимальный ток.
Но торопиться не будем, и скачала
сделаем два предварительных измере-
ния, чтобы вы могли оценить величины
заряда новой и разряженной батареек.
Переключатель переводим в режим
измерения тока (рис. П3.22) на пре-
дел «10А» (10 ампер), а плюсовой щуп
(красный) вставляем в гнездо «10А».
Минусовой (черный) оставляем на месте
в гнезде «СОМ».
Берем новую батарейку и касаемся щупами ее выводов. Как только
значение тока на индикаторе перестанет расти, щупы сразу убираем.
Рис. П5.22. Устанавливаем режим
роботы тестера
ВНИМАНИЕ.
Измерение не должно длиться более 1 -2 секунд, ток как ре-
жим короткого замыкания вреден для гальванических эле-
ментов из-за того, что практически вся мощность рассеи-
вается на внутреннем сопротивлении элемента, а это при
водит к его нагреву и батарейка может выйти из строя.
440
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. П5.23. Показания мультиметра для свежей батарейки (4,3 ампера)
Новая батарейка должна показать значения тока в пределах от 4 до
6 ампер (рис. П3.23). Если показания мультиметра находятся в пределах
от 3 до 4 ампер, то эту батарейку также можно использовать для питания
портативной аппаратуры, но срок ее «жизни» будет не такой длинный.
Если же показания мультиметра составили менее 3 ампер
(рис. П3.24) и находятся в пределах от 1,3 до 2,8 А, то такую батарейку
лучше использовать в аппаратуре с низким потреблением тока, напри-
мер, н пультах дистанционного управления.
Батарейку со значениями тока от 0,7 до 1,1 А также можно исполь-
зовать в аппаратуре с низким потреблением тока, но это будет ска-
зываться на ее работе. Например, ПДУ телевизора будет работать, но
с близкого расстояния и возможно придется дольше держать кнопку
переключения команды.
Рис. П3.24 Показания мультиметра для разряженной батарейки (0,98 ампера)
ПРАКТИКУМ 4
УЧИМСЯ
ПРАВИЛЬНО
И НАДЕЖНО ПАЯТЬ
Минимальный
набор инструментов
У каждого радиолюбителя есть минимальный набор инструмен-
тов, которые ему необходимы для сборки или ремонта любой радио-
электронной конструкции. Это всевозможные отвертки, плоскогубцы,
кусачки, напильники, молотки и т.д.
Первое, что нужно иметь для майки
(рис. П4.1), — пинцет и паяльный
набор в составе: паяльник, примой
(олово), флюс (баночка канифоли).
Паяльник лучше купить обыч-
ный, МОЩНОСТЬЮ 40 Вт С питающим Рис.П4.1. Стартовый набор для пайки
напряжением 220 В. В домашних условиях любой другой мощности не
надо, когда научитесь паять, то это поймете. А когда мы соберем для него
регулятор мощности, регулируемый температуру жала, он станет более
удобным и универсальным.
Приобретаем
припой и флюс
В радиотехнике для соединения между собой псверхностей узлов и
деталей применяют припой — сплав свинца и олова в различных про-
порциях. Как правило, припой изготавливают в виде проволоки, или
трубки, заполненной флюсом.
СОВЕТ.
Лучше отдать предпочтение припою е виде проволоки,
так как флюсом придется пользоваться в любом случае.
442
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Обычно припои различаются по температуре плавления и твердости,
и маркируются буквенными и числовыми значениями, например, ПОС-бО.
ПОС — припой оловянно-свинцовый, цифра 60 означает процентное
содержание олова в сплаве, состветственно свинца 40%. Чем больше
свинца в припое, тем он темнее, и температура плавления припоя выше.
Для домашнего быта лучше приобрести припой ПОС-60 с температурой
плавления около 1^0 СС, и ктому же обладающий хорошей прочностью.
ВНИМАНИЕ.
Пары припоя и канифоли действуют на слизистую обо-
лочку глаз и носоглотки, поэтому паять нужно в прове-
триваемом помещении.
Флюсы предназначены для растворения и удаления окислов с
поверхности спаиваемых деталей, служат для защиты поверхностей
металла и припоя от окисления, и обеспечивают хорошее смачивание
поверхности деталей жидким припоем.
Например, жало паяльника сделано из меди, которая при нагреве
окисляется, и на рабочей поверхности жала образуется корка нагара.
Если прикоснуться таким жалом к припою, то он естественно распла-
вится. Но на рабочей поверхности он не останется, а просто скатится.
Соответственно, запаять что-либо таким паяльником будет невозможно.
Самым распространенным и доступным флюсом является кани-
фоль, которая изготавливается из сосновой смолы. Выглядит она как
янтарь, прозрачная с желтоватым оттенком.
У канифоли есть неприятный момент — когда она плавится, то
образуется много дыма. Рекомендую поступить следующим образом.
Возьмите небольшой стеклянный пузырек с крышкой, например, из-под
таблеток, и на одну треть заполните его, измельченной в порошок кани-
фолью. Теперь заполните пузырек этиловым спиртом, и как только кани-
фоль растворится, получится отличный флюс, которым сможете покры-
вать не только выводы проводников, но и дорожки печатных плат.
СОВЕТ.
На дорожки флюс удобно наносить кончиком тонкой
плоской отвертки.
Практикум 4. Учимся правильно и надежно паять
443
Подготавливаем
жало паяльника для пайки
Итак, паяльный набор приобретен. Первым делом надо подготовить
паяльник, а именно его рабочую часть (жало), так как для пайки пока
оно не очень годится. Зажимаем его плоскогубцами, берем напильник
и начинаем аккуратно обрабатывать кончик, придавая ему форму дву-
гранного угла приблизительно 30...45 градусов (рис. П4.2).
Рис. П4.2. Подготовка жало паяльника для первого включения
Кончик жала подготовлен. Но паяльник включать еще нельзя, так
как при первом включении от него идет дым и неприятный запах, это
нормально. Это происходит потому, что при первом нагреве идет выго-
рание клейкого слоя, которым были склеены листы слюды при намотке
нагревательного элемента.
Устройство нагревательного
элемента паяльника
Для правильного понимания работы паяльника рассмотрим устрой-
ство его нагревательного элемента в разрезе (рис. П4.3). Нагревательным
элементом в паяльниках обычно служит нихромовый провод, намотан-
ный на металлическую трубку; в которую вставляется медный стержень
(жало). Электрический ток раска-
ляет нихромовый провод, а он, в
свою очередь, отдает тепло мед-
ному стержню, нагревая его.
Для изоляции этого провода
от контакта с защитным кожухом
и металлической трубкой, служит
слюда, которая слоями проклады-
Металлическая трубка Медный стержень (жало)
Нихромовый провод Слюда
Рис. П4.3. Нагревательный элемент
паяльника
вается между ними.
444
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Самодельная подставка
для паяльника
Еще, что нужно, а без этого никуда, так это подставка для паяльника!
Ее можно купить там же в магазине, а можно сделать самому. Достаточно
взять небольшой деревянный брусок и металлическую крышку, применя-
емую в домашнем консервировании. В нее вы будете складывать остатки
припоя и флюса, а также в ней об,гуживать выводы деталей и жало паяль-
ника. Из крышки желательно сделать прямоугольную ванночку.
ВНИМАНИЕ.
Только будьте осторожны, когда будете резоть крышку,
края у нее острые как лезвие, все работы производите
в рукавицах
Рис П4.4 Этапы изготовления
подставки для паяльника
Итак. Из крышки ножницами
вырезаете прямоугольник, маркером
делаете разметку, как на картинке,
и плоскогубцами загибаете края. По
окончании, края ванночки обяза-
тельно обрабатываем напильником
и прибиваем ее двумя маленькими
гвоздями к бруску (рис. П4.4). Все.
Ваша подставка готова.
Первое включение
нового паяльника
СОВЕТ.
Возьмите изоленту, и при-
мотайте провод паяльни-
ка к ручке, как изображено
на рис. П4.5. Это вас изба-
вит от всяких неожидан-
ностей. Поверьте!!! После
этого можно включать
паяльник.
Рис. П4.5. Защита провода
от излома в месте вхождения
в корпус паяльника
Практикум 4. Учимся правильно и надежно паять
445
Если вы находитесь в помещении, то открываете окно, включаете
паяльник в розетку и выставляете его на свежий воздух, минут на 30-40.
По истечении этого времени, изделие готово к употреблению.
Окончательная подготовка жала паяльника.
Облуживание
Как вы заметили, медь стала темно-синей, поэтому берем напиль-
ник, и проходимся по рабочей части жала, снимая с него окалину.
Теперь быстро макаем жало в баночку с канифолью, а припоем каса-
емся к обеим сторонам.
Затем по дну ванночки мелкими дви-
жениями, если бы вы работали ластиком,
водим жалом вперед-назад, периодически
макая его в канифоль для лучшего смачи-
вания, пока рабочая часть с обеих сторон
не покроется припоем. Получилось!
Таким белым жало должно быть всегда
(рис. П4.6),
Рис. М.6. Чисто? от окислов и
хорошо облужонное жоло паяльника
ЗАПОМНИТЕ!
Залог хорошей пайки - это чистое от окислов, и хоро-
шо облуж.?нное жало паяльника. Припой должен быть
тонким слоем равномерно распределен по всей рабочей
поверхности жала.
Ну, вот! Паяльник для пайки вы подготовили, и теперь можно смело
приступать к практике. Рассмотрим, как правильно паять паяльником с
канифолью, как облудить и спаять между собой проводники.
Подготовка провода
для пайки
Для начала надо подготовить небольшие отрезки медного провода
разного диаметра (рис. П4.7). На них мы будем учиться технике облу-
живания и соединения проводников пайкой. Все начинают именно с
этого,.так что вы не первые и не последние. Умение правильно облу-
дить, а затем припаять — это основа основ в радиотехнике, и это ваша
первейшая задача.
446
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис.П4.7. Отрезки медного провода
разного диаметра
Рис. П4.8. Зачистка медного г.ровода
Места проводов, предназначенные для спайки, освобождаем от
изоляции и кончиком ножа аккуратно зачищаем их до блеска, то есть,
очищаем от образовавшейся со временем пленки окисла (рис. П4.8).
Если провод многожильный, то слегка распушаем жилки, аккуратно
зачищаем, а потом обратно скручиваем их пинцетом или плоскогуб-
цами в плотную скрутку, и еще раз проходимся ножом (рис. П4.9). Вот
теперь провод полностью подготовлен для пайки, и его можно начи-
нать облуживать.
Зачищенным концом провода касаемся канифоли и начинаем его
греть паяльником, слегка утапливая в канифоли. Канифоль при этом,
расплавляясь, покрывает собой поверхность провода (рис. П4.Ю)
Рис.П4.9. Подготовка медного провода к облуживанию
Рис. П410. Покрываем провод расплавленной канифолью
Рис. П4.11. Покрываем провод припоем
Практикум 4.Учимся правильно и надежно паять
447
Как только конец провода покрылся канифолью, сразу убираем его.
Теперь берем немного припоя на кончик жала паяльника и начинаем
им водить по проводу со всех сторон, чтобы припой растекся по поверх-
ности (рис. П4.11). Если все было сделано правильно, вы сразу увидите,
как припой покрыл всю поверхность провода.
Если нанесли припой
не туда, куда хотели
При пайке вы можете случайно нанести припой не туда, куда
хотели. Тогда надо очистить жало паяльника. Это можно сделать о
железную щеточку, губку (только не паралоновую, а целюлозную) или
тряпку, смоченную водой, или, на худой конец, о край ванночки на
подставке. После этого место с «соплями» надо снабдить достаточным
количеством флюса и потом нагреть жалом паяльника без олова, но
с канифолью. Тогда олово после расплавления переползет на «сухой»
паяльник, да так гам и останется (площадь поверхности больше). При
необходимости процедуру повторить, начиная с очистки жала. Дорожки
после длительного прогрева начинают отставать от платы, а изоляция
на проводах оплавляется.
Производим спайку проводов
между собой
Чтобы спаять облужеиные провода, их надо плотно прижать друг к
другу (рис. П4.12), и к месту их соприкосновения приложить паяльник
с капелькой припоя.
Как только место пайки прогреется, припой растечется по всей поверх-
ности, заполняя собой промежутки между проводами.Убираем паяльник,
и ждем, когда припой затвердеет. Обычно это занимает несколько секунд.
Старайтесь во зремя затвердевания припоя не двигать проводами, иначе
соединение будет не прочным, или совсем не получится.
Рис.П4.12. Спайку проводов между собой
448
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Провода после лужения между собой лучше скручивать пинцетом
или утконосами. Это улучшит прочность пайки. Если провод много-
жильный и жилки белого цвета — это говорит о тем, что жилки уже
луженые. Его можно просто скрутить и прогреть паяльником с неболь-
шим количеством припоя.
Если спаиваемые поверхности большой площади, и припой не пол-
ностью покрыл их собой, дождитесь, пока он затвердеет, возьмите еще
немного припоя на паяльник и повторите процедуру лужения еще раз.
И не пытайтесь припой накладывать как масло на хлеб, припоя израс-
ходуете много, а прочности и красоты зсе равно не получите.
Качественной можно считать такую пайку, при которой припой
лежит не комком, а тонким слоем обтекает место пайки со всех сторон
(рис. П4.13).
Рис. П4.13 Качественная пайка
Яркая и чистая поверхность после застывания — знак качествен-
ной пайки. Если мутное и покоробившееся место — значит, сдвинули
во время застывания или скорость охлаждения стишком быстрая была
(сильно дуть тоже нельзя). Лучше опять прогреть это место, чтобы
капелька припоя заново расплавилась и теперь уже застыла как надо.
Важно в этот момент не сдвинуть проводки или не прогреть слишком
сильно, что изоляция оплавится.
СОВ ЕТ.
Можно при облуживаниы оставить небольшую капельку
олова на кончиках проводков, тогда при их прогревании
этого хватит, чтобы заполнить место спайки и вно-
сить дополнительную порцию не потребуется.
Даже, если вы будете паять один раз в неделю, но уделять этому
занятию 1-2 часа, я думаю, что вопрос, как правильно паять паяль-
ником, уже сам по себе должен отпасть. Но в любом случае: практика,
практика и еще раз практика. И только тогда вы сможете запаять любую
вещь в любых условиях, и всегда быть с паяльником на «ты».
ПРАКТИКУМ 5
РИСУЕМ И ЧИТАЕМ
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ
СХЕМЫ
П5.1. Основные виды схем в электронике
От фотографии
к схеме
Любое радиотехническое или электротехническое устройство
состоит из определенного количества различных электро- и радиоэле-
ментов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в
нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент,
предохранитель, провода и штепсельная вилка.
Утюг представляет собой электротехническое устройство, собран-
ное из специального набора радиоэлементов, обладающих определен-
ными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаи-
модействии этих элементов между собой.
Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали)
соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их раз-
мещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие про-
исходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной
связи.
Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это еде
лать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было
исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида
крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутрен-
него устройства (рис. П5.1...П5.4).
450
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазсв до созданий практических устройств
Рис. П5.1. Вид утюга сзади
Рис. П5.2. Внутреннее
устройство утюга
Рис. П5.3. Радиоэлементы утюга Рис. П5.4. Регулятор температуры
утюга
Однако этот способ представления об устройстве утюга нам вообще
ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о
деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назна-
чение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выпол-
няют и как связаны между собой электрически нам не понятно.
Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлемен-
тов состоят подобные электрические устройства, разработали условные
графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких
деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с
другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны спе-
циальные электрические схемы.
Электрическая схема (пример на рис. П5.5) представляет собой
чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений
составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соеди-
Практикум 5 Рисуем и читаем принципиальные схемы
451
R2 100к
R5 30г
VT1
КТ315Б
КТ315Б,-----
, -----1 \ГГП
R3
2,2к
VS1
КУ202Н/С
VD1
Д8 4В
--VD2
1N4004
"-----1 VT2
_С1 КТ361Б
—Г” 0 1мк
TR4
02,2к
R5
100
XS1
ХР1
Рис. П 5.5. Принципиальная электрическая схема регулятора мощности паяльника
нения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как
осуществляется соединение радиоэлементов между собой.
Радиоэлементами электрических устройств могут являться рези-
сторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды,
выключатели, кнопки, пускатели и т. д., а соединения и связи между
ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъем-
ным соединением, дорожками печатных плат и т. д. Внешний вид платы
с радиоэлементами представлен на рис. П5.Ь, а вид платы с радиоэле-
ментами и монтажным проводом — на рис. П5.7.
Рис.П5.6 Внешний вид плато!
с радиоэлементами
Рис. П5.7. Плата с радиоэлементами
и монтажным проводом
452
Радиолюбительство от азов до создана практических устройств
Виды
электрических схем
Электрические схемы должны быть понятны всем, кому прихо-
дится с ними работать. Поэтому их выполняют в стандартных услов-
ных обозначениях и применяют по определенной системе, установлен-
ной государственными стандартами: ГОСТ 2.701-2008; ГОСТ 2.710-81;
ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.728-74; ГОСТ 2.730-73.
Различают три основных вида схем: структурные, принципиальные
электрические, схемы электрических соединений (монтажные).
Структурная схема (функциональная) разрабатывается на пер-
вых этапах проектирования и предназначена дтя общего ознакомления
с принципом работы устройства. На схеме прямоугольниками, треуголь -
никами или символами изображаются основные узлы или блоки устрой-
ства, которые между собой связываются линиями со стрелками, указы-
вающими направление и последовательность соединений друг с другом.
Пример струкгурной схемы (блока Do'by С) приведен на рис. П5.8
Принципиальная электрическая схема определяет, из каких
радиоэлементов (радиодеталей) состоит электротехническое или ради-
отехническое устройство, как эти радиодетали связаны между собой
электрически, и как они взаимодействуют друг с другом. На схеме
Рис. П5.8. Пример структурной схемы
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схеме!
453
SA1 -Вю.»
С4
С5
С8
C7, C6
0 22 mk
VT1
IRLR2905
DA1 78i_05
0 22 mk~p2 ДсЗ~р
C2 C6
10U mk x 16 В
R3
iN
С9
2
FC
FV
C11 1
0 1 MK
C9 C10
22 MK
16B
DRl
Й2к
C12—i—
560
+U
G2
Q’
S
5 VT2
ev|q -
DA2
КР1211ЕУ1
(R-R2905
Рис.П5 9. Пример принципиальной электрической схемы
детали устройства и порядок их соединения изображают условными
знаками, символизирующими эти детали. И хотя принципиальная
схема не дает представления о габаритах устройства и размещении его
деталей на монтажных платах, щитах, панелях и т.п., зато она позво-
ляет детально разобраться в его принципе работы. Пример принципи-
альной электрической схемы приведен на рис. П5.9.
Схема электрических соединений или ее еще называют монтаж-
ная схема, представляет собой упрощенный конструктивный чертеж,
представляющий электрическое устройство в одной или нескольких
проекциях, па котором показываются электрические соединения дета-
лей между собой. На схеме изображаются все радиоэлементы, входящие
в состав устройства, а также их точное расположение, способы соедине-
ния (провода, кабели, жгуты), места присоединений, входные и выход
ные цепи (соединители, зажимы, платы, разъемы и т.п.). Изображения
деталей на схемах даются в виде прямоугольников, условных графиче-
ских обозначений, или в виде упрощенных рисунков реальных деталей.
Пример монтажной схемы на печатной плате приведен на рис. П5.10.
Разница между структурной, принципиальной и монтажной схемой
будет показана дальше на конкретных примерах, но главный упор мы
будем делать на принципиальные электрические схемы.
Если внимательно рассмотреть принципиальную схему любого
электрического устройства, то можно заметить, что условные обозна-
чения некоторых радиодеталей часто повторяются. Подобно тому, как
слово, фраза или предложение состоят из чередующихся в определен-
ном порядке букв собранных в слова, так и электрическая схема состоит
из чередующихся в определенном порядке отдельных условных графи-
ческих обозначений радиоэлементов и их групп.
454
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Условные графические обозначения
радиоэлементов
Условные графические обозначения радиоэлементов образуются из
простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, треу-
гольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек.
Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом ЕСКД (единая
система конструкторской документации), дает возможность легко изобра-
зить радиодетали, приборы, электрические машины, линии электрической
связи, виды соединений, род тока, способы измерения параметров и т.п.
В качестве графического обозначения радиоэлементов взято их
предельно упрощенное изображение, е котором либо сохранены их
наиболее общие и характерные
черты, либо подчеркнут их основ
ной принцип действия.
Например. Обычный рези-
стор (рис. П5.11) представляет
собой керамическую трубку, на
поверхность которой нанесен
токопроводящий слой, обладаю-
щий определенным электрическим сопротивлением. Поэтому на элек-
трических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника,
символизирующего форму трубки.
Благодаря такому принципу построения запоминание условных
графических обозначений не представляет особого труда, а составлен-
ная схема получается удобной для чтения. И для того, чтобы научиться
Вывод Эмаль
Токопроводящий слои
Рис.П5.11 Обозначение на схеме
и внешний вид постоянного резистора
читать электрические схемы, прежде всего, нужно изучить условные
обозначения, так сказать «азбуку» электрических схем. Об этом — во
второй части данной главы.
Итак, мы познакомились с тремя основными видами схем, которые
используются в радиоэлектронике и электротехнике. Теперь каждую
схему рассмотрим более подробно на примере.
Структурная
схема
Когда хотят в общих чертах рассказать о каком-либо электрическом
устройстве (приборе), то при объяснении используют упрощенный
вариант схемы устройства, составленный лишь из основных функцио-
нальных частей (блоков) с указанием их назначения и взаимосвязей.
Такую упрощенную схему называют структурной.
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
455
На структурной схеме основные блоки прибора изображают прямо-
угольниками, внутри которых вписывают наименование блока. Связи
между блоками и направление сигнала от одного блока к другому ука-
зывают соединительными линиями со стрелками. Блоки располагают в
соответствии с последовательностью направления сигнала, а чтобы это
было наиболее наглядно и читабельно, их стараются располагать в один
ряд слева направо,
Для примера нарисуем структурную схему настольной лампы
(рис. П5.12), но возьмем ее упрощенный вариант То есть уберем корпус
и оставим только провод, штепсельную вилку, выключатель и патрон с
лампой накаливания.
Рис. П5.12. Упрощенный вариант настольной лампы
Теперь нарисуем структурную схему упрощенной настольной лампы,
где первый прямоугольник будет условно представлять штепсельную
вилку, второй — выключатель, третий — лампу накаливания. Структурная
схема настольной лампы и ее варианты представлены на рис. П5.13.
Рис.П5.13. Структурная схема настольной лампы и ее варианты
Схема в общих чертах дает представление об устройстве настоль-
ной лампы, из каких функциональных блоков она состоит, последова-
тельность расположения блоков и как они между собой связаны. Что же
находится внутри блоков, на схеме не указывается, чтобы не отвлекать
внимание на ненужные детали, которые на этапе разработки или озна-
комления не существенны.
Из структурной схемы понятно, что для настольной лампы необ-
ходимы три составляющие: вилка, выключатель и лампа накаливания
(светодиодная, энергосберегающая), но при этом совершенно не важно,
какими будут эти элементы. Главное понимать, что лампа состоит из
456
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
трех взаимосвязанных между собой элементов и при отсутствии хотя
бы одного работать не будет.
Схема также определяет, что для работы настольной лампы необхо-
димо напряжение, которое через вилку, провода и выключатель посту-
пает на лампу накаливания, т.е. раскрывает принцип работы настоль-
ной лампы и назначение ее отдельных блоков.
Иногда внутри блока указывают его порядковый номер с последую-
щим описанием функциональности или изображают условные графи-
ческие обозначения элементов, поясняющие общее назначение каж-
дого блока.
И все же сделать такое простое устройство, как настольная лампа,
пользуясь только структурной схемой, невозможно. Слишком мало дано
информации о каждом блоке, из-за чего трудно понять, как они рабо-
тают. Поэтому, чтобы знать и понимать из каких элементов состоит
устройство, как эти элементы взаимодействуют друг с другом и как они
соединяются электрически, были разработаны принципиальные элек-
трические схемы.
Принципиальная
электрическая схема
На принципиальной схеме сохраняется последовательность и
строение структурной схемы, но вместо общих функциональных блоков
показывается полный состав элементов устройства (прибора), изобра-
женных в виде условных графических обозначений. Каждая деталь изо-
бражена с тем числом выводов, которые имеются у реальных деталей,
а соединения между выводами показаны таким образом, чтобы можно
было детально проследить все цепи и соединения, и легко понять про-
исходящие процессы и принцип работы прибора.
Для удобства чтения рядом с условным изображением детали ука
зывают ее буквенно-цифровое обозначение, определяющее сведения о
детали: функциональное назначение, место расположения и маркировку
в схеме. Буквенно-цифровые обозначения указываются в сокращенной
форме и состоят из определенного чиста букв латинского алфавита и араб-
ских цифр, записанных последовательно, в одну7 строку7 и без пробелов
Буквенное обозначение берется из названия детали и указывается
одной или двумя первыми буквами, например, R — резистор, С — кон-
денсатор, VD — диод, VT — транзистор, SA — выключатель, ХР — двухпо-
люсная вилка, EL — лампа осветительная и т. д.
Цифровое обозначение указывает порядковый номер однотипных
деталей в схеме, например, R1, R2, R3 и т. д., либо VD10, VD11 и т.д.
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
457
Нарисуем принципиальную электриче-
скую схему настольной лампы (рис. П5.14), а
для удобства чтения схемы, на первом этапе, ее
основные элементы выделим прямоугольни-
ками зеленого цвета.
Глядя на схему можно сказать, что для
питания настольной лампы используется пере-
менное напряжение электрической сети 220 Е,
которое через штепсельную вилку XPI и выклю-
чатель SA1 подается на лампочку ELI. Что все
элементы рассчитаны на рабочее переменное
напряжение 220 В, и что работа лампы осущест-
вляется положением контакта выключателя SA1:
при замыкании контакта лампочка ELI загора-
ется, при размыкании — гаснет (рис. П5.15).
Из схемы видно, что верхний вывод вилки
ХР1 соединен с левым по схеме выводом кон-
такта выключателя SA1, правый вывод контакта
выключателя соединен с верхним выводом лам-
почки ELI, а нижний вывод лампочки соединен
с нижним выводом вилки ХР1. Контакт выклю-
чателя SA1 показан в разомкнутом состоянии,
что соответствует его начальному положению
и отключенному состоянию настольной лампы.
Электрическая связь между выводами элемен-
тов изображена отрезками горизонтальных и
вертикальных линий.
Puc.D5.14.
Принципиальная
электрическая схема
настольной лампы
Рис.П5.15. Принцип
действия настольной
лампы
а - контакт выключателя
разомкнут, б - контакт
выключателя замкнут
И в то же время принципиальная схема нам не дает полного пред-
ставления о настольной лампе, так как на ней не указаны сведения о
конструкции лампы и размерах деталей. Дело в том, что при изучении
принципа работы нет необходимости знать, как, например, выполнена
лампочка (размер и форма колбы, тип и размер цоколя, сопротивление
спирали и т.д.), какую конструкцию имеет выключатель или вилка. Если
бы все эти сведения указывались на схеме, они бы только отвлекали
внимание на ненужные подробности, не имеющие принципиального
значения.
Но все же для расширения функциональности на принципиальных
схемах указывают некоторую часть конструктивных данных элементов
(мощность, тип, способ соединения), потому как в ряде случаев именно
она оказывается главным и единственным документом, на который
ориентируются при изготовлении, налаживании, обслуживании и
ремонте аппаратуры.
458
°АДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
ПРИМЕЧАНИЕ.
Если же сравнивать структурную и принципиальную схе-
мы, то общим для них является порядок расположения
элементов и путь прохождения сигнала (в нашем случае
электрического тока), который идет слева направо, т.е
в направлении привычном для обычного чтения.
Однако на монтажных платах, шасси или панелях реальных
устройств элементы могут располагаться иначе, подчиняясь правилам,
направленным на сведение к минимуму паразитных связей между
отдельными элементами, узлами, блоками. Поэтому расположение эле-
ментов внутри реального устройства может не соответствовать прин
ципиальной схеме.
Рассмотренные структурная и принципиальная схемы предназна-
чены в основном для изучения принципа работы, и в зависимости от
вида дают наглядное представление о функциональной или элементной
структуре. Чтобы иметь представление о конструктивном исполнении
настольной лампы, примерном расположении элементов и способах
соединения между ними служит схема соединений или монтажная схема.
Схема соединений
(монтажная схема)
Схема соединений или монтажная схема (рис. П5.16) создается
на основе принципиальной и представляет собой упрощенный кон-
структивный чертеж, изображающий устройство ь здной или несколь-
ких проекциях. На схеме изображают все элементы, входящие в состав
устройства, их реальное расположение внутри и снаружи устройства,
все электрические связи .между элементами В некоторых случаях мон-
тажной схемой может служить четкая фотография расположения эле-
ментов с указанием цифровых и буквенных обозначений.
В процессе изготовления сложных электрических приборов часть
соединений между отдельными крупными блоками, узлами, элемен-
тами или монтажными платами осуществляются соединительными
проводами, которые увязывают в жгуты или пропускают внутри экра-
нирующих рукавов. И если при ремонте или обслуживании такого обо-
рудования не использовать монтажную схему, то в некоторых случаях
очень сложно проследить прохождение сигнала по отдельным прово-
дам, осуществляющим связь между узлами и элементами. Иногда даже
приходится отпаивать провода с обоих концов жгута и вызванивать их
соответствие. Жгут из монтажных проводов представлен на рис. П5.17.
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
459
Рис. П 516 Монтажная схема регулятора
мощности для паяльника,
графический вариант (а),
наглядный фотовариант (б)
На монтажной схеме элементы изо-
бражают в виде условных графических
изображений или в виде упрощенных
контурных рисунков реальных элемен -
тов. Рядом с символами элементов указы-
вают их буквенно цифровые обозначения
согласно принципиальной схеме. Провода
и кабели показывают отдельными лини-
ями с указанием «адресов» их внешних
подключений, а при необходимости ука-
зывают марку, сечение и расцветку про-
водор. характеристики и наименование
внешних цепей (напряжение, частота, вид
сигнала и т. п.).
Взглянем на упрощенную монтажную
схему настольной лампы (рис. П5.18).
Выключатель SA1 и лампочка ELI изобра-
жены в виде контурных рисунков, а вилка
ХР1 — в виде 1рафического символа.
Из приведенной схемы видно, что
верхний вывод вилки подключен к сред-
нему выводу выключателя, правый вывод
выключателя подключен к нижнему
выводу лампочки. Боковой вывод лам-
Рис.П5.17.Жгут из монтажных
проводов
Рис. П5.18. Упрощенная
монтажная электрическая схема
настольной ламы
460
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азсв до создания практических устройст!
почки, контактируемый с корпусом цоколя, подключен к нижнему
выводу вилки. Конечно, приведенная схема настольной лампы проста,
и по ней трудно показать все моменты построения монтажной схемы,
но все же сам принцип построения на ней виден.
Здесь главное понимать, что монтажная схема во всем повторяет
принципиальную, и что все детали на монтажной схеме соединяются
также, как и на принципиальной. Единственным отличием мея ду схе-
мами может являться расположение и соединение деталей, которые
при сборке реального устройства из-за соображений упрощения мон-
тажа или уменьшения влияния одного элемента на другой могут быть
разнесены в разные стороны.
Вот мы и рассмотрели три основных вида схем, с которыми вы
будете сталкиваться при конструировании, обслуживании или ремонте
радиолюбительских или электрических устройств. И хотя это далеко не
весь перечень схем, так как существуют еще функциональные, подклю
чения, общие, схемы расположения, но чтобы разобраться в устройстве
или принципе работы радиоэлектронного или электрического прибора
рассмотренных трех хватит вполне.
П5.2. Соединительные провода
и линии электрической связи
Соединение
и пересечение проводов
Начнем с самого простого — соединительных проводов и линии
электрической связи. Если взглянуть на принципиальную схему, то
в глаза бросается обилие параллельных и пересекающихся прямых
линий. Все эти линии обозначают соединительные провода или линии
электрической связи, которыми соединяются между собой детали
любого электрического устройства.
ПРАВИЛО.
Места соединения, символизирующие электрическое
соединение в виде пайки, скрутки, сварки и т. п„ изобра-
жают зачерненной точкой, а если линии пересекаются
без соединения, то в месте их пересечения точка не
ставится (рис. П5.19).
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
461
Иногда еще можно встретить старые
принципиальные схемы, где при пересече-
нии линий электрической связи отсутствие
соединения обозначали специальным обвс-
дом, от применения которого в настоящее
время отказались, так как он усложнял чер-
тежную работу. Обводы применяли из-за
опасения, что в месте пересечения челове-
ческий глаз по ошибке может увидеть точку
и тем самым создать ошибочное представле-
ние о соединении (рис. П5.20).
Для удобства чтения линии связи и сое-
динения между деталями на схемах принято
изображать горизонтальными и вертикаль-
ными линиями. Ответвления соединитель-
ных проводов и линий изображают под углом 90°, однако в некоторых
случаях допускается изображение ответвлений под углами, кратными
45°. Варианты соединений на электрических схемах представлены на
рис. П5.21.
Линия электрической связи с одним и двумя ветвлениями
Линия электрической связи с ответвлениями под углами
кратными 45°
Пересечение двух линий электрической связи под углом
90°. электрически не соединенных
Линия, имеющая излом под углом 135°, не должна
пересекаться с другой линией в точке излома
Пересечение Место
проводов соединения
Рис. П5.19. Соединения
проводов
Обвод
Рис. П5.20. Пересечение
проводов обводом
Рис. П5.21 Варианты соединений на электрических схемах
Длина и расположение соединительных линий на схеме никак не
отображают натуральную длину провода или его расположение в реаль-
ном устройстве. Может получиться так, что самая длинная соедини-
тельная линия, изображенная па схеме, в реальном устройстве будет
представлять короткий проводник или его полное отсутствие, потому
что детали между собой соединены выводами.
А может оказаться и так, что самая короткая линия на схеме будет
являться изображением самого длинного проводника в реальном
устройстве. Тут главное понимать, что на схемах соединительная линия
показывает только то, что определенный вывод одной детали элек-
трически соединен с другим определенным выводом другой детали
(рис. П5.22).
462
Радиолюбительство от азов до сс-дания практических устройств
Рис. П5.22. Длины соединительных
линий: короткая и длинная
Рис. П5.23 Соединительная линия
общей связи
Иногда на принципиальных схемах с целью сокращения количества
соединительных линий, имеющих общее функциональное назначение,
применяют однолинейное изображение, представляющее собой одну
общую соединительную линию, в которую сливаются, а в нужном месте
разветвляются одиночные линии. При этом каждой одиночной линии
на входе и выходе присваивается одинаковый номер, по которому ее
определяют в схеме (рис. П5.23). Допускается как обычное, так и утол-
щенное изображение общей линии.
В качестве примера рассмотрим часть схемы узла индикации.
На схеме (рис. П5.24) видно, что вывод 2 микроконтроллера DD2
PIC16F84 заходит в общую линию под номером 4 (стрелка А) и, выходя
DC
DC1 КР514ИД2 DR1 НР1-1 ЗОС
J___7
2 1_
3 2
4 6
HG1 СА56-1 ISR
А
23,25 29 34
Р 24 28 33
___ЗД '2 1"
2,6 11 Iе.
,5 .0,14
21,27,30,36
V 5,26 35
В
С
D
Е
13
12
_Ч
3
15
14
А
В
С
D
Е
F
G
2
4
8
Рис. П5.24. Пример общей соединительной линии
Практикум 5. Ригуем и читаем принципиальные схемы
463
из общей линии, соединяется с выводом 22 индикатора HG1 СА58-11SR.
Или вывод 6 микроконтроллера DD2 заходит в общую линию под номе-
ром 1 (стрелка Б) и, выходя из общей линии, соединяется с выводом 7
дешифратора DD1 К514ИД2.
Рис. П5 25 Внешний вид (о)
и обозначение жгута
на электрических схемах (б)
Жгуты
При сборке сложных электриче-
ских устройств, состоящих из само-
стоятельных блоков, в общую схему
устройства блоки включают при
помощи соединительных проводов,
которые в процессе монтажа увя-
зывают в жгуты, что делает монтаж
красивым и аккуратным.
На принципиальных и мон-
тажных схемах жгут изображают
линией нормальной толщины, ну
а то, что это именно жгут, указы-
вают ответвления одиночных линий
(рис. П5.25).
Чтобы легче было искать, в каком направлении находится второй
конец одиночной линии, линию изображают с коротким изломом под
углом 4.5°. ГОСТ также допускает и более упрощенный вариант, хотя и
менее удобный, это когда разветвление проводов жгута осуществляется
без излома,
Экранированный провод
на схемах
В электрических устройствах, например, аудиотехнике или изме-
рительной аппарагуре, между отдельными элементами или узлами
часто используют соединения экранированным проводником. Это свя-
зано с тем, что при определенных условиях обычный проводник может
возбуждать электромагнитное поле в окружающем пространстве или,
наоборот, в нем может наводиться ЭДС. под влиянием внешнего маг-
нитного поля, например, фон переменного тока.
Для устранения такого эффекта провод заключают в заземляющую
металлическую оболочку, исключающую распространение магнитного поля,
464
РАДИСкЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Рис. П5.26. Варианты
экранирования правовое
как по проводу, так и от него, Такую оболочку
называют экраном, а сам способ запиты —
экранированием. Варианты экранирования
проводов представлены на рис. П5.26
Как правило, экран выполняют из тон-
ких медных проволок сплетенных таким
образом, что очи образуют своеобразную
«рубашку» или оплетку поверх изоляции про-
вода. Экранирование осуществляется соеди-
нением одного конца оплетки с общим полю-
сом питания или с корпусом устройства.
Экранированный проводник обозна-
чается штриховой линией (рис. П5.27). На
принципиальных схемах его изображают либо штриховой окружно-
стью, либо обычной соединительной линией, по обе стороны которой
расположены две параллельные штриховые линии, условно изобража-
ющие продольное сечение экранирующей оболочки.
Когда хотят показать, что линия экранирована на всем протяжении
от одного элемента схемы до другого, то экранирование обозначают
------------- штриховой окружностью. Когда же необходимо
показать только часть экранированного участка,
Рис.П5.27. Обозначение эКранИрОвание показывается не по всей линии
экранирования на схеме г г
связи, а на ее отдельных участках (рис. П5.281.
Z" Штриховые линии, изображающие экран, рас-
Рис П5.28 Обозначение сматриваются как условное изображение элемен-
отдельнпго участка тов, и поэтому к ним допускается присоединение
экранирования на схеме других соединительных линий, показывающих
Рис. П5.29. Варианты
экранирования
подключение, например, соединение экрана с кор-
пусом электрического устройства. Варианты экра-
нирования представлены на рис. П5.29, а виды
экранирования — на рис. П5.30.
Соединение экрана с корпусом О г> % “Х" 1г
Соединение экрана с землей о "X" X
Экранированный провод или кабель с отводом на землю от конца экрана Г
Экранированный провод или кабель € отводом на землю от промежуточной точки экрана "Х -
Рис. П5.30 Виды экранирования
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
465
Коаксиальный кабель
на схеме
В электрических ус тройствах, работающих и а сверхвысоких частотах,
для передачи энергии электромагнитных волн применяют коаксиальный
кабель, обладающий достаточно высокой помехозащищенностью.
Коаксиальный кабель имеет круглое сечение и представляет собой
центральный и внешний проводники, которые закрыты внешней защит-
ной оболочкой, защищающей кабель от механических повреждений.
Центральный проводник выполняется целиком из меди или из
стали с медным покрытием, и располагается точно по оси внешнего
проводника, чем и объясняется название «коаксиальный». Внешний
проводник представляет собой гибкую токопроводящую оплетку
(экран) из медной проволоки или алюми-
ниевой фольги с оплеткой из омедненного
алюминия.
Благодаря экранирующему действию
внешнего проводника электромагнитное
поле в коаксиальном кабеле сосредоточено
в пространстве между двумя проводниками,
что обеспечивает абсолютную защиту от
влияния внешних электромагнитных волн и
исключает потери электромагнитного поля.
Получается, что кабель практически не излу-
чает радиоволн. Вариант исполнения коаксиального кабеля приведен
на рис. П5.31, а его обозначение на схеме — на рис. П5.32.
Широкое применение коаксиальный кабель получил в системах
эфирного, кабельного и спутникового телевидения, в системах видео-
наблюдения. в компьютерных сетях, в системах связи и т. п.
На принципиальных схемах коаксиальный кабель изображают
сплошным кружком с касательным к нему отрезком линии. Сплошной
кружок подчеркивает, что внешняя оболочка является непроницаемой
для электромагнитных волн.
К коаксиальному кабелю также как и к экранирующему проводнику'
допускается электрическое присоединение других линий, показываю-
щих подключение, например, с заземлением или с общим проводом
(рис. П5.33).
Внешняя защитная оболочка
Диэлектрик
Внешний проводник
(оплетка, экран)
Центральный проводник
Рис. П5.51. Коаксиальный
кабель с медной оплеткой
-е-
Рис.П5.32 Обозначение
коаксиального кабеля
на схемах
Рис. П5.33 Варианты
присоединения
к коаксиальному кабелю
Рис. П5.34. Обозначение
частичного экранирования
коаксиальным кабелем
466
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устр -йств
Если линия электрической связи выполнена кабелем лишь
частично, то знак видоизменяют: касательную линию к кружку направ-
ляют только в одну сторону. В примере на рис. JI5.34 показано, что с
правой стороны знака коаксиальная линия отсутствует,
П5.3. Читаем и рисуем электрические схемы
Основные обозначения
и линии
Зная основные принципы построения схем, электрические про-
цессы, которые в них протекают, и условные графические обозначения,
применяемые в них, можно читать схемы, не прибегая к специальному
описанию.
Условные графические обозначения имеют простую форму по
начертанию. В них, по возможности, включены наиболее характер-
ные особенности каждого элемента, что облегчает запоминание этих
элементов. Они не отображают величину обозначаемых элементов, а
только определяют их тип. Один и тот же знак обозначает и малень-
кий по величине и параметрам элемент, и большой. Поэтому схемы не
могут определять размеры изделия.
Каждый элемент, входящий в схему, должен иметь буквенно-циф-
ровое обозначение, которое необходимо для указания в сокращенном
виде сведений о нем.
При выполнении электрических схем применяют следующие
линии:
♦ сплошную основную линию толщиной 0,2...0.6 мм в зависимо-
сти от форматов схемы и размеров графических обозначений для
изображения линий электрической связи (провод, кабель, шина),
всех видов обмоток, резисторов, конденсаторов и др.;
♦ сплошную утолщенную линию двойной толщины (практиче-
ски равную 0,6...0,8 мм) для обозначения сердечников и соедине-
ний с корпусом;
♦ штриховую линию толщиной 0,2...0,6 мм для изображения сеток
электронных приборов;
♦ штриховую линию половинной толшины, но не менее 0,2 мм,
для изображения линий механической связи в электрических схе-
мах, линий экранировки.
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
467
Структура обозначений
элементов я схемах
Условное буквенно-цифровое обозначение записывают в виде
последовательности букв, цифр и знаков в одну строку без пробелов.
Количество элементов в обозначении руководящими документами не
устанавливается. Обозначение элемента (позиционное обозначение) в
общем случае состоит из трех частей вид элемента; номер элемента;
выполняемую функцию.
В первой части записывают одну или несколько букв (буквен-
ный код) для указания вида элемента. Во второй части записывают
одну или несколько цифр для указания номера элемента данного вида.
В третьей части записывают (в ряде случаев) буквенный код функции
элемента.
Однобуквенные коды
видов элементов
Буквенные коды видов элементов представляют собой группы,
которым присвоены обозначения одной буквой. Рассмотрим эти группы.
Однобуквенные коды наиболее распространенных видов эле-
ментов:
А — устройства, например, усили-
тели, приборы телеуправления;
В — преобразователи неэлекгрических
величин в электрические (кроме
генераторов и источников пита-
ния) или наоборот;
С — конденсаторы;
D — схемы интегральные, микро-
сборки;
Е — элементы разные;
F — разрядники, предохранители,
устройства защитные;
G — генератор ы, источники питания,
кварцевые осцилляторы,;
Н — устройства индикационные и
сигнальные, например, при-
боры звуковой и световой сигна-
лизации, индикаторы;
К — реле, контакторы, пускатели;
L — катушки индуктивности, дрос-
сели;
М — двигатели;
Р — приборы, измерительное обору-
дование;
Q — выключатели и разъединители в
силовых цепях;
R — цезисторы;
S — устройства коммутационные в
цепях управления, сигнализации
и измерительных;
Т — трансформаторы, автотрансфор-
маторы;
U — преобразователи электрических
величин в электрические, устрой
ства связи;
V — приборы электровакуумные,
полупроводниковые;
W — линии и элементы сверхвысокой
частоты, антенны;
X — соединения контактные;
Y — устройства механические с элек-
тромагнитным приводом;
Z — устройства оконечные, фильтры,
ограничители.
468
радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Двухбуквенные
коды
Для уточнения вида элементов допускается применять двухбуквен-
ные или даже многобуквенные коды. Элемент может быть обозначен не
только одной буквой (общим кодом вида элемента), но и двумя буквами
(кодом данного элемента).
При применении двухбуквенных кодов первая буква должна соот-
ветствовать группе видов, к которой принадлежит элемент:
BD — детектор ионизирующих излучений; PC — счетчик импульсов;
BE — сельсин-приемник; PF — частотомер;
BF — телефон (капсюль); PI — счетчик активной энергии;
BL — фотоэлемент; PR — омметр;
BQ — пьезоэлемент, PS — регистрирующий прибор;
ВК — датчик частоты вращения; PV — вольтметр;
BS — звукосниматель; PW — ваттметр;
BV — датчик скорости; PA — амперметр;
BA — громкоговоритель; PK — счетчик реактивной энергии;
BB — магнитострикционный элемент; PT — часы;
BK — тепловой датчик; QF — выключатель
BM — микрофон; автоматический;
BP — датчик давления; QR — корогкозамыкатель;
BC — сельсин-датчик, QS — разъединитель;
DA — схема интегральная аналоговая; RK — терморезистор,
DD — схема интегральная, цифровая, RP — потенциометр;
логический элемент; RS — шунт измерительный;
oS — устройства хранения информации; RU — варистор;
DT — устройство задержки; SA — выключатель
FL — лампа осветительная; или переключатель;
EK — нагревательный элемент; SB — выключатель
ET — пиропатрон; кнопочный;
FA — дискретный элемент защиты по SF — выключатель
току мгновенного действия; автоматический;
FP — дискретный элемент защиты по SK — выключатели,
току инерционного действия; срабатывающие
Fl — предохранитель от температуры;
плавкий; SL — выключатели, срабатывающие от
FV — дискретный элемент защиты по уровня;
напряжению; SP — выключатели, срабатывающие от
GB — батарея; давления;
HG — индикатор символьный; SQ — выключатели, срабатывающие от
HL — прибор световой сигнализации; положения;
HA — прибор звуковой сигнализации; SR — выключатели, срабатывающие от
KV — реле напряжения; частоты вращения;
KA — реле токовое, TS — электромагнитный стабилизатор
KK — реле электротеплозое; ТУ- — трансформатор напряжения;
KM — магнитный пускатель; ТА — трансформатор тока;
KH — реле указательное; LT? — модулятор;
KT — реле времени; UI — дискриминатор;
LL — дроссель люминесцентного освещения: UR — демодулятор;
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
469
UZ — преобразователь частотный,
инвертор, генератор частоты,
выпрямитель;
VD — диод, стабилитрон;
VL — прибор электровакуумный;
VS — тиристор;
VT — транзистор;
WA — антенна;
WE— ответвитель;
WK— короткозамыкатель;
WS — вентиль,
WT - трансформатор, неоднородность,
фазовращатель;
WU — аттенюатор;
ХА — токосъемник, контакт скользящий;
ХР — штырь;
XS — гнездо;
XT — соединение разборное;
X\V - соединитель высокочастотный;
YA — электромагнит;
YB — тормоз с электромагнитным при
ведом;
YC — муфта с электромагнитным при
водом;
YH — электромагнитный патрон или
плита;
ZL — ограничитель;
ZQ — фильтр кварцевый.
Буквенные коды
функций элементов
Буквенные коды функций коды используют только для общей
характеристики функционального назначения элемента, например,
«вспомогательный», «защитный», «цифровой» и т. д.
Для уточнения функционального назначения однобуквенный код
иногда дополняют последующими буквами и (или) цифрами. В этом
случае должны быть приведены соответствующие пояснения, напри-
мер, на поле схемы. Буквенные коды для указания функциональ-
ного назначения элементов таковы:
А — вспомогательный;
В — направление движения (вперед,
назад, вверх, вниз,
по часовой стрелке, против часовой
стрелки);
С — считающий;
D — дифференцирующий;
F — защитный;
G — испытательный;
Н — сигнальный;
I — итерирующий;
К — толкающий;
М — главный;
N — измерительный;
Р — пропорциональный;
Q — состояние (стара, стоп, ограничение)
R — возврат, сброс;
S — запоминание, запись;
Т — синхронизация, задержка;
V — скорость (ускорение, торможение);
W — сложение;
X — умножение;
Y — аналоговый;
Z — цифровой.
Перечень условных обозначений
элементов в схемах
На последующих страницах приводится перечень условных обозна-
чений элементов в схемах, как электронных компонентов, так и линий,
вспомогательной информации и пр.
470
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
—I |— общее обозначение
—Г=1— 0,5 Вт —Г~П— 1 Вт
Резисторы постоянные
—0 05 Вт —0,125 Вт
—I Qi Ь- 2 Вт —Г У~ 1— 5 Вт
—0,25 Вт
-СО-10 Вт
Резисторы постоянные с дополнительными отводами
с одним несимметричным
шунт измерительный
Резисторы переменные с замыкающим контактом
Резисторы подстроечные
общее обозначение
в реостатном
включении
переменный с
подстройкой
Терморезисторы
прямого подогрева с положительным г-Чт_ прямого подогрева с отрицательным
температурным коэффициентом температурным коэффициентом
косвенного подогрева
Тензорезисторы
Варисторы
линейный
нелинейный
общее обозначение
Резисторы переменные
общее обозначение
при реостатном включении
—Г7ч— с нелинейным регулированием
—Г^Н— с дополнительными отводами
с разомкнутой позицией и ступенчатым
регулированием
с несколькими подвижными контактами
механически связанными
сдвоенный резистор
плавное регулирование
ступенчатое
регулирование
регулируемый с
помощью двигателя
с логарифмической
характеристикой
регулирования
с экспоненциальной
характеристикой
регулирования
Конденсаторы постоянной емкости
общее обозначение
электрический
неполяризованный
I с обозначенным внешним
рр электродом
I I стремя выводами,
—।----- изображенный
совмещение
Д-, электрический
“р поляризованный
_L J_ стремя выводами,
—изображенный
J разнесенно
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
471
Конденсаторьг постоянной емкости
, последовательным
опорный —Г . собственным
резистором
проходной
в экранирующем корпусе с одной
обкладкой, соединенной с корпусом
с выводом от корпуса
помехоподавляющий
широкополосный
Конденсаторы переменной емкости
общее обозначение
=^’ подстроечный
дифференциальный
с подвижной обкладкой
двухсгаторный
Нариконды
общее обозначение
Гониометры
или сщщеэ обозначение
Обмотки
. управляющая
. z рабочая
со скользящими контактами
магнитног о усили 'ел я
, - (начало обмотки - точка)
| первичная обмотка трансформатора тока
Ферритовый
(толстая линия)
Магни гопрокоды
ферромагнитный с
воздушным зазором
ферромагнитный
из немагнитного материала (медный)--------магнитодиэлектрический
Катушки индуктивности
с магнитодиэлектрическим
ма'нитопроводом
с медным магнитопроводом
подстраемая магнитодиэлектричвским
магни гопроводом
со скользящими контактами
Однофазные автотрансформаторы
с ферромагнитным магнитопроводом
Регуляторы
с регулированием
напряжения
общее
обозначение
472
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
Трансформато ры одн афазные двухобмоточные
общее обозначение
И-1 со ступенчатым
регулированием
с ферромагнитным
магнитогроводом и
экраном между
обмотками
с переменной
связью
Трансформаторные группы
с оединение обмоток
звезда-треугольник
с отводом от средней точки
одной обмотки
Измерительные трансформаторы тока
с одним магнитопроводом и
двумя вторично!ми обмотками
Трансформаторы трехфазные с ферромагнитным магнито проводим двухобмоточные
звезда - звезда с вы веденной нейтральной (средней) точкой
звезда - зигзат с выведенной нейтральной
(средней)точкой
Трехфазные аеготрансформа1оры с
ферромагнитным магнитспроводом
трансформаторы
вращающиеся, фазовращатели
соединение обмоток в звезду
общее
обозначение
Магнитные усилители
общее обозначение
с двумя рабочими и общей
управляющей обмотками
с дв/мя последе ватепьно
соединенными рабочими
обмотками и двумя встречно
включенными секциями
управляющей обмотки
с прямым
самовозбуждением и
двумя управляющими
обмотками
общее обозначение
Плавкие предохранители
' ) быстроде г ствующи й
(тугоплавкий)
выделена сторона
□ДН остающаяся под
напряжением
- инерционный
Пробивные
предохр аните пи
Выключ гте ли-
предохранител и
Разъединители-
предсхргнители
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
473
Предохранители с сигнализирующим устройством
с самостоятельн ой
цепью сигнализации
с общей цепью
сигнализации
без указания цепи
сигнализации
Предохранители плавкие ударного действия
с трехвыводным
I , J— общее обозначение ( | -1— с самостоятельной —I—, I— контактом
1 X схемой сигнализации ___сигнализации
Термические катушки
(предохранители)
Выключатели-разъединители
(с плавким предохранителем)
Выключатели трехфазные с автоматическим отключением любых из
плавких предохрани гелей ударного действия
Искровые и ромежу гки
—> <— двухэле-чтродный
—> I <— двухэлек ’ родный
симметри 1ный
—> <— трехэлег гродный
—|— общее обозначение
Разрядники
г—m вентильный и
магнитовентильный
—трубчатый
I шаровой с захига-
—о о— ющим электродом
—»>— электрохимический
—— роговой
о— шаровой
ионный
управляемый
ионныи с газовым
наполнением двухэлектродный
трехэлектродныи
с газовым наполнением
симметричный с
газовым наполнением
защиты приемника
Высокочастотные широкополосные разрядники
блокировки передатчика
предварительной
защиты приемника
Высокочастотные узкополосные разрядники
с внешним
резонатором
—перестройка
резонатором
с внутренним
резонатором
с перенастраиваемым внешним резонатором (изменение разрядного промежутка)
Функции
<] самовозврат
О отсутствие самовозврата
™ путевого или концевого
выключателя
X выключателя
дугогашение
автоматическое
I-* срабатывание
— разъединителя
(J контактора
_ выключателя-
разъединителя
474
РАДИОЛ ЮБИТЕ/TbCTBG от азов до создания практических устройств
Контакты коммутационного устройства
замыкающий —И— или —размыкающий —переключающий
переключающий с нейтральным переключатель безразмыкания цепи
центральным положением —(мостовой)
с двойным замыканием
с двойным размыканием
Контакты импульсные
замыкающий при
срабатывании
размыкающий при
возврате
замыкающий при
срабатывании и возврате
замыкающий
при возврате
размыкающий при
срабатывании и возврате
размыкающий при
срабатывании
Контакты в контактной группе, срабатывающий раньше по
отношению к другим контактам группы
замыкающий —\г— размыкающий
Контакты в контактной группе, срабатывающий позже по
отношению к другим контактам группы
замыкающий
размыкающий
—L замыкающий
Термоконтакты
—размыкающий
Контакты без самовозврата
—о— замыкающий
размыкающий
Контакты с самовозвратом
замыкающий
размыкающий
Контакты переключающие с нейтральным центральным положением с
самовозвратом из левого положения и без возврата из правого положения
замыкающий
Контакты контактора
размыкающий
замыкающий
—дуге гас ите л ь н ы й
—xEyjs. размыкающий дугогасительный
замыкающий с автоматическим
срабатыванием
Контакты
выключателя
выключателя-
разъединителя
разъединителя
замыкающий
Контакты концевого выключителя
—zt— размыкающий
Контакты замыкающие с замедлением, действующим
при срабатывании
при возврате
при
срабатывании
и возврате
Практикум 5, Рисуем и читаем принципиальные схемы
475
Контакты размыкающие с замедлением действующим
при срабагывании
при возврате
при с рабатывании
и возврате
общее
обозначение
-fcsj- тунельный
Диоды
стабилитрон
односторонний
варикап
— обоащенныи
стабилитрон
двухсторонний
pj Шоттки
01 светоизлучающим
двухнаправленный
теплоэлектрический
анодным и самостоятельными
катодными выводами
модуль с несколькими одинаковыми диодами, с общим:
катодным и самостоятельными
анодными выводами
диодный, запираемый в
обратном направлении
триодный, проводящий в
хй обратном направлении с
управлением по аноду
Тиристоры
М [ диодный, проводящий в
обратном направлении
триодный, проводящий в
обратном направлении,
общее обозначение
к. триодный,
Т общее обозначение
триодный
й выключаемый,
общее обозначение
диодный симметричный
триодный, запираемый в обратном
P's направлении с управлением по катоду
I триодный, проводящий в обратном
“Й” направлении с управлением по катоду
к. триодный, запираемый в обратном
направлении с управлением по аноду
выключаемый триодный, запираемый в
Г>| обратном направлении с управлением по
+ аноду
Ltt— триодный симметричный
3» (двунаправленный)-триак
Тиристоры тетроидные
запираемый в обратном направлении
типа р-п-р
с каналом типа п
типа п-р-п с выводом
от внутрь ннего экрана
двухбазоеый типа
p-n i-p с выводом от
i-области
Транзисторы
-|4-г однопереходный с г -базой
типа п- р-п коллектор
соединен с корпусом
^двухбазсвый типа p-n-i-p
с выводом от i-области
Полевые транзисторы
с каналом типа р
лавинного типа п-р-п
с затвором Шоттки
сднопереходный с
р-базой
двухразовый типа
п-р-п
пт
обогащенного типа с
р-каналом
с изолирозанным затвором без вывода от подложки
I обогащенного типа с I обедненного типа с
||| n-каналом туу р-каналом
47
обедненного типа с
п-каналом
476
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отазоз до создания практических устройств
РТ
LL
ГН
Полевые транзисторы
с изолированным затвором обогащен-
ного типа с n-каналом, внутренним
соединением истока и подложки
I_ с изолированным затвором с выводом от
’ зодложки обогащенное о типа с р-каналом
с двумя изолированными затворами обедненного типа с р-каналом, с выводом от подложки
Фотсчувствительные приборы
фоторезистор,
общее обозначение
фотодиод
фото герморезистор
типа
фоторезистор
д| гфференциальный
типа
-t|--|r- фотобагарея
Оптоэлектронные приборы
Триоды
с катодом прямого накала
с катодом косвенного накала
двойной с катодом косвенного
накала и со средним выводом от
секционированного подогревателя
двойной с раздельными катодами с
внутренним разделительным экраном
и отводом от него
Многосеточные лампы
пентод с катодом косвенного накала
с внутренним соединением между
катодом и антидинатронной сеткой
пентод с катодом косвенного накала
с выводом от каждой сетки
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
477
Соединения контактные разъемные
&— или —I |>— общее обозначение
Гнезда четырехпроводного контактного разъемного соединения
Перемычки коммутационные
Перемычки контактные
—«—»— на размыкание
с выведенным штырем
~Ц 1 на переключение
с выведенным гнездом
Распространение тока, сигнала, информации и потока энортии
а одном
направлении
или ) <
в обоих
направлениях
одновременно
,__у в обоих
*• ' направлениях
Направление тока, сигнала, информации и потока энергии
» >- передача
» <•- прием
Распространение энергии в направлениях
I—>- от гоковедущей шины I < к ^оковедущей шине I—<—1|1м_
напоавг
Авт оматическое
регулирование
Подстроечное Саморегулирование, вызванное
регулирование физическими процессами или величинами
/ линейное
нелинейное
--------Линия для выделения устройств, функциональных групп, частей схемы
Экранирование
--------общее обозначение ------------электростатическое
j или ' группы линий электрической связи
--------электромагнитное
М
] группы
। элементов
общее обозначение
Заземле н ия
(i) бесшумное (чистое)
защитное
J или | или | Электрические соединения с корпусом (массой)
478
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов дс создания практических устройств
Линии связи
электрической, провода кабеги,
шины
----------и пи —-------- групповая
-----------защитный проводник (РЕ)
----------- наличие текста над линиеи
— ABCDEF----
наличие текста в разрывв
линии
ABCDEF---- наличие текста в начале или
---ABCDEF конце линии
и,,и ип
Разветвления(слияния)линийэлектрической связи в
линию групповой связи, разводка жил кабеля или
проводов жгута
Разве гвления (слияния) линий г руппивой связи
Излом линий электрической связи, дикий групповой связи, провода кабеля, шины
| под углем 90 градусов ' под углом 135 градусов
Пересечение линий электрической связи, линий групповой связи, электрически
не соединенных проводов, кабелей, шин электрически не соединенных
пересечение под углом / X излом под углом
или X. до градусов __ или Г 135 градусов
Элект рические связи с ответвлениями
под углами, кратными
45 градусов
не допускается и качест ве точек
ответвления использовать
элементы условных графических
обозначений, имеющие вид ,очек.
изломов, пересечений и тд
Схемы выполненные автоматизированным способом
линии групповой связи неутогщечные, для отделения З’их линий от пересекающихся
С ними или парар,гельных им линий электрической связи на линию групповой связи
наносят наклонные штрихи
Линии электрической связи, графически сливаемые
Х| Xj v |_Х укХ
—Н— или —— вертикально Y | или _ горизонтально
|V [У ~’ 1
Х-«--- или —*-Х Обрыв линии электрической связи
Шины
I I или [j 1 общее обозначение
П пересекающиеся и электри-ески
1 11 — несоединимые
ответвление
я т отводы (отпайки)
Гр»ппы проводов, подключенных к одной точке электрического соединения
или \/ 2 провода
4 провода
более четырех проводов
Группа линий электрической связи, имеющих общее функциональное назначение
— ~| буква "п" заменяется числом,
—/-2- однолинейная г п многолинейная указывающим количество линий
J в группе
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
479
Линии электрической связи с ответвлением в несколько параллельных
идентичных цепей
— -1— общее обозначение
сос’еететвует
изображению
Mhoi о линейные группы линий электрической связи
группа линий разбивается на подгруппы при помощи интервалов
~ При этом в каждой подгруппа должно бьгъ одинаковое количество линий
--------- крайняя подгруппа может содержась меньшее количес тво линий
Однолинейные грулпылиний электрической связи
—7^- или —7^— из двух линий —7^-5- или —— из трех линий
—4- или ////' из четырех линий . —— или из пяти пиний
Группа линий электрической связи, имеющих общее
функциональное назначение
z 8 переход от многолинеиного изображения к
однолинейному (например 8 линий)
каждая пиния имеет
ответвление
О
однолинейно
изображенный
многожильный
(семижильный)
кабель
многолинейно
изэбраженн ый
мног ожильный
(семижильный)
кабала
четыре осущес ।едены
mhoi ожильным кабелем
Группа линий электрической связи, осуществленная "п" (шестью)
скрученными проводами, изображенная
однолинейно
многолинеино
Группа линий электрической связи четыре из которых осуществлены
скрученными проводами
Линии электрической связи
гибким проводом
2_2_______или -----0----- экранированная
экранированная,показанная не по
всей длине пинии, а на отдельных ~ ~ 222Z~
ее участках
I____________________I
I--------------------1
частично экранированная
экранированная с ответвлением от
экрана
экранированная с ответвлением
Группа индивидуально экранированных линий электрической связи,
имеющих общее функциональное назначение
_/П_
---общее обозначение
Группа линий электрической связи (шесть) в общем экране, изображенные
\ \ / однолинейно
многолинеино
480
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Группа линий электрической связи, четыре из которых находятся
। общем экране
или '/ или
Соединения экрана
или ' / с корпусом
- или О с землей
Экранированные провода или кабели с отводом на землю
от конца экрана от промежуточной точки экрана
Коаксиальные кабели
общее обозначение
заземленный
экранированный
или
-д соединенный с
корпусом
е-
Если коаксиальная структура не
продолжается то касательная к
окружности направлена в сторону
изображения коаксиальной структуры
основное обозначение
Постоянный ток
обозначение альтернативное
Полярность постоянного тока
+ положительная — отрицательная
Переменный ток
основное ~1ОкГн сУказаниям
обозначение и к ц всличины частоты
m----U
2М----
“пт” проводная линия постоянного тока напряжением “U”
обшее обозначение о_____иля двухпроводная линия постоянного
общее обозначение 2-----110 В тока напряжением 110 В
трехпровэдная линия постоянного тока, включая средний провод.
110/220 О напряжением 110 В между каждым внешним проводником и средним
проводом 220 В - между внешними проводниками
m ~ f
3 -50 Гц
Переменный ток с числом Фаз "пт”, частотой ”f", например переменный
трехфазный ток частотой 50 Гц
Переменный ток числом фаз "пт", частотой "Г, напряжением "U"
трехфазный, частотой 50 Гц.
3'50 Гц 220 В нап1 жением220В
трехфазный, четьгоехгроводная линия (три провода, нейтраль) частотой
50 Гц, напряжением 220 '380 В
трехфазный, пятипооводная линия (три провода фзз нейтраль, один
провод защитный с заземлением) частотой 50 Гц, напряжением
220/380 Г
трехфазный, четырех проводная линия (тси поовода фаз, один защитный
проводе заземлением выполняющий функцию нейтрали) частотой 50 Гц,
напряжением 220 380 В
общее обозначение
3N 50 Гц 220'380 В
3NPE-50 Гц 220/380 В
3PEN-50 Гц 220/380 В
m ~ f U
Частоты переменного тока (основные обозначения)
~ промышленные звуковые
« Ультразвуковые ~ сверХвысокие
~ и радиочастоты ~ н
постоянный и переменный
Токи
iTXTZ пульсирующий
однофазная с двумя выводами
Обмотки
।— однофазная с выводом от средней точки
Практикум 5. Рисуем и читаем принципиальные схемы
481
две однофазные, каждая
из которых с двумя
выводами
2~ двухфазная с раздель- |||3~ трехфазная
ными фазами |[| ними фазам
Обмотки
три однофазные, каждая
из которых с двумя
выводами
' 1 с раздель-
фазами
“гл”однофазных, каждая из
которых с двумя выводами
I m многофазная “п" с числом
| п~ раздельных фаз “ т”
двухфазная трехпроводная
двухфазная четырехпроводная
двух-трехфазная Т-образного соединения (обмотка Скотта)
угол, под которым включены
обмотки, например под углами
60 и 120 градусов
трехфазная V-образного соединения
двух фаз в открытый треугольник
60“ 120*
соединенная в звезду
Обмотки трехфазные
соединенная в звезду, с
выведенной нейтралью
у, соединенная в звезду,
YHI1 с выведенной
I заземленной нейтралью
Д соединенная в
треугольник
соединенная в разом-
кнутый треугольник
соединенная в зигзаг
соединенная в зигзаг, с выведенной нейтралью
X общее обозначение
Обмотки четырехфазные
X- с выводом от средней точки
Обмотки шестифазные
соединенная в две обратные звезды
соединенная в двойную звезду
соединенная в две обратные звезды, с раздельными выводами от средних точек
соединенная в звезду соединенная в звезду, с выводом от средней точки
соединенная в два треугольника
соединенная в шестиугольник
Обмотки шестифазные
соединенная в двойной зигзаг
Y соединенная в двойной зигзаг, с
уу выводом от средней точки
прямоугольный
положительный
с крутым спадом
остроугольный
положительный
И мпульсы
прямоугольный
отрицательный
двуполярный
остроугольный
отрицательный
т рапеце идал ьн ый
ступенчатый
с крутым фронтом
остроугольный с экспоненциальным спадом
гармонический
m
Пилообразные импульсы
с линейным нарастанием
с линейным спадом
Искаженные импульсы
Примечание: Квалифицирующие символы являются упрощенным во
спроизведением форм осцилограмм соответствующих импульсов
482
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Импульсы высокой частоты
(радио импульсы)
Импульсы переменного тока
П или А или А аналоговый # или D
поло жительный
перепад уровня
Д амплитудная f или р
Сигналы
цифровой
отрицательный
перепад уровня
сигнала
Модуляции
частотная
/-/ высокий уровень
1_ низкий уровень
j фазовая
или Р импульсная
фазово-импульсная
фЦх частотно-импульсная
амплитудно-
импульсная
широтно-импульсная
] у |_ время-импульсная
кодово-импульсная
двоично
пятиразрядный код
код три из семи
' | термическое
магнитострикционное
-| h- от сопротивления
"*) магнитное
Воздействия
электромагнитное
| пьезоэлектрическое
электродинамическое
I I гальваномагнитный
I---1 эффект (Холла)
m ультразвука
от индуктивности
электростатическое,
емкостной эффект
---1 замедления
л/\1\г
Излучение
неионизирующее электромагнитное, Zz л « ____ -
V фотоэлектрический эффект / световое оп’оэлектри«ескии эффект
л неионнизирующее
(когерентный свет)
ионизирующее
X ламп накаливания
Для указания вида излучения допускается применять буквы
IR инфракрасное
UV ультрафиолетовое
Г Связь оптическая
Усиление
Суммирование
f Температурная зависимость
Подогреватель
Сопротивления
R X
—I |— активное —. I— реактивное
Xl Хс
—| |— индуктивно реактивное —|—q—
Z
—; I— полное
емкостное реактивное
Магниты постоянные
общее обозначений
указание полярности магнита
(северный полюс "N")
Идеальные источники
Идеальные гираторы
напряжения
ПРАКТИКУМ 6
ПОДБИРАЕМ
df АНАЛОГИ ЭЛЕКТРОННЫХ
КОМПОНЕНТОВ
Диоды
и стабилитроны
Аналоги отечественных диодов и стабилитронов приведены в
табл. П6.1.
Зарубежные аналоги отечественных диодов и стабилитронов Таблица Пб 1
Гип Зарубежный аналог
дю АА112. АА112Р,М138 DR464.IS426
ДЮ1 1N212,1N213, 1N390,1N391,1N74,618С, АА113Р, D2D
Д102 1N1844.1N210,1N211,1N388, 1N389.616C, ВА179, С4010 СА50, СВ5О
Д18 IS307
Д207 1N485.1N486,1ТТЗООЗ, ВА177/22О, HSP1OOL, ZS21
Д2О8 1N487, ВА147/300, DR699 ZS22
Д209 1N488. DR695, DR698, ZS24
Д210 1N873. IS206
Д211 1OR6B 1N2373,1N874, IS1224, IS2352, М71В
Д219А 1N192, DR482, DR5OO
Д22О 1N3121.26P1.HMG626A
Д22ОБ 1N662.1N662A 1N663.1N844 D9402 HMG662, HMG662A, HMG663, HMG664, HMG844, JAN1N633
Д220Л 1N3657
Д223А СА100, СВ1ОО
Д223Б 14Р2,1N458 1N52C9,24J2, AD15O.AE15O, BAW32B
Д226В 1N487A, BAW14, BAW14FT24, BAY21, DT230H1.ZC53, ZS123
Д229В 1N324,1N324A, 1N339,1N348, 1N667,1Р644.АМ030, АМ12, АМ410, BYX60-100, К2В5, М14
484
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Табпицс П6.1 (продолжение)
Тип Зарубежный аналог
Д229Е 1N255,1N332,1N341,1N647,1N673,1Р647,15113,4D4,АМ42, BYX60 400, M4HZ
Д229Ж 1N1081A 1N1487,1N1556,1М645,1N2073,1N2091,1N2104,1N2610,1N2859,1N 32 38, LN4364,1N440B 1N537,15031,15100,1540,711,А100 АЗВ1, АЗВЗ.АЗВЬ АЗЬ9 АМОЮ В5В5, ВЗВ9, BR41, CERbo COD1531 D100,DK751,H100,M68, '• В258, ZR61, ZS171
Д229К IB 5 3 9,1N1O83A, 1N1441,1N1558,1N1649,1N1694,1N2093,1N2106, 1N2612,lN43bb, 1N539 1S148,1542,3G8,7J3, A2D1 ,A300 A3D1,A3D5 A3D5, A3D9, B2D5, B2L9 F.3D' B3D5 R3D9, COD1533, D1546 DK753, ER31, H300, MB253.ZR63
Д229Л 1N149 1N149O 1N1559,1N1651.1N1695,1N2C70,1N2070A 1N2094,1142107 1N2483 1N2487,1N2613.1N2S62.1N3194 1N324C- 1N3254 1N3278 1N3547 1N364C, iH’b 1N442B, 1N443B,1N540 15054 15103 1S43 4GE.7J4.A2E3 A2E5, A2E9, A2E1.A3E3 A400. B2E1, B2E5, B2E9, BY158, COD1534.51647 7 400 ED3004, ER41 H400, MB254.ZR64, ZS174
Д242 40109,10PM1, URIS, 1N1621,1N224E, 1N2248A 1N2249 1N2249A, 1N249,15161,367B, BR101A iilOld DI)4571,F6B3.-2B3,C1010 IS240.MA231
Д243 40110,10PM2 11R25, lNlb22,1N2250,1N225OA, 1N2251,1N2251A, 1N25O 1N2786,1N4436, 151b2,3b7D,67R7 BR102A DD4523.E6C3 F2C3.G2010,15421,15751 MA232.MA240
Д243Б 1N1061,1N1067,1N1073,1N1090,1N1614A, 1N2230,1N2230A, 1N2231,1N2231A 366D, 5PM2, E3B3, ESP 5200, F1C3, F3C3
Д245 40111,11R3S, 1N113,1N1623,1N2023 1N2252,1N2252A, 1N2253 1N2253A, 15165, 367F,AM440,BYY67,RYY68.D3010,E6E3 C2E3 G301G BYX42/300
Д245Б 1N1062,1N1068,1N1074,1N1091,1N2232,1N2232A, 1N2233,1N2233A, 30F5,366F, BY118 E3E3.ESP5300.F1E3
Д246 40112,10PM4,11R4S, 1N1624,1N2O25,1N2254,1N2254A, 1N2255,1N2255A. 1N4437, 15164 367H,b4R2,BR104A B7K2SC35V6. CY40 |'401С D">452b,E6G3 F2G3, G4HZ, 15423
Д246Б 1N1063,1N1069,1 N1O75,1N1092,1N1092A, 1N1615A. 1N2234,1N2234A. 1N2235,1N2235A, 1N321O 366h,4~F5, Ж4 эМА-« 5РМ4,аЗС1 A3E5 АЗГ9,ВЗГ1 B3L5, F;3E9 BR41 !)Г>23Ь, DD266, F1G3,F3G3.l>4010
Д2463Р ESP5400
Д247Б 1N2236,1N2237.1N2237A, 366K, 407K, 50F5,50LF, E3H3, F1H3
Д248Б 1N1616,1N1616A, 1N2238 1N2238A, 1N2239,1N2239A, 3b6M. 407M. 5PMb, 60^5.60LF, E3K3,F1K3,G65HZ
Д299Л DK754
ДЗОЗ 1N235O,3C15,IS166O
Д304 10F5 1N1059 1IJ1O65,1N1071,1M0S9,1N1089A, 1N1613,1N1613A, 1N2246 1N2246A, 1N2247,1N2247A, 1N2290. 3663,50CR1B 7BR1,5PM1, ESP5100
Д305 1N2793.E5A3 ZR20.ZR200
дзю 1N695 1N770 1N996
дзи AAY32
Д312А 1N627A.1N777.AAZ15
Д7Ж 1N443,1N553 lNbO4 CER70B. COD1554, M70B
Д811 1111, В7Х59С11, BZX69CU, BZY83CU, BZV85C11, HRU, HS2110,15473. KS211OA, KS2110B
Д818А 1N764-3,15334
Д819А HR90
Д9Б GD72E4,1N295X, 1N87T, 1S75,AA137,AAZ1O,GD72E3 GD72E5, GPM2NA
КС182А 1N1985
КС447А BZX29C4V7
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
485
Таблица ПЬ.1 (продолжение)
Тип Зарубежный аналог
КД105А 1N433, BA12S.GSM53
КД104А 1N1632,1N1349,1N219 1N220,1N354, HGR30
КД105В 1N1257,1N445,1N535,1N606,1N606A.CER69C CER7O, CER71B (001556, IS231O, М72В
КД1О5Г 1N1259,1N25O5, lN5bO, В\ 157
КД202Б IS442
КД2ОЗГ 40SP.E6M3F2M3
КД204Б 1N1703 1N441.1N531,1N602,1N602A, 380С300
КД2О4В IN 1251, 1N2O8O, BR2O5,ZS3OA,ZS3CB
КД204Д А2А4
КД2О5 IS1231
КД2О5А 1N1712 1N1764,1N2O85,1N3184 1N3229,1N554,1т505,2Т5О5 3T5O5.5GAS БОМ 5055,5J5.A2F4 2ER5OOC FOD15554, EG100H ERD500,15315,15558, М500С
КД2О5Б 1N1033,1N1084,1N1169A 1N1255,1N1763 1N2C84,1N3083,1N37 49 1N5216,1N533, 1Т504, :Т504 ЗТ504 40AS, 4055, 5J4. BR24.CER70C 1OD15544, D45C, DD006, DD056, EG100, ERD400, IS1230,151763,151943,15314,J400 JE2.M70C
КД.'05 В 1N1O32,1N1O83 1N1254,1N1710,1N1711,1N2O83,1N552 1Т5ОЗ, 2Т5ОЗ, 30AS 3055, ЗТ5ОЗ М3.A2t4.A2iJ5.A2D9,roi)15534.FFC300 ERD300,15313,15559 МА215,МВ261
КД2О5Г 1N1031,1N1253 1N1709 1N2O82 1N3082,1N3228,1N3545,1N3/48. JN5215,1N551, 1Т502,20AS, 2055,2Т5О2, ЗГ502 М2 BR22, СОО15524, D25C, DD003, ERD200,151221 151942 IS312 120г М69С.МВ259
КД2О5Д A2F.4
КД2О5Е 1N1256,1N1/06,1N320,1N444,1N534,1N605 1N605A. CER500F, CER72C, COD1555, M500R
КД2О5Ж 40808 1N2086,1N3750,1N5217,1N555,1Т506,2Т506 ЗТ506 5Jb 60AS 60М, о055. BR26, CER710, COD15564 D65C FRD6OT, 151232,151914,J600
КД205И 1N1258,1N2878,1N2879, В25ОСЗОО
КД2О5Л 1N1082A, 1N144G, 1N1438,1N1439.1N1557,1N1647,1N2069A, 1N2092,1N21O5,1N2482 1N26J:, 1N2P60,1N 5195, 1N3239,1N3253,1N3277,1N3639.1 N3b5b. 1N 13oL 1N441B. 1N55K 15032,15101 154’.,2G3 5МА2.72R2B,75R2B,7J2,A3C1,аЗСЗ,АЗС° аЗС.г.ВЗС1. B3C9,BR42,CER69,COD1532,D20O,DK752,H2O0,M69 МВ26С ZR62.ZS172
КД206 IS425
КД206А BR106A
КД206Б 40113,1N2256,1N2256A, 1N2257,1N2257A, 367К.408К, 5OJ2P, D5C10. Е6НЗ, F2H3, G5010 IS165
КД206В 40114,10РМ6,1N2258,1N2258A, 1N2259 1N2259A 1N4438,367М, 408М, 66R2,66R2S. BVX42/600, DiOlo Е5КЗ. Н6010. ',5166
КД2О8А 1.5Е1,1.5J1, ISOOSit, 1N1053,1N1G85,1N1115,1N1446,1N1450 1N1563,1N1617, 1N2289,1N2289A,1N229OA 1N2391,1N24CO iN24O9 1N2418,1N2638,1N2847,1N4817, 1N5392,1S020,1WS1,A121-It, A132-lt,A168-lt, A7B1, A7B5.A7 B9 B"Bi, P"B5, C7B9 BR81D, COD15414, CTN100 CTp100, IS1071,1S1F49 '5444. M1B1, M1B5.111B9, MB236, ZL103M.ZS271
КД20В F2K3
КД210Б 40115,10PM8,1N2260,1N226CA, 1N2261,1N427,1N4439 408S.68R2 68R2S BR108A, D8010, E6N3, F2N3, G8010, G8HZ, 15427, IS544
КД5ОЗА 1N4147,1N5720, HD4101, HMG4147, HS1395, CG84H
486
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица П6.1 (продолжение)
Тип Зарубежный анагсг
КД509А 1N3064,1N3630,1N 3873,1N3873H, 1N3954 1N4 306,1N43C7,1N4454 1N4532,1N903A, 1N903AM 1N903M, 1N908A, 1N908AM 1ТТ44, ВАХ13, ВАХ13А, ВАХ80, BAY38 B/Y63, BAY71.BAY74, BAY84 BSA71. FD1OO,GP35O HDS9OO9, HMG3600, HMG387S, 1 MC3q 4 HMG4150, HMG4322, HS9009, МА4303, МА4304, МА43О5, МА4306
КД512А 1TT33.ZS140, lN30b3,1N3064M, 1N3065,1N36G4,1N3606,1N3607.1N4148 1N4149. 1N4153 1N4305,1N4446,1N4447,1N4448 1N4449,1N4531,1N51S1 1N5318,1N914A, 1N914B, IN91&A. ±N91oB BAW62, БАХ91С TF1C2, ВАХЯБ/ТбОС FD600 FDN600, HMGJ064, HMG4319, HS9010, HS9501, HS9504, HS9507, MA4307 MA4 3n8,1N91414
КД521Б BAW63, GP3b0, LDD10, LDD15, LDD5, ЮЭ5С
КД521Г 1N1219,1N122O 1N1473,1N3067,1N904,1N90SA, 1N905AM, 1N905M, 1N906A, LN90bAM. 1M906M, 1N907, BAYS'. 30, BAW63A, GP33O, HD39010, HMG3596, HMG3598, HMG904 HMG904A HMG9O7, HMG907A, 151219,151220,151473
КС133А 1103, 5508,1N5518B 1N5518C, 1N5518D, 2A44, BZX4bC3V3, BZX55C3V3, BZX83C3V3, BZY85B3V3, BZY88C33,C6102, H5O33A, HSO33B, HS7033 IS2O33, IS2C33A, .57033, K5033A,KS033B,LR33H ZF3 3,ZG3 3.ZP3 3
КС13ЧА 1N1927,1N4622,1N4686, BZY85C39 HS2039, KS2039A, KS2039B
КС147А 1104,1N4624,1N4688, BZY56, BZY83C4V7, BZV83D4V7, BZY8^C4V7, GLA47A, GLA47B HS2041 KS2047A, KS2047B, LAC2002
КС168А 110b. 1N4099,1N710A. BLVA168, BLVA168B, BlVAI 68C, BLVA168A BLVA468. BLVA468A, Bl VA468B, BLVA468C, BZX58C6V8, BZ^bO, 82*8 5C.6V 8, BZY83D6V8, КS2O68A, K520b8B, LDZ70/6A8.ZZ6.8
КС1ь8В 1N1984 1N1984B, 1N1984A,653C3,AZ6,8.3Z6.8
КС170А 653C4
КС175А 9607,AZ7,5, BZ7.5 BZX84C7V5, BZX84C7V8,ZZ7,5
КС182А 1N1985A, 1N1985C, AZ8.2. BZ8.2, _Z8,2,ZZ8,2
КС190А 15472, KS77.KS/8 KS78A
КС191А A29.1, BZ9.1, BZX84C9V1, ZZ9,1
КС196А BLVA195, BLVA195A BLVA195B, BLVA195C. BLVA495, BLVA495A, BLVA495B, BLVA495C
КС21ОВ lNlq86B. 1N1986,1N1986A. b55C9, AZ10, BZX84C10, Z10
КС21ОВ ZZ10
КС211Ж AZ11.AZX84S11, BZX84C11,Z11,ZZ11
КС213Б AZ13.Z13
КС213В ZZ13
КС215Ж 1N1988,1N1938A,1N1988C,AZ15.Z15,ZZ15
КС218Ж 1N1989,1N1989A, 1N1989B
КС222Ж 1N1990 1N1990A, 1N1990B, AZ22. Z22.ZZ22
КС433А 7708
КС447А BZX85C4V7, Z47CH, ZEC4,7, ZM4.7
КС45ьА 1N1520A, 1N1765,1N1765A, 1N3827,1N3827A, 1N4655,1N4734,1N4734A BZX29C5V6, BZX85C5V6, CZ5,6, FPZ5V6JAN1N3827A
КСМ190А 654C9
МД21 IS2354
МД217 1N1407,1N876
МД218 100D10,100K10,10R10B, 1N2374,1N3282,1N365,1N878, EZ100; IS1225
МДЗА 5FD121.CGD309
МД ЗБ 1N4008
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
487
Тиристоры
и симисторы
Зарубежные аналоги отечественных тиристоров и симисторов при-
ведены в табл. П6.2.
Зарубежные аналоги отечественных тиристоров и симисторов Таолира Пь.2
Тип Аналог
2Г112 10 10PCRL
Т10-10 '10FCRL
Т10-12 TAG665-500,TAG666-500,TAG675-600.2К3668.2N3669 2N3670
Т10-16 2N1844-2N1850
Т10-20 2N&168-2N6170
Т1О-25 2No41A. 2N692A
110 40 TUG840
Т10-80 2SF122
Т112-10 10PCR TAG10-800tTAG10-90
Т112-16 2N1843A-2N1845A
Т122-20 2N1842B-2N1848B
Т122-25 2N683-2N685
Т122-25 2N683-2N685
Т123-2ОО 2N2574
Т123-250 30TN80
Т131-40 TUG940
Т132 40 TUH1040
Т133-400 C380A
Т1.41-40 2SF734
Т141 80 2SF782
Т142-32 BTW92-100ORU
Т142-80 2SF126
Т143-500 60TR20,60TR40,60TR60,60TR80.60TR10C, 60TR120,89TRJ 0,80TR20,80TR40
Т143 630 244TB1-244TB5
Т143 630 244TR1
Т15-100 BTX38-500R
Т15-160 101RC20
Т15-160 101RC20
Т151-80 2SF783
Т15-25О 30TN40
Т152-80 2SF128
Т15-32 BTW92-1OOORM
Т153-8ОО C390E
Т161-160 101RA110,1O1RC25,101RC30.101RC40,101RC50, lOlRCbO, 101RC70.101RC80
Т16-250 30TN60
Т16-400 2SF932-2SF959
Т171-2ОО 2N2548-2N255O, NLC178A. NLC178B, NLC178C
Т171-25О 30TN100,3OTN12O, FT250B4, FT25OB6, FT250B8, FT25OB1G. FT250B12
488
°АД ИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица П6.2 (t родолжение)
Тип Аналог
Т2-12 2N6397-2N6399
Т222-25 2N686-2N688,2N2888,2N2889
Т232-5О 5КТ24-08С, SKT24-10C, SKT24-12C. SKT24-14C, SKT24-16C, ВТА/48-400, BTW48-500, IBTW48 -600
Т242-32 BTW51-12OOR, BTW40-200R, 81^40-4008 BTW4C-800R
Т252-80 2SF784.2SF130,2SF785, С45А, С45В C45CC45G.C46A С463,C46C,C46G,C46H
Т253-1ООО 3654-3659, PSiH8D0-1. PSiH8OO-2, PS1 Н800-3, PSIH80C-4
Т253-125О 662Т27,662Т29,662Т31,662ТЗЗ 662Т55,C601N, С6С1Т, С601Р
Т253-8ОО С390М
Т353-8ОО C390EC.C390N С390Т.С39СР FT800C4,F’800C6. FT8OOC8 FT800C10 FT8OOC12, FT800C16
ТС122-2О T12OKB.T22OKB.T32OKB 1420KB,T52OKB.T53OKB T620KB T820KB.T102UK.B T1220KB
ТС122-25 25KH01-125KH08
ТС142 80 T8420M,T8410B,T8410D "8410M
TCloO lFB150A16
ТС160'100 100AC100.100AC40,100AC60
ТС161-100 TKAI.U0,TKAL120,TKAL180,1KAL1100,TKAL1120,100AC40 100AI60,100AC100, FB150A4
ТС161-160 BCR15OB2O, BCR15OB24, FB150A20, FB150A24
ТС171-250 TKAL210 TKAL22O, TKAL24G.TKAL26C.TKAL280,TKAL2100
ТС2 10 2N6142
ТС2-63 PI 260
ТЫ160 80 CR31-104CA,CR31 104Ba CR31-104aA,CR31 204DA.CR31 3O4lA,CR31 304BA.CR31- 4О4Г)/!
ТБ151-63 C148S30, C148N30, C148T 30, C148P.50, C149A10, C149A20, C149B10, C149B20, C14c>C10
ТБ171-160 C578 10gv2, C579-10gw2, C578-12gu2, C579-12qv2, C579 12gv3
Е131 50 SKI 24 04Г
Т10-50 SKT24-02C
Т10-63 40RCS30
Т123-32О T165F400TEC
Т132-50 SKT24 06C
Т133-32О T165F600TEC
Т141 63 40R5C40
Т141-63 40PSC50
Т143-400 C380R
Т151-100 BTX38-700P. BTX38-80CR
Т151-63 40PSC60
Т15-2ОО 2N2543-2N2546
Т152-63 40RSC70
Т15 3-630 244TB2,244TB3,244TB4,244TB5, ATS5H.ATS6H, ATS7H.ATS8H, ATS9H
Т15-80 2SF124
Т161-125 81RK100,81RK1C0M. 81RC100,81RK110,81RK120,81RK13O
Т16-320 T165F200TEC
Т16-500 60TR10
Т171-32О T165F8C0TEC Tl65r90OTEC,Tl65rlOOOTEC,Tl65FllOOTEC,T165Fl2COTEC,Tl65Fl30OTEC
Т173-1250 662T25
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных ксмлснен’ов
489
Таблица П6.2 (продолжение)
Тип Аналог
Т?52-40 25F736-2SF739, SKT16-02C, SKT16-04C, SKT16-06C, SKT16-08C SKT16- IOC. SKT16- 12С, SKT16-14C
Т242-63 40RSC80
Т252-63 40RSC90,40RSC100,40RSC110,40RSC120
Т5125 81RC90
ТБ133 200 T171F600EEC.T171F800FFC, T171F1000EEC,T171F1200EEC,T607011374BT
ТБ133-25О FT25OBY6, FT250BX4, FT25OBY8 FT25CBX6, FT250BY10, FT250BX10
ТБ143 320 PSIE401-1STF, PSIE401 2STF PSIE401-3STF, PSIE401-4STF PSIE4U1-5STF, PSIE401 65Т(
ТБ143-400 240PAL60,240РАМ70,240PAL70,240РАМ80, 240PAl80, 240РАМ90 240РА190 240Р“М100.240’А. 100, 240PAL11C
ТБ151-5О 37ТВ2, 37TB3,37ТВ4,37ТВ5 37ТВ6 37ТВ7. 37ТБ8, 37ТВ9 37ТВ10, 37ТВ11 37ТВ12
ТБ153-63О FT500DY16, FT500DX16, FTS003Y20, FT500DX2C, FT5OOEY2O, СТ500ЕХ20, FT500DY24 FT500DX74 FT5OOEY24 FT5OGFX2-T
ТБ153-8ОО 500S10H
ТБ161-100 38ТВ1-38ТВ10
ТБ171-200 T171F400EEC
ТБ253-1000 С448Е, С448М (.4485. С448N, С448Т, C44SP, Г448РА L448PB
ТБ? 53-800 5OOSS12Н. 500S12Н, 550RBQ2O,55ORBQ3O,550KBQ40, 5SORВО.50
ТС112-10 2N6151, 2N6154,2N6153,2N6152,2N6155.2N6153,2N6156
ТС112 16 Т6001В Т6006В. r6001C,1600(»B,T6001D,T60U6D,T6000r..T6001E. Т&006Е
ТС122 25 25КНО1-25КНО6,25КН08
ТС125 BCR150B4
ТС132 40 2N5441 -2N5443,T6400M,T6406M,T640D8,T640KB
ТС132-50 50AS4QA 5OAS60,50AS60A, 5OAS50,50AS80A. 5ОА51ОО. 50AS100A 50AS120.5OAS12OA
ТС142-63 SPT260.T8421B. PT360. SPT36O PT460, SPT46C, PT56O, PT660
ТС1Ы 125 FB150A4, FB150A6, BCP150B6, BCR150B8
ТС171-200 2N5257,2N5258,2N5259,2N5260,2N5261
ТС2 16 TbOOOB
ТС2-25 2N5806-2N5808
ТС2-4О 2N5441-2N5446
ТС2-50 50AC40
ТС2-80 T8420B
ТС80 Т3420Э
ТЧ100 38TB1-38TB10
ТЧ125 81RM10.8 LRM20,81RM30,81RM40,81RM50,81R.S0 82RL50, 81RL60 82RL60,81RL8O
ТЧ25 2N685AS, 2N&90S, 2N691A5,2N6S1AS, 2N687AS- 2N689AS
ТЧ40 CR24 2C2BB CR24-202AB, CP24-302CB CR24-302BE, CR24-3C2AB, CR24-402CB, CR24- W2BB, CR24-4O2AB CR24-502CB, CR24-502BB
ТЧ50 37TB1
ТЧ63 C148M30
ТЧ80 CR31 104DA
490
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Оптроны
и оптореле
В табл. П6.3 приведены отечественные электромагнитные реле,
которые являются аналогами отечественных твердотельных реле.
В табл. П6.4 приведены отечественные герконовые реле и их аналоги
твердотельные реле.
Отечественные электромагнитные реле и их аналоги твердотельные реле Таблица П6.3
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
МКУ48 5П139А2
РГК13 249КП5Р
РГК14 249КП5Р
РГК15 249КП5Р
РГК16 249КП5Р
РГК17 249КП5Р
РГК18 249КП5Р
РГК26 249КП5Р
РГК27 249КП5Р
РГК28 249КП5Р
РГК29 249КП5Р
РГК29-1 249КП5Р
РГК29-2 249КП5Р
РГК29-3 249КП5Р
РГК35 249КП5Р
РГК35-1 249КП5Р
РГК35-2 249КП5Р
РГК36 249КП5Р
РГК37 249КП5Р
РГК38 249КП5Р
РГК41 249КП5Р
РГК42 249КП5Р
РГК43 249КП5Р
РГК44 249КП5Р
РГК44-1 249КП5Р
РГК44-2 249КП5Р
РГК45 249КП5Р
РГК45-1 249КП5Р
РГК45-2 249КП5Р
РГК48 249КП5Р
РГК49 249КП5Р
РГК50 249КП5Р
РКНС 5П139А2
РЛ1 249КП5Р
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
РМУГ 249КП5Р
РСМ 249КП5Р
РСЧ52 5П139А2
РЭА11 249КП4АТ
РЭА11 249КП10АР
РЭА12 249КП4АТ
РЭА12 249КП10АР
РЭВ14 249КП4АТ
РЭВ14 249КП10АР
РЭВ15 249КП4АТ
РЭВ15 249КП10АР
РЭВ16 249КП4АТ
РЭВ16 249КП10АР
РЭВ17 249КП4АТ
РЭВ17 249КП10АР
РЭК11 249КП5Р
РЭК21 5П139А2
РЭК23 249КП5Р
РЭК24 5П139А2
РЭК28 5П139А2
РЭК29 5П139А2
РЭКЗО 249КП5Р
РЭК34 5П139А2
РЭК37 249КП5Р
РЭК43 5П139А2
РЭК48 249КП5Р
РЭК52 5П139А2
РЭК53 5П139А2
РЭК55 249КП5Р
РЭК58 5П139А2
РЭК60 249КП5Р
РЭК61 249КП5Р
РЭК63 249КП5Р
РЭК63-1 249КП5Р
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
РЭК65 249КП5Р
РЭК67 249КП5Р
РЭК76 5П139А2
РЭК80 249КП5Р
РЭК81 249КП5Р
РЭК83 5П139А2
РЭК84 5П139А2
РЭК85 249КП5Р
РЭК87 5П139А2
РЭК88 5П139А2
РЭК90 249КП5Р
РЭК93 5П139А2
РЭК94 5П139А2
РЭК96 249КП5Р
РЭК97 249КП5Р
РЭК99 249КП5Р
РЭК99-1 249КП5Р
РЭН18 5П139А2
РЭН29 5П139А2
РЭН32 5П139А2
РЭС10 5П139А2
РЭС15 249КП5Р
РЭС22 5П139А2
РЭС32 5П139А2
РЭС34 5П139А2
РЭС42 249КП5Р
РЭС43 249КП5Р
РЭС44 249КП5Р
РЭС47 5П139А2
РЭС48 5П139А2
РЭС49 249КП5Р
РЭС52 249КП5Р
РЭС53 5П139А2
РЭС54 5П139А2
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
491
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
РЭС55 249КП5Р
РЭС59 249КГ5Р
РЭС60 249КП5Р
РЭС64 249КП5Р
РЭС78 5П139А2
РЭС79 Т49КП5Р
РЭС79 1 249КГ15Р
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
РЭС8О 249КП5Р
РЭС80-1 249КП5Р
РЭСВ1 249КП5Р
P3CS2 249КП5Р
РЭС83 249КП5Р
РЭС84 249<П5Р
РЭС85 249КП5Р
Таблица П6.3 (окончание)
Электромаг- нитные реле Твердотельные реле
РЭС86 249КП5Р
РЭС9 5П139А2
РЭС90 5П139А2
РЭС91 249КП5Р
РЭС95 249КП5Р
Отечественные герконовые репе и их аналоги твердотельные репе Таблица П6.4
Герконовые реле Твердотельные реле
РГА12 249КП10АР
РГА12 249КП4АТ
РГК52 5Г1139А2
Герконовые реле Твердотельные реле Герконовые реле Твердотельные реле
РГК54 5П139А2 РЭ82О 249КП4АТ
РЭ818 249КП13АР
РЭВ18 249КП4АТ
Фотоприемные
полупроводниковые приборы
Аналоги отечественных фотоприемных приборов приведены в
табл- П6.5.
Аналоги отечественных фотоприемных приборов Таблица П6.5
Тип Аналог
ФД-10К 4PW21R
ФД-11К BPW2CRF
ФД-11К BPW46
ФД-11К TlllfcP
ФД-17К BPV/83
ФД-1ЧКК BPW82
ФД-19КК TEMD62G0FX01
ФД-19КК TESP5700
ФД-20КП BPV22F
ФД-20КП BPV22NF
ФД-20КП BPV22NFL
ФД-20КП VBP104S
ФД-20КП VBP104SR
ФД-23К Т1120Р
ФД-252 BPW24R
ФД-25К Т1110Р6
ФД-6К Т1610Р
ФД-8К BPV23F
Тип Аналог
ФД 8К BPV23FL
ФД-8К BPV23NF
ФД-8К BPV23NFL
ФД 8К BPW41N
ФД-8К VB’104FAS
ФД-8К VBP104FASR
ФД-8К VBPW34FAS
ФД-8К VBPW34FASR
ФД-8К VBPW34S
ФД-8К VBPW34SR
ФД-8К VEMD2 000X01
ФД-8К VE.MD2020X01
ФД-9К ВРУ»34
ФД-9К BPW34S
ФД-9К ТЕМС5010Х01
ФД-9К TEMD5C20X01
ФД-9К TEMD5O8OXC1
ФД 9К TEMD5110X01
Тип Аналс:
ФД-9К TEMD5120X01
ФД-9К TEMD591OFXO1
ФДК-1 TEMD601.0FX01
ФДК-15 5 BPV10
ФДК-15 5 BPV10NF
ФТ-1Г BPW96B
ФТ-1Г BPW96C
ФТ-1Г ТЕМ.Т6000Х01
ФТ-1Г TEMT6200FX01
ФТ-1К TEKT5400S
ФТ-1К ТЕРТ5600
ФТ-1К ТЕРТ5700
ФТ-2Г ВРУ 11
ФТ-2Г BPV11F
ФТ-2Г BPW76A
ФТ-2Г BPW76B
ФТ-2Г BPW77NA
ФТ2Г BPW77NB
492
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблице П6.5 (окончание)
Тип Аналог
ФТ-2Г TEFT4300
ФТ-2Г ТЕМТ152О
фТ 2Г TEST2600
ФТ2К ТЕРТ4400
Тип Аналог
ФТЗ BPW85A
ФТ-3 BPW85B
ФТ-3 ВР'А'85С
ФТЗГ SPW16N
Тип Аналог
ФТг-4 BPW17N
ФТг-5 ТЕМт7000Х01
Биполярные
транзисторы
Зарубежные аналоги отечественных биполярных транзисторов при-
ведены в табл. Пб.6.
Зарубежные аналоги отечественных биполярных транзисторов Таблица Пь.6
Тип АналгГ
КТ209 MPS404
КТ3102АМ ВС547А
КГ3102БМ ВС547В
КТ3102ВМ 6С5-48В
КТ31О2ДМ ВС549С
КТ 31О7БМ 8С308А
КТ3107ГМ ВСЗО8А
КТ3107ДМ ВС308В
КТ31О7ЖМ ВС309В
КТ3107ИМ ВС307В
КТ3107КМ ВС308С
КТ3107ЛМ ВС309С
КТ3117А 2N2221
КТ3117Б 2N2222A
КТ3126А BF506
КТ3127А 2N4411
КТ3129Б9 ВС857А
КТ3129В9 ВС858А
КТ3129Г9 8С8583
КТ313ОА9 BCW71
КТ3130Б9 BCW72
КТ3130В9 BCW31
КТ3142А 2N2369
КТ3189А9 ВС847А
КТ3189Б9 ВС847В
КТ3189В9 ВС847С
Тип Аналог
КТЗь8А9 CF599
КТ6109А SS9012D
КТ6109Б SS9012E
КТ6109В SS9012F
КТ6109Г SS9012G
КТ6109Д SS9012H
КТ6110А SS9013D
KTG110E, SS9013E
КТ6110В SS9013F
КТ6110Г SS9C13G
КТ6110Д SS9013H
КТ6111А SS90UA
КТ6ШБ SS9014E
КТ6111В SS9014C
КТ6111Г SS9G14D
КТ6112А SS9015A
КТ6112Б SS90153
КТ61128 SS9015C
КТ6113А SS9G18D
КТ6113Б SS9G1SE
КТ61133 SS9C18F
КТ6113Г SS9018G
КТ6113Д SS9018H
КТ6113Е SS9C18I
КТ6114А SS3O5OB
КТ6114Б SS8050C
Тип Аналог Тип Аналог
КТ6114В SS8O5OD КТ&44В PN29O7
КТ6115А SS8550B КТ644Г PN2907A
КТ6115Б SS855OC К1645А 2N4400
К16115В SS855OD К1645Б 2N4400
КТ6116А 2N5401 К16ч6А 2SC495
КТ6116Б 2N5400 КТ646Б 25С49ь
КТ6117А 2N5551 КТ660А ВС337
КТ6117Б 2N5550 КТбьОБ ГС338
КТ6128А SS9016D КТ668А ВС556
КТ6128Б 5S9016E К.Т668Б ВС557
КТ6128В SS9016F КТ668В RC558
КТ6128Г SS9016G КТ684А ВС636
КТ6128Д SS901bH КТ684Б ВС638
КТ6128Е 5S9016I КТ684В ВС640
КТ6136А 2N3906 КТ685А PN2906
КТ6137А 2N3904 КТ685Б PN2906A
К~635Б 2N3725 КТ685В PN2907
КТ639А BD136-6 КТ685Г PN2907A
КТ639Б BD136-10 КТ686А 8С327-16
КТ659В BD136-16 КТ686Б ВС327-25
КТ639Г PD138-6 КТ68&В ВС327 40
КТ639Д BD138-1O КТ680Г ВС328-16
КТ639Е BD140-6 КТ686Д ВС328-25
КТ639Ж BD140-10 КТ686Е ВС328-40
КТ644А PN2905A КТ728А MJ3055
КТ6445 PN2906 КТ729А 2N3055
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
493
Таблица ПЬ.6 (окончание)
Тип Аналог
КТ808АМ 2SC1619A
КТ808БМ 2SC1618
КТ8107А BU508A
КТ8109А TIP151
КТ811СА 2SC4242
КТ8121А MJE13OO5
КТ8125А MJE13OO7
КТ8126Б MJE13OO6
КТ814Б BD13o
КТ814В BD138
КТ814Г 80140
КТ815Б ВО135
КТ815В 6D137
КТ815Г BD139
КГ81&4А MJE13OO5
КГ8164Б MJF13OO4
КТ81/0А1 MJF13OO3
Тип Аналог
KT817O51 MJE13OG2
КТ8175А ГР31А
КТ81^6Б Т1Р31В
КТ817БВ TIP31C
КТ8177А ПР32А
КТ8177Б ПР32В
КТ8177В TIP32C
КТ817Б 3D233
КТ8178 BD235
КТ817Г 8D237
КТ818Б TIP42
КТ819Б TIP41
KT84UA BU326A
КТ840Б BU126
КТ856А BUX486
КТ856Б BUX48
КГ867А BUY21
Тип Анагог
КТ872А EJU5O8A
КТ872Б 8U508
КТ872Г BU5O3D
КТ87ВА BUX98
КТ878Б 2N6546
КТ878В BUX98A
КТ879А 2N6279
КТ879Б 2N6278
КТ892А TIP661
К’892Б BU932Z
КТ892Б TIP662
КТ899А 2N&388
КТ911ьА TPV 394
КТ9116Б TPV-375
КТ9133А TPV-376
КТ9142А 2SC3218
КТ9150 7PV-595
Тип Ана1 г г
КТ9151А 2SC3812
КТ9152А 2SC3660
КТ928А 2N2218
КТ928Б 2N2219
КТ928В 2N2219A
КТ940А EF458
КТ940Б BF457
КТ940Е BF459
КТ9ЫА BD139
КТ961Е BD137
КТ961В BD135
КТ969А BF4t>9
КТ972А BD877
КТ972Б BD875
КТ973А BD878
КТ973Б BD876
Полевые
транзисторы
Зарубежные аналоги отечественных полевых транзисторов приве-
дены в табл П6.7.
Зарубежные аналоги отечественных полевых транзисторов Заблица П6.7
Тип Аналог
КП150 IRF150
КП 240 IRF240
КП25О IRF25O
КП340 IRF340
КП35О 1RF35O
КП365А BF410C
КП382А BF960
КП440 IRF440
КП450 IRF450
КП501А ZVN2120
КП502 BSS124
КП5ОЗ BSS129
КП504 BSS88
КП5О5 BSS295
Тип Аналог
КП51О IRF510
КП520 IRF52O
КП53О IRF53O
КП 540 IRF54C-
КП61О IRF610
КП62О IRF620
КП630 IRF63G
КП640 IPF640
КП707Б1 BUZ90
КП710 IRF710
КП717Б IRF350
КП718А BUZ45
КП718Е1 IRF453
КП720 IRF720
Тип Аналог Тип Аналог
КП722А BUZ36 КП730А IRGPH50F
КР723А IRFZ44 КП731А IRF710
КП723Б IRFZ45 КП731Б IRF711
КП723В IRFZ4C КП731В IRF712
КП725Г IRLZ44 КП737А IRF630
КП724А MTP6N60 КП737Б IRF634
КЛ724Б IRP842 КП737В IRF635
КП725А TPF450 КП739А IRFZ14
КП726А BUZ90A КП739Б IRFZ10
КП727А BUZ71 КП739В IRFZ15
КП727Б IRPZ34 КП740 IRF740
КП727В IRLZ34 КП740А IRFZ24
КП728А BUZ80A КП740Б IRFZ20
КП730 1RF730 КП740В IRFZ25
494
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устр >йств
Тип Аналог
КП741А IRFZ48
КП741Б IRFZ46
КП742А STH75N06
КП742Б STH75NQ5
КП/43А IRF510
К.П743Б IRF511
КП743В IRF512
КП744А IRF52O
КП744Б IRF521
КП744В IRF522
КП744Г IRL52O
Тип Аналог
КП745А IRF53O
КП745Б IRF531
КП745В IRF532
КП745Г IRL530
КП74оА 1RF540
КП746Б IRF541
КП74оВ IRF542
КП74ьГ IRL54G
КП747А IRFP150
КП748А IRF610
КП748Б IRF611
Тип Аналог
КГР483 IRP612
КП749А IRF620
КП749Б IRF621
КП749В IRF622
КП75СА IRF640
КП75СБ IRF641
КП750В IRF642
КП750Г IRL640
КП751А IRF720
КП751Б IRF721
КП751В IRF722
Таблица П6.7 (окончание)
Тип Аналог
КП752А IRF730
КП752Б IRF731
КП757В IRF732
КП753А IRF83O
КП753Б IRF831
КП753В IRF832
КП771А STP40N10
КП820 IRF82O
КП83О IRF850
КП840 IRF840
Микросхемы
ТТЛ
Заводы изготовители вынуждены изготавливать ТТЛ микросхемы
функционально идентичные соответствующим мировым аналогам, а
поэтому все параметры микросхемы, даже не гарантируемые отече-
ственным изготовителем, автоматически оказываются практически
идентичными параметрам других изготовителей.
Исходя из этого, можно пользоваться справочниками западных
изготовителей для тех отечественных микросхем, которые имеют соот-
ветствующие аналоги. Строго говоря, справочник по зарубежным микро-
схемам ТТЛ оказывается адаптированным под соответствующие отече-
ственные аналоги.
Соответствие микросхем ТТЛ по принципу «Зарубежная серия
ИМС — Отечественная серия ИМС » имеют такой вид:
SN54 133; SN54F - 1531; SN74LS - 555,
SN54H - 130; SN54HC - 1564; SN74ALS -КР1533;
SN54S - 530; SN54AC - 1554; SN74AS - КР1530;
SN54LS - 533; SN74 155; SN74F - КР1531;
SN54ALS - 1533; SN74H - 131; SN74HC - КР1564;
SN54AS - 1530; SN74S - 531; SN74AC - КР1554.
Так, мно!ие отечественные ТТЛ-серии являются аналогами 74-ой
серии импортных микросхем.
ПОЛНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ МИКРОСХЕМЫ состоит из первых двух
букв, соответствующих производителю.например:
SN — Texas Instruments; МС — Motorola; ММ — Fairchild.
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
495
Далее следуют две цифры, определяющие тип логики и область
применил микросхемы:
74 — ТТЛ, ТТПШ, коммерческое применение;
54 — ТТЛ, ТТЛШ, военное применение.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Отличие, в этом случае, состоит & температурном диапа-
зоне, допустимом отклонении напряжения питания и кон-
структивном исполнении.
После числа 74 может следовать аббревиатура LS, ALS или просто
одна буква S, что является обозначением варианта схемотехнологиче-
ской реализации:
S — Schottky;
LS — Low-power Schottky;
ALS — Advanced Low-power Schottky.
ПРИМЕЧАНИЕ.
В ИМС, которые являются аналогами серий 155, указан-
ная буквенная позиция отсутствует.
Последний элемент — это буквенный код, определяющий тип кор-
пуса
N — пластмассовый DIP; J —- керамический DIP и пр.
В табл. П6.8 показано соответствие по функциональному назначению
отечественных микросхем микросхемами 74 серии.
Соответствие по функциональному назначению
отечественных микросхем микросхемам 7А серии Таблица П6.8
74 серия ГОСТ
0 ЛАЗ
1 ЛА8
2 ЛЕ1
3 ЛА9
4 ЛН1
5 ЛН2
6 ЛНЗ
7 ЛП9
8 ЛИ1
9 ЛИ2
74 серия ГОСТ
10 ЛА4
11 ЛИЗ
12 ЛАЮ
13 ТЛ1
14 ТЛ2
15 ЛИ4
16 ЛН5
17 ЛП4
20 ЛА1
21 ЛИ6
74 серия ГОС
22 ЛА7
23 ЛЕ2
25 ЛЕЗ
26 ЛА11
27 ЛЕ4
28 ЛЕ5
30 ЛА2
32 ЛЛ1
33 ЛЕ11
34 ЛИ9
74 серия ГОСТ
37 ЛА12
38 ЛА13
40 ЛА6
42 ИД6
45 ИД24
49 ПП4
50 ЛР1
51 ЛР11
53 ЛРЗ
54 ЛР13
74 серия ГОСТ
55 ЛР4
60 ЛД1
64 Л₽9
65 ЛР10
72 ТВ1
74 ТМ2
75 ТМ7
76 ТКЗ
77 ТМ5
78 ТВ14
496
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
74 серия ГОСТ
80 ИМ1
81 РУ1
82 ИМ2
S3 ИМЗ
84 РУЗ
85 СП1
8о ЛП5
89 РУ 2
90 ИЕ2
91 ИР2
92 ИЕ4
93 ИЕ5
95 ИР1
97 ИЕ8
98 ИР5
100 ТК7
107 ТВ6
109 ТВ15
112 ТВ9
113 ТВ10
114 ГВ11
121 АГ1
123 АГЗ
124 ГГ1
125 ЛП8
126 ЛП14
128 ЛЕ6
129 ИД 14
132 ТЛЗ
134 ЛА19
136 ЛП12
138 ИД7
140 ЛА16
141 ИД1
145 ИД1С
14* ивз
148 ИВ1
150 КП1
74 серия ГОП
151 КП7
152 КП5
153 КП2
154 идз
155 11Д4
156 ИД5
157 КП16
158 КЛ18
159 ИД19
160 ИЕ9
161 ИЕ10
162 ИЕ11
163 ИЕ18
164 ИР8
165 ИР9
166 ИР1О
168 ИЕ16
169 ИЕ17
170 ИР32
172 РПЗ
173 ИР15
174 ТМ9
175 ТМ8
180 ИП2
181 ипз
182 ИП4
183 ИМ5
184 ПР6
185 ПР7
187 РЕ2
189 РУ8
190 ИЕ12
191 ИЕ13
192 ИЕ6
195 ИЕ7
194 ИР11
195 ИР12
196 ИЕ14
74 серия ГОСТ 74 серия ГОП
197 ИЕ15 353 КП17
198 ИР13 365 ЛП10
214 - 366 ЛН6
216 аП2 367 ЛП11
221 АГ4 368 ЛН8
224 РУ12 373 ИР22
225 РУ10 374 ИР23
237 ИР35 377 ИР27
238 ИД19 379 ТМЮ
240 АПЗ 381 ИК2
241 АЛ4 *84 ИП9
242 ИП6 385 ИМ 7
243 ИП7 390 ИЕ20
244 АП5 393 ИЕ19
245 АП6 395 ИР25
247 ИД18 396 ИР43
251 КП15 399 КП20
253 КП12 450 ЛП7
257 КПП 451 ЛИ5
258 КП14 452 ЛА18
259 ИР 50 453 ЛЛ2
260 ЛЕ7 465 АП14
261 ИП8 466 АП15
28С ИП5 482 ВГ1
281 ИК4 533 ИР40
283 И Мб 534 ИР41
289 РУ9 537 ИД22
292 ПЦ1 540 АП 12
295 ИР16 541 АП13
297 ТР2 573 ИРЗЗ
298 КП13 574 ИР37
299 ИР24 593 ИЕ21
301 РУ 6 620 АП25
322 ИР28 623 АП26
323 ИР29 624 ГГ6
348 ИВ2 626 ГГ2
350 ИР42 630 ЕЖ1
352 КП 19 640 АП9
Таблица П6.К (окончание)
74 серия гоп
641 АП7
643 АП16
645 АП8
64б ВА1
648 ВА2
651 АП17
652 АП24
670 ИР2б
804 ЛА20
805 ЛЕ8
808 ЛИ7
832 ЛЛЗ
873 ИР34
874 ИР38
881 ИП14
882 ИП16
1000 ЛА21
1002 ЛЕЮ
1003 ЛА23
1004 ЛН8
1005 ЛН10
1008 ЛИ8
1010 ЛА24
1011 ЛИЮ
1020 ЛА22
1032 ЛЛ4
1034 ЛИ 16
1035 ЛП17
4002 ЛЕ9
4006 ИР47
4015 ИР46
4035 ИР51
4511 ИД23
4520 ИЕ23
- ИР50
Практикум 6. Пэдбираем аналоги электронных компонентов
497
В табл. Пд.9, табл. П6.10 приведены взаимозамены микросхем КМОП.
Аналоги микросхем серий 561,1561 и серии 40хх Таблица П6.9
ИМС 561, 1561 Аналог 40хх
АГ1 4098
ГГ1 4046
ИД1 4028
ИД4 4055
ИД6 4056
ИД6 4555
ИД7 4556
НЕЮ 4520
ИЕН 4516
HF14 4029
ИЕ15 4059
ИЕ16 4020
ИЕ19 4018
ИЕ20 4040
ИМС 561, 1561 Аналог 40 хх
НЕ 21 40161
ИЕ8 4017
ИЕ9 4022
ИМ1 400S
ИП2 4585
ИПЗ 4581
ИП4 4582
ИП5 4554
ИП6 40101
ИР1С 4006
Ир12 4580
ИР14 40/6
ИР15 40194
ИР2 4015
ИМС 561 1561 Аналог 40хх
ИР4 4031
ИР6 4034
ИР 9 4035
КП1 4052
КП2 4051
КПЗ 4512
КП4 4519
КП5 4053
КТ1 4016
КТЗ 4066
ЛАЮ 40107
ЛА7 4011
ЛА8 4012
ЛА9 4023
ИМС 561, 1561 Аналог 40хх
ЛЕЮ 4025
ЛЕ5 4001
ЛЕ6 4002
ЛИ2 4081
ЛН1 4502
ЛН2 4049
ЛП1 4007
ЛП14 4070
ЛП2 4030
ЛП4 4000
ЛС2 4019
ПР1 4094
ПУ2 4009
ПУЗ 4010
ИМС 561, 1561 Аналог 40хх
ПУ4 4050
ПУ6 40109
ПУ7 4069
РУ2 4061
СА1 4531
ТВ1 4027
ТЛ1 4093
ТЛ2 40106
ТМ1 4003
ТМ2 4013
ТМЗ 4042
ТР2 4043
УМ1 4054
Аналоги микросхем серии 40хх и серий 561,1561
Таблица П6.10
ИМС 40хх Аналог 561, 1561
4000 ЛП4
4001 ЛЕ5
4002 ЛЕ6
4003 ТМ1
4006 ИР10
4007 ЛП1
4003 ИМ1
4009 ПУ2
4010 ПУЗ
4011 ЛА7
4012 ЛА8
4013 ТМ2
4014 нет
4015 ИР2
4016 КТ1
4017 ИЕ8
4018 ИЕ19
4019 ЛС2
ИМС 40хх Аналог 561, 1561
4020 ИЕ16
4021 нет
4022 ИЕ9
4023 ЛА9
4024 нет
4025 ЛЕЮ
4026 нет
4027 ТВ1
4028 ИД1
4029 ИЕ14
4030 ЛП2
4031 ИР4
4034 ИР6
4035 ИР9
4053 нет
4040 ИЕ20
4042 ТМЗ
4043 ТР2
ИМС 4Схх Аналог 551, 1561
4С44 нет
4046 ГГ1
4049 ЛН2
405С ПУ4
4051 КП2
4052 КП1
4053 КП5
4054 УМ1
4055 ИД4
4С56 ИД6
4059 ИЕ15
4061 РУ2
4066 Кт3
4069 ПУ7
4070 ЛП14
4071 нет
4072 нет
4073 нет
ИМС 40хх Аналог 561, 1561
4075 нет
4076 ИР14
4077 нет
4078 нет
4081 ЛИ2
4082 нет
4085 нет
4С86 нет
408° нет
4093 ТЛ1
40°4 ПР1
4096 нет
4097 нет
4098 АГ1
4099 нет
4502 ЛН1
4512 КПЗ
4516 ИЕ11
ИМС 40хх Аналог 561, 1561
4519 КП4
4520 ИЕЮ
4531 СА1
4541 нет
4554 ИП5
4555 ИД6
4556 ИД7
4580 ИР12
4581 ИПЗ
4582 И114
4584 нет
4585 ИП2
40101 ИП6
40106 ТЛ2
40107 ЛАЮ
40109 ПУ6
40161 ИЕ21
40194 ИР15
498
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Операционные
усилители
Отечественные операционные усилители и их зарубежные ана-
логи представлены в табл. П6.13 и П6.14.
Отечественные операционные усилители и их зарубежные аналоги Таблица П6.13
Операционный усилитель Аналог микросхемы и фирма изготовитель
Fairchild Motorola National Texas ms
К14О1УД2 - - LM324 -
К14О1УД1 - - LM2900 -
К14О7УД2 Л1А747С - LM425G -
К1408УД1 - - LM343 -
К140УД10 - - LM118 SN52118
К140УД11 - - । мза 8 -
К140УД12 •Т1А776С MC1776G - -
К140УД14 ГПА1О8Н - LM1O8H SN521O8
К140УД14П8 - - LM308 -
К140УД16 - - LM741CH -
К14ОУД1А.Б ,пА702 - - -
К140УД20 mA747CN - - -
К14ЭУД6 - МС1456С - SN7277O
К140УД7 ,пА/41Н MC1741G 1.М741Н SN72741L
К140УД8 гпа740Н MC1556G - -
К153УД1А.Б ГПА7О9СН MC1709G LM17O91 SN7271OI
К153УД2 Г1А101Н MLM101G LM131H SN521O1L
К153УД4 - - LM735 -
К153УД5О1 тА725Н
К153УД5А.Б ПА725С - - -
К153УД4 - - LM301A
К153УДЗ тА709Н MC170SC - SN72709L
К153УЛ6О1 LM2ClAh
К157УД2 - - LM301
К170АП1 - МС7511О - SN75110N
К170УП1 - МС75107 SN751O7N
К51&УП1 тА726 - - -
К533УДЗ тА709 - - -
К538УН1 - - LM318 SN72318
К544УД1 П1А74С MCL74CP LM740 SN72740N
К548УН1 - - LM381 -
К553УД1 гпА709 МС1709Р LM709 SN72709N
К553УД1А - - MxOlAIV -
К553УД2 - - LM3O1AP
КМ551УД2АЕ тА739С - - -
КР140УД1А.В ГПА702С
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
499
Таблица П6 13 (окончание)
Операционный усилитель Аналог микросхемы и фирма изготовитель
Fairchild Motorola Nat’cnal Texas ins
КР140УД20 ГГА747С
КР140УД603 MC1456G
КР140УД9 mA709 - - -
КР551УД1А.Б mA725B - - -
Отечественные операционные усилители и их зарубежные аналоги
Таблица Пб. 14
Операционный усилитель Аналоги микросхемы и фирма производитель
Разных фирм RCA Analog Devices Hitachi
К1409УД1 — Са3140 — -
К140УЦ17А.Б ОР07Е — —
К14ОУД18 LF355 — — —
К14ОУД22 LF35&H
К140УД23 LF157 - - —
К140УД24 ICL765O — - —
К154УД1А.Б - — — НА?700
К154УД2 — — - НА2ВЗО
К154УД4 - — — НА2520
К154УДЗА.Б — - AD509 -
К544УД2А,Ь — СА3130Е — -
К574УД1А-В — — AD513 -
К574УД2А-В TL083 — — -
КР544УД2.Б LF357 — - —
КР551УД2а,Б Т3л931 — - -
КФ140УД7 SFC2741 - - -
Микросхемы АЦП
иЦАП
Отечественные аналоги микросхем АЦП и ЦАП приведены в
табл. П6.15.
Отечественные микросхем АЦП и ЦАП и их зарубежные аналоги
Таблица П6.15
Тип Аналог
1100ГК2 НА2420
1107ПВ1 7DC1O14J
11О7ПВ2 TDC1007J
1108ПА1А HI562-B
1108ПА1Б нет
1108ПАЗ МС1506
Тип Аналог
1108ПВ1А-В TDC1013
11С8ПП1 VFC-32SM
1108ПП2 ICL8068
1113ПВ1 AD571
1132ПВ1 нет
1148ПА1 нет
Тип Аналог
427ПА1 DAC9377-16
427ПА2 DAC370-18
427ПАЗ DAC370-18
427ПА4 DAC370-18
572ПА1А-В AD7520
572ПА2А 7541
500
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица П615 (окончание)
Тип Аналог
572ПА2Б 7541
572ПВ1А AD7570
572ПБ1Б AD7570
572ПВ2 ICL7107
572ПВ6 ICL7135
594ПА1 AD562
K11U7I1B2 FDC1007
К11О7ПВ5А SDA5010
КЦ07ПВЗБ SDA6020
К1107ПВ38 SDApO2U
К1107ПВ4А.С TDC1O25J
К11О7ПВ6 TDC1019J
К1108ПА1А HI562
К1108ПА1Б HI562
К11О8ПВ2 АМ6112С
K1113I1B1 AD571KD
К1118ПА1 МС1О318
К417ПА1 DAC85C
Тип Аналог
К417ПА2 DAC85C-CB1
К572ПА2А-В 7541
К572ПВ4А, Б AD7581
К594ПА1 AD562
КМ1118ПА1 I/C19318
КМ1118ПА4 СХ2ЭО51
КР1100СК2 НА242Э
КРИСОСКЗ LF-398
КР1107ПВ5 SDA52C1
КР1108ПП1А VFG32KP
КР1108ПП1Е VFG32KP
КР1118ПА2 TDC1016J-10
КР1118ПАЗ SP97o8
КР1118ПАЗС1 SP9’68
КР1118ПА4 СХ2ОЭ51
КР1118ПА5 HI 5612
КР1446ПВ1 нет
КР572ПА1А-Г АО752О
Тип Аналог
КР572ПАе AD7533
КР572ПА7 AD7541A
КР572ПВ1А-В AD7570
КР572ПВ2А-В ICL7107
КР572ПВ5А ICL7106
КР572ПП2 ICL7104
КС11О7ПВ5А-Е SDA52OO
КС1118ПА6 нет
КФ1109СКЗА.Б LF-398
КФ1446ПВ1 нет
М1107ПВ7 TDC1019J
М1118ПА1 МС1&318
МШ8ПА2 TDC1016J
М1118ПАЗА.Б SP97&8
М1143ПП1 нет
Н1108ПА1А HI562
Н1198ЧА2 AD558
Н572ПВЗА, Б AD7574
Микросхемы
перемножителей
Микросхемы перемножителей и их зарубежные аналоги показаны
в табл. П6.16.
Микросхемы перемножителей и их зарубежные аналоги
Таблица П6.1Ь
Тип Аналог
1141ПС2 нет
140МА1 нет
525ПСЗ AD534T
Тип Аналог
К526ПС1 MCI 596
КМ525ПС1 МС1595
КМ525ПС2А AD539
Тип Аналог
КМ525ПС2Б AD531
КР525ПСЗ АР534
Н525ПС4 MC1596S
Практикум о. Подбираем аналоги электронных компонентов
501
Микросхемы
коммутаторов и ключей
Микросхемы коммутаторов и ключей и их зарубежные аналоги
представлены в табл. П6.17.
Микросхема! коммутаторов и ключей и их зарубежные аналоги
Таблица П6.17
Тип Аналог
1104КН1 нет
1109КН5 ML441
1109КН6 МВ491
1109КТ5 нет
1109КТ7 нет
1109КТ8 нет
1109КТ9 нет
1127КНЗ нет
1127КН4 нет
1127КН6 нет
149КТ1АВ нет
190КТ1 МЕМ 2009
190КТ2 ML160
432КТ2 нет
434КП1 нет
434КП2А-Д MDC635A
522КН1 нет
522КН2 нет
5-43КН1 AV6-4016
543КН2 DG506
543KH3 9G201
590КН10 DG303
590КН11 MVD807M
590КН13 HI401
59QKH14 CD22100
590КН15 AD7591D1
590КН17 HI1524
590КН19 нет
590КН2 HI1800
590КНЗ HI509A
590КН4 HI5043
590КН5 HI201
590КН6 HI508A
590КН7 HI5046
590КН8А SD5000
590КН8Б SD52OC
Тип Аналог
590КН9 HIS348A
590КТ1 AD7519
591КН4 CD221C2
К1109КН12А DI51G-S0
КР1109КН15 нет
И590КН10 DG3C8
КП09КН1А.Б MS491
К11Э9КН2 D1510
К1109КН4А-Г 01512
К1109КТ10 ULN2074
К1109КТ1А/Б DI210
К1109КТ2 ULN/001A
К1109КТ21 ULN20C7A
К1109КТ22 ULN20G3A
К1109КГ23 ULNZ004A
К1109КТ24 ULN2005A
К1109КТ4А.5 UDN2841B
К1109КТ61 UlN2801A
К11О9КТ62-5 ULN2892A-5
К19ОКТ2Л ML160
К547КП1А-Г нет
К590КН12 AD7591D1
К591КН1 МЕМ5116
К591КН2 HI507
К591КНЗ HI506
КА59ОКН1 3708
КА590КН2 Н118Э0
КА590КН4 HI5O43
КА590КН5 HI201
КБ1О77КП1-2 нет
КИ590КН14 CD22100
КМ1010КТ1 SN754S4
КН59О><Н22 нет
КР1010КТ1 SN75494N
КР1014КТ1А.Б VN2410M
КР1314КТ2 LS5120
Тиг. Аналог
КР1125КП2 нет
КР1125КПЗ нет
КР1128КН1 L292
КР1128КТ1 L298
КР1128КТ2 L298
КР1128КТЗ L293B
КР1128КТ4 L293D
КР1167КП1АБ нет
КР1834КН1 CD221OO
КР1834КН2 HI5O7
KP1834KH3 HI509A
КР1834КН4 LD221O2
KP1834KHS HI201
КР1834КН6 HI508A
КР1854КН7 Н15(148А
КР190К11 MEM20Q4
КР590КН1 3708
КР590КН1Э DG308
КР590КН15 HI401
КР590КН2 HI 1800
КР590КНЗ HI509A
КР5О0КН4 HI5043
КР590КН5 HI201
КР590КН6 HI5O8A
КР590КН7 HI5047
КР590КН8А SD5000
КР59СКН8Б SD5200
КР590КН9 HI5048A
КР590КТ1 AD7519
КС1010КТ1 SN75494
Н1104КН2 нет
Н115СКН1 L2I-032
Н149КТ1Б-В нет
502
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Микросхемы фильтров
и линий задержки
Микросхемы фильтров и линий задержки и их зарубежные ана-
логи представлены в табл. П6.18.
Микросхемы фильтров и пиний задержки
Таблица П618
Тип Аналог
1111ФН1 RS607
528ЕР1 нет
528БР2 SAD1024
528ФВ1 нет
528ХК1 CR-4
593БР1 нет
Тип Аналог
КР1016БИ NNJ011
КР1127ФП1 MF-10
КРЦ46ФЛ1 МК5912
КР114БФГ2 2912
КР1172ФГ1А LMF10G
НЦ11ФН2 нет
Тип Аналог
Н1111ФП1 CCDC2TIC
Н114оФН1 нет
Н1146ФН2 нет
НИ^бХК! нет
Микросхемы
для вторичных источников электропитания
Микросхемы для вторичных источников электропитания и их
зарубежные аналоги представлены в табл. 116.19.
Микросхемы для вторичных источников электропитания и их зарубежные аналоги Табпици П6.19
Тип Аналог
1009FH21A нет
1009ЕН21Б нет
1OO9EH21B нет
1009ЕН22А нет
1009ЕН22Б нет
1009EH22R нет
1009ЕН22Г нет
1С09ЕН23А нет
1009ЕН23Б нет
1ОО9ЕН23Б нет
1Э09ЕН24А нет
1009ЕН24Б нет
1009ЕН24В нет
1009ЕН24Г нет
1009ЕН2Г AD584LH
1114ЕУЗ TL494
1145ЕН1 нет
1145ЕН4 нет
Ц45ЕП1 нет
Тип Аналог
1145ЕП2 нет
1151ЕН1А-Б lM199
1155ЕУ1 laS630C
1156ЕУ1 mA78S4C
142ЕН10 нет
142ЕН11 LM137K
142ЕН12 LM117HVH
142ЕН13 нет
142ЕН16 нет
142ЕН1А.Б нет
142ЕН2А.Б нет
142ЕНЗ нет
142ЕН4 нет
142ЕН5А.Б МА7805
142ЕН5В.Г MA7S05
142ЕН6А.Б SG1501
142ЕН8А SG78O8K
142ЕН8Б SG7812K
142ЕН83 SG7815K
Тип Аналог
142ЕН9А SG7818K
142ЕН°Б SG7824K
142ЕН9В LAS1528
142ЕП1 LM100
432ЕПЗ нет
432ЕП4 нет
432ЕП5 нет
542НД1 нет
542 НД2 нет
542НДЗ нет
542НД4 нет
542НД5 нет
К1055ЕП2 нет
К1055ЕП4 нет
К1155ЕУ2 L296
К1156ЕН1 LM2925
К115&ЕН5 LM2931T
КР1О35ЕУ1О UC3842
КР1156ЕУ2 UC3825
Практикуй 6. Пзабираем аналоги электронных компонентов
503
Таблице П6 19 (окончание)
Тип Аналог
КР1156ЕУЗ UC3823
КР1158ЕН (3-15) LM293O
К1009ЕН1А-В ТАА-550
К1009ЕН2А AD584JH
К1009ЕН2Б АЭ584КН
К1009ЕН2В AQ584LH
К1ОЗЗЕУ1 ТОА4600
К1156ЕУ5 МС34О63
КМ1114ЕУ1А МС1526
КМ1114ЕУ1Б МС3420
КР1ОЗЗЕУ2 TDA4605
КР1ОЗЗЕУ4 ML4812
КР1114ЕУ4 TL494
КР1114ЕУ6 TDA4605
КР1114СП1 нет
КР1151ЕН1А-Б LM196
КР1156ЕУ1 mA78S40
КР1157ЕН12А-Г LM78L12AC
КР1157ЕН15А-Г LM78L15AC
КР1157ЕН18А Г LM78L15AC
КР1157ЕН24А-Г LM78L24AC
КР1157ЕН5А-Г LM78LO5AC
КР1157ЕН9А-Г LM78L09AC
Тип Аналог
КР1162ЕН12 А9712
КР1162ЕН15 л9715
КР1162ЕН18 А9713
КР1162ЕН24 А9724
КР1162ЕН5 А9705
KF1152EH6 А9706
KF1162EH8 А97Э8
KFllb2EH9 А97Э9
КР1168ЕН12 LM79L12
КР1168ЕН15 LM79L15
КР1168ЕН18 LM79L18
КР1168ЕН5 LM79L05
КР1168ЕН9 LP79L09
КР1168ЕП1 ICL766O
КР1170ЕН12 LM2931212
КР1170ЕН5 LM2931ZC5
КР1170ЕН9 uM2931Z09
КР1179ЕН12 MC7S12
КР1179ЕН5 МС79С5
КР118ОЕН12 МС7812
КР118ОЕН15 МС7815
КР1180ЕН18 МС7818
КР1180ЕН24 МС7824
Тип Аналог
KP1180FH5 МС78О5
КР1183ЕН6 МС7806
КР1180ЕН8 MC78U8
KP1180FH9 МС7809
КР1182ГГ2 нет
КР1182ГГЗ нет
КР1182ЕМ2 нет
КР1182|<П1 MN611A
КР1182КП2 нет
КР1182ПМ1 нет
KP1182LA1 нет
КР142ЕН12А.Б нет
КР142ЕН14 I1A723CN
КР142ЕН15 SG35O1
КР142ЕН18А.Б L1337A
КР142ЕН1А-Г МА723
КР142ЕН2АТ нет
КР142ЕН5А.Б МА7805КМ
К°142ЕН5В,Г МА7805КМ
КР142ЕН8 SG7815K
КР142ЕП1А. Б LC200
КФ1158ЕН (3-15) LM2931A
ЭКР1087ЕУ1 TDA4bO5
Микросхемы
для формирователей видеосигналов
Микросхемы для формирователей видеосигналов и их зарубеж-
ные аналоги представлены в табл. П6.20.
Микросхемы для формирователей видеосигналов и их зарубежные аналоги Таблица П6 20
Тип Аналог
1119ПУ2А-В нет
1119ПУЗА-Б нет
1119ПУ4А Б нет
1123ПП1 нет
1124АП1 нет 1
1124АП2 нет
1124ПУ1 нет
1124ПУ2 нет
1124ПУЗ нет
Тип Аналог
1138АП1А-В нет
1138АП2 нет
1200ЦЛ1 МРС792
1200ДЛ2 F1204
1200ЦЛЗ CCD131
1200ЦЛ4А нет
12ООЦЛ5 CD133
1200ЦЛ6 CD143
1200ЦЛ7 PD792
Тип Аналог
1200ЦМ11 нет
12ООЦМ2А SILD51232
12ООЦМ2Е SILD51232
1700JM7 SID51232
12С0ЦМ8 CCD211
И1146ФЧ1 нет
К1119ПУ1А нет
К1119ПУ1Б нет
К12ООЦЛЗ CCD131
504
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица П6.20 (окончание)
Тип Аналог
К1200ЦМ1 CCD211
КМ1144АП1 нет
КМ1144АП2 нет
Тип Аналог
КМ1144УЛ1 нет
КР1146ФП1 МК5912
КР1146ФП2 2912
Тип Аналог
КФ1124АП4 нет
Н1146ХК1 нет
С1146ХК2 нет
Микропроцессоры
Зарубежные аналоги отечественных микросхем микропроцессо-
ров представлены в табл. П6.21.
Отечественные микропроцессоры и их зарубежные аналоги
Таблица П6.21
Тип Аналог
1604РУ1 MWS55O1O
1604РУ2 нет
18О2ВВ1 нет
18О2ВВ2 нет
18О2ВВЗ нет
18О2ВР1 АМ2551О
1802ВР2 SN74S508
1802ВРЗ MPY8HJM
1802ВР4 MPY12HJM
18О2ВР5 MPY16NJ
18О2ВР7 MPY008H-2
18О2ВС1 нет
18О2ИМ1 нет
1802ИП1 нет
1802ИР1 АМ29705
18О2КП1 нет
1804ВА1 АМ2905
1804ВА2 АМ2908
1804ВАЗ АМ2916
1804ВЖ1 АМ2960
1804ВН1 АМ2914
1804ВР1 АМ2902
1804ВР2 АМ2904
1804ВРЗ АМ2913
1804ВС1 АМ2901
1804ВС2 АМ2903
1804ВУ1 АМ2909
1804ВУ2 АМ2911
1804ВУЗ АМ29811А
1804ВУ4 АМ2910
18О4ВУ5 АМ2930
1804ВУ6 АМ2940
Тип Аналог
1804ГГ1 АМ2925
1804ИР1 АМ2918
1804ИР2 АМ2920
1804ИРЗ АМ2950
1806ВМ2 ОСТ11-4А
1806ВП1-002 нет
1806ВП1-003 нет
1806ВП1-009 нет
1806ВП1-010 нет
1806ВП1-035 нет
1806ВП1-036 нет
1806ВП1-111 нет
1806ВП1-112 нет
1806ВП1-113 нет
18О6ВП1-12О нет
1806ХМ1 нет
1815ВСЗ нет
18158СЗ нет
1815ВФ1 нет
1815ВФ2 нет
1815ВФЗ нет
1815ИА1 нет
1815ИМ1 нет
1815ИР1 нет
1815ПР1 нет
1817ВА41 583
1817ВГ11 583
1817ВГ21А-Б 583
1817ВС11А-Б 583
1817ВФ11 583
1817ИК11А-Б 583
1817КП11А-Б 583
Тип Аналог
1819ИК1 нет
1819ИК2 нет
1819ИК5 нет
1819РП1 нет
1821ВА86 82С86
1821ВА87 82С87
1821ВВ19 82С19
1821ВВ51А 82С51А
1822ВВ1 1802
1822ВВ2 1802
1822ВР1 1802
1822ВР2 1802
1822ВРЗ 1802
1822ВС1 1802
1822ИМ1 1802
1822ИП1 1802
1822ИР1 1802
1822КП1 1802
1824ВР21 588
1824ВС21 588
1824ВУ21 588
1825ВВ1 1805
1825ВВ1А 1805
1825ВСЗ 1805
1826ВГ1А нет
1826ВМ1А нет
1827ВЕ1 TMS9940
1832ИР1А-Б нет
1832ИР2 нет
1834ВГ88 нет
1834ГФ84А нет
1838РЕ1 АМ29526
Практикум о. Подбираем аналоги электронных компонентов
505
Таблица П6.21 (продолжение)
Тип Аналог Тип Аналэ! Тип Аналог
1838РЕ2 АМ29527 538ВГ6 нет К1801БП1-065 нет
1838PE3 АМ29528 5S8BX1 нет К1801ВП1-095 нет
1858РЕ4 АМ29529 588ВИ1 нет К1801ВП1-096 нет
1842ВГ1 588 588Вг11 нет К1801БП1-097 нет
1842ВГ2 588 588ВР2 CDP1855 К1801РЕ1А, Б нет
1867ВМ1 TMS32OC1O 588ВС2 нет К1801РР1 нет
186'ВМ2 TMS320C25 588ВТ1 нет К1806ВП1-092 нет
1867ВМ5 нет 588ВТ2 нет К1806ВП1-093 нет
580БА86 М8286 588ВУ2 нет К1806ВП1 103 нет
58ОВА87 М8287 588ИР1 нет К1806ЕП1 157 нет
580ВВ51 М8251 588ИР2 нет К1809ВВ1 нет
58ОВВ55 8255 51604РТ1-4 нет К1809ВВ1 нет
580ВВ74 8279 Б1604РУ1А-4 MWS55O1O К1809ВВ2 нет
58ОВГ18 М8218 Б1825ВА1-4 1805 К1809ВВ2 нет
58ОВИ53 М8253 Б1825ВА2-4 1805 К1809ВГ1 ml73DP
58ОВК28 М8228 61825ВАЗ-4 1805 К1809ВП ml73DP
580ВК38 М8238 Б1825ВЕ1 4 1805 К1809ВГ2 ml73DP
580ВМ80 8080 Б1825ВК1-4 1805 К1809ВГ2 mi73DP
580ВН59 М8259 Б1825ВР1-4 1805 К18О9ВГЗ TMS9918A
580BI57 М8257 Б1825ВР2-4 1805 К1809ВГ3 TMS9918A
58О1Ф24 М8224 Б1825ВРЗ-4 1805 К1809ВГ4 MPD7220
580ИР82 М828.2 Б1825ВС1-2 1805 К1809РЕ1 МКЗбОО
58ОИР83 МЯ283 Б1825ВС2-2 1805 К1809РУ1 нет
583ВА1 нет Ы825ВУ1-4 1805 К181ОВМ86 8086
583ВА2 нет Б1825ИР1-4 1805 К1827ВЕ1 TMS9940
583BA3 нет К180СВА4 МС10804 К18278Е2 TMS32O2O
583ВЛ4 нет К180СВА7 МС10807 К1838ВР1 АМ29516
583BA3A Г нет К180СВБ2 МС10802 К1838ВР2 АМ29517
583ВГ1 нет К1800ВЖ5 МС10905 К1838БРЗ АМ29510
583ВГ2 нет К180СВР1 МС10901 К1838ВС1 AM 29501
583ВМ1А-Е нет К180СБР8 MC1080S К1838ВТ1 АМ29540
583ВС1А-Д нет К1800ВС1 MCI 0800 К1838ИР1 АМ2952О
583ИК1А-Д нет К18ООВ’3 МС10803 -К1838ИР2 АМ29521
583КП1А-Д нет К1800ВУ1 МС10801 К1843ВР1 АМ29С323
583РА1 TMS4000 К1800РП16 нет К1843ВУ1 АМ29С331
583РЕ1 нет К1800РП6 МС1С806 К1850ВЕ651 МАВ8461
583PT1 нет К1801ВМ1А.Б нет К586ВВ1 нет
583ХД1 нет К1801ВП1 нет K5S6BE2 нет
586ВМ1 нет К1801ЕП1-013 нет К586ВМ1 нет
588ВА1 нет К1801ВП1-026 нет К586РЕ1 нет
588ВА2 нет К1801ВП1-03С нет К586РУ1 нет
588ВАЗ нет К18С1ВП1-031 нет К589АП16 8216
588ВГ1 нет К18О1ЕП1-ОЗЗ нет К589АП26 8226
588ВГ2 нет К1301ВП1-034 нет К589Р.КС1 3001
588ВГЗ HD-15531-2 К18О1ВП1-О35 нет КЗ 89ИК02 3002
588ВГ4 нет К1801ВП1-С38 нет К589ИКОЗ 3003
588ВГ5 нет К1801ВП1-054 нет К589ИК14 8214
506
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Таблица Пь.21 (продолжение)
Тип Аналог
К589ИР12 8212
К589РА04 3104
К589РУ01 3101А
К589ХЛ4 нет
KA1801RM4A-B нет
КА18О8ВВ1 CANON
KA18U8BB2 KONIKA
КА18О8БВЗ KONIKA
КА1808ВВ4 нет
КА1808ВМ1 n^MON
КА1808ВМ2 нет
КА1808ВУ1 CANON
КА1808ВУ2 CANON
КА1808ИР1 CANON
КА1808ХК1 OPTIMA
КА1808ХК2 OPTIMA
КА1823ЛП1 нет
КА1829ВМ1 COP420
КА18ЙАП1 IA5316
КА1835ВВ1 нет
КА1835ВГ1 нет
КА18358Г1О GDS1032QC
КА1835ВГ11 DC2O52P175A
КА1835ВГ12 T7778
КА1835ВГ13 Т6Ч61В
КА1835ВГ14 80С49А-6314
КА1835ВГ15 DC2O53P1O5A
КА1835ВГ17 ТС8565
КА1835ВГ2 нет
КА1835ВГЗ нет
КА1Я35ВГ4 нет
КА1835ВГ5 нет
КА1835ВГ6 нет
КА1835ВГ7 нет
КА1835ВГ9 DC2O53P1O5A
КА1835ВЕ39 8ОС39
КА1835ВЕ49 80С49
КА1835ИД1 нет
КА1840ВТ1 нет
КА1843ВБ1 82С432
КА1843ВВ1 нет
КА1843ВГ1 нет
КА1843ВГ2 82С434
КА1843ВГЗ 82С431
КА1843ВГ4 82С433
КА1843ВМ1 АМ29С325
КА1843ВМ2 МС68881
Тип Аналог Тип Аналог
КА1843ВС1 АМ29С332 КМ18С4ВЖ1 АМ296О
КА1843ИР1 АМ29С334 КМ18С4ВЖЗ АМ2962
КА1844ВГ2 нет КМ1804ВМ1 АМ29116
КА1844ВТ1 нет KM18G4BH1 АМ2914
КА184";ВС1 нет КМ1804ВР1 АМ2902
KAlS4n'BPl ST62BC004-B КМ1804ВР2 АМ2904
КА1847ВГ1 ST62BC001 КМ1804ВРЗ АМ2914
КА1847ВГ2 ST62C038 КМ1804ВС1 АМ2901
КА184-’8Т1 5Т62С005-Б КМ1804ВС2 АМ2903
КА1847ВТ2 ST628C002 КМ1804ВУ1 АМ2909
КА1847ВТ3 ST623C003-B КМ1804ВУ2 АМ2911
КБ1805ВА1-4 нет КМ1804ВУЗ АМ29811А
КБ1805ВА2-4 нет КМ1804ВУ4 нет
КЫ805ВЕ1-4 нет КМ18О4ВУ5 АМ293О
КБ1805ВК1-4 нет К.М1В04ВУ7 АМ2942
КБ1805ВР1-4 нет KM1R04IT1 АМ2925
КБ1805ВР2-4 нет КМ1804ИР1 АМ2918
КБ1805ВС1-4 нет КМ1804ИР2 АМ2921
КЫ8Э5ВУ1-4 нет КМ1804ИРЗ АМ2950
КБ1805ИР1-4 нет КМ1804ИР4 IDM297O5A
КБ1808НД1-4 CANON КМ18О7ВМ2 MICRO VAX1
КБ1808ЧД7-4 CANON КМ1809ВВЗ МС2681Р
КЕ1852ВГ1 TMS9914A КМ18О9ВГ5 2652
КИ1844ВГ1 нет КМ1809ВГ6 МС6845
КЛ1807ВМ2 MICRO VAX1 КМ18О9ВГ7 82062
КЛ1807ВМЗ УАХ (78032) КМ1809ВИ1 AMD9513DC
КЛ1807ВМЗ VAX (78032) КМ1810ВМ87 8087
КЛ1807БМ4 78132 КМ1810ВМ88 8088
КЛ1831ВВ1 нет КМ1810ВМВ9 8089
КЛ1831ВМ1 ш КМ1810ВТЗ 3203
КЛ1831ВТ1 нет КМ1811ВТ1 DEC304E
КЛ1831ВУ2 нет KM1813BF1A. Ь 2920-16
КЛ1839ВВ1 нет КМ1814ВЕ1 TMS1000
КЛ1839ВМ1 нет КМ181&ВЕ31 8031 АН
КЛ18398Т1 нет КМ1В16ВЕ35 8035
КЛ1848ВГ65 ЭС365 КМ1816ВЕ39 Р8039Н
КЛ1858ВЕ1 MN155OO КМ1816ВЕ48 8748
КЛ18оЗВЕЗ MN155OO КМ1816ЕЕ49 8049
КЛ1868БЕ4 .MN15500 КМ1816ВЕ51 8051АН
КМ1801ВМ2А, Б нет KM1818BF1 WD1100-01
КМ1801ВМЗ нет КМ1818ВЕ5 WD1100-05
КМ1801ВМ5 нет КМ1818ВВ51 МС2661РС
КМ1802БР4 MPY12HJM КМ1818Вг01 MPD7201
КМ1802ВР5 MPY16NJ КМ1818ВИЗ WD1100-03
КМ1804ВА1 AM290S КМ1818ВК12 WD1100-12
КМ18Э4ВА2 AM29G8 КМ1818ВМ01 N8X3001
КМ1804ВАЗ АМ2916 КМ1818ВФ4 WD1100-04
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
507
Таблица П6 21 (продолжение)
Тип Аналс г Тип Аналог Тип Аналог
КМ1823АГ1 нет КР1804ВТ1 АМ2964В КР1820ВЕ1 СОР402
КМ1823ВБ1 нет КР1804ВТ2 AM2S65 КР1820ВЕ2 СОР420
КМ1823ВГ1 ROMBIC КР1804ВТЗ АМ2966 КР182ОВЕЗ С0Р424
КМ1823ВГ2 нет КР1804ВУ1 AM2909 КР1820ВЕ4 С0Р4Э4С
КМ1823ВУ1 ROMBIC КР1804ВУ2 АМ2911 КР1820ВЕ6 С0Р444
КМ1823ИЕ1 нет КР18043У4 нет КР1820БП1 СОР498
КМ1823ИЕ2 нет КР1804ВУ4А АМ2910АРС КР1820ИД1 МСС24370
KM1823PEL нет КР18049У5 АМ2930 КР1823ВГЗ нет
КМ183ОВЕ751 87С51 КР18О4ВУ7 ДМ2942 КР1823ХЛ1 нет
КМ183ОВЕ753 87С53 КР1804ГГ1 АМ2925 КР1823ХЛ2 нет
КМ1831ВМ2 DC321 КР18С4ИР1 АМ2918 КР1828ВЖ1 Ат29818
КМ1850ВЕ35 8035 КР1804ИРЗ АМ2950 КР1828ВЖ2 нет
КН1811ВМ1 DEC302F КР1806ВЕ1 нет KP183UBE31 80С31
КН1811ВУ1 DEC3O3A КР18С7ВМ1 MICRO Т-11 КР183ОВЕ35 80С35
КН1811ВУ2 DEC3O3D КР1809ВГ4 MPD7220 KP183OBF39 80С39
КН1811ВУЗ DEC303D КР1810ВЬ89 3789 КР1830ВЕ44 нет
КН1831ВУ1 J11 КР1810ВГ72А 8272А КР1830ВЕ48 MPD80C48C
КН1852ИА1 нет КР1810ВГ88 ' 3288 KP183OBF51 80051
КН1832И111 нет КР1810ВИ54 8254 KP183OBF56 нет
КН585ИР12 8212 КР1810ВК56 8256АН KP1835BF1 SAA6000
КН588ВА1 нет КР181СВМ86Б 8080 2 КР1834ВА86А MPD71086
КН588ВГ1 нет КР181СВМ89 8089 кР1834ВА8’А MPD71087
КН588ВГ2 нет КР181СЗн59А М8259А КР183'4ВБ89 82089
КН588ВС2 нет KP181GBT3 Г82ЭЗ КР1834ВВ51 82С51
КН588ВУ2 нет КР181СВТ37А 8237а КР1834ВВ55А 82С55А
КН588ИР1 нет КР181ОВТ37Б 8237А-4 КР1834ВГ/2 нет
КР18ОЛВБ2 МС10802 КР1810ВТ37В 8237А-5 КР1834БГ88 82088
КР1800ВЖ5 МС10905 КР1810В757А 8257 КР1834ВИ54 82С54
КР1801ВМ2А Б нет КР1810ГФ84 8284 КР1334ВМ86 80086
КР1801ВП1-037 нет КР1814ВЕ2 TMS1O00NLL КР1834ГФ84А 82С84
КР1802ВВ1 N82S112 КР1814ВЕЗ TMS1099 КР1834ЦР82 MPD71082
КР1802ВВ2 нет КР1814ВЕ4 TMS1200NLL КР1834ИР83 MPD71083
КР18О2ВР1 АМ25510 КР1814ВЕ5 TMS1200NLL КР1835ВЕ31 8ОС31
КР1802ВР2 SN74S508 КР1814ВЕ7 TMS120C KP1835BE3P 80С39
КР1802ВРЗ MPY3HJM КР1816ВЕ31 8031АН КР1835ВЕ49 8СС49
КР1802ВР6 MPY008H-1 КР1816ВЕ35 8036 КР1835ВЕ51 80С51
КР1802ВР7 MDYC08H-l КР1816ВЕ39 М8О39 КР1В35ВМ86 30С86
КР18О2ВС1 нет КР1816ВЕ49 8049 КР:840ВЖ1 нет
КР1802ИМ1 нет КР1816ВЕ51 8051АН КР1840ВУ1 нет
КР1802ИР1 АМ29705 КР1818ВА19 DC319AP КР1847ВВ2 82С50А
КР1804ВА1 АМ2905 КР1818ВГ93 FDC1793 КР1847ВГ4 IMS6176
КР1804ВА2 АМ2908 КР1818ВЖ1 F9401C КР1847БГ6 80042
КР1804ВАЗ АМ2916 КР1818ВН19 АМ9519АРС КР184ТВИ54 80С54А
КР1804ВЧ1 АМ2914 КР1818РЦ2 нет КР1847ВМ286 80С286
КР1804ВР2 АМ2904 КР1818ПЦЗ СОМ8116 КР184’’ВН59А 80С59А
КР1804ВРЗ АМ2915 КР1818РЦ4 СОМ8046 КР1847ВТ37А 8ОС37А
КР1804ВС1 АМ2901 КР182ОВГ1 СОР472 КР1850ВЕ35 8035
508
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО отэзое до создания практических устройств
Тип Аналог
КР1850ВЕ39 8039
КР1850ВЕ40 8040
КР1850ВЕ48 8048
КР1850ВЕ50 8050
КР1853ВГ1 SAA1293
КР±85^ВГЗ WD2010
КР1858ВМ1 Z80
КР1858ВМЗ Z80
КР1863ВГ5 БАА1293АЗ
КР1863ВГ93 SAA1293A10E
КР1863ВЕ66 TVPO2066A23
КР1868ВЕ2 MN155OO
КР580ВА86 8286
КР580ВА87 8287
KP580BAQ3 8293
КР58ОВБ89 ,8289
КР58ОВВ51А 8251а
КР58ОВ855А 8255А
КР580ВВ79 8279
КР580ВВ79-Д 8279-5
КР580ВГ18 8218
КР580ВГ75 8275
КР580ВГ76 8276
КР580ВГ88 8288
КР53ОВГ92 18292
КР58ОВИ53 8253
КР58ОВИ53Д 8253-5
KP5SOBK28 8228
КР58ОВК38 8238
КР580ВК91А 3291А
КР580ВМ1 нет
КР58ОВМ8ОА 8080А
КР58ОВН59 8259
КР580ВР43 3245
КР530ВР43 8243
КР580ВТ42 3242
КР530ВТ57 8257
КР58ОГФ1 нет
КР580ГФ24 8224
КР580ИК51 8251
КР580ИР82 8282
КР580ИР83 8283
КР581ВА1А.Б TR1602A
КР581ВЕ1 нет
КР581ИК1 (А) СР1611
КР581ИК2 (А) СР1621
КР581РУ1 (А) СР1631-О7
Тип Аналог
KP581PV2 (А) СР1631-10
КР581РУЗ (А) СР1631-15
КР588ВА1 нет
КР588ВА4 нет
КР588ВГ1 нет
КР588ВГ2 нет
КР588ВР1А нет
КР588ВР2 СОР1855
КР538ВС2 нет
КР5888Т1 нет
КР588ВУ2 нет
КР588ИР1 нет
КР588РЕ1 нет
КС1804ВА1 АМ2905
КС18048АЗ АИ2916
КС1804ВА4 АМ29853
КС18043А4 АМ29853
КС1804БЖ2 АМ2961
КС1804БЖЗ АМ2962
КС1804БР1 АМ2902
KC1804BV1 АМ2909
КС1804ВУЗ АМ29811А
КС1804ГГ1 АР2925
КС1804ИР1 АМ2918
КС1816ВЕ751А.Б 8751Н
КС1818ВТ1 нет
КС1818ПЦ1 DC3O1
КС1850ВЕ35 8035
КФ1847В13 GL-GDS20A
КФ1847ВГ5 GL-GDSIOa
КФ1868ВЕ1 Matsuslrta
КФ1868ВЕ2 Matsushita
КФ1858ЭЕЗ Matsushita
КФ1868ВЕ4 Matsush ta
КФ1869ВЕ2 ПРС1723
М1809ВВ1 нет
М1809РЕ1 MK3600
М1809РУ1 нет
М181ОВГ88 M8Z88
М1810ВМ86 M8086
М1810ВН59А M8259A
М1810ГФ84 M8284
М1816ВЕ39 M8O39
М1821ВВ19 82C19
М1821ВВ51А 82C51A
М1821ВИ54 M82C54-2
М1821ВМ85 M5M8OC85A
Таблица ПЬ 21 (продолжение)
Тип Аналог
М1821ВН59А М82С59-2
М1821РЕ55 83С55
M1821PV55 81С55
М1821РФЧ5 8755
М1827ВЕЗ MPD7720
М580ВГ88 М8288
Н18О2ВА1 нет
Н1802ВВ1 N82S112
H18U2BB2 нет
Н1802ВЖ1 нет
H18G2BP1 АМ2551О
Н1802ВР2 SN74S508
Н1802ВС1 нет
Н18С2ИР1 АМ29705
Н18С6ВМ2 0СТ11-4А
Н1806ВМ4 нет
Н1806ХМ1 нет
Н18О6ХМ1-О05 нет
Н1806ХМ1-00О нет
Н1806ХМ1-007 нет
Н1806ХМ] 016 нет
Н1806ХМ1-017 нет
H1806XM1-01R нет
Н1806ХМ1-019 нет
Н1806ХМ1-020 нет
Н18О6ХМ1-О21 нет
Н18Э6ХМ1-022 нет
Н1806ХМ1-023 нет
Н1806ХМ1-024 нет
Н18О6ХМ1-О25 нет
Н180&ХМ1-026 нет
Н180оХМ1-028 нет
Н1806ХМ1-061 нет
Н1806ХМ1-090 нет
Н1806ХМ1-096 нет
Н1806ХМ1-097 нет
Н1806ХМ1-118 нет
Н1806ХМ1-141 нет
Н1806ХМ1-191 нет
Н1806ХМ1-192 нет
Н1806ХМ1-291 нет
Н1806ХМ1-292 нет
Н1806ХМ1-293 нет
Н1837ВФ1 нет
Р18С2ИП1 нет
ЭКР1835ВБ79 нет
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
509
Отечественные аналоги зарубежных микропроцессоров пред-
ставлены в табл. П6.22.
Отечественные аналоги зарубежных микропроиесссров Таблица П6.22
Тип Анало; Тип Аналог Тип Аналог
1802 1822ВБ1 583 1817КП11А-Б 80С49 КР1835ВЕ49
1802 1822ВВ2 588 1824ВР21 80С49А-6314 КА1835ВГ14
1802 1822ВР1 588 1824ВС21 8ОС51 KP1839BF51
1802 1822ВР2 583 1824ВУ21 80С51 КР1835ВЕ51
1802 1822ВРЗ 538 1842ВП 80С54А КР1847ВИ54
1802 1822ВС1 538 1842ВГ2 80С59А КР1847БН59А
1802 1822ИМ1 78132 КЛ1802ВМ4 80С8ь КР1834ВМ86
1802 1822ИП1 8031АН KM1816BE31 80С8о КР1835ВМ86
1802 1822ИР1 8031АН КР181оВЕ31 80С42 KP1847BI6
1802 1822КП1 8035 КМ1816ВЕ35 81С55 М1821РУ55
1805 1825ВБ1 8035 КМ185ОВС35 8203 КМ1810ВТЗ
1805 1825ВВ1А 8035 КР185ОВЕ35 8203 КР1810ВТЗ
1805 1825ВСЗ 8035 КС1850БЕ35 82062 КМ1809ВГ7
1805 Б1825ВА1 4 8036 КР1816ВЕ35 8212 К589ИР12
1805 Б1825ВА2-4 8059 КР1850БЕ39 8212 КН585ИР12
1805 Ы825ВАЗ 4 8040 КР1850ВЕ40 8214 К589ИК14
1805 Ы825ВБ1-4 8048 КР185ОВЕ48 8216 К589АП16
1805 Б1825ВК1 4 8049 КМ1816ВЕ49 8218 KP580BI18
1805 Б1825ВР1-4 8049 КР1816ВЕ49 8224 КР580ГФ24
1805 Б1825ВР2-4 8050 КР185СВЕ5С 8226 К589АП26
1805 Б1Я25ВРЗ -4 3051АН КМ1816ВЕ51 8228 КР5Я0ВК28
1805 Б1825ВС1-2 8О51АН КР18163Е51 8237А KP1R10BT37A
1805 Б1825ВС2-2 3080 58ЭВМ80 8237А-4 КР1810ВГ37Б
1805 Ы825ВУ1-4 8080А KF58OBM8OA 8237А-5 КР1810ВТ37В
1805 Б1825ИР1-4 8086 К1810ВМ86 8238 КР58ОВК38
2652 КМ1809ВГ5 8С86-2 КР1810ВМ86Б 8243 КР58ОВР43
2920-16 КМ1813ВЕ1А, Б 8087 КМ181СВМ87 8243 КР580ВР43
3001 К589ИК01 8088 КМ181СВМ88 8251 КР58ОИК51
3002 К589ИКС2 8089 КМ1310ВМ89 8251А КР58ОВВ51А
3003 К589ИК03 8089 КР1810ВМ8Ч 8253 КР58ОВИ53
3101А К589РУ01 80C286 КР1847ВМ286 8253-5 КР580ВИ53Д
3104 К589РАЭ4 8ОС31 К?183ОВЕ31 8254 КР1810ВИ54
3242 KP580BT42 8ОС31 КР1835ВЕ31 8255 580RB55
583 1817ВА41 80С35 KP183C3E35 8255А КР58ОВВ55А
583 1817ВГ11 80С37А КР1847ВТ37А 8256АН КР1810ВК56
583 1817ВГ21А-Б 80С39 КА18353Е39 8257 КР1810ВТ57А
583 1817ВС11А-Б 80С39 КР18303Е39 8257 КР58ОВТ57
583 1817ВФ11 80С39 КР1835ВЕ39 8259 КР580ВН59
583 1817ИК11А-Б 30С49 КА18353Е49 8272А КР1810ВГ72А
510
РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Тип Аналог
8275 КР580ВГ75
8276 КР580ВГ76
8279 580ВВ79
8279 КР580ВВ79
82*79-5 КР580ВВ74 Д
8282 КР580ИР82
8283 КР580И°33
8284 КР1810ГФ84
8286 КР580ВА85
8287 КР580ВА87
8288 КР181ОВГ88
8788 КР58ОВГ88
8289 КР1810ВЕ89
828У КР580ВБ29
8291А КР580ВК91А
8292 КР58ОВГ92
8293 КР580ВА93
82С19 1821BR19
82С19 М18218В19
82С431 КА1843ВГЗ
82С432 КА1843ВБ1
82С433 КА1843ВГ4
82С434 КА1843ВГ2
82С50А KPJ847BBZ
82С51 КР1834ВВ51
82С51А 1821ВВ51А
82С51А М1821ВВ51А
82С55А КР1834ВВЧ5А
82С84 КР1834ГФ84А
82С86 1821ВА86
82087 1821ВА87
82С54 КР1834ВИ54
82С88 КР1834ВГ88
82С89 КР1834ВБ89
83С55 М1821РЕ55
8748 КМ1816ВЕ48
8751Н КС1815ВЕ751А.Б
8755 М1821РФ55
87С51 КМ1830ВЕ751
87С53 КМ1830ВЕ753
АМ2551О 1802ЭР1
АМ2551О КР18С2ВР1
Тип Аналог
АМ25510 Н1802ВР1
АМ2901 1804БС1
АМ29О1 КМ18С4ВС1
АМ2901 КР1804ВС1
AM2OQ2 1804ВР’
АМ2902 КМ18Э4ВР1
АМ2902 КС18043Р1
АМ2903 1804ВС2
АМ2903 КМ.1804ВС2
АМ2904 18043Р2
AM 2904 КМ1804ВР2
AM 2904 КР18С4ВР2
АМ29С5 1804ВА1
АМ2905 КМ18С4БА1
АМ29С5 КР18Э4ВА1
АМ29О5 КС18Э43А1
АМ29С8 1804ВА2
АМ2908 КМ18О4ВА2
АМ29О8 КР180?ВА2
АМ29О9 1804ВУ1
АМ2909 КМ18Э4ВУ1
АМ2909 КР1804ВУ1
АМ2909 KC1804BV’
АМ2910 -804ВУ4
АМ2910АРС КР18С4ВУ4А
АМ2911 1804ВУ2
АМ2911 КМ1804ВУ2
АМ2911 КР1804ВУ2
АМ29116 КМ1804ВМ1
АМ2913 1SC4BP3
АМ2914 1ЕС4ВН1
АМ2914 КМ1804ВН1
АМ2914 КМ18Э4ВРЗ
АМ2914 КР18043Н1
АМ2915 KP18043P3
АМ2916 1804ВАЗ
АМ2916 КМ1804ВАЗ
АМ2916 КР1804ЕАЗ
АМ2916 КС1804ВАЗ
AM291S 1804ИР1
АМ2918 КМ1804ИР1
АМ2918 КР1804ИР1
Ta6riuua П6.22 (продолжение)
Тип Аналог
АМ2918 КС1804ИР1
АМ2920 1804ИР2
АМ2921 КМ1804ИР2
АМ2925 1804ГГ1
АМ2925 КМ1804ГГ1
АМ2925 КР1804ГГ1
АМ2925 КС1804ГГ1
АМ2930 1804ВУ5
АМ2930 КМ18С 4ВУ5
АМ2930 КР1804ВУ5
АМ294С 1804ВУ6
АМ2942 КМ1804ВУ7
АМ2942 КР1804ВУ7
АМ2950 1804ИР5
АМ2950 КМ18С4ИРЗ
АМ2950 KP1804HF3
АМ295О1 К1838ВС1
АМ2951О K1838BP3
АМ29516 К1838ВР1
АМ29517 К1838ВР2
АМ29520 К1838ИР1
АМ29521 К1838ИР2
АМ29526 1838РЕ1
АМ29527 1838РЕ2
АМ29528 1S38PE3
АМ29529 1838РЕ4
АМ29540 К183ЯВТ1
АМ2960 1804ВЖ1
АМ2960 КМ18О4ВЖ1
А.М2961 КС1804ВЖ2
АМ2962 КМ1804ВЖЗ
АМ2962 КС1804ВЖЗ
АМ2964В КР1804ВТ1
АМ2965 КР1804ВТ2
АМ2966 КР1804ВТЗ
АМ29705 1802ИР1
АМ29705 КР1802ИР1
АМ29705 Н1802ИР1
АМ29811А 1804ВУЗ
АМ29811А КМ18О4ВУЗ
АМ29811А КС18С4ВУЗ
AI429818 КР1828ВЖ1
Практикум 6. Подбираем аналоги электронных компонентов
511
Тип Аналог
АМ29853 КС1804ВА4
АМ29853 КС1804ВА4
АМ29С323 К1843ВР1
АМ29С325 КА1843ВМ1
АМ29С331 К1843ВУ1
ДМ29С332 КА1843ВС1
АМ29С334 КА1843ИР1
АМ9519АРС КР1818ВН19
AMD9513DC КМ180ЧБИ1
CDP1855 588ВР2
CDP1855 КР588ВР2
СОМ8046 КР1818ПЦ4
СОМ8116 КР1318ПЦЗ
СОР402 КР1820ВЕ1
СОР404С KP1820Bt4
СОР420 KA1S29BM1
СОВ420 КР1820ВЕ2
СОР424 ГкР1820ВЕЗ
С0Р444 КР1820ВЕ6
СОР472 КР1820ВГ1
COP498 КР1820ВП1
СР1611 КР581ИК1 (А)
СР1621 КР581ИК2 (А)
СР1631-07 КР581РУ1 (А)
СР1631 10 КР581РУ2 (А)
СР1631-15 КР581°УЗ (А)
DC2052P175A КА1855ВГ11
DC2C53P1O5A КА1835ВГ15
DC2O53P1O5A КА1835ЕГ9
DC301 КС1818ПЦ1
DC319AP КР1818ВА19
Тил Аналог
DC321 КМ1831ВМ2
DC365 КЛ1848ВГ65
DEC3O2F КН2811ВМ1
DEC303A КН1811ВУ1
DEC303D КН2811ВУ2
DEC303D КН1811ВУЗ
DEC304E КМ18118Т1
F9401C КР131ЕВЖ1
FDC1793 КР1818ВГ93
GDS1032QC KA183SBF1O
GL-GDS10A КФ1847ВГ5
GL GDS2OA КФ1847ВГЗ
HD-15531-2 588BF3
IDM297O5A КМ1804ИР4
IMS6176 КР1847ВГ4
Л1 ЦП1831ВМ1
Л1 КН1831ВУ1
КОМКА КА1808ВВ2
КОМКА КА1808ВВЗ
LA5316 КА1835АП1
М8039 КР1816ВЕ59
М8039 М1816ВЕ39
М8086 М18106М86
М8218 58ОВГ.8
М8224 58СГФ24
М8228 58СВК28
М8238 5SGBK38
М8251 58СВВ51
М8253 580ВИ53
М8257 5806'57
М8259 580ВН59
Таблица Пб 22 (продолжение)
Тип Аналог
М8259А KP1810BH59A
MS259A M1810BH59A
М8282 58ОИР82
М8283 58ОИР83
М8284 М1810ГФ84
М8286 580Ва8ь
М8287 580BA87
М8288 М181ОВГ88
М8238 М580ВГ88
М82С54-2 М1821ВИ54
М82С59-2 M1821BH59A
МС10800 K1800BC1
МС10801 К1800ВУ1
МС10802 К1800ВБ2
МС10802 КР18ООВБ2
МС10803 K18OOBT3
MCI 0804 K1800BA4
МС10806 К18ООРП6
МС10807 K18OOBA7
MC1U8O3 K1800BP8
МС10901 K1800BP1
МС10Ч05 К1800ВЖ5
МСЮ9О5 КР1800ВЖ5
МС2661РС KM1B18BB61
МС2681Р KM1809BB3
МС6845 KMlSOPBCb
МС68881 KA1843BM2
МСС24370 КР1820ИД1
MICRO Т-11 KP1807BM1
MICRO VAX1 КЛ1807ВМ2
MICRO VAX1 KM1807BM2
ПРАКТИКУМУ
УЧИМСЯ РАСШИФРОВЫВАТЬ
ЦВЕТОВУЮ МАРКИРОВКУ
ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ
Маркировка — один из важных технологических процессов в совре-
менном производстве. Ведь без маркировки сложно представить факт
уникальности товарною знака и продвижение марки на рынке, а потре-
битель не сможет быть уверенным в качестве выбранной продукции,
и ее соответствии ожидаемым параметрам.
Цветовая маркировка электронных компонентов (резисторов, конден-
саторов, транзисторов и т.д.) используется для удобства и быстроты иденти-
фикации их номинальных значений и других характеристик. Она позволяет
быстро определить параметры компонента без использования измеритель-
ных приборов, что особенно важно при работе с .мелкими деталями.
Вся нанесенная информация, и дата производства, и основные свой-
ства, и стандарты качества и подобное позволяют ознакомиться с полной
характеристикой каждого элемента. А если элемент изначально выбирают
по конкретным параметрам, например, когда мы сталкиваемся с пробле-
мой идентификации компонентов в электронике, то наличие качествен-
ной информативной маркировки просто необходимо. В табл. П7.1 приво
дится подробное объяснение пользы маркировки на примере резисторов.
Назначение цветовой маркировки резисторов Таблица П7.1
Назначение Комментарий
Облегчав- идентификацию Цветовая маркировка заменяет текстовые обозначения, которые сложно нанести и прочитать на маленьких компонентах, таких как резисторы
Определяет номинальное сопротивление Цветовые полосы на резисторе соответствуют определенным цифрам и множителям, которые позволяют рассчитать его сопротивление
Указывает допуск Последнее кольцо на резисторе указывает на допустимое отклонение от номинального значения сопротивления
Показывает другие параметры В некоторых случаях цветовая маркировна также южет указывать на температурный коэффициент сопротивления (ТКС)
Удобство использования Цве-овые логосы хорошо видны и легко читаются что значительно упрощает процесс сборки и ремонта электронных устройств
Цветовая маркировка
Цветовая маркирсвка резисторов по ГОСТ 28885-90
Чтобы запомнить цветную кодировку резисторов и други к электронных компо-
нентов, надо обратить внимание на то, что после черной полосы (0J и коричневой
полосы (1) идет последовательность ЦВЕТОВ РАДУГИ Голубой и синий цвета в
маркировке не различаются так как цветезая маркировка резисторов изначально
была разработана в антлоязычных странах, где эти цвета произносятся одинаково
Маркировка наносиюя цветными кольцами. Она определяется в соответствии с
требованиями Публикации 62 МЭК (Международной электротехнической комис
сии). ПЕРВОЕ КОЛЬЦО расположено ближе к краю или более широкое Таким об-
разом маркировочные кольца должны быть сдвинуты к одному из выводов или ши-
рина кольца первого знака должна быть в дзэ раза больше других, что на практике
не всетда выдерживается. Читаются маркировочные знаки слева направо.
Резисторы с малой величиной допуска (0,1-10%) маркируются ПЯТЬЮ цвето-
выми кольцами: первые три кольца - численная величина сопротивления в омах,
четвертое кольцо - множитель пятое кольцо - допуск.
Иногда встречаются резисторы с пятью полосами, но стандартной (5 или 10 %)
точностью. В этом тлучае первые две полосы задают пеовые знаки номинала,тре-
тья - множитель, четвертая - точность, а пятая - температурный коэОфициент
Резисторы с величиной допуска ±20% маркируются ЧЕТЫРЬМЯ цветовыми
кольцами- первые три кольца - численная величина сопротивления в омах; чет-
вертое кольцо - множитель.
Незначащий ноль в тоетьем разряде и величина допуска не маркируются Поэто-
му такие резисторы маркируются ТРЕМЯ цветовыми кольцами: первые два коль-
ца - численная величина сопротивления в омах; третье кольцо - множитель.
Иногда применяется ШЕСТЬ полос маркиоовки. Шестая полоса указывает тем-
пературный коэффициент сопротивления (ТКС). Если эта полоска в 1,5 раза шиэе
остальных, то она указывает надежность оезистооа, т е. процент отказов на 100и
часов работы.
Особый случай использования цветовой маркировка резисторов - перемыч-
ки нулевого сопротивления. Они обозначаются одной черной (0) полоской по
центру.
Мощность резистора определяется ориентировочно по его размерам.
Черный 001
Коричневый 111 10 ±1
Белый 9 | 9 ] 9
Пример
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 513
Цветовая маркировка зарубежных резисторов
Цвет полосы (точки) Номинал, Ом Множи- тель Допуск, % ТКС, рртЛС
1-й элемент 2-й элемент 3-й элемент
Серебристый 0,01 ±10
HLu-mLU
Черный 0 0 1 ±20
Коричневый 1 1 1 10 ±1 100
Красный 2 2 2 ю2 ±2 50
Оранжевый 3 3 1 10! 15
Желтый 4 4 4 10* 25|
I Зеленый 5 5 5 10s ±0,5
Голубой 6 6 6 10‘ ±0,25 101
Фиолетовый 7 7 7 10’ ±0,1 5
Серый 8 8 8 10* ±0,05
Белый 9 9 9 10’ 1
3 кольца знз
4 кольца 65 кОм
47 кОм *5%
Пример
5 колец 11 1 I । L—
95,3 кОм ±2%
6 колец 1111'11 II-
951 кОм ±0,25%, ТКС 50 ррт/С
Цветовая маркировка резисторов фирмы PHILIPS
Цвет полосы (точки) Номинал, Ом Множи- тель Допуск, % ТКС, ррт/°С
1-й элемент 2-й элемент 3-й элемент
Серебристый 0,01 ±10
Черный Коричневый 1 0 1 0 1 1 10 ±20 ±1 100
Красный 2 2 2 ю2 ±2 50
Оранжевый m W Mh 10! 15
1 Желтый 4 4 4 10' 25
Зеленый 5 5 5 10s ±0,5
| Голубой 6 6 6 106 ±0,25
Фиолетовый 7 7 7 10’ ±0,1
Серый 8 8 8 10'
Белый 9 9 ? 1
1 III 15 кОм ±2%, пленочный стандартный
Пример 1 _
87 кОм ±5%, металлопленочный мощный
1 _ •-УУ^-И "
375 кОм ±10%, ТКС 50 ppm/eC, металлолленочный прецизионный
514 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка корпусов
постоянных резисторов фирмы PHILIPS
Цвет корпуса Тип резистора (пример)
CR16,CR25,CR57.CR52,CR68
Светло-зеленый — SFR16.SFR25, SFR3O
Серый NFR25.NFR5O
— Зеленый АС04, АС05, АС07, АСЮ. АС15. АС20, ACL01, ACLO2, ACLO3, MR 16 MR2S. MR30. MR52, МR24E(C), MR54Е(С|, MRS4E(C), MR/4E(C)
Темно-зеленый — MPR 24, MPR 54
Светло-голубой — " VR25.VR57.VR68
Красный — PR57, PR52
Коричневый WR0167E,WR0842E,WR0825E,WR0865E
Расшифровка типа (класса) резистора:
AC, ACL (Cemented Wirewound Nonisolated) мощные керамические проволочные.
CR (Carbon Resistor) - углеродистые пленочные.
ЕН (Power Wirewound Isolated) - мощные, опорные проволочные.
MPR (Metal film precision Resistor) - металлопленочные прецизионные.
MR (Vetal film Resistor) - металлопленочные
NPR (Fussible) - предохранительные металлопленочные.
PR (Power metal film Resistor) - мощные металлопленочные
RC (C hip Resistor) - бескорпусные (кристаллы).
SER (Standart film Resistor) - стандартные пленочные.
VR (High- ohmic Voltage Resistor) - высоковольтные.
WR (Enamelled Wirewound Isolated Resistor) - мощные эмалированные пленочные.
Цветовая маркировка фирмы «Corning Glass Work» (CGW)
Голубой | 6 | 6 | 106 | ±0.25
Фиолетовый 7 7 10’ *0,1
Серый 8 8 10*______
1
II I
4 SO Ом ±0.1%
91 кОм >2%
Пример
Проволочный огнестойкий резистор
по военному стандарту, 16 кОм
Примечание. Широкое кольцо белого цвета слева означает прово-
лочный резистор.Узкое кольцо белого цвета слева означает резистов,
выполненный по военному стандарту. Голубое кольцо слева совместно
с белым кольцом справа означает огнестойкий резистор.
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 515
Цветовая маркировка «Panasonic™»
Цвет полосы (точки) Номинал, Ом Множитель Допуск, % ткс
1-й элемент 2-й элемент
f Серебристый 0,01 *10
Черный Коричневый 1 0 1 1 1 .0 *1 100
Красный 2 2 1 о2 *2 50
Оранжевый лмв 3 1 0’ 15
Желтый 4 4 104 251
Зеленый 5 5 1 0! ±0,5
Голубой 6 6 106 *0,25 П
Фиолетовый 7 7 1 о7 *0,1
Серый 8 8 1 0!
Белый 9 9
Пример 24 кОм * 560 Ом ± 0,1%,ТКС. 1»,ТКС 15 %,ТКС 15 нестойкий цвета с талл-окс твенный 5 рргп/С ррт/С гнестойкий й резистор, тор.
560 Ом ± оп Примечание. Кольцо черногс резистор, белого цвета - ме желтого цвета - высококачес Ррт/С, , права означает о идный пленочны пленочный резне
Цветовая маркировка терморезисторов
516 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка конденсаторов, содержащая сокращенное обозначение па-
раметров, может содержать полосы, кольца или точки.
Маркируемые параметры: номинальная емкость; множитель; допускаемое от-
клонение напряжения; температурный коэффициент емкости (ТКЕ) и (или) номи-
нальное напряжение.
Три метки информируют о допуске 20%. При этом возможно сочетание двух ко-
лец и точки, указывающей на множитель. При пяти метках цвет корпуса указывает
на значение рабочего напряжения.
Цветовая маркировка шестью метками применяется для прецизионных кон-
денсаторов с малым ТКЕ.
В зарубежных конденсаторах используется маркировка по допуску и температур-
ному коэффициенту.
Обозначение группы ТКЕ приведено в соответствии со стандартом EIA, в скоб-
ках - IEC. В зависимости от технологий, которыми обладает фирма, диапазон тем-
пературы может быть другим Например, фирма PHILIPS для группы Y5P нормиру-
ет -55...+125 °C. Буквенный код указан в таблице соответствии с EIA.
Возможные варианты цветовой маркировки конденсаторов
Полосы, кольца, точки (метки) Расположение данных по меткам
1 2 5 4 5 6
Три метки* Первая цифра Вторая цифра Множитель - - -
Четыре метки Первая цифра Вторая цифра Множитель Допуск - -
Четыре метки Первая цифра Вторая цифра Множитель Напряжение - -
Четыре метки Две цифры Множи- тель Допуск Напряжение - -
Пять меток Первая цифра Вторая цифра Множитель Допуск Напряжение -
Пять меток** Первая цифра Вторая цифра Множитель Допуск ТКЕ -
Шесть меток Первая цифра Вторая цифра Третья цифра Множитель Допуск ТКЕ
Допуск 20%. Возможно сочетание двух колец и точки,указывающей на множитель.
** Цвет корпуса указывает на значение рабочего напряжения.
Цветовая маркировка конденсаторов (общая таблица)
Цвет полосы (точки) Номинал, пФ Множитель Допуск, % ТКЕ
1-й элемент 2-й элемент 3-й элемент • ••
। Серебристый 0,1 ±10
Черный 0 0 1 ±20 NPO
Коричневый 1 1 1 10 ±1 мзз
Красный 2 2 2 10: ±2 М75 Н20
Оранжевый 3 3 10! |М150
Желтый 4 4 4 10" М220
Зеленый HS&
1 Голубой 6 6 6 10s ±0,25 М470 Н50
Фиолетовый 7 7 7 ю7 ±0,1 М750 Н70
Серый 8 8 8 10’ ±0,05 Y5R
Практикум 7.Учимся расшифровывать цветовую маркировку_517
Цветовая маркировка конденсаторов
с указанием рабочего напряжения
Цвет полосы (точки) Номинал, пФ Множи- тель Допуск, % Напря- жение, В ТКЕ
1-й элемент 2-й элемент
Серебристый ±10 2,5
Черный 0 1 ±20 4.0 №0
Коричневый 1 1 10 ±1 6.3 МЗЗ
Красный 2 2 W ±2 10.0 М75
Оранжевый НМ м 103 | 160 М150
1 Желтый 4 10* М220
Зеленый
Голубой 6 6 30,0 М47Э
Фиолетовый 7 7 М750
Серый 8 8 3,2 Y5R
Белый 9 9 3.0 SLC
Салатный 20,0
Синий 32,0
| Розовый 35.0 1
Цветовая маркировка электролитических конденсаторов
четырьмя метками
Две-полосы (точки) Номинал, мкФ Множитель Допуск, % Напряжение, В
At. J
| Серебрись й 6,& 2.5 i
Черный 10 1 ±20 4
Коричневый 1,2 10 6,3
Красный 1.5 10- 10
Оранжевый кмк 105 16
Желтый 2,2 10" 40
Зеленый 10'
Голубой 3,3 30/32’
Фиолетовый 3,9 ю7 -20 +50
Серый 4,7 10» -20..+50 3,2
Белый 5.6 10’ ±10 63
18 МкФ. 10 Р. -20 ..+50%
Пример 330 мкФ, ±20%, 16В
* - старое/ноеое обозначение.
518 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка высоковольтных конденсаторов
Цвет полосы (точки) Номинал, пФ Множитель Допуск, % Напряжение, В
1-й элемент 2-й элемент
| Серебристый
Черный Коричневый 1 0 1 10 ±20
Красный 2 2 101 250
Оранжевый 3 3 10*
Желтый 4 4 1(Г 400
Зеленый
Голубой 6 6
Фиолетовый 7 7
Серый 8 8
Белый 9 9 ±10
Пример 47 нФ, ±20%, 250 В 160 нФ, ±20%, 250 В
Цветовая маркировка электролитических конденсаторов
тремя метками
Цвет полосы (точки) Номинал, пФ Множитель Напряжение, В
Серебристый 68 2,5 I
Черный 10 1 4
Коричневый 12 10 6,3
Красный 15 Ю2 10
Оранжевый 18 10! 16
Желтый 22 10' 40
Зеленый 10!
Голубой 33 10е 30/32- |
Фиолетовый 39 10’
Серый 47 Л 01 3,2
Белый 56 0.1 63
1,5 мкФ,16 В
Пример II 1
1,8 мкФ, 10 В
* - сгарое/новое обозначение.
Практикум / Учимся расшифровывать цветовую маркировку_519
Электролитические танталовые конденсаторы
Цвет полосы (точки) Напряжение, В Номинал, пФ Множитель Допуск, %
| Серебристый 2,5 68
Черный Коричневый 4 6,5 10 12 1 10 ±20
Красный 10 15 ю;
Оранжевый 16 18 10!
Желтый 40 22 10*
Зеленый 10'
Голубой 50/32- 33 10‘ J
Фиолетовый 39 10’ -20...+50
Серый 3,2 47 0,01 -20...+80
Белый 63 56 0,1 ±10
Пример 1II 5,6 мкФ,-20...+50%,10 В ••CZ 5,9 мкФ, 6,3 В
* - старое/новое обозначение.
Постоянные конденсаторы
Цвет полосы (точки) Номинал (1и 2 цифры), пФ Миожи тель Допуск Напряжение, В
Черный Коричневый 10 12 1 10 20% 1% 4 6,3
Красный 15 10-’ 2% 10
В Оранжевый 18 ю5 0,25 пФ 16
| Желтый 22 10- 0,5 пФ 40
Зеленый 27 10* 5% 20/25"
| Голубой 33 106 1% 30/32-
Фиолетовый 39 ю7 -20%...+50%
Серый 47 0,01 -20%...+80% 3,2
Белый 56 0,1 10% 63
| Серебристый 68 2,5
Пример m 470 пФ, ±1%, 65 В 4,7 нФ, ±5%, 40 В HI __ 2700 пФ, *1%, 4 В
520 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Пленочные конденсаторы
Конденсаторы с ненормируемым ТКЕ
Группа ТКЕ по ГОСТ Код Старая маркировка Новая маркировка (точка или штрих) Допуск в % при Т= -6О...+85°С
покрытие корпуса маркиров. точка
НЮ В оранжевый черный оранжевый черный ±10
Н20 Z оранжевый красный оранжевый красный ±20
НЗО D оранжевый зеленый оранжевый зеленый ±30
Н50 X оранжевый синий оранжевый ±50
Н70 Е оранжевый оранжевый оранжевый фиолетовый ±70
Н90 F белый оранжевый ±90
оранжевый белый
Цветовое и буквенное обозначение групп конденсаторов
с нелинейной зависимостью
Группа ТКЕ по EIA(IEC) Код Цвет корпуса Допуск, % Температура, “С
Y5P серебристый ±10 ±10
Y5R R серый ±15 ±20
Y5S S коричневый ±22 ±30
X5U синий +22...-56 ±50
Z5V F зеленый -22...+82 ±70
SLO (GP) NIL белый +150...-1500 ±90
Практикум 7, Учимся расшифровывать цветовую маркировку_521
Цветовое и буквенное обозначение значений ТКЕ конденсаторов
с линейной зависимостью от температуры
Группа ТКЕ по ГОСТ Группа ТКЕ (EIA) Код Старая маркировка Новая маркировка (точка или штрих) ТКЕ
покрытие корпуса маркиров. точка
П170 синий черный - 120
П100 Р100 А синий - красный фиолетовый 100
1160 G серый красный - 6С
П35 N серый - - 33
МПО NPO С голубой черный черный 0
мзз N030 Н голубой коричневый коричневый -33
М47 м голубой юлубой голубой -47
М75 N080 L голубой красный красный -75
М150 N150 Р красный оранжевый оранжевый -150
М22О N22O R красный желтый желтый -220
МЗЗО N33O 5 красный зеленый зеленый -330
М470 N470 Т красный синий голубой -470
М75О (М7001 N750 и красный - фиолетовый -750
М1500 (М3000) N1500 V зеленый - оранжевый оранжевый -1500
М2200 N22OO К зеленый желтый желтый -2200
оранжевый
МЗЗОО Y зеленый зеленый без точки -3300
Пример 91Р зрз
91 пФ, П100 ЗЗООпФ,М75О 22нФ,М15ОО
Триммеры с пленочным диэлектриком (серия 808)
Цвет полосы (точки) Диапазон изменения емкости (пФ) при диаметре корпуса
5 мм 7,5 мм 10 мм
Серый 1,5-5,0 1,4-5,5 5,5-40
Желтый 3,0-10 2,0-10 5 5-65
Голубой 3,0- 15 2,0-15
Зеленый
Красный 4,0-27 2,0-27 6,0-80
Коричневый 3 0-33
Фиолетовый 3.0-40 7,0-105
Мерный 3,0-50
Триммеры с керамическим диэлектриком (серия СТС)
Цвет полосы (точки) Диапазон значений емкости, пф
СТС-058 СТС-05
Бе з цвета 1.2-3.8 10-3.0
Красный 1,4-60 2.0- 5,0
Голубой 2.8-20 4,8-20
Желтый 4 0-30 5,5-30
Коричневый 6.8-40
Зеленый
Черный 14-70
522 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Катушки индуктивности
В соответствии с Публикациями IEC 62 для индуктивностей кодируется:
номинальное значение индуктивности;
допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала.
Наиболее часто применяется кодировка 4 или 3 цветными кольцами или точ-
ками.
ПЕРВЫЕ ДВЕ МЕТКИ указывают на значение номинальной индуктивности в
микрогенри (мкГн, pH), ТРЕТЬЯ МЕТКА - множитель, ЧЕТВЕРТАЯ МЕТКА - допуск.
В случае кодирования тремя метками подразумевается допуск 20%.
Цветовая маркировка индуктивностей
Цвет полосы (точки) Номинал, мкГн Множитель Допуск
1-й элемент 2-й элемент
" Серебристый 0,1 Г НО % |
Черный Коричневый 1 0 1 1 10 ±20 %
Красный 2 2 10!
) Оранжевый 3 10’
| Желтый 4 4 Г
Зеленый
Голубой 6 6 г
Фиолетовый 7 7
Серый 8 8
Белый ? 9
Пример Г 1-й элемент 2-й элемент м 3,7 мкГн ±20% Допуск Множитель nil 25 мкГн *5% 32 мкГн ±5%
Цветовая маркировка и характеристики
контуров радиоприемных устройств
Цвет маркировки Назначение контурных катушек Номера выводов обмоток Число витков Емкость встроенного конденсатора, пФ Примечание
Белый Детектор ПЧ-АМ 455...460 кГц 1-2-3 50*50 410
Желтый Фильтр ПЧ-АМ 455...460 кГц 1 L 3 46 100*50 9 190
Зеленый Дискриминатор ПЧ-ЧМ 10,7 МГц 13 И 90 Применяются с различными микросхемами
Красный Контур гетеродина AM СВ-ДВ 1-3 4-6,2-3 80...100 8...12 число витков обмоток контурной катушки и катушки связи 10:1-8:1 Число витков зависит от емкости КПЕ
Оранжевый Фильтр ПЧ-ЧМ 10,7МГц 1-3 4-6 12 2 75 Если исп. вместо синего и зеленого, катушка связи 4-6 не подключена к плате
Розовый Дискриминатор ПЧ-ЧМ 10,7 МГц 1-3 7 190 Применяются с различными микросхемами
Синий Дискриминатор ПЧ-ЧМ 10,7 МГц 1-3 11 90 Применяются с различными микросхемами
Сиреневый 117 МГц и 1 90
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 523
Цветовая маркировка дросселей практически совпадает с цветовой маркиэов-
кой индуктивностей.
Структура маркировки дросселей ПЕРВЫЕ ДВЕ МЕТКИ указывают на значение
номинальной индуктивности в микрогенри (мкГн, pH): ТРЕТЬЯ МЕТКА - мьожи-
тель; ЧЕТВЕРТАЯ МЕТКА - допуск.
Наиболее часто применяется кодировка 4 или 3 цветными кольцами или точка-
ми В случае кодирования тремя метками подразумевается допуск 20%
Цветовая маркировка дросселей
Цветовая маркировка по европейской системе PRO ELECTRON
В Европе для маркировки полупроводниковых диодов, кроме системы JEDEC,
широко эаспрэстраненэ система ассоциации Association International Pro-
Electron Основой обозначения го этой системе являются ПЯТЬ ЗНАКОВ
Диоды для специальной или промышленной аппаратуры обозначают ТРЕМЯ
БУКВАМИ, за которыми следует порядковый номер разработки состоящий из
ДВУХ ЦИФР.
Диоды для бытовой аппаратуры обозначают из ДВУХ БУКВ, за которыми следу-
ет серийный номер из ТРЕХ ЦИФР.
В обоих случаях техническое значение имеют только первые две буквы, а осталь-
ные указь вают порядковый номер или особое обозначение прибора.
Пример
XAW53
524 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка диодов и стабилитронов по системе JEDEC (США)
В цветовой маркировке по системе JEOEC:
первая цифра 1 и вторая буква N не маркируются,
номера из двух цифр обозначаются одной черной полосой и двумя цветньми,
дополнительная четвертая полоса обозначает букву.
номера из трех цифр обозначаются тремя цветными полосами, дополнительная
четвертая полоса обозначает букву;
номера из четырех цифр обозначаются четырьмя цветными полосами и пятой
черной или цветной полосой, обозначающей букву;
цветные полосы находятся ближе к катоду или первая полоса от катода - широкая;
тип диода читается от катода.
Цвет полосы
(точки)
Элемент
1-й | 2-й | 3-й | 4-й | 5-й
Черный 0 0 0 0 -
Коричневый 1 1 1 1 А
Красный 2 2 2 2 В
Оранжевый РЧЧИ 1Ы1 3 3 С
Желтый 4 4 4 4 О
Зеленый
Голубой 6 6 6 6 F
Фиолетовый 7 7 7 7 G
Серый 8 8 8 8 Н
Белый 9 | 9 | 9 | 9 | I
Пример
1N64
1N345A
- 1N1S72C
Цветовая маркировка по системе JIS-C-7012 (Япония)
Номинал, В
полосы
(точки) 1-й элемент 2-й элемент
Черный Коричневый 1 0 1
Красный 2 2
Оранжевый 5 3
Желтый 4 4
Зеленый 5 5
Голубой 6 6
Фиолетовый 7 7
Серый 8 8
Белый 9 9
Пример — 50 В — | | 4'7В И— 24 В 3,3 В Примечание. Второй двойной элемент указывает на запятую между цифрами.
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 525
Цветовая маркировка стабилитронов фирмы
фирмы PHILIPS (корпус SOD-61)
Для маркировки стабилитронов в миниатюрных кортсэх SOD 61 (SOD-80)
фирмой PHILIPS применена собственная маркировка. Цветовая маркировка на-
носится на катодном выводе диода.
Цвет полосы (точки) Маркировка
Типономинал (первая полоса) Напряжение стабилизации, В (вторая полоса)
Черный BY84xx 4,0
Зеленый 6,0
Красный 8,0
Фиолетовый BY80xx 10
Оранжевый BY81XX 12
Сфенеамй 14
Серый коричневый 16 18 ।
Синий 20
Пример BY8410 BY8008 —в BY8106
Цветовая маркировка отечественных диодов
Дглее приводятся таблицы определения тиг.ономинала радиоэлементов по на
несенной цветовой маркировке. Таблицы для удобства отсортированы по типу
маркировки со стороны анодного выхода. Для улучшения определения цвета
маркировки в соседнем столбце обозначен цвет в текстовом виде.
МаркиоозочноЩ полосы (кольца метки) могут оасполагатьтя как со стороны
анода,так и се стороны катода Если маркировочных полос несколько,™ следует
обратить внимание на их толщину и на метки, определяющие полярность вы-
водов.
При совпадении цвета и типа маркировочных меток у различные типономинз-
лов следует обратить внимание на цвет корпуса.
Условные обозначения
• - точка (метка);
I - узкое кольцо;
II - два (или более) узких кольца,
- широкое кольцо
II - узкое и широкой кольца1
• - широкое кольцо и точка.
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода
тип цвет тип цвет тип цвет
Д219 А Металле- « Красный 1 Зеленый
Д22О А стеклянный с гибкими выводами Желтый 1 Черный
6 Желтый 1 Зеленый
Д9 Б Стеклянный (КД-4) с гибкими выводами 1 Красный
КД105 А Прямоугольный черный, каплевидный зеленый или Белый (желтый) или Белый (желтый)
526 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устоойств
Цветовая маркировка отечественных диодов
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода
тип цвет тип цвет тип цвет
КД105 Б Прямоугольный черный, каплевидный зеленый - - или Белый (желтый)
в • Зеленый или Белый (желтый)
г • Красный или Белый (желтый)
КД209 Б Прямоугольный темный (КД-4) с гибкими выводами • Зеленый 1 Красный
В • Красный 1 Красный
Г Белый 1 Красный
КД226 А Пластмассовый с гибкими выводами 1 Оранжевый
Б 1 Красный
В 1 Зеленый
Г Желтый
д Белый
Е Голубой
КД243 А Пластмассовый (КД-4А) с гибкими выводами 1 Фиолетовый
Б 1 Оранжевый
КД243 В Пластмассовый (КД-4А) с гибкими выводами 1 Красный
г 1 Зеленый
д Желтый
Е Белый
Ж Голубой
КД509 А Стеклянный (КД-2) с гибкими выводами 1 Синий Синий
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода
тип цвет тип цвет тип цвет
Д9 В Стеклянный (КД-4) с гибкими выводами II или II Оранжевый (или красный) + оранжевый
г или 1 Желтый (красный) + желтый
д или 1 Белый (красный) + белый
Е или 1 Голубой (красный) + голубой
Ж II или II Зеленый (красный) + зеленый
И Желтый
к Белый
л II Зеленый
м Голубой
КД247 А Пластмассовый с гибкими выводами II Оранжевый
Б II Красный
в II Зеленый
КД247 г Пластмассовый Желтый
д Белый
Е с гибкими выводами II Фиолетовый
Ж Голубой
2Д509 А Стеклянный (КД-2>с гибкими выводами Синий 1 Синий
2Д510 А Зеленый Зеленый
2Д522 Б 1 Черный • Черный
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 527
Цветовая маркировка отечественных диодов
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода
тип цвет тип цвет тип цвет
КД522 В Стеклянный (КД-2) с гибкими выводами Черный
А II Черный
КД521 А II Синий
Б II Серый
в Желтый
г Белый
КД522 Б III Черный
2Д102 А Каплевидный пластмассовый (КД-30)зеленый Желтый
Б Оранжевый
2Д103 А Каплевидный пластмассовый (КД-30) черный Белый
2Д104 А Каплевидный пластмассовый (КД-ЗО) • Красный
2Д237 А Пластмассовый светлый (КД-14) • Цветная
2Д254 А Круглый пластмассовый с жесткими выводами • Красный
Б • Синий
В Желтый
г • Зеленый
ГД107 А Стеклянный (КД- 4-1) с гибкими выводами • Черный
Б • Серый
ДЮ А Металле- стеклянный с гибкими выводами Оранжевый • Черный
Б Желтый • Черный
КД1О2 А Каплевидный пластмассовый (КД-ЗО) зеленый • Зеленый
Б • Синий
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода
тип цвет тип цвет тип цвет
КД1ОЗ А Каплевидный пластмассовый (КД-ЗО) черный • Синий
Б Желтый
КД104 А Каплевидный пластмассовый (КД-ЗО) Белый
КД109 А Цилиндрический пластмасовый С гибкими выводами Белый
Б Желтый
В • Зеленый
КД209 Б Каплевидный пластмассовый (КД-29Д) зеленый Белый
В • Черный
Г Светло- зеленый
КД221 А Цилиндрический темный, каплевидный оранжевый - - ГолуБой
Б • Цветная Белый
В • Цветная • Черный
Г • Цветная • Зеленый
Д • Цветная Бежевый
Е • Цветная Желтый
КД409 А Цилиндрический пластмассовый коричневый Белый
КД410 А • Красный
Б • Синий
КД519 А Стеклянный (КД-4-1) с гибки- ми выводами Белый
Б Желтый
КД208 А Каплевидный оранжевый, пластмассовый коричневый • или 1 Черный (зеленый, желтый)
2Д237 Б Пластмассовый светлый (КД-14) •• Цветная
528 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка отечественных диодов
Номинал Корпус Метка на корпусе Маркировка
со стороны анода со стороны катода '
тип цвет тип цвет тип цвет
ГД511 А Стеклянный (КД-2) с гибкими выводами Голуб. + голуб.
6 Голуб. + желт.
В • Голуб.+оранж.
2Д235 А Стеклянный (КД-4) с гибкими выводами Белый
Б Красный
КД510 А Стеклянный (КД-2) с гибкими выводами 1 Зеленый
Б Зеленый
Цветовая маркировка диодных сборок
Номинал Метка на корпусе Метка со стороны анода Метка со стороны катода
ТИП цвет тип цвет
КД906 А (выв. 4) Белый -
КД906 Б (выв. 4) Белый -
КД906 В (выв. 4) Белый -
КД906 Г (выв. 4) Белый -
2Д906 А (выв. 4) Белый - • Красный
2Д906 Б (выв. 4) Белый - • Красный
2Д906 В (выв. 4) Белый - • • Красный
КДС111 А (выв. 4) Белый - • Красный
КДС111 Б (выв. 4) Белый • Зеленый
КДС111 В (выв. 4) Белый - Желтый
КЦ422 А • Черный - - -
КЦ422 Б • Черный Белый
КЦ422 В • Черный - • Черный
КЦ422 Г • Черный - • Зеленый
Цветовая маркировка стабисторов и стабилитронов
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце тип цвет метка на торце ТИП цвет
2С524 А Белый Оранжевый
КС133 А Белый Белый
КС139 А Белый 1 Зеленый
КС147 А Белый 1 Серый
КС156 А Белый Оранжевый
КС168 А Белый 1 Красный
КС5О8 Б Белый • - черн. Желтый
КС5О8 Г Белый • -черн. Голубой
КС5О8 д Белый • - черн. 1 Зеленый
2С527 А Голубой Желтый
2С53О А Голубой Белый
2С536 А1 Голубой 1 Серый
КС2О1 В Голубой 1 Красный
2С113 В Желтый Голубой
2С119 А1 Желтый 1 Зеленый
2С482 А1 Желтый 1 Красный
КС119 А1 Желтый 1 Красный
КС175 U Желтый 1 Черный
КС182 Ц Желтый 1 Красный
КС191 ц Желтый Голубой
КС21О Ц Желтый 1 Зеленый
КС211 Ц Желтый 1 (ерый
КС212 U Желтый 1 Оранжевый
КС215 ж Желтый Белый
КС216 ж Желтый Желтый
КС218 ж Желтый Голубой
КС22О ж Желтый 1 Зеленый
Практикум / Учимся расшифровывать цветовую маркировку 529
Цветовая маркировка стабисторов п стабилитронов
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце тип цвет метка на торце ТИП цвет
КС222 Ж Желтый 1 Синий
КС224 ж Желтый 1 Оранжевый
КС405 А Желтый • - черн. 1 Красный
КС411 А Желтый Белый
КС411 Б Желтый 1 Синий
КС433 А1 Желтый * - зел. 1 Серый
КС516 Б Желтый 1 Черный
КГ 401 Б • - серый 1 Зеленый Голубой
КС5ОЗ А 1 Зеленый • - черн. 1 Оранжевый
КС508 В 1 Зеленый • -черн. 1 Красный
ксью А1 1 Зеленый 1 Оранжевый
КС512 А1 1 Зеленый Желтый
КС515 А1 1 Зеленый Белый
КС516 А 1 Зеленый 1 Черный
КС518 А1 1 Зеленый Голубой
КС522 А1 1 Зеленый 1 Серый
КС527 А1 1 Зеленый |~1 Черный
КС201 Г 1 Красный 1 Зеленый
КС447 А1 1 Красный в-зел 1 Серый
КС482 А1 1 Красный - - желт. 1 Зеленый
КС509 А 1 Красный • - черн. 1 Синий
КС530 А 1 Красный 1 Черный
КГ401 А • - серый 1 Оранжевый Голубой
КС4*8 А1 1 Оранжевый • - зел. 1 Серый
2С433 А1 1 Серый Желтый
2С439 А1 л Серый Белый
2С447 А1 1 Серый 1 Красный
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце тип цвет метка на торце ТИП цвет
2С456 А1 1 Серый 1 Черный
КГ401 В • - серый 1 Серый Голубой
КС104 А 1 Серый Белый
КС1О4 Б 1 Серый 1 Красный
КС2О1 А 1 Серый 1 Оранжевый
КС2О1 Б 1 Серый Зеленый
КС516 в 1 Серый 1 Черный
КС536 А 1 Серый -желт. 1 Синий
2С510 А 1 Черный 1 Оранжевый
2С512 А 1 Черный Желтый
2С515 А 1 Черный Белый
2С516 А 1 Черный 1 Зеленый
2С516 Б 1 Черный Желтый
2С516 В 1 Черный 1 Серый
2С518 А 1 Черный Голубой
2С522 А 1 Черный Серый
КС405 Б желт. 1 Черный * черн Красный
КС456 А1 1 Черный • -зел. Серый
2С133 А 1 Черный Белый
2С139 А I Черный Зеленый
2С156 А 1 Черный Оранжевый
2С168 А 1 Черный Красный
2С147 А 1 Черный
ДЯ4 В1 II Черный
Д81« Г1 III Черный
Д814 д: III Черный
Д814 А1 Черный
530 РАДИО,ПЮБИТЕЛ ЬСТЗО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка стабисторов и стабилитронов
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце тип цвет метка на торце ТИП цвет
Д814 Б1 1 Черный
КС2О7 Б III Коричн. + коричн. + черный
КС2О7 В III Коричн. + крас- ный + черный
КС2О7 А III Коричн. + чер- ный +черный
2Г401 Б • - оранж. • - серый Белый |
Д814 А2 • - черн. Белый
Д818 А • - черн. Белый
КС175 Ж Белый
КС406 Б • - черн. или! Белый (оранж.)
Д818 Б • - черн. Голубой
КС191 Ж Голубой
КС407 А - белый Голубой
2Г401 В • - оранж. • - серый Желтый
Д814 Г2 • - черн. Желтый
Д818 Б ф - черн. Желтый
КС182 Ж Желтый
КС4О7 в -белый Желтый
КС551 А Желтый
2С147 в -желт. тжелг. 1 Зеленый
2С147 г -желт. • - серый 1 Зеленый
2С551 А 1 Зеленый
Д814 В2 Ф - черн. 1 Зеленый
Д818 Г • - черн. 1 Зеленый
КС115 А • - черн. 1 Зеленый
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце ТИП цвет метка на торце тип цвет
КС21О ж 1 Зеленый
КС4О7 Г - белый 1 Зеленый
2Г401 А > - оранж. • - серый 1 Красный
2С107 А ф-черн. 1 Красный
2С156 В -желт. -желт. 1 Красный
2С156 Г -желт. • - серый 1 Красный
КС107 А ф - серый 1 Красный
КС591 А 1 Красный
2С155 В -желт. -желт. 1 Оранжевый
2С155 Г -желт. • - серый 1 Оранжевый
2С6ОО А1 1 Оранжевый
Д818 Е • - черн. 1 Оранжевый
КС212 Ж 1 Оранжевый
КС407 Б -белый 1 Оранжевый
2С159 В - желт. -желт. 1 Серый
2С159 Г -желт. ф - серый 1 Серый
2С591 А 1 Серый
Д824 Д2 Ф - черн. 1 Серый
Д818 Д Ф - черн. 1 Серый
КС211 Ж 1 Серый
КС407 д .-белый 1 Серый
КС406 А Ф-черн. 1 или Серый (белый)
Д814 Б2 ф - черн. 1 Синий
КС191 А2 1 Черный
КС213 Ж 1 Черный
КС600 А1 1 Черный
Практикум 7.Учимся расшифровывать цветовую маркировку 531
Цветовая маркировка стабисторов и стабилитронов
Номинал Маркировка
со стороны анода со стороны катода (-)
метка на торце тип цвет метка на торце тип цвет
КС175 А2 II Черный
КС162 А2 Черный
КС168 В2 1 Черный + черный
КС126 м 1 Белый + коричн. + белый
КС126 ж 1 Голубой + красн. * белый
КГ126 и 1 Голубой + серый + белый
КС126 д 1 Желтый + фиолет. ♦ белый
КС126 Е Зелен.♦голубой+ белый
КС126 А 1 Красный ♦ фиолет. ♦ белый
КС126 Г 1. Оранжевый + белый ♦ белый
КС126 В 1 Оранж. + оранж. + белый
КС126 Б 1 Оранж. + черный + белый
КС126 Л 1 Серый + красн. ♦ белый
КС126 К 1 Фиолет. + зелен. + белый
КС213 Б2 II Черн. + черн. + черный
КС21О Б2 Черный
КС182 А2 Черный
КС133 Г >- оранж.
КС139 г • - серый
Цветовая маркировка импортных SMD диодов
в корпусах SOD-80 и mini-MELF
Приборы Цвет первой полоса Цвет второй полоса - Приборы Цвет первой полоса Цвет второй полоса
GL41T Белый Белый - EGL41A Зеленый Зеленый
BYM10400 Белый Желтый BYM-O7-3OO Зеленый Коричневый |
CL34G Белый Желтый - BYM12-300 Зеленый Коричневый
GL41G Белый Желтый EGL34F Зеленый Коричневый
BYM10-600 Белый Зеленый —1 EGL41F Зеленый Коричневый
GL34J Белый Зеленый BYM07-100 Зеленый Красный
BL4U Белый Зеленый BYM12-100 Зеленый Красный
BYM10-100 Белый Красный EGl 34 В Зеленый Кр асный
GuMB Белый Красный EGL41B Зеленый Красный
GL41B Белый Красный BYMO7-20O Зеленый Ооаихеаый
EYM10-200 Белый Оранжевый RYM12-200 Зеленый Оранжевый
Gt 34b Белый Оранжевый EGL34D Зеленый Оранжмый
CL41D Белый Оранжевый EGI 410 Зеленый Омнжелый
BYM1O-5O белый Серый BYM0'-150 Зеленый РОЛОВЫЙ
GL34A Белый Серый BYM12-150 Зеленый Розовый
GL41A Белый Серый EGL34C Зеленый Розовый
BYM1O-BOO Белый Синий EGL41C Зеленый Розовый
GL41K Белый Синий BVM11-400 Красный Желтый
BYM1O-1OCO Белый Фиолетовый RGL41G Красный Желтый
GL41M Белый Фиолетовый RGL43G Красный Желтый
BYM07-400 Зеленый Желтый BYMI 1.600 Красный Зеленый
BYM12-4OO Зеленый Желтый RGL4U Красный Зеленый
EGL34 Зеленый Желтый RGL43J Красный Зеленый
EGL41G Зеленый Желтый BYM11-10C Красный Красный
BYMO7-5O Зеленый Зеленый RGl41a Красный Красный
BYM12-5O Зеленый Зеленый RGL43B Красный Красный
EGL34A Зеленый Зеленый BYM11-20C Красный Оранжевый
532 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка импортных SMD диодов
в корпусах SOD-80 и mini-MELF
Приборы Цвет первой полоса Цвет второй полоса
RGL43D Красный Оранжевый
BYM11-50 Красный Серый
RGL41A Красный Серый
RGL41D Красный Серый
RGL43A Красный Серый
BYM11-800 Красный Синий
RGL41K Красный Синий
BYM11-1000 Красный Фиолетовый
RGL41M Красный Фиолетовый
BYM13-50 Оранжевжи Желтый
Приборы Цвет первой полоса Цвет второй полоса
SGL41-5O Оранжевый Желтый
BYM13-6O Оранжевый Зеленый |
SGL41-60 Оранжевый Зеленый
BYM13-30 Оранжевый Красный
SGL41-30 Оранжевый Красный
BYM13-40 Оранжевый Оранжевый
SGL41-40 Оранжевый Оранжевый
BYM13-20 Оранжевый Серый
SGL41-2O Оранжевый Серый
Цветовая маркировка импортных SMD диодов в корпусе SOD-123
Приборы Полоса катода
BAS12 Белый
BASIS Белый
ВА811 Белый
ВВ515 Белый
ВВ721 Белый
BB721S Белый
ВА619 Желтый
ВВ619 Желтый
BB701S Желтый
BB729S Желтый
ВА585 Зеленый
ВВ731 Зеленый
Приборы Полоса катода
8А620 Красный
ВВ62О Красный
BB713S Красный
8В729 Красный
BV43O-2 Красный
ВВ73О Пурпурный
ВА582 Синий
ВА583 Синий
ВА584 Синий
ВА782-3 Синий
ВВ731 Синий
Цветовая маркировка отечественных светодиодов
Тип светодиода Цвет свечения Маркировка на корпусе
ТИП цвет
АЛЗО5 Б Красный Белый
АЛЗО7 И Оранжевый Белый
«1336 И Зеленый Белый
АЛ306 Б Красный Белый
АЛС329 А Белый
АЛСЗЗО А Красный Белый
«1336 д Желтый Желтый
АЛС329 д Желтый
АЛСЗЗО д Красный Желтый
«1112 Б Красный • Зеленый (на положит, выводе)
«1112 д Красный • Зеленый (на положит, выводе)
АЛ112 ж Красный • Зеленый
«1112 л Красный • Зеленый
«1307 г Красный • Зеленый
«1336 в Зеленый • Зеленый
КИПД06 в Зеленый • Зеленый
КИПМ02 в Зеленый Зеленый
«1113 Б Красный • Зеленый
АЛ113 Г Красный • Зеленый
АЛ115 ж Красный • Зеленый
АЛ113 л Красный • Зеленый
АЛ113 р Красный • Зеленый
АЛ306 Е Красный • Зеленый
АЛ4О2 Б • Зеленый
ЗЛС317 В Зеленый • Зеленый
«1С32О Б Зеленый • Зеленый
АЛС329 Ж 1 • Зеленый
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку 533
Цветовая маркировка отечественных светодиодов
Тип светодиода Цвет Маркировка на корпусе
свечения тип цвет
кипмоз 8 Красный Зеленый
АЛ112 Г Красный • Красный (на положит, выводе)
АЛ113 А Красный • Красный
АЛ113 Е Красный • Красный
АЛ113 К Красный • Красный
АЛ113 н Красный • Красный
АЛ305 г Красный • Красный
АЛЗО6 и Зеленый • Красный
АЛ316 А Красный • Красный
АЛ 407 А • Красный.
ЗЛС317 А Красный • Красный
АЛС570 А Красный • Красный
КИПМП5 А Красный • Красный
АЛ102 А Красный • Красный
АЛ112 А Красный • Красный
АЛ112 Е Красный • Красный
АЛ112 К Красный • Красный
АЛ301 А Красный • Красный
АЛ310 А Красный • Красный
АЛ 536 А Красный • Красный
КИПМ02 А Красный • Красный
КИПД06 А Красный • или# Красный (черный)
АЛ112 в Красный • Синий (на положит, выводе)
АЛ112 и Красный • Синий
АЛ112 м Красный • Синий
АЛ310 Б Красный • Синий
АЛ113 в Красный • Синий
Тип светодиода Цвет Маркировка на корпусе
свечения ТИП цвет
АЛ113 Д Красный Синий
АЛ113 И Красный Синий
АЛ113 м Красный fl Синий
АЛ113 с Красный • Синий
АЛ 305 Е Зеленый • Синий
АЛ316 Б Красный • Синий
АЛ402 В • Синий
ЗЛ102 А Зеленый • Черный
351102 Б Зеленый • Черный
АЛЗО5 И Красный • Черный
АЛ306 Г Красный • Черный
АЛ307 А Красный • Черный
АЛ307 В Красный • Черный
АЛ307 д Желтый • Черный
АЛ356 К Красный • Черный
АЛС52» В • Черный
АЛСЗЗВ в Красный • Черный
КИПДС2 А Красный • Черный
КИПД02 в Зеленый • Черный
КИПД02 д Желтый • Черный
АЛ305 А Красный Белый
АЛ306 А Красный Белый
АЛ307 Л Оранжевый Белый
АЛС329 Б Белый
АЛСЗЗС Б Красный Белый
АЛ336 Е Желтый Желтый
АГ336 ж Желтый Желтый
534 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка отечественных светодиодов
Тип светодиода Цвет свечения Маркировка на корпусе
ТИП цвет
АЛС329 Е Желтый
АЛСЗЗО Е Красный Желтый
АЛС329 н • Желтый + черный
АЛ 306 д Красный • • Зеленый
АЛ536 г Зеленый • • Зеленый
АЛС329 и •• Зеленый
АЛСЗЗО ж Красный • • Зеленый
КИПД06 г Зеленый • • Зеленый
КИПМ02 г Зеленый • • Зеленый
кипмоз г Зеленый • • Зеленый
КИПМ02 д Желтый •• Зеленый
ЗЛС317 г Зеленый • • Зеленый ♦ синий
АЛС32О в Зеленый • Зеленый + белый
АЛС329 К • Зеленый + белый
АЛСЗЗО и Красный • Зеленый ♦ белый
АЛС329 м • Зеленый ♦ желтый
АЛСЗЗО к Красный • Зеленый + желтый
АЛС329 Л •• Зеленый + черный
АЛЗО5 в Красный • • Красный
АЛС317 А Красный • • Красный + черный
ЗЛС317 Б Красный • • Красный + синий
АЛС320 Г Красный • Красный + белый
АЛ102 Б Красный • • Красный
АЛ 301 Б Красный • • Красный
АЛ306 Ж Зеленый • • Красный
АЛ336 Б Красный Красный
Тип светодиода Цвет свечения Маркировка на корпусе
тип цвет
КИПМ02 Б Красный Красный
КИПМОЗ Б Красный • • Красный
КИПД06 Б Красный • • или • • Красный (черный)
АЛЗО5 д Зеленый • • Синий
АЛ 305 к Красный • Черный + белый
АЛ305 ж Красный • • Черный
АЛ 306 в Красный • • Черный
АЛ 307 Е Желтый • • Черный
АЛС329 Г • • Черный
АЛСЗЗО г Красный • • Черный
КИПД02 Б Красный • • Черный
КИПД02 Г Зеленый • • Черный
КИПД02 Е Желтый •• Черный
КИПМОЗ Д Зеленый Зеленый
ЗЛС320 Б Зеленый • Зеленый + белый * желтый
ЗЛС317 Д Зеленый Зеленый + синий + синий
АЛС317 В Зеленый ••• Зеленый + черный + черный
АЛС517 Г Зеленый • •• Зеленый + черный + черный
ЗЛС32О А Красный • Красный + белый ♦ желтый
АЛС317 Б Красный кпл Красный + черный + черный
АЛ102 Г Красный кпя Красный
ЗЛ1О2 Г Красный Черный
ЗЛС320 в Зеленый • Зеленый + белый + желтые + желтый
ЗЛС32О г Красный • Красный + белый + желтый + желтый
Практикум /.Учимся расшифровывать цветовую маркировку 535
Цветовая маркировка
отечественных светодиодных цифровых индикаторов
Тип Цвет корпуса Маркировка на корпусе
тип цвет
АЛ113 Б нет 1 Зеленый
АЛ113 Г нет 1 Зеленый
АЛ113 Ж нет 1 Зеленый
АЛ113 л нет 1 Зеленый
АЛ113 р нет 1 Зеленый
АЛ113 А нет 1 Красный
АЛ113 Е нет 1 Красный
АЛ113 К нет 1 Красный
АЛ113 н нет 1 Красный
АЛ113 в нет 1 Синий
АЛ113 д нет 1 Синий
АЛ113 и нет 1 Синий
АЛ113 м нет 1 Синий
ал; 13 с нет 1 Синий
АЛЗО6 Б Красный Белый
АЛС320 В Желтый Белый
АЛГ 320 Г Красный Белый
АЛС32О Е Зеленый Белый
АЛС328 А Красный Белый
АЛС32’ А Красный Белый
АЛСЗЗО А Красный Белый
АЛС329 д Красный Желтый
АЛСЗЗО д Красный Желтый
АЛЗО6 Е Красный • Зеленый
АЛС328 В Красный • Зеленый
АЛС329 Ж Красный • Зеленый
КИПГО2А-8/8 Л Зеленый • Зеленый
АЛ306 И Зеленый • Красный
АЛС318 в Красный • Цвети.
АЛЗОЬ г Красный • Черный
Тип Двет корпуса Маркировка на корпусе
ТИП цвет
АПС317 А Красный • Черный
АЛС317 В Зеленый • Черный
АЛС329 Б Красный • Черный
АЛСЗЗО В Красный • Черный
ИПГОЗА-8/8 к Красный • Черный
АЛ 306 А Красный Белый
АЛ 306 в Красный Белый
АЛС328 Б Красный Белый
АЛС329 Б Красный Белый
АЛСЗЗО Б Красный Белый
АЛС329 Е Красный Желтый
АЛС’ЗО Е Красный Желтый
АЛС329 н Красный • Желтый + мерный
АЛ 306 д Красный • • Зеленый
АЛС328 г Красный • • Зеленый
АЛС379 и Красный • • Зеленый
АЛСЗЗО ж Красный • • Зеленый
ИПГО2А-8/8 л Зеленый • • Зеленый i
АЛС329 к Красный • Зеленый + белый
АЛСЗЗО и Красный • Зеленый + белый
АЛС329 м Красный, • Зеленый + желтый
АЛСЗЗО к Красный • Зеленый + желтый
АЛС329 л Красный • • Зеленый + черный
АЛ 306 ж Зеленый • • Красный
АЛС318 Б Красный • • Красный
АЛС317 Б Красный • • Черный
АЛС317 Г Зеленый • • Черный
АЛС329 г Красный • • Черный
АЛСЗЗО г Красный • • Черный
АЛС318 г Красный • •• Цветн.
536 радиолюбительство от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка варикапов
Номинал Корпус Маркировка со стороны анода
тип цвет
КВ146 А Желтый
КВ149 А 1 Оранжевый
КВ149 8 Белый
КВ149 Б Оранжевый
2В104 А-Е Усеченный круглый темного цвета Белый
28112 А Белый
28124 В Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Белый
2В125 А Белый
2В143 А Белый
АВ113 А Плоский темного цвета со срезом на задней поверхности Белый
КВ102 А-Д Каплевидный темного цвета Белый
КВ109 А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Белый
КВ111 А Плоский темного цвета с закругленными углами Белый
КВ123 А Белый
КВ127 А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Белый
КВ132 А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Белый
КВ135 А Плоский темного цвета Белый
КВ142 А Белый
КВС111 А Белый
2В143 в Желтый
КВ113 А Плоский темного цвета со срезом на задней поверхности Желтый
КВ121 в Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Желтый
КВ127 В Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Желтый
Номинал Корпус Маркировка со стороны анода
тип цвет
КВ134 А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой Желтый
2В124 А Плоский (КД*20А) темного цвета с выпуклой точкой • Зеленый
КВ109 В Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Зеленый
К6113 Б Плоский темного цвета со срезом на задней поверхности • Зеленый
КВ127 г Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Зеленый
КВ122 6 Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Коричневый
1В501 А • Красный
18501 г • Красный
26133 А • Красный
26143 Б • Красный
КВ107 • Красный
КВ109 Б Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Красный
КВ127 6 Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Красный
КБ128 А • Красный
КВ13О А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Красный
КВ131 А Плоский темного цвета • Красный
КВ142 Б • Красный
28102 А-Д Каплевидный темного цвета Оранжевый
АВ113 Б Плоский темного цвета со срезом на задней поверхности • Оранжевый
КВ104 А-Е Усеченный круглый темного цвета Оранжевый
кеш Б Плоский темного цвета с закругленными углами • Оранжевый
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку_537
Цветовая маркировка варикапов
Номинал Корпус Маркировка со стороны анода
тип цвет
КВ122 А Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Оранжевый
КВ13О А9 Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Оранжевый
КВС111 Б « Оранжевый
квш А Плоский (КД- 20А) темного цвета с выпуклой точкой • Синий
КВ122 5 Плоский (КД-20А) темного цвета с выпуклой точкой • Фиолетовый
КР101 А • Черный
КВ129 А • Черный
КВ138 А Белый
1В501 Б • • Красный
1В501 д • • Красный
1В501 ж • • Красный
КВ138 Б • • Красный
1В501 В ••• Коэгный
1В501 Е • •• Красный
1Р501 И • •• Красный
Цветовая маркировка отечественных ИК-диодов
Номинал Корпус Маркировка
ТИП цвет
ЗЛ1О7 А Цилиндрический оранжевого цвета с 1 Черный
Б гибкими выводами II Черный
Б Металло-стекляный с гибкими выводами • Зеленый
АЛ402 А • Красный
В • Синий
АЛ107 А Цилиндрический оранжевого цвета с • Черный
Б гибкими выводами • • Черный
Цветовая маркировка отечественных шкальных индикаторов
Номинал Корпус Маркировка на боковой поверхности
тип цвет
АЛ305 5 Пластмассовый корпус с жесткимим выводами Белый
Г • Красны?
Е • Синий
И • Черный
АЛ 306 Б Пластмассовый корпус красного цвета с жесткимим выводами Белый
К • Черный
£ • Зеленый
И Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами • Красный
ЗЛС317 Б Пластмассовый корпус красного цвета с жесткимим выводами • Синий
Г Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами • Синий
АЛС317 А Пластмассовый корпус красного цвета с жесткимим выводами • Черный
в Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами • Черный
АЛ305 А Пластмассовый корпус с жесткимим выводами Белый
В • • Красный
д • • Синий
ж • • Черный
к • Черный + белый
АЛ 506 А Пластмассовый корпус красного цвета с жесткимим выводами Белый
В • • Черный
д • • Зепечый
ж Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами • • Красный
ЗЛС517 д Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами •• Синий
АЛС517 Б Пластмассовый корпус красного цвета с жесткимим выводами • • Черный
Г Пластмассовый корпус зеленого цвета с жесткимим выводами • • Черный
538 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Цветовая маркировка
В данной маркировке используются цветные точки для кодирования параме-
тров транзисторов в корпусах КТ-26 (ТО-92) и КТП-4. При полной цветовой мар-
кировке кодирование типономинала, группы и даты выпуска наносится на срезе
боковой поверхности согласно принятой цветовой гамме.
Точку, обозначающую типономинал наносят в левом верхнем углу. Она являет-
ся началом отсчета. Далее, по часовой стрелке наносятся три точки, означающие
группу, год и месяц выпуска соответственно.
При сокращенной цветовой маркировке дату выпуска опускают (указывается
на вкладыше упаковки). Типономинал указывается на срезе боково поверхности
корпуса. Группа указыается на торце корпуса
Символьно-цветовая маркировка
Отличительная особенность данной маркировки - отсутствие цифр и букв. Ти-
пономинал транзистора обозначается на срезе боковой поверхности специаль-
ным символом (точки, горизонтальные, вертикальные или пунктирные линии) или
цветной геометрической фигурой (круг, полукруг, квадрат,треугольник, ромб и др.).
Маркировка группы наносится одной (несколькими) точками на торце корпуса
(КТ-26, КТП-4).
Цветовая гамма точек, обозначающих группу при данной маркировке, не сов-
падает со стандартной цветовой гаммой по ГОСТ 24709-81. Она определяется
производителем
Символ круга на боковом срезе транзистора необходимо отличать отточки, ко-
торая не имеет четкой формы, т. к. наносится кистью.
Цветовая маркировка транзисторов в корпусах КТ-26 (ТО-92)
Цвет полосы (точки) Тип (1-й элемент) Группа (2-й элемент) Год (5-й элемент) Месяц (4-й элемент)
Бежевый КТ345 г 1977 Январь
Синий КТ349 в Февраль
Зеленый КТ352 и 1985 Март
Красный КТ337 к 1983 Апрель
Салатный ж 1978 Май I
Серый КТ36О л Июнь
Коричневый КТ326 1984 Июль
Оранжевый Д 1979 Август
Электрик Е 1980 Сентябрь
Белый КТ645 1982 Октябрь
Желтый КТ354 Б Ноябрь
Голубой КТ31О7 1986 Декабрь
Розовый КТ363 А
Ыт^-SAI W г w
Пример в в КТ349Б КТ352А Июль 1985 Декабрь 1983 ® я КТ3107В КТ337И Апрель 1979 Декабрь 1985
Практикум 7. Учимся расшифровывать цветовую маркировку_559
Сокращенная маркировка транзисторов в корпусах КГ-26 (ТО-92)
Цвет полосы (точки) Типтран тистора (метка на торде) Зуква группы (метка на срезе)
' Бордо КТ2ОЗ А
Желтый КТБ02 Б
Темно-зеленый КТ31О2 в
1 Голубой КТ337 (КТ6111) ГГ
Синий КТ342 д
| Белый КТ503 Е
Коричневый КТ326 Ж
। Серебристый КТ632 и (лг I
Оранжевый КТ313,КТ368
Серый К.Т209
Красный КТ6112
Розпвый А“
* Л *
•
ж КТ326Б КТ3102Ж
Пример 1 КТ357А КТ313Б
’ В скобках указаны буквы групп для транзисторов выпуска до 1980 г
"Для транзисторов типа КТ326АМ.
Символьно-цветовая маркировка отечественных транзисторов
в корпусах КТ-26 (ТО-92)
Почина/ Структура Маркировка на торце Маркировка на срезе
Вид Цв'1 Вид Цвет
КТ516 AM п-р-п Белый + белый Белый
БМ п-р-п Белый Белый
ВМ п-р-п Голубой Белый
ГМ п-р-п • Зеленый Белый
дм п-р-п • Красный Белый
КТ645 в п-р-п • Красный М Зеленый
г п-р-п желтый Зеленый
д п-р-п • Зеленый Зеленый
Е п-р-п • Синий Зеленый
Ж п-р-п • • Синий Зеленый
и п-р-п Белый Зеленый
к п-р-п • • Красный Зеленый
л п-р-п • • Зеленый 3»леный
м п-р-п Белый Зеленый
КТ3126 А р-п-р - - • Зеленый
Б р-п-р • Зеленый • Зеленый
КТ36Г м р-п-р Белый • Синий
Б2 р-п-р Желтый • Синий
Г2 р-п-р • Красный • Синий
Д2 р-п-р • Синий • Синий
И2 р-п-р • Зеленый • Синий
КТ51О2 AM п-р-п Белый Белый
БМ п-р-п Голубой Белый
ВМ п-р-п Белый + белый Белый
ГМ п-р-п Белый + голубой Белый
ДМ п-р-п • Зеленый Белый
540 РАДИОЛ ЮБИТЕЛ ЬСТВО от азов до создания практических устройств
Сим вольно-цветовая маркировка отечественных транзистора е
в корпусах КТ-26 (ТО-92)
НоМИНаЛ Структура Маркисовка на торце Маркировка и а сре?е
Вид Цвет Вид Цвет
КТ31О2 ЕМ п-р-п • Красный Белый
ЖМ п-р-п • Белый + зеленый Белый
ИМ п-р-п • Белый + красный Белый
км п-р-п • • Красный + красный Белый
КП365 А n-FET - - Белый
Б n-FET Белый Белый
КП501 А п MOS - - 1 Зеленый
Б n-MOS Белый 1 Зеленый
В n-MOS • Зеленый 1 Зеленый
КТ6111 А п-р-п Желтый Белый
Б п-р-п • Зеленый Белый
В п-р-п • Красный Белый
г п-р-п • Синий Белый
КТ5117 А1 п-р-п - - Белый
КГ66О А п-р-п - - — Синий
ICTS’ AM п-р-п Белый Белый
БМ п-р-п Голубой Белый
рм п-р-п • Зеленый Белый
гм п-р-п • Красный Белый
Г660 Б п-р-п - • — Синий
КТ201 AM п-р-п Белый Белый
БМ п-р-п Голубой Белый
вм п-р-п • Зеленый Белый
гм п-р-п • Красный Белый
дм п-р-п Белый + белый Белый
КТ61О9 А р-п-р • Синий Белый
Б р-п-р Белый Белый
Номинал Структура Мэркирэвг.а на торце Маскировка на срезе
Вид Цвет Вид Цвет
КТ6109 в р-п-р Желтый Белый
г р-п-р • Зеленый Белый
д р-п-р • Красный Белый
КТ6110 А п-р-п Белый 4 Зеленый
Б п-р-п Желтый 4 Зеленый
в п-р-п • Зеленый 4 Зеленый
г п-р-п • Красный 4 Зеленый
д п-р-п • Синий 4 Зеленый
КТ6114 А п-р-п Белый W Зеленый
Б п-р-п • Зеленый W Зеленый
КТ6114 3 п-р-п < Красный W Зеленый
Г п-р-п Белый Белый
д п-р-п • • Зеленый Белый
Е п-р-п • • Красный Белый
КТ6115 А р-п-р Белый W Зеленый
5 р-п-р • Зеленый W Зеленый
В р-п-р • Красный W Зеленый
г р-п-р Белый Белый
д р-п-р • • Зеленый Белый
Е р-п-р • • Красный Белый
КТ6117 А п-р-п - - Белый
Б п-р-п Белый Белый
А р-п-р Голубой Белый
Б р-п-р • Зеленый Белый
в р-п-р Голубой Белый
г р-п-р • Белый + зеленый Белый
д р-п-р • Белый + красный Белый
Е р-п-р • • Зеленый Белый
Практику:*! 7.Учимся расшифровывать цветовую маркировку_541
Символьно-цветовая маркировка отечественных транзисторов
ь корпусах КТ-26 (ТО-92)
Номинал Структура Маркировка ча торце Маркировка на срезе
Вид Цвет Вид Цвет
КТ6117 ж р-п-р • Красный Белый
и р-п-р • • Красный Белый
к р-п-р Белый Белый
л р-п-р Белый Белый
КТ5О2 А р-п-р Белый Белый
Б рп Р Белый Белый
в р п-р Желтый Белый
г р-п-р • Зеленый Белый
д р-п-р • Красный Белый
Е Р-п-р • Синий Белый
КТ503 А п-р-п Белый ♦ Зеленый
Ь П-р-П fl Белый ♦ Зеленый
В п-р-п Желтый ♦ Зеленый
Г п-р-п • Зеленый ♦ Зеленый
д п-р-п • Красный ♦ Зеленый
ь п-р-п • Синий ♦ Зеленый
КТ315 Р1 п-р-п Белый ▲ Темно-зеленый
И1 п-р-п Желтый ▲ Темно-зеленый
Н1 п-р-п • • Зеленый ▲ Темно-зеленый
Ж1 п-р-п • • Красный ▲ Темно-зеленый
Д! п-р-п • • Синий ▲ Темно-зеленый
Е1 п-р-п Белый ▲ Темно-зеленый
Б1 п-р-п Желтый ▲ Темно-зеленый
В1 п-р-п • Зеленый ▲ Темно-зеленый
А1 п-р-п • Красный ▲ Темно-зеленый
п п-р-п • Синий ▲ Темно-зеленый
КТ6116 А р-п-р - - ▲ Зеленый
Б р-п-р с Зеленый ▲ Зеленый
Примеры нестандартных цветовых маркировок
транзисторов
Номинал Маркировкг
КП5Г.А Зеленая полоса вертикально посредине
КТ2С9 Белый ромб посредине
Ш102 Зеленый эллипс сверху
КТ51О7 Белый фрагмент сверху транзистора
КТ3117А Белая точка посредине, белая полоса по ободу
КТ3117А1 Белая полоса посредине
КТ3126А Зеленая точка посредине или зеленый квадрат посредине или яри последнем зеленый эллипс сверху
КТ3126Ь Зеленая точка посредине, зеленый эллипс сверху
КТ326АМ Кра' ная точка кпереди
Г326БМ Желтая точка спереди
К1.339 Белый треугольник посредине
Г368АМ Две красных полосы сверху
КТ568БМ Красная полоса сверху
КТ382 Белая полоса сбоку или плюс белая точка сверху
КТ399АМ Две белых полосы посредине
KT5O3 Белая точка спереди
КТ645 Белая точка посредине, белая точка сверху
КТ645А Белый квадрат посредине
КТ645Б Белый квадрат посредине, белая точка сверху
КТ646А Зеленый треугольник посредине
КТЬ46/ Белый треугольник снизу, белый эллипс сверху
Номинал Маркировка
КТ646Б Зеленый треугольник посредине плюс желтый эллипс сверху
КТ646Б То же плюс белая точка снизу
КТ660 Одна синяя полоса спереди или две такие синие полосы
КТ683Б Белый эллипс сверху, надпись 8Б снизу
КТ814Б Белый эллипс сверху, надпись 4Г VI снизу или 4Г
КТ815А Белый эллипс сверху, надпись 5А U2 ли 5А с белой полосой сверху
КТ816Г Белый эллипс сверху, красная или синяя полоса сверху, надписи 6ГV4 или 6Г
КТ817Б Белый эллипс сверху, синие или желтые полоски сверху, на корпусе надпись 7Б U2 или 7Б с зеленой полоской сверху
КТ9115 Белый эллипс и голубая полоса сверху, надпись 9А снизу
КТ940 Белый эллипс сверху,снизу надпись 40А или 2 белых квадрата
КТ961А Белый эллипс сверху, надпись 61А снизу
КТ972А Белый эллипс сверху, белая полоса снизу
КТ972Б Белый эллипс сверху, две белых полосы снизу, одна из них - вертикально
КТ973А Белый эллипс сверху, белый квадрат снизу
КТ973Б Белый эллипс сверху, два белых квадрата снизу
542 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
Особенности маркировки зарубежных транзисторов
Трехфазные электрические цепи
Ряд зарубежных фирм использует цветовую маркировку для обозначения коэф-
фициента усиления радиочастотных транзисторов. В таблице показана цветовая
маркировка радиочастотных транзисторов фирмы MOTOROLA. Возможно либо
нанесение буквенного кода, либо цветной точки.
Проводники в трехфазных системах обычно обозначаются цветным кодом, что-
бы, например, правильно подключить электромотор. Коды соответствуют между-
народному стандарту IEC 60446 или могут быть произвольными.
Например, в США и Канаде различные цветовые коды используются для зазем-
ленных и незаземленных систем.
Буквенный код Цветная точка Диапазон частот, МГц
Низкий диапазон бета
В • - коричневый 15-23
с • - красный 20-32
D • - оранжевый 28-42
Е - желтый 38-52
Средний диапазон бета
F • - зеленый 48-63
G • - синий 57-78
н • - фиолетовый 72-95
Высокий диапазон бета
1 1 • • - черный 87-108
j J • •-коричневый 100-125
к • •-красный 115-140
L • •-оранжевый 150-155
Страна L1 L2 L3 Нейтраль Земля
США (общая практика) Черный Красный Синий Белый или серый Зеленый или зелено-желтые полоски
США (второй вариант) Коричневый Оранжевый или фиолетовый Желтый Белый или серый Зеленый
Канада Красный Черный Синий Белый Зеленый или голый медный
Европейский Союз Коричневый Черный Серый Синий Зелено-желтые полоски
Пакистан Красный Желтый Синий Черный Зеленый
Индия Красный Желтый Синий Черный Зеленый
Австралия и Новая Зеландия Красный Белый Темно- синий Черный Зелено-желтые полоски
Китайская Народная Республика Желтый Зеленый Красный Голубой Зелено-желтые полоски
Малайзия Красный Желтый Синий Черный Зеленый или зелено-желтые полоски
Практикум 7.Учимся расшифровывать цветовую маркировку_543
Оптические кабели передачи данных
Цветовая маркировка оптических кабелей используется для определения пар
передачи данных. Каждая пара имеет свою цветовую маркировку
Цветовая кодировка пар
согласно стандарту ANSI ЛСЕА S-80-S76
Пара Цвета первой группы Ивета второй группы
1 Белый Синий Синий Белый
2 Белый Оранжевый Оранжевый Белый
3 Белый Зеленый Зеленый Белый
4 Белый Коричневый Коричневь й Белый
5 Белый Серый Серый Белый
6 Красный Синий Синий Красный
7 Красный Оранжевый Оранжевый Красный
8 Красный Зеленый Зеленый Красный
9 Красный Коричневый Коричневый Красный
10 Красный Серый Серый Красный
11 Черный Синий Синий Черный
12 Черный Оранжевый Оранжевый Черный
13 Черный Зеленый Зеленый Черный
14 Черный Коричневый Коричневый Черный
15 Черный Сгрый Сеоьй Черный
16 Желтый Синий Синий Желтый
17 Желтый Оранжевый Оранжевый Желтый
18 Желтый Зеленый Зеленый Желтый
Цветовая кодировка пар
согласно стандарту ANSI/ICEA S-80-576
Пара Цвета первой группы Цвета второй группы
19 Желтый Коричневый Коричневый Желтый
20 Желтый Серый Серый Желтый
21 Фиолетовый Синий Синий Фиолетовый
22 Фиолетовый Оранжевый Оранжевый Фиолетовый
23 Фиолетовый Зеленый Зеленый Фиолетовый
24 Фиолетовый Коричневый Коричневый Фиолетовый
25 Фиолетовый Серый Серый Фиолетовый
Цветовая кодировка пар согласно стандарту IEC 708-1
Пара Цвет первого провода пары Цвет второго провода пары
1 Белый Синий
2 Белый Оранжевый
3 Белый Зеленый
4 Белый Коричневый
5 Белый Серый
6 Красный Синий
7 Красный Оранжевый
8 Красный Зеленый
9 Красный Коричневый
10 Красный Серый
И -ec-t Синий
12 -ео^5 ? Оранжевый
Пара Цвет первого провода пары Цвет второго провода пары
13 «ерный Зеленый
14 иерчьч? Коричневый
15 -‘еоый Серый
16 Желтый Синий
17 Желтый Счяйжевый
18 Желтый Зеленый
19 Желтый Коричневый
20 Желтый Серый
21 Фиолетовый Синий
22 Фиолетовый оранжевый
23 Фиолетовый Зеленый
24 Фиолетовый Коричневый
544 РАДИОЛЮБИТЕЛЬСТВО от азов до создания практических устройств
«ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА И ТЕХНИКА»
представляет серию книг
«От азов до создания практических устройств»
^РОБОТОТЕХНИКА
Наши книги — ваши инвестиции в будущее
взяв
Подробную информацию о книгах смгприте
на сайте издательства WWW.nit.COm.ril
«ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА И ТЕХНИКА»
г. Санкт-Петербург
Для заказа книг: (812)412-70-26
e-mail: nitmail@nit.com.ru