Автор: Терещук Р.М. Терещук К.М. Седов С.А.
Теги: электротехника справочник радиоприемники полупроводниковые приборы
Год: 1981
Текст
ПОЛУ
ПРОВОДНИКОВЫЕ
ПР1ЛЕМНО
УСИЛИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
Р. М. ТЕРЕЩУК,
К. М. ТЕРЕЩУК,
С. А. СЕДОВ
ПОЛУ-
ПРОВОДНИКОВЫЕ
ПРИЕМНО-
УСИЛИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
СПРАВОЧНИК
РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
КИЕВ
„ПАУКОВА ДУМКА*’
1981
УДК 621.375(075.8)
621.396.62.
В справочнике приведены основные сведения об усилительной и
радиоприемной аппаратуре на полупроводниковых приборах и
интегральных микросхемах.. Даны характернстикд электро- и ра-
дио^ а те риалов, радиодеталей н намоточных узлов, полупроводни-
ковых приборов и микросхем, громкоговорителей н телефонов,-
источников питания, а также принципы построения стерео- и
квадрафонических систем звуковоспроизведения и практические
схемы прием но -усилительных устройств.
Для широкого круга радиолюбителей, инженеров и техников,,
работающих в области прнемно-усилительной техники.
Ответственный редактор
Л. Е. СТЕПАНОВ
Рецензенты
С. Г. БУНИН,
В. М. ЕГИПКО,
В. С. СКРЯБИНСКИЙ
Редакция справочной литературы
Т Ш21(04)-81 ' 583-81. 2402020000
С) Издательство ,«Паукова думка", 1981
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ ........ -................ Б
Список основных сокращений . ...................................... 6
Глава I
Электро- и радиоматериалы........................................ 7
§ 1. Проводники................................................... 7
§ 2. Медные обмоточные провода..................................... 9
§ 3. Обмоточные провода высокого сопротивления.................... 12
§ 4. Монтажные провода............................................ 13
§5. Припои и флюсы............................................. 15
§ 6. Электроизоляционные материалы ............................... 18
§ 7. Ферромагнитные материалы..................................... 24
Глава II
Радиодетали и узлы общего применения . . . -............................................. 38
§ 1. Общие сведения о конденсаторах....... 38
§ 2. Конденсаторы постоянной емкости...................................... 44
$ 3. Конденсаторы подстроечные и переменной емкости...................................... 60
§ 4. Основные сведения 6 резисторах........................ 62
$ 5. Резисторы постоянного сопротивления. 65
§ 6. Резисторы переменного сопротивления............. 69
§ 7. Терморёзисторы............................................• 74
§ 8. Переключатели..................................................................... 76
§ 9. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока.............................. 77
| 10. Громкоговорители и телефоны........................................................ 85
§ 11. Микрофоны и звукосниматели............... .......... 100
Г л а в а III
Намоточные узлы радиоаппаратуры....................................... Ш
§ 1. Общие сведения о высокочастотных катушках индуктивности. . . 111
§ 2. Катушки индуктивности для колебательных контуров........ 112
§ 3. Дроссели высокой частоты..................................... 131
§ 4. Общие сведения о трансформаторах и дросселях низкой частоты . . 132
§ 5. Маломощные трансформаторы питания...................... 138
§ 6. Согласующие трансформаторы.................................... 143
§ 7. Дроссели сглаживающих фильтров питания. ............ 151
Глава IV
Полупроводниковые приборы ........................................ 154
§ I. Полупроводниковые диоды...................................... 154
§ 2. Биполярные транзисторы...................................... 1§^
§3. Полевые транзисторы . ...................................... 2«3
$4. Тиристоры................................................... 287
Г л а в а V
Интегральные микросхемы......................................... 309
в 1. Общие сведения ...................................•.......... 309
§ 2. Полупроводниковые интегральные микросхемы ................... 315
| 3. Гибридные интегральные микросхемы............................ 330
3
Глава VI
Усилю ели звуковой частоты........в ..................., . . . • . - 349
§ I. Основные параметры усилителей звуковой частоты............... 349
§ 2. Свойства каскадов усиления при различных включениях транзистора 351
§ 3. Питание цепей транзистора и стабилизация режима его работы. . . 352
§ -I . Трансформаторные выходные каскады.......................... 356
§ 5. Всстраисформа торные выходные каскады........................ 362
§ 6. Транзисторные каскады предвари тельного усиления............ 370
§ 7. Предварительные усилители на ПС ..... . .............. 377
.§ 8. Обратные связи в усилителях звуковой частоты............. . . 382
§ ') . Коррекция АЧХ в усилителях звуковой частоты ...........Г". . . 385
§ 10. Регулировки в усилителях звуковой частоты.................... 386
§11. Шумы в усилителях........................................ . 390
§ 12. Усилители для магнитофонов .............................. 391
§ 13 Усилители Для электрофонов................................... 409
§ 14. Усилители для высококачественного звуковоспроизведения....... 414
§ 15. Измерение основных параметров усилителей.................... 421
Гл;па VII
Р.д о приемные устройства'......................................... 422
§ 1. Основные показатели качества радиоприемников ................ 422
§ 2. Структурные схемы радиоприемников.......................... 431
§ 3. Ориентировочный расчет структурной схемы супергетеродинного
радиоприемника............................‘........................ 434
§ 4. Встроенные аптенпы........................................... 439
§ 5. Входные устройства ........•................................ 443
§ 6. Усилители сигнальной частоты............................... 450
§ 7. Преобразователи частоты ..................................... 452
§ 8. Гетеродины.................................................. 459
§ 9. Усилители промежуточной частоты.............................. 462
§ 10. Демодуляторы . . . .......................................... 470
§11. Блоки УКВ радиовещательных приемников....................... 478
§ 12. Автоматические регулировки в радиоприемниках................. 480
§ 13. Индикаторы настройки радиоприемников....................... 485
14. Стереофонические радиоприемники............................. 486
§.15. Измерение основных параметров радиовещательных приемников. . . 490
Глава V П Г
Исто’.ники электропитания приемно-усилительных устройств.......... 495
§ I. Первичные химические источники тока........................ 495
§ 2. Вторичные химические источники тока (аккумуляторы).......... 499
§ 3. Неуправляемые выпрямительные устройства................... 503
§ 4. Сглаживающие фильтры....................................... 506
§ 5. Стабилизаторы напряжения.................................. 510
Глава 4X
Электроакустические устройства и системы звуковоспроизведения ..... 520
§ I Акустические системы [3, 9, 10]............................................................................. 520
§ 2. Включение головок громкоговорителей в многополосные акустичес-
кие системы [9, 10].................................................. 528
§ 3. Практические примеры акустических систем с различным включе-
нием головок громкоговорителей [3, 7, 10]............................. 533
§ 4. Гехиология изготовления различных акустических систем ПО]. • . 544
§ 5. Звгкопзлу чающие выносные акустические системы [1, 2г 6Д8#9]. . 549
§ 6 Электроакустические системы звуковоспроизведения (4, 5, 9]*.... 559
Глава X
Примеры любительских приемно-усилительных устройств.............ч . - 572
§ 1. Радиоприемные устройства.................................. 572
§ 2. Монофонические усилители.................................. 599
§ з. Усилители для стереофонии............................... 616
§ 4. Усилители для псевдоквадрафонии............................. 629
§ 5. Усилители-компрессоры для цветомузыкальных установок........ 637
§ 6. Электронные музыкальные устройства.......................... 64§
Список литературы............................. 653
Предметный указатель............................................. 659
ПРЕДИСЛОВИЕ
Творчество радиолюбителей приобретает все более широкий размах.
Тысячи радиолюбителей участвуют в совершенствовании схем, кон-
струкций и технологических процессов производства устройств и аппа-
ратов на полупроводниковых приборах.
Цель справочника — дать радиолюбителям основные сведения,
необходимые при разработке и изготовлении приемно-усилительной
аппаратуры. Наряду с описанием принципов построения усилителей,
радиоприемников и отдельных узлов приведены сведения о материа-
лах, радиодеталях и узлах, полупроводниковых приборах и интег-
ральных микросхемах, которые используются в приемно-усилитель-
ных устройствах, а также об акустических устройствах и системах.
Изложена методика расчетов отдельных узлов и каскадов. Расчетные
формулы представлены втшде, удобном для практического использо-
вания. Рассмотрены радиолюбительские конструкции электроакусти-
ческих устройств и схемы приемно-усилительных устройств различ-
ной сложности, приведены параметры отдельных узлов и деталей,
входящих в эти устройства, и рекомендации по их наладке.
Принципы построения отдельных узлов и каскадов в основном
проиллюстрированы практическими схемами, на которых указаны
типы транзисторов и параметры элементов. Однако тот или иной узел
и каскад могут быть выполнены также на других транзисторах и при
других напряжении источника питания и значениях параметров эле-
ментов. В справочнике приведен список литературы, которая дает
возможность более подробно ознакомиться с тем нли иным конкрет-
ным вопросом (в тексте ссылки на литературу заключены в квадрат-
ные скобки). Консультации по вопросам радиотехники можно полу-
чить в любом городском радиоклубе ДОСААФ и Центральном радио-
клубе СССР (103012, Москва, К-12, ул.. Куйбышева, 4). Радиодета-
ли, высылаемые наложенным платежом, можно заказать на Москов-
ской межреспубликанской торговой базе Центросоюза (121471, А1оск-
ва, ул. Рябиновая, 45) и Центральной торговой базе Посылторга
.(111126, Москва, Е-126. ул. Авиамоторная, 50). Перечень высылае-
мых радиодеталей имейся в каждом почтовом отделении,
Главы I, III, VI—VIII и § 1—9 главы II написаны Р. М. Тсрещу-
ком, главы IV. V — К. М. Терещуком, § 10, 11 главы II и главы IX,
X — С. А. Седовым.
Авторы выражают искреннюю благодарность ответственному ре-
дактору доктору технических наук, профессору А. Е. Степанову, ре-
цензентам доктору технических паук В. М. Египко, кандидатам тех-
нических науч: С. Г. Бунину и В. С, Скрябинскому, рекомендации ко-
торых способствовали улучшению справочника.
Л вторы
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
AM — амплитудная модуляция
АПЧ — автоматическая подстройка
частоты
АРУ — автоматическая регулировка
усиления
АС — акустическая система
А ЧМ—амплитудно-частотная
модуляция
АЧХ —амплитудно-частотная ха-
рактеристика
БУКВ — блок УКВ
ВЧ — высокая частота
В У — входное устройство
ГСС — генератор стандартных сиг-
налов
ДВ — длинные волны
ДД — дробный детектор
Дм — демодулятор
ДПФ — двухконтурный полосовой
фильтр
ИС — интегральная схема
КВ — короткие волны
КПД — коэффициент полезного
действия
НЧ — низкая частота
ОБ — общая база
ОИ — общий исток
ОК — общий коллектор
ООС — отрицательная обратная
связь
ОУ — операционный усилитель
ОЭ — общий эмитт ер
ПОС — положительная обратная
связь
ППС — полупроводниковый пара-
метрический стабилизатор
ПрЧ — преобразователь частоты
ПЧ — промеж уточная частота
СВ — средние волны
СВЧ—сверхвысокая частот
ТкЕ — температурный коэффициент
ТКИ — температурный коэффициент
индуктивности
ТКцн — температурный коэффициент
начальной магнитной проницае-
мости
ТКС — температурный коэффициент
сопротивления
У В — усилитель воспроизведения
УЗ— усилитель записи
УКВ — ультракороткие волны
УНЧ — усилитель низкой частоты
УПТ — усилитель постоянного тока
УПЧ — усилитель промежуточной
частоты
УСЧ — усилитель сигнальной
частоты
ФА.— ферритовая антенна
ФАПЧ — фазовая автоматическая
подстройка частоты
ФД — фазовый детектор
ФНЧ — фильтр нижних частот
ФПЧ — фильтр промежуточной
частоты
ФСС — фильтр сосредоточенной
селекции
ФЧХ — фазово-частотная
характеристика
ЦМУ — цветомузыкальная уста*
ненка
ЧД.— частотный детектор
ЧМ — частотная модуляция в
ЭДС — электродвижущая сила
ЭМИ — электромузыкальный инет*
румент
ЭМОС— электромагнитная обратная
связь
ЭМФ — электромеханический
фильтр
ЭПУ— электропронгрывающее
устройство
емкости
ГЛAB A I
ЭЛЕКТРО- И РАДИОМАТЕРИАЛЫ
§ 1. Проводники
Основные электрические параметры проводников — удельное элект-
рическое сопротивление и температурный коэффициент электри-
ческого сопротивления. Удельное сопротивление проводника — сопро-
тивление провода длиной 1 м с постоянным по длине поперечным
сечением 1 мм2. Температурный коэффициент сопротивления —
относительное изменение сопротивления при изменении температуры
на Iе С. ТКС зависит от температуры.
Сопротивление провода определяется по формуле
R — pl/S, или R = 1,27p//d2,
где R — сопротивление, Ом; р — удельное сопротивление, Ом-мм2/м
I — длина провода, м; S — поперечное сечение провода, мм2; d —
диаметр провода, мм. Сопротивление провода зависит от темпера-
туры:
RT = Я20 [1 + «-(Г - 20)/1001,
где RT — сопротивление при заданной температуре; /?2Э — сопро-
тивление при 20° С; а — ТКС, % /° C; Т — заданная температура,
° С.
Основные параметры некоторых проводников низкого сопро-
тивления приведен^ в табл. 1.1, а высокого сопротивления — в
. табл. 1.2.
Таблица 1.1 Основные параметры проводников низкого сопротивления
Удельное со-, противление ТКС, Температура Плотность,
Материал при 20° Q, %/°с плавления, г/см3
Ом«мм2/м °C
Алюминий 0,028 0.49 660 2,7
Бронза фосфористая 0.115 0.4 900 8,8
Золото 0,024 0.37 1060 19,3
Латунь 0,03 . . . 0,06 0.2 900 8,5
Медь электротехн ич еская 0,0175 0,4 1080 8,9
Никель 0.07 0.6 1450 8,8
Олово 0,115 0,42 230 7,3
Платина 0.1 0,3 1770 21.4
Свинец 0,21 0.4 330 11.4
Серебро 0,016 0.38 960 10,5
Сталь 0,098 0,62 1620 7,8
Уголь 0.33 ... 1.85 0,06 —
Хром 0,027 — — 6,6
Цинк 0.059 0,35 420 7,0
Для изготовления образцовых резисторов, магазинов сопро-
тивлений, шунтов к амперметрам и добавочных сопротивлений к
вольтметрам используют манганин, обладающий малым ТКС,
Таблица 1.2. Основные параметры проводников высокого сопротивления
Материал Удельное со- противление при 20° С, Ом-мм2/м ТКС (в интервале 0 . . . 100° С), %/сс Макси- мальная рабочая темпера- тура, °C Темпера- тура плав- ления, СС Плотность, Г/см3
Константан 0,44 ... 0,52 0,0005 500 1270 ' 8,9
Манганин 0,4 ... 0,5 0,005 100 1200 8,4
Нейзильбер 0,28 . . . 0.35 0,03 150 1000 8,4
Никелин 0,39 . . . 0,45 0,002 150 —• —
Нихром 1,0 . . . 1,1 0,015 . 900 1400 8,2
Реотан 0.45 ... 0,52 0,04 150 —. —
Фехраль 1,1 ... 1,3 0,01 900 1460 7,2
Хромаль 1,45 0,005 1000 1500 7,1
Таблица (.3. Медные обмоточные провода
Марка Характеристика изоляции Диаметр годной жилы, мм Максималь- ная рабочая темпера- тура, °C
ПЭ В-1 ПЭВ-2 ГТЭВД пэвкл пэвло ПЭВТЛ-1 ПЭ ВТЛ-2 пэвшо ПЭЛ лэлко пэло ПЭЛР-1 ПЭЛ Р-2 ПЭ Л У лэ л ш ко пэлшо ПЭМ-1 ПЭМ-2 ПЭМ-3 нэп л о ПЭТВ пэтк ПЭТЛО Один слой высокопрочной эмали Два слоя высокопрочной эмали Один слой высокопрочной эмали с полнптельным термопластичным крытпем Высокопрочная эчаль с покрытием основе капроновой смолы Высокопрочная эмаль и обмотка шелка с лавсаном Один слой высокопрочной тепло- стойкой эмали Два слоя высокопрочной тепло- стойкой эмали Высокопрочная эмаль н обмотка искусственного шелка Лакостойкая эмаль Лакостойкая эмаль и обмотка из кг ронового волокна Лакостойкая эмаль и обмотка из шс ка с лавсаном Один слой высокопрочной поли- амидной эмали Два слоя высокопрочной поли- амидной эмали Лакостойкая эмаль (утолщенный слс Лакостойкая эмаль и обмотка из пронового волокна Лакостоикая эмаль и обмотка из г турального шелка Од» н слой высокопрочной эмали «металвин» Два слоя высокопрочной эмали «металвин» Три слоя высокопрочной эмали- «металвин» Высокопрочная теплостойкая эмаль обмотка из шелка с лавсаиом Высокопрочная теплостойкая эмаль Теплостойкая эмаль Высокопрочная теплостойкая эмаль обмотка из шелка с лавсаном Co- lo- na из из п- л- >й) са- а- и и 0,02 0,06 0,2 0,1 0,06 0,06 0,07 0,03 “ 0,2 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1 0,06 0,06 0,05 0,06 . . . 2,44 . . . 2,44 . . . 0,5 . . 0,15 . . . 1,3 . . 1,56 . . 0,51 . . 2,44 . . 2,1 . . . 2,1 , . 2,44 . . 2,44 .. 1,56 . . 1,56 .. 2,44 . . . 1,3 . . 2,44 . . 0,51 . . . 1,3 120 120 105 105 120 105 105 105 105 120 105 105 105 105 120 130 130
8
большим удельным сопротивлением и малой тертоЭДС в контакте с
медью. Для изготовления реостатов и балластных резисторов ис-
пользуют проволоку из никелина, нейзильбера, реотана и констан
тана, а в нагревательных приборах — из ни-хрома, фехраля и хро-
маля.
§ 2. Медные обмоточные провода
Медные обмоточные провода предназначены для изготовления об-
моток трансформаторов, дросселей, электромагнитных реле, кату-
шек колебательных контуров и т. и. Эти провода могут иметь по-
крытие (изоляцию) из эмали, волокнистых материалов пли комби-
нированное покрытие из эмали и волокнистых материалов. Эмаль
обладает лучшими электроизоляционными свойствами, чем волок-
нистые материалы, поэтому эмалированные провода имеют мень-
шие диаметры, чем провода с изоляцией из волокнистых мате-
риалов.
Электроизоляционные свойства капронового волокна и нату-
рального шелка несколько выше, чем хлопчатобумажного волокна.
Капроновое волокно превосходит натуральный шелк по стойкости
к истиранию и воздействию таких растворителей, как бензин, бен-
зол,- минеральные масла и т. и.
Основные параметры наиболее часто применяемых медных об-
моточных проводов приведены в табл. 1.3 и 1.4. При выборе марки
провода учитывают рабочую температуру, электрическую прочность
изоляции и надежность. В аппаратуре па полупроводниковых при-
борах используются в основном провода с эмалевой изоляцией.
При повышенных требованиях к надежности аппаратуры рекомен-
дуются провода с двухслойной изоляцией (ПЭВ-2, ПЭВТЛ-2, 17ЭЛР-2
и др.). Провода с комбинированной изоляцией применяют при повы-
шенных механических нагрузках в процессе намотки или эксплуа-
тации аппаратуры. Провода марки ПЭВТЛ отличаются сравнитель-
но высокой стойкостью к нагреванию, большим сопротивлением
изоляции и сравнительно малым tg 6(см. §6). Эти провода можно
залуживать погружением в расплавленное олово или припой,
а также паяльником без предварительной зачистки и применения
флюсов.
Для изготовления бескаркасных обмоток используются провода
марки ПЭВД с дополнительным термрпластичным покрытием из
лаков на поливинилацетатноп основе. При нагреве до температуры
160... 170° С в течение 3...4 ч витки склеиваются.
Высокочастотные обмоточные провода (литцепдраты) предназ-
начены для' изготовления высокочастотных катушек индуктивности
с высокой добротностью. Эти провода представляют собой пучок
эмалированных'проволок диаметром 0,05; 0,07; 0,1 или 0,2 мм,
перевитых особым способом. Весь пучок обычно покрывают волок-
нистой изоляцией. Благодаря определенному расположению про-
волок в пучке ослабляется поверхностный эффект (вытеснение тока
к поверхности провода под воздействием магнитного поля, возни-
кающего при протекании тока) и, следовательно, уменьшается со-
противление провода токам высокой частоты.
Выпускаются высокочастотные обмоточные провода следую-
щих марок; ЛЭЛ — без дополнительной изоляции; ЛЭЛД — с об-
моткой из шелка с лавсаном в два слоя; ЛЭЛО — с обмоткой из
шелка с лавсаном в один слой; ЛЭП — без дополнительней изоля-.
ции; ЛЭПКО — с обмоткой из капронового волокна; ЛЭШД —
9
*— о <-рв— — — —4 —ppp ppp e opppppppppppoo opofepppppp о©©еэр©©остст©орст©стст©оо *to to—'— о о еэ © © © oo co oo -ч *q -N g g g g g g g g G w» л. ww w w to to to to to to — — — — — — — — "a ст ст стст ст ©*ao G GtOCO^CTGW G W CT -N >й>. tO © Л. tO © ~N G G— © -ч] — CD GG — © M CH G — © © CD -N G G G tO — © © © G ст ►₽» G tO tO bi Диаметр медной жилы, мм Таблица 1.4
0,0003 0,0005 0,0007 0,0013 0,0020 0,0028 0,0039 0,005 0,0064 0,0079 0,0095 0,0113 0,0133 0,0154 0,0177 0,0201 0,0227 0,0255 0,0284 0,0314 0.03461 0,0416 0,0491, 0,0573 0,0661 0,0755 0,0855 0,0962' 0,1134 0,132 0,1521 0,1735 0,1885 0,2043 0,2206 0,2376 0,2552 0,2734 0,3019 0,3217 0,3526 0,3739 0,4^72 0,4301 0,4657 0,5027 0,5411 0,5809 0,6362’ 0,6793 0,7238 0,7854 0,8495 0,9161 0,9852 1,057 1,131 1,227 Сечение медной жилы, мм2
О © О 00,00,0 О еэ © О О ©О ©ООО© оррорроррроррррбррррррр ©t— — — — О О ООО ООООООС ООО О ООС ОО ОС С - — “ — — tO tp tO G GGu СП СТ G G СО СТ — G ст Об NJ Cd’g’-Ч ЬО ©\j —"ел — — — — — tOtOtOtON5GGGG^^^rf»GGGG'N-^a©0’-GGCD©GG©GMCTG — G^-NCT4^tOGGGGGW^©S G ОО О^ООЛ s ^СС WOON WSTCoaUU V- to « G G G CO — G fC ос G — 4>. 00 G-Ч © © nJ G — NNGCC ,, Сопротивление 1 м провода при 20° С, Ом Основные параметры «•
- —СТ о © О ©© О СТ© © ореррррярррряряр.ср,0 COCO О © ©СТО ©©©СТОСТ©©© *— ©’®-ng’^ *g to’*— о ст ©сю оо -ч"-ч ©g-g слЯ м" 92x2? ° © © рост © ст о ст ст ст е ст ст © © © NCIOSOO w^MW""--~oooo©oo w • to ^ooci^ д. sco-scao^^CN:--Wcn^cuo wo-сло co woi-i юстчо^ю--о totOKJCOCOCTrf^NO^OO©© -~J ~N — —J «^j © ^ CT 'Допустимый ток При плотности 2’А/мм-, А
— — —— — — — — octctctctctO©©©©© oppppppppppppppppppppp ©pee© oooctctct©ctct WN5N3 NO*- — ©©© ©’©Об 00 05 CD -4 “4 n] G G G G G G G G G £ £ £“ ££ ?? W N? to to to to to — — — — — — — ”"00000*0 1 1 WCO*. CT t\2 Ю © G to © G G CT CD tO © ^ 4^ tO © CO G ** >< © G tO © “N G G " CT W tO — © CT Co CT G се CT © CD ~N © CT ' 1 GGGCl сл Q I ст СП G G G Диаметр, ММ =1
2ООФЛММССТС.1С1^ЛЛХУХ«“С!С^Ю№«"“""^"„ , , — to G 00 !O G — G — -J to 00 G to © G G — © G — О CD -4 G « ГО © 00 -N G G G Ф» W W to tO to tO — — — — — CT©WG*4^OWW4^G©G — ©-NOD©-WCOQG© CT-— N^owsa 06 © to 4^. -4 — CD СЛУОСПОЛ(ОоаЧСПДУЮ>-<»- CT G © — to Ст 00 G *<_© G 00 4^ to — bo 4b CD G ©M CT •N’©’woo Масса 100 м, г ^3 *5 Я Я S
cc 00 •£* GMatJtCOMtCO WON AtC!C4^NOCO0W'-COClW©4C!lW-044» WtO-06000)Cn>UWtO--oOW4cjl^X w © G G G G G G G G G G G 5 G Диаметр, мм е 5? 3 о
”OC^W4NO,OCnCn4»^4»WWyWt<teMMWM'-l-‘"-"“' — GG © tO M — C1--N MWCntCOO W"ON4iW-- CTCO'NGWtO©G^]pGG4^GGtOtOtOrO>— — — — — CO о \2©O tOWW^CnOCtKON Ж© tc^cooo.-o “N CCOOJS 00 CO © tO Gp JO © G W — CD p^p©S G 4* WM — — CT © CT *ct©’g© toga© wpboooо д ^N-citoocca ©woogg Масса 100 м. г £ Е у я о W
1 0,12 0,13 0,14 0,15 0.Ю 0,18 0,19 0,20 0,21- 0,22 0.23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,29 0,30 0,32 0,34 . 0,37 • 0,39 0,42 0,44 0,46 0,49 0,52 0,55 0,58 0,60 0,63 0,65 0,67 0,71 0,75 0,76 0,79 0,81 0,85 0,87 0,90 0,93 0,96 0,99 1,03 1,06 1,09 1.14 1,18 1,21 1,26 1,3 1,34 1,39 Диаметр, мм 1 5э о я
3,3 4,2 5,3 6,5 7,9 9,3 h,o 12,7 14,7 16,7 18,9 21,2 23,7 26,3 29,0 32,2 35,2 41,7 48,8 56,9 65,1 74,2 83,6 93,5 109 127 145 165 179 194 209 225 257 283 301 330 349 378 402 434 468 507 538 588 627 668 727 783 844 906 971 1040 1130 Масса 100 м, г Е 0
Продолжение табл I 4
Диаметр медной жилы, мм Сечение медной жилы, мм3 Сопротивление 1 м ппородя при 20е С, Ом Допустимый ток ПРИ ПЛОТНОСТИ 2 А/мм2, А ГК-Л ns В-1. ПЭЛИ1О
Диаметр, мм Масса 1 00 м, г , Диаметр, мм Масса ! 100 м, г Диаметр, мм Масса 100 м, г ’
1,3 1,327 0,0132 2,654 1,38 1190 1,38 1200 1,44 1220
1,35 1,431 0,0123 2,86 1,43 1290 1,43 1290 1,49 1310
1,4 1,539 0,0113 3,073 1,48 1390 1,48 1390 1,54 1409
1,45 1,651 0,0106 3,3 1,53 1490 1,53 1490 1.59 1500
1,5 1.767 0,0098 3.534 1,58 1590 1,58 1590 1.66 1620
1,56 1,911 0,0092 3,822 1,64 1720 1,64 1720 1,72 1750
с обмоткой из натурального шелка в два слоя; ЛЭ1ПО — с обметкой
из натурального шелка в один слой. Провода марок ЛЭП и ЛЭПКО
перед лужением не требуют зачистки и применения каких-либо
травильных составов.
Основные параметры некоторых высокочастотных обмоточных
проводов приведены в табл. 1.5.
Таблица 1.5. Основные параметры высокочастотных обмоточных проводов
(ГОСТ 16186—74)
о О о и « Диаметр провода, мм о
аметр п] ОКИ, MN *ло про : в пуч ч 60 ' >^д Е О X с четное ение ме жилы, ч u 2 S s s ® р * C.Q о О_ С Л
Л ° R « ® ° 5 к СП СЪф СЪФ СТ; Ь С 2 CU о 32 S Е CLI о S ОО Ф О к й с-1 Я
0.05 10 0,25 0,32 0,38 0,0196 1012
16 0,31 0,38 0,44 —— — 0,0314 634
20 0,34 0,41 0,47 — .— 0,0392 567
50 — — 0,71 — — 0,098 209
0,06 3 — — — 0,2 —. 0,0085 2300
5 — — — 0,25 — 0,0142 1380
0,07 7 — 0,34 — — ——г 0,0269 760
8 0,29 0,36 0,42 0,35 0,4 0,0308 ‘ 624
10 0,33 0,4 0,46 0,39 6,44 0,0385 499
12 —— 0,42 0,48 0,42 0,47 0,6462 416
16 1 0,47 0,54 0,47 0,52 0,0616 312
20 0,52 0,59 0, 53 0,57 0,077 219
27 1 0,58 0,65 —- — 0,101 190
32 —. 0,63 0,7 — 0,123 161
50 0,82 0,89 — — 0,193 85.6
0,1 9 0,44 0,51 0,58 0,48 0,53 0.G70F 276
12 0,5 0,57 0,64 0,54 0,59 0,0942 207
14 0,54 0,61 0,68 0,58 0,63 0.11 177
16 0,57 0,64 0,71 0,Й1 0,66 0,126 153
19 0,6 0,67 0,71 —. — 0,119 131
21 0,64 0,71 0,78 0,69 0,73 0.165 118
24 0,68 0,7.5 0,82 0,71 0,78 0,188 103
28 0,74 0,81 0,88 0,8 0,84 0,22 91,3
11
§ 3. Обмоточные провода высокого сопротивления >
Обмоточные провода высокого сопротивления используются для из-
готовления проволочных резисторов и шунтов. Термостойкость этих
проводов так же, как и медных, определяется материалом изоля-
ции. Основные характеристики обмоточных проводов высокого
сопротивления приведены в табл. 1.6...1.8.
Таблица 1.6. Обмоточные провода высокого сопротивления
Марка * Характеристика изоляции Диаметр жилы, мм
Константановые
ПШДК
ПЭЕО1С
П5 В КМ-1
П .Вкм-2
ПЭВКТ-1
ПЭВКТ-2
ns к
пэшок
Два слоя обмотки из шелка
Эмаль и один слой обмотки из хлопчатобумаж-
ной пряжи
Один слой высокопрочной эмали 1
Два слоя » » J
Один слой » » 1
Два слоя » » J
Лакостойкая эмаль
Эмаль и один слой обмотки из шелка
Мангами
ПШДММ
ПШДМ1
ПЭВММ-1
ПЭР,ММ-2
ПЭВМТ-1
ПЭВМТ-2
ПЭ мм
ПЭМТ
Пэме
ПЭН юм м
пзшомт
Два слоя обмотки ив шелка
» » » » »
Один слой высокоппочгюй эмали
Два слоя » »
Один слой » , »
Два слоя » »
Лакостойкая эмаль «
». »
Высокопрочная эмаль
Эмаль и один слой обмотки из шелка
» » » » » »
0.05...1.0
0,04...1,0
0,1...0,8
0,03...0.8
0,03...1,0
0,05...1,0
0,05...1,0
0,05...0,8
0,02.. .0,8
0,05...1,0
0,03...1,0
0,05...0,8
0,05...1,0
Н и х р о м о в ы е
ПЭВИХ-1
ПЭР.ПХ-2
ПэНХ
Один слой висок on ро мной эмали
Два слоя » »
Лакостойкая эмаль
® Последняя буква марки провода означает:; М-* мягкий;
С стабилизированный.
0,02...0,4
о, оз., .юл
Т — твердый?
Г а б ли п а 1.7. Conpoi явление 1 м провода высокого сопротивления, Ом
Материал
манганин константан нихром
мягкий твердый мягкий твердый Х15Н60 - Х20Н80
— 1370 3374
и, 025 —• У 76 — — 2160
0,03 .606 655 655 693 1528 1500
0.04 312 . 369 369 390 857 844
<‘,05 220 237 237 250 550 535.
0,06 152 164 164 173 386 379
<• (>07 112 121 121 127 281 278
0,08 85,4 92,5 92,5 97,5 216. 213
0,09 67,6 73,1 73,1 77 170 168
12
Продолжение табл. 1.7
Диаметр, мм Материал
манганин КОНСЗ ззтан 1 нихром 3
МЯГКИЙ | твердый мягкий | твердый | X151160 Х20П80
од 54,8 59,2 59,2 62,4 138 136
0,12 38,1 41,1 41,1 43,6 95,7 94,7
.0,15 24,3 26,3 26.3 27,7 61,1 60,5
0,18 16,9 18 18 19 43 42.1
0,2 . 13,7 14,8 14,8 15,6 35,3 34,1
0,22 11,3 — 12,1 12,9 29,2 28,2
0.25 8,76 9.5 9,5 9,98 22,6 21,8
0,28 —- 7,55 7,96 18 17, 4
0,3 6,06 6,6 6,6 6,93 15,3 15,2
0,32 — — — — 13,8 13,3
0,35 4,4 7 4.83 4,83 5,09 11,3 Н,1
0,38 3,81 —- 4.1 4,32
0,4 3,42 3,7 3.7 3,9 8,59 8,52
0,45 • 2,71 2,92 2,92 3,09 6,98 6,73
0.5 2,2 - 2,37 2,37 2,5 5,66 5,45
0.55 1,82 1,96 1,96 2,06 —
0,6 1,52 1,65 1.G5 1,73 4,07 3,82
0,65 1,36 1,4 1,4 1,49 —
0,7 1.12 1,21 1,21 1,27 2,91 2,84
0,75 0,975 —. 1,05 1,12 —
0.8 0,854 0,925 0,925 0,975 2,23 2,17
0,85 — — 0,82 0,864
0,9 0,675 0,731 0,731 0,77 1,76 1.72
1.0 0,548 0,592. 0,592 0,624 1 1,42 1,39
Манганиновые провода выпус- Таблица 1.8. Мйкропровода
каются двух классов. ТКС прово- марки ПССМ из манганина
дов класса А составляет от ?f-3 X X 10-6 до —4 • 10—Б, класса В — от +6 • 10-5 до — 6 • 10-5. Для
Сопротивление 1 м провода, Ом Диаметр, мкм
малогабаритных высокоомных ре-
зисторов повышенной стабильности
выпускают провода диаметром 6... 10 мкм в сплошной стеклянной изо- 15000±2500 11С00± 1500 8000±1500 14 16 17
ляции,’обладающей хорошими изо- 5500±1000 18
ляционными свойствами,. Эти прово- 4000±500 20
да сортируют, по IX сопротивлению
на единицу длины
§ 4. Монтажные провода -
Монтажные провода выпускаются в полпхлорвиниловой, полиэти-
леновой, фторопластовой и волокнистой изоляциях. Провода с во-
локнистой изоляцией применяют в аппаратуре, работающей в нор-
мальных условиях (при невысокой влажности воздуха и темпера-
туре), когда исключена возможность конденсации воды в аппара-
туре и отсутствует резкие климатические изменения. Наиболее
термостойки провода с фторопластовой изоляцией (до 2E0J С).
По конструкции токопроводящей жилы различают- однопро-
волочные (негибкие) и многопроволочные (гибкие) монтажные про-
вода. У последних токопроводящая жила свита из тонких медных
проволок (голых или луженых).
Основные параметры монтажных проводов приведены в
табл. 1.9.
.13
Таблица 1.9. Основные параметры монтажных проводов
Марка Конструкция Номинальное сечение жилы, мм2 Макси- мальное рабоч ее напряже- ние, В Интервал рабочих темпера- тур, °C
от 1 до
мгв Многопроволочный, ИЗОЛИрО’1 ванный полихлорвинилом | 0,1; 0,2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0 220 —60 +70
мгвэ То же, экранированный ? 220 —60 +70
мгш Мио гоп ровол очный, изолиро- ванный одним слоем оплет- ки из искусственного шелка 0.05; 0,07; 0,1 24 —60 +90
МГ'ШД Mhoi он ро полочный, изолиро- ванный двумя слоями оплет- ки из искусственного шелка 0,05; 0,07; 0,1; 0,2; 0,35; 0,5 60 —60 +90
мгшдл Многопповолоч ный, изолиро- ванный двумя слоями оплет- ки из искусственного шелка, лакированный 0,05; 0,1; 0,2; 0,35; 0,5 250 -60 +100
мгшдо Многоп поволоч и ый, изолиро- ванный двойной обмоткой и оплеткой из искусственного шелка 0.05; 0,07; 0,1; 0.2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5 100 —60 +90
мпм Многопроволочный, изолиро- ванный полиэтиленом 0,12; 0,2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 250 —50 +100
мшв Многопроволочный, изолиро- . ванный двойной обмоткой из 0,07 0,2; 0,5; 380 —50 +70
шелка 0,75; 1,5 1000- —50 +70
мшп Однопроволочный, изолиро- ванный обмоткой из шелка 0,07; 0.2; 0,5; 380 —50 +70
и полиэтиленом 0.75; 1,0 1000 —50 +70
11 МВ Однопроволочный, изолиро- ванный полихлорвинилом 0,2; 0,5; 0,75 380 —60 +70
пмвг Многоп роволочн ый, изолиро- ваниый обмоткой из хлопча- тобумажной Пряжи илн стекловолокна и полихлор- винилом 0,2; 0,35; 0,5; 0,75 380 —60 +70
Пмов Одно проволоч и ый, изолиро- ванный обмоткой из хлопча- тобумажной пряжи нли сте- кловолокна и полихлорвини- лом 0,2; 0,35; 0,5; 0,75 380 —60 +70
пмп Однопроволочнкй, изолиро- ванный полиэтиленом 0,2; 0,5 380 —60 +70
14
§ 5. Припои и фпюсы
Припой — это сплав металлов, предназначенный для соединения
деталей и узлов пайкой. Он должен обладать хорошей текучестью
в расплавленном состоянии, хорошо смачивать поверхности соеди-
няемых материалов, а в твердом состоянии иметь требуемую меха-
ническую прочность, стойкость к воздействию внешней среды,
требуемый коэффициент теплового расширения и др.
Припой выбирают в зависимости от вида соединяемых металлов
или сплавов, размера деталей, требуемой механической прочности
и устойчивости к коррозии. Для пайки толстых проводов используют
припои с температурой плавления более высокой, чем для пайки
тонких проводов. В некоторых случаях необходимо учитывать и
электропроводности припоя.
Припои разделяют па мягкие с температурой плавления /пл <
<: 4 (XV С и твердые с > 5OO'J С. К мягким припоям в основном
относятся оловянно-свинцовые с содержанием олова от 18 до 80%,
а также сплавы олова с кадмием, цинком, алюминием, висмутом
и др. Твердые припои отличаются более высокой прочностью при
растяжении. К ним относятся главным образом медно-цннковые
(ПМЦ) и серебряные (ПСр) припои. Основные характеристики не-
которых припоев приведены в табл. 1.10.
В. радиотехнической промышленности и радиолюбительской
практике наиболее широко используются оловянно-свинцовые при-
пои. Их разделяют на бессурьмянистые, содержащие не более
0,05% сурьмы, малосурьмянистые, содержащие 0,05...0,5% сурьмы,
и сурьмянистые, содержащие 0,5...6% сурьмы (ГОСТ 21930—76).
Малосурьмяиистые припои рекомендуются для пайки цинковых
и оцинкованных деталей, сурьмянистые — в основном для пайки
стальных деталей.
Для самостоятельного изготовления припоя тщательно высу-
шенные компоненты состава отвешивают на технических весах, рас-
плавляют смесь в металлическом тигле над газовой горелкой и,
перемешав припой стержнем из мягкой древесины пли стали, очень
осторожно разливают в формы-желоба из жести, дюралюминия или
гипса. Перед разливкой с поверхности расплава стальной пластин-
кой снимают пленку шлака. Плавку необходимо выполнять в хо-.
рошо проветриваемом помещении, надев защитные очки, перчатки
и фартук из грубой ткани.
Флюс — это вещество или состав, предназначенный для раство-
рения и удаления окислов с поверхности спаиваемых деталей. Он
должен надежн^ защищать поверхности деталей и припоя от окис-
ления в процессе папки. Выбор флюса зависит от соединяемых
пайкой металлов пли сплавов и применяемого припоя, а также от
вида монтажно-сборочных работ. Температура плавления флюса
должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюсы разделяют
на активные (кислотные), бескислотные, активированные, антикор-
розионные.
Активные флюсы интенсивно растворяют оксидные плевки га
поверхности металла, что обеспечивает высокую механическую
прочность соединения. Такне флюсы используют, когда можно пол-
ностью удалить их остатки с поверхности соединяемых деталей
и места пайки. Прн монтаже электро- и радиоаппаратуры активные
флюсы применят^ нельзя. Бескислотные флюсы изготовляют па ос-
нове канифоли, которая при пайке очищает поверхность от окислов
15
Т а блица I.IO. Основные характеристики некоторых припоев
Марка* Состав, % Темпе- ратура плавле- ния, °C Проч- ность и рп растя- жении, к г;мм2 Применение
ПОС-90 Олово — 89...9I, свинец —- остальное 220 4,9 -Для пайки пищевой посуды и медицинских инструмен- тов
ГОС-61 Олово—- 60...62, свинец — остальное 190 4,3 Для лужения и пайки в электро- и радиоаппарату- ре, где недопустим пере- грев
ГОС-40 Олово — 39...4I, свинец — остальное 238 3,8 Для панки в электроаппара- туре и деталей из оцинко- ванной стали
пос-зо Олово — 29...31. свинец — остальное 256 3,3 Для лужения и пайки дета лей из меди и ее сплавов стали
Г ОС-10 Олово — 9.. .11, сви- нец — остальное 299 3,2 Для лужения и пайки кон- тактных поверхностей элек- троаппаратуры
ПОС-61 м Олово — 60...62, медь— 1,2...2, сви- нец — остальное 192 4.5 Для лужения и пайки элек- тропаяльником тонких мед- ных проводов, печатных проводников, фольги
ГОСК 50-18 Олово — 4 9...51, кадмий — 17... 19, свинец — остальное 145 6,7 Для пайки чувствительных к перегреву деталей
ПОСС р-15 Олово— 15, цинк — 0.6, свинец— 83, 15, серебро — 1, 25 276 — Для пайки деталей из цинка и оцинкованной Стали
Лвиа-1 Олово — 55,- кад- мий — 20, цинк — 200 Для пайки тонкостенных де- талей из алюминия и его сплавов
Aonii-2 Олово — 10. кадмий — 29. цинк — 25, алю- миний— 15 250 То же
31А Me «ь -- 27...29, крем- П!!й—5...7, алюми- ний — остальное 525 Для пайки детален из меди и ее сплавов при высоких требованиях к механиче- ской прочности соединения
МФ1 Фосфор — «.5...10, 800 — Для пайки деталей из меди н сталей при невысоких требованиях к механиче- ской прочности
OlCp-25 Медь — 10, серебро — 25, цинк — 33 780 28 Для пайки деталей из стал ей,- меди и ее сплавов при вы- .сокпх требованиях к меха- нической прочности и аити- - коррозионной стойкости
Сплав By д.1 Олово—12,5, сви- нец — 25, кадмий — 1,5, висмут—50 60,5 1 Для пайки в тех случаях, когда требуется очень низ- кая температура плавления припоя
* В припоях млрох ПОС допускаются следующие примеси (%):' висмут —
UfH мышьяк —0.0 ъ железо, никель, сера — до 0,02, цинк, алюминий — до'0,002,
мгдч - д-у 0,05. В припое марки ПСр-25 допускается не более 0,5% примеси, в том
чи-. о не более 0,15% свинца.
16
Таблица 1.11. Состав и область применения некоторых флюсов
Состав, % Применение Очистка М''Ста пайки от остат- ков флюса
Активные флюсы
Хлористый цинк —25 , . , 30, соляная кислота —0,6 . . , 0,7, вода—остальное При папке деталей из черных и цветных металлов Тщательная промывка водой
Флюс-паста: хлористый цинк (насыщенный ра створ) — 3,7, вазелин (УН-1 пли УП-2, ГОСТ 782—59) — 85, дистил- лироцаииая вода — остальное То же То же
Флюс КЭЦ: канифоль-24, хлористый цинк—1, спирт этиловый — остальное При пайке цветных и драго- ценных металлов, а также ответственных деталей нз черных металлов Промывка ацегоном
Флюс-паста: канифоль -- 16,* хлористый цинк — 1, . вазе- лин технический — остальное То же. Обеспечивает повы- шенную прочность соедине- ния То же
Еескислотн.'ь^ флюсы
Канифоль светлая (ГОСТ 797—64) При пайке меди п ее спла- вов: в.о время электромон- тажных работ мягкими и лег- коплавкими припоями Промывка аце- тоном или спир- том
Флюс КЭ: канифоль—15 . . . 28, спирт этиловый — осталь- ное То же. Удобен для переноса в труднодоступные места То же
Глицерино-канифольный флюс: канифоль — 6, глице- рин—14’ спирт этиловый (или денатурат) — остальное То же. Рекомендуется для тех случаев, когда требу- ется герметичность соедине- ния То же
Активированные ф л осы
Флюс ЛТИ-1: спирт этило- вый — 67 . . . 73, канифоль— 20 . . . 25, солянокислый ани- лин (ГОСТ 5213—50) — 3 . . . 7, триэтаноламин (ВТУ МХП 1931—49) — 1 ... 2 При пайке «большинства ме- таллов и сплавов (сталь, нержавеющая сталь, медь и ее сплавы, цинк, ни- хром, никель, серебро и др.) Не обяза- тельна
Флюс ЛТИ-120: спирт эти ле- вый— 63 ... 71, канпф-.’Ль— 20 . . . 25, диэтплимин со- лянокислый (ВТУ МХП 326— 52) — 3 . .. о, триэтанол- амин —1 . .. 2 То же То же
АиТНКОррОЗН 1*1 И Ы С 4’ Л Ю с ы
флюс ВТС: вазелин техниче-
ский — 63, триэтаноламин —
6,3, с алиц и лова я кг. с лота—6,3,
спирт этиловый — остальное
Флюс ФИМ: ортофогфор-
ная кислота (плотность
1,7 г/см3)— 16, спирт этило-
вый — 3,7, вода дистиллиро-
ванная — остальное
При пайке меди и ее сплавов,
константана, серебра, плати-
ны п ее сплавов
То же. К{оме того, применя-
ется при пайке черных ме-
таллов
Промывка
спиртом или
ацетоном
Промывка
водой
17
Продолжение табл. Lil
Состав, % Применение Очистка места пайки от о стат* ков флюса
Флюс с анилином: соляно- кислый анилии — 1,75, гли- церин — 1,5, канифоль — ос- тальное. Для уменьшения вяз- кости добавляют уайт-сиирит -То «же. В большинстве слу- чаев может заменить флюсы В ТС и ФИМ Нс обязательна
и защищает ее от окисления. Их широко используют при монтаже
радиоаппаратуры. Удаление этих флюсов после пайки не обязатель-
но. Активированные флюсы изготовляют на основе канифоли с до-
бавкой активизаторов. Они пригодны для соединения металлов и
сплавов, плохо поддающихся пайке (сталь, никель, нихром и др.).
Антикоррозисмные флюсыпе вызывают коррозии после пайки. Не-
которые из них можно не удалять с места пайки.
Состав и область применения некоторых флюсов приведены
в табл. 1.11. При пайке медными и латунными припоями, которые
отличаются высокой температурой плавления, в качестве флюсов
используют главным образом буру (Na2B4O7) и смеси ее с борной
кислотой (НзВО3), борным ангидридом (В2О3) и некоторыми дру-
гими солями.
§ 6. Электроизоляционные материалы
Основные параметры электроизоляционных материалов. Диэлектри.
ческая проницаемость материала — величина, характеризующая
способность диэлектрика поляризоваться в электрическом поле
и равная отношению емкости конденсатора с данным диэлектриком
к емкости аналогичного конденсатора, диэлектриком которого яв-
ляется вакуум (ГОСТ 21415—75).
Тангенс угла диэлектрических потерь tg б характеризует удель-
ные диэлектрические потери, т. е. мощность, рассеиваемую в еди-
нице объема вещества, и равен отношению тока проводимости к току
смещения. Чем больше tg б, тем больше нагрев диэлектрика
в электрическом поле заданных частоты и напряженности.
Электрическая прочность диэлектрика определяется напряжен-
ностью однородного электрического поля, при которой происходйт
электрический пробой. Электропроводимость диэлектрика -харак-
теризуется удельным объемным (или просто удельным) р и удельным
поверхностным ps сопротивлениями. Для низкокачественных элект-
роизоляционных материалов (дерево, мрамор, асбестоцемент и дру-
гие) значение р находится в пределах 1О6...1О8 Ом • м, для. высоко
качественных (фторопласт, полистирол, кварц и другие) — 1014,..
101в Ом • м.
Нагревостойкость материала — это способность длительно вы-
держивать высокую температуру, а также резкую смену темпера-
тур. Электроизоляционные материалы разделяют на классы нагре-
востойкости (ГОСТ 8865—70):
Класс нагревостойкости Y А Е В F Н С
Максимальная рабочая тем-
Бсратура, сС 90 105 120 130 155 180 >180
Основные параметры электроизоляционных материалов приве-
дены в табл. 1.12,
18 '
Электроизоляционные смолы бывают природные и синтети-
ческие.'Природные смолы (шеллак, канифоль и др.) могут служить
основой электроизоляционных лаков. В настоящее время более
широко используются синтетические смолы (капрон, полиэтилен,
полистирол, полиэфирные, полиамидные, карбамидные, фенолоаль-
дегидные и др. смолы) — как в чистом виде, так и в качестве основы
лаков и эмалей.
Пластические массы (пластмассы) — материалы па основе при-
родных или синтетических высокомолекулярных соединений, спо-
собные под действием Нагрева и давления формоваться и затем устой-
чиво сохранять приданную форму. Пластмасса состоит обычно из
связующего вещества, наполнителя, пластификатора, красителя
и вспомогательных веществ. В зависимости от свойств связующего
вещества в состав пластмассы может входить только часть компо-
нентов. Наиболее важными свойствами современных пластмасс
являются малая плотность, высокая механическая прочность, хи-
мическая устойчивость, хорошие электроизоляционные свойства,
способность перерабатываться в изделия простыми методами.
Наиболее распространены следующие пластмассы: 1) поливи-
нилхлоридные; 2) полистирол; 3) полиолефины (полиэтилен, поли-
пропилен); 4) фторопласты; 5) акриловые пластики (органическое
стекло и др.); 6) фенопласты; 7) аминопласты; 8) полиамидные плас-
тики (капрон, анид и др.); 9) полиуретановые пластики; 10) эфиро-
целлюлозные пластики; 11) стеклопластики; 12) кремнийоргани-
ческие пластики; 13) эпоксидные смолы. Хорошими электроизоля-
ционными свойствами обладают полистирол, фторопласты, кремний-
органические пластики; большой механической прочностью —
полиамидные пластики и стеклопластики, высокой термостой-
костью — кремнийорганические пластики.
Листовые электроизоляционные материалы. Гетинакс — лис-
товой материал из прессованной бумаги, пропитанной бакелито-
вым лаком. Марки А, Б, В, Г используют при работе на низких час-
тотах, марки Ав, Бв, Вв, Гв— на высоких частотах. Марки А и Б
отличаются повышенной электрической прочностью и маслостой-
костью, Б — повышенной электрической прочностью вдоль слоев,
В — повышенной механической прочностью, Г — повышенной вла-
гостойкостью. Марки Ав, Бв, Вв, Гв характеризуются малыми
диэлектрическими потерями, Ав — повышенным удельным сопро-
тивлением, Бв — повышенной термостойкостью, Вв — повышенным
удельным сопротивлением. Толщина выпускаемых листов: для
марок А, Б — 5...16 мм, для В — 0,2...30 мм, для Г — 5...30 мм,
для Ав —0,4...6 мм, для Бв — 0,5...5 мм и для Вв, Гв — 0,4...3,5 мм.
Текстолит изготовляется из пропитанной бакелитовым лаком
прессованной хлопчатобумажной ткани. Выпускаются следующие
три марки текстолита: А, Б, ВЧ. Марка А отличается повышенной
маслостойкостью, Б — повышенной механической прочностью,
ВЧ — пониженными диэлектрическими потерями и повышенным
удельным объемным сопротивлением. Текстолит выпускается в виде
листов толщиной 0,5...50 мм и стержней диаметром 8...60 мм.
Стеклотекстолит (стекловолокиит) изготовляется на основе
стеклянной ткани (волокна), пропитанной синтетическими смолами,
и обладает повышенной механической прочностью. Толщина лис-
тов — 0,5...3,5 мм.
Лакоткань представляет собой хлопчатобумажную или шелко-
₽ую ткань, пропитанную масляными лаками или маслостойкнмн
19
Таблица Г.12. Основные параметры электроизоляционных материалов
Материал* Диэлектрическая проницаемость Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте Электриче- ская проч- ность, кВ/мм Наг рево- стойко ст ь, 0 С Плотность, Г'СМ5
50 Гц 1 МГц
Асбест (ВЛ) 0,7 — 2 600 2,0...2,6
Бакелит (СС) 4,0...4,6 0,05...0,12 — 10...40 150 1,2
Бумага конденсаторная 3,5 0,01 — 20 100 1,0...1,2
Воск пчелиный (В) 2,8... 2,9 0,02... 0,03 — 25...30 63 0,96...0,97
Гетннакс А, Б, В, Г 6...8 0,07...0,1 — 17...30 115...125 1,25...!.4
Гетинакс Ав> Eg, Bg, Tg 6...7 — 0.04...0,06 25...33 125...150 1.3...1,4
Канифоль (CH) 3,5 0,01 — 10...15 60...70 1,1
Капрон, нейлон (ПСС) 3,8...4,2 0,025... 0,03 0,04 15...20 60 1,13
Карболит (П) ’ — 0,03...0,1 — 10...15 — 1,2...1,3
Лакоткань хлопчатобумажная 4,0,..4,6 0,03...0,2 — 5...30 ] 8...60 J 105 1,5
Лакоткань шелковая 3,8...4,5 0,04... 0,08 —
Озокерит (В) 2,3 . 0,01 0,003 25 55...98 0,9...1
Органическое стекло (ПСС) 3,5...3,6 0,02...0,06 — 25...40 52... 53 1,18
Парафин ’ 1,9...2,2 — 0,0037 20...30 49...55 0,55... 0,9
Полистирол 2,45.„2,65 0,0002...0,0004 0,0002... 0,0008 25...40 65...96 1,05...1,07
Полихлорвинил (ПСС) 3...5 0,03.„О,08 0,04...0,1 14...20 60...7 0 1',4...1.75
Полиэтилен (СС) 2,2...2,3 0.0002...0,0005 0,001 20...35 100 4 0,92... 0,94
Полипропилен (ПСС), 2,0...2,1 —» 0,0002...0,0003 20.. 30 140...150 0,9...0,91
Прессшпан 3...4 0,02 0,02...0,03 9... 12 100 0,9...1,1
Резина 3,0 0,15 20 55 1,6
» }' -
Огнетокер амина 4500... 1700 0,02...0.03 0,004.„0,009 •М 4
Слюда мусковит 6,8...7,2 0,0004.„0,0007 0,001 85.„95 1
Слюда флогопит 5...6 0,006.„0.015 0,005 50 J 600 2,8
Смолы кремнийорганические 3...5 0.001...0,03 0,003.„0,05 18...20 180...200 1.6...Ц7
Смолы эпоксидные 3,7...3,9 0,013 0,019 16 140' 1,1...1,2
Стеатит (К) 6,0...0,5 0,0007 0,002.„0,0008 20...25 160 2.7.„3.0
Стекло 4.„10 0.0005... 0,001 0,001 20.„30 5 00...1700 2.2...4.0
Стеклотекстолит (ССН) 7,5...8.0 0,01...0,1 — 10...12 130
Стецловолокнпт (ПН) 8 0.5 — ’ 4...10 150.„180 ) 1.6...1.8
Текстолит Л, В (ССН) 7,5...8,.5 0.1.„0,15 2...8
Текстолит ВЧ (ССН) 7.5...8 — 0,07 5...8 J 125.„135 1.3.„1,45
Тиконд (К) 70...150 0,0004 0,0004...0,0008 10...12 1 1 3,9
Ультрафарфор (К) 8...8,5 . 0,0004... 0,0008 0,0004.„0,0012 20...25 J 1 3.3.„3.4
Фторопласт-3 (ПСС) 2,3.„2,8 — 0.005.... 0,01 13...15 125 2,1.„2,15
Фторопласт-4 (ПСС) 1,9...2,2 — 0,0002...0,6003 25...27 180.„200 2,1... 2,3.
Фибра 3,5 0,05 « — 3...7 100 1,1.„1.2
Фенопласты (П) 7,5...10' 0,03...0,3 — 13...16 100.. .250 1,3.„1.0
Целлулоид (ПЭ) 5,5 — 0,02 30 40 1,3
Целлофан (ПЭ) 3...4 0,2 — 40 80 1,25
Церезин (В) 2,1.„2,3 ' 0,0002 0,0002 15 55.„8'0 0,95
Шеллак (СН) 3,5 ,01 — 20.„30 50.„60 1,0.„1.(
Эбонит (КП) 2.7...3.0 — 0,01.„0,015 25 50...90 1,2...1,4
Электрокартон 3,5 0.05 — 8...13 100 • 0(95...1,2о.
* Буквы в скобках обозначают: В —.воскообразный, ВЛ — волокнистый, К— керамический, КП — каучуковая пластмасса, П — пласт-
масса. ПН — пластмасса с наполнителем, ПЭ — пластик эфиропеллюлозный, ЯСС — продукт смолы синтетической, СН — смело «ату-
! альная, СС — смола синтетическая, ССН — смола синтетическая с наполнителем.
синтетическими смолами. Лакоткань на основе хлопчатобумажной тка-
ни выпускается марок Л X1 (с повышенными диэлектрическими свой-
ствами), ЛХ2, ЛХМ (маслостойкая) и ЛХС (специальная). Толщина'
лаяоткани марок ЛХ1 и ЛХМ — 0,17...0,24 мм, марки ЛХ2—
0,15-..0,24 мм. Лакоткань на основе шелковой ткани выпускается
марок ЛШ1 (с повышенными диэлектрическими свойствами),
ЛШ2 (с нормальными диэлектрическими свойствами) и ЛШС (спе-
циальная). Толщина — 0,06...0,15 мм.
Лаки. Пропиточные лаки используются в основном для про-
питки волокнистой изоляции (бумага, картон, пряжа, ткань), обмо-
ток трансформаторов и других, узлов с целью повышения электри-
ческой прочности, улучшения теплообмена и уменьшения гигроско-
пичности изоляции,- Для пропитки обмоток применяют маслянсн» '
битумный лак 447, который высыхает при Температуре 110... 150° С
за 6 ч, или кремнийорганический лак ЭФ-3, который высыхает -
при температуре 200° С за 2 ч, а также масляно-битумные лаки
447М, 458, 458М (классы нагревостойкости Л, Е, В), меламиио-
масляно-глифталевый лак МЛ-92 (классы А, Е), эпоксидные ком-
паунды на осное смол ЭД-5, ЭД-6, ЭДЛ (классы В, Е), кремний-
органические лавки -47, К-57, КО-947, ЭФ-ЗБСУ (класс Н) и др.
Покровные лаки и эмали применяются для образования меха-
нически прочной, гладкой, влагостойкой электроизоляционной плен-
ки на поверхности узлов радиоаппаратуры. Промышленность вы-
пускает покровные лаки Э-4100, УР-231 (классы нагревостойкостй
А, Е), СБС-1, МЛ-32, ЭП-096 (класс Е), К-55 (классы В, Е) и др.,
а также эмали СВД, СПВ.Д1КЭ (класс А), ЭП-51 (классы А, Е),
100АСФ (классы В, Е), ОЭП-4171-1 (класс Е), ЭП-74Г (класс Н)
и др.
Клеящие лаки применяются для склеивания деталей из различ-
ных материалов. Полистирольный лак (раствор полисти-
рола в толуоле, ксилоле и других растворителях) при высыхании
образует пленку, обладающую высокими диэлектрическими показа-
телями и малой гигроскопичностью. Пленка не выдерживает иагрева
выше 80" С. Шеллачный лак (раствор шеллака в этиловом
спирте) обладает высокой электрической прочностью и используется
для склеивания и пропитки.
Компаунды отличаются от лаков отсутствием в их составе лету-
чего растворителя. Они обычно являются смесями различных поли-
меров пли способных к полимеризации веществ, битумов, восков
и т. п. Различают две основные группы электроизоляционных ком-
паундов — пропиточные и заливочные. Назначение пропнточнйх
компаунДов такое же, как и пропиточных лаков (см. выше). Зали-
вочные компаунды используются для заполнения сравнительно
больших полостей и промежутков между различными деталями узлов
радиоаппаратуры, а также для нанесения сравнительно толстого
покрытия на узлах (катушках контуров, трансформаторов и др.)
с целью защиты их от увлажнения, улучшения условий отвода теп-
ла, увеличения пробивного напряжения. По сравнению с лаками
компаунды позволяют достичь лучшей влагостойкости изоляции,
поскольку после затвердевания в них не остается пор от испаряю-
щегося растворителя. Битумные компаунды принадлежат к термо-
пластичным. Онн размягчаются при нагревании (для пропитки или
заливки) и отвердевают при охлаждении. Компаунд Ns 309 состоит
из, битума №5 (81%), олифы натуральной (3%) и озокерита (16%).
К пшаунды К-Н5Н и К-168 па основе эпоксидных смол отличаются
хорошей морозостойкостью (до —60а С). —
22
Клеи. Фейолполивинилацетатные клеи (ГОСТ 12172—74)
предназначены для склеивания металлов и неметаллов. Клеи ма-
рок БФ-2 и БФ-4 применяют для склеивания цветных металлов, нер-
жавеющей стали, термореактивных пластмасс, органического
стекла, дерева, фарфора, керамики, фибры, кожи, бумаги и других
материалов в любом сочетании. Клей БФ-4 используют в тех слу-
чаях, когда клеевое соединение должно быть эластичным и стой-
ким к вибрации. Клеи марок БФ-2Н и БФ-4Н рекомендуются для
склеивания черных металлов, марки БФР-2— д’ля склеивания паке-
тов магиитопроводов, марки БФ-6 — для .склеивания тканей, фетра,
войлока, целлофана и др.
Полистирольный клей состоит из бензола (56% по массе) и по-
листирола (4%) в виде стружки. Применяется для склеивания дета-
лей из полистирола. Клей, содержащий 10% полистирола, исполь-
зуется для закрепления концов обмоток высокочастотных катушек
на каркасах из полистирола.
Акриловый клей (2...3% органического стекла и 98...97% ди-
хлорэтана) применяется для склеивания органического стекла.
Клей 88-Н — это раствор резиновой смеси № 31 и бутилфе-
нолформальдегидной смолы в смеси этилацетата и бензина в отноше-
нии 2:1. Предназначен для склеивания холодным способом резины
и металлов. Клеем 88-Н можно приклеивать резину к стеклу, дереву,
коже .и другим материалам, а также склеивать резину с резиной.
Клей наносится/гонким слоем на склеиваемые поверхности, которые
соединяют после подсыхания клея (до отлипа). Клеевое соединение
выдерживают под небольшим давлением в течение нескольких ча-
сов. Клей с осадком необходимо йеред употреблением тщательно
перемешать.
Эпоксидные клеи — это смеси эпоксидной смолы и отвердителя
(гексаметилендиамина или полиэтиленполиамина). Для отвердева-
ния при комнатной температуре на 100 г смолы берут 6,5... 10 г от-
вердителя. Если клеевое соединение должно быть эластичным,
в смесь добавляют пластификатор (например, дибутплфталат).
Эпоксидными клеями можно пользоваться в течение 1,5 ч после
смешения компонентов. Клей Л-4 состоит из эпоксидной смолы
Э-40, дибутилфталата и полиэтиленполиамина. На 100т смолы
берут 15 г дибутилфталата и -8 г полиэтиленполиамина. Предва-
рительно смешивают дибутилфталат и полиэтиленполиамии и эту
смесь вводят :в смолу перед .склеиванием.
1 ** Эпоксидные клеи характеризуются высокой стойкостью к воз-
действию воды и различных растворителей, ие требуют больших
давлений при склеивании.
Клей 77ФЭ-2//0.примеияют для склеивания алюминия и дюралю-
миния, стекла силикатного и органического марки 1-53, дерева,
кожи, бумаги, резины, кожи и.резины, полиамидных пленок, тканей.
Клей К-300-61 используют для склеивания стали, сплавов титана,
магния, алюминия, асботекстолита, стеклотекстолита, асбоцемента,
фторопласта-4 между собой и в различных сочетаниях. Поверхности
склеиваемых деталей должны быть хорошо очищены и обезжирены.
Клеевое соединение выдерживают при комнатной температуре под
давлением 10..,100 кПа. Клей ВС-ЮТ применяют для -склеивания
стали, алюминия, стеклотекстолита, пенопласта между собой и в
различных сочетаниях. Клеевое соединение выдерживает нагрев
до 200е С в течение 200 ч.
23
§ 7. Ферромагнитные материалы
Материалы, способные сильно намагничиваться в слабых маг-
нитных полях, называют ферромагнитными (ферромагнетиками).
Магнитная восприимчивость ферромагнетиков (отношение намаг-
ниченности к напряженности магнитного поля) имеет болыпи^по-
ложительные значения (до сотеи-тысяч и миллионов). К ферромаг-
нетикам относятся железо, никель, кобальт и их сплавы, а также
ферриты. Из них изготовляют магнитопроводы (сердечники) транс-
форматоров, дросселей, контурных катушек, постоянные магниты,
экраны и т. п.
Основные характеристики ферромагнетиков определяются по
кривым намагничивания (зависийЬстям магнитной индукции Л от
напряженности магнитного поля Н). При циклическом намагничи-
вании кривая намагничивания образует петлю гистерезиса. На
рис. 1.1 показано семейство симметричных гбетель гистерезиса,-по-
лученных при различных максимальных значениях напряженности
ноля Нт. Кривая, проходящая через вершины петель, называется
основной кривой намагничивания по индукции. Эта кривая явля-
ется важнейшей характеристикой материала, удовлетворяет требо-
ваниям хорошей воспроизводимости и широко используется для
характеристики намагничивания материала в постоянных полях.
Петлю гистерезиса, полученную при условии насыщения, называют
предельной. В справочниках обычно приводят симметричные пре-
дельные петли гистерезиса.
Индукция насыщения Вт — индукция, соответствующая на-
т, е. такому состоянию материала, при котором магнит-
ная индукция не изменяется при изменении напряженности магнит-
ного поля. Основная единица индукции — тесла (Т). Остаточная
индукция В, — индукция, которая остается в материале после сня-
тия внешнего магнитного поля. Коэрцитивная сила по индукции
Нс — величина, равная напряженности магнитного поля, необхо-
24
Рис. J.2. Частная петля гисте-
резиса.
димого для изменения индукции от Вг до нуля. Основная единица
напряженности поля — ампер на метр (А/м).
Магнитная проницаемость — коэффициент, показывающий, во
сколько раз магнитная индукция в ферромагнетике больше, чем
в воздухе. Магнитная проницаемость ферромагнетика зависит от
напряженности поля, температуры и других факторов. Абсолютная
магнитная проницаемость определяется отношением р.. = BIH,
относительная* —отношением р = В/р^Н, где р() = '5л1О~7Г/м=
= 1,257 мкГ/м — магнитная постоянная. Начальная магнитная
проницаемость ри отношение магнитной проницаемости на ос-
новной -кривой намагничивания по индукции при Н -> 0 (см.
рис. 1.1) к магнитной постоянной. Величина рн характеризует ра-
. боту материала в слабых полях. Максимальная магнитная прони-
цаемость — максимальное значение
магнитной проницаемости как функ-
ции напряженности поля на основ-
ной кривой намагничивания по ин-
дукции.
Петля гистерезиса, полученная
при намагничивании материала пере-
менным полем, называется динамичес-
кой. Такая петля гистерезиса харак-
теризует затраты энергии в течение
одного цикла перемагничивания.
В общем случае она шире, чем петля
гистерезиса при перемагничивании
постоянным полем, так как отражает
потери не только на гистерезис, но
и на вихревые токи, а также дополнительные потерн. Кривая, про-
ходящая через вершины динамических петель гистерезиса, полу-
ченных при различных значениях Нт, называется динамической
кривой намагничивания, а отношение индукции к напряженности
поля на этой кривой — динамической магнитной проницаемостью р .
Обратимая магнитная проницаемость (при постоянной составля-
ющей магнитного поля Нс) р, — предел отношения изменения ин-
дукции к удвоенной амплитуде изменения напряженности поля Н Л
в данной точке начальной кривой намагничивания по индукции
(или петли гистерезиса), деленный на магнитную постоянную
(рис. 1.2).
Температурный коэффициент начальной магнитной проницае-
мости — относительное изменение рн при изменении температу[ ы
иа 1° С.
Потери энергии в ферромагнитном материале тем больше, чем
больше объем материала, площадь динамической петли гистерезиса
и частота перемагничивания, а также чем меньше удельное объем-
ное электрическое сопротивление материала. Удельные магнитные
потери — мощность, поглощаемая в единице массы магнитного ма-
териала и рассеиваемая в виде тепла при воздействии на материал
переменного магнитного поля.
Магнитно-твердые материалы характеризуются высокой коэр-
цитивной силой и применяются для изготовления постоянных маг-
нитов. К магнитно-твердым материалам относятся некоторые
* Обычно пользуются термином «магнитная проницаемости, опуская слово
«относительная».
25
Таблица 1.14. Параметры петли гистерезиса и удельные потери
электротехнических сталей
Марка стали Толщина листов, мм Магнитная индукция, Т, при /7, А/см Удельные потери, Вт/кг, при '*
вт, т частоте, Гц
10 ' 25 50 | 100 | 300 1.0 | 1.5 1.7
341 0,33 1,3 1,46 1,57 1.7 1.9 1,35 3 50
0,5 1.3 1,46 1,57 1,7 1,9 1,55 3,5 — 50
342 0,35 1.2Э 1,45 1,56 1,69 1,89 1.2 2,8 __ 50
0,5 1,29 1,45 1,56 1,69 1,89 1.4 3,1 — 50
343 0,35 . 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 1,05 2,5 — 50
0,5 1,29 1,44 1,55 1,69 1.89 ’ 1,25 2,9 — 50
Э43А 0,35 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 0,9 2,2 — 50
0,5 1,29 1,44 1,55 1,69 1,89 1,15 2,7 — 50
344 0,35 КЗ 1,44 —- . 19,0 10,7* — 400
0,2 1,29 1,42 —- — 12,5 7,2* -—• 400
0,1 1,28 1,4 — — — 10,5 6,0* — 400
3310 0,35 0,5 1.6 1.6 1,75 1,75 1,83 1,83 1,91 1,91 1,98 1,98 0,8 1,25 1,75 2,45 2,5 3,2 18
3320 0,35 1,65 1,8 1,87 1,92 2,0 0,7 1,5 2,2 50
0,5 1,65 1,8 1,87 1,92 2,0 0,95 2,1 2,8 50
3330 0,35 1,7 1,85 1,9 1,95 2,0 0,6 1,3 1,9 50
0,5 1,7 1,85 1,9 , 1,95 2.0 0,8 1,75 2,5 50
3330А 0,35 1,7 1,85 1,9 1,95 2,0 0,5 1,1 1,6 50
3340 0,2 1,6 1,7 — — — 12,0 7,0* ** 400
33100 0,5 — 1.5 1.6 1,73 1,96 1,7 3,7 — 50
33200 0,5 — 1,48 •5 1,72 1,95 1,5 3,4 — 50
* При Вт = 0,75 Т.
Рис. 1.3. Зависимость динамической магнитной проницае-
мости от'амплитуды магнитной индукции и напряженности
подмагничивающего поля для электротехнической стали
марок Э42 (штриховые кривые) и Э310 (сплошные кривые).
27
Стали марок Э31, Э41, Э42 широко применяются для изготовле-
ния магнитопрородов дросселей и трансформаторов, работающих
в диапазоне звуковых частот.На более высоких частотах применяют
сталь Э44, изготовляемую в виде листов толщиной 0,1...0,35 мм
и отличающуюся меньшими удельными потерями. Для работы в сла-
бых полях предназначены стали марок Э45, Э46, имеющие более
высокую начальную магнитную проницаемость. Наиболее высо-
кими магнитными свойствами обладают холоднокатаные стали
марок Э310, Э320, ЭЗЗО, которые, кроме,того, характеризуются
улучшенными магнитными-свойствами вдоль проката. Эти стали
выпускаются в виде листов и лент. Электротехнические стали очень
Рис. 1.4. Зависимость обратимой магнитной проницаемости
от напряженности подмагничивающего поля некоторых
ферромагнитных сплавов (при оптимальном немагнитном
зазоре).
чувствительны к механическим воздействиям. Поэтому после ме-
ханической обработки (резка, штамповка и т. п.) их подвергают
отжигу.
Пермаллой — магнитно-мягкий сплав на основе никеля
и железа с высокой магнитной проницаемостью в слабых магнитных
полях (при напряженности порядка 0,1 коэрцитивной силы) на низ-
ких частотах. С увеличением содержания никеля магнитная прони-
цаемость пермаллоя повышается, однако возрастают удельные по-
тери и уменьшается индукция насыщения. При повышении частоты,
а также напряженности подмагничивающего поля магнитвая про-
ницаемость пермаллоев резко уменьшается. На рис. 1.4 представлена
зависимость обратимой магнитной проницаемости от напряженности
^подмагничивающего поля для наиболее широко применяемого пер-
маллоя, а на рис. 1.5 —зависимость динамической магнитной про-
ницаемости от амплитуды магнитной индукции и напряженности
подмагничивающего црля. Пермаллои весьма чувствительны к ме-
ханическим воздействиям. При изготовлении деталей из пермаллоя
'следует избегать ударов, рихтовки и т. п. Во избежание деформа-
ций, приводящих к ухудшению магнитных свойств магпитопровода,
28
его пластины должны быть сжаты слабо, а обмотка не должна сдав-
ливать магнитопров'од.
Пермаллои выпускаются в виде холоднокатаных лент толщиной
0,02...2,5 мм, горячекатаных листов толщиной 3...22 мм и горяче-
катаных прутков-диаметром 8...100 мм и поставляются в термически
необработанном состоянии. После изготовления деталей" их терми-
чески обрабатывают для улучшения магнитных свойств. Основные
параметры пермаллоев приведены в табл. 1.15.
магнитной индукции и напряженности подмагничивающего поля для пермаллоев.
Пермаллои с малым содержанием никеля марок 45Н и БОН
применяются для изготовления магннтопроводов малогабаритных
трансформаторов, дросселей и других намоточных узлов, работаю-
Таблица 1.15. 'Основные параметры пермаллоев
Марка* Л1агиитная проницаемость Коэрци- тивна я сила, Л/м Индукция на сыще- ния, Т Удельнее электрическое сопротивление. Ом • М1м2/М
начальная - максималь- ная
45Н it00.. .2800 (16...25) . 10s 16...32 1,5 0,45
БОН I800X.3000 (20...35) - 103 10...24 1,5 0,45
50Н-У 3000... 4 000 (30...40) • 10s 10...14 1,5 0,45
38НС 2500...3000 (20...25) . Ю8 1 ' 0,95 0,9
421IC 25 00... 3000 (20...25) • 10s 8 1, * 0.85
50НХС 1500...3000 (15...20) • 10s I0...24 1,о 0.9
76НХД (10...18) - 103 (5...15) • 104 1,6...5,6 0,75 0,57
7711 МД (40...90) • 10s (15, ..25) . 104 0.64...1,0 —-•
78НХ (10...12) . 103 (30...35) • 108 2 1,07 0,16
79IIM - (16...25) • 103 (7...15) • 104 1,6...4,0 0,75 0,55
79IIMA (18...50) • 10а (8...30) • 10* 0,8.. ^,-8 0,75 0,56
7911М-У (20...30) 10s (10...22) • 104 1,2...2,4 0,73 0,55
8011М (10... 12) • 10* (3...4.5) . 10s 0,48...0,72 — —
801IXC (18...35) • i0» (7...17) • 104 1,2..*4,0 0,65 0,63
♦ Цифры и буквы марок пермаллоя обозначают: цифры и буква И в начале —
процентное содержание никеля, У в конце — улучшенные свойства, остальные
буквы — основные легирующие материалы (Д — медь, М — молибден или мар-
ганец, С — кремний, X — хром).
29
его пластины должны быть сжаты слабо, а обмотка не должна сдав-
ливать магнитопровод.
Пермаллои выпускаются в виде холоднокатаных лент толщиной
0,02...2,5 мм, горячекатаных листов толщиной 3...22 мм и горяче-
катаных прутков-диаметром 8... 100 мм и поставляются в термически
необработанном состоянии. После изготовления деталей? их терми-
чески обрабатывают для улучшения магнитных свойств. Основные
параметры пермаллоев приведены в табл. 1.15.
Пермаллои с малым содержанием никеля марок 45Н и 50Н
применяются для изготовления магннтопроводов малогабаритных
трансформаторов, дросселей и других намоточных узлов, работаю-
Таблица 1.15. Основные параметры пермаллоев
Марка* Магнитная проницаемость Коэрци- тивная сила, Л/м Индукция насыще- ния, Т Удельное электрическое сопротивление. Ом • мм2,м
начальная• максималь- ная
45Н 1?00...28С0 (16...25) . 10s 16...32 1,5 0.4 5
50Н 1800Х.3000 (20...35) • 103 10...24 1,5 0,45
5 ОН-У 3000...4000 (30...40) • 10’ 10...14 1,5 0,45
38НС 2500. ..3000 (20. ..25) • 10s 1 0,95 0.9
42НС 2500...3000 (20...25) • 103 8 1, 0.85
50НХС 1500...3000 (15...20) • 10s 10...24 1,0 0 9
76НХД (10...18) . )03 (5...15) 104 1,6...5,6 0,75 0,57
77НМД (40...90) • 103 (15, ..25) - 10* 0,64...1,0 — —
78НХ (10...12) • 103 (30...35) 10s 2 1,07 0,10
79НМ _ (16...25) • 103 (7...15) - 104 1,6...4,0 0,75 0,55
79НМА (18...50) • 103 (8...30) • 104 0,8..^,8 0,75 6,56
79НМ-У (20...30) • 103 (10...22) • 10* 1,2...2,4 0,73 0,55
80НМ (10... 12) • 104 (3...4.5) • 10е 0,48...0.72 — —
80НХС (18...35) • 104 (7...17) • 10‘ 1,2. ..4,0 0,65 0,63
* Цифры и буквы марок пермаллоя обозначают: цифры и буква Н в начале —
процентное содержание никеля, У в конце — улучшенные свойства, остальные
буквы — основные легирующие материалы (Д — медь, М — молибден или мар-
ганец, С — кремний, X —’ хром).
29
щих с подмагничиванием, а также в магнитных цепях, работающих
в слабых постоянных магнитных полях. Легированные пермаллои
марок 38НС, 42НС и 50НХС отличаются повышенным удельным
электрическим сопротивлением и поэтому применяются для изго-
товления магнитопроводов трансформаторов, катушек индуктивности
и других намоточных узлов, работающих при повышенных и вы-
соких частотах.
Пермаллои с большим содержанием никеля обладают сравни-
тельно малым удельным электрическим сопротивлением и поэтому
используются только для изготовления магнитных экранов и магии-
толроводов, работающих в постоянных магнитных полях. Легирог
ванные высоконикелевые пермаллои также имеют повышенное
.удельное электрическое сопротивление и применяются для изго-
товления магнитопроводов малогабаритных трансформаторов, дрос-
селей, реле и экранов. При повышенных требованиях к температур-
ной стабильности применяют пермаллой марки 76НХД, а при высо-
ких — пермаллой марки 77НМД. Выпускаются также пермаллои
с прямоугольной петлей гистерезиса, которые используются в им-
пульсных и вычислительных устройствах. В конце обозначения
марки этих пермаллоев стоит буква П.
2. Магнитодиэлектрики — это пластические массы, в которых
связующим является диэлектрический материал, а наполнителем—
порошок из магнитно-Мягкого материала. В СССР производятся
магиитодиэлектрики на основе карбонильного железа, альсифера
и пермаллоя.
Достоинства магнитодиэлектриков — малые удельные потери
энергии, сравнительно слабая зависимость параметров от темпе-
ратуры, времени и напряженности магнитного поля, постоянство маг-
нитной проницаемости в широком диапазоне частот, а недостаток —
сравнительно малая начальная магнитная проницаемость, что огра-
ничивает возможности повышения добротности катушек индуктив-
ности.
Электромагнитные параметры магнитодиэлектриков определя-
ются на образцах тороидальной формы. По этим параметрам оцени-
вается качество материалов и кольцевых сердечников. Основные
параметры магнитодиэлектриков: начальная магнитная проницае-
мость, температурный коэффициент магнитной проницаемости и
тангенс угла общих потерь при заданных условиях.
Тангенс угла общих потерь характеризует потери в магнитном
материале. Для ограниченного диапазона частот в слабых магнитных
полях при tg 6 < 1 зависимость tg 6 от напряженности поля и час-
тоты имеет следующий вид:
I
где бв и бг — коэффициенты потерь на вихревые токи и гистерезис
соответственно; бд — коэффициент дополнительных потерь. При по-
вышении частоты f и напряженности магнитного поля Нт начиная с
некоторых значений коэффициенты потерь возрастают. Поэтому
вводится понятие критической частоты fKp, при которой резко
увеличивается tg 6. Обычно пользуются понятиями Др при tg б =
= 0,1 и при tg б = 0,02'. Чем выше начальная магнитная прони-
цаемость материала, тем меньше граничная частота;
' Магнитодиэлектрики на основе карбо-
нильного железа изготовляются прессованием порошка
30
карбонильного железа с бакелитом, стиролом илй аминопластом.
Химическая промышленность выпускает два класса порошков-из
карбонильного железа: Р (марки Р-10, Р-20, Р-100 и Р-100Ф) —
для радиоаппаратуры и Пс — для проводной связи. Кроме того,
из карбонильного железа класса Р отжигом в водороде получают вос-
становленное карбонильное железо (ВКЖ)> которое отличается по-
вышенной магнитной проницаемостью и повышенными потерями.
Детали из ВКЖ имеют характерный металлический блеск.
Основные параметры карбонильного железа приведены в табл.
1.16. Диапазон рабочих температур карбонильного железа — от
—60 до + 100‘ С; тангенс угла потерь изменяется линейно до частоты
100 МГц (для класса Р) и до частоты 50 МГц (для класса П), а так-
же при изменении напряженности магнитного поля до 2400 А/м.
Таблица 1.16. Электромагнитные параметры магнитодиэлентриков
на основе карбонильного железа (ГОСТ 13610—79)
Марка* Началь- ная маг- нитиая прони- цаемость Ко эффициен ты потерь ткц в интервале температур от —60 до + 100° С, %/° с Максималь- ная рабочая частота, МГц
вг. We, м/А Вв • 10», 1/Гц 6Д - 10‘
Р-10 12...15 3...5 2...3,5 1,5...2,5 0,0025... 0,018 10
Р-20 12...15 1,5...2,5 2...3 0,5...1 - 0,002...0,015 20
Р-100 10...12 1,2...1,9 0,5...1,2 0,5...1 0,005...0,01 100
Р-100Ф 10...12 1...2 0,5...1,5 0,003...0,015 100
Пс 11...13 <1,5 <3,5 -.0,2 0,0025...0,01 1 20
ВКЖ 25 — — — б,025...0,035 0,2
•Цвета маркировки: для Р-10 — белый, для Р-20 — красный, для Р-100—*
синий, для Р-100Ф — зеленый, для Пс — желтый.
Магнитодиэлектрик альсиф е.р получают прессо-
ванием порошка из сплава альсифер (алюминий —кремний —же-
лезо) с бакелитом или аминопластом. Он отличается хорошими
электромагнитными свойствами и невысокой стоимостью. Важной
особенностью альсифера является то, что его температурный коэф-
фициент магнитной проницаемости в зависимости от содержания
кремния и алюминия может быть меньше, больше нуля или равен
ему. Большинство выпускаемых альсиферов имеет отрицательный
температурный коэффициент магнитной проницаемости, что позво-
ляет использовать их для температурной компенсации параметров
катушек индуктивности. Наименьшими значениями ТКр характе-
ризуется компенсированный альсифер, в обозначении марок кото-
рого содержится буква К.
Основные параметры альсиферов приведены в табл. 1.17. Ин-
тервал рабочих температур магнитодиэлектриков на основе альси-
фера — от —60 до -Т12СГС, пределы линейности тангенса угла по-
терь:'по частоте — 0,5 МГц для марки ТЧ-90,1 МГц для ТЧ-60, 2МГц
для ВЧ-30 и 20 МГц для ВЧ-22; по напряженности поля —240А/м
для марки ТЧ-90,400 А/м для ТЧ-60,800 А/м для ВЧ-30 и
1200 А/м для ВЧ-22.
3. Ферриты представляют собой спеченную смесь окиси трех-
валентного железа с окислами одного или нескольких двухвалент-
ных металлов. Ферриты тверды, хрупки и по механическим свой-
ствам подобны керамике. Плотность ферритов значительно меньше
' 31
Таблица 1.17. Основные параметры магнитодиэлектриков па основе альсифера
Марка* Начальная магнитная । роница- емость при 20° С Максималь- ная рабочая частота, кГц ТКцн, %/° С, при температуре, 0 С Тангенс угла общих потерь на частоте 100 кГц при Нт, А/м > Маркировочный знак
9 от +20 до +70 от +20 до —60 16 40
ТЧ-90П 82.„94 10 < — 1 0,06 | — — — Синяя полоса
ТЧ-60П 55...65 10 < — 1 0,04 | — — — Черная «
ТЧК-55П 5Q...60 10 -0,015...+0,005 — — — Красная »
ВЧ-32П 30...34 50 < — | 0,025 | — — — Белая >
ВЧ-22П 20...24 100 < - 1 0,02 | — . — — Зеленая »
ВЧК-22П 20...24 100 , -0,005.„+0,005 — — — Желтая »
ТЧ-90Р, МТЧ-90Р 82...94 10 < — | 0,06 | — 0,071 0,073 Две синие полосы
ТЧ-60Р, МТЧ-60Р 55...65 50 <-| 0,04 1 0,0196** 0,0213»* Две черные »
ТЧК-55Р, МТЧК-55Р 50...00 v •50 -0,015.„+0,005 —0,045...+0,015 0,0198** 0,0215** Две красные »
ВЧ-32Р, МВЧ-32Р 30...34 100 < - 1 0,025 | — 0,0108 0,0114 Две белые »
ВЧ-22Р, МВЧ-22Р 20...24 100 < - 1 0,02 | 0,0029 0,0033 Две зеленые г
ВЧК-22Р. МВЧК-22Р 20...24 100 — 0,005.„+0,005 -0,015.„+0,015 0,0029 0,0033 Две желтые »
* Буквы марок обозначают: ТЧ — тональная частота, ВЧ — высокая частота,' К — компенсированный температурный коэффициент
магнитной, проницаемости,- ПиР - соответственно назначение альсифера? для проводной связи и радиоаппаратуры.
** При t — 60 кГц.
плотности металлических магнитных матгргалов и составляет
4;5...4,9 г/см . Ферриты хорошо шлифуются й полируются абра-
зивными материалами. Их можно склеивать, например клеем
рФ-4. Ферриты являются полупроводниками и обладают электрон-
ной проводимостью. Их удельное электрическое сопротивление мо-
жет быть очень большим (до 10е Ом • см), что обусловливает малые
потеря на вихревые токи в переменных полях высокой частоты.
Однако с ростом частоты потери увеличиваются, а магвятная про-
ницаемость ферритов уменьшается. Основные параметры ферритов
приведены в табл. 1.18. Ферриты’обладают большей коэрцитивной
силой и меньшей остаточной ин-
дукцией и индукцией насыщения,
чем металлические ферромагнит-
ные материалы. Поэтому их не ис-
пользуют в сильных полях. Свой-
ства магнитно-мягких ферритов
существенно зависят от частоты,
напряженности поля и темпера-
туры. На рис. 1.6 представлена
зависимость динамической магнит-
ной проницаемости от напряжен-
ности поля для ферритов некото-
рых марок. Обратимая магнитная
Проницаемость ферритов (особен-
но никелево-цинковых с высокой
начальной магнитной проницае-
мостью) зависит от ' напряжен-
ности подмагничивающего поля
(рис. 1.7 и 1.8).
Рекомендацив по-ис-
пользованию магнит-
но-мягкнх ферритов.
Современные магнитно-мягкие
ферриты можно разделить на не-
сколько групп, различающихся
электромагнитными параметрами
и назначением. Ферриты марок
6000НМ, 4000НМ, 3000НМ,
2000НМ, 1500НМ, 1000НМ исполь-
Рис. 1.6. Зависимость динамической
магнитной проницаемости от ампли-
туды напряженности поля для фер-
ритов разных марок:
/ — 1000НН; 2 — 2000НМ1: 3 —
10CCFM; 4 — 2000НМ; 5 — 3000НМ;
6 — 600НН: 7—2000НН; 8—4000ИМ;
S— 1S00HM3: Iff — 400НН; 11 —
I000HM3; 12 — 200НН, 700НМ; 13—
6000ИМ.
зуются на частотах до нескольких сотен килогерц, когда не предъяв-
ляются повышенные требования к температурной стабильности.
Ферриты первых трех марок рекомендуется применять в магннтопро-
водах вместо тонколистового пермаллоя (толщиной 0,1...0,02 н
меньше).
Ферриты марок 2000НМ1, 1500НМ1, 20С0НМЗ, 1500НМЗ,
1000НМЗ’ н 700НМ отличаются повышенной температурной ста-
бильностью и сравнительно малыми потерями. Их можно исполь-
зовать в слабых н средних полях при частоте до 3 МГц. При повышен-
ных требованиях к термостабнльности в широком интервале темпе-
ратур предпочтительнее использование ферритов четырех послед-
них марок. ♦
Ферриты марок 2000НН, 1000НН, 600НН, 400НН, 200НН и
100НН применяются в слабых полях в диапазоне частот до не-
скольких мегагерц. Ферриты первых трех марок значительно усту-
пают марганцево-цинковым ферритам с такими же значениями маг-
нитной проницаемости, однако они дешевле, поэтому широко исноль-
2 1-88
33
1 вблица 1.1®. Основные параметры магнитно-мягких ферритов
Марка* Начальная магнитная проницаемость при 20° С ч. Параметры петли гистерезиса ТКцн в интер- вале температур от +20 ДО +50° С, %/°С
Нт. А/м Вт, Т Вп т HCi А/м
10 ооонм 8000...12000 800 0,35 0,11 4,0 0,5.„1,0
о ооонм 4800...8000 800 0,35 0,13 6,4 0...0.84
4000НМ 3500...4800 800 0,38 0.14 11,2 0,4...0,8
г 000HM 2500...3500 800 0,37 0.1 9,6 0,45...0,75
2000НМ 1700...2500 800 0,39 0.1 16,8 — 0.5...4-0,1
2000НМ1 1700...2500 800 0.34 0.15 20,8 — 0,02.„4-0.2
2800НМЗ 1700...2500 800 0,36 0,12 25 0...0.2
1500НМ ' 1200...1700 800 0,35 0,11 24 —0,15...4-1,2
15С0НМ1 1200...1700 800 0,35 0,14 16 — 0.15.„4-0,12
1500НМЗ 1200...1700 800 0,38 0,09 20,8 —0,03.„4-0,1
1000НМ 800...1200 800 0,35 0,11 28 0,1.„0,9
1000НМЗ 800...1200 800 0.33 0,1 * 28- — 0,02...4-0,1
700НМ 500...800 800 0,4 0,05 25,6 — 0,014.„4-0,084
2000НН 1500...2500 800 0,25 0,12 8 0,6...1.8
юоонн 800...1200 800 0,33 0,15 20 0,5...1,5
осени 500...720 •800 0,31 0,14 32 0.36.. .0,9
4С0НН 320...480 800 0,23 0,12 64 0,2...0,6
зоонн 280...350 4000 о,3 0,13 80 0,15.„0,45
200НН 130...250 800 0.17 0,1 120 0,08...0,2
200НН2 190...230 4000 0.4 0,25 80 0,4.„0,8
150НН1 125...160 — — —• 0.6...1.2
100НН 80...120 800 0,36 0.2 64 0,9...3
100НН1 80...120 —> —• —•
90НН 80...95 400Q 0,38 0,29 224 0,63
60НН 50...65 4000 0,42 0.3 320 0,15...0,36
55НН 50...65 4000 0.33 0,24 544 0,47
35НН 30...38 4000 0,34 0,28 720 0,21
300 ВЧ 280...320 — — — — ♦—
200ВЧ 180...220 — — —0,2
150ВЧ 125...160 4000 0,35 0,17 240 —0,06.„4-0,06
100 ВЧ 80...120 4000 0,37 0,17 300 0,08
90 ВЧ 80...100 — — — —‘ 0,045
50ВЧ 45...60 800 0,36 0,13 112 0,25
50В 42 45...65 4000 0,31 0,2 448 —0,О15.„4-0,05
50ВЧЗ 45...60 — — — — 0,25
30ВЧ2 25...35 4000 0,29 0,16 720 — 0,1.„4-0,1
20ВЧ 16...24 4000 0,14 0,05 640 —0.02...4-0,03
10ВЧ1 9...14 —. — — —
9ВЧ 9...13 — — — —» 0.036.„0,01
7ВЧ1 6.. .8 8000 0,13 0,06 2200 — 0,02.„4-0,1
5ВЧ1 4,7—6,5 •—• —• 0,14
4ВЧ 3,3... 4,2 — — — — 0,4
* В обозначении марки феррита цифры соответствуют номинальному значению
низкочастотный; вторая буква: М— маргаицево-цинковый феррит, Н никелево-
высоких частотах; цифры после букв свидетельствуют о Р2ЗЛИЧИЙ свойств
** Минимальная рабочая температура для ферритов марок 35НН, 90НН и 150НН4
остальных ферритов — =^60° С.
34
Тангенс угла потерь, ие более, при (tg 5/Ни>Х X 10* при напряжен- ности поля 0,8 А/м Критиче- ская час- тота, МГц, при tg 6 Максимальная
напряжен- ности поля, А/м частоте, МГц рабочая частота, МГц амплиту- да напря- женности поля. А/м рабочая темпера- тура, ** °C
0.1 0,02
0.8 | 8
0,35 0,9 0,02 35 0,005 — — — 90
0,24 0.36 0,02 40 0,03 — 0,05 8 100
0,14 0,24 0,2 35 0,1 0,005 0,1 8 120
0,1 0.18 0,2 35 0,2 0.015 0,2 10,4 120
0,03 0,09 0,2 15 0,45 0,06 0.45 14.4 155
0,03 0,09 0,1 15 0,5 0,05 1,0 14,4 70
0,024 0.07 0,1 12 0.5 — 1,0 14,4 100
0,023 0, 07 0,1 15 0.6 0,09 0,6 16 155
0,023 0,07 0,1 * 15 0.6 0,09 1,0 16 70
0,008 0,023 0,1 5 1,5 0,35 1.0 16 155
0,015 0.06 0,1 15 1,0 0,13 1.0 24 155
0,006 0,015 0,1 • Б 1.8 0,7 1.0 24 155
0,112 — 3 160 5,0 2,1 3,0 32 150
0,2 0,6 0,1 100 0,2 0,005 0,2 70
0,085 0,2 0,1 85 0.4 0,02 0.3 — 100
0,015 0,075 0.1 25 1,2 0,2 1.0 •— по
0,008 0,02 0.1 20 2,0 0.7 2,0 .— 125
0,011 1.0 35 5 3 4,5 — 100
0,006 0,013 0,1 30 3 1 — — 120
0.01 — 3,0 50 15 10 30 — 100
0,01 — 3.0 — 35 17 30 — 100
0,013 •— 1.0 125 30 ' 15 30 — 100
0,02 — 1.0 200 4 — —. — 120
0,01 •— 7.0 ПО 30 15 30 — 100
0,015 •— 15, № 250 50 35 50 — 100
0,008 •— 8,0 145 50 — 50 — 100
0,01 — 7,0 — 120 — 120 — 100
0,05 — з.о 166 8 — — 120
0,013 — 3,0 65 20 — — —
0.02 •— 12,0 130 25 15 — 60
0,013 10,0 130 35 25 —w — 125
0.008 —» 8.0 89 40 — — — 125
0.01 — 0,5 200 60 — — 125
0,006 —- 10,0 120 50 35 50 125
0,007 8,0 140 85 — W* <ч 125
0,025 • 0,2 5,0 850 200 100 50 — 125
0,02 зе,о юоо 100 65 70 — 125
0.05 •— 15.0 5000 220 — —. — 125
0,02 •— 15,0 2200 250 — —. — —
0,012 —» 100,0 1700 200 — 200 — 125
0,03 15,0 6000 350 .— — .—
0.028 •— 400,0 1200 300 — 300 — 125
начальной магнитной проницгемости; первая буква Н означает, что феэрнт
цинковый; буквы ВЧ указыва ют. что феррит Йредназначен для работы на
равна 0°С, для 1500НМ1 н 2000НМ1------10° С, для 30ВЧ2 —. —20“ С, для
2*
35
Рис. 1.7. Зависимость обратимой магнитной проницаемости от
напряженности подмагничивающего поля для ферритов разных
марок: .
Рис. 1.8. Зависимость обратимой магнитной проницаемости от на-
пряженности подмагничивающего поля для ферритов разных марок;
1 — 200НН2; 2 - 300НН; 3 — 90НН; 4 - 60НН; 5 — 35НН; 6 —
10ВЧ1.
1 — 6000НМ; 2 — 4000НМ; 3 — 3000НМ: 4 — 2000НМ, 2000НМ1;
5 — 1500МН1, 1500НМЗ: 6— 1000НМ, 1000НМЗ; 7-700НМ (сплош-
ные кривые); Г — 2000НН; 2' — 1000НН; 3' — 600НН; 4'— 400НН;
5’ — 200НН; 6' — 100ВЧ; 7' — 50ВЧ2 (штриховые кривые).
зуются при невысоких требованиях к стабильности и потерям.
Остальные ферриты этой группы применяются в катушках колеба-
тельных контуров и магнитных антеннах.
Ферриты марок 150ВЧ, 100ВЧ, 50ВЧ2, 30ВЧ2, 20ВЧ,
7ВЧ и 4ВЧ предназначены для использования в слабых полях' Кри
частоте до 100 МГц. Они отличаются малыми потерями и малым
ТКрн в широком интервале температур, поэтому наиболее широко
применяются в высококачественных катушках индуктивности, а’
первых двух марок—-также для магнитных антенн.
Ферриты марок 300НН, 200НН2, 150НН1, 100НН1, 90НН,
60НН, 55НН, 35НН и 10ВЧ1 отличаются малыми потерями в силь-
ных полях. Их основное назначение — сердечники катушек коле-
бательных контуров, перестраиваемых подмагничиванием сердеч-
ника, и контуры магнитных модуляторов. В слабых полях tg б
и ТКрн этих ферритов значительно больше, чем ферритов груп-
пы ВЧ.
Ферриты марок 300ВЧ, 200ВЧ, 90ВЧ и 50ВЧЗ целесообразно
использовать для сердечников высокочастотных широкополосных
трансформаторов, .
1
ГЛАВА II
РАДИОДЕТАЛИ
И УЗЛЫ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
§ 1. Общие сведения о конденсаторах ч
Электрический конденсатор представляет собой систему из двух
проводников электрического тока (обкладок), разделенных диэлект-
риком, и обладает способностью накапливать электрическую
энергию.
Емкость конденсатора определяется отношением накапливае-
мого в нем электрического заряда к приложенному напряжению.
. Емкость конденсатора зависит от материала диэлектрика, формы
и взаимного расположения обкладок и для разных конструкций
выражается следующими формулами: для плоского конденсатора
с двумя, обкладками
С = 8,8 • 10-SgS/d,
где е — диэлектрическая проницаемость диэлектрика; S — пло-
щадь обкладки; d — толщина диэлектрика; для многопластинчатого
плоского конденсатора
С = 8,8 • 10-зе.5(п — l)/d,
где п — число обкладок; для цилиндрического конденсатора
С = 0,5. 10~8e//lg (D2/Dj),
где I — длина цилиндров; Dj — внешний диаметр внутреннего ци-
линдра; D2 — внутренний диаметр внешнего цилиндра; для спи-
рального конденсатора, изготовляемого намоткой, с диэлектриком
и обкладкой ленточной формы
С = 1,76. lO-SfM/d,
где Ь и L — соответственно ширина и длина развернутой плоской
лепты. В приведенных формулах единица емкости — пикофарада,
площади — квадратный миллиметр, линейных размеров — мил-
лиметр.
Удельная емкость конденсатора — отноше-
ние емкости к объему (нли массе) конденсатора.
Номинальная емкость конденсатора — ем-
кость, которую должен иметь конденсатор в соответствии с норма-
тивной документацией (ГОСТ или ТУ). Фактическая емкость каж- '
дого экземпляра конденсатора отличается от номинальной, но не
более чем на величину допуска. Номинальные емкости всех типов
конденсаторов постоянной емкости (кроме вакуумных н сильно-
точных высокого напряжения) устанавливаются ГОСТ 2519—67.
Согласно этому стандарту, номинальные емкости конденсаторов
с допустимыми отклонениями ±5, ± 10 и ±20% выбираются из
рядов, приведенных в табл. II.1. Конкретные значения номиналь-
ной емкости получают умножением соответствующих чисел рядов
ня 10!, где п — целое положительное или отрицательное число.
Номинальные емкости конденсаторов с допустимым отклонением
38
Таблица II.I Риды Е номинальных емкостей конденсаторов
и сопротивлений резисторов
Индекс . ряда Номинальные значения (единицы, десятки, сотни ом, килоом, мегаом, гигаом. Допустимое откло- нение от номиналь- ных значений, %
гикофарад, микрофара/ фарад)
Е6 1.0 1,5 2,2 3.3 4.7 6.8 ±20
EI2 • 1,0 1,5 2,2 3,3 4,7 6,8 ±10
1,2 1.8 2,7 3,9. 5,6 8.2 ±10
Е24 1,0 1,5 2,2 3,3 4.7 6,8 ±5
1,1 1,6 2,4 3,6 5,1 7.5 ±5
1.2 1,« 2,7 3,9 5.6 8,2 ±5
1.3 2,0 3,0 4,3 6.2 9.1 ±5
Примечание. Ряды Е представляют собой геометрическую прогрессию со
енаменатвлем qn. равным: для ряда Е6. ?« == 5/ 10 == 1,47; для EI2 <?,, =
1,/ м/ 4в/"
У 10= 1.21: для Е24 9,4 = -]/ 10 = 1,1; для Е48 qu = if 10= 1,05; для
. МГ 162/"
Е96 ?,.= |/ 10= 1,025; для EI9S <?„, = |/ 10= 1,012.
более 20% выбираются из ряда Е6. Номинальные емкости конден-
саторов, разработанных до введения ГОСТ 2519—67 и не подверг-
шихся последующей модернизации, выбираются нз рядов, установ-
ленных для каждого типа конденсатора. Номинальные емкости
конденсаторов с допустимым отклонением меньше ±5% (за исклю-
чением конденсаторов с бумажным н пленочным диэлектриками
в прямоугольных корпусах) выбираются из рядов Е48, Е96 и Е192,
установленных, как и ряды в табл. II.1, Международной электро-
технической комиссией (МЭК).
Допустимое отклонение емкост йот номиналь-
ной (допуск) характеризует точность значения емкости. Значения
этих отклонений- установлены ГОСТ 9661—61, в соответствии с не-
торым конденсаторы делятся ности: на следующие основные классы точ-
Класс 001 Допустимое откло- 002 005 00 I П III
нение, % ±0,1 Класс IV ±0.2 ±0,5 ±1 ±5 ±10 ±20 V VI
допустимое откло-
нение. % —10...+20 —20...+30 —20...+50
Электрическая прочность конденсатора характеризуется сле-
дующими показателями: номинальное рабочее напряжение (или
просто номинальное напряжение) — максимальное напряжение,
прн котором конденсатор может надежно работать в течение мини-
мальной наработки в условиях, указанных в технической докумен-
тации (ГОСТ 21415—75); испытательное напряжение — макси-
мальное напряжение, при котором испытывается электрическая
прочность конденсатора; пробивное напряжение — минимальное
напряжение, при котором происходит электрический пробой кон-
денсатора при быстром испытании (напряжение повышается до про-
боя в течение нескольких секунд). Соотношение между этими напря-
жениями определяется видом диэлектрика. Обычно испытательное
39
напряжение превышает номинальное и 1,5...3 раза. Номинальные
напряжения конденсаторов установлены ГОСТ 0665—68.
Сопротивление изоляции конденсатора — сопротивление кон-
денсатора постоянному току. Оно определяется соотношением
/?из = 17//ут, где U — напряжение, приложенное к конденсатору;
/ут — ток проводимости, или утечки.
Постоянная времени конденсатора тс — произведение сопротив-
ления изоляции н емкости конденсатора. Величина тс является
основной характеристикой1 качества конденсатора при использо-
вании его в цепи постоянного тока. Она выражается в МОм • мкФ
или в секундах. Для разных типов конденсаторов значение тс может
составлять от нескольких''минут до нескольких суток.
Проводимостью изоляции обусловлен саморазряд конденса-
тора — уменьшение напряжения на обкладках предварительно за-
ряженного конденсатора с течением времени,' Постоянная времени
тс представляет собой время, в течение которого напряжение на
конденсаторе снижается до значения Ute, т. е. до 37% начального
напряжения U. Сопротивление изоляции измеряют при нормальных
климатических условиях (температура 25±10'4 С, относительная
влажность 45.,.75%, атмосферное давление 86... 106 кПа). С повы-
шением температуры сопротивление изоляции резко уменьшается.
Так, сопротивление изоляции конденсаторов с органическим ди-
электриком при повышении температуры на 10й С уменьшается
в 2 раза, а на 100° С — в 1000 раз.
Частотные свойства. Емкость конденсатора зависит от частоты
приложенного переменного напряжения. При изменении частоты
изменяются диэлектрическая проницаемость диэлектрика и степень
влияния паразитных параметров — собственной индуктивности и со-
противления потерь. На высоких частотах любой конденсатор мож-
но рассматривать Как последовательный колебательный контур,
образуемый емкостью С, собственной индуктивностью Lc и сопро-
тивлением потерь Rn. Резонанс этого контура наступает на частоте
/р = LcC. При /> /р конденсатор в цепи переменного тока
ведет себя как катушка индуктивности. Следовательно, конденса--
тор целесообразно использовать лишь на частотах f< fp, на кото-
рых его сопротивление носит емкостный характер. Обычно макси-
мальная рабочая частота конденсатора примерно в 2.-3 раза ниже
резонансной.
Характер частотной зависимости действующей емкости конден-
сатора Сд (с учетом влияния параметров Lc и 7?п) в диапазоне час-
тот от нуля до /р обусловливается соотношением параметров С,
Lc и Rn‘ В большинстве случаев Сд уменьшается с ростом частоты
во всем указанном диапазоне. Однако вблизи резонансной частоты
она всегда уменьшается и стремится к нулю.
Потери энергии в конденсаторах обусловлены проводимостью
диэлектрика, нагревом металлических элементов, контактов между
обкладками и выводами н другими явлениями. В конденсаторах
малой мощности, .для которых допустимая реактивная мощность
составляет не более сотен вольт-ампер, потери в основном опреде-
ляются потерями в диэлектрике. Мощность потерь в конденсаторе
Pa = ^ptg6.
40
Ил дог,
Рис. II.1. Зависимость допустимой ам-
плитуды напряжения на конденсаторе от
частоты. Области режимов работы кон-
денсатора:
1 — рабочих; 2 — теплового пробоя; 3 —
повышенной вероятности электрического
пробоя; 4 — электрического пробоя; 5 —
пониженных значений Сд; 6 — индук-
тивного характера сопротивления кон-
денсатора.
где Рр = 1/г(£>С — реактивная мощность конденсатора.; tg 6 — тан-
генс угла потерь (U — переменное напряжение на конденсаторе;
С — емкость конденсатора; о — круговая частота). Величина tg6
(или обратная ей, называемая добротностью конденсатора) харак-
теризует потери энергии в конденсаторе. Чем больше добротность
конденсатора, тем меньше потери энергии в нем при прочих равных
условиях.
Допустимая амплитуда -переменного напряжения на конденса-
торе, при которой потери энергии не превышают допустимых, оп-
ределяется по формуле
доп ~ p.oiJn№’
где Рр.дОп — допустимая реак-
тивная мощность, В • A; f —
частота переменного напряже-
ния, Гц;' С — емкость конден-
сатора, Ф. Превышение напря-
жения Um доп может вызвать
тепловой пробой диэлектрика
и другие нежелательные явле-
ния. Значения Рр.дОП приво-
дятся в справочных данных
конденсаторов, предназначен-
ных для работы в цепях пере-
менного н пульсирующего то-
ков. На рнс. II.1 представле-
на зависимость напряжения
(7т доп от частоты, построен-
ная для фиксированных значе-
ний температуры и допусти-
мой мощности потерь Ра =
= Ра доп- Граничная частота
определяется допустимым сни-
жением действующей емкости.
Стабильность параметров конденсаторов. Электрические свой-
ства и срок службы конденсаторов зависят от условий эксплуа-
тации (воздействие тепла, влажности, радиации, вибраций, ударов
н др.). Влияние тепла проявляется в изменении емкости и доброт-
ности - конденсаторов, а также электрической прочности.
Температурный коэффициент емкости ха-
рактеризует обратимые изменения емкости конденсатора с измене-
нием температуры. Он представляет собой относительное изменение
емкости при изменении температуры на Г С.
Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от темпера-
турной стабильности разделяются на группы, каждая из которых
характеризуется своим ТКЕ (табл. II.2), Если зависимость емкости
от температуры нелинейна, температурную стабильность емкости
конденсатора характеризуют относительным изменением емкости
при переходе от нормальной температуры (20±5~> С) к предельным
значениям рабочей температуры. Допустимые изменения емкости
конденсаторов относительно емкости при 20J С приведены в табл. 11.3.
Необратимые изменения емкости конденсаторов при воздействии
тепла характеризуются остаточным относительным изменением
41
Таблица 11.2. Характеристики групп температурной стабильности
конденсаторов__________________________________________________и
Группа ТКЕ, %/ °C Изменение ёмкос- ти, %, не более, в интервале температур, °C Цвет
номи- нальиое значение допустимые отклонения покрытия маркиро- вочкого знака
подгруп- па 1 подгруп- па 2 от —60 до +20 от +20 до +155
Сл юдяные
А Не нормируется .— —. — —•
Б ±0,02 | — | — —- — —
В ±0,01 — — — — — —
Г ±0,005 | — | — •— — — —
Керамические, стеклянные и стеклокерамические
П100 (П120) +0,01 +0,012 — 0,004 ±0.004 —2 +2 Синий —
П60 +0,006 +0,012 — 0.004 ±0.004 — 1,5 +2 Серый Красный
ПЗЗ +0,0033 +0,012 — 0,004 ±о.оо5 +1 —
мпо 0 +0,012 — 0,004 ±0,003 ±1 ±1 Голубой Черный
мзз — 0,0033 +0,012 ±0.003 +1 —1 Корич но-
—0.004 вый
М47 — 0,0047 +0,012 — 0,004 ±0,004 +1,5 —1,5 » —
М75 —0,0075 +0,012 —0,004 ±0,004 +2 —2 Красный
Ml 50 —0,015 +0.012 — 0.004 ±0,004 +3 —3 Красный Оранжевый
М220 —0,022 +0.012 — 0,004 ±0.004 +4 —4, Желтый
,М330 —0,033 + 0,012* — 0.006 ±0.006» +6 —6 » Зеленый
М470 — 0,047 +0,012 — 0,009 ±0.009 +8 —8 » Синий
М750 — 0,075 +0,025 ±0,012 +12 —12 —
(М700) —0,012
М1500 (Ml 300) —0,15 ±0,025 ±0,025 +25 —25 Зеленый —
М2200 — 0,22 ±0,05 +40 — 40 Зеленый Желтый
М3300 — 0,33 ± 0,1 +60 —60 — —
Приме а н и я: I. Конденсаторы могут быть покрыты эмалью любого цвета
с.маркировкой буквами и цифрами или двумя рядом расположенными знаками
(точки или полоски). При этом конденсаторы групп П100, ПЗЗ, М47, М750, Mt500
должны иметь цветной знак, соответствующий цвету покрытия конденсатора. Для
других групп цвет первого знака должен соответствовать цвету покрытия, а вто-
рого — цвету, указанному в графе «Цвет маркировочного знака». В последнем
случае площадь первого знака должиа быть приблизительно в два раза больше
площади второго. 2. Маркировочный знак на трубчатых конденсаторах помеща-
ется со стороны вывода внешнего электрода.
• Для стеклокерамическнх конденсаторов и ±0,01 соответственно.
42
емкости после возвращения к исходной температуре. Такое относи-
тельное изменение емкости называется коэффициентом температур-
ной нестабильности емкости (КТНЕ).
С повышением температуры уменьшаются электрическая проч-
ность конденсатора и срок его службы. Понижение атмосферного
давления приводит к уменьшению электрической прочности, изме-
нениям емкости вследствие деформации элементов конструкции кон-
денсатора; возможны нарушения герметизации конденсатора. При
поглощении влаги диэлектриком конденсатора увеличивается ем-
кость и резко уменьшается сопротивление изоляции. В результате
уменьшения сопротивления изоляции возрастают потери, особенно
при повышенных температурах, и уменьшается электрическая
прочность (повышается вероятность теплового пробоя). При дли-
тельном хранении конденсаторов
изменяется их емкость.
Классификация конденсаторов
возможна по разным признакам.
Целесообразнее всего классифици-
ровать их по роду диэлектрика.
Сокращенные обозначения,
позволяющие определить, к како-
му типу относится данный конден-
сатор, установлены ГОСТ 13453—
68. Они содержат три элемента.
Первый элемент (одна или две
буквы) ' обозначает группу кон-
денсаторов: К — конденсатор по-
стоянной емкости; КТ — конден-
сатор подстроечный; КП — кон-
денсатор переменный. Второй —
число, обозначающее разновид-
Таблица (1.3. Допустимое
изменение емкости конденсаторов
с диэлектриком из низкочасютной
керамики относительно емкости при
20° С в интервале температур
от —60 до ±85° С
Группа Допусти- мое изме- нение емкости, % Цвет маркиро- вочной точки иа корпусе оранжевого цвета
НЮ ±10 Черный
Н20 ±20 Красный
ИЗО • ±30 Зеленый
изо ±50 Синий
Н70 ±70 —.
Н90 ±90 Белый
диэлектриком; 4 —
ность конденсаторов: 1
ный; 2 — воздушный;
— вакуум-
3 — с газообразным
с твердым диэлектриком; 10 — керамические на номинальное на-
пряжение до 1600 В; 15 — керамические на номинальное напряже-
ние 1600 В и выше; 20 — кварцевые; 21 — стеклянные; 22 —
стеклокерамические; 23 — стеклоэмалевые; 31 — слюдяные малой
мощности; 32 — слюдяные большой мощности; 40 — бумажные
иа номинальное напряжение до 2 кВ с обкладками из фольги;
41 — бумажные на номинальное напряжение 2 кВ и выше
с ...обкладками из фольги; 42 — бумажные с металлизирован-
ными обкладками; 50 — электролитические фольговые алюминие-
вые; 51 — электролитические фольговые танталовые, ниобиевые
и др.; 52 — электролитические объемно-пористые; 53 — оксидно-
полупроводниковые; 54 — оксидно-металлические; 60 — воздуш-
ные; 61 -г- вакуумные; 71 — полистирвльные; 72 — фторопласто-
вые; 73 — полиэтилентерефталатные/ 75 — комбинированные;
76 — лакопленочные; 77 — поликарбонатные. Третий элемент —
порядковый номер конденсатора, присваиваемый при разработке.
Маркировка конденсаторов. Для маркировки конденсаторов
и записи в технической документации введены кодированные обо-
значения емкости и допустимых отклонений емкости от номиналь-
ной. Они состоят из цифр, обозначающих номинальную емкость;
буквы, обозначающей единицу емкости; буквы, обозначающей до-
пустимое отклонение емкости от номинальной. Емкости до 100 пФ
выражаются в пикофарадах и обозначаются буквой П; емкости от
43
100 пФ до 0,1 мкФ — в нанофарадах и обозначаются буквой Н;
емкости от 0,1 мкФ и выше — в микрофарадах и обозначаются бук-
вой М. Эти буквы ставятся иа место запятой десятичной дроби,
которая выражает значение емкости. Если значение номинальной
емкости выражается целым числом, то буква, обозначающая еди-
ницу емкости, ставится после него. Если значение номинальной
емкости выражается десятичной дробью, меньшей единицы, то
нуль целых и запятая из маркйровки исключаются и буквенное
обозначение единицы емкости располагается перед числом. Например,
9,1 пФ обозначается 9П1; 22 пФ — 22П; 150 пФ — Н15; 1800 пФ—
1Н8; 0,01 мкФ — ЮН; 0,15 мкФ — М15; 50 мкФ — 50М. Кодиро-
ванные обозначения допустимых отклонений емкости от номиналь-
ного значения приведены в табл. II.4.
Таблица 11.4. Кодированные обозначения допустимых отклонений емкости
и сопротивления от. номинальных
Допустимое отклонение» % Кодированное обозначение Допустимое • отклонение, % * Кодированное обозначение
±0,1 ж +30 Ф
±0.2 У От 4-50 до —10 э
±0,5 д От 4-50 до —20 * Б
±1 р От 4-80 до —20 , А
±2 л 4-ЮО 7 Я
+ 5 и От 4-100 до —10 Ю
±10 с ±0,4 * X
±20 в
В пикофарадах.
На конденсаторах достаточно большого размера обозначаются
тип, номинальная емкость и допустимое отклонение емкости от но-
минальной в процентах, номинальное напряжение, марка завода-
изготовителя, месяц и год выпуска. Если конденсатор данного типа
выпускается только одного класса точности, то допуск не маркируют.
На слюдяных и некоторых других конденсаторах указывается груп-
па ТКЕ. Для маркировки группы ТКЕ используется также цветной
код — окраска корпуса в определенный цвет (см. табл. II.2), а для
маркировки допустимых изменений емкости при изменении темпе-
ратуры — цветной код в виде точки определенного цвета (см.
табл. II.3).
§ 2. Конденсаторы постоянной емкости
Слюдяные конденсаторы выпускаются с обкладками из фольги,
а также с обкладками, выполненными способом металлизации.’ По-
следние имеют меньшие размеры. Слюдяные конденсаторы характе-
ризуются высокими электрическими показателями и применяются
в качестве контурных, переходных, разделительных, блокировоч-
ных, а также в различных фильтрах. Герметизированные слюдяные
конденсаторы являются наиболее влагостойкими, но имеют боль-
шие размеры и высшую стоимость.
Внешний вид некоторых слюдяных конденсаторов показан на
рис.П.2, а основные параметры приведены в табл. II.5. Сопротивле-
ние изоляции слюдяных конденсаторов — 7,5...50 ГОм, доброт-
44
Рис. П.2. Слюдяные конденсаторы:
1 — КСО-1; 2 — К СО-2; 3 — КСО-5; 4-
СГМ-Г; 5 — СГМ-3; 6 — СГМ-4.
ность превышает 1000 (для конденсаторов с емкостью более 200 пФ).
Слюдяные конденсаторы типов КСО (конденсаторы слюдяные опрес-
сованные) и СГМ (слюдяные герметизированные малогабаритные)
выпускаются с допусками ±2; ±5; ± 10; ±20%, кроме КСО с труп--
пой А по ТКЕ, которые вы-
пускаются с допусками ±5;
±10 и ±20%.
Керамические конденсаторы
представляют собой пластннкн,
диски или трубки нз керамики
с нанесенными на них элек-
тродами из металла. Для за-
щиты от внешних воздействий
эти конденсаторы окрашивают
эмалями или герметизируют,
покрывая эпоксидными компа-
ундами либо заключая в специ-
альный корпус: Керамические
конденсаторы широко приме-
няются в качестве контурных,
блокировочных, разделитель-
ных и др. Конденсаторы с ди-
электриком из высокочастотной керамики характеризуются высоки-
ми электрическими показателями н сравнительно небольшой стои-
мостью. Сопротивление изоляции этих конденсаторов при 20J С
превышает 5... 10 ГОм, тангенс угла потерь на частотах порядка
Таблица П.5. Основные параметры слюдяных конденсаторов
Тип Номинальная емкость, пФ Номинальное напряжение, В Реактивная мощность, В • А, не более Г руппа по ТКЕ Размеры (без выводов), мм
КСО-1 51...750 250 5 Б. В 13X7X4,6
100...750 250 5 Г
К СО-2 100...2400 500 10 Б,.В, Г 18X11X6,5
100...680 500 10 А
КСО-5 470...6800 500 20 А, Б, В, Г 20X20x9
7500... 10000 250 20
СГМ-1 100... 560 250 5 Б, Г 15X9,5X6
СГМ-2 620...1200 250 Ъ 15X10X7
СГМ-3 100...4300 500 10 Б, Г 19X13,5X7,5
1 100...3000 1000 10
100...1500 1500 10
СГМ-4 6800... 10000 250 20 Б, Г 19X22X9
4700...6200 500 20
3300...6800 1000 20
1600...3900 1500 20
К31П-6 100...1000 100 , 5...20 ’ —- бхбхз
1 МГц—0,0012...0,0015. Основные параметры керамических кон-
денсаторов приведены в табл. II.6; внешний внд некоторых из них
показан на рис. II.3, а чертежи внешнего вида — на рис. II.4.
Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики от-
личаются большой удельной емкостью н малой стоимостью.
45
Таблиц а 11.6. Основные параметры керамических, стеклянных. стеклокерами_
Тип Особенности конструкции Пределы номинальной емкости, пФ Ряд номи- нальных емкостей Допустимое отклоне-* ние емкости от номн-’( иальной, % i
Керам 1 ч е с к и е
клг Литой, секционный 18... 2000 Е24 2; 5; 10; 20
1000...10000 — 20
47 00... 2 2000 Е6 От +80 до —20
клс 8,2...3000 Е24 5; 10; 20
680... 100000 Е6 От 4-80 до —20; 20
км Монолитный 16...5600 Е24 5; 10; 20
680...68000 Е6 От 4-50 до —20
15000... 150000 Е6 От +80 до —20
КМ-6 > 120...15000 Е24 5; 10; 20
10000... 150000 Е6 От 4- 50 до —20
22000... 2200000 Е6 От 4-80 до —20
кд Ди сковый 1...270 Е24 2; 5; 10; 20
330... 68 00 Е6 От 4-50 до —20
кду Дисковый, для УКВ 1...47 Е24 10; 20 '
кдо Дисковый, опорный 3,3...100 — 20
1500; 2200 —. От +80 до —20
ко Опорный, трубчатый 6,8... 330 — 20
1000...4700 — От +80 до —20
кт Трубчатый 1...750 Е24 2; 5; 10; 20
680... 10000 Е6 От 4-80 До —20
ктп Трубчатый, проходной 5,6...470 — 10; 20
1500... 15000 —— От 4-80 до —20
КТПМ-Е Трубчатый, проходной, 5,6...390 10; 20
К10У-5 малогабаритный 680...3000 От 4-80 до —20
Дисковый 3300...2,2-10® От 4-80 до —20
К10-7В Пластинчатый 15...1000 Е24 5; 10; 20
680... 10000 Е6 От 4-50 до —20
К10-17 1500...68000 Е6 От +80 до —20
П рямоугольный 2,2...39 000 Е24 5; 10; 20
470...680000 Е6 От +50 до —20
К10-23 4700...1,540е Е6 От 4-80 до —20
2.2...3000 Е24 5; 10; 20
КЮ-26 Плоский, неизолированный 680...33000 Е6 От 4-50'до —20 1
1,2...274 Е12...Е96
К10-28 Плоский изолированный (0,22...1). 10» Е6 От +50 до —20; 20
К10-29 Цилиндрнч ескнй 0,47... 10 Е24 5; 10; 20
К1 0-36 Плоский, изолированный 1500...68000 Е6 От +50 до —20
К10-40 Ннзкоч астотный 3300...22С0( Е6 От 4-80 до —20
Стекл я и н ы е
К21У-2 —- 10...3000 5; 10; 20
К21У-3 — 9.1...5600 2; 5; 10; 20
К21-5 П рямоу гольный 2,2...330 Е24 5; 10
K2I-7 Плоский, изолированный 56...20000 5; Ю; 20
K2I-8 9,1...1500 Е24 5; Ю; 20
K2I-9 • 2,2...10000 Е24 2; 5: 10; 20
С теклокерамич е с к н е
скм Многослойный 10...Ю00 Е24 2; 5; 10; 20
скм-т 680... 5100 Е6 От +50 до —20
Многослойный, термо- стойкий Плоский, изолированный 9,1. ..1000 Е24 2; 5; 10; 20
К22У-1 22... 39 00 Е24 5; 10; 20
К22-5 или неизолированный 680... 150 00 Е6 От +50 до *—20
75...39000 Е24 5; 10; 20
470. ..120000 Е12 10; 20
Ст екл оэмалевые
кс ( Плоский | 9,1...1000 - 2; 5; 10; 20
Примечание. Цифры в графе «Примечание» обозначают I — для работы в це
стоянного и переменною токов; 3 — для использования в качестве контурных, раз
и блокировочных; 5—допустимые отклонения емкости от номинальной не мене
цветной код (зеленый— 70 В, фиолетовый— 160 В , желтый — 250 В, коричневый-
для которых: коричневый— 100 В черный — 160 В, без маркировки— 50 В); 8 —
с проволочными выводами и без ннх.
46
уески и стеклоэмалевых конденсаторов
J Номинальное ; - напряжение : - при темпера- 2 туре до 85 °C, в Допусти- мая ^.ак- тивная мощность, В А Группы по ТКЕ Интервал рабочих темпера- тур, °C Приме- чание
ОТ | до
160; 250 60...150 М47, М75, М700, М1300 —60 + 125 1; з; 7
160; 250 3...7.5 ИЗО —6( -J-100 1: 4; 7
70; 160 3...7,5 Н70 —6( +85 1; 4
80; 125; 200 75...175 М47, М75, М750. Ml 500 —60 +85 1; 3; 7
50; 80...200; ЗБ 3,75...8,75 Н30, Н50, Н70. Н90 —60 +85 1; 4; 7
160; 250 10.-.40 ПЗЗ,.МПО, М-17, М75, М750, Ml500 —60 4-155 1; з
। 100; 160; 250 0,5...2 ИЗО —60 +125 1; 4
50 0,5...2 Н90 —60 +85 1; 4
25; 50 10...30 ПЗЗ, М47, М75. М750, М1500 —60 +155 1; з
£5; 50 0,5...1.5 Н30, Н50 —60 4-155 2; 4
25; 35 0,5...1,5 Н90 —60 4-85 2; 4
. 30; 80; 100...500 20...100 П120, ПЗЗ, М47, М150, М1500 —60 4-155 1; 3; 5
160; 300 1...5 Н30, Н70 —40 te 1; 4
500 40...100 П100. ПЗЗ, М47, М700 —60 2; 3;-5
400 75 П120, М47, М75, М700, М1300 —60 +85 1
400 —• Н70 —60 +85 1
500 50; 75 П120, М47, М75, М700, Ml 300 —60 --85 1
500 2; 4 Н70 —60 4-85 1
80...750 20...600 П100, ПЗЗ, М47, М75, М700, М1300 -60 4-125 1; 3; 5
80; 160; 300 1...30 Н70 —40 4-85 1: 4
, 400; 500; 750 0. ..70 П100, М47, М75, М750, М1500 —60 +85 1; 4
400; 500; 750 2,5...3,5 Н70 —60 4-85
200 ЗС; 40; 50 11120, М47, М75. М750. М1500, М22С0 —60 4-85
100; 160 1,5; 2; 2,5 изо —60 4-85
3...50 — 1420, Н50, Н90 —60 4-85 К 4
50 20...100 ПЗЗ, МПО, М47, М75, М750, М1500 —60 4-155 1; з
50 1...5 ИЗО —61 + 155 1; 4
50 1...5 Н70, Н90 —60 4-155 1; 4
25; 50 1. ..40 ПЗЗ, М47, М7 5, М750, Ml 500 —60 4-125 1; 5
25: 50 0,05...1,5 Н50 —60 4-125 1
25; 40 0,05...1,5 Н90 —60 4-85 1
16 20 ПЗЗ, М17, М75, М750, М1500 —60 4-85 1
16 1 нзо —60 4-85 1; 4
50 20 мпо —60 +85 1; з
50 0,5; 1 НЗО —60 +S5 1; 4
250 10 М75, МЗЗО, М750, М1500 —60 4-85 1; 8
50 0,5; 1; 1,5 НЗО —60 +85 1; 4
50 5 Н70 —60 4-85 1; 4
125...1000 5; 10 П120, МПО —60 +200 1; 6; 9
250 160 25...100 10 ПЗЗ, МПО МПО, М47, М75, МЗЗО —60 —60 +100 1; 3; 1; 6; 9
50 10...50 П120 —60 +155 1; 3
250 10...40 П60, ПЗЗ. МП0.М47.М75, Ml50, МЗЗО — 60 4-155 1; 9
25...500 40...200 П100, ПЗЗ, МПО, М47, М75, Ml 50, М220 —60 +125 1; з
125; 250; 500 30; 40; 55 МПО, М47, МЗЗО —60 +125 1; 9
125; 250 1; 1,5 НЗО —60 +100 1; 4
125; 250 30; 40; 55 МПО, МЗЗО —60 +200 1: 3
35...250 15; 20; 30 МПО, М47, МЗЗО —60 4-85 1; з
12...100 ),8; 1,0; 1,5 НЗО —60 +85 2; 4
25 20...60 М75, М470 —60 4-85 1: з
25 5...15 НЮ —40 +85 2; 4 .
300; 500 | 15...200 [П60, МПО, М47, Ml 50 | 2; 3; 6
лях постоянного, переменного и пульсирующего токов; 2 — для работы в цепях по-
делительных и бЛокироврчных; 4 — для использования в качестве разделительных
0,4 пФ; 6— не менее 1 пФ; 7 — для маркировки рабочего напряжения применяется
125 В, черный— 200 В, без маркировки— 80 В, кроме конденсаторов группы ИЗО,
допустимые отклонения емкости от номинальной не менее 0,25 пФ; 9 — выпускаются
47
Сопротивление изоляции этих конденсаторов при 20"’ С — не менее
1...3 ГОм, тангенс угла потерь — не более 0,025...0,035 (измеряется
на частоте I кГц). ТКЕ этих конденсаторов не нормируется. Их
Рис. II.3. Керамические и стеклоэмалевые конденсаторы:
1 —КТ-1; 2 — КТ-2; 3 — КТ-3; 4 — КД; 5 — КДУ; 6 — КПМ; 7 — КС»
8 — КЛС.
температурная стабильность характеризуется относительным изме-
нением емкости в интервале рабочих температур (см. табл. II.3),
Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики приме-
няют в цепях, где потери не имеют большого значения, а изменение
емкости мало влияет на работу аппаратуры, например в качестве
разделительных или блокировочных.
48
Сравнительно большой удельной емкостью обладают низко-
вольтные керамические конденсаторы на основе тонких пленок
(КЮ-7В, K10-I7, К10-23 и др.). Обкладки этих конденсаторов вы-
полняются в виде слоя серебра, нанесенного на керамические плас-
тинки (пленки).
Конденсаторы с небольшим ТКЕ (термостабильные) применя-
ются в контурах гетеродинов повышенной стабильности и узкополос-
ных селективных систем, а конденсаторы с отрицательным ТКЕ
(группы М47, М75 и др.)—для термокомпенсацип изменений ре-
е зона пеной частоты контуров.
Стеклимые конденсаторы представляют собой монолитные
спеченные блоки из чередующихся слоев стеклянной пленки и влю-
РиС. И.5.' Малогабаритные металлобумажные и металлоплепочкые
конденсаторы:
1 — МБМ (номинальное напряжение 160 В); 2— ПМ-1; 3— ПМ-2
(5100 и 510 пФ).
миниевой фольги. Корпус конденсаторов изготовляется из такого же
стекла, что и диэлектрик между обкладками. Этим обеспечиваются
высокая добротность конденсаторов (до 700 на частотах порядка
1 МГц), большое сопротивление изоляции (10...50 ГОм и больше)
и повышенная теплостойкость. Конденсаторы выпускаются с про-
волочными выводами и без иих. В последнем случае их припаивают
к проводникам- печатных плат торцевыми поверхностями, к кото-
рым подсоединены обкладки. Удельная емкость стеклянных конден-
саторов примерно такая же, как конденсаторов с диэлектриком
из высокочастотной керамики. Чертежи внешнего вида стеклянных
конденсаторов приведены на рис. II.4, а основные параметры —
в табл. II.6.
Стеклокерамические конденсаторы по конструкции подобны
стеклянным. Диэлектриком в них служит стекло с добавкой высо-
кочастотной керамики. По электрическим параметрам эти конден-
саторы близки к керамическим и стеклянным (см. табл. 11.6). Чер-
тежи внешнего вида стеклокерамических конденсаторов приведены
на рис. II.4.
Стеклоэмалевые конденсаторы по конструкции также подобны
стеклянным. Диэлектриком в них служит стекловидная эмаль, а об-
кладками — слон серебра. Стеклоэмалевые конденсаторы характе-
49
о Таллина 11.7. Основные параметры 'металлобумажных, пленочных и металлопленочных конденсаторов с номинальным напряже-
нием до 180 В
Тип Особенности конструкции Корпус Пределы номинальной емкости Допустимое отклонение емкости от номинальной, % Номиналь- ное на- пряжение, В Интервал рабочих тем- ператур, °C Приме- чание 1
ОТ ДО
МБМ Полистиролы Металлобумажный, малогабаритный 1ые с фольговыми обкладками ЦМ 0,05...! мкФ 10; 20 160 2
ПМ Малогабаритный - 100 пФ...0,01 мкФ 5; 10; 20 60 -60 +70 2
К70-7 | - Полистнрольные с металлизированными обкладками ПМ, ПП | 0,01...0,5 мкФ 0,3; 0,5; 1; 2 юо -60 • +60 2
К71-3 Герметизированный ПМ 1 4...10 мкФ I 1; 2; 5; 10 1 160 -60 + 100 2
К71-4 Уплотненный ЦМ 1,2... 10 мкФ | 2; 5; 10: 20 160 -60 +85 +85 3
К71-5 | | ЦМ 1 Полиэтилентсрефталатные с металлизированными обкладками 0.01...1 мкФ 1 2; 5; 10 1 160 -60 3
К73П-3 Для печатного монтажа ПМ 0,05...1 мкФ 10; 20 160 -60 + 125 2
К73-5 Герметизированный, плоский — 0,001...0,22 мкФ 10; 20 100 -60 + 125 4; 5
К73-9 | » » Полнэтнлентерефталатные с фольговыми обкладками — 0,001...0,47 мкФ 5; 10; 20 100 -60 + 100 2
К74-5 | Для печатного монтажа ПМ 0,001...0,22 мкФ 10; 20 50 1 -20 | +70 5
Лакопленочные
К76П-1 Герметизированный Уплотненный ЦМ им 0,47...22 мкФ 5; 10; 20 63 -60 + 70 2
К76-2 Герметизированный Уплотненный ЦМ ЦМ 0,47...22 мкФ 5; 10; 20 100 -60 +85 2
К76-4 Поликарбонап гиые с металлизированными обкладками ЦМ 0,47...10 мкФ 5; 10; .20 25 -60 +70 2
К77-1 — ЦМ 0,22...22 мкФ 0,1.. 3,9 мкФ 0,5; 1; 2; 5; 10; 20 2; 5; 10; 20 63 100 —80 + 125 э
К77-2 ♦ ЦМ 0,056. „2,2 мкФ С,01...0,047 мкФ 2; 5; 10; 20 5; 10; 20 63 100 —60 + 100 2
Примечания: 1. В графе «Корпус» буквы обозначают: ПМ — прямоугольный металлический; ПП— прямоугольный пластмассо-
вый; ЦМ •— цилиндрический металлический. 2. В графе «Примечание» цифры обозначают: 2 — для работы в цепях постоянного,
переменного и пульсирующего токов; 3 — для работы в цепях постоянного, переменного н пульсирующего токов, а также импульс-
ном режиме; 4 — допускают эксплуатацию при напряжении не ниже 10 В; 5 — для работы в цепях постоянного ^пульсирующего токов.
рнзуются высоким сопротивлением изоляции (более 20 ГОм при
температуре 20° С),, большой добротностью (до 700 на частотах по-
рядка 1 МГц), повышенной теплостойкостью (см. табл. II.6). Их
внешний вид показан на рис. II.3.
Металлобумажные конденсаторы характеризуются значительно
большей удельной емкостью, чем бумажные. Диэлектриком в них
является лакированная конденсаторная бумага, обкладками — слои
металла толщиной меньше микрометра, нанесенные на одну сторону
Таблица 11,8. Максимальные
размеры (без выводов) и масса кон-
денсаторов типа МБМ с номинальным
напряжением 160 В
бумаги. Корпусы выполнены в виде цилиндров из алюминия
(рис. II.5), герметизированы на торцах эпоксидной смолой. Основные
параметры металлобумажных конденсаторов типа МБМ (металлобу-
мажных малогабаритных) приведены в табл. II.7, а их максимальные
размеры и масса — в табл. II.8.
Пленочные н металлопленоч-
ные конденсаторы. Диэлектриком
в пленочных и металлопленочных
конденсаторах является тонкая
пленка из пластмассы (полисти-
рол, фторопласт н др.). Обкладки
пленочных конденсаторов — ме-
таллическая фольга, металлопле-
ночных — тонкий слой металла,
нанесенный на пленку.
Конденсаторы с пленочным
диэлектриком характеризуются
большой добротностью (до 2000),
большим ' сопротивлением изоля-
ции (до 10s ГОм) н высокой ста-
бильностью (ТКЕя= 0,02%/° С).
Конденсаторы с фторопластовым
________ .
£
ч
ч
Ч
t-
га 5
я
л
и й
| Од,
S SV
О S «
X ф S
0,05 6.8 22 2
0,1 9,3 22 3
0,25 9,3 36 5
0,6 11,8 36 8
1.0 14,8 36 10
Конденсаторы с фторопластовым диэлектриком могут работать до
температуры 200J С. Параметры некоторых типов пленочных конденса-
торов приведены в табл. II.7 и II.9, а внешний вид показан на рис.
II.5.
Таблица 11.9. Максимальные размеры (без выводов) и масса конденсаторов
типа ПМ
Номинальная емкость*, пФ Диаметр Длина Масса, г, не более ,.
ПМ-1 ПМ-2 ПМ-1 ПМ-2 _ж_ _ ПМ-1 ПМ-2
100; 300; 510 3,4 4 9 14 0,4 0,8
750; 1000 4 5 11 16 0,5 1.0
1100...1500 5.5 6 12 18 0,8 2.0
1600...2400 5.5 6 18 24 1,2 2.5
2700...3300 6 7,5 18 24 1,6 3,0
3600; 3900 6,7 7.5 18 24 1,8 3,0
4300... 5600 7,5 8,5 18 24 2,0 3.5
6200... 8200 9 10 18 24 2.3 4,0
9100; 10000 1 0 11 18 24 2,5 4.5
* Про» ежуточные значения номинальной емкости приведены в табл. 11.1.
Электролитн ’ежие и оксидно-полупроводниковые к<ндеисаторы
в качестве диэлектрика содержат оксидный слой на металле, явля-
ющемся одной из обкладок (анодом). Вторая обкладка (катод) —
электролит (в электролитических конденсаторах) или слой полупро-
водника (в оксидно-полупроводниковых), нанесенный непосредствен-
51
Тзбятгця '1.10. Основные гтэра.”2тры электрол и г ни-эсг^х конденса торов с номинальным нэп ?яжеииом до 160 В
Тип Пределы номиналь- ной емкости, мкФ Допустимое откло- нение емкости от номинальной, % Номинальное рабо- чее напряжение. В Диапазон рабочих температур, 0 С Изменение емкости по отношению к емкости при 20е С, %, не более
^гглп ПРИ ^rnin при -'пи
кэ-м 10...2000 От -J-50 до -20 8...150-* -40 +60 -50 +39
кэ-пм 10...1000 От +50 до -20 20...150’* -50 +60 -50 +15
кэ-ом 10...1000 , От +50 до -20 20...150** —60 +60 -50 +15
ЭГЦ-М 5...2000 От +50 до —20 6...150** -40 +60 —50 +30
эгц-ом 5...2000 От +50 до —20 25...150** —60 +60 -50 +15
эм-н 0,5...50 +100 4...150 -10 +70 —60***
эм-м 0,5...50 +100 4...150 -40 +70 — 60***
эм-ом 0,5...5 +100 20...100 -60 +70 —60*** —
К 50-3 1...5000 От +50 до — 20* 6...160** -40 +70 -50 +30
К50-ЗА 1...1000 От +50 до -20 12... 160** -60 +85 -50 +30
К50-ЗБ 2...2000 От +50 до -20 6...160** -40 +70 -50 +30
К50-6 1...10 000 От +80 ДО -20 6...160 -10 +70 — ( +35 1 -10
' К50-7 20...500 От +80 до -20 50; 160** -10 +85 — +25
К50-9 0,5...20 От +100 до -10 3; 6 -20 +60 -50 +40****
К50-12 1...5000 От +80 до -20 6,3...160** -20 +70 -40 +30
K50-I5 2.2...680 От +50 до —20 От +80 до —20 * 6,3...250 —60 +125 -60 + 30
К50-16 2... 5000 — 6,3...25 -20 +70 . — —
0,5...2000 — 50...160 -20 +70 — —
К50-18 1000...470 000 От +50 до —20 3...250 —25 +70 — —
К50-20 1...5000 От +80 до —20 6,3...160* ** -40 +70 -50 +30
эт 5...500 ±20; ±30; 6...150 —60 +100 -50 +30
этн 9...70 от +50 до —20 30...100 -60 +100 ' -30 +40
ЭТО-1 Юл.80 ±10; ±20; ±30; 6...90 -60 +155 -60 +45
ЭТО-2 100...1000 от +50 до —20 6...90 -60 • +155 - —60 +45
К52-1 1,5...470 ±10; ±20; ±30; 3...100 — 60 +85 -70 +30
К52-1Б 3,3...680 от +50 до —20 6,3...100 • —60 +85 -70' +30
К52-2 10... 1000 6...90 -60 +155 —75 +45
К52-3 10...1000 ±10; ±20; ±30; 6...90 -60 +155 -30 +25
К 52-5 6,8...330 от +50 ДО -20 15...150 -60 ' +200 -30 +30
* Для конденсаторов с номинальным напряжением до 100 В и номинальной емкостью до 100 мкФ — от -J-80 до —20%.
** Конденсаторы выпускаются и на более высокие рабочие напряжения.
*** Для конденсаторов с номинальным напряжением 10 В и выше — не более—50%.
pi ***♦ Для конденсаторов с номинальной емкостью 5 мкФ и более и рабочим напряжением 3 В, а также для конденсаторов стюминаль-
ной емкостью 2 мкФ н более и рабочим напряжением 6 В — не более 30%.
Таблица И.II. Номинальные размеры и масса конденсаторов
типа К50-6
Номинальное напряжение, В Номинальная емкость, мкФ D, мм Н, мм Масса, г Вариант кон* струкцнн (см. рис. II.7, а)
6 50 7,5 - 13 1,4 1
6 100 10,5 15 2,5
6 200 14 16 ' 5,5 2
6 1 00 18 18 8,5
10 10 6 13 0,8 1
10 20 7,5 13 1.4
10 50 10,5 15 2,5
10 100 12 16 4 2
10 200 16 18 6,5
10 500 18 25 12
10 1000 18 45 25
10 2000 24 47 40 3
10 4000 30 47 60
15 1 4 13 0,6 1
15 5 6 13 0,8
15 10 6 13 0,8
15 20 ' 7,5 13 1.4
15 30 7,5 13 1.4
15 50 10,5 18 3,5 1
15 100 12 18 4,5 2
15 200 16 18 6,2
15 500 18 25 12
15 1000 21 45 35
15 2000 26 62 55 3
15 4000 30 62 70
25 1 4 13 0.7 - 1
25 5 7,5 13 1.4
25 10 7,5 13 1.4
25 20 10,5 15 2,5 2
25 50 14 18 . 6
25 100 16 18 6,5
25 200 18 45 8,5
25 500 18 45 25 3
25 iooo 30 47 60
25 2000 30 62 70
25 4000 34 80 । 120
50 1 6 13 0,8 1
50 2 6 13 0,8
50 5 7,5 13 1.5
50 10 10,5 15 2,5
50 20 12 16 4 2
50 • 50 18 18 8,5
50 100 18 25 12
50 200 18 45 25
100 1 6 13 0,8 1
100 2 6 18 1,2
100 5 7,5 18 2,0
100 10 12 18 4,5 2
100 20 14 18 5,5
160 1 6 18 1.2 1
460 7.5 18 2
54
Продолжение табл II 11
Номинальное напряжение, В Номинальная емкость, мкФ О, мм Н, мм Масса, г Вариант кон- струкции (см рис. 11 7,, а)
160 5 12 18 4,5 2
160 10 16 18 6.5
15 5 6 18 1,2 /
15 10 7,5 18 2.0
15 20 10.5 18 3,5
15 50 <6 18 6,5 2
25 10 10.5 18 3.5 1
Примечание. В конце таблицы приведены размеры и масса для пяти но-
миналов неполярных конденсаторов.
Таблица 11.12. Максимальные размеры (см. рис. II.7) и масса
конденсаторов типа К50-9
Номиналь- ное напряг жение, В Номиналь- ная ем- кость, мкФ Q 1 L, мм- blt мм мм н, мм Масса, г, не более, для вариантов кон- струкции
/ 2. 3
3 6 0,5: 1; 2 0.5; 1 2,8 10.5 3,4 11 *1,7 0,2 0.25
3 6 5; 10 2; 5 3,5 13,5 м 14 2,0 0,25 0.4
3 6 20 10; 20 5.0 13,5 6,0 14 2,8 0,45 0.6
Примечание. Длина выводов— 16...20 мм (для вариантов конструкции/
и 2) и 10...12 мм (для варианта 3)‘, диаметр выводов — i0,4± 0,1 мм.
Таблица 11.13. Номинальные размеры* (см. рис. II.7) и масса
конденсаторов типа К50-15
Номинальное напряжение, В Номинальная емкость, мкФ О*» мм мм Масса, г, не более**
6.3 68 9 28 4/5
6.3 150 9 35 4,5/6.5
6,3 220 9 50 6/7.5
6.3 330 9 60 7/8.5
6.3 680 12 6 У 11/13
16 47 9 28 4/5
16 100 9 35 4.5/6.5
15 220 9 60 7/8.5
16 470 12 60 11/13
16 680 12 70 31,15
65
Продолжение табл. 11.13
Номинальное нал ряж сние, В Номинальная емкость, мкФ D, мм £, мм Масса, г, не более
25 33 9 28 4/5
25 47 9 35 4,5/6,5
25 100 9 60 7/8,5
25 220 12 60 11/13
25 330 12 - * 70 13/15
50 10 9 28 4/5
50 22 9 50 6/7,5
50 47 9 60 7/8,5
50 100 12 70 13/15
100 4,7 9 28 4/5
100 15 9 50 6/7.5
100 33 12 60 11/13
100 47 12 * - 70 13/15
1G0 4,7 9 35 4,5/6.5
160 10 9 60 7/8,5
160 22 12 60 11/13
160 33 12 70 13/15
* Приведены номинальные значения D (допустимые отклонения J.0’5) в мак-
симальные значения L.
** Числитель дроби—масса конденсатора в нормальном исполнении, знамена-
тель— в тропическом исполнении.
но на оксидный слой. Аноды изготовляются из алюминиевой, танта-
ловой или ниобиевой фольги.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы
отличаются малыми размерами, большими токами утечки и боль-
шими потерями. При одинаковых номинальных напряжениях и но-
минальных емкостях объем танталовых конденсаторов меньше объема
конденсаторов с алюминиевыми анодами. Танталовые конденса-
торы могут работать при более высоких температурах, их емкость
меньше изменяется при изменении температуры, токи утечки у-них
меньше. Оксидно-полупроводниковые конденсаторы могут рабо-
тать при более низких температурах, чем электролитические.
Проводимость широко распространенных электролитических
и оксндно-полупроводниковых конденсаторов сильно зависит от
полярности приложенного напряжения, поэтому они используются
лишь в цепях постоянного и пульсирующего токов. Изготовляются
также неполярные электролитические конденсаторы, в которых
обе обкладки содержат оксидный слой. Значение переменной состав-
ляющей пульсирующего напряжения не должно превышать допус-
тимого для данного конденсатора. Сумма амплитуды переменной
составляющей и постоянного напряжения не должна превышать
номинального напряжения данного конденсатора.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденса-
торы используются в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирую-
щих и развязывающих в цеп-ях звуковых частот, а также в качестве
переходных в полупроводниковых усилителях звуковых частот.
Основные параметры электролитических конденсаторов с но-
мйнальным напряжением до 160 В приведены в табл. 11.10, размеры
и масса, конденсаторов некоторых типов — в табл. II. 11...II. 15»
56
з
Таблица I J. 14. Номинальные размеры* (см. рис. II. 8)
и масса конденсаторов типов ЭТ и ЭТН
ЭТ
ЭТН
ф В?
о га
0 я к я
г? о Ч п f- QJ
G £Х * Й Е Ф га £ S и sge s s s ra *> ss S *CQ S K 5 a. „ ra £ E w a
£ га Я X К к m Q •J <u < a .2 <2 я X я a <5
6 50 8.5 44 11 30 20 8,5
6 150 11 48 15 30 50 14
6 500 14 67 30 30 70 14
15 50 11 44 12
15 100 11 54 J 5 60 10 11
15 250 14 67 30 60 25 14
30 20 10 44 12 60 30 14
30 50 11 54 15
30 1Ь0 14 55 22 100 5 11
60 100 10 14
10 10 44 12 100 20 14
60 20 11 48 15
60 50 14 55 22
100 5 8,5 44 11
100 10 11 48 15
100 30 14 67 30
150 5 10 44 12
150 10 11 54 15
150 20 14 55 20
48
55
67
48
55
67
15
22
30
22
30
* Приведены номинальные значения D ^допустимые отклонения и мак-
симальные значения L.
Конденсаторы типов К52-2 и К-52-3 с номинальными емкостями от
10 до 80 мкФ выпускаются в корпусах диаметром 13,5±0,5 мм
и длиной мм, а с номинальными емкостями от 100 до
Таблица Номинальные размеры конденсаторов
л DxL (cm. рис. 11.8) мм, при номинальном напряжении, В
IggS X x sc S 3 • 6.3 16 25 35 50 70 90
1.5 2,2 3,3 4,7 6,8 10 15 22 33 47 68 100 150 220 330 470 3X11 4X14,5 4,6x17,5 3x11 4x14,5 4,6X17,5 6X20 6X20 7,5x24 7,5X24 Зхп 4X14,5 4.6x17,5 6X20 7,5X24 3X11 4X14,5 4,6X17,5 6X20 7,5x24 зхи 4X14,5 4,6X17,5 6X20- 7,5x24 3X11 4X14,5 4,6X17,5 6x20 7,5x24 3x11 4x14,5 4,6X17,5 6X20 7,5x24 3X11 4x14,5 4.6X17,5 6x20
Г1 p и м e ч a 0,5...0,9 мм. и и e. Длина e ыводов - - 25...30 мм, дна метр Bf ВОДОЙ —
57
Рис, 11.6. Малогабаритные электролитические конденсаторы:
/ — ЭМ; 2—К50^6 (20 мкФ. 15 В: 10 мкФ, 10В; 1 мкФ, 30 В).
Рис. II. 7 Габаритные чертежи электюлитических фольговых алюминиегых
конденсаторов: ’
а—К50-6; б — К50-15 (полярный); о — К50-15 (неполярный); г — К50-9^; д —
К50-16; е— К50-18 (/—3— варианты конструкции).
Рис. 11.8. Габаритные чертежи электролитических конденсаторов типов ЭТ»
ЭТИ (а) н К52-1 (6).
58
1000 мкФ — в корпусах диаметром 24±0,5 мм и длиной 9,5 io & мм-
Внешний вид конденсаторов типа ЭМ и некоторых конденсаторов
типа К50-6 показан на рис. 11.6, а габаритные чертежи различных
типов — на рис. 11.7 и 11.8.
Рис. 11.9, Габаритные чертежи оксидно-полупроводниковых конденсаторов:
а— К53-1; 6—К53-7; в— К+3-12; a—К53-14; <) — К53-6А; е—КОПП; ж —
К53-16 (7. 2 — варианты конструкции).
Основные параметры оксидно-полупроводниковых конденсаторов
приведены в табл. 11.16, габаритные чертежи — на рис. II.9. Кон-
денсаторы типа К53-7 выпускаются в корпусах с номинальными раз-
мерами (диаметр и длина): 3,2x18; 4x20; 4X25; 4 X 30; 7 X 20;
Таблица 11.16. Основные параметры оксидно-полупроводниковых
конденсаторов
Тип Пределы номиналь- ной ем- кости, мкФ Допустимое отклонение емкости от номинальной, % Номиналь- ное рабо- чее напря- жение, В Интервал рабочих тем- ператур, -° С ’Изменение ей* костн по от- ношению к ем- кости при 20° %, не более
^min *max при *min при *тах
КОПП 4,7...100 От ±50 до —20 6; 15; 30 —60 ±85 —35 +40
К53-1А 0,033...100 ±10; ±20; ±30 6...30 —80 +125 — 15 +15
К53-4 0,47...100 ±10; ±20; ±30 6...20 — 60 4-85 —35 +35
К53-6А 4,7...100 От 4*50 до —20 6; 15: 30 -60 + 125 —15 + 15
К53-7 1...47 - 15; 30 —60 4-85 —40
К53-8 0,5...20 От 4-50 до —20; ±20 1,5...15 — 60 4-85 +50
К53-12 1...100 ±10; ±20; ±30 6,3...30 — 60 4-85 —20 +•20
К53-14 0,033...100 ±10; ±20; ±30 6,3...30 — 60 +85 — 40 4 50
К53-16 0,01...10 ±20; ±30 1,6...30 —60 ±85 — 25 + 20
59
7 X 27; 7 X 30 и 7,8 X 30 мм; типов К53-1, К53-4 и К53-12 —
в корпусах с номинальными размерами 3,2 X 7,5;-4 X 10; 4 X 13;
7 X 12 и 7 X 16 мм; типа К53-6А —в корпусах с номинальным диа-
метром 9 мм, длиной 13,3 и 17,5 мм; типа КОПП — в корпусах
с номинальным диаметром 10,5 мм, длиной 14 и 18 мм; типа К53-16—
в прямоугольных корпусах с номинальными размерами 1,9 X 3,4 X
X 1,2, 2,3 X 3, 7 X 1,6 и 2,3 X 5,0 X 1,6 мм.
§ 3. Конденсаторы подстроечные и переменной емкости
Подстроечные конденсаторы применяются в колебательных контурах
для точной подгонки емкости в процессе наладки радиоаппаратуры.
Наиболее высокими электрическими показателями характеризуются
подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком, представ-
ляющие собой миниатюрные прямоемкостиые конденсаторы пере-
менной емкости; Керамические -подстроечные конденсаторы от-
личаются более простой конструкцией, меньшими размерами и стои-
Таблица П.17. Основные параметры подстроечных конденсаторов
Тип Пределы измене- ния емкости, пФ Номинальное напряжение, В ТКЕ, %/ °C, или группа Тангенс угла ’ потерь* ♦♦♦, не более ° Интераал рабочих температур, § °с
Своздушнымднэлектриком
КТ-2 1,5...5; 1,5...10; 1,9...15; 2.5...30; 3...50 160 0,03 0,002 —60 +125
КПВ 4...50; 5...75; 6...100; 7...125; 8...140 — 0,005 0,001 -60 +100
1КПВМ-1...14 2КПВМ-1...12* ЗКПВМ-1...14** 6,5...24**« 1.3...5,8*** 6,5...24**‘ 35о; 650 0,01 0,001 —60 +125
Керам ические
КПКМТ-2/7 2...7 500 0...—0,04 0.0025 —60 4-ЮО
КПКМТ-4/15 КПКМТ-6/25 КПКМТ-8/30 КТ4-20 ОД СЕ О Д КЗ W N3 о О W сл 50 0. ..—0,02 0,002 —40 4-85
КТ4-21 1...5; 2..,10s 250 0. ..-0,015 0+02 —60 4-85
КТ 4-25 3...15; 4..,20 0.4...2; 1 . 5; 100; 250 П100; 0.002 —60 4-85
3...15; 4...20; 5...25; 6...30; 8...40 МП0; М7 5; М470; М750
* Сдвоенные конденсаторы.
** Дифференциальные конденсаторы.
*** Пределы максимальных емкостей.
На частотах до 5 МГц для КТ4-20, до 100 МГц для КТ4-21, до 1 МГц
для остальных конденсаторов.
ео
мостью, поэтому применяются наиболее широко. Основные пара-
метры подстроечных конденсаторов приведены в табл. 11.17, а
габаритные чертежи —на рис, П.10,
Конденсаторы переменной емкости применяются в качестве
элементов перестройки колебательных контуров, в частности в ра- *
диоприемных устройствах. Они изготавливаются с воздушным и твер-
дым диэлектриками. Конденсаторы с воздушным диэлектриком
отличаются большей точностью установки емкости, меньшими поте-
рями иболее высокой стабильностью. Конденсаторы с твердым
диэлектриком характеризуются меньшими размерами. Важной ха-
рактеристикой конденсатора переменной емкости является зависи-
мость емкости от угла поворота подвижных обкладок (ротора),
которая определяет закон изменения частоты настройки колеба-
тельного контура.
Рис. 11.10. Габаритные чертежи керамических подстроечных конден-
саторов;
I — КТ4-20; 2—КТ4-21; 3 — КТ4-25 (вариант «а»); 4 — КТ4-25 (вариант
«б»); б — КТ4-25 (вариант «в»); 6 — КПКМТ.
В радиоприемниках применяются прямоволновые и прямо-
частотные конденсаторы переменной емкости. Прямоволнбвые
конденсаторы характеризуются -квадратичной зависимостью ем-
кости от угла поворота ротора, а прямочастотные— обратиоквадра-
тнчной зависимостью. В первом случае будет равномерной шкала
настройки преемника, выраженная в единицах длины волны, во
втором — шкала настройки, выраженная в единицах частоты.
Из твердых диэлектриков в конденсаторах переменной емкости
используются органические пленки и высокочастотная керамика.
Конденсаторы с керамическим диэлектриком отличаются меньшими
размерами. Конденсаторы с пленочным диэлектриком являются
источниками электрического шума, обусловленного изменением
емкости при вибрации и разрядами статического электричества,
которое возникает в результате электризации органических пленок
при вращении пластин конденсатора.
Выпускаются одно- и двухсекционные конденсаторы перемен-
ной емкости с твердым диэлектриком, а также одно- и многосекцион-
ные конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком.
В табл. П.18 приведены пределы изменения емкости двухсекционных
малогабаритных конденсаторов переменной емкости для радиоприема
ников. Односекционные керамические конденсаторы типа КП4-ЗА
имеют емкость 6,,.200 пФ, двухсекционные типа КП-ЗБ—4...
61
Таблица П.18. Пределы изменения емкости блоков конденсаторов переменнод
емкости
Тип .блока Пределы изменения емкости, пФ Радиоприемник, в котором установлен блок Приме- ч ание
секций подстроечных конденсаторов
КПЕ 10-.363 — «Спидола», «ВЭФ—Спидола-10», ВЭФ-12 1
КПЕ 12...495 — «Эфир», «Эфир-67» 1
КПЕ 9...2G0 •—• «Атмосфера», «Атмосфера-2М» 1; з
КПЕ 9 ...270 — « Альпинист» 1
КПЕ 5...240 — «Гиала» 1 S.
КПВМ 8,5—260 — «Банга», «Соната», «Меридиан» 1
КПЕ-3 7...180 3...7 «Нева», «Мир», «Ласточка», «Сатурн» 2; 3
КПЕ-3 7.-210 3...7 «Нева-2» 2; 3
КПЕ-3 7...240 2,5—7 «Алмаз» 2
КПЕ-3 6...250 2,5—7 «Кнев-7», «Планета» 2; 3
КПЕ-5 5...240 2,5—12 «Сокол», «Сокол-2», «Мрия», «Сокол-4», «Космонавт», «Су- венир», «Топаз-2», «Спорт-2» 2
КПТМ 4...220 «Гауя», «Селга» 2
КПТМ-1 6...260 «Рига-301» 2
КПТМ-4 5...260 2.,.8 «Юпитер», «Нейва», «Этюд», «Сигнал», «Орбита» 2
КПЕ 3...150 «Космос», « Космос-М», «Орленок», «Рубии» 2
КПЕ 2—120 — «Сюрприз» 2
Примеч ание. 1Г 2 — конденсаторы соответственно с воздушным н твердым
диэлектриками; 3 — конденсатор с верньером.
200 пФ, типа КП-ЗВ — 5...150 пФ, типа КП4-ЗГ—8...220 пФ.
Номинальное рабочее напряжение этих конденсаторов состав-
ляет 10 В. !
§ 4. Основные сведения о резисторах
Классификация резисторов. По виду вольт-амперной характерис-
тики (зарисимость тока от приложенного напряжения) различают
резисторы линейные (постоянного и переменного сопротивления)
и нелинейные. В нелинейных резисторах в качестве токопроводящего
элемента применяются разные полупроводниковые материалы. По
конструкции резисторы подразделяются иа пленочные, объемные
и проволочные, а по материалу токопроводящего (резистивного)
элемента — на пленочные углеродистые, металлопленочные, ме-
таллоокисные, металлодиэлектрические, композиционные и полу-
проводниковые. По способу защиты резистивного элемента разли-
чают резисторы неизолированные, изолированные (лакированные),
компаундированные, опрессованные пластмассой, герметизирован-
ные и вакуумированные.
В зависимости от назначения резисторы подразделяются на ре-
зисторы общего и специального применения. К резисторам общего
62
(применения не предъявляются повышенные требования в отноше-
нии точности их изготовления и стабильности параметров. К резис-
торам специального применения можно отнести резисторы повышен-
ной стабильности, высокочастотные, ' высокомегаомные, а также
резисторы для микромодулей и микросхем.
Номинальное сопротивление резистора — значение сопротив-
ления, которое должен иметь резистор в соответствии с норматив-
ной документацией (ГОСТом, техническими условиями). Факти-
ческое сопротивление каждого экземпляра резистора может отли-
чаться от номинального, но не более чем на допустимое отклонение.
Номинальные сопротивления резисторов постоянного сопротивле-
ния устанавливаются ГОСТ 2825—67 (см. табл. II. 1). Для резисто-
ров с меньшими допустимыми отклонениями установлены ряды но-
минальных значений. Е48 и Е96. Конкретные значения сопротивле-
ний получают умножением соответствующих чисел рядов на 10",
где п — целое положительное или отрицательное число. Номиналь-
ные значения сопротивлений резисторов с допустимыми отклоне-
ниями более ±20% выбираются из ряда Е6.
Номинальная мощность "резистора — максимально допустимая
мощность, рассеиваемая на резисторе, при которой параметры ре-
зистора сохраняются в установленных пределах в течение длитель-
ного времени, называемого сроком службы. Напряжение на ре-
зисторе не должно превышать 17ном, соответствующего номинальной
мощности: (7Н0М = У Р1[ОМД, где Рном — номинальная мощность,
Вт; R — сопротивление, Ом.
Температурный коэффициент сопротивления — относительное
изменение сопротивления резистора при изменении температуры
окружающей среды на 1° С. ТКС может изменяться в интервале
температур. У некоторых резисторов изменяется н знак ТКС<
Большим номинальным сопротивлениям резистора соответствует
больший ТКС.
Электрическая прочность резистора характеризуется предель-
ным напряжением, при котором резистор может работать в течение
срока службы без электрического пробоя. Предельное рабочее на-
пряжение резистора зависит от атмосферного давления, температу-
ры и влажности воздуха.
Уровень собственных шумов резисторов определяется случай-
ными колебаниями разности потенциалов, возникающими на ре-
зистивном элементе вследствие флуктуаций объемной концентрации
носителей заряда и флуктуаций его электричеЬкого сопротивления.
ЭДС шумов проволочных резисторов, а также непроволочных, к ко-
торым не приложено напряжение, при 20° С в полосе частот А/
^определяется по формуле
л 1
; Еш^0,125]/Д/7?,
ч
где Еш —ЭДС шумов, мкВ; А/ — полоса частот, кГц; 7? — сопро-
.тивлениё резистора, кОм.
Уровень шумов непроволочных резисторов, к которым прило-
жено постоянное напряжение Uo, характеризуется отношением
среднеквадратического (эффективного) значения ЭДС шумов ЕЦ1
к напряжению Uo. По уровню шумов стандартные непроволочные
резисторы делятся на две группы, К первой (группа А) отно< ятся
резисторы, уровень шумов которых не более 1 мкВ/B, ко второй —
резисторы, уровень шумов которых не более 5 мкВ/B в полосе
63
Частот 60 Гц...6 кГц. Нсхоюрые специальные резисторы имеют
значительно меньший уровень собственных шумов (до 0,1 мкВ/В).
Уровень шумов резисторов переменного сопротивления выше, чем
резисторов постоянного сопротивления, за счет шумов переходного
контакта.
Частотные свойства резисторов определяются номинальным со-
противлением и распределенными реактивными (паразитными) па-
раметрами (индуктивностью и емкостью). Активное сопротивление
резистора на переменном токе зависит как от его номинального со-
противления, так и от его емкости и индуктивности. В свою оче-
.-редь, собственная распределенная емкость и индуктивность резис-
тора зависят от его формы и числа витков спиральной нарезки
резистивного элемента. Для высокоомных резисторов активное со-
противление уменьшается с повышением частоты. Так, сопротив-
ление резистора МЛТ-2 с номинальным сопротивлением 100 кОм
на частоте 10 МГц составляет около 60 кОм. Полное сопротивление
низкоомных резисторов, которые не имеют нарезки резистивного
элемента, с ростом частоты возрастает и на частоте резонанса дос-
тигает максимального значения. '
Маркировка резисторов. На каждом непроволочном резисторе
указываются номинальное сопротивление, допустимые отклонения
сопротивления от номинального и тип резистора. Если уровень
шумов резистора меньше' 1 мкВ/B, на нем ставится буква А. Для
резисторов новых типов принята система сокращенных обозна-
чений, установленная ГОСТ 13453—68. Резисторы постоянного
сопротивления обозначаются буквой С, переменного — буквами
СП. Цифра, стоящая после букв, обозначает: 1 — углеродистый,
2 — металлопленочный или металлоокисный, 3 —пленочный компо-
зиционный, 4 — объемный композиционный, 5 — проволочный.
После дефиса следует номер разработки резистора.
Кодированные обозначения номинального сопротивления ре-
зисторов (ГОСТ 11076—69) состоят из цифр, обозначающих номи-
нальное сопротивление, и буквы, обозначающей единицу измере-
ния сопротивления. Сопротивления до 100 Ом выражаются в омах
и обозначаются буквой Е, сопротивления от 100 Ом до 100 кОм —
в килоомах и обозначаются буквой К, а сопротивления от 100 кОм
до 100 МОм — в мегаомах и обозначаются буквой М. Эти буквы
ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает
значение сопротивления. Если значение Номинального сопротивле-
ния выражается целым числом, то буква, обозначающая единицу
измерения, ставится после него. Если значение номинального
сопротивления выражается десятичной дробью, меньшей единицы,
то нуль целых и запятая из маркировки исключаются и буквенное
обозначение единицы измерения ставится перед числом. Например,
47 Ом — 47 Е; 4,7 кОм—4К7; 47 МОм — 47М; 4,7 Ом — 4Е7;
47 кОм — 47К; 4,7 МОм — 4М7; 0,47 МОм — М47.
Допустимые отклонения- сопротивления от номинального обо-
значаются буквами (см. табл. II.4). Номинальная мощность указы-
вается только на непроволочных резисторах больших габаритов.
Номинальная мощность малогабаритных резисторов определяется
по размеру корпуса.
Старые обозначения типов резисторов состоят из.букв. Первая
буква обычно обозначает вид резистивного элемента: У — углеро-
дистый, К — композиционный, М — металлопленочный, Б—боро-
< углеродистый; вторая — вид защиты резистивного элемента: Л —
лакированный, Г — герметичный, Э—эмалированный, И — изо-
14
лированный, В — вакуумированный; третья особые свойства
резистора: Т—теплостойкий, П — прецизионный, В — высокоом-
ный, М — малогабаритный, О — Объемный, Н — низкоомный.
Иногда вид резистивного элемента обозначается двумя буквами
(МО — металлоокисный); вторая буква может указывать и на особые*
свойства (М — мегаомный, Т — теплостойкий).
§ 5. Резисторы постоянного сопротивления
Основные параметры непроволочных резисторов постоянного со-
противления приведены в табл, 11.19, а некоторые их типы —
на рис. 11.11,
Углеродистые резисторы. Резистивный элемент этих резисторов
представляет собой тонкую пленку углерода, осажденную на осно-
вание из керамики. В качестве основания обычно используются
стержни или трубки. Углеродистые резисторы характеризуются
высокой стабильностью сопротивления, низким уровнем собствен-
ных шумов, небольшим отрицательным ТКС, слабой зависимостью
сопротивления от частоты и приложенного напряжения. Бороугле-
Рис. 11.11. Резисторы постоянного сопротивления:
7 — ОМ Л Т различной мощности; 2— ВС-0,125; 3—ВС-0,5 и ВС-0,25.
родистые резисторы типа БЛП по стабильности сопротивления мо-
гут не уступать проволочным резисторам. ТКС этих резисторов ра-
вен —(0,012...0,025)%Г С.
Композиционные резисторы. Резистивный элемент этих резис-
торов изготовляют на основе композиций, состоящих из смеси порош-
кообразного проводника (сажа, графит и др.) и органического или
неорганического диэлектрика. Композиционные резисторы выпус-
кают пленочного и объемного видов. Пленочные композиционвые
резисторы по конструкции подобны углеродистым, но отличаются
большей толщиной пленки. Объемные резистивные элементы изго-
товляют в виде стержня путем прессования композиционной смеси,
пленочные —«путем нанесения композиционной смеси на изоля-
ционное основание.
’ 3
65
Таблица 11.19. Основные параметры непроволочных резисторов постоянного сопротивления
Тип •Характеристика Номинальная мощность, Вт Пределы номинального сопротивления Ряды проме- жуточных зиач ений сопротивления Допустимое отклонение сопротивле- ния от номи- нального, % Предельное рабочее на- пряжение, о Интервал ра- бочих темпе- ратур, °C Примечание
от ДО
Углеродистые
ВС-0,125 ВС-0,25 ВС-0,5 ВС-1 ВС-2 ВС-5 ВС-10 Благостойкие
С1-4
С1-8
УЛД
Тонкослойные
Композиционные
КИМ-0,05
КИМ-0,125
С4-1-0.25
С4.Р0.5
С4-1-1
С4-1-2
04-2-0,25
С4»2-0,5
С4-2-1
С4-2-2
То же
Пленочные, изо'
лированиые
Объемные в
стеклоксрамиче-
ской оболочке
0,125 10 Ом.,.1 МОм Е6, Е12, Е24 5; 10; 20 100 -60 +125
0,25 27 Ом...5,1 МОм 350 -60 +100
0,5 27 Ом...10 МОм 500 -60 +100
1,0 47 Ом.„10 МОм 700 —60 +100
2,0 47 Ом.„10 МОм 1000 —60 +100
5,0 ’ 47 Ом. „10 МОм 1500 —60 +100
10,0 75 Ом.„10 МОм 3000 , —60 +100
0,125...0,5 10 Ом.„10 МОм Е24. Е48 2; 5; 10 250...500 —60 +125
0,125.„1,0 10 Ом. „10 кОм Е24, Е96 1: 2; 5 —60 +155 1
1,о; 2,0 56 Ом„.5Ю кОм Е24 0,5; 1; 2; 5 120; 240 | 0 + 45 2
0,05 Ю Ом...5,6 МОм 1 Е24 5; 10; 20 | 100 -60 +125 3
0,125 27 Ом.,.1 ГОм | 200 —60 +125
0,25 10 ОМ...5Ю кОм Е24 '5; 10; 20 300 -65 +350
0,5 10 Ом.„510 кОм 400 —65 +350
1,0 10 Ом.,.1 МОм 500 -65 +350
2,0 10 Ом.,.1 МОм 750 -65 +350
0,25 10 кОм.„5,1 МОм Е24 5; 10; 20 300 —60 +155
0,5 10 кОм.„10 МОм 400 —60 +155
1,0 10 кОм...10 МОм 500 -60 +155
2,0 10 кОм... 10 МОм 750 -60 +155
co ♦ ТВО-ОД25 T ВО-0,25 > 0,125 0,25 3 Ом.,.100 «Ом 3 Ом. .'.510 кОм
ТВО-0,5 0.5
ТВО-1 1.0 10 Ом...1 МОм
ТВО-2 2.0
Мета л л оплеиочные
МТ-0,125 Неизолированные, 0,125 8,2 Ом...1,1 МОм
МТ-0,25 эмалированные 0,25 8,2 Ом...2 МОм
МТ-0,5 0,5 8,2 Ом...5,1 МОм
МТ-1,0 1,0 8,2 Ом...10 МОм
МТ- 2,0 2.0 8,2 Ом...10 МОм
ОМЛТ-0,125 То же,’с повы- 0,125 100 Ом...2,2 МОм
ОМЛТЕ-0,5 шенной механи- 0,5 8,2 Ом...5,1 МОм
ОМЛТЕ-1 ческой проч- ностью 1,0 8,2 Ом...10 МОм
ОМЛТЕ-2 2,0 8.2 Ом...10 МОм
С2-6-0.125 ' Эмалированные 0,125 100 ОМ...1 МОм
С2-6-0.25 0,25 100 ОМ...2 МОм
С2-10 Эмалированные, 0,125 10 Ом.,.1 кОм
С2-10 высокочастотные 0,25...2 1 Ом,...3010 Ом
« С2-11 Эмалированные 0,125; 0,25 1 Ом...100 Ом
02-22-0,125 0,125 ' 24 Ом...2,2 МОм
02- 22- 0,25 > 0,25 24 Ом...5,1 МОм
02-24-0,25 0,25 2,7 Ом...1,5 МОм
02-24-0,5 0,5 4,7 Ом...2,7 МОм
02-24-1 1.0 12 Ом...10 МОм
02-24-2 2,0 33 Ом... 10 МОм
Металлоокнсиые
МОН-0,5 Низкоомные, 0,5 1...270 Ом
о МОН-1 эмалированные 1,0 1...100 Ом
МОН-2 2,0 1...100 Ом
Е24 5; 10; 20 100 300 400 500 750 —60 —60 -60 —60 -60 4-155 +155 +155 + 155 +155 4 4 4 4 4
Е24 5; 10 200 —60 +200
200 -60 +200
350 —60 +200
500 —60 +200
700 -60 +200
Е96 0,5; 1 200 —60 +125
Е24 5; 10 350 —60 +125
500 — 60 +125
700 — 60 + 125
Е24 5; 10; 20 200
* -60 +300
Е192 0,5; 1 200 -60 +125
200...350 -60 +125
Е24 5; 10 — -60 + 155 В
Е24 5;-10; 20 200 -40 +70
250 -40 +70
Е12, Е24, 1; 2; 5; 10 20 -40 +85
Е48, Е96 20 -40 +85
20 -40 +85
Е12, Е24 5; 10 20 -40 +85
Е24 5; 10; 20 7; 12 -60 + 125 5
5; 10 8,7; Ю — 60 +125 5
5; 10 14 —60 +125 1 5
2 Продолжение табл. 11.19
Тип Характеристика Номинальная мощность, Вт Пределы номинального сопротивления
02-1-0,25 Эмалированные 0,25 1 Ом...510 кОм
02-1-0,5 0,5 1 Ом.,.5Ю кОм
02-1-1 1.0 1 Ом...1 МОм
С2-1-2 2,0 1 Ом...5,1 МОм
С2-26 Точные, эмали- рованные 0,5...2 1 Ом...10 кОм
02-27 Высокой астот- 0,125 10 Ом...3010 Ом
ные, эмалирован- ные 0,5...2 1 Ом...ЗОЮ Ом
Металлодиэлектрические
С2-8 — 0,125 10,2...1000 кОм
0,25; 0,5 10,2...5110 кОм
1,0 10,2...10000 кОм
02-23 — 0,062 10 Ом...0,1 МОм
0,125 24 Ом...2 МОм
0,25 24 ОМ...З МОм
/ 0,5 24 Ом...5,1 МОм
1,0 24 Ом...10 МОм
2,0 24 Ом...10 МОм
С2-33 0,125 1 Ом.,.3 МОм
0,25 1 Ом...5,1 МОм
0,5 1 Ом...5,1 МОм
1,0 1 Ом.. 10 МОм
2,0 1 Ом',.10 МОм
Ряды про- Допустимое ное 1ие, Интервал рабочих тем- ператур, °C О) X X
межуточных значений отклонение сопротивле- Л О) Ч « * 4)^5 У <и
сопротивле- иия от номи- Пред рабоч напр? В S X
НИЯ иального, % от до с
Е12, Е24 2; 5; 10 350 -65 4-155 6
500 -65 +155 6
♦ 700 -65 +155 6
1000 -65 +155 6
Е96 0,5; 1; 2 — -60 + 155 I
Е192 0,5; 1; 2; 5 200 -60 +125
300...350 -60 +125
Е24, Е96 1; 2; 5 200 -60 +155
250; 350 -60 +155
500 -60 +155
Е24, Е96 1; 2; 5; 10 80 -60 + 155
200 -60 +155
250 -60 +155
350 -60 + 155
500 -60 +155
750 -60 + 155
Е24 ' 2; 5; 10 200 -60 +125
250 -60 +125
350 .-60 +125
500 -60 +125
750 -60 +125
ffS-.Se.»
Se?5gg
к gs §ас‘
n‘S!n =
К ^”* ? о So
Sjf ь й £j з
S32 § о
К? С S Е^о
^gg^a-н
<Р К _ *з ет _
К — н <У °
W S я О л- " '
Н1§§
« ® S л
«о й ф Ч
Сио 2 «- «
к
® S § О осч g
Яо g &s о я
fee*® л ° <у о п-
ш-’о 5 И >1®
<UZ> < ° F- Й R
SHsti
iKWl
„ r-i О л» М «w t~>
(У £ к
§о esg
3 н
SS-g 3“
я й S • И
Пленочные композиционные резисторы характе-
ризуются сил.ьной зависимостью сопротивления от
напряжения, низкой стабильностью параметров и
очень высокой надежностью. Объемные компози-
ционные резисторы' с органическими связующими
материалами отличаются высокой стабильностью
параметров, сравнительно низкой надежностью и по-
ниженным уровнем собственных шумов, а р неорга-
ническими связующими материалами — очень высо-
кой надежностью, низкой стабильностью сопротив-
ления и слабой зависимостью сопротивления от
частоты до 50 кГц. Сопротивление этих резисторов
практически не зависит от напряжения.
Металлоплеиочные резисторы содержат резис-
тивный элемент в виде очень тонкой (десятые до-
ли микрометра) металлической пленки, осажденной
на основание из керамики, стекла, слоистого плас-
тика, ситалла или другого изоляционного материа-
ла. Металлоплеиочные резисторы характеризуются
высокой стабильностью параметров, слабой зави-
симостью сопротивления от частоты и напряжения
и высокой надежностью. Недостатком некоторых
металлоплеиочиых резисторов является понижен-
ная надежность при повышенной номинальной мощ-
ности, особенно при импульсной нагрузке. ТКС ре-
зисторов типов МТ и ОМЛТ не превышает 0,02%г С.
Уровень шумов резисторов группы А не более
1 мкВ/B, группы Б— не более 5 мкВ/В.
Металлоокисиые резисторы изготовляются на ос-
нове окислов металлов, чаще всего двуокиси олова.
По конструкции они не отличаются от металлопле-
ночных, характеризуются средней стабильностью
параметров, слабой зависимостью сопротивления
от частоты и напряжения, высокой надежностью.
Проволочные резисторы постоянного сопротив-
ления обычно выполняют на цилиндрическом изо-
ляционном основании с одно- или многослойной об-
моткой. Провод и контактные узлы защищают, как
правило, эмалевыми покрытиями. Проволочные ре-
зисторы характеризуются высокой стабильностью
сопротивления, низким уровнем собственных шумов,
большой допустимой мощностью рассеяния, высо-
кой точностью сопротивления. Эти резисторы обла-
дают сравнительно большими паразитными реак-
тивными параметрами и поэтому применяются лишь
на сравнительно низких частотах. В качестве обмо-
точных проводов используются провода высокого
сопротивления (см. гл. I). Для уменьшения пара-
зитных параметров проволочных резисторов при-
меняют намотки специальных видов.
§ 6. Резисторы переменного сопротивления
Основные параметры резисторов переменного сопро-
тивления приведены в табл. П.20, а габаритные
чертежи некоторых типов—на рис. 11.12.*
69
о Таблица 11.20. Основные параметры резисторов переменного сопротивления
Тип Номинальная мощность, Вт Пределы номинального сопротивления Допустимое от- клонение сопро- тивления от но- минального, %
Металлоокнсные
СП2-1 0,5: 1 47 Ом...100 кОм 20
СП2-2 0,5; 1 47 Ом...47 кОм 20
СП2-3 0,25 22...330 Ом 30
Ко м п о з и ц н о и ные
СП 0.25...1 470 Ом...4,7 МОм 20; 30
СПЗ-1» 0,025...0,25 470 Ом.,.1 МОм 20; 30
СПЗ-2а 0,5 470 Ом... 4,7 МОм 20; 30
СПЗ-26 0,25 4,7 кОм...2,2 МОм 20; 30
СПЗ-За, СПЗ-Зб 0,05 1 кОм...1 МОм 20; 30
СПЗ-Зв, СПЗ-Зг 0,025 4,7 кОм...1 МОм 0; 30
СПЗ-Зд 0,025 10...47 кОМ 20
СПЗ-Зд ' 0,05 10...47 кОм 20
СПЗ-4а 0,25 220 Ом...470 кОм 20; 30
СПЗ-46 0,125 4,7...470 кОм -0; 30
СПЗ-4В 0,125 220...470 Ом 20; 30
СПЗ-4г 0,05 4,7...470 кОм 20; 30
СПЗ»4д 0,05...0,25 220 Ом...470 кОм 20; 30
СПЗ-6» 0,125 1 кОм.„1 МОм 10; 20; 30
Предельное ра- бочее напряже- ние. В Вид функцио- нальной зависи- мости Предельная рабочая температура, °C
120; 170 А +200
300: 400 А +125
2.3...9 А +70
250...500 А, Б, В + 125
250 А + 70
300 А +70
200 Б, В +70
50 А +70
30 В +70
30 Б +70
— А +70
150 А +70
100 Б. В +70
150 А +70
100 Б, В +70
100; 150 А, Б, В +70
160 А +100
СПЗ-8 0,25; 0,5 10 кОм.,.2,2 МОм
СПЗ-9 ( 0,5...2 470 Ом...4,7 МОм
СПЗ-10 0,25...2 470 Ом...4,7 МОм
СПЗ-11 0,125 . 10 кОм...1 МОм
СПЗ-12 0,125; 0,25 2,2 кОм...2,2 МОм 4,7 кОм...2,2 МОм 100 кОм...2,2 МОм
СПЗ-13* 0,125 I'kOm...! МОм
СПЗ-14 0,125 1,5; 2,2; 3,3 МОм
СПЗ-15* 0,125 10 кОм...2,2 МОм
СПЗ-16 0,125 1 кОм.,.1 МОм
СПЗ-17 1 4,7 кОм...2,2 МОм
2 470 Ом...4,7 МОм
СПЗ-18 0,05 3.3...4,7 кОм
СПЗ-19* 0,5 10 Ом.,.1 МОм
СПЗ-22* 0,125 100 Ом-..l МОм
СПЗ-24* 0,125 100 кОм
СПЗ-55 0,125...0,5 680 Ом...680 кОм
СПЗ-26а 0,25 33...220 кОм
СПЗ-266 0,125
СПЗ-29 1 1...10 МОм
СПЗ-ЗО 0,125 4,7 кОм...2,2 МОм
0,25 2,2 кОм. ..6,8 МОм
0,125 100 кОм...2,2 МОм
СПЗ-31 0.5...2 150 кОм...10 МОм
СПЗ-35 0,125 100; 150; 220 кОм
20; зо 105; 350 А, В +70
10; 20; 30 150; 500 А, Б, В +Ю0
10; 20; 30 400; 500 А, Б, В +100
20 — — +125
20; 30 24...200 А +"0
10: 20; 30 24...200 В +70
20; 30 110; 200 Е, И +70
20 150 А +125
30 300 А +85
20 150. ‘ А +125
20; 30 150 А + 125
20; 30 400 Б, В ‘ +125
20; 30 500 А + 125
20 30 А +55
— 150 А +125
20 150 А +70
10 ПО В + 70
20 200...300 А, Б, В +100
20 150 А +70
100 В +70
30 1000 А +70
20; 30 Б, В + 70
20; 30 200 А +70
20: 30 Е, И +70
20; 30 150...353 А +1Э5
10 30 В, Д +70
Тип ♦Номинальная мощность, Вт Пределы номинального сопротивления
СПЗ-36* 0,5 100; 150; 220 кОм
СП4-1, 2. 3 0,125...1 47 Ом...4,7 МОм
СПО 0,15,..2 47 Ом’...4.7 МОм
Пр'оволоч н ы е ППБ 1...50 2,2 Ом...47 кОм
ппз 3 4,7 Ом...20 кОм
СП5-1, 4* 1 100 Ом...10 кОм
СП5-2, 3» 1 3,3 Ом...47 кОм
СП5-11, 14, 15* 1 10 Ом...47 кОм
СП5-16Т* 0,125...! 3,3 Ом...47 кОм
СП5-17, 18» 0,5 4,7 Ом...1 кОм
СП5-20Т* 2 4.7 Ом...22 кОм
СП5-22, 24* 1; 2 ’ 4,7*Ом...22 кОм
СП5-29 1; 2; з 4,7 Ом. ..22 кОм
СП5-30 15; 25; 50 2,2 Ом...47 кОм
СП5-37 . 75 ,47 Ом...3,3 кОм
СП5-39 0,5 100 Ом...22 кОм
* Подстроечный резистор.
••Эффективное значение переменного напряжения.
Пройолж-сние табл. П 20
Допустимое • отклонение сопротивления от номинального, % Предельное рабочее напряжение, В Вид функциональной зависимости Предельная рабочая температура, °C
60 Б +70
20; 30 160.. .350 А, Б, В +125
20; 30 100...600 А +125
6; 10 я А +155
5; 10 400 А +155
5; 10 300 А +125
5: 10 300 А +125
10 220“ А +125
5; 10 29...216 А +125
5 А +125
5; 10 252** А +125
б; 10 250 А +125
5: 10 А +155
5; 10 А +125
10; 20 500 А । +100
5; 10 А +125
Резисторы переменного сопротивления применяются для регу-
лирования силы тока и напряжения. По конструктивному исполне-
нию они делятся на одинарные и сдвоенные, одно- и многооборот-
Рис. П.12. Габаритные чертежи резисторов переменного сопротивления:
1 — СПО-2; 2—СПЗ-24; S— СП5-1; 4 — СП5-2; 5 — СП4-1а; 6 — СП5-14; 7 —
СПЗ-13а; 8— СП2-2 (1 Вт); S— СПЗ-17а; 10— СП5-39В.
ные, с выключателем и без него; по назначению — на подстроечные
для разовой или периодической подстройки аппаратуры и регули-
ровочные для многократной регулировки в процессе эксплуатации
аппаратуры; по материалу резистивного элемента — на проволоч-
ные и непроволочные; по характеру изменения сопротивления
(функциональной завнснмости) — на резисторы с линейной (груп-
73
па А), обратно логарифмической (группа Б), логарифмической
(группа В) и другими функциональными зависимостями (группы
Е, И).
Проволочные резисторы переменного сопротивления отличаются
повышенной • термостойкостью, нагрузочной способностью, высо-
кой износостойкостью, стабильностью параметров при различных
внешних воздействиях, сравнйтельно низким уровнем собственных
шумов и малым ТКС. Недостатки этих резисторов — ограниченный
диапазон номинальных сопротивлений, значительные паразитные
емкость и индуктивность, сравнительно высокая стоимость.
§ 7. Терморезисторы
Терморезисторы — это термочувствительные резисторы, сопротив-
ление которых значительно изменяется с изменением температуры.
Они применяются в цепях температурной стабилизации режима тран-
зисторных усилителей, а также в различных устройствах измерения,
контроля н автоматики (измерения, контроля и автоматического ре-
гулирования температуры, температурной и пожарной сигнализа-
ции и др.).
Основные характеристики терморезнсторов: температурный ко-
эффициент сопротивления, вольт-ампериая характеристика, инер-
ционность, стабильность. Вольт-амперная характеристика опреде-
ляет зависимость тока, проходящего через терморезистор, от при-
ложенного напряжения (при условии теплового равновесия между
телом терморезистора и внешней средой). Инерционность характе-
ризует скорость восприятия температуры окружающей среды, сле-
довательно, скорость изменения сопротивления резистора при изме-
нении температуры окружающей среды. Степень тепловой инерцион-
ности определяется постоянной времени. Инерционность терморе-
знсторов зависит от их конструкции, размеров и теплопроводности
окружающей среды. Стабильность терморезистора характеризуется
временем, в течение которого он сохраняет свои свойства при эк-
сплуатации или хранении.
Термисторы характеризуются отрицательным ТКС;' их элект-
рическое сопротивление уменьшается с повышением температуры,
Для большинства термисторов температурная зависимость сопро-
тивления в рабочем интервале температур определяется соотноше-
нием ।
где То— абсолютная температура, при которой сопротивление термо-
резистора равно RB, К; Т — абсолютная температура, при кото]Лй
определяется сопротивление Ry, К; В —• постоянный коэффициент
(см. табл. 11.21). Постоянной времени термистора принято считать
время, в течение которого температура его тела уменьшится в е раз
при резком изменении температуры окружающего воздуха от 120
до 20° С. Вольт-амперные характеристики термисторов имеют резко
выраженный максимум в области малых токов. Основные параметры
термисторов с прямым подогревом, используемых для темперам р-
ной стабилизации режима транзисторов, приведены в табл. II 21.
Позисторы характеризуются большим положительным 1 КС.
В определенном интервале температур их сопротивление может
.увеличиваться на несколько порядков. При более низких темпера-
турах ТКС позисторов отрицателен. Основные параметры позисторов
приведены в табл. 11.22.
74
чи
Минимальные значения (в области положительного ТКС).
Cl «tb Л. Js. W м *- W “ ^^соетслслсл^ Тип
0,02. .0,15 0,04. ..0.4 0,1...0,7 0,01..0,1 1...10 0,1...0,4 0,5...3 0,1...50 0,003...0,02 Номинальное сопро- тивление при 20 °C, кОм
20...125 100... 200 40...155 20...125 0...125 10...125 20...125 0...125 —20...4.125 Интервал температур по л о жител ьно га ТКС, °C
125...135 S0...120 70...100 70...95 60...90 70...100 55...95 10...70 70...100 Интервал температур максимального ТКС, °C
Ы Ю Ы М м сл. о сл сл ся ет о о Ьо Максимальный ТКС, %/°с
1000 1 vvu 1000 10000 10000 10000 10000 1000 5...80 э э э Кратность изменения сопротивления •
1 о> С5 -20 —60! —60 —60 —60 —60 —60 —60 от Интервал рабочих темпера- । тур, °с
+++++++++ слслслслслслслсл§ ДО
1.6 1.1 0,8 1.3 0,2 0,8 0,8 0,8 2,5 Допустимая мощность рассеяния, Вт
20 20 20 5 40 40 40 i ‘° Постоянная времени, с, не более
♦ Промежуточные уначення номинальных сопротивлений соответствуют шкале
ГОСТ 2825—67.
2 n Q 3 2 2 3 3 3 1* 1* Ж !* ? Й^ЗЗ333322222 “ м м Ш G ® “ 5 " Л “ Тип
3,9; 4,7 Ом 22...1000 кОм 22...1000 кОм 0,1...10 кОм 0,1. „10 кОм 0,3...20 кОм 1...220 кОм 1...220 кОм 1...10С0 Ом 10...4700 Ом 4,7...1000 Ом 10...2200 Ом 0,3.„22 кОм 33; 47;68;100; 150;220; ЗЗООм 2.2: 2.7: 3.3: Номинальное сопро- тивление* при 20 °C
20 '° \ 10; 20 30 10; 20 20 10; 2 0 10; 20 20 20 10; 20 10; 20 10: 20 Допустимое отклоне- ние сопротивления от номинального, %
2600...3200 2060...4300 3600...6000 2580...3860 2060... 3430 2060...4300 2060...3430 3600 206 П. 4.4 П Г) 36 СО... 7100 3600... 7200 36 00...7200 36ПП Коэффициент В, К
N3 N3 N3 СО W • • * • ? : • N .“** Л со оь : * : ; ; • Ч сл Д О1 А ел 4,2...8.4 4,2...8,4 4,2...8,4 4,2 4.2 2.4...5 ТКС при 20 °C, %/град
—40 —60 —60 -60 —60 —60 0 1 1 !7> О => О —60 —60 —40 — 4(1 ОТ Интервал рабочих темпера- тур, °C
+180 + 126 +70 +120 +165 +125 +70 +125 + 120 + 125 +100 +100 + 125 до
1 500 500 1 700 600 ел => о э о 1000 800 600 при 20 °C 8 г ja Ь .4 + а Т п> К "О S Q л » я В» р 3 л> - п J3 s 1 »
о,3 0,3 1 0,3 0,1 0,4 0,5 2 2 0,5 0,3 0,1 0,2 3 ПРИ ^тах
1 со со. 1 j 1 1 “ Оо СО I Q О w СП о 911 S9 Постоянная времени, с, не более „
Таблица П.21. Основные параметры термисторов с прямым подогревом]
Позисторы, как и термисторы, можно использовать для темпе-
ратурной стабилизации режима транзисторов. Температурной за-
висимостью сопротивления можно управлять, используя последова-
тельное или параллельное соединение позистора и термистора или
позистора и линейного резистора. При сочетании позистора и тер-
мистора температурная зависимость сопротивления имеет максимум
или минимум в зависимости от способа их.соединения.
§ 8. Переключатели
Переключатели используются для коммутации цепей постоянного
и переменного токов в радиоэлектронной аппаратуре, измеритель-
ных приборах и т. п. Малогабаритные переключатели представлены
на рис. 11.13.
Рис. 11.13. Малогабаритные переключатели:
1 — МПН-1; 2 — ПМ; 3— МПВ-1; 4 — П2К.
Переключатель типз МПН-1 (малогабаритный низкочастотный)
на одно направление и 10 положений рассчитан на напряжения
до 30 В при токах до 0,5 А. Сопротивление изоляции между кон-
тактами — ие менее 100 МОм. Размеры (без выводов): диаметр —
13,5 мм, высота — 30 мм, масса — ие более 8 г.
Переключатель тип: ПМ (малогабаритный) рассчитан иа на-
пряжения до 300 В при мощности до 25 В • А. Ток переключаемой
цепи не должен превышать 0,2 А. Сопротивление изоляции между
контактами и на корпус — не менее 1000 МОм. Переключатели
типа ПМ могут содержать 1...5 галет следующих типов: 2П4Н,
ЗПЗН, 5П2Н, 10П1Н, 11П1Н. Цифры и буквы обозначают: первые
цифра и буква — число положений, вторые — число направлений
(переключаемых цепей). Максимальный диаметр переключателя
не превышает 32 мм, длина (в зависимости от числа галет) — ие
более 19; 28; 37; 47; 55 мм, масса (в зависимости от числа галет) —
около 29; 34; 39; 44; 49 г.
Переключатель типа МПВ-1 (малогабаритный высокочастот-
ный) рассчитан на переключение цепей с напряжением до 100 В
при постоянном токе до 0,2 А или переменном токе до 0,25 А иа час-
тотах до 15 МГц. Емкость между любым контактом и корпусом
ие превышает 1 пФ, тангенс угла диэлектрических потерь — ие
более 0,01, сопротивление изоляции — не менее 100 МОм. Пере-
ключатели типа МПВ-1 выпускаются двух видов: с одним замы- •
Пателем на восемь положений (одно направление) и двуми замыка-
тглими на четыре положения (два направления). Габаритные раз-
меры 22 X 13 X 12 мм, масса —- не более 4 г.
76
Модульные переключатели типов П2К (кнопочный) и П2КЛ
(клавийиый) составляются из отдельных ячеек (модулей) с различ-
ным числом контактных групп. Изготовляются пять типов яч^ек
с числом контактных групп на переключение 2; 4; 6; 8, а также так
называемая нулевая ячейка (без контактов), предназначенная для
одновременного возврата всех нключеииых ячеек в исходное поло-
жение. Все ячейки имеют одинаковые размеры, за исключением
длины, которая зависит от числа контактных групп. В зависимости
от назначения переключателя ячейки с различным числом контакт-
ных групп можно собирать на металлической арматуре в каком-
либо, порядке с любым из трех возможных шагов: 10, 15 или 20 мм.
Переключатель может состоять из одной ячейки, используемой как
отдельный переключатель, из 2...19 ячеек при шаге 10 мм или из
2... 10 при шагах 15 и 20 мм. Клавишный переключатель отлича-
ется от кнопочного тем, что к нему добавляется механизм, превра-
щающий блок нажимных кнопок в клавиатуру.
Допустимый постоянный ток через контакты при активной
нагрузке составляет 0,1 А при напряжении 250 В и 1 А при 12 В,
допустимый переменный ток (при частоте 50 Гн) —0,2 А при напря-
жении 250 Ви 1,5 А при 12 В. Емкость между контактами — около
1,5 пФ, тангенс угла диэлектрических потерь„на частоте 1 МГц —
ие более 0,05, сопротивление изоляции в нормальных условиях —
не менее 1 ГОм.
§ 9. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока
Электромагнитные реле предназначены для коммутации электри-
ческих цепей в устройствах автоматики, сигнализации и связи.
Реле состоит из корпуса, который обычно является и частью магнито-
провода, сердечника, катушки, якоря, контактной группы, основа-
ния и чехла. Реле открытого типа чехла це имеет.Малогабаритные
реле постоянного тока приведены на рис. 11.14, а основные их пара-
метры— в табл. II.23...II.29.
Реле типа РСМ разделяются по параметрам обмоток, числу
и виду контактных групп. Реле РСМ-1 содержат по дне группы за-
мыкающих контактов, реле РСМ-2 —по одной группе замыкающих
и одйой группе размыкающих, реле РСМ-3 — по две группы размы-
кающих. Обмотки этих реле рассчитаны на максимальную мощность
рассеяния 800 мВт. Электрическая прочность изоляции между кон-
тактными пружинами, обмоткой и корпусом — 400 В переменного
тока частотой 50 Гц.
Реле типа РЭС-6 разделяются по обмоточным данным, числу
и виду контактных групп (см. табл. 11.25). Реле типов РЭС-7 и
РЭС-8 содержат по шесть групп контактов на переключение. Реле
типа РЭС-8 могут применяться для коммутиронания перемен-
ного тока до 5 А при напряжении 50 В, выдерживая при этом
5 тыс. срабатываний. Реле типа РЭС-9 содержат по две группы пере-
ключающих контактов из серебра или платиноно-иридиевого спла-
ва, Реле с контактами из платиноно-иридиевого сплава допускают
коммутирование постоянного тока до 0,8 А при напряжении 30 В
(1 млн срабатываний) или переменного тока до 0,2 А при напряже-
нии 115 В и-частоте 50 Гц (100 тыс. срабатываний). Реле типа
РЭС-10‘содержат по одной группе замыкающих или переключаю-
щих контактов и. различаются по обмоточным данным (см. табл.
11.27).
77
Реле типа РЭС-15 содержат по одной группе переключающих
контактов, а типа РЭС-22 — по четыре таких группы. При комму-
тировании постоянного напряжения 30 В реле типа РЭС-22 выдер-
живают 10 тыс. срабатывании, если ток не превышает 3 А, 100 тыс.
срабатываний, если ток не превышает 2 А, и 200 тыс. срабатываний,
если ток не более 1 А. Мощность рассеяния в обмотке этих реле
не должна превышать 1,5 Вт.
Реле типов РЭС-42... РЭС-44 имеют герметизированные магни-
тоуправляемые контакты — герконы, представляющие собой кон-
тактные ферромагнитные пружины, которые помещены в герметич-
ные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом
Рис. II 11. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного.тока:
/— РСМ; 2—Р.-гС-б; 3 — РЭС-9; 4— РЭС-15; 5 — РЭС-10; 6 —
РЭС-22
высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются
одновременно элементами магнитной цепи. Под действием магнит-
ного поля достаточной напряженности ферромагнитные контактные
пружи.ны притягиваются, деформируясь, и замыкают или размы-
кают контакты. Герконы отличаются большой износоустойчивостью
контактных пружин и малым временем срабатывания.
Реле типа РЭС-42 содержат по одной магнитоуправляемой кон-
тактной группе, работающей на замыкание, типа РЭС-43 — по две
такие же группы, типа РЭС-44 — по три такие группы. Емкость
между разомкнутыми контактами не превышает 0,4 пФ. Габарит-
ные чертежи и схемы реле типов РЭС-42...РЭС-44 приведены на
рис. 11.15, а основные параметры—в табл. 11.23 и 11.30. Реле
типов РЭС-55А и РЭС-55Б, как и типов РЭС-42...РЭС-44, имеют
герконы, по отличаются конструктивным оформлением (рис. 11.16) и
параметрами (табл. П.31). Они содержат по одной переключающей
контактной группе.
78
ТаблицаП.23. Параметры малогабаритных электромагнитных реле
Тип Максимальный коммутируемый ток, А, при напря- жении, В ад S S га W 3 га Время, мс ‘ размеры, не более
га t-
постоян- ный пере- менный Число не мене срабат! вания и hr 0 аз га” о га S
РСМ 1/28 ' 10ь 2...16 1.5...3 26.5X17,5X28 25
РЭС-6 6/30- 0.3/30 0,1/300 — 5 • 103 10е 10“ — — 26,5X19,5X31 34
PSC-7 2/30 0,3/300 1/50 3 • 10» 25 15 40X40X53 120
РЗС-8 0,8/30 0,3/220 0,5/250 10» 20... 25 10 49X32X50 110
PSC-9 2/30 • 0,3/250 * 0,2/115 * 10» 11 — 021X28 20
РЭС-10 2/30 0,3/250 0,2/115 10» — — 17X11X20 7.5
РЗС-15 ' 0,2/30 0,015/150 0.13/127 10» 8 — 011X17 3,2
РЭС-22 0,05/60 0,3/60 — 10’ 10» 15 6 30x20x22 36
РЗС-42 РЭС-43 РЭС-44 0,25/180 0.25/130 10» 1 1 •* 1 »** 0,3 См. рис. 11.15 12 15 18
РЭС-56А РЭС-55Б . 0,25/180 0.25/130 10е 1 — . См. рис. 11.16 —
♦ Для реле с серебряными контактами.
♦* При подаче напряжения на одну обмотку или параллельном включении
обмоток. При последовательном включении обмоток— не более 1,3 мс.
* * * При работе одной из обмоток. При последовательном включении обмоток -•
не более 1,3 мс, при параллельном — не более 0,5 мс.
Таблица 11.24. Параметры реле типа РСМ
Тнп Номер па спорта Обмоточные данные Ток, мА
Сопротив- ление, Ом Число витков Диа метр провода, мм срабаты- вания отпуска- ния
РСМ-1 Ю. 171.81.01 525 4500 0,07 26
Ю.171.81.20 750 • 5000 0,06 25 5
KX171.81.37 750 5000 0,06 24 ——•
10.171.81.43 200 2800 . 0,09 45 8
К). 171.81.50 60 1400 0,12 68 —
IO.17l.8l.53 250 3000 0,08 40 —
79
Продолжение табл. II.24
Тип Номер паспорта Обмоточные данные Ток, мА
Сопротив- ление, Ом Число витков Диаметр провода, мм срабатыва- ния отпуска- ния
РСМ-2 Ю.171.81.02 525 4500 0,07 26 4,5
Ю.171.81.21 750 5000 0,06 24 <
10.171.81.30 750 5000 0,06 25 5
Ю.171.81.31 120 2100 0.1 70 —
Ю.171.81.51 60 1400 0,12 68 —-
Ю.171.81.52 16 275 0,31 390 —ч
Ю.171.81.54 750 5000 0,06 24
Ю.171.81.56 525 4500 0,06 24 —
Ю.171.81.58 30 1100 0,14 100 —
РСМ-3 Ю.171.81.22 750 5000 0,06 24 —
KJ.171.81.32 120 2100 0,1 65 —
Ю.171.81.55» 525 4500 0,07 —
Ю.171.81.57 60 1400 0,12 70 —
• Напряжение срабатывания реле не более 18 В.
Таблица 11.25. Параметры реле типа РЭС-6
Номер паспорта Число и вид группы кон- тактов ♦ Обмоточные данные Ток, мА
Сопротивле- ние, Ом Число витков срабатыва- ния отпуска- ния
РФ0.452.110 2з 2500 12000 15 2
РФО. 452.111 1250 8500 21 4
РФ0.452.112 850 6600 25 Б ’
РФО. 452. ИЗ 550 6200 30 6
РФО. 452.114 300 4300 42 8
РФО. 452.115 200 3600 55 9
РФО.452.116 125 2900 62 10
РФ0.452.120 2р 2500 12000 15 2
РФО. 452.121 1250 8500 21 4
РФО.452.122 850 6600 25 5
РФО. 4 52.123 550 6200 30 6
РФО.452.124 300 4300 42 8
РФО.452.125 200 3600 55 9
РФО. 4 52.126 125 2900 62 10
РФО. 452.140 1п 2500 12000 15 3
РФ0.452.141 1250 8500 20 4
РФО.452.142 850 6600 25 5 '
РФО. 452.143 550 6200 28 6
РФО. 452.144 300 4300 35 8
РФО. 452.145 200 3600 50 12
РФО.452.146 125 2900 60 15
РФ0.452.100 2п 2500 12000 20 3
РФО.452.101 1250 8500 26 5
РФ0.4Б2.102 850 6600 32 6
30
Продолжение табл. П.25
Номер .паспорта Число и вид груп- пы контак- тов * Обмоточные данные Ток, мА
Сопротивле- ние, Ом Число витков срабатыва- ния отпуска- ния
РФ0.452.103 550 6200 35 8
РФ0.452.104 300 4300 60 10
РФ0.452.105 200 3600 65 15
РФ0.452.106 125 2900 70 18
РФ0.452.107 60 1950 100
РФО. 452.109 30 1500 130 —
РФО. 452.130 13 1р 2500 12000 15 2
РФО.452.131 1250 8500 21 3
РФО.452.132 850 6600 25 4
РФО.452.133 550 6200 30 5
РФ0.452.134 300 4300 42 6
РФО. 452.135 200 3600 55 8
РФО.452.136 125 2900 62 9
• Цифры обозначают число групп контактов, а буквы: з — замыкание; р— раз-
мыкание; п — переключение.
Таблица 11.26. Параметры реле типов РЭС-7...РЭС-9
Тип Номер паспорта Обмоточные данные Ток, мА
Сопротив- ление, Ом Число витков срабаты- вания отпуска- ния
РЭС-7 PC4.590.008 180 3330 . 75 15
РС4.590.009 4000 16000 16 2.5
РС4.590.010 8000 21000 12 2
РС4.590.011 160 3500 71 10
PC4.590.013 215 4000 75 15
РЭС-8 РС4.590.050 180 2900 80 15
РС4.590.051 8000 17000 13 2.5
РС4.590.052 160 2700 86 16
РС4.590.056 3500 11000 20 4
РС4.590.060 2100 8300 28 5
РС4.590.062 180 -2900 80 15
РС4.590.063 45 1475 158 30
РС4.590.064 160 2700 86 16
РЭС-9 РС4.524.200» 500 4600 30 5
РС4.524.201 500 4600 30 5
РС4.524.2С2 72 1800 80 13
РС4.524.203* 30 1400 108 18
РС4.524.204» 9600 21000 7 1,1
РС4.524.205* 3400 13000 11 1.7
PC4.524.208 9600 21000 7 1.1
• Реле с серебряными контактами; контакты остальных реле типа РЭС-9 — из
плашново-нридпевого сплава.
fit
Таблица 11.27, Параметры реле типа РЭС-10
Номер паспорта Число и вид группы контактов Обмоточные данные Ток срабаты- вания, мА Допустимое напряжение на обмотке ♦, В
Сопротив- ление, Ом Число витков
РС4.524.300 1з 4500 11000 6 68
PC4.524.30l 1п 4500 11000 8 68
РС4.524.302 1п 630 4000 22 40
РС4.524.303 1п 120 I860 50 18
РС4.524.304 1п 45 1100 80 И
PC4.524.305 1з 1600 6500 10 35
РС4.524.308 1з 120 1800 35 18
* При 20° С.
Таблица П.28. Параметры реле типа РЭС-15
Номер паспорта Обмоточные данные Ток, мА Допустимый ток обмотки мА, не более
Сопротив- ление, Ом Число витков срабаты- вания отпуска- ния
PC4.591.001 2200 6000 8,5 2 16
РС4.591.002 160 1700 30 7 68
РС4.591.003 330 2400 21 5 43
PC4.591.004 720 3900 14,5 3.5 28
• При 20° С.
Таблица П.29. Параметры реле типа РЭС-22
Номер паспорта < Обмоточные данные Ток, мА Допустимое напряжение на обмотке *, В
Сопротив- ление, Ом Число витков срабаты- вания отпуска- ния
РФ4.500.125 2860 11500 11 2 66
РФ4.500.129 175 3400 36 8 13
РФ4.500.130 2500 11500 10,5 2.5 53
РФ4.500.131 650 6200 20 4 26
РФ4.500.Г63 700 6200 21 3 33
РФ4.500.225 650 6200 19 6 а 26
РФ4,500.231 700 6200 21 3 33
* При 20° С.
82
РЭС-42
РЭС-43
РЭС-44
чертежи и схемы электромагнитных реле типов
Рис. II.15. Габаритные
... РЭС-41.
РЭС-42...
РЭС-55А
33
Рис. 11.16. Габаритные
РЭС-55А и РЭС-55^
Цветная метка
чертежи и схемы электромагнитных реле типов
83
Таблица 11.30. Параметры реле типов РЭС-42... РЭС-4 4
Тнп Номер паспорта Обмоточные данные Напряжение. В
Обозначе- ние ВЫВО- ДОВ Сопро- тивле- ние, Ом Число витков срабаты- вания (не более) отпуска- ния (не более) номи- нальное рабочее
РЭС-42 PC4.569.151 А, Б 820 5500 6,5 1,2 12
РС4.569.152 А, Б 4000 12000 14 3 27
РЭС-43 РС4.569.201 А, Б 230 1900 5,5 1 12
В, Г 230 1900 5.5 1 12
А. Г* 460 3800 5,5 1 12
А (В), Б (Г)** 115 — 2,8 0,5 12
РС4.569.202 А, Б 1200 4850 11,5 2 27
В, Г 1200 3800 14 2,5 27
А, Г» 2400 13 2.5 27
А (В). Б(Г)»» 600 — 6.5 1.2 27
РЭС-44 РС4.569.251 А, Б 190 1650 6 I 12
В. Г 190 1650 6 1 12
А. Г* 380 3300 6 1 12
А(В),Б(Г)»« 95 3 0,5 12
РС4.569.252 А, Б 900 3060 15 2,5 27
В. Г 900 3400 13,5 2 27
А, Г» 1800 6460 14 2,2 27
А(В), Б (Г)** 450 — " 7 1,1 27
* При последовательном включении обмоток.
*• Прн параллельном включении обмоток.
Таблица 11.31. Параметры реле типов РЭС-55А и РЭС-55Б
Тип Номер паспорта Обмоточные данные Напряжение, В
Сопротив- ление, Ом Число витков срабатыва- ния (ие более) отпускания (не более) номиналь- ное рабо- чее
РЭС-55А РС4.569.601 1880 7200 16,2 1.8 27
РС4.569.602 377 3220 7,3 0,85 12,6
PC4.569.603 95 1820 3,25 0,35 6
РС4.569.604 67 1480 2,5 0,3 5
РС4.569.605 35 1080 1,72 0,2 3
PC4.569.606 1880 7200 14,2 1,6 27
РС4.569.6 07 377 3220 х 6,3 0,75 12,6
РС4.569.608 95 1820 2.75 0,3 6
РС4.569.609 67 1480 2,1 0,25 5
РС4.569.610 35 1080 1,46 0,18 3
84
Продолжение табл. list
Тип Номер - паспорта Обмоточные данные Напряжение, В
Сопротив- ление, Ом Число витков срабаты- вания (не более) отпуска- ния (не более) номиналь- ное рабо- чее
РЭС-55Б PC4.569.626 1880 7200 . 16,2 1,8 27
РС4.569.627 377 3220 7,3 0.85 12,6
РС4.569.С28 95 1820 3,25 0,35 - 6
РС4.569.629 67 1480 2,5 0,3 5
РС4.569.630 35 1080 1.72 0.2 3
РС4.569.631 1880 7200 14.2 1,6 27
РС4.569.632 377 3220 6,3 0,75 12,6
PC4.569.633 95 . 1820 2,75 0,3 6
РС4.569.634 67 1480 2,1 0.25 5
• РС4.569.635 35 1080 1,46 0,18 3
§ 10. Громкоговорители и телефоны [6, 7, 11]
Определение, классификация, параметры. Громкоговоритель (теле-
фон) — прибор для преобразования электрических колебаний в аку-
стические колебания воздушной среды — является последним и од-
ним из наиболее важных звеньев любого акустического тракта, так
Как его саойства оказывают чрезвычайно большое влияние на ка-
чество работы этого тракта в целом.
По способу преобразования колебаний громкоговорителе и те-
лефоны разделяются на электродинамические катушечные (подав-
ляющее число типов громкоговорителей), электромагнитные (ос-
новное число телефонов), электростатические, пьезоэлектрические
и некоторые другие; по виду излучения — иа громкоговорители
непосредственного излучения, диффузорные и рупорные; по вос-
производимому диапазону — на широкополосные, низко-, средне-
н высокочастотные; по потребляемой электрической мощности —
на мощные и маломощные.
Стандартом ГОСТ 16122—78 установлены определения пара-
метров громкоговорителей и относящихся к ним терминов. Приве-
дем основные из них.
Номинальная мощность — максимальная подводимая электри-
ческая мощность, ограниченная тепловой и механической проч-
ностью громкоговорителя и нелинейными искажениями, превышаю-
щими заданное значение. Обычно оио меньше паспортного. Гром-
коговоритель ие должен выходить из строя прн длительном еа
воздействии.
Частотная характеристика громкоговорителя по звуковому
давлению — зависимость звукового давления, развиваемого гром-
коговорителем, в точке свободного поля (находящейся на определен-
ном расстоянии от рабочего центра) от частоты при постоянном
напряжении на зажимах громкоговорителя. . ;
Рабочий центр — обычно геометрический центр симметрии
выходного отверстия излучателя. Для сложных излучателей рабо-
чий центр указывается в описании громкоговорителей.
Неравномерность частотно^характеристики и эффективно во-
спроизводимый диапазон частот определяются по частотной харак-
теристике, снятой на рабочей оси, которая обычно совпадает с гео-
метрической осью излучателя, а для сложных излучателей указы-
вается в описании.
Среднее стандартное звуковое давление (отдача) — среднее
звуковое давление, развиваемое в диапазоне рабочих частот на
рабочей оси на расстоянии 1 м от громкоговорителя и 1 см от,теле-
фона при подведении к громкоговорителю электрической мощности
0,1 Вт, а к телефону — 1 мВт.
Входное сопротивление громкоговорителя зависит от частоты,
поэтому в справочниках приводится номинальное электрическое
сопротивление — минимальный модуль полного электрического со-
противления громкоговорителя в диапазоне частот выше частоты
основного резонанса его механической колебательной системы, при
которой полное сопротивление достигает максимального значения.
Характеристика направленности — зависимость звукового
давления, развиваемого громкоговорителем, в точках свободного
поля, находящихся на одинаковом расстоянии от рабочего центра,
от угла между рабочей осью громкоговорителя и направлением иа
выбранную точку. Обычно эту характеристику нормируют к осе-
вому звуковому давлению. Характеристика направленности изме-
няется в зависимости от частоты, поэтому ее измеряют на ряде час-
тот или в заданной полосе частот. Характеристику направленности,
снятую в плоскости, называют диаграммой направленности.
Коэффициент осевой концентрации — отношение акусти-
ческих мощностей ненаправленного и направленного излучателей
при равенстве их осевых звуковых давлений.
Ко.-ффициент гармоник — отношение среднеквадратичного
звукового давления гармоник к среднему звуковому давлению —
измеряют для ряда заданных частот при подведении к громкогово-
рителю синусоидального напряжения, соответствующего номиналь-
ной мощности.
Коэффициент полезного действия громкоговорителя в паспорт-
ных данных обычно не приводится. Вместо него указывают стандарт-
ное звуковое давление или характеристическую чувствительность,
однозначно связанные между собой и с акустической мощностью.
Если подвести к громкоговорителю электрическую мощность
0,1 Вт, то (согласно определению стандартного звукового давле-
ния) осевое звуковое давление равно стандартному,
Характеристическая чувствительность — отношение среднего
звукового давления, развиваемого громкоговорителем в номиналь-
ном диапазоне частот на рабочей оси на расстоянии 1 м от рабочего
центра, к корню квадратному из подводимой электрической мощ-
ности.
Дребезжание — спектральные компоненты излучаемого гром-
коговорителем сигнала, вызываемые механическими дефектами его
конструкции и слышимые при его работе в номинальном и эффек-
тивно воспроизводимом диапазонах частот.
Установлены две категории телефонов: 44 (нормальные) — для
работы при температурах от —10 до +45^ С и'влажности до 90±
±3%; У (устойчивые) — при температурах от —50 до 4-50JC
и влажности до 95±3% (ГОСТ 13Д91—78). Полное электрическое
86
сопротивление на частоте 1000 Гц должно быть 260±52 Ом, хотя
допускаются и другие его значения. Коэффициент гармоник на час-
тоте 1000 Гц не должен превышать 5% при мощности 1 мВ • А.
Габаритные размеры телефона не должны превышать размеров
кругового цилиндра с диаметром основания 48 мм и высотой 24,5 мм;
диаметр слухового отверстия — 13 мм.
Нормы на параметры громкоговорителей изложены в ГОСТ
9010—78. Громкоговорители (головки) должны выдерживать испы-
тания на теплоустойчивость до 60° С, на влагоустойчнвость — до
93±2% при 30° С, на холодостойкость — от —20 до —40J С, а так-
же на ударную устойчивость, ударную прочность и виброустойчи-
вость. Стандартное звуковое давление на расстоянии 1 м при мощ-
ности 0,1 Вт должно быть не менее 0,2 Па, за исключением громко-
говорителей, используемых в закрытых акустических системах
(см. ниже). Частотная характеристика должна соответствовать ти-
повой с допустимым отклонением ±6 дБ. Если же типовая частот-
ная характеристика не приводится, то допустимая неравномерность
в номинальном диапазоне рабочих частот не должна превышать
14 дБ.
Предусмотрены следующие номинальные мощности: 0,1; 0,25;
0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 50,0 Вт
и независимо от. этого ряда мощностей ряд номинальный сопро-
тивлений: 2, 4, 8, 15, 25, 50, 100, 400, 800 Ом. Допустимые отк.' о-
нения от приведенных сопротивлений не превышают + 15; — 20%.
Громкоговорители не должны дребезжать при подведении к ним
синусоидального сигнала номинальной мощности в диапазоне от
минимальной частоты основного резонанса до наивысшей частоты
номинального диапазона рабочих частот.
У одного из выводов громкоговорителя иногда наносится
знак полярности в виде точки, пукли или знака «+», который по-
могает правильно осуществить параллельное соединение громкого-
ворителей. Обозначение громкоговорителя, иапример 1 ГД-3-100,
расшифровывается так: первая цифра (1) — мощность, Вт; буквы
, «ГД» — громкоговоритель динамический; вторая цифра (3) — по-
рядковый иомер разработки; последние цифры (100) — значение
резонансной частоты, Гц. При маркировке нестандартных громко-
говорителей добавляются буквы, указывающие завод-изготовитель
(например: ЗГД-6 ВЭФ, 5ГД-3 РРЗ). Электростатические гром-
коговорители маркируются тремя буквами: ГСВ (громкоговоритель -
статический высокочастотный) или ГСШ (громкоговоритель стати-
ческий широкополосный), характеризующими тип, и цифрами, обо-
значающими номер разработки (иапример, ГСВ-1, ГСШ-1).
Международные нормы на высококачественные громкоговори-
тели системы высокой верности (HiFi) коротко формулируются так. .
Номинальный диапазон рабочих частот — 50 Гц... 12 кГц. Частот-
ная характеристика, снятая третьоктавными полосами розового
шума, должна укладываться в допустимую область с неравномер-
ностью ие более 8 дБ в диапазоне частот 100 Гц...4 кГц и не более
12 дБ на частотах ниже 100 Гц и выше 4 кГц (розовый шум — шумо-
вой сигнал, уровень спектральной плотности энергии которого при
повышении частоты снижается с постоянной крутизной 3 дБ/окт,
в диапазоне частот измерений; октава (окт) — диапазон частот,
ограниченный значениями fminH/max, для которого fmaxlfmi„ = 2).
Звуковое давление, приведённое к расстоянию 1 м, при рабочей
мощности должно быть не менее 1,2 Па (96 дБ). Коэффициент гар-
87
моник ие должен превышать 3% в диапазоне частот 250 Гц...1 кГц
при подводимом синусоидальном сигнале рабочей мощности, 2%
в диапазоне чйстот 1...2 кГц при подведении 1/2 мощности и1% в диа-
пазоне частот 2....4 кГц при подведении 1/4 мощности. Частотные
характеристики, снятые под углом 15° к оси вверх, вниз, вправо,
влево7 не должны отличаться от осевой характеристики при их со-
вмещении больше чем на 4 дБ. Частотные характеристики громко-
говорителей для двух • каналов стереофонической установки не
должны различаться более Чем иа 2 дБ. Рекомендуемые значения
сопротивлений — 4 и 8 Ом.
Телефоны применяются в бытовой аппаратуре и связи. Стерео-
фонические телефоны дают возможность полного разделения правого
и левого каналов микрофон — усилитель — телефон — ухо.
Электромагнитные телефоны (например, типа ТК-47) приме-
няются в телефонных аппаратах и переговорных устройствах. Прин-
цип действия: на постоянный магнитный поток системы, состоящей
вз постоянного магнита и магнитопровода (полюсных наконечни-
ков), накладывается переменный поток звуковой частоты, создавае-
мый надетыми на магнитолровод катушками, к которым подводится
напряжение звуковой частоты. Перед полюсными наконечниками
находится ферромагнитная диафрагма (мембрана). Под воздейст-
вием постоянного и переменного магнитных потоков, пронизывающих
диафрагму, мембрана колеблется в такт с переменным магнитным
потоком и излучает акустическую волну, поступающую в ухо.
В результате возникает ощущение звука.
При одинаковом звуковом давлении (отдаче) телефоны разного
сопротивления, имеют разные чувствительности. Чтобы сравнить
телефоны, вводят понятие приведенной чувствительности: Л7пр =
— МТ К|ZT|/ZCT, где /Ипр — приведенная чувствительность теле-
фона, Па/В; МТ — его чувствительность (отношение звукового
давления к подводимому напряжению); |ZT| — модуль его электри-
ческого сопротивления; ZCT — стандартное сопротивление, которое
в телефонии принимается равным 600 Ом. Средняя чувствительность
телефона типа ТК-47 в диапазоне 300 Гц...З кГц составляет 15....
17 Па/В, а сопротивление его катушек постоянному току — 130 Ом.
В переговорных устройствах и на радиостанциях в основном при-,
меняется телефон типа ТА-4, частотная характеристика которого
более равномерна, средняя чувствительность в диапазоне 300 Гц...
4 кГц составляет 3 Па/В при сопротивлении постоянному току
2,2 кОм и 15 Па/В — при сопротивлении 65 Ом. Более сложную
магнитную систему имеет телефон типа ДЭМК-6А. Для того чтобы
при изменениях атмосферного давления его диафрагма не прогиба-
лась внутрь или. не выпучивалась, телефон снабжен керамической
пробкой, пропускающей воздух, но не пропускающей влагу. Средняя
чувствительность составляет 20 Па/В при сопротивлении постоян-
ному току 130 Ом. Несколько отличается от него телефон типа
ДЭМК-7Т. В нем нет керамической пробки, а в основанив проделан
ряд отверстий, что придает его частотной характеристике многоре-
зонансный характер, как, например, у телефона типа ТА-4.
Электрические эквивалентные схемы телефонов типов ДЭМК-6А
и ТК-47 одинаковы. При сравнительном рассмотрении частотных
характеристик чувствительности перечисленных телефонов нужно
учитывать, что они не приведены к стандартному сопротивлению
600 Ом и поэтому располагаются на разных уровнях.
88
Для прослушивания радиопередач, звукового сопровождения
телепередач и звукозаписи применяются стереофонические телефоны
в основном электродинамического типа. Описание принципа дейст-
вия этого типа телефонов приводится ниже; в качестве примера
приведем конструкцию телефона ТДС-1 (рис. 11.17, о). В корпусе
находится малый электродинамический громкоговоритель с диффу-
зором или полусферической диафрагмой. Пространство -между ним
и корпусом заполнено звукопоглощающим материалом (поролон).
Перед громкоговорителем находится перфорированная решетка.
К краю корпуса примыкает мягкий амбушюр, прилегающий к уш-
ной раковине. Пара таких телефонов позволяет получить высокока-
чественное воспроизведение особенно низших частот при малой мощ-
Рис. П.17. Устройство телефона:
а—тип ТДС-1 (7 — малый электродинамический громкоговоритель;
2 — корпус; 3 — решетка; 4 — мягкий амбушюр; 5 — контакт; 6 —
звукопоглощающий материал); б— квадрафонический (7, 2— громко-
говорители соответственно переднего н заднего каналов; 3—амбу-
шюр; 4 — корпус);-в, г— изодинамииеский.
ности, обеспечивая хороший стереофонический эффект и довольно
надежно изолируя слушателя от внешних шумов, а окружающих —
от звуков воспроизведения. Устройство квадрафонического теле-
фона схематически показано на рис. 11.17, б. Его основным отли-
чием является то, что на каждое ухо действуют два громкоговори-
теля. На рисунке приведены громкоговор-ители переднего и заднего
каналов, например правых каналов. Так же устроен телефон перед-
него и заднего левых каналов. Преобразователи передних каналов
располагаются при надевании наушников прямо против входа
в слуховые каналы, а задние смещены за ушную раковину, что не-
сколько ослабляет высокие частоты. Иногда оба громкоговорителя
включаются через специальный электрический контур, позволяю-
щий подчеркнуть низкие частоты для одного преобразователя и вы-
сокие для другого.
Электродинамические головные телефоны построены на элект-
родинамическом принципе, но без применения громкоговорителей.
Наиболее известный из них — изодинамический. Он состоит из
магнитной системы и диафрагмы. Оригинальная магнитная система,
в свою очередь, состоит из двух дискообразных магнитов, например,
из феррита бария, намагниченных так, что каждый из них имеет
Ь9
I
три пары полюсов. Например, центральная часть, ограниченная
окружностью, имеет полярность N, следующая кольцевая — S,
а наружная кольцевая — N (рис. 11.17, г). Таким образом, по по-
верхности магнита проходят два радиальных магнитных потока. Так
же намагничен и второй магнит. Л1агниты по всей плоскости перфо-
рированы для того, чтобы обеспечить проход звука через отверстия
при колебаниях диафрагмы из синтетической пленки, натянутой
между магнитами на равных расстояниях от поверхности каждого
из них. На пленку нанесен проводник в виде спирали. В том месте,
где встречаются противоположно направленные потоки (скруж-
ность, проходящая через точку 4), витки спирали начинают идти
Таблица П.32. Основные параметры .елефонов
Тип Диапазон частот, Гц Модуль электриче- ского сопро- тивления, Ом Чувстви- тельность средняя, Па/В Габаритные размеры, мм 4 Масса, кг Применение
Электромагнит н ы е -
ТК-67-Н 300...3400 260 8—14 0 48x25 0,06 В телефонных аппаратах
ТКЭД-7 300...3400 260 14—21 0 48 x 24,5 0,06 То же
ТА-4 300...4000 65 2200 15 3 0 51X24,5 0,06 В телефонных аппаратах и аппаратуре связи То же
ТК-47 300...3000 130 15—17 0 42X14 0,035 В аппаратуре связи
ТА-56М 300...3000 300, 600 5,5-10 0 24X21,5 0,15 на пару То же
ТГ-7М 300...3000 150 на пару 8—14 0 65x180X125 0,17 иа пару То же
11-8 200...6000 5000 на пару 6 0 42x165x135 То же В радиоприем- никах
ТОН-2 300...3000 12000 на пару 4 0 15x22 0,01 То же и в слу- ховых аппа- ратах
ТМ-4 300...3000 50 1,7 0 22x11,7 0,02 В аппара- туре связи и слуховых аппаратах
ДЭМ-4М Электро 300...3000 динами 600 е с к и 28 е 0 55x30 0,16 В аппарату- ре связи; обратимый в микрофон
ТДК-1 100...5000 160 10 0 52x26 0,115 В аппара- туре связи
ТД-6 100. ..5000 140 10 0 52x26 0,110 Измеритель- ный, для зву- козаписи и контроля
12 А-25 40...16000 60 6 1— 0,365 То же
тдс-1 40...16000 10 2 0.5 Стереофони- ческий, мак- симальная мощность 0,5 Вт
80
9
в обратном направлении. Следовательно, сохраняется взаимораспо-
ложение магнитного поля и электрического тока. Диафрагма изоди-
намического телефона возбуждается по всей поверхности, поэтому
он очень эффективен, имеет весьма равномерную частотную харак^
тернстику и ничтожные линейные искажения.
В пьезоэлектрических телефонах используются пьезоэлектри-
ческие синтетические пленки. Фирма «Пайонир» применяет пленку
поливиннлнденфлуорид. Она имеет разную толщину (от 8 до 30 мкм),
малую жесткость и удовлетворительные пьезоэлектрические пара-
метры. Качество такого телефона достаточно высокое. При этом
он не требует напряжения поляризации (см. ниже описание электро-
статических громкоговорителей).
Основные параметры наиболее
распространенных телефонов приве-
дены в табл. П. 32.
Диффузорные электродинамиче-
ские громкоговорители. В диффузор-
ном громкоговорителе диффузор
(рассеиватель), входящий в его меха-
ническую подвижную систему, вы-
полняет функции преобразования ме-
ханических колебаний в акустиче-
ские и излучения звука.
Процесс излучения звуковых
воли довольно прост: при своих ко-
лебаниях диафрагма приводитв дви-
жение частицы прилегающего к ней
воздуха, создавая попеременно его
сжатие и разрежение. Колебания
этих частиц передаются соседним
слоям воздуха н т. д., создаются
волны сжатия и разрежения, кото-
рые движутся со скоростью звука
вдаль. На рис. II.18 приведен схема-
тический чертеж электродинамичес-
кого громкоговорителя. Принцип его действия заключается в том,
что катушка с намотанным на нее проводом, находящаяся в ра-
диальном магнитном поле, при пропускании через нее перемен-
ного тока i испытывает действие силы F — ВИ, где В — индук-
ция в зазоре; I — длина провода.
Эта сила приводит в движение диффузор, жестко скрепленный
с катушкой (называемой звуковой) и подвешенный к корпусу по
внешнему краю, а также центрируемый шайбой. В результате диф-
фузор является поршневым излучателем и имеет одну степень сво-
боды колебаний (только по осевому направлению). Магнитное поле
создается кольцевым постоянным магнитом (в ряде громкоговорите-
лей магнитом служит керн) и магнитной цепью из двух фланцев
и керна. Между керном и верхним фланцем есть кольцевой зазор,
в котором размещена звуковая катушка, свободно колеблющаяся
в нем. Чтобы диффузор не изгибался как мембрана и для создания
необходимой жесткости, ему обычно придают форму усеченного ко-
нуса с круговым или эллиптическим основанием. Тем не менее на
высших частотах диффузор, изгибаясь, колеблется как мембрана:
волны изгиба двигаются от центра к периферии и обратно, созда-
вая стоячие волны по радиусам диффузора. Для больших диаметров
диффузора (около 25 см) эти колебания начинают появляться на
Рис. П.18. Устройство диффу-
зорного электродинамического
громкоговорителя:
1 — звуковая катушка; 2 — Диф-
фузор; 3— подвес диффузора}
4 — корпус; 5—шайба; 6, 3 —
фланцы; 7 — магнит; 9— керн;
10—кольцевой зазор; И — от-
верстия для выхода тыльного из-
лучения
91
Рис. II. 19. Частотная характери-
стика давления диффузорного
громкоговорителя типа 4ГД-8Е
в экране.
.частотах выше 1500 Гц, для меньших — на более высоких часто-
тах и воспринимаются слушателем как искажения звука.
Механическая колебательная система имеет резонансную час-
тоту <вм = 1/У tnCM, которую называют частотой механического ре-
зонанса (т — масса подвижной системы; См — ее гибкость). Ниже
частоты механического резонанса среднее звуковое Давление гром-
коговорителя резко падает. Практически для широкополосных гром-
коговорителей ‘не удается уменьшить
частоту механического резонанса до
60...70 Гц. Следовательно, нижняя
граница передаваемого диапазона
частот не менее 50...60 Гц, а в боль-
шинстве случаев не менее 70...80 Гц.
Частоту, выше которой диффузор
колеблется как мембрана, можно по-
высить (при сохранении его массы
и размеров), придав диффузору боль-
шую жесткость. Это достигается утол-
щением стенок диффузора с уменьше-
нием их толщины к периферии.
Одновременно с этим умень-
шают плотность материала, напри-
мер делают его пористым (без сквозных пор). Применяется различ-
ная пропитка материала диффузора, поэтому в диапазоне частот,
в котором диффузор колеблется как мембрана, частотная характе-
ристика получается очень изрезанной (рис. II. 19). Но так как слух
человека из-за достаточно широких критических полосок слуха сгла-
живает частотную характеристику, то не все пики и провалы заметны
на слух. Частотная зависимость осевой чувствительности громкого-
ворителя (отношение звукового давления на оси к подводимому на-
пряжению) без учета резких пиков
и провалов близка к равномерной
до частот примерно 6...7 кГц (см.
рис. II.19). Это объясняетси тем, что
с увеличением частоты перестает ко-
лебаться внешняя часть диффузора.
Выше 7...8 кГц частотная характе-
ристика круто падает. Все это отно-
сится к несоставным громкоговорите-
лям, рассчитанным для работы в ши-
роком диапазоне частот.
Верхнюю границу диапазона частот повышают до 10...12 кГц,
например, кольцевой гофрировкой диффузора. При этом с увеличе-
нием частоты перестают колебаться один за другим внешние участ-
ки диффузора, одновременно уменьшается возможность колебания
его как мембраны. Другой способ =— применение дополнительно-
го конуса, который вставляется внутрь диффузора (рис. II.20).
В этих случаях на высоких частотах основной диффузор перестает
работать из-за относительно гибкого соединения его со звуковой
катушкой и в работу включается малый диффузор, достаточно жест-
кий и легкий. Чувствительность (эффективность излучения) громко-
говорителя на высоких частотах повышают, уменьшая индуктивность
Луковой катушки, например, с помощью вихревых токов Фуко;
уменьшение индуктивности снижает ее электрическое сопротивле-
ние и приводит к возрастанию тока на высоких частотах. Для этого
П.20. Громкоговоритель а
Рис.
дополнительным конусом.
93
на керн надевают насадку в ннде медного колпачка с разрезом.
На низких частотах чувствительность громкоговорителя повышают,
применяя специальные акустические оформления, подробно опи-
санные в § 1, гл. IX.
Направленность одиночных диффузорных громкоговорителей
неявно выражена из-за малости поверхности излучения; она прояв-
ляется в диапазоне высоких частот.
Наибольшая подводимая к головке электрическая мощность
ограничена значением, при котором коэффициент гармоник не пре-
вышает нормы, установленной ГОСТом нли техническими условия-
ми (обычно не более 5....10% на частотах 100...200 Гв). Этот пара-
метр называют номинальной мощностью, выражают ее в ваттах,
указывают в паспорте или другом документе на голсвку. В настоя-
щее время громкоговорители выпускаются мощностью 0,025...
50 Вт. КПД головки громкоговорителя (отношение излучаемой акус-
тической мощности к подводимой электрической) снижается при
уменьшении ее размеров, так как одновременно уменьшаются пле-
ща.^ поверхности диффузора, объем провода катушкн и индукция
в зазоре. Поэтому у малогабаритных громкоговорителей значение
КПД очень мало: в основном составляет 0,2...0,5%, не превышая
даже у самых мощных 1...2%. Чтобы скомпенсировать уменьшение
звуковой отдачи, сопутствующее снижению КПД, к громкоговори-
телям малогабаритных акустических систем приходится подводить
существенно большую мощность. Среднее стандартное звуковое
давление, создаваемое современными динамическими головками,
составляет 0,1...0,3 Па. Нелинейные искажения в диффузорных
громкоговорителях в основном создаются из-за нелинейности меха-
нической системы в центрирующей шайбе и подвесе диффузора и
из-за неравномерного распределения индукции в зазоре. Коэффи-
циент нелинейных искажений иа частотах около 100 Гц доходит
до’10% и более. Для его уменьшения применяют центрирующие шай-
бы, имеющие сложную конфигурацию и выполненные из специаль-
ных материалов, гофрированные подвесы, а также полюсные нако-
нечники такой формы, при которой создается более равномерное
поле в зазоре. Для маломощных громкоговорителей_высоту звуко-
вой катушки делают больше высоты зазора, вследствие чего число
пересекаемых силовых линий ие зависит от амплитуды колебаний.
В электродинамических громкоговорителях возможно появление
субгармонических искажений, в результате которых создаются
составляющие с частотами, равными половине частоты колебаний
диффузора. Эти субгармоники появляются в тех случаях, когда
образующая диффузора прямолинейна, т. е. когда диффузор имеет
коническую форму. Чтобы уменьшить возможность возникновения
субгармоник, образующей диффузора придают криволинейную
форму (например, экспоненциальную).
Внутреннее сопротивление громкоговорителей обычно состав-
ляет несколько ом. Для согласования его с сопротивлением прием-
ника, трансляционной линии ит. п. применяют трансформаторы. При
этом входное сопротивление громкоговорителей с трансформатором
определяется номинальным напряжением источника мощности и но-
минальной мощностью громкоговорителя ZBX = ^н0М/Рном-
Рупорные излучатели. Основным недостатком громкоговорите-
лей непосредственного излучения является их чрезвычайно низкий
КПД. Причина этого заключается в несогласованности сопротивле-
ний механической системы н окружающей среды. Для повышения
93
сопротивления излучения нужно увеличивать размеры излучателя,
но это повлечет рост механического сопротивления массы излучателя
и ие даст выигрыша в КПД. Поскольку диффузор выполняет две
функции: преобразования механических колебаний в акустические
и излучения этих колебаний в окружающую среду, разрешить такое
противоречие можно только разделением этих функций, которое
осуществляется в рупорных громкоговорителях. Рупор служит
также для согласования сопротивлений механической системы
и окружающей среды. Рупором называют трубу с переменным сече-
нием. Входное отверстие излучающего рупора (горло) меньше, чем
выходное (устье). Выходное отверстие является излучателем, а
Рис. II.21. Виды рупоров:
а — сдвоенный; б — секционированный.
входное — нагрузкой для механической системы. Таким образом,
излучатель может быть сделан сколь угодно большим, а механиче-
ская система — небольшой и потому легкой.
Рупоры применяют с различным законом изменения попереч-
ного сечения. Наиболее распространены рупоры экспоненциальные;
реже применяются конические, так как они имеют значительно менее
равномерную амплитудно-частотную характеристику. Для острой
направленности и более низкой границы передаваемого диапазона
частот следует увеличивать выходное отверстие рупора и выбирать
рупор большей длины. Для увеличения длины рупор часто сверты-
вают или складывают (рис. 11.21). С аналогичным явлением мы
сталкиваемся в духовых музыкальных инструментах: чём ниже
регистр инструмента, тем длиннее его рупор.
Для концентрации или рассеяния звуковых воли применяются
•акустические линзы, основанные на преломлении звуковых лучей
при переходе из одной среды в другую с разными скоростями распро-
странения (например, скорость распространения звуковых волн
94
в пористых материалах или в решетках и жалюзи пластин отли-
чается от скорости распространения в открытом пространстве),
К недостаткам рупора можно отнести нелинейные искажения, еб-
условленные большой величиной и резким изменением амплитуды
звукового давления в пределах одной длины волны в горле рупора,
а также частотные искажения в рупорах конической формы. Ру-
порные электродинамические громкоговорители имеют два кон-
структивных варианта: узко- и широкогорлые. Площадь входного
отверстия рупора в узкогорлых громкоговорителях в несколько
раз меньше площади поршневой диафрагмы, в широкогорлых —
эти площади или одинаковы, илн близки друг к другу.
Электростатические громкоговорители делятся на конденсатор-
ные, электретные и пьезогромкоговорптели.
Рис. 11.22. Конденсаторный громкоговоритель?
о — конструкция (/ — массивный электрод; 2 — гибкий 'электрод с изо-
ляцией; 3 — натягивающий винт); б — схема включения.
На рис. 11.22, а приведена схематическая конструкция конден-
саторного громкоговорителя. На ребристом полуцилиндре с по-
мощью винта натянута тонкая металлическая фольга, с внутренней
стороны облицованная диэлектриком, или полимерная пленка, сна-
ружи покрытая металлом. Поверхности полуцилиндра и фольга
служат электродами конденсатора. Между электродами приложено
поляризующее напряжение Uo. На эти электроды подается еще
переменное напряжение 17; сила притяжения электродов F ==
— (£7»+ t/)2S/8nd2, где S — площадь электродов; d — расстояние
между ними. Прн U < Uo можно пренебречь квадратнчно'й состав-
ляющей, тогда переменная сила F = CU0U!d, так как С = S/4nd.
Следовательно, сила, действующая на гибкий электрод, определя-
ется отношением поляризующего напряжения к межэлектродному
расстоянию U0/d, емкостью конденсатора С и переменным напряже-
нием. Коэффициент электромеханической связи громкоговорителя
Ксв обратно пропорционален частоте, а электрическая ха-
рактеристика t7U — ч>С прямо пропорциональна ей, т. е. они ком-
пенсируют друг друга, что выравнивает чувствительность на высо-
ких частотах.
95
Таблице 11.33. Основные параметры диффузорных электродинамических
гром коговоритслей
Тип Диапазон частот, Гц Неравнимер ! кость частот- ной характе- 1 рнстики, дБ Резонансная , частота под- вижной си- । стемы, Гц Среднее стан- дартное зву- ковое дав- ление, Па Полное со- противление звуковой ка- тушки, Ом V шарнтные 13меры (в 7аие), мм । Масса, г
U CbR
0.025ГД-1 600...4000 18 — 0,15 6 40X16.5 17
0.Й25ГД-2 1000... 3000 18 500 0,15 60 40x16.5 17
0.05ГД-1 700...2500 18 500... 700 0,15 60 — —
0.05ГД-2 700...2500 18 500...700 0,15 6,5 —
0.1ГД-1 ВЭФ 450...3000 — .— — 3,5 —
0.1ГД-3 400...3000 16 500 0.13 6,5 50X20,5 35
0.1ГД-ЗМ 630...3150 18 550 0,18 10 50x20,5 35
0.1 ГД-6 450...3000 18 400 0.23 10 60X27 60
0.1ГД-8 440.. .3000 18 400 0,13 10 60X21,5 40
0.1ГД-9 450...3150 18 450...580 0,18 60 .—
0.1ГД-12 450. ...150 18 430 0,2 10 —
0.15ГД-1 4 00.. .8000 18 — 0,15 6 60X22 50
0.15ГД-3 150.. 5000 18 —. 0,15 6 — .—.
0.25ГД-1 300...10000 — — 0,18 6 60X25 50
0.25ГД-1 РРЗ 300...3000 13. 300 0,2 8 72x34 70
0.25ГД-2 300...3000 18 300 0.2 25 70x29 120
0.25ГД-9 300...3500 15 300 0,28 10 70X36 120
0.5ГД-2 100. „6000 — 100 — 5.5 124
0.5ГД-10 150 ..7000 14 150 0.23 5 160x50 150
0.5ГД-11 150...7000 14 150 0,23 5 105x36 150
0.5ГД-12 150...7000 15 150 0.25 4,5 105 X 36 250
0.5ГД-14 250...3500 15 200 0,23 28 102x50 130
0.5ГД-15 150...7000 15. 150 0,23 28 102X50 128
0.5ГД-17 250... 5000 15 400 0,35 8 106x70x37 150
0.5ГД-17Б 250...5000 15 400 0,25 8 106 X 70 X 37 150
0.6ГД-20 315...-5000 15 300 0,3 8 80X34
0.5ГД-21 315...7000 15 300 0,3 8 80x37
1ГД-1 150...5000 — 140 0,25 3 150X75 700
1ГД-1 РРЗ 4000... 15 1200 0,4 10 105X63 260
...13000
1ГД-1 ВЭФ 200...4000 14 240 0.23 6.5 90X57 200
1ГД-2 ВЭФ 1000... 15 290 0,2 6,5 90X57 200
...15000
1ГД-4 100...10000 12 120 О.з 8 150Х100Х -
Х58
1ГД-5 150...6000 15 120 0,2 6.5 126X50 370
ЗГД-6 100...6000 15 100 0,28 6,5 126X53 600
1ГД-7 150..6000 15 100 0,3 6 124x63 600
1ГД-8 200...6000 12 170 0,45 6 124x64 400
100...7000 95
1ГД-9 ' 200...10000 14 150 0,25 6.5 156X98X56 250
1ГД-10 120...7000 15 120 0,25 6.5 156x98x48 370
1ГД-11 150...6000 15 140 0,28 6,5 126X46 300
1ГД-12 200...10000 14 175 0,25 5 156x98x41 200
1ГД-14 150...10000 14 150 0.25 5 125X45 180
1ГД-17 100...7000 14 0,22 220 •—
96
Продолжение табл. 11.33
Тип Диапазон частот, Гц Неравномер- ность частот- ной характе- ристики, дБ Резонансная частота под- вижной сис- темы. Гц Среднее стан- дартное зву- ковое давле- ние, Па Полное со- противление звуковой ка- тушки, Ом Габаритные размеры (в плайе), мм Масса, Т
1ГД 18 1ОО...1ПОСО 15 100 0.2 6.5 156x98x48 .200
1ГД-19 100...10090 15 100 0.2 6,5 156x98x44 200
1ГД-20 150...7000 15 150 О.з 6,5 156X98x60 240
1ГД-28 100...10000 15 95 0,2 6,5 156x98x41 . 200
1ГД-36 100...10000 12 120 0.2 8 125X100 х Хб7 250
2ГД.З 70.. .10000 14 80 0.25 4.6 152x69 400
2ГД-4 70...10000 14 80 0,23 5 152x54 300
2ГД-6 90... 7000 14 — 0,23 420 —
2ГД-7 70...10000 15 80 0,23 4.5 .152x62 230
2ГД-8 80...8000 15 100 0.23 4.5 264x94x58 280
2ГД-8 ВЭФ 80... 7000 15 90 0.23 3.4 152X75 500
2ГД-19 80-... 10000 15 80 0,2 4.5 152x54 220
2ГД-19М 100...10000 15 100 0,2 4-. 5 452x52 200
2ГД-22 100...10000 15 100 0.2 4,5 — —
2ГД-28 7б,„ 10000 15 80 0,2 4,5 152x55 250
2ГД-35 80... 12500 15 70 0,2 4.5 152x52 —
ЗГД-1 РРЗ 150...60С0 15 120 0.25 10 150x52 400
ЗГД-1 200...5000 10 120 0,3 8 150x54 —
ЗГДВ-2 1000... ...18000 15 270 0,25 4.5 ' 105x64 230
ЗГД-З ВЭФ 100...7000 15 — 0.25 1.6 — —.
ЗГД-5 ВЭФ 100...7000 15 120 0,25 3,4 202x90 1зоо
ЗГД-6 ВЭФ 80...7000 — 80 0,25 3,4 202 X90 1300
ЗГД-7 80...7000 14 90 0,25 4.5 204Х134Х Х77 650
ЗГД-9 80...7000 14 80 0,25 5 204 X131X Х65 900
ЗГД-15, ЗГД- 15М 1000... «..18000 15 270 0,25 4,5 — —
ЗГД-16 80...8000. 18 80 0,25 4,5 2Q4X134X Х67 330
ЗГД-17 100. ..5000 18 125 0,4 5.5 — —
ЗГД-28 80...8000 18 Ж) 0,25 4.5 204Х134Х Х57 410
ЗГД-31 1000... ...Т8000 10 300 0,25 6,5 100X48 —
4ГД-1 60...12000 14 60 0,25 5.5 202x100 600
4ГД-2 60... 12000 14 60 0.25 5 202x80 900
4ГД-2 РРЗ 100... 12000 15 100 0,3 10 200x93 900
4ГД-3 70...7000 14 70 0,25 4.5 197X96 1200
4ГД-3 РРЗ 130...12000 15 130 0,3 10 200X93 900
4ГД-4 60...12000 15 60 0,27 8 - — —
4ГД-5 63... 50 00 10 45 0.3 8 202X76 600
4ГД-7 63...12500 10 63 0,3 4,5 202x76 430
4ГД-9 '100...8Q00 18 120 0,25 4.5 204Х134Х Х54
4ГД-8 100...10000 14 120 0,3 4 -*•
4 1-88
97
. -ь- » л> >ь. mm — — — — " 5; — — « х 0 е> we4 w е*> ел. ел ел сл сл сл сл сл ел л. -ь. iiXSSS SSS2 55SS2S??2SSS53 5 j= ь S 5 3555 555 СП co ГО 0 00 Ci КЗ m J * J- ' 1. ' • • w m at 4*. w co N3 •“ — ~ X 10 W - w M M H’ 00 e 00 О 0 4> » ? 73 ? W 0J QO Тип
40.„8000 50... 8000 50...5000 40...5000 800...18000 1000... ...15000 50...8000 70...14000 70...14000 40... 16000 40...18000 80...10000 100...10000 100...10000 80...10000 40...5000 63...5000 70.. .8000 50...7000 40. „10000 40. .12(100 60...12000 63...12000 80...10000 40...5000 70...7003 50...12000 70... 12000 70...12000 70...12000 100... 10000 100...10000 60...6500 60...16000 40 ...560(1 : Диапазон частот, Гц
15 10 15 12 15 14 14 15 18 18 15 14 10 12 18 15 10 15 12 12 15 12 14 12 15 15 16 14 14 10 10 10 10 10 Неравномер- ность частот- ной характе- ристики, дБ
50 50 30 28 270 270 60 70 70 40 40 80 *• 60 60 65 30 70 50 70 90 70 90 90 48 65 30 85 85 55 25 ,42 — ’ 45 ' Резонансная частота под- вижной сис- темы, Гц
0,23 0,2 0,4 0.3 0,3 0,3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,40 0,35 0,3 0,4 0,25 0,12 0,2 0,14 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,25 0,17 0,25 0,25 0,3 0,3 0,4 0,3 0,4 Среднее стан- дартное зву- ковое давле- ние, Па
4.5 8 4 10 4 4.5 4,5 4 4,5 4.5 4,5 8 1,2 8 4.5 8 8 8 10 4.5 8 4.5 8 5 15 15 6 15 15 16 Полное со- противление звуковой ка- тушки, Ом
tO K”) СП о О if со ел ел g 1 1 и 1 x xXx O’ л S 295x140 324X212X X128 0 O> СЛ 1 X 1 ? £ 1 I J — CO — 0 W 0 сл 202x71 260x180 X X108 252x106 252x126 252x126 254X170X X100 254X170X X100 254X170X X80 254X170X X91 254X170X X68 327X225X X130 222x96 Габаритные размеры (в плане), мм
5800 1500 4700 1500 2000 2400 230» 230. 2600 535 750 1380 1700 1700 700; 600 450 525 540 1300 500 Масса, г
Продолжение табл. 11.33
Таблица П.34. Основные параметры новых разработок диффузорных
электродинамических громкоговорителей
Тип Паспортная мощность, Вт Номинальная мощность, Вт Номинальное сопротивле- ние; Ом Диапазон частот, Гц Неравномер- ность частот- ной характе- ристики, дБ Стандартное звуковое дав- ление, Па Габаритные размеры (в плане), мм Высота, мм Масса, кг
0.25ГД-10 0,5 0.25 8 315...5000 15 0.2 63x63 29,5 0,028
0.5ГД-30 1,0 0,5 15 125...10000 14 0,3 80x125 47 0,19
0.5ГД-31 1,0 0,5 15 200...10000 14 0,23 80X125 42 0,19
Д5ГД-37 1,0 0,5 8 315...7000 15 • 0,3 80x80 37,5 0,135
1ГД-39Е 1,5 1,0 8 200...6300 14 0,2 100x100 36 0,20
1ГД-37 1,5 1.0 8 100...10000 10 0,25 100x460 65 0,27
1ГД-40Р 1.5 1.0 8 100...10000 12 0,28 100x160 45 0,25
1ГД-48 2,0 1.0 8 ’ 100... 10000 12 0,3 100x160 63 0,27
2ГД-38 3.0 2,0 4 100...12500 12 0,2 100X160 58 0,28
2ГД-40 3,0 2,0 — 100... 12500 12 0,28 100X160 47 0,32
ЗГД-32 6,0 3,0 4 80...12500 12 о,3 125x200 77 0,52
ЗГД-38Е 5.0 3,0 4 80... 12500 14 0,2 160x160 55 0,29
ЗГД-40 5,0 3,0 4 80...12500 14 0,2 160x100 58 0,3
4ГД-8Е 6,0 4,0 4 125...7100 14 0,3 125x125 49 0,62
4ГД-35 8,0 4,0 4/12 63...12500 14 0.25 200x200 74 0,90
4ГД-36 8,0 4,0 4/12 63...12500 14 0,2 200x200 85 0,65
10ГД-36 15,0 10,0 4 63...20000 14 0,2 200x200 87 1,40
15ГД-11 30,0 15,0. 4/8 250...5000 14 0,2 125x125 75 1,25
Низком а стотные
6ГД-6 20,0 6,0 4 63...5000 15 0,1 125x125 80 1,5
10ГД-ЗОЕ 25,0 10,0 8 63...5000 15 0,15 240x240 116 2,4
10ГД-34 25,0 10,0 4 63...5000 14 0,1 125x125 73 1.25
25ГД-26 50,0 25,0 4 40...5000 14 0.12 200x200 125 2,5
ЗОГД-1 70,0 30,0 4/8 80...1000 14 0,15 250x250 151 6.0
Высокомастотиые
0.5ГД-36 0.7 0,5 10 1000... ...16000 16 0,15 80x80 34.5 0,08
1ГД-3 — 1.0 12,5 5000... ...18000 10 0,3 70X70 33 0,18
2ГД-36 3,0 2,0 8 3000... ...20000 12 0.2 50x80 35 0,09
ЗГД-2 6,0 3,0 ' 15 5000... ...18000 10 0,25 63X63 31 0.20
ЗГД-31 6.0 3.0 8 3000... ...18000 15 0,2 100x100 48 0,3
6ГД-11 10,0 6,0 8 3000... ...20000 14 0,2 50x50 48 0,33
10ГД-35 15,0 10,0 15 5000... ...25000 14 0,25 100x100 47 1,0
6ГД-13 10,0 6,0 8 3000... ...20000 12 о.з юохюо 45 1.0
4*
99
Конденсаторный громкоговоритель используют, как правило,
г качестве высокочастотного элемента акустических систем. Напри-
мер, при внешних размерах 15Х 10 см и длине волны не более
Я см (т. е. на частоте 4250 Гц) его коэффициент излучения не за-
висит от частоты. Для получения частотно-независимой чувствитель-
ности частоту резонанса механической системы выбирают на ниж-
ней границе передаваемого диапазона частот, последовательно с
громкоговорителем включая активное электрическое сопротивление
/?б (рис. 11.22, б), которое уменьшает падение напряжения на
громкоговорителе с увеличением частоты за счет роста тока через
емкость, Значение отношения Uold ограничено электрической проч-
ностью пленки, поэтому чувствительность зависит только от раз-
меров излучателя. Разработаны громкоговорители конденсаторного
типа и на широкий диапазон частот (например, АСЭ-1), ио произ-
водство их очень дорого.
Электретные громкоговорители отличаются от конденсаторных
применением в них электретйбй пленки, заранее наэлектризован-
>юй. Поляризующее напряжение образуется предварительной элект-
ризацией одного из электродов, изготовляемого из полимеров или
керамических поляризующихся материалов и имеющего металли-
ческое покрытие. Оно является электродом конденсатора, а элект-
рет— источником поляризующего напряжения. Поляризация элект-
рета постепенно уменьшается и через несколько лет .требуется его
замена или повторная поляризация. В этом заключается как недос-
таток электретного громкоговорителя по сравнению с конденсатор-
ным, так и его достоинство, поскольку для него не требуется источ-
ник напряжения. По механическим и акустическим характеристикам
электретный громкоговоритель не отличается от конденсаторного.
Пьезогромкоговорители. Край пластинки из сегиетовой соли
или пьезокерамики связывают с диффузором и получают громкого-
воритель непосредственного излучения, коэффициент электромеха-
нической связи которого такой же, как конденсаторного. Малая кли-
матическая стойкость сегнетовой соли, низкая чувствительность
пьезокерамики, большая неравномерность • частотной характерис-
тики, высокое входное сопротивление и большие нелинейные иска-
жения ограничивают применение пьезогромкоговорителей.
Осаовные параметры диффузорных электродинамических гром-
коговорителей приведены в табл. 11.33, П.34, рупорных — в
табл. IX.3.
§ 11. Микрофоны и звукоснимвтели [6, 7]
Микрофонами и звукоснимателями называются устройства, пре-
образующие энергию звуковых или механических колебаний в
электрическую.
Микрофоны по .способу преобразования подразделяются на
угольные, электромагнитные, электродинамические (ленточные),
электростатические (конденсаторные и электретные); по диапазону
частот — на узкополосные (речевые) и широкополосные; по направ-
ленности — иа направленное двухсторонне (восьмерочные) и одно-
сторонне (кардиоидные), а также ненаправленные и остронаправ-
ленные. Микрофоны, способные выделять полезный сигнал иа фоне
помех (шумов), называют шумозащищенцыми. В качестве послед-
них, в частности, применяют электромеханические преобразова-
тели — ларингофоны, служащие для приема речи на фоне сильных
шумов, например в авиации.
100
ТОСТ 16123—70 установлены определения характеристик мик-
рофонов, важнейшими нз которых являются следующие.
Чувствительность — отношение напряжения холостого хода
на выходе микрофона к воздействующему звуковому давлений), вы-
ражаемое в вольтах (милливольтах) на паскаль (B/Па, мВ/Па).
В настоящее время чувствительность разных типов микрофонов
примерно одинакова. В табл. 11.35 приведены номинальные значе-
ния сопротивлений и напряжений для микрофонных усилителей
и микрофонов различных типов, рекомендуемые Международной
электротехнической комиссией (МЭК). Перепад чувствительности
фронт/тыл — отношение чувствительности микрофона в направ-
лении рабочей осн к чувствительности его под "углом 180 град
к ней.
Таблица 11.35. Обобщенные номинальные параметры микрофонов
Мик рофои Номинальное сопро- тивление, Ом Выходное напряжение, мВ
микро- фона нагрузки номи- нальное мини- мальное макси- мальное
Эл ектродинамич еский 50 150 0.1 0.04 10
200 600 0.2 0,08 20
600 1800 0,35 0,16 35
2000 6000 0.6 0.2 60
Конденсаторный и 50 150 0.5 0.2 0.5
электретный 200 600 1 0.4 1
600 1800 1,7 0.64 1,Т
В табл. 11.35 значения выходного напряжения даны для звуко-
вого давления 0,2 Па в номинальном режиме. При расчете микро-
фонных усилителей номинальное сопротивление микрофона счита-
ют внутренним сопротивлением- источника напряжения на входе
усилителя, входное сопротивление усилителя — сопротивлением
нагрузки микрофона, за ЭДС источника принимают выходное на-
пряжение микрофона на холостом ходу.
. В угольных микрофонах звуковые колебания воздействуют на
мембрану, которая-изменяет силу сжатия зерен угольного порошка,
что вызывает изменение внутреннего сопротивления микрофона.
Это изменение используется для управления током батареи, вклю-
ченной последовательно с микрофоном и первичной обмоткой вход-
ного трансформатора. Наиболее распространенными в СССР типами
угольных микрофонов являются капсюли МК-Ю и МК-16. Их
применяют в телефонах, переговорных устройствах, радиопередат-
чиках. Капсюль МК-Ю выпускается в трех модификациях, разли-
чающихся электрическим сопротивлением и условиями питания.
Модификация НО имеет сопротивление 50 Ом, напряжение ее пита-
ния 1,5 или 3 В; Модификация СО — сопротивление 100 Ом, моди-
фикация ВО — сопротивление 200 Ом, ток ее питания 10...40 мА.
Средняя чувствительность микрофона МК-Ю 200 мВ/Па, диапазон
частот очень узок: 1...2 кГц, неравномерность частотной характе-
ристики за пределами этого диапазона — более 20 дБ. Микрофон
МК-16 несколько сложнее микрофона МК-Ю, его частотная ха-
рактеристика равномернее: диапазон рабочих частот 300 Гц...5
кГц при неравномерности-± 10 дБ, средняя чувствительность
101
400 мВ/Па. Капсюль МК-16 выпускается в двух модификациях,
также различающихся электрическим сопротивлением и условиями
питания. Модификация СО имеет сопротивление 70 Ом, ток ее
питания 100 мА; модификация ВО — сопротивление 200 Ом, ток
ее питания 50 мА. Как видно из приведенных данных, угольные
микрофоны отличаются большой чувствительностью, большой не-
равномерностью АЧХ, узкой полосой пропускания; им свойствен
также большой уровень шумов.
В электромагнитных микрофонах мембрана или связанный
с ней якорь колеблется в поле постоянного магнита, изменяя маг-
нитный поток в воздушномJ3a3ope. Колебания магнитного потока
вызывают появление ЭДС в катушке, расположенной на магните.
Качественные показатели их невысокие, однако они отличаются
большой надежностью, простотой конструкции и невысокой стои-
мостью. Кроме того, их можно использовать в качестве телефонов.
Из электромагнитных микрофонов в СССР наиболее распространен
микрофон типа ДЭМШ, так как он сбладает свойством помехоза-
щищенности. Его диапазон частот — 300 Гц...З кГц, характеристика
направленности — восьмерка, чувствительность на частоте 1 кГц —
не менее 7,7 мВ/Па, а средняя чувствительность по диапазону —
3,3 мВ/Па. Модуль полного электрического сопротивления на час-
тоте 1 кГц — 400...1000 Ом. Габаритные размеры микрофона:
0 23 X 11 мм, масса 14 г. В аппаратуре связи также широко ис-
пользуется микрофон МЭМ-60. Его диапазон частот — 250 Гц...
...3 кГц, чувствительность при номинальной нагрузке 60 Ом на час-
тоте 100 Гц — 2... 10 мВ/Па, модуль полного электрического со-
противления на этой же частоте — 300 Ом ± 20%. Микрофон
снабжен резиновым рупорком и четырехпроводным шнуром длиной
1,25 м с жилами, облуженными на концах. Габаритные размеры
микрофона 176Х 60 X 80 мм, масса 400 г.
Из всех типов микрофонов наиболее распространены электро-
динамические, использующие явление электромагнитной индукции —
возбуждение ЭДС при движении катушки в магнитном поле. ЭДС,
индуктируемая в катушке, с которой скреплена диафрагма, про-
порциональна звуковому давлению, нзмененйд которого передаются
диафрагме. К динамическому типу относятся также ленточные
микрофоны. В них роль диафрагмы и катушки одновременно вы-
полняет тонкая легкая металлическая ленточка, колеблющаяся
в постоянном магнитном поле под действием звуковой волны.
Ленточные микрофоны обладают высококачественными показате-
лями, широкой полосой пропускания и применяются в основном
для звукозаписи и передачи программ в закрытых помещениях.
Принцип действия электростатических микрофонов (конденса-
торные и электретные) аналогичен изложенному в § 10 принципу
работы -электростатических громкоговорителей. Конденсаторный
микрофон — плоский конденсатор, у которого одна из обкладок
(мембрана) подвижная. Под воздействием звука емкость конденса-
тора изменяется. Для того чтобы эти изменения превратить в пере-
менный ток звуковой частоты, на. обкладки конденсатора подают
постоянное напряжение или включают его в контур высокочастот-
ного генератора. Звукоприемный капсюль имеет подвижную об-
кладку либо из металлической фольги толщиной 2...30 мкм (не-
ржавеющая сталь, никель, тнтан), либо из тонкой (3...6 мкм) метал-
лизированной полимерной пленки. Диаметр обкладки — от 2 до
35 мм. Второй (неподвижной) обкладкой служит массивная металли-
ческая пластина (база). Расстояние между обкладками 20...40 мкм.
102
Для улучшения температурной стабильности базу и остальные
металлические детали капсюля иногда выполняют, из того же мате-
риала, что и мембрану, а изолирующие ,элементы — из кварца.
В последнее время базу изготовляют из радиокерамики илн стекло-
пластика. Ее поверхность, обращенную к мембране, металлизирует
вжиганием золота или серебра, а иногда покрывают слоем окиси
кремния толщиной 3 мкм для предохранения капсюля от корот-
кого замыкания (пробивное напряжение слоя — не менее 150 В).
База имеет отверстия, расположенные райномерно под мембраной,
которые вместе с шелковой тканью, их закрывающей, определяют
демпфирование мембраны и частотную характеристику капсюля.
Для преобразования изменений емкости конденсатора в колебания
электрического напряжения или тока применяют либо низко-, либо
высокочастотный способ. Первый из иих распространен наиболее
широко: капсюль микрофона включают последовательно с нагру-
зочным резистором и источником постоянного поляризующего на-
пряжения, которое может достигать 60...70 В. При уменьшении
емкости конденсатора капсюля под воздействием звука заряд на его
обкладках уменьшается и, наоборот — при увеличении емкости
заряд возрастает. Измеиеиия заряда вызывают переменный ток
в цепи и иа нагрузочном резисторе появляется переменное напряже-
ние, поступающее на вход микрофонного усилителя. При высоко-
частотном способе включения конденсатор капсюля представляет
собой элемент контура высокочастотного генератора; изменения
емкости приводят к его частотной модуляции, а после демодуляции
выделяется низкочастотная составляющая, которую подают на
вход микрофонного усилителя. Емкость капсюля — единицы —
десятки пийофарад, диапазон рабочих частот — от 20...30Гцдо
20.,.50 кГц. Характеристика направленности конденсаторного мик-
рофона определяется конструкцией его капсюля. Одна из разновид-
ностей электростатических микрофонов — электретные, которые
отличаются от конденсаторных конструкцией капсюля и тем, что
не требуют для работы поляризующего напряжения: на одну из об-
кладок наносится слой электрета с постоянным электрическим заря-
дом, обеспечивающим поле, которое соответствует поляризующему
напряжению до 100 В, и сохраняющимся примерно 30 лет. Пара-
метры основных типов электродинамических и электростатических
микрофонов приведены в табл. 11.36.
Ларингофоны. Угольные ларингофоны. При разговоре колебания
от.гортани передаются корпусу ларингофона и его электроды пере-1
мещаются относительно корпуса. Порошок между электродами де-
формируется и на зажимах возникает напряжение звуковой частоты.
Чувствительность ларингофона — отношение выходного напряже-
ния к колебательной скорости корпуса. Ларингофон 7IA-5 имеет
сопротивление 165 Ом и работает при напряжении питания 3 В,
его чувствительность — 40000 мВ/см/с. Широко используются так-
же ларингофон ЛТ-3. Частотные характеристики чувствительности
и сопротивление этих преобразователей практически одинаковы.
Эффективная полоса частот составляет 3 кГц (1...4 кГц) при нерав-
номерности ±4 дБ, частотная характеристика напоминает АЧХ
полосовых фильтров, коэффициент прямоугольности этой характе-
ристики по уровню 0,1 примерно 1,6.
Электромагнитные ларингофоны. Когда колебания от гортани
передаются к корпусу ларингофона, магнитная система благодаря
инерции начинает перемещаться относительно якоря. Это изменяет
магнитный поток, пронизывающий катушки, вследствие чего на
103
Таблица 11.36. Параметры основных типов микрофонов
Тип Номиналь- ный диапазон частот, Гц Неравно- . мерность частотной характе- ристики, ДБ Внут- рен- нее сопро- тивле- ние, Ом Чувстви- тельность холостого хода на частоте 1000 Гц, мВ/Па Средняя (мини- мальная/ разность уровней чувстви- тельности фронт/тыл, дБ
Электр о.д и
МД-52А 50... 16000 12 250 1.2 12 (6)
МД-52Б 50... 15000 12 250 1,2 12 (6)
МД-52Б-СН 50... 15000 12 250 1.2 12 (6)
МД-63 60...15000 20 250 1.1
МД-63Р 60...15000 20 250 1.1
МД-66 100... 10000 20 250 2,0 1-' (6)
МД-71 50... 15000 8 250 1.5
МД-78 50...15000 20 (на 1 м); 150 2,0 * 12 (6)
8 (на 0,1 м)
МД-200 100...10000 12 250 1.5 12 (6)
МД-201 100...10000 12 250 1.5
82А-5ММ 50...J0000 10 250 4,0 18 (S)
МД-74 50.. .10000 20 250 1.2
10...10000 8
• Ленто
МЛ-19 50...16000 14 250 2,0 15
МЛ-51 40...16000 10 250 1,6 —
К о в д е и с а т о р н ы е
МК-6 20...40000 5 250 ““•
МК-16 20...40000 6 250 2.0
МК-12 - 50... 15000 9 600 11 (на 20 (10)
нагрузке)
МК-13М 30...18000 6 (в режиме 600 5,5 (иа 12 (10)
кардиоиды нагрузке
в диапазоне 600 Ом)
50... 15000 Гц)
' 104
Направленные свойства Внеш- ние размеры Мас- са, кг Назначение
намические
Односторонне направленный 0 32x120 0,20' Универсальный
» > 0 32x114 0,17 0 Для любительской звуко- записи
» > 325Х270Х . Х190 0.170 Стереофония еский
Ненаправленный 0 22x68 0,125 Нагрудный или петличный
» 0 22x68 0,050 Для радиомикрофонов
Односторонне направленный 0.37X92 0,150 Речевой для звукоусиления
Ненаправленный 0 33x116 0,170 Для акустических измерений
Односторонне направленный 0 52x180 0,320 Для эстрады, ручной с амор- тизированным капсюлем
» > 0 35x115 0,150 Для любительской звуко- записи
Ненаправленный 55x31.5х Х41 0,100 То же
Односторонне направленный 0 44X135 0,650 Универсальный для тон- ателье, киностудий и приема шумов на натуре
Остронаправленный (индекс направленности выше 125 Гц — не менее 6 дБ) ч н ы е 0 71X810 0,500 Для приема на фоне шумов, репортаже
Односторонне направленный 140x46x41 0,55 Универсальный студийный
/ Двусторонне направленный (косинусоида) и .электретн ые 0 52x180 0,60 Универсальный студийный с усилителем, напряжение пи- тания которого 1,2 В
— Ненаправленный 0 55x95 0,050 без кабеля и пита- ющего устрой- ства Для акустических измерений
0 13X129 0,140 » ъ
Односторонне направленный 0 22x142 0,115 Для передачи и записи речи и муаыки
Односторонне направленный, 46x22x98 0,160 С дистанционным выбором ха-
двусторонне направленный, ненаправленный рактеристик направленности. Для передачи и записи музы- ки и речи —
. J05
Тип Номиналь- ный диапазон частот, Гц Неравно- мерность частотной . характе- ристики, ДБ Внут- рен- нее сопро- тивле- ние, Ом Чувствн- тел ьность холостого хода на частоте 1000 Гц, мВ/Па Средняя (мини- мальная) разность уровней ч увстви- тельности фронт/тыл, ДБ
МК-15 50.. .15500 12 600 5,5 (на нагрузке 600 Ом) 10/фронт— 90°)
МКЭ-2 (электретный) 50... 15000 15 200 1,5 15
МКЭ-3 (электретный) 50... 15000 10 2000 3,5 —
МКЭ-6 50—16000 18 250 3,5 18
19-А-31 20...20000 8 80 . 20 —
I9-A-31 • 20. ,.20000 8 80 22 —
19-А-31 20...20000 8 80 25
КМС-19-01 (малогаба- ритный) 20... 20000 _ 8 80 16
КМС-19-02 20—20000 8 80 20
КМС-19-03 (ветроза- щи щеиный) 20.. .20000 8 80 20
КМС-19-04 («музы- кальный») 20... 20000 8 80 20
КМС-19-05 20... 20000 8 80 45
КМС-19-07 20...20000 8 80 9 —
КМС-19-08 20...20000 8 80 10 —
К МС-19-09 20...20000 8 80 30 —
КМКЭ-1 (электрет- ный) 20...20000 8 80 17 —
зажимах катушек развивается напряжение звуковой частоты. Час-
тотная характеристика электромагнитного ларингофона ЛЭМ-3
имеет вид острой резонансной кривой с максимумом на частоте
1,8 кГц и полосой не более 4—5%.- Его применение целесообразно
при действии сильных помех и предполагает повышенный тон пере-
даваемой речи.
Практически все ларингофоны используются попарно, будучи
прижаты к горлу с двух сторон. Электрическое соединение ларинго-
фонов последовательное.
Общая надежность микрофонов характеризуется значением
средней наработки на отказ, которая нормируется техническими
условиями данного типа. Она составляет, например, для электро-
динамических микрофонов не менее 5000 ч. Как правило, основной
причиной ухудшения работы микрофона или выхода его из строя
является нарушение электрических контактов, большей частью в
разъеме или во встроенных усилителях конденсаторных и электрет-
ных микрофонов. Ремонт микрофона требует осторожности.
106
Продолжение гнавл П.36
Направленные свойства Внешние размеры Мас-, са, кг Назначение
Односторонне направленный в вертикальной плоскости, ненаправленный в горизон- тальной 58x58x70 0,210 Для передачи и записи му- зыки и речи
Односторонне направленный 0 21X146 0,120 Для комплектации магнито- фонов: переносных клас- са 1, стационарных класса 2
Ненаправленный 0 14x22 0,008 Для встраивания в магнито- фоны
Односторонне направленный 0 48x195 0,140 Для эстрады, ручной с амор- тизированным капсюлем Для кинематогра4Я1ескнх целей
Ненаправленный 44X25X190 0,300
Односторонне направленный 44x25x190 0,300 То же
Двусторонне направленный 44x25x190 0,300 » »
Односторонне направленный 0 21x158 0,110 » »
» * 0 39x188 0,200 » »
»' * 0 57X198 0,240
0 47x190 — » »
Остронаправленный 0 24x850 0,280 » »
Ненаправленный 0 21x158 0,110 » »
Двусторонне направленный 0 24 x 203. 0,190 » *
Односторонне направленный —~ — —*
‘ » * 0 32х23х Х194 6,250 Для кинематографических целей
Звукосниматели. По принципу действия известны звукоснима-
тели следующих типов: магнитные, пьезоэлектрические, полупро-
водниковые, фотоэлектрические. Наибольшее распространение по-
лучили магнитные и пьезоэлектрические'(пьезокерамические) зву-
косниматели. По количеству каналов звукосниматели разделяются
на монофонические, стереофонические и универсальные. Стереофо-
нические звукосниматели имеют два канала — правый и левый.
Чувствительность звукоснимателя — выходное напряжение на
нагрузке I МОм при воспроизведении сигнала частотой 1 кГц и ам-
плитуде колебательной скорости конца иглы 1 см/с. Размерность
чувствительности аналогична размерности чувствительности ла-
рингофона.
У с т р ой ст в о ' и маркировка. Звукосниматель сос-
тоит из головки и тонарма, укрепляемого в электропроигрывающем
устройстве на поворотной иожке. Основными частями головки яв-
ляются иглодержатель с корундовой или алмазной иглой и преоб-
разователь механических колебаний в электрические (в соответствии
107
с принципом.действия). В головке стереофонического звукоснимателя
два таких преобразователя. Так как иглы для современных грам-
пластинок с узкой канавкой и грампластинок прошлых лет, выпус-
каемых с широкой канавкой, различаются размерами, универсаль-
ные головки звукоснимателя делают сменными (каждая для опре-
деленного типа грампластинок) или снабжают их сменными блоками
с определенным типом иглы либо с двумя переключаемыми иглами.
Рабочие положения переключателя и сменные головки (или блоки)
имеют цветовое или цифровое обозначение. Головка стереозвуко-
снимателя может иметь три или четыре- вывода. Маркировка голо-
вок и их выводов приведена в табл. 11.37. -
Таблица 11.37. Маркировка головок и выводов звукоснимателей
Тип грамзаписи Головка Выводы
тип обозна- чение, цвет ЧИС- ЛО но- мер назначение цвет провода
Монофонич еСкая с широкой ка- навмЦ* Универ- сальная 78, зеленый 2 1.2 Канал -
Монофан ич еская с узкой канав- кой ' То же V. красный 2 1.2
Стерео- и моно- фоническая с узкой канавкой » » 3 1 2 3 Левый канал Общий (земля) Правый канал —
Стереофоническая Стерео- фоничес- кая 3 1 2 3 Левый канал Общий (земля) Правый канал Белый Черный Красный
Стереофоническая То же 4 1 2 3 4 Левый канал Левый (земля) Правый канал Правый (земля) Белый Синий Красный Зеленый
Примеры звукоснимателей, изготовляемых промышленностью:
ГКЭ-661 — пьезоэлектрический, монофонический, для ЭПУ клас-,
сов 2 и 3; ГЗКУ-631Р — пьезоэлектрический, стереофонический,
для ЭПУ класса 2; ГЗУМ-73С — магнитный, стереофонический, для
ЭПУ высшего и 1-го классов. Зарубежными аналогами зву-
коснимателя ГЗУМ-73С являются М44-МВ фирмы «Шур» (Shure),
К9 фирмы ADC, Т-2001 или MF-100 фирмы «Тенорел» (Tenorel). л
Головка звукоснимателя должна быть определенным образом
ориентирована относительно грампластинки. Идеальное ее распо-
ложеиие такое, как у рекордера при записи: игла перемешается
к центру грампластинки по ее радиусу. Однако конструктивно удоб-
нее перемещать головку по дуге, поворачивая тонарм относительно
вертикальной оси, хотя при этом возникают угловое искажения,
вызывающие появление второй гармоники сигнала. Выбором изо-
гнутой формы тонарма и его оптимальных размеров угловые иска-
жения сводят к минимуму в пределах всей зоны записи грамплас-
тинки. Для портативных ЭПУ среднего качества обычно выбирают
следующие размеры тонарма: длина от точки закрепления на панели
ЭПУ до точки касания иглы внешней окружности грампластинки —
185 ± 2 мм; расстояние от той же точки закрепления до центра вра-
щения грампластинки — 175 мм; угол изгиба тонарма —к20°.
Качество воспроизведения и износ пластинки зависят'от вели-
чины прижимной силы иглы в канавке, которая регулируется с по-
108
мощью противовеса или пружины в тонарме. Для пьезоэлектри-
ческих звукоснимателей прижимная сила не должна превышать
70 мН, для магнитных она устанавливается в зависимости от клас-
са ЭПУ: для высшего класса — не более 20 мН, для класса 1 — не
более 30 мН, для класса 2 — не более 40 мН. При недостаточной
прижимной силе возникают нелинейные искажения, так как игла
не будет надежно следовать по канавке и даже может выйти
из нее. Чтобы обеспечить симметричное положение иглы в иемоду-
лированной канавке, что особенно важно при воспроизведении сте-
реозаписи, в лучших звукоснимателях предусматриваются балан-
сировка тонарма и компенсация нежелательной скатывающей силы,
направленной к центру пластинки; эта сила через иглу оказывает
избыточное давление на внутреннюю стенку каиавки, увеличивая
ее износ и нарушая баланс сигналов левого и правого каналов при
воспроизведении стереофонической записи.
Электромагнитная головка звукоснимателя состоит из связан-
ного с иглой стального якоря, который колеблется внутри катушки,
находящейся в поле постоянного магнита. Колебания якоря вызы-
вают изменения магнитного потока, пересекающего катушку, в ней
наводится ЭДС, пропорциональная амплитуде колебаний якоря.
Звукосниматели характеризуются достаточно равномерной частот-
ной характеристикой, высокой надежностью работы и простотой
конструкции.
Пьезоэлектрическая головка пока распространена шире, чем
электромагнитная. Она более чувствительна, не подвержена элект-
ромагнитным наводкам, дешевая и простая по конструкции. Коле-
бания иглы оказывают скручивающее усилие иа пьезоэлемент
(из фосфата или титаната бария), на обкладках которого разви-
вается ЭДС, пропорциональная амплитуде колебаний иглы.
При Магнитном звукоснимателе АЧХ предварительного усили-
теля. должна быть обратна по форме характеристике грамзаписи,
а пьезоголовка ие требует такой коррекции. Максимально допусти-
мое значение амплитуды колебательной скорости и максимальное
отклонение резца во избежание перерезания соседних канавок
при записи приводят к необходимости намного снижать уровень
записи на низких частотах (менее 400 Гц). Вместе с этим удается
увеличить отношение сигиал/шум при допустимых искажениях. При
воспроизведении частотные искажения записи нужно компенсировать
подъемом АЧХ канала иа низких частотах. В пьезоголовках такая
компенсация происходит естественно, так как их внутреннее сопро-
тивление носит емкостный характер й АЧХ сквозного тракта вос-
произведения имеет спад с ростом частоты. В магнитных головках,
имеющих внутреннее сопротивление индуктивного характера, про-
исходит усугубление неравномерности АЧХ, внесенной при записи
грампластинки. Поэтому здесь необходимо фильтр, АЧХ которого
обратна АЧХ головки. Таким фильтром обычно является предвари-
тельный усилитель, который .полезен также из-за низкой чувстви-
тельности магнитных .головок: не более 0,7 мВ/см/с у магнитных
и 50..,,70 мВ/см/с — у пьезоэлектрических. Соответственно при
коиструиройаиии усилителя можно считать, что магнитная головка
развивает 3 мВ, а пьезоголовка — 250 мВ. Пря любом типе звуко-
снимателя в усилителе приходится корректировать амплитудно-час-
тотные Искажения, поэтому для воспроизведения грамзаписи следует
применять усилитель с раздельной регулировкой тембра на низких
и высоких частотах. Номинальная нагрузка для пьезоголовки Долж-
на состоять из сопротивления 1000 ± 50 кОм и емкости 150 ± 10 пФ,
109
включенных параллельно, а нагрузка магнитной головки — из со-
противления 47 ± 5 кОм.
Стереофоническая головка обеспечивает воспроизведение двух-
канальной стереофонической записи одной иглой, а также монофо-
нической граммофонной записи. Оба канала головки должны
обладать одинаковыми частотными характеристиками чувствитель-
ности. Номинальный диапазон частот в ЭПУ высшего класса со-
ставляет 20 Гц...20 к£ц, класса I — 31,5 Гц... 16 кГц, класса 2—
50 Гц ...12,5 кГц, класса 3 — 50 Гц ... 10 кГц при неравномер-
ности АЧХ от 4 до 6 дБ в середине и от 8 до 10 дБ на краях диапа-
зона. Каналы стереофонических звукоснимателей в средней части
частотного диапазона могут различаться по чувствительности не
более чем на 2...3 дБ.
Головка стереофонического звукоснимателя содержит пьезоке-
рамический блочок в виде трубки, которая состоит из двух одина-
ковых элементов, соединенных параллельно. При модуляции пра-
вого канала пьезокерамический элемент деформируется в одной
плоскости, при модуляции левого — в другой и на парах электро-
дов, расположенных взаимно перпендикулярно по диаметру трубки,
возникают электродвижущие силы, пропорциональные уровням,
сигналов при записи. Принцип работы магнитного стереофони-
ческого звукоснимателя (с параллельным магнитным сопротивле-
нием) заключается в том, что при модуляции каждого канала игло-
держатель смещается; при этом изменяется величина зазора в плос-
костях магнитного потока и в каждой катушке, расположенной на
магните, наводятся электродвижущие силы, пропорциональные
уровням сигналов левого и правого каналов.
В современных звукоснимателях применяются постоянные
корундовые и алмазные иглы, которые имеют правильную кони-
ческую или эллиптическую форму и зеркальную полировку. Сред-
ний срок службы корундовых игл при правильной эксплуатации
составляет примерно 200 ч, алмазных — 500 ч.
Проверку работы и измерение качественных показателей зву-
коснимателя производят с помощью измерительной грампластин-
ки фирмы «Мелодия» типа ИЗМ ЗЗД 0101/0102, содержащей
запись ряда частот с определенными значениями колебательной
скорости.
ГЛАВА Hi
НАМОТОЧНЫЕ УЗЛЫ РАДИОАППАРАТУРЫ
§ 1. Общие сведения о высокочастотных
катушках индуктивности
Высокочастотными называются катушки индуктивности, сопротив-
ление которых имеет индуктивный характер в диапазоне частот
с верхней границей 100 кГц...400 МГц. Высокочастотные катушки
индуктивности применяются в качестве элементов колебательных
контуров для получения магнитной связи между определенными
участками электрических цепей РЭА или создания на отдельных
участках электрической цепи заданных реактивных сопротивлений
индуктивного характера.
В зависимости от назначения высокочастотные катушки индук-
тивности разделяют на четыре группы: а) катушки контуров, не
определяющих частоту; б) катушки контуров, определяющих час-
тоту (например, гетеродинов); в) катушки связи контуров с другими
цепями; г) дроссели высокой частоты.
По конструктивным признакам катушки делят на цилиндри-
ческие, плоские (спиральные) и тороидальные, одно- и многослой-
ные, с сердечниками и без сердечников, экранированные и неэкр'а-
нированные. Однослойные катушки выполняются намоткой с при-
нудительным шагом или сплошной, плоские катушки наматывают
из провода или изготовляют из фольги на печатной плате.
Высокочастотные катушки с переменной индуктивностью ис-
пользуются для перестройки контуров в процессе эксплуатации
аппаратуры, а подстраиваемые катушки—для регулировки аппара-
туры в процессе изготовления.
Основные параметры катушек индуктивности. Индуктивность
характеризует количество энергии, запасаемой катушкой, при про-
текании по ней электрического тока. Чем больше индуктивность
катушки, тем больше энергия магнитного поля при заданном значе-
нии тока. Индуктивность зависит от формы, размеров, числа витков
катушки, а также от размеров, формы и материала ее сердечника.
Добротность — отношение реактивного сопротивления катушки
к ее активному сопротивлению потерь. Добротность катушки в
большинстве случаев определяет резонансные свойства и КПД
контура. Собственная емкость является паразитным параметром.
Наличие собственной емкости катушки обусловливает увеличение
потерь энергии и уменьшение стабильности настройки колебатель-
ных контуров. В диапазонных контурах собственная емкость ка-
тушки уменьшает коэффициент перекрытия диапазона частот. Ста-
бильность параметров при изменении температуры и влажности,
а также во времени имеет особое значение для катушек контуров
гетеродинов, узкополосных фильтров и др. Стабильность индук-
тивности при изменении температуры характеризуется темпера-
турным коэффициентом индуктивности (ТКИ),. равным относитель-
ному изменению индуктивности при изменении температуры на
1° С.
111
§ 2. Катушки индуктивности длв колвбательных-контуров
Однослойные цилиндрические катушки выполняются на диэлектри-
ческих каркасах или без них. Катушки без каркасов применяются,
когда необходима большая добротность при невысоких требованиях
к стабильности индуктивности, например для контуров входных
устройств приемников диапазона метровых воли. Диаметр провода
для таких катушек выбирают в основном из соображении жесткости
конструкции (1...1.5 мм и более), а количество витков ограничивают
(5...8). Для однослойных катушек, выполняемых сплошной намот-
кой, изготовляют гладкие каркасы; для катушек, наматываемых
с принудительным шагом,— каркасы с канавкой, расположенной
по винтовой линии, и л и.с ребрами вдоль образующей цилиндра.
Катушки, намотанные с принудительным шагом, отличаются
меньшей собственной емкостью и большей добротностью. Повыше-
ние нх добротности обусловлено снижением потерь в диэлектрике
вследствие уменьшения собственной емкости. Указанные достоин-
ства катушек, намотанных с принудительным шагом, проявляются
сильнее при намотке на каркасы с ребрами, а также при изготовлении
каркаса из материала с меньшим значением произведения диэлект-
рической проницаемости на тангенс угла потерь.
Для однослойных катушек с индуктивностью выше 15...20 мкГ
обычно применяют сплошную намотку. Целесообразность перехода
на сплошную намотку определяется диаметром катушки. Приведем
ориентировочные значения индуктивности, при которых целесооб-
разен переход на сплошную намотку:
» Диаметр каркаса, мм 6 10 15 20 25
Предельная индуктивность, мкГ 2 4 10 .20 30
- Катушки с индуктивностью более сотен микрогенри выполняют
многослойными. При диаметре каркаса 10 мм однослойная намотка
целесообразна при индуктивности не более 30 мкГ.
Однослойные катушки индуктивности наматывают медным по-
серебренным проводом (с принудительным шагом) или медным про-
водом в эмалевой изоляции. Катушки’для колебательных контуров
гетеродинов коротких и метровых волн, к которым предъявляются
требования высокой добротности и стабильности индуктивности,
наматывают на каркасы из высокочастотной керамики, харак-
теризующейся малым температурным коэффициентом линейного
расширения, малым значением тангенса угла потерь и достаточной
механической прочностью. Намотку выполняют проводом со значи-
тельным натяжением (50...60% разрывного усилия) или нагретым
до 80... I2OJ С ' проводом при незначительном натяжении. Более
высокой стабильностью характеризуются катушки, в которых
обмотка образована слоем меди, нанесенной на керамический кар-
кас методом вжигания с последующим серебрением.
Индуктивность однослойной катушки, выполненной сплошной
намоткой, определяется по формуле
L = 0,01 Oto2/<7/О0,44), (Hi.l)
где L — индуктивность, мкГ; D — диаметр катушки, см; I — длина
намотки, см; w — число витков; при намотке с принудительным ша-
гом — по формуле
L'= L — /гШ10-з,
112
где L' — индуктивность катушки, мкГ; L индуктивность, вы-
численная по формуле (111.1), мкГ; k — поправочный коэффициент,
найденный по гра_фику (рис. 111.1).
Для точной подгонки индуктивности однослойных -катущек,
выполненных сплошной намоткой, перемещают подстроечный сер-
дечник, крайние витки или короткозамкнутый виток, соосный с ка-
тушкой. Индуктивность катушек, намотан-
ных с принудительным шагом, можно из-
менять также, перемешан место подсоеди-
нения одного из выводов.
Симметричные катушки индуктивнос-
ти применяются в симметричных колеба-
тельных контурах (контуры частотных де-
текторов и др.). Бифилярная иамотка
(рис. 111.2, а) выполняется двумя прово-
дами, сложенными вместе. Начало одного
провода Н2 соединяют с концом другого
Kj. Место соединения является средним
выводом катушки. При такой намотке до-
пускается подстройка индуктивности сер-
дечником при несущественном нарушении
симметрии. Перекрестная ' намотка (рис.
III.2, б) позволяет достичь более точной
симметрии; которая не нарушается при под-
стройке сердечником.
Pic. IH.I, Зависимость
поправочного коэффици-
ента от x/d (т — шаг на-
мотки; d — диаметр про-
вода).
Многослойные цилиндрические катушки индуктивности при-
меняют, когда требуется индуктивность более 30...50 мкГ. Несек-
ционированные многослойные катушки с рядовой сбмоткой характе-
ризуются пониженными добротностью и стабильностью, большой
собственной емкостью. Значительно лучшими показателями обла-
дают многослойные катушки, выполненные намоткой «внавал»,
когда витки располагаются хаотично. Ка-
тушки, выполненные намоткой «универ-
салы» (перекрестной), также могут иметь
сравнительно высокую добротность (до
100) и пониженную собственную емкость,
однако для их изготовления требуется бо-
лее сложное оборудование. В настоящее
время катушки, выполненные намоткой
«универсалы», изготовляются редко, по-
скольку равноцей^?Ь1е параметры можно
получить прн намотке «внавал», если ис-
Рис. Ш.2. Симметричные
катушки индуктивности,
выполняемые бифилярной
(о) и перекрестной (б) на-
моткой.
пользовать типовые ферромагнитные сер-
дечники. Обычно многослойные катушки
наматывают на каркасы из полистирола.
Для намотки используются провода с эма-
левой изоляцией, эмалевой и дополни-
тельной шелковой изоляцией (марки
ПЭЛШО, ПЭВШО- н др.), а также лнтцендрат (см. гл. I, §2).
При использовании проводов с дополнительной шелковой изоля-
цией уменьшается, собствениая емкость катушек, а при исполь-
зовании лнтцендрата повышается добротность (на частотах, не пре-
вышающих 1....1.5 МГц). Существенный недостаток катушек, на-
мотанных литцендратом,— резкое возрастание собственной емкос-
ти при обрыве или плохом контакте хотя бы одной из жилок
провода.
ИЗ
Индуктивность многослойной катушки без сердечника опреде-
ляется по формуле
- L = 0,0802ш2/(30ср + 9Z + 10/), (Ш.2)
где L — индуктивность, мкГ; Dср —средний диаметр катушки, см;
I — длина катушки, см; t — толщина катушки, см; w — число вит-
ков. Если задана индуктивность и нужно рассчитать число витков,
следует задаться значениями D, I и / и определить значение w, ис-
пользуя формулу (III.2). После этого необходимо определить тол-
щину катушки:
/ = l,3dpu>/Z,
Рис. II 1.3. Секциониро-
ванная катушка индук-
тивности.
Рис. II 1.4. Зависимость коэффици--
ента связи между смежными сек-
циями от размеров секций и рас-
стояния между ними.
где / — толщина, мм; d0 — диаметр провода с изоляцией, мм; I —
длина катушки, мм. Если фактическая толщина катушки отличается
от принятой вначале более чем на 10%следует задаться другими
размерами и повторить расчет.
Секционированные катушки характеризуются сравнительно
высокой добротностью, пониженной собственной емкостью и мень-
шим наружным диаметром. Наиболее часто секционированные ка-
тушки наматывают на специальные каркасы внавал (рис. III.3),
Каждая секция представляет собой многослойную катушку с не-
большим числом витков. Число секций выбирают обычно от двух
до шести.
Индуктивность секционированной катушки, состоящей из п
секций, определяется по формуле
Е = Ес[п4-2йсв(п-1)],
где Lc — индуктивность секции; kCB — коэффициент связи между
смежными секциями, зависящий от размеров секций и расстояния
Ь между ними (рис. Ш.4). Отношение Ь/Ьср выбирают так, чтобы
значение коэффициента связи находилось в пределах 0,25...0,4,
Это достигается йри Ь = 2Z. Каждая секция рассчитывается как
обычная катушка (см. выше).
Плоские катушки представляют собой спирали, изготовленные
намоткой из медных обмоточных проводов нлн методом печатного
114
монтажа из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Они
могут иметь круглую, квадратную или другую форму. Плоские
проволочные катушки характеризуются удовлетворительной меха-
нической прочностью, сравнительно небольшой собственной ем-
костью, простотой изготовления и могут применяться на частотах до
10 МГц. Для их изготовления целесообразно использовать провода
с дополнительной шелковой изоляцией, поскольку при этом дости-
гается повышенная прочность клеевого соединения витков.
Печатные плоские катушки на стеклотекстолите отличаются
повышенной механической прочностью и применяются на частотах
до 100 МГц. Для более высоких частот печатные катушки изготов-
ляют из фольгированного фторопласта. Обычно индуктивность
печатных катушек не превышает 10 мкГ. Чтобы получить приемли
мое значение добротности катушки, ширину проводников выбирают
в пределах 0,4... 1 мм. При этом на площади 1 см2 размещается
катушка с индуктивностью до 10 мкГ. Для увеличения индуктив-
ности можно использовать последовательное включение двух и
более катушек, расположенных на одной или двух сторонах пе-
чатной платы. Для повышения добротности катушки следует выби-
рать диаметр внутреннего витка не менее 10 мм. Современные пе-
чатные катушки имеют добротность 100... 130 па частотах 10...30
МГц.
- Индуктивность и добротность плоской катушки существенно
увеличивается, если с одной или обеих сторон на нее наложить
ферритовые пластинки. Изменяя -расстояние между катушкой и
пластинками, можно регулировать индуктивность катушки.
Индуктивность плоской катушки с круглыми витками опреде-
ляется по формуле
L = 24,7 • 10-3f)cp 1g 4Dcp/l. '
где L — индуктивность, мкГ; £>ср — средний диаметр катушки, см;
i— радиальная ширина катушки, см; w—-число витков; индуктив-
ность плоской катушки с квадратными витками — по формуле
L = 55,5 - 10~3 а Уте5 1g 8а/t,
где L — индуктивность, мкГ; а — средняя длина стороны квадра-
та, см; t — наименьшая радиальная ширина катушки, см; w — чис-
ло витков.
Экранированные катушки применяют, когда необходимо устра-
нить паразитные связи, обусловленные внешним электромагнитным
полем катушки, или влияние на катушку полей других источников.
Эффективность экранирования повышается при увеличении час-
тоты переменного поля, толщины экрана и уменьшении удельного
сопротивления материала экрана. Экраны высокочастотных катушек
индуктивности изготовляют из меди или алюминия толщиной не
менее 0,4...0,5 мм. Такая толщина экрана при частоте переменного
поля более 1 МГц превышает расстояние, на котором плотность
наводимого тока падает в 100 раз по сравнению с плотностью тока
на поверхности экрана, что достаточно для эффективного экрани-
рования.
Под влиянием экрана изменяются параметры катушки: умень-
шаются индуктивность и добротность, увеличивается собственная
емкость. Изменение параметров катушки тем больше, чем ближе
к ее виткам расположен экран. Индуктивность экранированной
115
однослойной или тонкой многослойной катушки можно определить
при помощи графика, приведенного на рис. 111.5, где //£>ср — от-
ношение длины катушки к ее среднему диаметру; L3!L — отноше-
ние индуктивности экранированной катушки к индуктивности той
же катушки без экрана; £>э/£>ср — отношение диаметра экрана
к среднему диаметру катушки. Если экран прямоугольной формы,
при расчете пользуются эквивалентным диаметром, равным полу-
сумме диаметров вписанной и описанной окружностей. Влияние
экрана на катушку с броневым или тороидальным сердечником зна-
чительно слабее, чем на катушку без сердечника. Экран такой ка-
Рис. Ill 6. Расположение щ-иро
зсй в экране:
1 — правильное; 2 — неправиль-
ное.
тушки можно располагать иа мини*
мальном расстоянии от нее.
-Часто экраны высокочастотных
катушек снабжены отверстиями для
вращения сердечников или измене-
ния положения одной из катушек,
связанных индуктивно. В этих слу-
чаях отверстия должны быть мини-
мальными. Прорези следует распола-
гать перпендикулярно к образующей
цилиндрического экрана, если катуш-
ка расположена соосно с экраном. Пра.
пильное и неправильное расположе-
ние прорезей при соосном расположении экрана и катушки пока-
зано на рис. III.6.
Катущки с сердечниками из немагнитных металлов, характери-
зующиеся высокой стабильностью, применяются в контурах гете-
родинов, широкополосных УПЧ в приемниках КВ и УКВ. Матери-
ал сердечников — медь, латунь, алюминий и его сплавы. Медные
сердечники используются преимущественно для подстройки индук-
тивности (до 20%), когда вносимые сердечником потери должны быть
минимальными. При введении в катушку металлического сердеч-
ника индуктивность и добротность уменьшаются, причем ивдук-
116
тивность уменьшается тем больше, чем больший объем металла вво-
дится и чем больше его проводимость. Добротность уменьшается
еще в большей степени, чем индуктивность. Например, введение
в катушку медного сердечника, уменьшающего индуктивность на,
15%, вызывает снижение добротности на 45%. При введении алю-
миниевого сердечника, уменьшающего индуктивность на 15%, доб-
ротность уменьшается в 3...4 раза. Поэтому алюминиевые сердеч-
ники используются в катушках широкополосных контуров для
специальных приемников.
При расчете катушек с сердечниками из немагнитных металлов
определяют расчетное значение индуктивности катушки без сердеч-
ника:
L=LTp(l + bLIL),
где LTp — требуемое значение индуктивности; &LIL—относитель-
ное изменение индуктивности катушки при введении сердечника
(рис. Ш.7). На рис. III.7 показано среднее положение сердечника,
при котором к = 0. •
__________AL/L __________ . aUl
Рис. III.7. Зависимость относительного изменения индуктивности от разме-
ров катушки и положения немагнитного металлического сердечника.
Катушки с ферромагнитными сердечниками содержат меньшее
число витков при заданной индуктивности и отличаются более вы-
сокой добротностью и меньшими размерами. Применение ферро-
магнитных сердечников позволяет уменьшить размеры экранов
и упростить подгонку индуктивности. Указанные преимущества
полностью реализуются в диапазонах ДВ, СВ и КВ при соответст-
вующем выборе вида сердечника н его материала и малых напряже-
ниях на катушке, например в радиоприемниках. Прн использова-
вии ферромагнитных сердечников снижается стабильность пара-
метров катушек, кроме того, индуктивность и добротность катушек
зависят от амплитуды переменного напряжения на катушке и зна-
чения постоянного тока, протекающего через обмотку.
Ферромагнитные сердечники для катушек изготовляются из
магиигодиэлектриков и ферритов (см. гл. I). При заданных габа-
117
ритных размерах катушки следует применять материал сердечника,
обладающий наименьшим значением отношения тангенса угла по-
терь к начальной магнитной проницаемости в диапазоне рабочих
частот. Сердечники из ферритов обеспечивают большую добротность
катушек, чем сердечники из магнитодиэлектриков. Для стабильных
высокочастотных катушек индуктивности рекомендуется применять
сердечники из карбонильного железа.
Основные параметры ферромагнитных сердечников. Эффек-
тивная магнитная проницаемость рс — отноше-
ние индуктивности катушки с сердечником к индуктивности этой
катушки без сердечника. Чем больше магнитная проницаемость
материала сердечника (измеряется на сердечниках кольцевой формы),
ниже частота переменного напряжения на катушке и меньше рас-
стояние между сердечником и обмоткой катушки, тем выше эффек-
тивная магнитная проницаемость сердечника.
Добротность характеризует потери, вносимые сердеч-
ником в катушку, и равна отношению реактивного сопротпгления
катушки к вносимому сопротивлению потерь. Измеряется на стан-
дартной катушке. Относительнаядобротн о[с т ь сер-
дечника QO1H— отношение добротности катушки с сердечником
к добротности этой же катушки без сердечника — характеризует
потери, вносимые сердечником в катушку, и может служить мерой
определения диапазона рабочих частот. Верхней границей диапазона
рабочих частот является частота, при которой относительная доб-
ротность уменьшается до единицы. За пределами диапазона рабочих
частот применение сердечника целесообразно только для регули-
ровки индуктивности.
Стабильность параметров сердечника ха-
рактеризуется изменением эффективной магнитной проницаемости
и потерь при изменении температуры окружающей среды, влажности
воздуха, а также со временем. При изменении температуры изме-
няется главным образом магнитная проницаемость. Это изменение
характеризуется температурным коэффициентом магнитной прони-
цаемости ТКрс, равным относительному изменению рс при изме-
нении температуры на 1° С. Изменение рс с течением времени вы-
зывается старением материала и проявляется особенно резко в на-
чальный период после изготовления сердечника.
Катушки с цилиндрическими сердечниками. Промышленностью
выпускаются цилиндрические сердечники (рис. III.8) из карбониль-
ного железа и ферритов. Резьбовые сердечники используются в ци-
линдрических одно- и многослойных катушках, когда требуется
подгонка индуктивности в процессе регулировки аппаратуры, и
в качестве элемента подстройки (подстроечника) броневых сердеч-
ников. Для этих же целей используются гладкие (стержневые)
и трубчатые сердечники с напрессованной резьборой втулкой из
пластмассы. Стержневые сердечники применяются также в дрос-
селях высокой частоты, а трубчатые — в ферровариометрах.
Основные параметры цилиндрических сердечников и их номи-
нальные размеры приведены в'табл. III.1 и III.2.
Для тонких катушек, намотанных непосредственно иа сердеч-
ник, длина которого превышает длину катушки, эффективную маг-
нитную проницаемость сердечника определяют по приближенной
,-эмпирнческой формуле
Pc = fx^/LI + 0,84 (пс//с)*’7 К - 1)],
118
где |хн — начальная магнитная проницаемость материала сердеч-
ника (см. гл. I, §7); Dc — диаметр цилиндрического сердечника;
/с — длина сердечника. Если катушка намотана на каркас, то
Рис. Ш.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники?
а — резьбовой; б — стержневой; в — стержневой с резьбовой
втулкой; г— трубчатый; д*— трубчатый с резьбовой втулкой.
эффективная магнитная проницаемость сердечника снижается.
В этом случае
и; = Ос(ис- !)/£>* +1.
Таблица II 1.1. Основные параметры цилиндрических сердечников
из карбонильиof*о железа
Типоразмер* Материал Эффек- тивная магнитная проницае- мость**, не менее Относи- тельная доброт- ность**, не менее Частота измере- ния, МГц ТКц в интервале температур от —60 до 4-85° С
C9.3XI0 Р-10 1,9 1.2 6 0,0025... 0, ОН
C9.3XI9 2,9 1,85 5 0,0025... 0, ОН
C9.3XI9 Р-20 2,95 2.0 5 0,002...0.015
С9.3Х19 Р-100 1,55 2,1 50 0.005... 0,01
С9.3Х19 Р-100Ф 1.6 1.1 50 0,003...0,015
С9.3Х19 Пс 2.9 2,0 5 0,0025... 0,011
T9,3x3,2X10 Р-Ю 1.9 1,2 6 0,015
T9,3x3,2x19 р-10 2,0 1,35 6 0,015
РМ2Х7 Р-100 60 0,01
РМ2Х8 Р-100 — — 60 0,01
РМЗХ5 Р-100 50 0.01
РМЗХ8 Р-100 — — 50 0,01
PM4XI1.5 Р-100 — — 50 0,01
* В обозначении типоразмера первая буква соответствует типу сердечника
(С—стержневой, Т—трубчатый, Р—резьбовой). В обозначении типоразмера
резьбового сердечника буква М указывает иа то, что резьба метрическая;
первое число—диаметр, мм, второе—длина сердечника, мм. В обозначении
фипоразмера трубчатых сердечников числа соответствуют наружному, внут-
реннему диацетрам и длине (в миллиметрах).
*• При измерении с однослойной катушкой, намотанной на каркас нз полисти-
рола Диаметром 11 мм и содержащей 18 витков провода ПЭВ-1 0,41 для частот
измерения 5 и 6 МГц и 2 витка— для частоты 50 МГц.
119
Таблица III.2. Номинальные размеры стержневых и трубчатых
сердечников из магнитно-мягких ферритов (ГОСТ 19726—74)
Стержневой сердечник Трубчатый сердечник
Диаметр, мм Длина*, мм Диаметр, мм Длина** мм
наружный внутренний
1,2 10,0 2,5 0,8 5,0...14,0
1,8 12,0 2,8 ’ 0,8; 1,0 4,0...14,0
2.5 5,0...32,0 а, о 0,8; 1,0; 1,5 5.0...14.0
2,8 6,3... 45,0 3,2 0,8; 1,0; 1,5 4,0...14,0
3,2 6,3...50,0 4,0 0,8; 1,0; 1,5 12,0...32.0
3,6 8,0...50,0 4,2 1.2; 1,5 . 10,0...40,0
4,0 8,0...50,0 6,0 1,5; 2,5 8,0...44,0
4,5 10,0...50,0 6,3 2,0; 2,6; 3,0 8,0...45,0
5,0 10,0...50,0 8,0 4,0; 5,0 10,0...63,0
6,3 12,0...63,0 10,0 4,0; 7,1 10,0...63,0
8,0 16,0...71,0 12,0 5,0 10,0.,.63,0
10,0 20,0—71,0 14,0 16,0 8.0 8,6 20,0...63,0 20,0...63,0
* Промежуточные значения приведены в ГОСТ 19726— 74.
Гис. III.9. Броневые сердечники из фер-
ритов:
о—Тип Б (с одним боковым пазом); б —
тип Ч (чашечный).
где £>с — диаметр сердечника; DK — средний диаметр катушки;
рс — эффективная магнитная проницаемость сердечника (при на-
мотке непосредственно на сердечник).
Катушки с броневыми сердечниками характеризуются малыми
размерами, сравнительно высокой добротностью и малой собственной
емкостью. Ценным свойством
катушек с броневыми сер-
дечниками является слабое
внешнее магнитное поле, со-
здаваемое ими, что позво-
ляет приближать экраны к
самому сердечнику, а в не-
которых случаях не экра-
нировать катушки. Катуш-
ки с броневыми сердечни-
ками применяют в контурах
сигнальной н промежуточ-
ной частот радиоприемни-
. ков и в электрических филь-
трах различного назначе-
ния.
Конструкции броневых
сердечников' показаны на
рис. III.9 и III.10. Броне-
вые сердечники могут быть
с замкнутой или разомкну-
той магнитной цепью. Сер-
дечник с замкнутой магнит-
ной цепью составляется из
в отверстие которого вво-
двух чашек с центральным керном,
дится цилиндрический подстроечник (рис. III.9, а и III.10, а, б),
или из чашки без керна и резьбовой втулки с керном (рис.
111.10, в). Немагнитный зазор 6 образуется при укорочении керна
'одной (см. рис. III.9, а) или обеих чашек. Броневой сердечник с разо-
мкнутой магнитной цепью состоит из чашки с керном, чашки беа
.. 1>'О
керна и подстроечника. Частным видом броневого сердечника
является чашечный сердечник (рис. III.9, б и III. 10, г). В качестве
подстроечников используются стержневые, резьбовые и трубчатые
сердечники с резьбовой втулкой (см. рис. III. 8). Если чашки не
имеют резьбы, подстроечники ввинчивают в детали крепления ча-
шек. Сердечники с разомкнутой магнитной цепью (с зазором) обла-
дают меньшей эффективной магнитной проницаемостью, вносят
меньшие потери. ’
Намотку катушек с броневыми сердечниками выполняют вна-
вал на специальные каркасы, содержащее 2...4 секции (см. рис. Ш.З).
Рис. ШЛО. Броневые сердечники из карбонильного железа:-
а— СБ-9а, СБ-12а, СБ-18а; б— СБ-23а, СБ-28а, СБ-34а; в— с резьбовой втул-
кой: г — чашечный; 1,2 — чашка с керном соответственно без резьбы и с резьбой;
8 — подстроечник;л4 — чашка без кериа; 5 — резьбовая втулка.
Поскольку длина провода получается сравнительно небольшой,
потери в нем относительно малы. Поэтому диаметр провода слабо
влияет иа добротность катушки, которая практически определя-
ется добротностью сердечника.Для намотки применяют одножильный
провод в эмалевой изоляции диаметром 0,1...0,2 мм или многожиль-
ный провод, состоящий из 2...5 жил диаметром 0,07...0,1 мм в эма-
левой изоляции.
Броневые сердечники изготовляются из ферритов и карбониль-
ного железа. Сердечники из ферритов могут иметь одни (см. рис.
III.9) или два боковых паза. В качестве подстроечников исполь-
зуются стержневые и трубчатые сердечники с резьбовой втулкой
(см. рис. III.8, в, д). Номинальные размеры броневых сердечников
из ферритов приведены в табл. Ш.З, подстроечников к ним —
в табл. III. 4, а их основные'параметры —в табл. III.5 и 111.6.
Эффективная магнитная проницаемость сердечников типа Б с не-
магнитным зазором нормирована, ее значение (см. табл. П1.5) ус-
танавливается зазором. В сердечники, изготовленные без зазора,
можно ввести немагнитный зазор, установив между чашками про-
. кладки из электроизоляционного материала.
Эффективная магнитная проницаемость сердечников с немаг-
нитным зазором определяется по формуле
Рс.э = Рс/(1 + И0^/ср).
121
Т а бл и ц а Ш.З. Номинальные размеры броневых и чашечных сердечников
из ферритов
Тип сердеч - инка Размеры чашки, мм (см. рис. III.9) Средняя длина пути Средняя площадь сечения магнитной цепи, см8 Начальный коэффициент индуктив- ности, мкГ
<*1 ^2 ds </4 Н h магнитной линии, см
Б6 6,65 5,0 2,8 1,1 2,? 1,8 1,04 0,07
Б9 9,3 7,5 3,9 2.0 2,7 1.8 1,26 0,11
БИ 11,3 9,0 4,7 2,0 3,3 2,2 1,54 0,18
Б14 14,3 11,6 6,0 3,0 4,3 2,8 1,89 0.28
Б18 18,4 14,9 7,6 3,0 5,35 3.6 2,49 0,48
Б22 22 17,9 9,4 4,4 6,8. 4.6 3,04 0,69
Б26 26 21,2 11,5 5,4 8,15 5,5 3,6 1,01
БЗО 30,5 25,0 13,5 5,3 9,5 6.5 4,44 1,38
Б36 36,2 29,9 16,2 5,4 н.о 7,3 5.4 2,2
Б42 43,1 35,6 17,7 5,4 15,0 10,15 6,17 2.48
Б48 48,7 39.5 20,4 7,3 15,9 10,3 6,92 3,74
Ч, 6.5 5,3 3.3 3,6 2.6 0,006...0,017
ч, 6,5 5.3 F—. 3,3 3,6 2,1 0,007...0,022
6,5 5,3 —- 3,3 4,5 3,5 0,008...0,02
ч’ 6,5 5,3 — 3.3 4,5 3,0 0,01 ...0,022
ч. 6,5 5,3 Л— 3.3 5,5 3,5 0,18 ,...0,37
ч. 6,5 5,3 — 3.3 5,5 3.0 0,2 ...0,41
ч, 9,0 7,8 3.3 4,5 3,5 0,21 ...0,4
ч„ 9.0 7,8 3,3 4,5 3,0 0,23 ...0.5
ч, 9,0 7,8 — 3,3 6,5 5.5 0,22 ...0,52
Ч„ 9,0 7,8 3,3 6,5 5,0 0,26 ...0,6
Та б л н ц а Ш.4. Рекомендуемые сочетания чашек и подстроечников в броневых
й чашечных сердечниках из ферритов
Тип чашки Типоразмер подстроен ника *
стержневого резьбового трубчатого
Б6, Б9 ПС0.56Х5
Б9, БИ ПС0.8Х5
Б11 ПС1Х6 —* —.
Б14 ПС1.8Х8 ПС2.2Х8 ПР2,2хО,5х8 ПТ2.2Х0.8Х8
Б18 ПС1.8Х10 ПС2.2Х10 ПР2,2X0,5x10 ПТ2.2Х0.8Х10
Б22 ПС3.2Х11 ПС3.5Х13 ПРЗ,5x0,5x11 ПТЗ,5X1,2x13
Б26 ПС3.9Х15 ПС4.5Х15 ПР4,5x0.5X15 ПТ4,5Х1,5Х16
БЗО ПС4.2Х17 ПР4,5x0.5x17 ПТ4,5х1,5х 18
ПС4.6Х17
Б36 ПС4.5Х21 ПР4,5x0,5x21 ПТ4,5Х1.5х20
Б42 П €4,5X25 ПР4,5X0,5X25 ПТ4,5Х1,5Х23
Б48 ПС6Х25 ПРбх 0,5x25 ‘ ПТ6Х1.8Х24
ЧГ..Ч. СЗХ6
. СЗХ7.5 й—
СЗХ9.5
Ч„..Ч„ СЗхб —
СЗХ9.5
СЗХ13.5
* В обозначении типоразмера числа обозначают: для стержневых—диаметр
и длину, для резьбовых — диаметр, шаг резьбы и длину, для трубчатых — на-
ружный, внутренний диаметры и длину.
122
Таблица 111.5. Эффективная магнитная проницаемость и начальный
коэффициент индуктивности броневых сердечников из ферритов (с зазором)
Тип сердеч- ника Марка феррита
2000НМ1 1500НМЗ 100011МЗ 700НМ 50ВЧ2 | 30ВЧ2 । 20ВЧ2-
Е6. — — — — 13,5/10 —
— 33,7/25 — 21,6/16 —
Б9 63/60 26,2/25; 42/40; 63,-60 26,2/25 10,5/10
' 16,8/16 -
БП 58/60 38,8/40; 58/60 38,8/40 15,5/16 9,7/10
103/100
Б14 90/160 22/40; 56/100; 90/160 22/40 9/16
- 14/25
Б18 . 65/160; 102/250 25/60; 41/100 | 10,5/25
— *41/100 65/160 16/40
Б22 57/160; 90/250; 140/400 22/60 14/40
— 36/100 -
Б26 72/250; 116/400; 182/630 29/100 —
46/160 72/250; 116/400 —
46/160 —
БЗО 44/160; 69/250; 112/400; 224/630 — —
Б36 77/400; 121/630; 193/1000 - —
Б48 | 98/630; 194/1250; 249/16 00 | - - - —
Примечание. Числитель дроби — эффективная магнитная проницаемость,
знаменатель— начальный коэффициент индуктивности (в миллигенри)
Таблица Ш.6. Эффективная магнитная проницаемость и начальный
коэффициент индуктивности броневых сердечников из ферритов (без зазора)
Тип сердеч- ника Марка феррита
20С0НМ1 1500НМЗ 1000НМЗ 700НМ 50ВЧ2 ЗОВ 42 20В 42
Б6 850/630 680/500 — —
Б9 . 1130/1060 9 60/900 720/680 555/520 50/47 30/28 20/19
Б11 1170/1200 970/1000 730/750 555/570 48/50 29/30 19/20
Б14 1230/2200 1050/1850 770/1370 580/1030 49/88 30/53 19/35
Б18 1270/3100 1130/2750 820/2000 620/1500 49/120 30/73 19/48
Б12 1450/4000 1160/3200 835/2300 615/1700 49/137 30/83 20/55
Б26 1550/5400 1230/4300 860/3000 630/2200 49/172 — —•
БЗО 1660/6000 1300/4700 900/3250 655/2350 -—. —'
Б36 1670/8700 1300/6800 900/4700 — — •— •—
Б48 1750/11300 1350/8700 930/6000 — — —
Примечание. Числитель дроби — эффективная магнитная проницаемость,
внаменатель — начальный коэффициент индуктивности (в миллигенри). ...
>23
где рс — эффективная магнитная проницаемость сердечника без
зазора (см. табл. III.6); 6 — длина зазора; /ср— средняя длина пути
магнитной линии сердечника (см. табл. III.3). Если зазор образован
прокладкой между чашками, длина равна удвоенной толщине про-
кладки.
Температурный коэффициент индуктивности катушки с сердеч-
ником без зазора полностью определяется температурным коэффи-
циентом магнитной проницаемости сердечника ТК рс. Если в сер-
дечник введен немагнитный зазор, ТКИ меньше. При 6//ср<0,01
тки^ткнс/о + нЛ'ср)-
Чашечные сердечники типа Ч изготовляют из термостабильных
ферритов марок 1000НМЗ и 50ВЧ2 (см. табл. I. 18). Эти сердеч-
ники применяют в катушках для контуров малогабаритных прием-
ников. Сердечники Ч3...Ч10 из феррита марки 1000НМЗ исполь-
зуются на частотах до 2 МГц, Ч1...Ч4 из феррита марки 50ВЧ2 —
на частотах 1...50 МГц.
Броневые сердечники из карбонильного железа типа СБ вы-
пускаются с замкнутой магнитной цепью (исполнение «а») и разомк-
нутой магнитной-цепью (исполнение «бя). Зазор между кернами
в сердечниках исполнения «а» не превышает 0,5 мм для СБ-9а и
2 мм — для остальных сердечников. Номинальные размеры сердеч-
ников типа СБ приведены в табл. III.7, а основные их параметры —
в табл. III.8. Из карбонильного железа марки Р-100Ф изготовляют
детали для броневых сердечников, показанных на рис. III. 10, в, г.
Чашки выпускаются с двумя боковыми пазами и без пазов. Номи-
нальные размеры этих деталей приведены в табл. III.9.
Таблица III.7. Номинальные размеры броневых сердечников
из карбонильного железа “ •
Тип сердеч- ника , Размеры, мм Средняя длина пу- ти маг- нитной линии *, см Средняя площадь сечения магнитной цепи, см8
чашкн подстроеч ника
rf, d, h н 1с Ос
СБ-6 : 6,5 4,9 3,0 2,0 3,2 7,0 М2 1,31 0,11
СБ-9 9,6 7,5 4,6 2,1 3,8 8,0 М3 1.6 0.23
СБ-12 12,3 10,0 6,0 4,1 5.5 11.5 М4 2,5 0,3
СБ-13 18 14 9 5,2 7.4 13,5 М5 3,4 0,74
СБ-23-11 23 18,5 10 3,1 5,7 13 М7Х0,75 2,9 1,1
СБ-23-17 23 18 11 6 8,7 19 М7Х0.75 4 1.14
СБ-28 28 22 13 8,5 11.7 25 М8х1 5,4 1,7
CS-34 34 27 13,5 10,2 14,2 30 М8Х1 6,8- 2.3
• Для сердечников с замкнутой магнитной цепью (исполнение «а»).
Выбор магнитного материала и типа сердечника зависит от
требований, предъявляемых к катушке индуктивности. Например,
для малогабаритных катушек, к добротности которых ие предъяв-
ляются высокие требования, целесообразно применение сердечни-
кбв из ферритов с высокой начальной магнитной проницаемостью.
Для п^рышения добротности следует применять ферриты с возможно
124.
Таблица III.8. Основные параметры броневых сердечников
из карбонильного железа
Тип Материал Эффективная Магнитная проницае- мость Относитель- ная доброт- •‘ность, не меиее Частота измере- ния, МГц Температур- ный коэффи- циент магнит- ной проницае- мости, %/сс
СБ-9а Р-10 2,7...3,9 2,1 3 0,015
СБ-12а 3,0...4,3 2,2 0,5 0,015
СБ-126 1,7,..2,5 ТО 0,5 0,015
СБ-23-lla 2.8...4.3 1,55 0,85 0,015
СБ-236 1,8...2,6 1,0 0,85 0,015
СБ-23-17а 3,4...4,5 1,3 1,0 _ 0,015
СБ-28а 3,7...4,9 1,2 1,0 0,015
СБ-34а- 3,4...5,0 1,1 1.0 0,015
СБ-Sa Р-100 2,6±15% 1.0 30,0 0,01
СБ-12а 2,3±15% '0,9 25,0 0,01
СБ-Sa Р-100Ф 2,3±15% 1.0 30,0 0,015
СБ-12а 2,1 + 15% 0,9 25,0 0,015
Т а блица III.9. Номинальные размеры деталей из карбонильного железа
марки Р-100Ф (см. рис. Ш. 10, в, г)
Деталь ММ £?2, ММ 4?3, ММ d4, мм Г/, мм Й, мм йм, мм
Чашка 6.5 5,0 3,1 2,8 2,0 —
8,0 6.0 — 3,4 3,5 2,0 —
8,0 6.0 —. 3,2 4,0 2,8
9,0 7.1 3,2 3,0 2,0 —
9,0 7,1 — 3,2 3.6 2,0 —
Втулка 8,0 •-* 4,6 — — 2,65 2,65
Кольца 6,5 3,1 — — 0,8*
8.0 — — 3,4 —t 1,0*
6,0 - —• 3,0 — 1,5*
5.0 — 3,0 1.0»
* Толщина колец, мм.
большим отношением pH/tg б (см. гл. I, § 7). Дальнейшее повышение
добротности может быть достигнуто введением немагнитного зазора.
Если к катушке предъявляются повышенные требования в отноше-
нии температурной стабильности индуктивности, то следует выби-
рать термостабильиые ферриты и сердечники с зазором или сердеч-
ники из карбонильного железа. Когда задан ТКИ катушки, необ-
ходимо выбирать сердечник с эффективной магнитной проницае-
мостью рс = ТКИ-рн/ТКрн, где рн — начальная магнитная про-
ницаемость материала сердечника; ТКрн —- ее температурный
коэффициент (см. гл. I, § 7).
125
Число витков катушки с броневым сердечником рассчитывается
по формуле w — тУL, где L — индуктивность катушки, мкГ;
т — постоянная, определяемая размерами сердечника и свойст-
вами магнитного материала. Ниже приведены значения т для бро-
невых карбонильных сердечников:
Тип сердечника СБ-9а СБ-12а СБ-23-lla СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а
т 7,1 6,7 4 4,5 4,3 4,4
Для сердечников других типов значения т можно определить экс-
периментально, измерив индуктивность катушки с известным чис-
лом витков.
Для определения числа витков
катушки с броневым сердечником
можно пользоваться формулой w —
= У UALb, где ALh — начальный
коэффициент индуктивности (индук-
тивность одного витка), зависящий
от материала и размеров сердечника
(см. табл. Ш.З, Ш.5 и III.6); L -
индуктивность катушки с сердеч-
ником.
В табл. III. 10 приведены основ-
ные параметры стандартизованных
катушек с броневыми сердечниками.
Катушки выполнены односекцион-
ными однообмоточными и рассчитаны
на работу при частотах до 25 МГц.
Они могут быть влагозащищенными
(тип I) и невлагозащищенными
(тип II), дли печатного (исполнение
А) и объемного (исполнение Б) мон-
тажа.
Катушк и с тороидальными
(кольцевыми) сердечниками характе-
размерами, практически полным от-
Л
Рис. П 1.11. Тороидальные (коль-
цевые) сердечники:
а — из альсиферов; б — из фер-
ритов.
ризуются минимальными
сутствием внешнего магнитного поля, что позволяет использовать
их без экранов, и сравнительно высокой добротностью (при выборе
соответствующих материалов). Недостатки этих катушек — слож-
ность намотки, невозможность регулировки индуктивности и пони-
женная стабильность индуктивности. Катушки с кольцевыми сер-
дечниками применяются в контурах промежуточной частоты малога-
баритных приемников, в контурах, перестраиваемых подмагничи-
ванием, в качестве дросселей' и т. п.
Тороидальные сердечники изготовляются из ферритов и альси-
феров (рис. III.11). В табл. III. 11 приведены основные размеры
колец из альсиферов, а в табл. III.12 и 111.13 — размеры ферри-
товых колец с внешним диаметром до 45 мм.
Выбор материала и типоразмера сердечника для тороидальных
катушек определяется требованиями к катушке (см. выше).При вы-
соких требованиях к стабильности параметров катушки следует
применять кольца из альсиферов с компенсированным ТКрн
(см. табл. 1.17). Размеры кольца выбирают с учетом требований к
индуктивности и добротности катушки. Чем больше индуктивность
'126
Таблица ШЛО. Основные параметры стандартизованных катушек
индуктивности € броневыми сердечниками (ГОСТ 16970—71)
= s о 4 =5« Е * S в 2 £ ТОК,
Тип Е н хс О S Ф ex аз®'' к - E s gf аз 23 „ <p Ф 43 О □ В *5 Ф Л Ф S Ч ^8
33 о < ® о о> £ к о, Ч со ДГ сз к 1—* аз н ря а л g 2 И ч 2s Ч s СЗ о E Ф ч§ g Ф И® ex S' и rhe £o,g о 2 О О ф х г 5 □ >, ф Е 1 О -
КИСБ-Эа 0.15...0,3 ±2 ±5 6 20.. .150 0,15
0,3...1,0 ±2 ±5 10 20. .150 0,15
1,0...10,0 ±2 ±5 12 20.. .150 0,04
10,3...100,0 ±1 ±5 12 20. .150 0,04
КИСБ-12а 0,25...1,0 ±2 ±4 8 20.. .150 0,41
1,0...10,0 ±2 ±4 15 20.. .150 0,08
10,3...50,0 ±1 ±4 20 20.. .150 0,08
50,0...100,0 ±1 ±4 20 20.. .150 0,04
КИСБ-126 0,15.. .0,95 ±2 —4...+10 8 40...95 0,41
КИСБ-23-lla 1.0...10,0 ±2 ±4 15 30.. .200 0.08
10,0...100,0 ±2 ±4 20 30.. 200 0,08
100,0...150,0 ±1 ±4 20 30.. 200 0,08
103,0...750.0 ±1 ±4 20 30.. 200 0,06
750.0...1180,0 ±1 ±4 20 30.. 200 0,04
КИСБ-236 0,24... 1,0 ±3 —4...+Ю 10 30.. .150 0,75
1,03...3,35 ±2 —4...4-10 15 30.. .150 0,08
КИСБ-23-17а 20,0...fcO,0 ±1 ±5 20 40.. .250 0,38
60,0... 300,0 + 1 ±5 20 40.. .250 0,12
300,0...900,0 + 1 ±5 20 40.. .250 0,09
900,0...2360,0 ±1 ±5 25 40.. .250 0,04
КИСБ-28а 40,0...100,0 4-1 ±5 30 50.. .250 0,49
100,0...450,0 ±1 ±5 50 50.. .250 0,22
450,0...2000,0 ±5 50 50.. .250 0,12
20 00,0...4000,0 +1 ±5 50 50.. .250 0.05
КИСБ-34а 2000,0...9000,0 ±1 ±5 50 30.. .170 0,12
9000,0...20000,0 ±5 50 30.. .170 0,09
20000,0...30000,0 ±1 ±5 50 30.. .170 0,05 W
* В среднем положении подстроечника, т. е. когда он входит р чашку без резь-
бы катушки КИСБ-9а на 1 мм, катушек КИСБ-12а н КИСБ-126—на 2 мм,
КИСБ-23-lla и КИСБ-236— на 2,3 мм, КИСБ-23-17а и КИСЕ-34а— на 3 мм н
КИСБ-28а — на 3,5 мм.
** Зависит от частоты и номинальной индуктивности.
Та б лица 111.11. Основные размеры альсиферовых колец (ГОСТ 8763—77)
Типоразмер * Средняя длина пути магнитной линии, см Площадь поперечно- го сече- ния, мм2 Типоразмер * Средняя длина пути магнитной линий, см Площадь попереч- ного сече- ния, мм2
К15х7Х4,8 3,14 16,6 К44Х28Х7.2 10,9 49,7
К15Х7Х6.7 3,14 23.9 К44Х28Х10.3 10,9 74
К19Х11Х4.8 4,48 17,0 К55x32x8,2 13,0 78,2
К19Х11Х6.7 4,48 24.5 К55Х32Х9.7 13,0 95
К24Х13Х5.2 5,46 24,6 К55Х32Х 11.7 13,0 117
К24Х13Х7 5,46 34,2 К64Х40Х9.7 15,7 99
К36Х15Х7.5 9,37 37,6 К64Х40Х14 15,7 150
К36X25x9,7 9,37 49.5 К75Х46Х12 18,3 148
К75Х46Х16.8 18,3 216
* В обозначении типоразмера кольца первое число соответствует наружному
диаметру, второе — внутреннему, третье — толщине кольца.
127
Таблица III.12. Номинальные размеры кольцевых сердечников из марганцево-
цинковых ферритов
Типоразмер Средняя длина пути магнитной линии, мм Площадь, мм8 Типоразмер Средняя длина пути магнитной линии, мм Площадь, мм8
попереч- ного сече- ния окна попереч- ного сече- НИЯ окна
К4.0x2,5x1,2* 9.84 0,88 4.91 . 20.0X10.0X5,0 43,55 24.02 78.54
K5.0x2.0xl.5 9.6 2,1 3.14 К20.0Х12.0x6,0* 48,14 23.48 113,09
К5.0ХЗ,0'х1,5* 12г04 1.47 7,07 К28Х16Х9* 65.64 52.61 201.06
К7.0X4,0X1.5 16.41 2,19 12,57 К31Х18.5Х7 74,41 42,79 268.8
К7,0X4.0X2.0* 16.41 2,92 12,57 К32Х16Х8 69,68 61,5. 201.06
К10.0Х6.0Х2.0 24.07 3,91 28,27 К32Х16Х12 69,68 92.25 201.05
К10.0Х6,0X3.0* 24.07 5,87 28,27 К32Х20Х6 78,75 35.34 314.15
КЮ.^хб.0X4.5 24.07 8.81 28.27 К32Х20Х9* 78,75 53,02 314.15
K12.0x5.0x5,5 23,57 18.07 19.63 К38Х24Х7 94,04 48,15 452.38
KI2.0X8.0X3.0 30,57 6.92 50,27 К40Х25Х7.5 98.64 55,23 490,87
K1G, 0X8.0X6,0 34,84 23,06 50,27 К40Х25Х11* 98,64 81,11 490,87
К16.0x10.0X4,5* 39.37 13,25 78.54 К45Х28Х8 110,47 66,74 615.75
К17.5Х8.2Х5.0 36,75 22.17 52,81 К45Х28Х12 110,47 97,83 615.75
Примечания; L Сердечники нз феррита марки 700НМ изготовляют с на-
ружным диаметром от б до 20 мм включительно. 2. Сердечники типоразмеров
K5.0X2.0Xl,5; К32Х16Х12 и К45Х28Х12 из ферритов марок 1000НМ, 1500НМ.
2033НМ, 3000НМ. 4000НМ, 6000НМ, 100Q0HM не изготовляются. 3. Сердечники,
отмеченные звездочкой, изготовляются из феррита марки 10000НМ. 4. В обозна-
чении типоразмера первое число соответствует наружному диаметру кольца,
второе — внутреннему, третье — толщине кольца (в миллиметрах).
Таблица 111.13. Кольцевые сердечники из никелево-цинковых ферритов
Типоразмер сердечника
to о
о о о L0 о о о
Марка схГ со X X X 1О X <о X X о X о сч ю
фер- о о о о ш о о оГ 00 х X X , X X X
рита ** X X X X со X X X <о <а о сч сч иО сч СО сч
о о о о о о X X X X X X
о" о со о" о о сч сч । сч со о Ю
у 5 2 2 2 ьг S й 2 . & 2 2 2
2000НН + + + + . + + —. + — + 4- 4- —•
1000HII + — 4- + + - + — + — — + + + —
соонн + — + + + + + + — — + + 4- +
4 00 НИ + + + 4- + + — + — — + 4- + —
200 НН + — — — — — + — — + — — + 4-
100НН1 + — + + + + — — — — — 4- — —
55НН — — — + — — + — — — + — — +
128
Продолжение табл. III. 13
и добротность катушки, тем большими должны быть размеры
кольца.
Для намотки катушек с кольцевыми сердечниками следует
применять обмоточные провода с повышенной механической проч-
ностью изоляции (с дополнительной шелковой изоляцией нли изо-
лированных высокопрочными эмалями). Намотку выполняют при
помощи шпули, на которую предварительно наматывают провод.
Перед намоткой кольцо следует обмотать лентой из лакоткани.
Число витков катушки с кольцевым сердечником определяется
по формуле
ш— 280 J/" L/cp/nASc.
где L — индуктивность катушки, мГ; /ср — средняя длина пути
магнитной линии, см; рд — динамическая магнитная проницае-
мость материала сердечника (см. гл. I, § 7); Sc — площадь попереч-
ного сечения сердечника, см2. Если катушка предназначена для
работы без постоянного подмагничивания в слабых переменных
магнитных полях (Н < 10 А/м), то вместо рд в формулу следует
подставить значение начальной магнитной проницаемости материа-
ла сердечника (см. гл. I, §7).
После расчета числа витков катушки необходимо оценить воз-
можность размещения обмотки на сердечнике. Для этого рассчиты-
вают площадь поперечного сечения обмотки с учетом изоляции про-
вода и неплотности намотки и сравнивают ее с площадью окна сер-
дечника. Должен оставаться запас площади окна, превышающий
площадь сечения шпули с проводом. При необходимости выбирают
кольцо другого размера и рассчитывают новое значение числа
витков.
Индуктивно связ иные катушки используются для магнитной
связи между колебательными контурами, между антенной (или ан-
тенным фидером) и входным контуром приемника, в межкаскадных
связях, в качестве широкополосных трансформаторов и т. п.-Для
обеспечения магнитной связи между катушками их наматывают
б 1-88
129
Рис. III. 12. Ферровариометр:
1 — обмотка; 2 — наружный цилиндр из фер-
ромагнитного материала; 3 — каркас катуш-
ки из пластмассы; 4 — сердечник: 5 — эк-
ран; 6 — тяга.
может достигать 0,5. Для катушек,
на общий каркас (или сердечник) либо располагают рядом так, чтобы
их оси были параллельны. Отклонение от этого условия приводит
к уменьшению связи.
Степень магнитной связи между катушками характеризуется
взаимной индуктивностью, которая зависит от числа витков кату-
шек, их формы и размеров. Коэффициент связи между катушками
/гС1, = MlVгде М — взаимная индуктивность; Lr и £2 —
индуктивности связанных катушек.
Расчет взаимной индуктивности катушек без сердечников мож-
но выполнить лишь ориентировочно. Для катушек с сердечниками
методика расчета не разработана. Поэтому приводим предельные
значения коэффициентов связи для различных катушек.
Для катушек, намотанных на кольцевой магнитный сердечник,
коэффициент свизи можно принять равным единице. Для катушек
с броневым сердечником без
зазора он близок к единице.
Если однослойные катушки
намотаны с принудительным
шагом так, что витки одной
z из них располагаются меж-
ду витками другой, можно
получить коэффициент свя-
зи до 0,8, а при введении
магнитного сердечника —
еще больше. Если однослой-
ная катушка расположена
иа одном каркасе с много-
слойной, коэффициент связи
одна из которых разделена на
секции, расположенные по обе стороны другой, достигается коэф-
фициент связи 0,65...0,75. Коэффициент связи между катушками,
помещенными в отдельные броневые сердечники, не превышает
0,015...0,02.
Ферровариометры (вариометры с ферромагнитными сердеч-
никами) применяются в качестве элементов настройки колебатель-
ных контуров, например, в автомобильных приемниках. Ферро-
вариометр (рис. Ш.12) состоит из цилиндрической катушки, внутрь
которой вдвигается сердечник из материала с высокой магнитной про-
ницаемостью, например из феррита. Катушка размещается внутри
цилиндра из ферромагнитного материала.
Коэффициент перекрытия ферровариометра тем больше, чем
больше магнитная проницаемость материала сердечника и чем бли-
же он расположен к виткам катушки. Если использовать феррито-
вый сердечник, можно получить коэффициент перекрытия 25....30
и больше. Следует выбирать сердечники, у которых длина в 5...10
раз больше диаметра, а диаметр сердечника меньше наружного
диаметра каркаса катушки на 0,5....1 мм.
Ферровариометры могут использоваться для одиовремеииой
перестройки нескольких колебательных контуров. При этом сопря-
жение настроек контуров преселектора приемника и гетеродина
обычно достигается включением дополнительных сопрягающих кату-
шек индуктивности. В этом случае ферровариометры преселектора
и. гетеродина идентичны. Сопряжение может также достигаться
применением сердечников различных форм и размеров или катушек
с разным расположением витков.
130
§ 3. Дроссели высокой частоты
Дросселем высокой частоты называют катушку индуктивности,
включаемую в цепь для увеличения сопротивления токам высокой
частоты. Основные параметры дросселя: полное сопротивление, со-
противление постоянному току и собственная емкость. Сопротивле-
ние дросселя постоянному току должно быть'минимальным, пол-
ное сопротивление — достаточно большим и иметь индуктивный ха-
рактер. Собственная емкость Со дросселя определяет его критичес-
кую частоту /кр = 1/2л УLC0, где L — индуктивность дросселя.
На частотах ниже критической полное сопротивление дросселя
имеет индуктивный характер. Критическая частота дросселя долж-
на быть возможно большей (по крайней мере больше максимальной
рабочей частоты аппаратуры, в которой используется дроссель).
Поэтому его собственная емкость должна быть минимальной» Точ-
ность индуктивности не имеет значения.
Конструктивно дроссели высокой частоты выполняются в виде
одно-, или многослойных катушек с ферромагнитными сердечниками
или без них. Многослойные используют в диапазонах ДВ и СВ,
однослойные — на более коротких волнах. Для уменьшения соб-
ственной емкости многослойные катушки секционируют, а одно-
слойные наматывают с принудительным шагом. Еще лучшие ре-
зультаты можно получить при намотке с прогрессивным шагом, при
этом дроссель должен быть подключен так, чтобы меньший потен-
циал высокой частоты был со стороны малого шага намотки.
Если добротность дросселя не имеет значения, то с целью
уменьшения собственной емкости дросселя выбирают диаметр кар-
каса от 3 до 6 мм и наматывают провод малого диаметра (0,02...
0,05 мм). Однако плотность тока не должна превышать 4...5 А/мм2.
Дроссели с-ферромагнитными сердечниками отличаются мень-
шими размерами, меньшим количеством витков при заданной ин-
дуктивности и, следовательно, меньшей собственной емкостью.
Поэтому они могут работать в более широком диапазоне частот.
Если через дроссель протекает небольшой ток и требуется большая
индуктивность, то целесообразно использовать тонкие стержни
(диаметром 1,5...2 мм) из ферритов с большой магнитной проницае-
мостью. Если использовать феррит марки 600НН, у которого
с увеличением частоты уменьшается диэлектрическая проницае-
мость, а при частоте выше граничной — и магнитная проницае-
мость, то индуктивность и собственная емкость дросселя будут
уменьшаться с повышением частоты, что исключит резонансные
явления в широком диапазоне частот.
Добротность дросселя важна в случаях, когда он подключается
параллельно колебательному контуру (по переменному току). При
этом целесообразно изготовление дросселя с ферромагнитным сердеч-
ником.
Число витков дросселя определяют так же, как число витков
контурных катушек индуктивности. Диаметр провода выбирают так,
чтобы получить приемлемую плотность тока и падение напряжения
на дросселе не более 10% напряжения источника питания.
При изготовлении дросселей высокой частоты с ферромагнит-
ными сердечниками цилиндрической формы на сердечник наклады-
вают слой конденсаторной бумаги или диэлектрической пленки
и сверху наматывают обмотку. Если используется броневой сердеч-
ник, обмотку располагают на секционированном каркасе из пласт-
массы. На тороидальном сердечнике обмотку наматывают секциями.
Б* 131
Промышленность выпускает высокочастотные дроссели типа
ДМ с ферритовыми сердечниками. Номинальные индуктивности
этих дросселей лежат в интервале 1...500 мкГ. Допустимые зна-
чения тока — не менее 60 мА и возрастают с уменьшением индуктив-
ности.
§ 4. Общие сведения о трансформаторах
и дросселях низкой частоты
Трансформатор — электромагнитное устройство переменного тока,
предназначенное для£изменения напряжения, согласования сопро-
тивлений электрических цепей, разделения цепей источника и на-
грузки по постоянному току, а также для изменения состояния цепи
относительно корпуса. Основной частью трансформатора является
магнитопровод из магнитно-мягкого материала с размещенными
на нем обмотками.
Трансформаторы, используемые в приемно-усилительной аппа-
ратуре, можно разделить на трансформаторы питания (силовые)
и согласующие (сигнальные). Трансформаторы питания применяются
в выпрямительных устройствах для получения различных напря-
жений. Согласующие трансформаторы используют для согласова-
ния входа усилителя и источника сигнала (входные), выхода усили-
теля с нагрузкой (выходные), в качестве элемента межкаскадной
связи (межкаскадные).
Дроссель низкой частоты — катушка индуктивности с магни-
топроводом, предназначенная для использования в электрических
цепях в качестве индуктивного сопротивления.
В приемно-усилительиой аппаратуре дроссели низкой частоты
используются в фильтрах питания, различных низкочастотных
фильтрах и цепях коррекции АЧХ.
Магннтопроводы. Для уменьшения потерь на вихревые токи
магнитопроводы трансформаторов и дросселей набираются из
штампованных пластин (рис. III. 13), навиваются из полос элект-
ротехнической стали либо железо-никелевых сплавов (рис. II 1.14),
а также изготавливаются из магнитно-мягких ферритов (рис III.15).
Витые (ленточные) магнитопроводы характеризуется возможно-
стью использования материалов различной толщины (до нескольких
микрометров), что позволяет применять их для трансформаторов
при повышенных частотах; лучшим, чем у пластинчатых магии-
топроводоВ, использованием магнитных свойств материалов (особенно
холоднокатаных сталей); несколько повышенными потерями; нали-
чием воздушного зазора в стыках (5...40 мкм); меньшей стоимостью
изготовления. Преимуществом магиитопроводов, набираемых из
пластин, является'возможиость изготовления их практически из лю-
бых, даже очень хрупких, материалов.
По конструкции магннтопроводы разделяют иа броневые,
стержневые и кольцевые (тороидальные). В броневом сердечнике
обмотки располагаются иа центральном стержне, что упрощает
конструкцию, обеспечивает более полное использование окна
и частично создает защиту обмотки от механических воздействии.
Недостатком трансформаторов с броневым магнитопроводом явля-
ется повышенная чувствительность к воздействию магнитных полей
низкой частоты. Это ограничивает применение броневых магнито-
яроводов для входных трансформаторов.
В стержневых магнитопроводах обмотки располагаются на двух
стержнях. При этом уменьшается толщина намотки и, следовательно,
132
индуктивность рассеяния трансформатора. Кроме того, уменьшается
расход провода и увеличивается поверхность охлаждения, что
важно для мощных трансформаторов. Стержневые магнитопроводы
применяют для мощных выходных трансформаторов, а также для
входных трансформаторов высокочувствительных усилителей..
Кольцевые магнитопроводы позволяют наиболее Полно исполь-
зовать магнитные свойства материала, обеспечивают слабое внешнее
магнитное поле трансформатора, однако применяются сравнитель-
но редко вследствие сложности намотки трансформатора.
Штампованные пластины чаще всего бывают Ш- и Г-образной
форм. Пластины Г-образной формы используются для стержневых
Рис. III. 13. Магнитопроводы из
штампованных пластин:
а—Ш-образный (броневой): б —
стержневой.
Рис. III.14. Витые (ленточные) маг-
нитопроводы:
а — броневой? б — кольцевой (торои-
дальный).
магнитопроводов, Щ-образные — для броневых. Размеры нормали-
зованных броневых магнитопроводов из штампованных пластин
приведены в табл. III. 14.
Для сборки магнитопровода из Ш-образных пластин к ним
добавляют перемычки. Чтобы ликвидировать зазор между пласти-
нами и перемычками, магнитопровод собирают «вперекрышку».
В магнитопроводах трансформаторов и дросселей, по обмоткам
которых протекает постоянный ток (например, дроссели фильтров
питания), делают немагнитный зазор. В этом случае пластины магни-
топровода собирают в одну сторону. Между пакетами пластин и пере-
мычек помещают прокладку из листового электроизоляционного
материала необходимой толщины.
Для уменьшения потерь на вихревые токи пластины изолируют
тонким слоем лака (с одной стороны) или окисла, который образует-
ся при отжиге.
После сборки магнитопровода его стягивают планками или
уголками при помощи шпилек с гайками либо специальными
133
Таблица III.14. Размеры нормализованных броневых магнитопроводов
из штампованных пластин (см. рис. III. 13)
Тип У, мм У1, ММ Ь, мм й, мм L, мм Н, мм Сред- няя длина пути маг- нитной линии, см
III 9 9; 12 9 22,5 36 31,5 7,72
12 10; 42; 16; 20; 25; 32 12 30 48 42 10
16 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40 16 40 64 56 13,7
20 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50 20 50 80 70 17,4
25 16; 20; 25; 32; 40; 50; 64 25 62,5 100 87,5 21,4
32 20; 25; 32; 40; 50; 64; 80 32 80 ' 128 112 27,4
40 25; 32; 40; 50; 64; 80; 100 40 100 160 140 34,3
ША 5 6.3; 10 5 12,5 20 17,5 4,3
6 8; 12,5 6 15 24 21 5,2
8 10: 16 8 20 32 28 6,3
10 16; 20 10 25 40 35 8,6
12 25 12 30 48 42 10,3
ШВ 3 4; 6,3 3,5 8 14 12 2,8
4 4; 8 5 10 20 15 3,4
П римеч а'и и е. Типоразмер маг витопровода обозначается буквами Ш, ША или
ШВ и цифрами, выражающими произведение уу1г например ША8Х16-
Таблица 111.15. Размеры нормализованных ленточных броневых
магнитопроводов (см. рис. III. 14, а)
Тип у, ММ У1. мм Ь, мм й, мм L, мм Н, мм Средняя длина пути Маг- ниткой линии, см
ШЛ 4 4; 5; 6,5; 8 4 10 16 14 3.4
5 5; 6,5; 8; 10 5 12 20 17 4,-2
6 6,5; 8; 10; 12,5 6 15 24 21 5,1
8 8; 10; 12,5; 16 8 20 32 28 6.8
10 10; 12,5; 16; 20 10 25 40 35 8,5
12 12,5; 16: 2о; 25 12 30 48 42 10,2
16 16; 20; 25; 32 16 40 64 56 13,6
20 20; 25; 32; 40 20 50 80 70 17,1
25 25; 32; 40; 50 25 62,5 100 87,5 21,3
32 32; 40; 50; 64 32 80 128 112 27.3
40 40; 50; 64; 80 40 100 160 140 34,2
ШЛМ 8 8; 10; 12.5; 16 5 14 26 22 5
10 10; 12,5; 16; 20 6 18 32 28 6,4
12 12.5; 16; 20; 25 8 23 40 35 8,1
16 16; 20; 25; 32 10 26 52 42 0,7
20 20; 25; 32; 40 12 36 64 56 12,7
25 25; 32; 40; 50 15 45 80 70 16
ШЛО 4 5; 6,5; 8; 10 5 13 18 17 4,4
5 5; 6,5; 8; 10 6,2 16 22.4 21 5,6
6 6; 8,5: 10; 12,5 7,5 23 27 29 7,3
8 8; 10; 12,5; 16 10 27 36 35 9,6
10 10; 12,5; 16; 20 12,5 32 45 42 11
12 12,5; 16; 20; 25 20 44 65 57 14,7
Г 16 16; 20; 25; 32 24 64 81 71 18,1
Примечание. Типоразмер магнитопровода обозначается буквами ШЛ, ШЛМ
или ШЛО и цифрами, выражающими произведение yylt например ШЛМ 12x16.
134
Таблица HI.16. Размеры нормализованных ленточных кольцевых
магнигопроводов типа ОЛ (см. рис. III. 14, б)
d, мм D,mm Ъ, мм Средняя длина пути магнитной линии, см d, мм £),мм bt мм Средняя длина пути магнитной линии, см
10 16 4; 5; 6,5; 8 4 32 50 16; 20; 25; 32 12,8
12 20 5; 6.5; 8; 10 5 40 64 20; 25; 32; 40 16,3
16 26 6,5; 8; 10; 12,5 6,5 50 80 25; 32; 40; 50 20,4
20 32 8; 10; 12,5; 16 8,1 64 100 32; 40; 50; 64 25,8
25 40 10; 12,5; 16; 20; 25 10,2 80 128 40; 50; 64; 80 32,6
Примечание. Типоразмер магнитопровода обозначается буквами ОЛ, циф-
рами в виде дроби, указывающими отношение d/D, и цифрой, указывающей
размер Ь, например ОЛ32/5С-20.
обжимками. Шпильки должны быть изолированы от пластин. Стяж-
ные планки, уголки или обжийки служат одновременно для креп-
ления трансформатора на шасси.
Из полос электротехнической стали навивают Ш-, О-образные
и тороидальные, (кольцевые) магннтопроводы. Ш-образиый и то-
роидальный магннтопроводы показаны на рис. III. 14. Размеры
нормализованных ленточных броневых магнитопроводов приведены
в табл. III.15, а ленточных кольцевых — в табл. III.16.
На рис. III. 15 представлен Ш-образный магнитопровод, из-
готовляемый из ферритов. Размеры этих магнитопроводов при-
ведены в табл. III. 17 (размеры кольце-
вых магнитопроводов из низкочастотных
ферритов приведены в табл. III. 12).
Каркасы, на которые наматываются
обмотки трансформаторов и дросселей,
прессуют из пластмассы, склеивают из ®
электрокартона или собирают из отдель-
ных деталей, изготовленных из гети-
накса, прессшпана, текстолита или элек- -L
трокартона. Иногда применяют бескар- /
касную намотку (на гильзу). На рис.
III. 16 приведены собранный каркас и
Чертежи Деталей. Рис. 1П.15. Ш-образный маг
Обмотки трансформаторов и дрос- нитопровод из ферритов,
селей разделяют на цилиндрические
и галетные. Цилиндрическая обмотка (рис. III. 17, а) проще
в изготовлении. При намотке, на каркас провод может уклады-
ваться рядами (слоями) или беспорядочно (внавал). При повышен-
ных требованиях к электрической прочности обмотки, например
Таблица 111.17. Размеры Ш-образных магнитопроводов из ферритов
(см. рис. IIIЛ5)
Типораз- мер мм Ь, мм с, мм d, мм т, мм 1. ММ Средняя длина пути магнит- ной' линии, см Площадь окна, см8 Марки феррита
Ш2.5Х2.5 10 6,5 2,5 3,3 5 2,5 3,3 0,13 4 000НМ,
ШЗхЗ 12 8 3 4 , 6 3 4 0,2 2000НМ,
Ц14Х4 16 10,4 4 5,2 8 4 5,2 0,33 2000НМ1,
Ш5х5 20 13 5 6,5 10 5 6,6 0.52 700HM,
Шбхб 24 16 6 8 12 6 8 0,8 600НН
135
Продолжение табл. II1.17
Типо- размер а, мм bt мм с, мм d, мм е, мм /, мм Средняя длина пути магнит- ной линии, см Площадь окна, см2 Марки феррита
Ш7Х7 30 19 7 9,5 15 7 9,5 U4 4000НМ,
1П8Х8 32 23 8 11,5 16 8 11 1,72 2000НМ,
Ш10Х10 36 26 10 13 18 10 12 2,1 200011М1, 600НН,
И112Х15 42 30 12 15 21 15 14 2.7 2000НМ.
Ш16Х20 54 38 16 19 27 20 18 4,2 2000НМ,-
11120X28 65 44 20 22 32 28 21 5,3 2000НМ1
Примечание. Магнитопроводы составляются из двух одинаковых частей.
в трансформаторах питания, применяют рядовую намотку. Для
увеличения электрической прочности обмотки используют межСлое-
вую изоляцию (между каждым рядам или после нескольких рядов).
В качестве такой изоляции в зависимости от требуемых электри-
ческой прочности, теплостойкости и допустимой стоимости приме-
няют ленты из бумаги (толщина 0,006...0,2 мм), лавсана или фторо-
пласта. Межобмоточная изоляция выполняется так же,’ как и меж-
слойная, но состоит из нескольких слоев ленты (в зависимости от
РиС. 111.16. Каркас катушки тран -форматора в собранном виде (а) и детали (по
2 шт.) (б); 1 — щечки; 2, 3 — пластины.
напряжения между обмотками). В трансформаторах согласования
и дросселях для полупроводниковой аппаратуры можно применять
намотку внавал без межслойной изоляции. При намотке внавал
получается меньшая собственная емкость трансформатора. Для
уменьшения собственной емкости обмотки секционируют, наматывая
их на каркасы с перегородками.
Если обмотка должна быть симметричной, ее разделяют на две
равные части, которые наматывают в разные стороны в виде отдель-
ных секций. Общей (средней) точкой является соединение концов
или начал полуобмоток. Пр’и малых напряжениях симметричную
обмотку можно наматывать двумя проводами, сложенными вместе.
Галетная обмотка (рис, III. 17, б) сложнее в изготовлении, но
отличается более высокой электрической прочностью, меньшими
.собственной емкостью и индуктивностью рассеяния и допускает
ремонт путем замены галет. Для намотки галет используют спе-
136
цнальные оправки, состоящие из гильзы и двух щечек с радиаль-
ными прорезями. Перед намоткой в прорези вкладывают отрезки
прочных ниток, которыми скрепляют витки после намотки галеты.
Разновидность галеты — обмотка, изготовленная печатным способом
из фольгированного пзоля.циоиного материала. Печатные галеты
собирают в общий пакет и соединяют между собой. Такие обмотки
применяют для трансформаторов очень малой .мощности, особенно
при небольших токах.
Симметричность галетной обмотки достигается разделением ее
на две равные части, которые наматывают и соединяют так же, как
и в случае цилиндрической обмотки.
Для обмоток трансформаторов и дросселей применяются мед-
ные обмоточные провода (см. гл. I, § 2-). Диаметр провода определя-
Рвс. 111.17. Обмотки трансрорматогов и дросселей;
а — цилиндрические; б — галетные (/ — первичная; 2— вторичная).
ется плотностью тока, сопротивлением обмотки, соображениями
удобстна намотки и надежностью. Очень тонкие провода (с диа-
метром менее 0,07 мм) ие так надежны, значительно дороже и услож-
няют намотку. Вид изоляции провода выбирают в зависимости от
рабочей температуры обмотки, требуемой ее электрической проч-
ности, допускаемого коэффициента заполнения окна магнитопрово-
да. В трансформаторах для полупроводниковой аппаратуры, пред-
назначенной для работы в нормальных условиях, обычно исполь-
зуют провода н эмалевой изоляции (марки ПЭЛ, ПЭВ и др.).
Выводы обмоток выполняют тем же проводом, что и обмотку (если
диаметр провода не очень мал), или как отдельную деталь в ниде от-
резка гибкого многожильного изолированного провода, припаивае-
мого к концу (началу) провода обмотки. Для повышения надежности
соединения необходимо обеспечить плавный переход жесткости от
места пайки к выводу, исключить соприкосновение места пайки
с химически активными материалами (например, пропиточными со-
ставами) и обеспечить защиту его от воздействия влаги.
Для защиты трансформаторов и дросселей от воздействий внеш-
ней среды их обмотки пропитывают изоляционными материалами
(см. гл. I, § 6). Кроме того, трансформаторы и дроссели обволаки-
вают компаундами или герметизируют.
137
§ S. Маломощные трансформаторы питания
Наиболее важными электрическими параметрами трансформаторов
питания являются выходное напряжение, номинальная мощность,
КПД, падение напряжения.
Номинальной мощностью трансформатора питания называют
сейму номинальных мощностей вторичных обмоток (ГОСТ 80938—75).
Номинальная мощность вторичной обмотки определяется как про-
изведение тока при номинальной нагрузке на номинальное напря-
жение. Ряд номинальных напряжений вторичных обмоток установ-
лен ГОСТ 10763—64. Допустимые отклонения напряжений от но-
минальных ±0,15 В при номинальных напряжениях не более
7,5 В и ±2% при номинальных напряжениях более 7,5 В
(ГОСТ 14233—74).
Номинальная мощность трансформатора пропорциональна час-
тоте напряжения сети, индукции в магнитопроводе, плотности тока
обмоток, площади сечения стали в магнитопроводе и площади се-
чения меди, заполняющей окно магннтопровода.
КПД трансформатора
П = Рном/(Рном + Рмп + Роб)'
где Рном — номинальная мощность трансформатора; Рмп — мощ-
ность потерь в магнитопроводе; Роб — мощность потерь в обмотках.
Падение напряжения KU, выраженное в относительных еди-
ницах, показывает степень изменения выходного напряжения при
полном изменении тока нагрузки от нуля до номинального значе-
ния: KU = РО(,1РНОЫ- Следовательно, для повышения стабильности
выходного напряжения необходимо уменьшать потери в обмотках
путем снижения сопротивления обмоток.
Масса и габаритные размеры трансформатора зависят от номи-
нальной мощности, напряжения, КПД и допустимой температуры
перегрева трансформатора.
Конструктивный расчет маломощного трансформатора питания
проводится по заданным среднеквадратическим значениям напряжений
питающей сети Ult вторичных обмоток U2, Us, , Un и токов
вторичных обмоток /2, /3.....1п- В результате расчета находят
типоразмер магнитопровода (если он не задан), число витков каждой
обмотки w,, и>2, .... Wn', диаметры проводов каждой обмотки dlf
d2, , dn- Расчет выполняют в следующем порядке.
Определяется номинальная мощность трансформатора
п
рном=хр-
Z—2
где Pi — Uili. Значения напряжений и токов обмоток, предназначен-
ных для выпрямителей, вычисляются при расчете выпрямителя (см.
гл. VIII, § 3). Определяется произведение
,5м5ок ~ ^PaoM/fBmikOKkM,
где SM — площадь сечения магнитопровода, см2; S0K — площадь окна
марнитопровода, см2; Рноы — мощность, Вт; f — частота питающей
сети, Гц; Вт — амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе, Т:
j — плотность тока в обмотках, А/мм2; /гок—коэффициент заполне-
138
вия окна магнитопровода; kM — коэффициент заполнения сечения
стержня магнитопровода. Значение Вт можно выбрать по графику
(рис. III. 18) в зависимости от габаритной мощности трансформатора
Рг ~ (1,05... 1,3) Риоы и марки стали. Наибольшее значение коэффи-
циента при Риом соответствует трансформаторам с Риом < 10 В-А,
наименьшее—трансформаторам с Рном > 100 В • А. Плотность тока
в обмотках выбирают от 2 (при Р > 200 В • А) до 6 А/мм2 (при
Рном — 10 А • В и менее). Коэффициент kOK тем меньше, чем тоньше
провода обмоток (чем меньше поминальная мощность трансформатора).
Для броневых трансформаторов с Р = 15... 50 В-A можно при-
нимать /г = 0,22...0,28, с Рнпм = 50...150 В . А А = 0,28...0,34 и
KJix Hum Uxi
для трансформаторов большей мощ-
ности Лок = 0,35...0,38.
Коэффициент kw зависит от
толщины листов и вида их изоля-
ции. Для магнитопроводов из Ш-об-
разных пластин толщиной 0,1 мм,
изолированных лаком, можно при-
нять kM ~ 0,7, при толщине пластин
0,2 мм ku= 0,85 и при толщине плас-
тин 0,35 мм &м = 0,91. Если плас-
тины изолированы фосфатной плен-
кой, то можно принимать kM —
= 0,75; 0,89 и 0,94.
Рис. III. 18. График для выбора ин-
дукции в зависимости от габаритной
мощности трансформатора при час-
тоте 50 Гц для сталей:
/ —Э41, 343; 2, 3 — Э310 {2 — маг-
нитопровод из пластин; 3 — ленточ-
ный магнитопровод).
Определяются размеры магни-
л'опровода (см. тЪбл. II 1.14 и
III. 15). Для маломощных транс-
форматоров рекомендуются броне-
вые магнитопроводы, позволяю-
щие изготовить трансформаторы
меньших размеров, массы и стоимости. Для выбранного магнито-
провода должно выполняться условие
yyibh > SMS0K.
Отношение у1/у не должно превышать 2...2,5. В противном случае
следует выбрать пластины большего размера. Для кольцевых магни-
топроводов должно выполняться условие
(D~d)d*b>3SMSOK,
где D, d, b — размеры магнитопровода (см. табл. III. 16).
Определяется число витков обмоток
да,- = 2200UiffBmSM,
где L’i — напряжение на Z-й обмотке, В; f — частота, Гц; Вт —-
амплитуда магнитной индукции, Т; 5М — площадь, см2. Число вит-
ков вторичных обмоток следует увеличить на 2...5%, чтобы учесть
внутреннее падение напряжения; Наибольшее значение относится
к трансформаторам с номинальной мощностью до 10 В- А, наи-
меньшее — к трансформаторам с номинальной мощностью не менее
200 В • А.
139
Определяются диаметры проводов обмоток
di = 1,13 /7777,
где Ц — ток г-й обмотки, А; / — плотность тока, А/мм2. Ток в пер-
вичной обмотке примерно равен 1,ЕРН0М/Uj. Из табл. 1.4 выбирают
ближайшие большие значения диаметров проводов.
Проверяется размещение обмоток на магнитопроводе. Число
витков в слое цилиндрической обмотки
“’сЛ=Р-2(6к+1)]/1^из,
где h — высота окна, мм; 6К — толщина материала каркаса, мм; dH3 —
диаметр провода, мм, с изоляцией (см. табл. 1.4).
Число слоев обмотки Л' =
a S
Рис. III.19. Схемы переключения иа
разные напряжения сети первичных
обмоток сетевых трансформаторов
питания:
= ш/шсл, где w — число витков
обмотки. Толщина обмотки 6об =
= л?ел(^з + «из)> где 6из-тол-
щина изоляции между слоями.
Должно выполняться условие
Ъ > «к + X «об + «пр. где Х«об~
суммарная толщина всех обмо-
ток; 6пр — суммарная толщина всех
прокладок между обмотками; Ь —
ширина окна. Если это условие
не выполняется, следует увели-
чить размеры м'агнитопровода и вы-
полнить ' расчет трансформатора
снова.
а — с одной; б — с двумя секциями. Схемы переключения первич-
ных обмоток трансформаторов пи-
тания приведены на рис. III. 19. Оии рассчитаны иа подключение
трансформаторов к сети переменного тока с напряжением 220 и
127 В. В схеме, данной на рис. III.19, а, первичная обмотка выпол-
нена с отводами, рассчитанными
В схеме, приведенной на рис.
111.19/ б, первичная обмотка
состоит из двух секций, рас-
считанных на напряжение
127 В. Одна из секций имеет
отвод, рассчитанный на напря-
жение 93 В (участок 1—2). Прн
включении на 127 В секции
соединяются параллельно, при
включении на 220 В включа-
ются последовательно участки
1—2 и 4—5. Вторая схема по-
зволяет лучше использовать
на соответствующие напряжения,
/I 12'3 И <5 /6 17 18 >9 2021 22
Рис. 111.20. Схема унифицированных -
трансформаторов питания типа ТПП:
1 . . 22 — номера выводов.
провод, поскольку обе секции наматываются проводом, рассчитан-
ным на ток при напряжении питания 220 В. Недостатками этой
схемы являются необходимость точно выдерживать число витков
при намотке обеих секций и большее число выводов, что услож-
няет процесс намотки и снижает надежность трансформатора.
Унифицированные трансформаторы питания разработаны на базе
нормализованных магнитопроводов и выпускаются в массовом
140
Таблица Ill. 18. Электрические параметры трансформаторов питания
типа ТПП (см. рис. 111.20)
Типономинал Номиналь- ная мощ- ность, В* А Ток пер- вич ной обмотки *, А Напряжение вторич- ных обмоток, В Номиналь- ный ТОК - БТОрИЧНЫХ обмоток, А
11, II' III, пг IV, V
ТПП201-127/220-50 1,65 0,03 1,25 1,25 0,35 0,29
ТПП202-127/220-50 1,65 0,017 1,24 2,48 0,65 0,188
ТПП203-127/220-50 1,65 2,53 . 2,51 0,65 0,146
ТПП204-127/220-50 1,65 2,5 5 1,3 0,094
ТПП205-127/220-50 1,65 2,5 10 0,65 0,063
ТПП206-127/220-50 1,65 5 5 1,32 0,073
ТПП207-127/220-50 1,65 5 20 1,3 0,031
ТПП208-127/220-50 1,65 10 10 2,6 0,037
ТПП209-127/220-50 1,65 10 20 5 0,024
ТПП210-127/220-50 3,25 0,045 1,26 1,25 0,35 0,57
ТПП211-127/220-50 3,25 0,025 1,25 2,48 0,35 0,4
ТПП212-127/220-50 3,25 1,26 2,48 0,65 0,37
ТПП213-127/220-60 3,25 2,52 2,5 0,65 0,29
ТПП214-127/220-50 3,25 4 4.3 0,73 0,147
ТПП21Б-127/220-50 3,25 5 10 1,3 0,1
ТПП216-127/220-50 3,25 10 10 2,6 0,072
ТПП217-127/220-50 3,25 10 20 2,64 0,05
ТПП218,-127/220-50 3,2Б 10 20 5 0,046
ТПП219-127/220-50 5,5 0,071 1,26 1,25 0,35 0,965
ТПП220-127/220-50 5,5 0,041 2,53 2.5 0,66 0,485
ТПП221-127/220-50 Б, 5 2,48 5 1,32 0,31
ТПП222-127/220-50 5,5 2,48 10 0,66 0,21
ТПП223-127/220-50 5,5 5 Б 1,25 0,244
ТПП224-127/220-50 5,5- 5 10 2,61 0,156
ТПП225-127/220-50 5,5 10 20 2/57 0,084
ТПП226-127/220-Б0 5,5 0,11 20 20 3,96 0,063
ТПП227-127/220-Б0 9 1.25 1,24 0,35 Л 1,57
ТПП228-127/220-50 9 0,061 1,25 2,5 0,67 1,02
ТПП229-127/220-50 9 2,54 2,52 0.68 0,8
ТПП230-127/220-50 9 2,48 Б 0,66 0,55
ТПП231-127/220-50- 9 2,5 10 2,6 0,3
ТПП232-127/220-50 © 5,04 10 2,63 0,268
ТПП233-127/22О-Б0 . 9 Б 2JD 1.3 0,17
ТПП234-127/220-Б0 9 10 10 2,56 0,2
ТПП23Б-127/220-50 9 10 20 2,57 0,138
ТПП236-127/220-Б0 9 10 20 5 0,128
ТПП237-127/220-50 9 0,175 20 20 4 о,1
ТПП238-127/220-50 14,Б 5 10 1,3 0,446
ТПП239-127/220-Б0 14,5 0,1 1,24 1,23 0,34 2,55
ТПП240-127/220-50 14,5 1,24 2,5 0,34 1.77
ТПП241-127/220-50 14,5 2, Б 2,5 0,62 1,28
ТПП242-127/220-50 14,5 2,46 5 1,28 0,83
ТПП243-127/220-Б0 14,5 2,46 10 0,68 0,55
ТПП244-127/220-Б0 14,6 4 6,27 0,74 0.6Б5
141
Продолжение табл. III. 18
Типономинал Номиналь- ная мощ- ность, В • А Ток пер- вич ной обмот- ки *, А Напряжение вторич- ных обмоток, В Номиналь* ный ток вторичных обмоток^ А
II. II' III, III' IV, V
Т11П245-127/220-50 14,5 0,175 5 10 2,61 0,415
1 ПП246-127/220-50 14,5 0.1 5 20 5 0,24
ТПП247-127/220-50 14,5 10 20 2,58 0,22
ТПП248-127/220-50 14,5 20 20 4 0.165
ТПП249-127/220-50 22 0,25 1,25 2,51 0.35 2,56
ТПП250-127/220-50 22 0,145 2.5 5 0,63 1,35
„ТПП251-127/220-50 22 2,5 10 2,58 0,73
ТПП252-127/220-50 22 5 5 1,32 0,97
ТПП253-127/220-50 22 5 10 2,58 0,61
ТПП254-127/220-50 31 0,34 2,5 5 1,34 1,76
ТПП255-127/2 20-50 31 0,19 2.5 10 0,72 1,18
ТПП25В-127/220-50 31 4 6,3 0.72 1.4
ТПП257-127/220-50 31 5 5 1.35 1,37
ТПП258-127/220-50 31 5 10 2,6 0.88
ТПП259-127/220-50 31 5 20 1,34 0,59
ТПП260-127/220-50 31 10 10 2.5 0,69
ТПП261-127/220-50 31 f 10 20 2,6" 0,47
ТПП262-127/220-50 31 20 20 4,1 0,35
ТПП263-127/220-50 57 0.615 1,28 1,26 0,36 10
ТПП264-127/220-50 57 0,36 2,48 2,45 0,7 5
ТПП265-127/220-50 57 2,45 5 0,69 3,5
ТПП266-127/220-50 57 2,48 10 2,57 1.9
ТПП267-127/220-50 57 5 4,95 1,31 2,52
ТПП268-127/220-50 57 5 10 2,55 1,62
ТПП269-127/220-50 57 5 20 1,33 1,08
ТПП270-127/220-50 57 10 10 2.5« 1,25
ТПП271-127/220-50 57 10 20 4,95 0,81
ТПП272-127/220-50 72 0,72 2,5 5 1.35 4.1
ТПП273-127/220-50 72 0,42 1,25 1,25 0,42 12.5
ТПП 274-127/220-50 72 1.25 2,5 0.46 8,8
ТПП275-127/220-50 72 2,5 2,5 0,68 6,3
ТПП276-127/220-50 72 2.5 10 0,71 2,73
ТПП277-127/220-50 72 5 5 1,35 3,2
ТПП278-127/220-50 72 5 ю - 1,35 2,2
ТПП279-127/220-50 72 5 20 5 1.2
ТПП280-127/220-50 72 10 10 2.6 1,6
ТПП281-127/220-50 72 10 20 2,62 1.1
ТПП282-127/220-50 72 20 20 4 0.81
ТПП283-127/220-50 90 0,94 1,25 2,48 0,62 10,2
ТПП284-127/220-50 90 0.55 2,46 5 0,61 5.5
ТПП285-127/220-50 90 2.5 9,95 2,61 3
ТПП286-127/220-50 90 3,9 6,34 0,75 4.1
ТПП287-127/220-50 90 5 10 2,63 2,55
ТПП288-127/220-50 90 5 20 1.32 1.7
ТПП289-127/220-50 90 I10 20 5 1.3
* Числитель дроби — ток при напряжении питания 127 В, знаменатель =- при 220 В.
142
порядке. Для аппаратуры на полупроводниковых приборах выпус-
каются трансформаторы питания типа ТПП (табл. 111.18) броневой
конструкции. Все они рассчитаны на питание от сети напряжением
127 и 220 В и частотой 50 Гц. Схема трансформаторов типа ТПП
приведена на рис. III.20, а их конструктивные параметры —
в табл. III.19.
Таблица Ш.19. Конструктивные параметры трансформаторов питания
типа ТПП
Тип тран сформатора Типоразмер ма гнитопрсвода Габаритные размеры, мм Масса, г, не более »
ТПП201...209 ШЛ12Х16 52x56x52 365
ТПП210...218 ШЛ12Х20 56 X 56x52 ’ 420
ТПП219...226 ШЛ12Х25 62x56x52 490
ТПП227...237 ШЛМ20Х16 53X72X68 £50
ТПП238...248 1Ш1М20Х20 57x72x68 750
ТПП249...253 ШЛМ20Х25 62X72X68 850
ТПП254...262 ШЛМ20Х32 €9x72x68 1С00
ТПП263...271 ШЛМ25Х25 68X88X82 1400
ТПП272...282 ШЛМ25Х32 75X88x82 1700
ТПП283...289 ШЛМ25Х40 83x88x82 2100
§ 6. Согласующие трансформаторы
Согласующие трансформаторы применяются чаще всего в выходных
каскадах УНЧ для согласования сопротивления нагрузки с выход-
ным сопротивлением выходного каскада. Для междукаскадной свя-
зи согласующие трансформаторы применяют, когда требуется боль-
шая амплитуда тока на выходе усилителя. В этом случае использова-
ние согласующего трансформатора на входе оконечного каскада
позволяет значительно повысить усиление мощности сигнала и сни-
зить расход энергии питания. Кроме того, в предоконечном каскаде
может быть применен транзистор меньшей мощности. Междукас-
кадный трансформатор необходим также при очень низком входном
сопротивлении следующего каскада. На входе усилителя согласую-
щие трансформаторы применяются, когда источник сигнала имеет
малое выходное сопротивление и развивает малую ЭДС или при
необходимости симметрирования входной цепи.
Основные параметры согласующих трансформаторов: индуктив-
ность первичной обмотки £ь индуктивность рассеяния Ls, активное
сопротивление обмоток г, собственная емкость Стр, коэффициент
трансформации п, постоянная времени трансформатора ттр, кри-
тическая мощность Ркр, КПД и уровень нелинейных искажений,
вносимых трансформатором.
Величины Li, Ls, Стр и г вместе с сопротивлением нагрузки
определяют частотные искажения трансформаторного каскада. Ин-
дуктивность Li зависит от постоянной и переменной составляющих
токов в обмотках, которые влияют и на уровень нелинейных искаже-
ний, Чтобы частотные искажения ие превышали допустимых,
143
значение Lj должно быть достаточно большим, a Ls и Сгр — достаточно
малыми.
Коэффициент трансформации — отношение числа витков вто-
ричной и первичной обмоток. Значение п выбирается из условия со-
гласования сопротивлений источника сигнала и йагрузки.
Постоянная времени трансферматора, работающего в режиме
класса А, определяется по формуле
^ = 2^, (III.3)
а работающего в режиме класса В — по формуле '
ттр = 3,4£1/г1, (III. 4)
где Lt — индуктивность, Г; —активное сопротивление, Ом, пер-
вичной обмотки. Постоянная времени трансформатора зависит только
от геометрических размеров магнитопровода и обмоток, а также
от свойств материалов магнитопровода и проводов.
Критическая мощность трансформатора — мощность, при ко-
торой вносимые трансформатором нелинейные искажения равны
максимально допустимым.
Нелинейные искажения, вносимые трансформатором, обуслов-
лены нелинейностью характеристики намагничивания магнитопро-
вода и в ряде случаев нестационарными процессами при отсечке
тока в обмотках. Для того чтобы искажения не превышали допусти-
мого уровня, амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе
при наибольшей амплитуде сигнала на трансформаторе и иаиниз-
шей частоте должна быть не больше допустимого значения, которое
зависит от свойств материала магнитопровода.
Нелинейные искажения, обусловленные отсечкой тока в об-
мотках, например, при работе усилителя в режиме класса В, про-
являются в основном на высших рабочих частотах. Для уменьшения
этих искажений необходимо уменьшить индуктивность Ls.
Расчет согласующих трансформаторов низкой частоты. Для
конструктивного расчета трансформатора обычно задают (получен-
ные из электрического расчета) индуктивности Lj и Ls, сопротив-
ления обмоток /] и г21 коэффициент трансформации п, ток постоян-
ного подмагничивания /0, амплитуду напряжения на первичной
обмотке Um и наииизшую рабочую частоту fa.
Ориентировочный расчет выполняется в следующем порядке:
I. Выбирают магнитный материал для магннтопровода, учи-
тывая требования к массе, габаритным размерам трансформатора
и его стоимости, а также условия работы трансформатора в усили-
теле. Так, для входных трансформаторов, к которым предъявля-.
ются требования минимальных габаритных размеров, следует ис-
пользовать железо-никелевые сплавы марок 79НМ и 80НХС
(см. гл. I, § 7). При менее жестких требованиях в отношении габа-
ритных размеров и требованиях минимальной стоимости целесооб-
разно использовать ферриты с высокой магнитной проницаемостью
(марки 10000НМ, 6000НМ, 4000НМ). Для маломощных (сотые доли
ватта) трансформаторов различного назначении, работающих без
подмагничивания, также можно применять железо-иикелевые спла-
вы и ферриты с высокой проницаемостью, а для трансформаторов,
работающих с подмагничиванием,— те же материалы, но с мень-
шей магнитной проницаемостью. Для трансформаторов с мощностью
порядка десятых долей ватта, работающих без подмагничивания,
при жестких требованиях в отношении габаритных размеров сле-
144.
дует применять сплавы 45Н, 50Н, 79НМ, при требовании минималь-
ной стоимости — стали марок Э310...Э330. При работе с подмагни-
чиванием целесообразно использование сталей марок Э42, Э43
и Э310...Э330. Для трансформаторов с мощностью порядка единиц
ватт наиболее пригодны стали марок Э310...Э330, однако можно
использовать и стали марок Э42, Э43.
Толщину листов (или ленты) магнитного материала следует
выбирать по низшей частоте сигнала. Так, при низшей частоте до
100 Гц толшинз стальных листов выбирается 0,35 мм, железо-нике-
левых сплавов — 0,2...0,35 мм.
2. Выбирают типоразмер магннтопровода. Свойства магнито-
проводов различных типов рассмотрены в § 4. Размеры магнитопро-
вода выбирают так, чтобы на нем размещались обмотки и чтобы
амплитуда магнитной индукции не превышала допустимой. Для пред-
варительного выбора магнитопровода-рассчитывают минимально до-
пустимое значение постоянной времени трансформатора по формуле
(Ш.З) или (Ш.4). Далее, используя табл. Ш. 14. III. 15 или III.17,
подбирают такой магнитопровод, для которого выполняется усло-
вие
7 • i0~aSMSOKkMkQK/lMlB > т1р/р, (111.5?
где SM и SOK — площади сечения и окна магнитопровода соответст-
венно, см2; kM и kOK — коэффициенты заполнения сечения стержня
и окна магнитопровода соответственно; 1Ы и 1В — средняя длина
пути магнитной линии и витка обмоток соответственно, см; тгр—
постоянная времени трансформатора, Г/Ом. Значения SM и SOK
вычисляют по размерам магнитопровода (см. табл. III.14, III.15
или III.17), значение kM выбирают так же, как и в случае трансфор-
маторов питания (см. § 5), значение kotl можно принять равным
0,25 (для аппаратуры на полупроводниковых^приборах), значения
/м приведены в табл. III.14, III.15 и III.17, значение /в можно оп-
ределить по формуле 1В + j/|) + лЬ, где у, yt, b — размеры
магнитопровода.
Если трансформатор работает при слабых сигналах без подмаг-
ничивания, магнитопровод выполняют без зазора и в формулу
(III.5) подставляют значение начальной магнитной проницаемости
материала. При постоянном подмагничивании в формулу (III.5)
подставляют значение обратимой магнитной проницаемости рг
(см. гл. I, § 7) с учетом оптимального немагнитного зазора. На
рис. Ш.21 приведен график для ориентировочного определения р,
в зависимости от произведения LIg. Если L/g < 100 Г • мА2, то
в формулу (III.5) можно подставлять значение рн. В данном-слу-
чае L — Li.
3. Определяют число витков первичной обмотки
Wl = 8920 /LI/M/SMp, (III.6)
где Li — индуктивность, Г; 1Ы — длина пути магнитной линии, см;
SM — площадь, см2; р = рн (для трансформаторов, работающих
при слабых сигналах без подмагничивания) и р = р, (Для транс-
форматоров, работающих с подмагничиванием).
145
Далее вычисляют напряженность подмагничивающего * поля
по формуле
Нв = 4ящ17п//м (III.7)
(Wo— напряженность, А/м; /0—ток,- А; /м — длина, м), уточ-
няют значение р, (см. рнс. 1.4) и число витков по формуле (III.6),
Для трансформаторов, работающих при сильных сигналах, на-
пример выходных, определяют число витков первичной обмотки по
заданной амплитуде Индукции Вт в магнитопроводе (без постоян-
ного подмагничивания):
= 3500t/m//S В ,
* 1,1 1 Н М /И *
3*
Рис. III.21. График для ориентиро-
вочного определения обратимой маг-
нитной проницаемости (L — индук-
тивность катушки; /0 — ток подмаг-
ничивания).
Рис. Ш.22. График для опреде-
ления относительной длины не-
магнитного зазора в магнито про-
водах.
где UM — амплитуда напряжения иа первичной обмотке, В; / —
частота, Гц; 5М — площадь, см2; — амплитуда индукции, Т.
Для электротехнической стали значение Вт можно принять
равным 0,3...0,4 Т при мощности трансформатора до 0,1 В • А,
0,4...0,6 Т при мощности 0,1...! В • А, 0,6...0,8 Т при мощности
1.4.10 В • А. Для сплава 80НХС значение Вт не должно превышать
0,1 Т, а для сплава 45Н — 0,2 Т. Из двух полученных значений
числа витков нужно выбирать большее.
4. Определяют длину немагнитного зазора (длятрансформаторов,
работающих с подмагничиванием). Для этого уточняют напряженность
магнитного поля по формуле (III.7) и по графику (рис. III.22) нахо-
дят относительную длину немагнитного зазора 60тн. Далее вычисляют
длину зазора 63= 1^^/ 100.
5. Находит число витков вторичной обмотки: ьи2= win.
' 6. Определяют диаметры проводов обмоток. Исходя из допустимой
плотности тока диаметр провода первичной обмотки рассчитывают по
формуле ^, = 0,8 где d,—диаметр, мм; — ток в обмотке, А.
146
Для получения требуемого сопротивления обмотки гг диаметры про-
водов определяют по формуле с1г = 1,5 • 10~2[ w^/r^, где- dj—
диаметр, мм; /в — средняя длина витка, см; гг— сопротивление,
Ом. Выбирают большее значение диаметра провода и округляют
его до ближайшего стандартного (см. табл. 1.3).
Диаметр провода вторичной обмотки определяют из условия
получения наибольшего КПД трансформатора: d2 = d-Jj/"n.
7. Проверяют размещение обмоток на магиитопроводе (см. § 5).
Если условие размещения не выполняется, выбирают магнитопро-
вод большего размера и проводят расчет трансформатора снова.
8. Определяют индуктивность рассеяния трансформатора:
[бПр + 0,33 (6об1 + 6об2)] 10-VAo6,
где Ls — индуктивность, мГ; /в — средняя длина витка, см; Аоб —
высота обмотки, см; 6пр — толщина прокладки между обмот-
ками, см; 6об1 и 6об2 — толщины обмоток, см.
Если индуктивность рассеяния превышает заданное допустимое
значение, применяют галетную обмотку (см. § 4).
Пример. Задано = 0,5 Г; Ls-^. 100 мГ; гг = 10 Ом; п — 0,22;
/0 = 50 мА; Um = 10 В; /н = 100 Гц.
Выбираем электротехническую сталь марки Э310 и толщину листа
0,2 мм. По табл. 111.14 выбираем магнитопровод Ш16 х 16, для ко-
торого b = 1,6 см, h = 4 см, у = 1,6 см, z/j = 1,6 см, / = 13,7 см.
Вычисляем SM = 1,6 X 1,6 = 2,56 см2; SOK = 1,6 X 4 = 6,4 см2; /в =
= 2 (1,6-j- 1,6) + я 1,6 = 11,4 см. Принимаем £м = 0,85; £ок = 0,25.
Определяем = 0,5 • 502 = 1250 Г • мА2. По графику (рис. III.21)
находим |1Г= 340, ттр/цг = 0,5/10 • 340 = 1,47• 10-4. Проверяем выпол-
нение условия (III.5): (7 • 10~3) • 2,56 • 6,4 • 0,85 - 0,25/13,7 • 11,4 =
= 1,45 • 10~4яг 1,47 • Г0~4. Принимаем для дальнейших расчетов
магнитопровод Ш16 X 16. Вычисляем = 892b 0,5-13,7/2,56-340 =
= 790 витков; Но = 4л 790 • 0,05/13,7 = 36,2 А/м. Принимаем р =
= цц = 500. Уточняем ci'j = 650 витков; Принимаем Вт = 0,5 Т
и находим = 3500 • 10/100 • 2,56 • 0,5 = 175 витков. Принимаем
большее значение: teij = 790 витков; w2 = 650 • 0,22 — 174 витка;
d1 = 0,8 [/бД5 — 0,18 мм; dt = 1,5 - 10~2 [/790 - 11,4/10 = 0,45 мм.
Выбираем провод ПЭВ-1 0,44; d, из = 0,48 мм; d2 = 0,44/[/0,22 =
= 0,94 мм. Выбираем провод ПЭВ-1 0,93; d21I3=0,99 мм. Прини-
маем 6К = 1 мм и находим шсл1 = [40 — 2 (1 +1)]/1,3 • 0,48 — 58 вит-
ков; /гсл1 = 790/58 ~ 14 слоев: 6об1 = 14 (0,48 + 0,1) — 8 мм; щсл2 =
[40 — 2(1 + 1)]/1,3 -0,99 — 28 витков; Л'сл2== 174/28.^6; 6об2 =
= 6 (0,99 -ф- 0,05) — 6 мм. Принимаем 6пр = 0,3 mmj У 6об = 8 -ф- 6 —
яг 14 мм; Ь= 16 мм > 14+1 +0,3= 8,5 мм; Ls = 7902 - 11,4 [0,3 +
+ 0,33 (8 + 6)] 10-5 /3,8 яг 100 мГ.
Унифицированные согласующие трансформаторы. Для аппара-
туры на транзисторах промышленностью выпускаются входные
трансформаторы типа ТВТ и выходные (оконечные) трансформаторы
типа ТОТ. Их схемы приведены на рис. III.23. Трансформаторы
типов ТВТ и ТОТ характеризуются неравномерностью АЧХ не
147
Таблица TII.20. Основные параметры унифицированных входных трансформаторов
Тип Входное сопро- тивление, Ом, на выводах Сопротивление на- грузки, Ом, на выводах Индуктивность, г Коэффициенты трансформации Число витков первичной обмотки Сопротивление об- моток постоянному току при 20° С, Ом
1-2 1-3 4-5 4—6 первичной обмотки рассея- ния л t *2 «8 «4 первичной вторичной
ТВТ1 50 100 250 500' 0,035 0,003 1,7 2,4 2,4 3,45 290 10,9 130
ТВТ2 200 400 250 500 0,14 0,01 0,85 1,2 1,2 1,74 580 44 130
ТВТЗ 600 1200 250 500' 0,42 0,04 0,49 0,7 0,7 1,0 1000 125 130
ТВТ4 2500 5000 250 500 1,75 0,12 0,245 0,35 0,35 0,5 2000 485 . 130
ТВТЗ 50 100 1000 2000 0,035 0,00 24 3,4 4,8 4,8 6,9 290 10,9 520
ТВТ6 200 400 1000 2000 0,14 0.01 1,7 2,4 2.4 3,45 580 44 520
ТВТ7 600 1200 1000 2000 0,42 0,03 0,98 1,4 1,4 2 1000 125 520
ТВТ8 2500 5000 ' 1000 2000 1,75 0,12 0,49 0,7 0,7 1- 2000 485 520
ТВТ9 50 000 — 500** — 17,5 1.2 0,11 —> — 6300 4300 100
ТВТ10 500 000* 500*** — 175 12 0,035 — —• 10 000X2 6500X2 97X2
• На выводах 1—4.
••На выводах 3—4.
•••На выводах 5—8.
н 3 й Ч Н Н И Ч Ч Ч Ч Ч НЧ“Ч“Ч-Ч>Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч ч Ч Ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч о о о о о о о оо о о о о о о о о о о о о о о о о ос о о о о о о Q Q о Н Н Н -4 -Ч Н Ч ч Ч Н Ч Ч i Ч Ч ч Н Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч ч ч Н Ч J Ч ч Ч ч н rfx Л* W w СХ> QJ MQJMWWW М tc N Ю М Ю ГО Ю ГО ГО ►- X ►— т— ►— X X ►— О о о с — С о СО Ч 3> СЛ W го — О Ч? 00 -Ч ОТ СЛ w М ►- о О СО -Ч от СЛ Л» Q0 го ». о О СО Ч ffl Тип
1.0 l.o 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 2.5 2.5 2:5 2,5 2.5 2.5 2,5- Э О О О D О О О О О О О О О DO О О О О О О Номинальная мощ- ность, Вт
425 425 106 106 106, 106 106 106 150 150 150 150 150 150 425 425 425 425 210 210’ 210 210 300 300 300 500 300 зол э о 150 150 150 150 150 150 1-2 Входное сопро- тивление, Ом, на выводах
950 950 240 240 240 240 240 240 330 330 330' 330 330 330 950 950 950 950 475 475 475 475 600 600 600- 600 600 ллп Л СЛ 330 330 330 330 ' 330 330 1-3
1700 1700 -425 425 ' 425 425 425 425 590 590 590 590 590 590 850 850 850 850 1175 1175 1175 1175 1175 1175 1700 1700 1700 -1700 зс оо л СЛ D О 590 590 590 590 590 590 1-4
256 720 4 11.2 32 90 256 720 4 11.2 32 90 256 720 4 11,2 32 4 И,2 32 90 256 720 4 11,2 32 90 256 79П 4 11.2 32 90 256 720 5-6 - Номинальное со- противление на- грузки, Ом, на выводах
5.5 16 45 126 360 1020 5,6 16 45 126 360 1020 5,6 16 45 126 360 1020 5.6 16 45 126 360 1020 5,6 16 45 126 360 1020 5,б’ 16 45 126 360 1020 5-7
512 1440 8 - 22.4 64 180 512 1440 8 22.4 64 180 512 1440 8 22,4 64 18П 64 180 512 144П 64 । 180 512 1440 8 О о 00 8 22,4 64 180 512 1440 5-8
0.6 0,6 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0.13 0.18 0,18 0.18 0.18 0Д8 0,18 0,6 0,6 0,6 Л 6 о.з 0,3 О.з 0,3 0,41 0,41 0.41 0, 41 0,41 Л 4! D О JO W 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0.22 первичной обмотки Индуктив- ность, Г 1
0.034 0.034 0.008 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0.017 0,017 0.017 0,017 0,017 0.017 0,024 0.024 0,024 0,024 0.024 0,024 0.034 0.034 0,034 0 П34 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 рассеяния
4 21X2 4 21x2 4 21X2 4 21X2 4 ‘ 21X2 4 21X2 6 16x2 6 16X2 6 16X2 6 16X2 6 16X2 6 16x2 6 19X2 6 19x2 6 19X2 6 19X2 6 19x2 6 19x2 149 4 14X2 4 14x2 4 14X2 4 14X2 4 17x2 4 17X2 4 17X2 4 17X2 4 17x2 4 17X2 О № 4 12x2 4 12x2 4 12X2 4 12x2 4 12x2 4 12x2 Номинальный ток подмагничивания, мА Напряжение иа пер- вичной обмотке, В, не более
Таблица Ш.2!. Основные параметры унифицированных
выходных трансформаторов
Продолжение табл. 111.21
ая мощ- Входное сопро- тивление. Ом. Номинальное соп- ротивленце на- грузки, Ом, Индуктив- ность, г ЫЙ ТОК ивания' мА ie на пер- лотке, В,
н а выводах
на выводах
Тип и . л н чга К S к я я . Й S го И <иош
а - ® £ сл СО СП со з- ь РЗ ° O.S к о о Sis ® S Й Э 25^8
о ° X к J, J, J. 1 ID • 1 ID 1 LD О) \Q G о л р. ►S о X с Хи®
ТОТ 142 2,5 210 475 850 4 5,6 8 0,25 0,017 6 22X2
ТОТ143 2,5 210 475 850 11,2 16 22,4 0,25 0,017 6 22x2
ТОТ 144 2,5 210 475 850 32 45 64 0,25 0,017 6 22X2
ТОТ145 2,5 210 475 850 90 126 180 0,25 0,017 6 22X2
ТОТ 146 2,5 210 475 853 256 360 512 0,25 0,017 6 22x2
ТОТ 147 2,5 210 475 850 720 1020 1440 0.25 0.017 6 22X2
ТОТ148 2,5 300 660 1175 4 5,6 8 0,35 0,024 6 27x2
ТОТ149 2,5 300 660 1175 11,2 16 22,4 0,35 0,024 6 27X2
ТОТ 150 2,5 300 -660 1175 32 45 64 0,35 0,024 6 27x2
ТОТ151 2,5 300 660 1175 90 126 180 0,35 0,024 6 27X2
ТОТ152 2,5 300 660 1175 256 360 512 0,35 0,024 6 27X2
ТОТ153 2,5 300 660 1175 720 1020 1440 0.35 0,024 6 27X2
более 2 дБ в диапазоне частот 300... 10 000 Гц. Напряжение на пер-
вичной обмотке трансформаторов ТВТ не должно превышать 1 В.
Рис. Ш.23. Схемы унифицированных согласующих сигнальных
трансформаторов.
типа ТОТ выпускаются с номинальными мощностями от 0,025 до
25 Вт при коэффициенте гармоник ие более 5%. Основные пара-
метры унифицированных входных трансформаторов приведены
в табл. III.20, где приняты следующие обозначения: для трансфор-
маторов типов ТВТ1...ТВТ8
__ w4-5 . __ ^4-0 . ___ ^4-5 . _ ^4-в .
Л, == --- , Л2 — ----- , Ля--------’ “4 '— ----- .
Wt_s Wi^3 tt>!_2 4 Wi-z
для TBT9 «! = щ3_4/Щ1_2; для ТВТ10 — w^/w^. Здесь w —
число витков между выводами, указанными в индексах.
Основные параметры трансформаторов типа ТОТ с номиналь-
ными мощностями 1 и 2,5 Вт приведены в табл. III.21.
160
Экранирование входных трансформаторов применяют для за-
щиты от различных наводок. Экранирование от электрических полей
может быть получено при помещении трансформатора внутрь ме-
таллического футляра, надежно соединенного с корпусом усили-
теля. Экранирование от магнитных полей достигается расположе-
нием трансформатора в футляре из магнитного материала. Эффек-
тивность экрана повышается при увеличении толщины стенок и маг-
нитной проницаемости материала. Для эффективного экранирования
экраны изготовляют из железо-никелевых сплавов с толщиной лис-
тов 0,3...0,5 мм. При этих условиях обеспечивается ослабление
наводок до 100 раз. Расстояния между стенками экрана и трансфор-
матором должны быть не менее 5...10% габаритных размеров
трансформатора. Крепление трансформатора к экрану должно быть
выполнено немагнитными материалами.
§ 7. Дроссели сглаживающих фильтров питания
Основными параметрами дросселей сглаживающих фильтров пита-
ния являются индуктивность, номинальный ток подмагничивания,
сопротивление постоянному току, допустимое переменное напряже-
ние. Во многих случаях стремятся при заданных габаритных разме-
рах и массе получить возможно большую (или заданную) индуктив-
ность при минимальном сопротивлении постоянному току. По-
скольку индуктивность дросселя зависит от тока подмагничивания
и амплитуды переменного напряжения, ее измеряют при номиналь-
Таблица III.22. Основные параметры унифицированных дросселей
сглаживающих фильтров
Типоиоминал* Типоразмер магнито- провода Допустимое значение пе- ременного на- пряжения, В Сопротивление обмоток, Ом
основной компенси- рующей
Д1-0.08-0.32 ШЛ6Х12.5 1 19 0.95
Д2-0,16-0,22 3 35,5 1.5
ДЗ-0,3-0,16 4 63,5 3.5
Д4-0.6-0Д2 5 120 6,5
Д5-1,2-0,075 8 . 300 16,5
Дб-2,5-0,06 11 455 24
Д7-5-0.04 14 1023 133
Д8-0.08-0.Б6 ШЛ8Х16 1 8.6 0.48
Д9-0,16-0,4 3 19 1
Д10-0.3-0.28 4 33 3
Д11-0,6-0,2 5 80 4
Д12-1,2-0,14 8 132 7
Д13-2,5-0,1 11 220 10
Д14-5-0.07 14 535 54
Д15-10-0.05 20 1100 120
Д16-0.08-0.8 ШЛ10Х20 2 4.65 0,26
Д17-0Д6-0.56 3 10,6 0,56
Д18-0,3-0,4 4 19 1.26
Д19-0,6-0,28 5 36 3
Д20-1,2-0,2 8 63 3,5
151
Продолжение табл. Hl.22
Типоиоминал* Типоразмер магнито- провода Допустимое значение пе- ременного на- пряжения, В Сопротивление обмоток, Ом
основной компенси- рующей
Д21-2,5-0.14 ШЛЮХ20 11 152 8,2
Д22-5-0,1 14 290 36
Д23-10-0.07 20 628 84
Д24-20-0.05 35 1056 141
Д25-0,08-1,1 ШЛ12Х25 2 4 0.15
Д26-0,16-0.8 3 7 0,36
Д27-0.3-0.56 4 14 0,7
Д28-0.6-0.4 5 28 1,6
Д29-1,2-0,28 8 57,5 3
ДЗО-2,5-0,2 11 139 7
Д31-5-0.14 14 200 23,5
Д32-10-0.1 20 410 56
ДЗЗ-20-0,07 - 35 800 100
ДЗ-1-0,08-1,4 ШЛ16Х16 2 2,6 0,15
Д35-0.16-1.0 3 6,3 0,3
Д36-0,3-0,8 4 10,5 0,6
Д37-0.0-0.51 5 22 1,25
Д38-1,2-0,4 8 39 2,2
Д39-2,5-0,26 11 85 5
Д40-5-0,18 14 185 26
Д41-10-0.13 20 350 50
Д42-17-0.09 35 675 96
Д43-0.08-2.2 ШЛ20Х20 2 1,85 0,076
Д44-0.16-1.6 3 3,7 0,22
Д45-0,3-1,1 4 7 0,35
Д46-0,6-0,8 5 15 0,89
Д47-1.2-0.56 8 37 1,69
Д48-2.5-0.4 11 51 2,7
Д49-5-0.28 14 130 13
Д50-10-0.2 20 200 20
Д51-20-0.14 35 440 49
Д52-0.01-12.5 ШЛ25Х40 2 0,086
Д53-0,02-4,4 ШЛ20Х20 2 0,35 0,02
Д54-0,02-1,1 ШЛ8Х16 0,5 2,08 0,1
Дбб-0,02-0,56 щлбхб.в 0,25 4,2 0,2
Д56-0,0005-16,5 ШЛ12Х25 0,25 0,017 —
Д57-1,2-0,8 ШЛ20Х40 20 26 2,6
Д58-40-0,035 ШЛ10Х20 35 3000 300
Д59-0,0043-2,9 1ПЛ12Х16 0,5 0,3 —
Д60-0,0005-10” ШЛ16Х20 0,25 0,015 0,015
ДЫ-0,02-3 ШЛ16Х16 3 0,6 0,085
Д62-0,05-2,5 ШЛ32Х40 8 0,55 —
Д63-0,00125-0,56 ШЛ6Х6.5 0.1 0,12 —
Д-64-0,08-0,1 ШЛ6Х6.5 ОД 12 —.
Д-65- 0,0025-0,56 ШЛ6Х6.5 0.5 0,36 —.
'Д66-0,05-0,02 ШЛ10Х10 0.5 1.1 —
152
Продолжение табл. И!.22
Типономинал* Типоразмер магнито- провода Допустимое значение пе- ременного напряжения, В Сопротивление обмоток. Ом
основной компенсирую- щей
Д67-0.002-2 ШЛ€Х12,5 о,1 0,4 —
Д68-0,008-1 ШЛ6Х12,5 0,25 1,1
Д69-0.005-5.6 ШЛ16Х16 1 е,17 —
* В обозначении типономниала первая группа цифр— порядковый номер дрсс*
селя, вторая—номинальное значение индуктивности дросселя при номиналь-
ном токе подмагничивания. Г, третья — номинальный ток подмагничива-
ния, А.
** Дроссель Д60-0,0005-10 имеет третью обмотку с сопротивлением 0,015 Ом
ном токе подмагничивания и заданном переменном напряжении. .
Расчет дросселей фильтров выпрямителей можно выполнять
по методике, используемой для расчета согласующих трансформато-
ров с постоянным подмагничиванием (см. § 6).
Основные параметры унифицированных дросселей сглаживаю-
щих фильтров приведены в табл. III.22.
ГЛАВА IV
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
§ 1. Полупроводниковые диоды
По конструктивно-технологическому принципу различают диоды
точечные и плоскостные. У точечных диодов (рис. IV. 1, а) р—«-пе-
реход образуется в месте контакта полупроводниковой пластины
с острием металлической иглы. У плоскостных диодов р—«-переход
образуется на границе раздела двух слоев полупроводника с элект-
ропроводимостью разных типов (рис. IV. 1, б).'Плоскостные диоды
позволяют пропускать значительно большие токи, чем точечные,
однако они имеют повышенную междуэлектродную емкость, что
ограничивает их применение для работы в диапазоне высоких час-
тот. При помощи специальных технологических приемов изготав-
ливают плоскостные диоды с очень малой площадью переходов —
микроплоскостные и диффузионные меза-диоды. В них сочетаются
достоинства плоскостных и точечных диодов. Для изготовления
Рис. IV.1. Устройство полупроводникового диода:
а —точечного; б— плоскостного сплавного.
диодов используют германий, кремний, арсенид и фосфид галлия.
Германиевые диоды работают при температурах не выше 70° С,
кремниевые — не более 125...ISO"1 С.
Обозначение типа полупроводниковых диодов состоит из не-
скольких элементов. Первый элемент обозначает исходный мате-
риал, из которого изготовлен прибор: германий или его соединения—
Г; кремний или его соединения — К; соединения галлия — А. Для
приборов, используемых в устройствах спецйального назначения,
установлены следующие обозначения исходного материала: герма-
ний или его соединения — 1; кремний или его соединения—2;
соединения галлия — 3. Второй элемент — класс прибора: диоды
выпрямительные, универсальные, импульсные — Д; выпрямитель-
ные столбы н блоки — Ц; диоды сверхвысокочастотные — А; вари-
капы — В; диоды туннельные и туннельные обращенные — И;
диоды излучающие — Л; генераторы шума — Г; приборы с объем-
ным эффектом (приборы Ганна) — Б; стабилизаторы тока — К?
154
Таблица IV.I. Третий элемент обозначения типа полупроводникового диода
Класс диодов Обозначе- ние >
Выпрямительные:
малой мощности (среднее значение прямого тока не бо- лее 0,ЗА) 1
средней мощности (среднее значение прямого тока более 0,ЗА, . но не более ЮЛ) 2
Универсальные (рабочая частота не более 1000 МГц) Импульсные: 4
время восстановления обратногсг сопротивления более 150 нс Б”
время восстановления обратного сопротивления более 30, ио не более 150 нс 6
время восстановления обратного сопротивления более 5, но не более 30 нс 7
время восстановления обратного сопротивления не менее 1, но не более 5 нс 8
время, восстановления обратного сопротивления, менее 1 нс Выпрямительные столбы и блоки: 9
столбы малой мощности (среднее значение прямого тока не бо- лее 0,ЗА) 1
столбы средней мощности (среднее значение прямого тока более 0,3, но не более 10А)
блоки малой мощности (среднее значение прямого тока не бо- лее 0,ЗА) 3
блоки средней мощности (среднее значение прямого тока бо- лее 0,3, но не более 10А) 4
Варикапы:
подстроечные умножительные (варакторы) 1 2
Туннельные и туннельные обращенные;
усилительные 1
генераторные 2
переключ ательные 3
обращенные 4
Излучающие:
инфракрасного диапазона видимого диапазона (светодиоды): 1
с яркостью не более 500 кд/м3 3
с яркостью более 500 кд/м2 4
Сверхвысокой астотные:
смесительные 1
детекторные 2
пара метрнч еские 4
регулирующие (переключательные, ограничительные и моду- ляторные) 5
ум нож итель ные 6
генераторные 7
Т а б л иц.а IV.2. Третий» четвертый и пятый элементы обозначения типа
полупроводниковых стабилитрона и стабистора
Стабилитроны и стабисторы Обозначение
Третий элемент Четвертый и пятый элементы
Мощность не более 0,3 Вт:
напряжение стабилизации менее 10 В 1 01...99
напряжение стабилизации ие менее 10 и не более 99 В 2 10...99
Напряжение стабилизации не менее 100 и не бо- лее 199 В 3 00...99
155
Продолжение табл. IV.2
Стабилитроны и стабисторы Обозначение
Третий элемент Четвертый и пятый элементы
Мощность более 0,3, но не более 5 Вт:
напряжение стабилизации менее 10 В 4 01... 99
напряжение стабилизации не менее 10 и не более 99 В 5 10...99
напряжение стабилизация не менее 100 н не бо- лее 199 В Мощность более 5, но не более 25 Вт: 6 00...99
напряжение стабилизации менее 10 В 7 01... 99
напряжение стабилизации не менее 10 и не более 99 В 8 10...99
напряжение стабилизации не менее 100 и не более 199 В 9 00...99
Примечание. При напряжении стабилизации менее 10 В четвертый эле-
мент — целое число, а пятый — десятые доли вольта: при напряжении стабили-
зации не менее 10 и не более 99 В четвертый и пятый элементы— целые числа,
при напряжении стабилизации не менее 100 и не более 199 В четвертый и пятый
элементы — разность между значением номинального напряжения Стабилизации
и 130 В. Для стабисторов с напряжением стабилизации менее 1 В четвертый эле-
мент— целое число, пятый— десятые доли вольт*.
Таблица IV.3. Цветная маркировка диодов
Тип Диода Метка посредине корпуса Метка иа выводах
+ 1 ”
ДЭЗ Красная точка Красная точка —
Д'» В Оранжевая точка » » —
ДЭГ Желтая точка » » —
Д9Д Белая точка » » —
ДЭЕ Голубая точка —,
Д9Ж Зеленая точка —
Д9И Две желтые точки » » —
Д9К Две белые точки » » —
ДЭЛ Две зеленые точки » » —•
Д9,М Две голубые точки —
ДЮ — Зеленый конец —
Д10А — Желтый конец —
ДЮБ *— Красный конец —-
ДО.,.ДНА — » > Черный конец
Д18 — Красная точка Желтая точка
Д20 — Красный конец Зеленый конец
ДЮ1 Белая точка — —
ДЮ1А — — —
Д102 Желтая точка — —.
Д102А Оранжевая точка —» —
ДЮЗ Голубая точка —
Д1ЙЗА Зеленая точка —’
156
Продолжение табл. IV. 3
Тип Метка посредине корпуса Метка на выводах
диода +
Д1С4 Белая точка — —
Д104А Красная точка — —
Д1С5 Желтая точка — —
Д1С5А Оранжевая точка — —
ДЮ6 Голубая точка — - —
Д1С6А Зеленая точка — —
Д219 — Красная точка —
Д219А Красная точка » » Черная точка
Д220 Желтая точка » » Синяя точка
Д220А » > Черная точка
Д220Б > а Зеленая точка
Д223 Четыре красные точки Красный конец Черный конец
Д223А Две красные точки » > » »
Д223Б » »
КД102А — Зеленая точка —
КД102Б — —* —
КДЮЗА — Синяя точка —
КД103Б • — Желтая точка —
КД105А, — Желтая полоса —
Б, В, Г
КД109А — Белая точка —
КД109Б — Желтая точка —
КДЮ9В — Зеленая точка —
КД521А Три синие полосы — —
КД521Б Три серые полосы — —•
КД521В Три желтые полосы — —,
КДБ21Г Три белые полосы — —
КД521Д Три зеленые полосы — —
КДБ22А’ Два цветных кольца — —
КД522Б Три цветных кольца —• —
Примеч ание. Корпусы диодов типов Д10...Д10Б окрашены в желтый цвет,
других типов— либо в черный цвет, либо совсем не окрашены.
стабилитроны и стабисторы—С. Третий элемент — назначение
прибора (табл. IV. 1). Четвертый и пятый—порядковый номер
разработки технологического типа прибора (от 01 до 99), шестой
элемент — деление технологического типа на параметрические
группы (буквы русского алфавита от А до Я)-
Третий элемент обозначения стабилитронов и стабисторов
определяет индекс мощности, четвертый и пятый — кодированное
обозначение номинального напряжения стабилизации (табл. IV.2),
шестой — последовательность разработки (буквы русского алфа-
вита от А до Я). Наборы дискретных полупроводниковых приборов
(несколько приборов, выполненных в одном корпусе) обозначаются
в соответствии с их разновидностью н перед последним элементом
добавляется буква С.
157
Примеры обозначения полупроводниковых диодов: диод полу-
проводниковый универсальный, предназначенный для устройств
широкого применения, германиевый, номер разработки 12, группа
А — ГД412А; диод туннельный переключательный, предназначен-
ный для устройств широкого применения, из арсенида галлия, но-
мер разработки 01, группа Л — ЛИ301Л; стабилитрон полупровод-
Рис. IV.2. Условное графическэе обозначение полупроводниковых диодов^
а— диод, выпрямительный блок; б — туннельный диод; в — обращенный тун-
цельный диод; г — стабилитрон односторонний; й — стабилитрон двусторонний;
е— варнкап; ж— варикапная матрица; з— светодиод.
никовый, предназначенный для устройств широкого применения,
кремниевый, мощностью не более 0,3 Вт, с напряжением стабили-
зации 6,8 В, последовательность разработки А — КС168А; набор
полупроводниковых приборов, дискретным прибором которого яв-
ляется импульсный диод, предназначенный для устройств широкого
применения, кремниевый, со вре-
менем восстановления обратного
сопротивления более 150 нс, но-
мер разработки 01, группа А —
КД501СА.
Для полупроводниковых дио-
дов с малыми размерами корпуса
используется цветная маркиров-
ка (табл. IV.3).
В обозначениях полупровод-
никовых диодов, разработанных
до 1964 г., первый элемент —
буква Д, второй —число, харак-
теризующее назначение прибора,
третий — буква, указывающая
разновидность прибора.
Обозначение параметров полу-
проводниковых диодов установле-
но ГОСТ ' 20004—74. Условное
графическое обозначение полупро-
водниковых диодов приведено на
рис. IV.2 (ГОСТ 2.730—73).
диода выражает зависимость
Рис. IV.3. Вольт-амперная характе-
ристика выпрямительного диода:
1 — при повышенной; 2 — при нор-
мальной; 3 — прн пониженной тем-
пературах.
Вольт-амперная характеристика
тока, протекающего через диод, от значения и полярности прило-
женного к нему напряжения (рис. IV.3). Ветвь, расположенная
в первом квадранте, соответствует прямому (пропускному) на-
правлению тока, а расположенная в третьем квадранте — обратному
направлению тока. Чем круче и ближе к вертикальной оси пря-
мая ветвь и ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше вы-
прямительные свойства диода. При достаточно большом обрат-
ном напряжении у диода наступает пробой, т. е. резко возрас-
тает обратный ток. Нормальная работа диода в качестве элемента
158
с односторонней проводимостью возможна лишь в режимах, когда
обратное напряжение не превышает пробивного.
Токи диодов зависят от температуры (см. рнс. IV. 3). Если
через диод протекает постоянный ток, то при изменении температур
ры падение напряжения на диоде изменяется приблизительно на
2 мВ/° С. При увеличении температуры обратный ток увеличива-
ется в 2 раза у. германиевых и в 2,5 у кремниевых диодов на каж-
дые 10° С. Пробивное напряжение прн повышении температуры
понижается.
159
За За За ja За За За За За За За За За За За За За' to to to >7 to to to to <o to to to co w co w w +>£* Л +* Л> Л 4* Оь О О о О (~5 СП СП СЛ Д A w М W N М ГО СЛ Л w W й ^ > ' СЛ > ЕЛ > w > > > За Зя Зя fci я )э я За ja За За За 3= За W to (О (О to (О СО tv to so to to to to iv ±5 to to fO to CO (O IC 1Э M to to tv IO to to cncncno й ?5 s га За т ro c3 > > -1 ю и ЬЗа о to 00 “Ч За За За За За За ГО Ю to to to to — i—OOOO “ о о co ч о Тип диода
0,1* 0,1* 0,1* 0,1* 0,1* 0.1* 0,1* 0,1* i 0,3* о.з* 0.3* 0,3* (0,4) (0,4) (0.4} (0.1) (0Л) (0.4) (0,7) 047) (0.7) (0.7) 1,0* 1,0* 3.0* 3.0* 5,0* 10* 10* 10* 10* 10* 5* 10* 10* 5* 10* 10* 5* Максимально допус- тимый (средний) прямой ток, А
i 100 200 300 400 500 600 800 1000 400 300 200 100 200 400 100 200 300 400 100 200 ! зоо 400 200 200 150 150 150 50 100 100 100 200 200 200 50 50 50 300 300 300 Максимально до- пустимое обратное напряжение, В
1.0 0,1 1.0 0.1 . 1.0 0.1 1.0 0.1 1.0 0,1 1.0 0.1 1.0 0.05 1.0 0.05 l.o 0.3 1.0 0,3 l.o 0,3 l.o 0,3 (1.0) 0,05 (1,0) 0.05 (1.0) 0.2 (1.0) 0.2 (1.0) 0.2 (1.0) 0.2 (1.0) 0.2 (1.0) 0.2 (1.0) 0,2 (1.0) 0,2 0.3 0,8 0.3 1,2. 0,35 1,0’ 0.35 1,2 0.3 2,0 0.35 2,5 (1.2) 3 (1.0) 3 (1.5) 3 (1.2) 3 (1.0) 3 (1.5) 3 (1.0) 3 (1.0) 3 (1,0) 3 (1.2) 3 (1.0) 3 (1.5) 3 Постоянное (сред- нее) прямое напря- жение, В Обратный ток при максимально допус- тимом обратном наг пряжении, мА
09— 09— ! и у— 09— 09— 09— 09— 09— 09— 09— 09— 09— as- se- ss— 1 Л СЛ С Л СЛ с Я л —60 : —60 -^60 i —60 1 —КП л э э 1 1 е> С4 о о 1 Со О —60 —60 — КП о 1 1111 к ЯХ О О С) с Э О о о о с 1 с е 1 о о 0 Интервал рабочих темпера- тур, °C
+ + 4" + + + 4- + + + + + + + + + + + + 4- 4- 4- 4- + 4- *"* — — Ч Ч СЛ Ч СЛ Ч » СО СО СО СО СО СО tO to to to м to м to to to to to О О СЛ О СЛ О СЛ СЛ СЛ СЛ СЛ СЛ СЛ слслслслслслслслслслслсл +- + 00 СО СЛ С.1 4“ ’ ио СЛ то 1 08+ 08+ it ++++++ § ОО Ю М W to Ю N ОО О О О о О О §
IV.4, а IV. 4, а IV.4, а IV.4, е IV.4, е IV.4, д 1V.4. д Конструкция (номер рисунка)
Таблица IV.4. Основные параметры выпрямительные диодов
° 'ggg-ggggp и. MtNptOtfbOWbOHONJ J o©eoooooo GO N’tOwNNfOMf^hO <» b^S^raj3^K!№ Ж 2® .2® 2®* Ж Ж Ж t® ,ю * ё йэё ёё ё 8 2£“2 3S3 S8 5 > СТ ГО СТ > Щ СП > СТ > 0" 2Д106А ГД107Л S4 Х’Я 5ёёё л ° ет 8 1 W И ,> О Д248Б КД102А КД102Б КДЮЗА КД103Б КЛ1П4Л 5= 5 £ 2 а] 3 в 3 J3 69 60 У) ОТ > s Ч О X § = Продолжение табл. IV.4
w CT w CT W yi W CI W CT •“ *- _ m m rn m ОТ СД ст ст ОТ ОТ CT " • от э с А> 1 fo* . 10* 5* 10* ' 5* 5* 0.1* 0,1* 0,1* 0,1* 0,01» (Q.3) (0.3) (0,3) (0.3) 0,3* 0,02* 0,0025* (0,1) (0,1) Максимально допу- стимый (средний) прямой ток, А
ЗООГ 50 50 300 200 , 400 600 800 100 15 20 800 1000 100 300 600 100 100 200 200 50 50 _ 100 100 200 . 200 300 300 400 ’•- 400 .400 400 400 500 500 600 250 Максимально допу- стимое обратное на- пряжение, В
(6'0) (6'0) (6'0) (6'0) (6'0) . (6'0) (6'0) (6'0) (6'0) —(6'0) 1 1 1 I I (I)' (I) (I) (S'I) (S'I) »'o I 1 (I) (I) W (i) i г "I I I 1 (S'l) (1.2) (1,0) (1.5) (1.2) Постоянное (сред- нее) прямое напря- жение, В
0,1 0,15 0,15 0,1 o.t 0,1 3 3 3 3 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0.8 0.8 0.8 0.8 о о о О О О о о© о О © И- н- н- о О О О 63 <- о о О О о w w w w w « о о о Обратный ток при максимально'допу- стимом обратном напряжении, мА
. 1 1 от CT о о : d —60 —60 —60 fin I 1 5 3g — 40 -60 —60 —60 1 —60 —60 о —60 —60 —60 —ло 1111 "СТ ст ст от о о о о III II 1 от ст от от от . ст ООО ст от о 1 1 EJ от с = ос 1 1 ОТ с о с •| § 3 3 Интервал рабочих температур, °C
+ + + + + + + + + + + + + + + + + ++ '++.+ + + + + + ++ + £ ++++++ S£gssSiS§§ §§is CT 8 ” SS ° ° g SoiSS 3 g_g go jigjSgjgg
< .< < < < < <<<< < •* > > я *. > * .* .* * ££ £ о» О» О» О» 4М» Конструкция (номер рисунка)
Максимально допустимый средний выпрямленный ток.
*
О о о о
СЛ^КЛ СЛ СЛ СЛ 00 00 00 00 '
о о
КЗ КЗ
Максимально допу- стимый (средний) прямой ток, А
Максимально допу- стимое обратное на- пряжение, В
Постоянное (сред, нее) прямое напря- жение, В
Обратный ток при максимально допу- стимом обратном напряжении, мА
о Интервал рабочих температур, °C
Конструкция
(номер рисунка।
Продолжение табл. IV.4
Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления ftepe-
менного тока низкой частоты (обычно менее 50 кГц). В качестве вы-
прямительных используют плоскостные диоды, допускающие благо-
даря значительной площади контакта больший выпрямленный ток.
Основным материалом для изготовления выпрямительных диодов
является кремний.
Основные параметры. Постоянное прямое напряжение
1/пр —постоянное напряжение на диоде при заданном постоянном
прямом токе. Постоянное обратное напряжение 1/обр —постоянное
напряжение,' приложенное к диоду в обратном направлении. Посто-
янный прямой ток /пр — постоянный ток, протекающий череб диод
в прямом направлении. Постоянный обратный ток /обр —
в* 163
Таблиц» IV. 5. Основные параметры высокочастотных диодов
Тип й прямой ри прямом и 1 В ьно допу- прямлен- <А Е О ф ЧОЮ Он. 5 Я ® VO _ <л о< к ?ная рабо- а, МГц е .с Л О Интервал рабочих тгмператур, °C св а к ?
диода Постоянны ток, ^А, п > напряжени Макснмал) стимый вы НЫЙ ТОК, S ! Макснмал! стимое o6j напряжена Макснмал! । ратный то> (при oSpai I пряжении, 1 Макснмал! чая часто! Емкость Д| от ДР Конструкц (номер рис
Д2Б 5 16 30 100(10) 150 1 — 55 4-60 1V.5, 6
Д2В 9 ’ 25 40 250 (30) 150 1 — 55 4-60
Д2Г 2 16 75 250 (50) 150 1 —55 4-60
Д2Д 4,5 16 75 1250 (50) 150 1 —55 4-60
Д2Е 4,5 16 100 *250(100) 150 1 — 55 4-60
Д2Ж 2 8 150 250(150) 150 1 —55 4-60
Д2И 2 16 100 250(100) 150 1 — 55 4-60
Д9Б 90 40 10 250(10) 40 1...2 —55 4-60 IV Б, а
Д9В 10 20 30 250 (30) 40 1...2 —55 4-60
Д9Г 30 30 30 250 (30) 40 1...2 —55 -4-60
Д9Д 60 30 30 250 (30) 40 Г... 2 —55 4-60 -=
Д9Е 30 20 50 250 (50) 40 1...2 —55 4-60
Д9Ж 10 15 100 250 (100) 40 1...2 - —55 4-60
Д9И 30 30 30 120 (30) 40 1...2 —55 4-60 IV. 5, а
Д9К 60 30 30 60 (30) 40 1...2 —55 4-60
Д9Л 30 15 100. 250(100) 40 1...2 —55 4-60
ДЮ —, 3* 10 100 150 1 —60 +70 IV.6, б
Д10А - — 5* 10 200 150 1 —60 +70
Д10Б — 8* 10 200 150 1 -60 +70
ДЧ ‘ 100 20 30 250 (30) 150 1 —60 -4-70 1V.5, б
Д12 - 50 20 50 250 (50) 150 1 —60 4-70
Д12А 100 20 50 250 (50) 150 1 — 60 -4-70
Д13 100 20 75 250 (75) 150 1 -60 4-70
дн 30 20 100 250 (100) 150 1 —60 +70
ДНА 100 20 100 250 (100) 150 I —60 -4-70
ДЮ1 2** 30 100 10(75) 200 0.5 —55 4-100 IV.6, б
Д101Л 1 30 100 10(75) 200 0,5 — 55 4-100
ДЮ2 2** 30 * 75 10 (50) 200 0,5 -55 +100
Д102А 1 30 75 10(50) 200 0,5 -55 4-100
ДЮЗ 2*’ 30 30 30 (30) 200 0.5 —55 4-100
ДЮЗА 1 30 30 30 (30) 200 0.5 —55 +100
ДЮ4 2** 30 100 10(75) 600 0,6 — 55 + 100 IV.5, в
ДЮ4А 1 30 юо 10(75) 600 0,6 —55 4-100
ДЮ5 2** 30 75 10(50) 600 0,6 —55 4-100
ДЮ5Л 1 30 75 10(50) 600 0,6 —55 4-100
ДЮ6 2»* 30 30 30(30) 600 0,6 —55 4-100
ДЮ6А I 30 30 30 (30) • 600 0,6 —55 +100
Д223 - 50 50 50 1(50) 20 — -55 +100 1V.5, а
Д223А 50 50 100 1 (100) 20 — —55 +100
Д223Б .50 50 150 1 (150) 20 — -55 +100
IC4
Продолжение табл IV. 5
Тип
диода
- S
«.о
*- к
&g«
с
Зсё
ио
S*g
Cgg
ns
a® -
s« *
0е
* £ <E
n£gs'
= SoS
о 3 i2
a x я *
a “
3 s's
Интервал
рабочих
температур,
°C
от до
КД401А
КД401Б
ГД402А
ГД4О2Б
ГД403А
ГД403Б
ГД4ОЗВ
ГД404АР
КД407А
КД409А
5«r*
5*»«
5...
20
30
30
25
25
50
5t)
75
75
15
15
5
5
5
' 3
24
24
5(75)
5(75)
100(10)
100(10)
0.5(24)
0.5 (24)
0.15
0,15
100
100
1000
1000
1
1.5
0,8
0,5
—55
—55
— 55
-55
— 25
— 25
— 25
—60
—55
—55
+ 100
+100
+60
+60
+55
+55
+55
+60
+100
+100
IV.5. в
IV.5. а
IV 5. в
IV.5,
IV.5, а
IV .5, г
5
5
• При f = 70 МГц, + — 1,5 Ви Д„ = 0
• • При 0,5 В.
• •• При U = 2 В.
постоянный .ток, протекающий через диод в обратном направлении
при заданном обратном напряжении. Средний прямой ток /пр ср —
прямой ток, усредненнуй за пердод. Средний обратный ток /обр (р—
обратный ток, усредненный за период/ Дифференциальное сопро-
тивление диода гд1(ф — отношение приращения напряжения на дио-
де к вызвавшему его малому приращению тока.
Максимально допустимые параметры ** К ним
относятся: максимально допустимое постоянное обратное напряже-
ние Добр тах, максимально допустимый постоянный прямой ток
/пртах. максимально допустимый средний прямой ток /пр срп1ах,
максимально допустимый средний выпрямленный ток /вп сртах, мак"
симально допустимая средняя рассеиваемая мощность диода.
Основные параметры выпрямительных диодов (рнс. IV.4) при-
ведены в табл. IV.4. -
Высокочастотные диоды—приборы универсального назначе-
ния: для выпрямления токов в широком диапазоне частот (до не-
скольких сотен мегагерц), для модуляции, детектирования и дру-
гих нелинейных преобразований. В качестве высокочастотных
в основном используются точечные диоды. Высокочастотные диоды
имеют те же свойства, что и выпрямительные, но диапазон их рабо-
чих частот гораздо шире. Основные параметры высокочастотных
(универсальных) диодов (рис. IV.5) приведены в табл. IV.5.
. • Максимально допустимые параметры определяют границы эксплуатацион-
ных режимов, при которых диод может работать с заданной вероятностью в те-
чение установленного срока службы.
165
— ххж X > > х X х г т> X X -! -1 -1 X XXX Ъ Ъ ЪЪ Ъ to i> Ja ia Ja fa Q tQ t-Q ГО ю •— S3 й Й О co Э О О Ф л > > Тип диода
1... о Ja Ja ia ta Ja Ja ia ia Ja £J ia *□ j, Ja Д507А Д508Л Л5ПЯБ ta Х=! w w ср JX О1СЛО1 £ с — — о О о о о s* w w to > > > CD. СП >
Максимально допус- тимый импульсный ток, мА, прн дли- тельности 10 мкс
100 30 30 100 00 50 50 50 100 500 50 30 30 >00 00 00 50 50 50 •00 >00 >00 >00 100 >00 too •00 •00 >00 >00 200
100 200 15 15 15 20 100 10 2 2 100 30 1 30 10 16 10 in 250 40 80 50 50 20 20 10 94П US 1 os OS OS 91 191 Макенмал тимый вып ный ток, м эНО допус- рямлен- А
1,1 1.1 0,6 0,6 0,6 1 1,1 1 0,57 1.0 SI S‘l 2,5 1,25 I 1,25 i 1,25 2.5 3,5 2 5 1 2,5 3,75 3,75 3.75 Прямое и» напряжеии не более пульсное е, В,
50 50 12 12 12 15 50 10 10 10 30 30 15 05 00 О 20 30 30 100 75 30 1 30 10 40 20 20 70 50 '70 inn Максимал! тимое обра пряжение, >но допус- тное на- В
5 5 50 100 200 5 5 5 2 2 5 5 1 50 60 inn 2 100 100 100 100 10 10 1 9 50 100 1 I 1 1 Максималь ратный то? ный об- ч мкА
о K .» о еэ os s gg 1 * • 1 ° ° 1 1 1 -° ° | ° 0,3 0,0 0.0 0,5 0.5 0,0 0,0 50 0.1 0,0- 0,5 0,5 0,5 n к Время восс :тановле-
4a. ♦
0,5' 0,5 15 13 15 15 15 1,5 3,0 3,0 3,0 5 2,5 6 2 0,8 0,75 0,75 4 4 1 1 1 1 4 0,9 0,5 0,35 4 2,5 3 Емкость диода, пФ
— 55 —60 —55 —55 — 55 —40 —55 — 40 —60 —60 —CO — 40 — 40 —60 1 1 Jx Л. э О о —55 — 40 — 40 — 40 — 40 — 40 — 40 0 KK —40 — 40 —55 — 55 —55 KK О Интервал рабочих температур.
4444 44444 4 4 4 4 4- 4- 4- 4 4- -44*4- 4-4- +4* 4- 4 4 4 4 4 4 •“ 00 00 CO •— — *4 00 CO 00 00 Qi 0Л Qi “ N Q5 co О О Oi O> — ”2* X X £2 ОСЛЩСлОФОСлСЛ ООО СЛ чЛ СП Qi о о о сл tn oo oo о 2 2 2 2 о о ооо ® © ° ° <-5—— 3
< < < 5- < < < < < < < < < - < < < < < < t^ сл 5я tn Jen Jen СЛ СЛ У ^Л 1л ЛСЛ Сл СЛ Jen Joi У' У k a о, И в си а с» «• в со» в а о> » * » Конструкция (номер рисунка)
Т аблица IV.6. Основные параметры импульсных диодов
Продолжение табл fV
Тип
Диода
Интервал
рабочих
температур,
°C
КД 521А
КД521Б
КД521В
КД521Г
КД521Д
КД522А
КД522Б
КД524А
КД524Б
КД524В
500 50 1.75
500 50 1.75
500 50 1,75
500 50 1,75
500 50 ’ 1.75
1500 100 —
1500 100 —
400 40 —
400 40 •—
400 40 —
15
60
50
30
12
30
50
24
30
15
Заряд переключения, пКл.
1
1
1
1
1
2
5
2
2
2
0,004
0,004
0,004
0,004
0.004
0,004
0,004
250*
300*
300*
10 !
10
10
10
10
4
4
3
2,5
4
—60
— 60
—60
—60
—60
— 55
—55
—60
—60
— 60
4-125
4-125
4-125
4*125
4-125
4-85 IV 5, к
4-85
4-125 IV.5.4
4-125
4-125
Импульсные диоды предназначены для преобразования импуль-
сных сигналов (в детекторах видеосигналов телевизионных прием-
ников, ключевых и логических устройствах и др.). В основном ис-
пользуются точечные диоды.
Основные параметры. Импульсное прямое напряжение
1/Пр н — пиковое прямое напряжение на диоде при заданном им-
пульсе прямого тока. Импульсное обратное напряжение Побр и— пи-
ковое обратное напряжение на диоде, включая как однократ-
ные выбросы, так и периодически повторяющиеся. Общая ем-
кость диода Сд — емкость, измеренная между выводами диода при
заданных напряжении п частоте. Рремя установления прямого на-
пряжения туст— интервал времени с момента подачи импульса пря-
мого тока на диод (при нулевом напряжении смещения) до дости-
жения заданного прямого напряжения на диоде. Время восстанов-
ления обратного сопротивления т№С — интервал времени с момента
прохождения тока через нуль после переключения диода из сос-
тояийя заданного тока в состояние заданного обратного напряжения
до момента достижения заданного обратного тока. Заряд переклю-
чения QnK — часть накопленного заряда, вытекающего во внешнюю
цепь при изменении направления тока с прямого на обратное.
Максимально допустимые параметры. К
ним относятся: максимально допустимый импульсный прямей ток
^пр ишах» максимальная и минимальная рабочие температуры. Ос-
новные Параметры импульсных диодов (см. рис. IV.5) приведены
в табл, IV.6.
Стабилитроны и стабисторы предназначены для стабилизации
уровня напряжения при изменении Протекающего через диод тока.
У стабилитронов рабочим является пробойный участок вольт-ампер-
167
ной характеристики .в области обратных напряжений (рис, IV. 6}.
На этом.участке напряжение на диоде остается практически посто-
янным при значительном изменении тока, протекающего через ди-
од. У стабисторов рабочим служит прямей участок вольт-ампер ной
характеристики (рис. IV.7). У двухаиодных стабилитронов имеются
два встречно включенных р—н-перехода, каждый из которых яв-
ляется основным для противоположной полярности.
Основные параметры. Напряжение стабилизации Ucr —
Рис. IV.6. Вольт-амперная характеристика
стабилитрона.
заданном токе стабилизации.
стабилизации от номиналь-
ного Д t/CT ном — максимально
допустимое отклонение напря-
жения стабилизации от номи-
нального для стабилитронов
данного типа. Дифференциаль-
ное сопротивление стабилитрон
на гСТ — отношение прираще-
Рнс. IV.7. Вольт-амперная ха*
рактеристика стабистора.
ния напряжения стабилизации на стабилитроне к вызвавше-
му его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.
Температурный коэффициент напряжения стабилизации аст —
отношение относительного -изменения .напряжения стабилизации
к абсолютному изменению температуры окружающей среды при по-
стоянном токе стабилизации. Полная емкость стабилитрона С —
емкость между выводами стабилитрона при заданном напряжении
смещения.
Максимально допустимые параметры. К ним от-
носятся: максимальный /сттах, минимальный /стт|П токи стабили-
зации, максимально допустимый прямой ток /тах, максимально допу-
стимый импульсный прямой ток /пр в тах, максимально допустимая
рассеиваемая мощность Ртах.
Основные параметры стабилитронов и стабисторов (рис. IV.8)
приведены в табл. IV.7.
Варикап — полупроводниковый диод специальной конструк-
ции, емкость которого можно изменять в значительных пределы».
168
С увеличением обратного напряжения емкость р—и-перехода умень-
шается но закойу
1
Си = С* [«₽«/(% + ^)]".
где Cv —емкость диода при обратном напряжении <7; Со — ем-
кость диода при нулевом обратном напряжении; срк — контактный
потенциал (составляет десятые доли вольта); п — коэффициент, зави-
сящий от типа варикапа (п = 2.~3). Варикап, предназначенный для
умножения частоты сигнала, называют варактором. Варикапы ис-
пользуют в устройствах автоподстройки частоты, генераторах, ге-
теродинах с электронной перестройкой частоты.
Рис. IV.8. Стабилитроны и стабисторы.
Основные параметры. Емкость варикапа Ск — емкость,
которая измеряется между выводами при заданном обратном на-
пряжении. Коэффициент перекрытия по емкости Кс — отношенье
емкостей варикапа при двух заданных обратных напряжениях.
Добротность варикапа Q — отношение реактивного сопротивления
на заданной частоте переменного сигнала к сопротивлению потерь
при заданной емкости или обратном напряжении. Постоянный об-
ратный ток варикапа /о6р — постоянный ток, протекающий через
диод в обратном направлении при заданном'обратном напряжении.
({ максимально допустимым параметрам относятся: максимально до-
пустимое постоянное обратное напряжение 17обр п1ах и максимально
допустимая рассеиваемая мощность Ртах»
Основные параметры варикапов (рис. IV.9) приведены в табл.
IV.8.
Туннельный диод. Вольт-амперная характеристика (рис. IV. 10)
содержит участок с отрицательным дифференциальным сопротив-
лением (отношение приращения напряжения к приращению тока).
Эго позволяет использовать-диод в усилителях и генераторах элект-
рических колебаний, а также в разнообразных импульсных устрой-
ствах. Качество диода определяют протяженность и крутизна падаю-
щего участка АБ. Частотные свойства диода, работающего на малых
169
OZT
Таблица IV.7. Основные параметры стабилитронов и стабисторов
'X о Ток стабилизации, '55
КЗ . S-H мА
Q О. Я g a
Тип go X 11
gs X X w X g.5 мииималь- макси- s3< = I s
Л 5 'Soa НЫЙ мальный £ £ X
,w S X ч га Й 44 fl. u3
Стабилитроны !
Д808 7...8,5 (0,043) 3 33 50
Д809 8...9,5 (6,048) 3 29 50
Д810 9...10,5 (0,053) 3 26 50
Д911 10...12 (0,060) 3 23 50
Д813 11.5...14 (0.070) 3 20 50
Д314А 7...8,5 (0,043) 3 40 50
Д814Б я...9,5 (0.048) 3 36 50
Д814В 9...10,5 (0,053) 3 32 50
Д814Г 10...12 (0,060) . 3 29 50
Д814Д 11,5...14 (0,070) 3 24 • 50
Д815А 5,6 15 50 1400 1000
Д815Б 6,8 15 50 1150 1000
Д815В 8,2 15 50 9*50 1000
Д815Г 10 15 25 800 1000
Д815Д 12 15 25 650 1000
Д815Е 15 15 25 550 1000
Д815Ж 18 15 25 450 1000
Д815И 4.7 15 25 1400 1000
Дифференциальное сопротивление. Ом Температурный ко- эффициент напряже- ния стабилизации, %/°с Максимально допус- тимая рассеиваемая мощность, Вт Интервал рабочих температур, ’С
ОТ ДО
Конструкция
(номер рисунка)
6 + 0.07 0,28 -55 4-100 IV. 8, л
10 4-0,08 0,28 -55 4-100
12 +0,09 0,28 — 55 ’ +100
15 4-0.095 0,28 — 55 +100
18 4-0,095 0,28 — 55 +100
6 +0,07 0.34 -60 +100 IV.8, л
10 4-0,08 0,34 -60 +100
12 +0,09 0,34 -60 +100
15 +0,095 0,34 -60 +100
18 4-0,095 0,34 -60 +100
0,9 0,056 8 -60 +100 IV.8, в
1.2 0,062 8 -60 +100
1.5 0,088 8 -60 + 100
2.7 0,10 8 -60- + 100
3,0 . 0,11 8 -60 +100
3.8 0,13 8 -60 +1оо '
4,5 0,14 8 -60 -4-100
0.82 0.06 8 -60 +100
Д816А 22 IS 10 ' 230 1000 10
Д816В 27 15 10 180 1000 12
Д816В 33 15 10 150 1000 15
Д816Г 39 15 10 130 . 1000 18
Д816Д . 47 15 10 110 1000 22
Д8ЦЛ 56 15 5 90 1000 47
Д817Б 68 15 5 75 1000 56
Д817В 82 15 5 60 •♦ООО 68
Д817Г loo 15 5 50 1000 82
Д818А 9 +20 3 33 — 25
Д818Б 9 -20 3 33 — 25
Д818В 9 15 3 33 — 25
Д818Г 9 15 3 33 — 25
Д818Д 9 15 3 33 — 25
Д818Е 9 » 15 3 33 — 25
КС133А 3,3 10 3 81 50 ' 65
КС139А 3,9 10 3 70 50 60
КС147А 4.7 10 3 58 50 56
КС156А 5,6 10 3 55 50 46
КС162А 6.2 (0,4) 3 22 — 35
КС168А 6,8 (0,5) 3 45 50 28
КС168В 6,8 - (0.35) 3 20 — 28
КС170А 7,0 (0.35) 3 20 — 20
КС175А 7,5 (0.5) 3 18 — 16
2С17ОЕ 7,5 5 3 20 20 30
2С175Ж 7.5 (0.4) 0,5 17 50 40
0,15 5 -60 +100 IV.8, «
0,15 5 -60 +100
. 0,15 5 -60 +100
0,15 5 —60 + 100
0,15 5 -60 +100
0,18 5 -60 +100
0,18- 5 —60 + 100
0,18 5 -60 +100
0,18 5 —60 +100
+0,02 0,3 -60 +100 IV.8, a
-0,02 0,3 • -60 -1-100
±0,01 0,3 -60 -1-100
±0,005 0,3 -60 +юв
±0,002 •0,3 —60 + 100
±0,001 0,3 —60 + 100
—0,11 0.3 -60 +100 IV.8, a
—0,10 0,3 —60 +100
—0,09; 0,3 -60 +100
+0,01
±0,05 0,3 -60 +100 IV.8, о
-0,06 0,15 -55 + 100 IV.8. 6
±0,06 0,3 -60 +100 IV.8, a
±0,05 0,15 —55 + 100 IV.8. 6
±0,01 0,15 — 55 +100 IV.8, 6
±0.04 0,45 —55 +100 IV.8. 6
о.ю' 0,15 -60 +125 "lV.5, «
+0,07 0,125 —60 +125
гл
КС196Б КС196В KC196F КС2ИБ 2С210Е 2С2КХЖ. о - 9 2 2 Q 2 2 2 2 <© со <р о <£> со 00 ' О rz « f Г* it* - КЭ КЗ b > > w » > s? a
01 01 04 9'6 9*6 9’6 9*6 Гб 1'6 1'6 Г‘6 Гб . 1*6 1’6 ,г’8 г'8 г‘8 Напряжение стаби- лизации В
(0,6) 5 (0,5) - (0,6) 5 5 5 5 5 (0,5) 5 5 5 5 (0,7) 5 10& Разброс напряжения стабилизации, ±% (±В)
ООО +" ср СР СР СР СР СР <л 03 СЛ <Л СЛ СЛ СР СР СР минималь- ный Ток стабилизации, мА
17 18 15 16 16 16 .15 15 1» 14 20 20 20 20 14 16 13 1 макси- мальный
gg 1 III 09 03 09 03 Макси мальпб^дот- пустимый прямой ток, мА
14 30 40 Л8 18 18 18 18 30 40 18 18 18 18 22 30 40 Дифференциальное сопротивление. Ом
±U,UU20 ±0,001 ±0,0005 +0,07 0,1 +0,09 ±0,005 +0,05 0,1 +0,08 +0,06 ±0,005 ±0,002 ±0,001 ±0,0005 0,1 JJl Л0 Температурный ко- эффициент напря- жения стабилизации, %/°с
О р to Сл сл 0,15 0,15 0,126 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,125 ' 0,2 0,2 0,2 0,2 0.15 Максимально допус- тимая рассеиваемая мощность, Вт
1 1 о о -60 . -60 -60 -60 -55 —60 -6b —55 —60 —60 -60 -60 —60 —60 1 СЛ СЛ S Интервал рабочих температур, °C
it t ii"tt it i tit W Ю О о о О О Ю КЗ оооо о to Ю о сл сл о оооо слеп оооо о сл сл о 5
IV.8, б IV.5, е IV.8,-6 IV/.8, а IV.5, в IV.8, а IV.8, б IV.5,е Конструкция (номер рисунка)
'Продолжение табл. IV.7
КС211Б И +ге 5 33
КС211В 1! -15 5 33 —
КС211Г 1! ±10 5 ' 33 —
КС211Д И - ±10 5 33 —
2С211И И 5 3 13 —
2С211Е 11 5 3 14 20
2С211Ж И (0,6) 0,5 12 50
2C2I2B 12 5 0,5 12 —
2С212Е 12 5 0,5 13 20
2С212Ж 12 (0,6) 0,5 И 50
КС213Б 13 (0,9) 0,5 10 —
2С213Е 13 5 0,5 12 20
2С213Ж 13 (0,7) 0,5 50
2С215Ж 15 (0,8) 0,5 8,3 50
2С216Ж 16 (0,9) 0,5 7.8 50
2С218Ж 18 (1.0) 0,5 6,9 50
2С220Ж 20 (1,0) . 0,5 6,2 50
2С222Ж 22 (1.1) 0,5 5,7 50
2С224Я^ 24 (1,2) 0,5 5,2 50
КС433А 3,3 10 3 191
КС439А 3,9 10 3 - 176
КС447А 4,7 10 3 159 —
КС456А 5,6 10 3 139 —
is +8,02 , 0,28 —80" +120 IV.8, «
15 -0,02 0,28 —60 +120 .
15 ±0,01 0,28 —60 + 120
15 ±0,005 0,28 -60 +120
23 +0,07 0,15 —60 +125 IV.8, 6
30 0,1 0,15 —60 +125 IV-5, »
40 +0,092 0,125 -60 +125
24 +0,075 0,15 -60 +125 IV.8, 6
30 ' 0.1 0,15 -60 +125 IV.5, e
40 +0,095 0,125 -60 +125
25 +0,08 0,15 1 -55 + 100 IV.8, 6
30 0,1 0,15 —60 +125 IV.5, Д
40’ +0,095 0,125 -60 +125
70 0,1 ' 0,125 -60 + 125 IV.5, »
70 0.1 0,125 —60 + 125
70 0.1 0,125 -60 + 125
70 0,1 0,125 -60 + 125
70 0,1 0,125 -60 + 125
70 0,1 0,125 -60 + 125
25 -0,1 1,0 -60 + Ю0 IV.8.0
25 -0,1 1,0 -60 + 100
18 -0,08; zl,0 —60 +юо
+0.03
12 +0,05 1,0 —60 + 100 V
tZI
+> ср gd co w to ю to — — — — oo cn Напряжение стаби-
^cnw— о м -к> о “ fJ ° hco Низании, В
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 5 5 10 5 5 Разброс напряжения стабилизации, ±% (±В)
zcp — ср ср — — —* —* ср — — — — — ср минималь* ный Ток стабилизации, мА
119 96 79 67 53 45 22 37 ' зз 30 27 15 17 23 10 макси- мальный
1,жхл I 1 сл сл сл сл ! сл сл сл сл сл ! 1 ':о 1 1 о о о о 1 о о о о о ’ Максимально до- пустимый прямой ток, мА
5 25 25 25 25 25 120 25 30 40 45 50 40 50 280 Дифференциальное сопротивление, Ом
+0,065 0,08 0,1 0,1 0,1 0,1 +0,01 0,1 0,1 0,1 0,1 ±0,005 0,1 0,1 ±0,01 Температурный ко- эффициент напряже- ния стабилизации, %/°С
1,0 1,0 1.0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 1.0 0,5 0,64 1,0 0,5 Максимально допус- тимая рассеиваемая мощность, Вт
-60 -60 -60 -60 -60 -60 -55 —60 -60 -60 -60 -55 i -40 -60 —55 о н Интерна темпер
+ 100 + Ю0. + Ю0 + Ю0 + 100 + 100 + 100 + Ю0 +>25 + 100 + 125 + 100 +85 + 125 + 100 я о л рабочих атур, °C
Со СО СО СО QO до со о, а сл cit а сх> а Конструкция (номер рисунка)
Продолжение табл. 1V-7
9С8ЯА Я (*» 1 14,6 50 200 0,12 1,0 л —60 + 125 IV.5, а
КС568В 68 S 3 10 * — * 400 ±0,01 0,72 —55 + 100 1V.8, д
2С591А 91 5 I 8.8 50 400 0,12 1.0 —60 +125 IV.8, а
КС596В 96 5 3 7 »— 560 ±0,01 0,72 —55 +100 1V.8, а
2С600А 100 (5) I 8,1 50 450 0,12 1.0 —60 + 125 IV.8, а
КС620А 12о 15 5 42 . 1000 150 +0,2 5 -60 + Ю0 IV.8, s
КС630А 130 15 5 38 1000 180 +0,2 5 -60 + 100
КС650А 150 15 2,5 33 1 1000 270 +0,2 5 —60 + 100
КС680А 180 15 2.5 28 1000 330 +0,2 5 — 60 + 100
2С920А 120 10 5 42 1000 100 0.16 х 5 -60 + 130 1V.8, е
2С930А 130 10 5 38 1000 120 0,16 5 -60 + 130
2С950А 150 10 2,5 33 1000 170 0,16 5 -60 + 130
2С980А 180 10 2,5 28 1000 220 0,16 5 —60 +130
Стабистора
Д219С 1,0 ЙИ — 50 —. -60 + 125 V.b.e
Д220С 1.5 ' — — 50 — —60 + 125
Д223С 1,0 — — — 50 — — -60 + 125
2С107А 0.7 10 1 100 500 7 2* — —60 + 125 IV.8, а
2С113А 1.3 10 1 100 200 . 12 -3* — -60 + 125
2С119А 1,9 10 1 100 200 15 -4» — —60 + 125
• В миллив ольтах на г радус.
П римеч ание. Стабилитроны типов Д815...Д817, КС620...КС680, 2С920...2С980 с буквой П в конце обозначения (например, Д317АП1
имеют обратную полярность выводов (минус на корпусе при прямом включении).
уровнях сигнала, на участкесотрицательнымсопротивлением опре-
деляются параметрами элементов эквивалентной схемы (рис. IV. II,).
Активная составляющая полного сопротивления имеет отрицатель-
ный знак до частоты
Рис. IV. 9. Варикапы.
Усиление и генерирование колебаний возможно на частотах, ие
превышающих fR.
Основные параметры. Пиковый ток 1п— прямой ток в точке
максимума вольт-амперной характеристики, при котором di/du = 0.
176
КВПОБ КШЮВ RBiior КВ11ОД я ЬЯЯЯ Я Я Я Я Я Я ЯЖЛХЯ Ж-Я ЯЛЯЯ) я я я я я яяяя я “ и я я я я я я*я я я я я я i S SS g g § 5 S § S г § § £ £ £ £ = 58 = S S §1 > ® я я > "i я я > Я* я > ja i я я > я > Ja -I я я S Д901Е Д902 КВ101А VRI ЛОА Jg Й Й ): © © © © © 5 © -с мм — СО СП > Тип вари- капа
8...17 (3) 12...18 (4) 14,4...21,6 (4) 16,6...26.4 (4) 12...18 (4) 14,4—21,6 (4) х* 14...23 (4) 19—30(4) 25. ..40 (4) 19-30 (4) 19...30 (4) 18...32 (4) 28-48 (4) 90. ..120(4) 106...144 (4) 128...192 (4) 95...143 (4) 128... 192 (4) 400...600 (4) 400...600 (4) 20...50 (4) 15...35 (4J 10...40 (4...9) 10—40 (6...18) 30...65 (2.. .9) 30. ..65 (6—18) 2,3;..2,8 (25) - 2.. .2,3(25) 8„ .16 <31 22—32 (4) 22...32 (4) — 28—38 (4) 28...38 (4) 34—44 (4) 34—44 (4) 6. ..12 (4) 160 94П /П.Я1 i t Номинальная емкость, пФ (при на-
80 45 , 80 45 80 45 25 4 45 45 45 45 80 80 80 45 45 45 80 80 90 50 120 90 5.5...16 13...31 5,5.-.16 13.. .31 25 25 1 25 25 45 45 ' 45 45 45 Максимально допустимое обратное напряжение, В
4 3 4 3 4 3 1.1...1,2 2,5 2,5 2,5 2,5 3,5 3,5 3,5 3 3 3 3 3 4 3 Гз 1,5 й 4...5.5 4,5...О-,5 4...6 4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Коэффициент перекрытия j по емкости
300 150 150 & Э э 1 40 60 20 20 20 20 300 300. 160 160 800 100 40 50 40 100» 100» 100* 100* 100* 500 НПО 25 30 25 30 25 30 30 12 40 40 40' Добротность на 50 МГц, не менее частоте
- - - - 1 1 10 10 5 5 5 5 5 . 50 50 20 20 100 100 100 100 0,5 0,5 0.5 0,5 1 Обратный ток, мкА, не бо- лее
Го Го Го Го ГО 300‘0 SOO ‘0 900*0 0.09 5,0 5,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 0,15 7,0 7,0 0,1 0.1 0,1 0,1 П ОПК Э © => © £> э 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 Максимально допустимая . рассеиваемая мощность, ьт
а 1 я ет D О ж э 1, 1 Э О , 1 D О э 1111 ь. >и Ль Ль СП с D О О О СЛ ъи— 09 — 09— L1 э о м 1 X 1 1 э о о о о © э 1. © э |_ © III "• л сл с. © © СЛ с —55 —55 —55 —55 КС 3 Э« 411 Интервал рабочих 1 темпера-
+ + + + +н МММ 1'Э 1'Э - + + + + + + +++++ и 5-55? ЗЗЗо g g gg +85 +85 +85 +85 +85 +85 + 100 +55 +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85 1 я 0
IV.9, а IV.9. в 1V.9, д IV.9. * IV. 9,яс IV . 5. с IV.5, а IV.9, а IV.9, 6 IV.9. и IV.9. г Конструкция (номер ри- сунка) „
Т. я б л « uaf- IV.8.. ...Основные параметры варивапов
Продолжение табл. IV.8
— ст
3 8 3 «й
5 р. ф Интервал
ГС О о рабочих
4 о < темпера- Л-
Тип Номинальная емкость, пФ Б 4* CJ с на »нее SS Л 2- ® w о S тур °C § а.
вари- (при напри- ыГ 2к к
женим, В) £ £ я
Й в « <и s 2 S3 ® 4g ® Я «2 35 К гс S S л и S 52 £Х
gi; ГС О' ’В-5 <п о о ^4 с 4S л <и О ч и • й: о га и < л. от ДО S О &
КВ110Е 17,6...26,4 (4) 45 2,5 150 1 0,1 —60 4-125 1V.5. а
КВС111А 26,4...39,6 (4) 30 2,1 200 1 — —60 -| 100 IV.9. к
КВС111Б 26,4...39,6 (4) 30 2,1 150 1 — —60 4-100
КВ11БА 100...700 0,1 — — 0,1-10—’ — —40 +85 1V.8.O
КВ115Б 100...700 0,1 — 0,05- Ю"’ — -40 -1-85
КВ115В 100...700 0.1 — — 0.01-10'’ — —40 +85
КВ116 168.„262 (1) 10 20 100“ 1 — -40 +85^ 1V.9, «
* На частоте 10 МГц.
••На частоте 1 МГц.
Ток впадины /в — прямой ток в точке минимума вольт-ампериой
характеристики, при котором dildu = 0, Отношение токов тун-
нельного диода /П/7В — отношение пикового тока к току впадины.
Напряжение пика Un — прямое напряжение, соответствующее пи»
новому току. Напряжение епа&ины UB — прямое напряи^ние, соот-
ветствующее току впадины. Напряжение раствора Upj) — прямое
178
напряжение, большее напряжения впадины, при котором ток равен
пиковому. И ндуктивность диода — полная последовательная
эквивалентная индуктивность диода при заданных условиях.
Удельная емкость туннельного диода Сд//П — отношение емкости
туннельного диода к пиковому току. Дифференциальное сопротив-
ление — величина, обратная крутизне вольт-амперной характе-
ристики. Резонансная частота туннельного диода fa — расчетная
частота, при которой общее реактивное сопротивление р—«-пере-
хода и индуктивности корпуса туннельного диода обращается в
нуль. Предельная резистивная частота fR — расчетная частота,
на которой активная составляющая полного сопротивления после-
довательной цепи, состоящей из р—«-перехода и сопротивления
потерь, обращается в нуль. Шумовая постоянная туннельного диода
Кш — величина, определяющая коэффи-
циент шума диода. Сопротивление по-
терь туннельного диода гП — суммар-
ное сопротивление кристалла, контакт-
ных присоединений и выводов.
Максимально допустимые
параметры. К ним относятся: макси-
мально допустимый постоянный прямой
ток туннельного дирда /пр тах, макси-
мально допустимый прямой импульсный
ток /пр и|гах, макгимальнэ допустимый
постоянный обратный ток /обртах> waK'
симальио допустимая рассеиваемая СВЧ
мощность диода Рсвч тах.
Обращенный туннельный диод —
Рис. IV.12. Вольт-амперная
характеристика обращенного
туннельного диода.
диод с очень малым значением пико-
вого тока. Так же, как и у туннельных, у обращенных диодов
ток при малых обратных смещениях больше, чем при прямых. По-
этому «проводящим» участком в данном случае служит обратная
ветвь вольт-амперной характеристики (рис. IV. 12). Основные пара-
метры обращенных туннельных (рис. IV. 13) диодов те же, что
и туннельных (кроме 1/рр) (табл. IV.9 и IV. 10). Дополнительно
задаются параметры обратной ветви характеристики (напряжение
при заданном обратном токе).
Диоды с барьером Шоттки выполняются на основе структуры
металл—полупроводник. От диодов с р—«-переходом они отличаются
лучшей технологичностью и более широкой областью применения:
длй преобразования амплитуды и частоты электрических колеба-
ний, световой энергии в электрическую, генерирования электри-
ческих колебаний. Диоды с барьером Шоттки имеют малый уровень
вносимых шумов и высокое быстродействие (порядка наносекунды).
Выпускаемые промышленностью диоды с барьером Шоттки типов
АА529, 3A530A, 3A531A предназначены для использования в аппа-
ратуре СВЧ.
р—I—w-диоды выполняются в виде трехслойной структуры,
в которой крайние слои изготовляются из иизкоомного (сильнолегн-
. рованного) полупроводника, а средний слой — из высокоомного
(слаболегированиого)^ полупроводника. Под действием внешнего
электрического напряжения изменяется внутренний импеданс дио>
да, что позволяет использовать его в устройствах управления
179
Таблица IV.9. Основные параметры туннельных дюцов Л
Отношение Напряже- Напряже- Макси- мально
Тип Ток тока пика Hlft допусти-
диода пика, мА к току впадины В раствора, В мое пря- мое напря- жение, В
АИ101А 1 5 0,16 — 0,35
АИ101Б 1 5 0,16 — 0,35
АИ101В 2 6 0,16 —• 0,35
АИ101Д 2 6 0,16 — 0,35
АИ101Е 5 6 0,18 — 0,35
АИ101И 5 6 Л,18 — -0,35
1ИЮ2А 1.5 5 6,07...0,1 —•
1И102Б 1.5 5 0,07...0,1 — —
1И102В 1.5 5 0,07...0,1 —- —
1И102Г 2 5 0,09 — —-
1И102Д 2 5 0,09 —•
1И1 02Е 2 5 0,09 —
1И1 02Ж 2,7 5 0,07...0,09 —
1И102И 2,7 5 0,07...0,09
1И102К 2,7 5 0,07...0,09 — —
ГИ103А 1,5 4 0,09 0,4
ГИ103Б 1,5 4 0,09 0,4
ГИ103В 1,5 4 0,09 0,4
ГИ103Г 1,7 1 4 0,09 — 0,4
1И104А 1.5 4 0,09 t ““ 0,4
1И104Б 1.5 4 0,09 0.4
1И104В 1.5 4 * 0.09 0.4
1И104Г 1,5 4 0.1 и.» 0.4
1И104Д 1.5 4 0,1 — . 0,4
Макси- мально до- пустимый прямой ток, мА Макси- мально допусти- мый об- ратный тик, мА Емкость диода, пФ Интервал рабо- чих температур, ° С Конструк- ция (номер рисунка)
ОТ де
___ 4 -60 +70 ,1V.13. а
— — 2...8 —60 +70
— — 5 —60 +70
— — 2,5...10 —60 +70
— — 8 -о0 +70
-• 4,5... 13 —60 +70 IV.13, а
3 3 0,9...!,8 —50 +70
3 , 3 1,4...2,2 -50 +70
3 3 1.8...3,0 -50 +70
4 4 1...2 -50 +70
4 4 1,6...2,6 -50 +70
4 4 2,2...3,2 -50 +70
5,4 5,4 1,2—2,2 -50 +70
5,4 5.4 1-.8...2.7 -50 +70
5,5 5.4 2,3...3,5 -50 +•70
1.5 1,5 •1...2.1 -60 +70 - IV.13, д
1.5 1,5 0,8...1,6 -60 +70
1,5 1,5 0,7...1,3 -60 +70
1,5 1.5 1...3.2 — 60 +70
1.5 1.5 0,8. ..1.9 -60 + 70- IV.13, t
1.5 1,5 4.6..1.4 —60 4-70
1.» 1,5. 4Д.-. 1.1 — + 70
i.a 1.5 0,48. ..1,0 —60 4-7С
0,75 1.5 0,4...0,9 —60 +70
181
1И104Е 4 0,1 0.4 0,75
АИ201А 1в 10 0,18 — 0,4 —
АИ201В 10 10 0,18 — 0,4 —
АИ201Г 20 10 0,2 — 0,45 —
АИ201Е 20 10 0,2 — 0,45 —
АИ201Ж 50 10 0,26 — 0,45 —
АИ201И 50 10 0,26 — 0,45» —
АИ201К 100 10 0,33 — 0,5 —
АИ201Л 100 10 0,33 — 0,5 —
ЗИ202А 10 10 0,2 — 0,4 —
ЗИ202Б 10 10 • 0,2 — 0,4 —
ЗИ202В 10 10 0,2 — 0,4 —
ЗИ202Г 20 10 '' 0,22 — 0,45 —
ЗИ202Д 20 10 0,22 — 0,45 —
ЗИ202Е 20 10 • 0,22 — 0,45 —
ЗИ202Ж 30 10 0,24 — 0,45 —
ЗИ202И 30 10 0,24 0,45 —
ЗИ202К 50 10 0,26 — 0,45 —
АИ301А 2 8 0,18 0,65 — 1
АИ301Б 5 8 0,18 0,85...1,15 — 2,5
АИ301В 5 8 0,18 1,0...1,3 — 2,5
АИ301Г 10 8 0,18 0,8 — 5
ГИ304А 4,8 5 0,075 ' 0,44 — 10
ГИ304Б 5,2 5 0,075 0,44 — 10
ГИ305А 9,6 5 0,085 0,45 — .20
ГИ305Б 10,4 •5 0,085 0,45 — 20
ЗИЗО6Г 2 8 0,17 0,88...1,23 — . 0,-8
ЗИЗО6Е 2 8 0.17 0,88...1,23 — 1,8
ЗИЗО6Ж 5 8 0,17 0,88...1,23 — 2,0
ЗИЭ06К 5 8 0,17 0,9...1,26 — 4,5
1.5 0,4...0,8 8 ч -60 -60 +70 +70 IV.13, е
5...15 [10 • 6...20 15 -60 . +70
—60 +85
— -60 »+70
-60 +85
— 10.. .30 20 10...50 -60 -60 +85 +85
—60 +85
20 — 60 -1-85 IV.13. «
3 — 60 +85
20 1,5...3,0 60 +85
20 40 ' ,40 40 60 60 2,3...4,8 4 ' 2...4 3...6 5 4...8 ' ,^60 -60 —60 -60 -.60 -Н5 -t-B5 -t-85 . +85 -т-oo /
.100 10 — 60 +70 -г 1'0
— 12 -60 IV.13, в
— , 25 -60 +70
— 25 . — UU + 70
50 — 60
10 20 -60 +70 +70 IV.13, б
10 20. -60
20 +70 IV.13. б
30 . -40 т/и
20 30 —40 +70
4 8 —60 +70 1V.13, в
4 4...12 -60 +7 0
10 15 —60 +70
10 8...25 —60
08 - -
Тип диода Ток пика, мА Отноше- ние тока пика к току впадины Напряже- ние пика, В Напряже- ние раствора, В Макси- мально допустимое прямое напряже- ние, В
ЗИ306Л 10 8 0,17 0,9...1,26 —
ЗИЗО6М 10 8 0.17 0,9...1,26 —
ЗИЗО6Н 10 > 8 0,17 0,9.„1,26 —
ГИ307А 2 7 0,07 0.4 —
1ИЗО8А 5 5 0,! — —
1И308Б 5 5 0,11 — —
1И308В ГО 5 0,11 — —
1И308Г 10 5 0,12 — —
1И308Д 10 5 0,13 — —
1И308Е 20 5 0,14 — —
1И308Ж 20 5 0,16 —
1И308И И 5 0,15 — —
№388К 80 S 0,t8 — —
Продолжение табл. IV.9
Макси- мально допусти- мый пря- мой ток, мА Макси- мально допусти- мый об- ратный ток, мА Емкость диода, пФ « Интервал рабочих темпера- тур, 0 С Конструк- ция (номер рисунка)
ОТ до
4 20 12 -60 +70 IV.13, в
4 20 30 -60 +70
9 20 15,..50 -60 +70
4 4 20 -40 +60 1V.13, б
6 9 1,5...5 -60 +70 IV.13, д
4 б 0,7...2 —60 +70
20 30 4...10 -60 +70
15 22,5 1,5...5 -60 +70 •
6 9 0,8.. .2- -60 +70
20 30 3...15 -60 +70
8 12 I...4 -60 +70
40 60 5,..20 -60 +70
20' 30 2,3...8 -60 +70
сигналами — аттенюаторах, модуляторах, ограничителях уровня и
г. и. При использовании p-i- n-диодов в аттенюаторах системы
Рис. IV.13. Туннельной и обращенные туннельные диоды.
АРУ (см. гл. VII) сохраняется высокая линейность тракта при
изменении усиления, а также уменьшается уровень вносимых шу-
мов.
Таблица IV. 10. Основные параметры обращенных туннельных диодов
Тип диода Ток пика, мА Постоянное пря- мое напряжение. мВ Постоянное об- ратное напряже- ние, мВ Максимально до- пустнмый посто- янный прямой ток, мА Максимально до- 1 пустнмый посто- янный обратный ток, мА Емкость диода, пФ 1 Интервал ра- бочих темпе- ратур, °C Конструкция (но- мер рисунка)
ОТ ДО
ГИ401А — 330 90 0,3 4 2,5 —55 +70 IV.13, а
ГИ401Б — 330 90 0,5 5,6 5 —55 + 70
АИ402Б 0.1 600 250 0,05 1 4 —60 4 85 IV. 13,в
АИ402Г 0,1 600 250 0,05 1 8 —60 4-85
АИ402Е 0.2 600 250 0,05 2 8 —60 485
АИ402И 0,4 600 250 0.05 4 10 —60 4-аб
ГИ403А 0,15 350 120 10* — 8 —40 4-60 IV.13,6
* Прямой импульсный ток.
Светодиод — специально сконструированный полупроводнико-
вый прибор, создающий некогерентное оптическое излучение опре-
деленного спектрального состава при прохождении через него
183
прямого тока. Конструкцией светодиода предусмотрена возможность
вывода светового излучения из области перехода сквозь прозрачнее
стекло в корпусе. В зависимости от выбранного материала и ширины
Рис. 1V.14. Прямые ветви
вольт-амперной характе-
ристики светодиода типа
АЛ106:
/ — при пониженной, 2 —
при нормальной, 3— при
повышенной температу-
рах; 4 — границы поля
допусков при нормальной
температуре.
запрещенной зоны - полупроводника излу-
чение может лежать в инфракрасной, види-
мой или ультрафиолетовой областях спект-
ра. Свойства и эффективность работы све-
тодиода оцениваются совокупностью
электрических, световых и эксплуатацион-
ных характеристик. Основными из ии’х
являются мощность и яркость излучения,
эффективность преобразования электриче-
ской энергии в световую, вольт-амперные,
спектральные, динамические характери-
стики, пространственное распределение из-
лучения. Характеристики светодиода име-
ют значительный разброс и существенно
зависят от температуры. На рис. IV. 14
показаны прямые ветви вольт-амперной
характеристики светодиода при различной
температуре окружающей среды и разброс
'характеристик от экземпляра к экземпля-
ру при нормальной температуре.
Светодиоды используются как свето-
вые индикаторы, источники излучения в оп-
тоэлектронных парах, при работе с кино-
Рис. IV. 15. Светодиоды.
184
Таблица IV. 11. рсногвые параметры светодиодов
Тип диода Яркость, кд/м’
КЛ101А 10
КЛ101Б 15
КЛ101В 20.
АЛ102А 5
АЛ102Б 40
АЛ 102В 20
АЛ102Г 10
АЛ103А —
АЛ103Б —
АЛ 106 А —
АЛ106Б —
АЛ106В
АЛ107А —
АЛ107Б —
АЛ108А —
А » «
£ ск с.
ЧСЕ
о F* ей
2 ° В
tc о
£ Е О)
►5 О
я <р 2to
S 2 к
Я ё©«
SgS
. , -Н—
ей О.
S £ с
о i
«е >»к<
< с О? 2
5,5 10 — —
5,5 20 , —
5,5 40 —
3,2 10 2* —
4,5 20 2* —
4.5 20 2* —
3.0 10 2* —
1.6 52 2* 1,0
1.6 52 2* " 0,6
1.7 120 — 0,2
1,7 120 — 0,4
1,7 120 — 0.6
2,0 100 — 6,0
2.0 100 — 10,0
1.35 110 2 1.5
1 Цвет свечения зал ра> темпе - ° С Конструкция (иомер рисунка;
xN иичил ратур,
от | ДО
Желтый —10 +70 IV.15, а
» — 10 +70
— 10 +70
Красный —60 +70 IV.15, б
» —60 +70
Зеленый —60 +70
Красный —60 +70
Инфра - -40 +85 IV.15, е
красный
> — 40 +85
—60 +85 IV.15, в
» —60 +85
—60 +85
» — 40 +85 IV.15. д
—40 +85
» —60 +85 IV. 15, «
♦ Максимально допустимое импульсное обратное напряжение.
и фототехникой, в устройствах автоматики. Основные параметры
светодиодов (рис. IV. 15) приведены в табл. IV. 11.
Рекомендации по применению диодов. 1. При монтаже необхо-
димо изгибать выводы диодов иа расстоянии не менее 10 мм от корпу-
са в специальных, зажимах (если нет других указаний). 2. Пайка
должна производиться на расстоянии не менее 10 мм от корпуса.
Температура плавления припоя ие должна превышать 260'" С'(на-
пример, припой ПОС-40). При этом необходимо установить тепло-
отвод между местом пайки н корпусом диода. Время пайки должно
быть минимальным (2...3 с). 3. Диоды следует располагать как мож-
но дальше от элементов с большим тепловыделением (электронные
лампы, силовые трансформаторы и т. д.). 4. Для нормальной ра-
боты мощных выпрямительных диодов следует предусмотреть до-
полнительные теплоотводы в виде металлических пластин (нз меди
или' алюминия), металлических шасси, специальных радиатсров.
5. Не рекомендуется располагать диоды ни в постоянных, ни в псре-
меииых сильных магнитных полях. 6. Для повышения надежности
не следует использовать диоды в предельных режимах. Рекомендует-
ся ограничивать рабочие токи и напряжения значениями, не превы-
шающими 0,7 предельных. 7. При параллельном соединении дьсдов
последовательно с каждым диодом необходимо включать резне юр
(до 10 СМ в зависимости от типа диода). При последовательном
соединении диодов их иесбходимо шунтировать резисторами
1Е5
(50...100 кОм на каждые 100 В обратного напряжения) или выравни-
вающими конденсаторами. 8. Устройство с диодами необходимо
рассчитывать с учетом максимально возможных изменений пара-
метров в диапазоне рабочих температур и дрейфа параметров в про-
цессе эксплуатации и хранений.'
В табл. IV.12 приведены критерии сохранения работоспособ-
ности днодов при изменении их параметров. Правильно рассчитанное
устройство должно оставаться работоспособным при изменении пара-
метров диодов в указанном интервале.
Таблица IV.12. Критерий сохранения работоспособности диодов при изме-
нении их параметров
Параметр
Критерий •
Постоянное прямое напряжение •
Постоянный обратный ток
Время восстановления обратного сопротивления
Напряжение стабилизации
Дифференциальное сопротивление
('пр < 1’5^пр
Л>бр ^обр Iе)
твос < 1»-* *Твос 1е*
Ь,ст <
*днф < ЬГ>Тднф(с)
• (с) — сдаточная норма по Техническим условиям.
§ 2. Биполярные транзисторы
Транзистор — электропреобразовательиый полупроводниковый при-
бор с одним или несколькими электрическими переходами, пригод-
ный для усиления мощности и имеющий три или более выводов.
Биполярный транзистор — транзистор, в котором использу-
ются заряды носителей обеих полярностей. В отличие от полупро-
водниковых диодов биполярные транзисторы имеют два электрон-
но-дырочных перехода. Основанием прибора служит пластина полу-
проводника, называемая базой. С двух сторон в нее вплавлена
примесь, создающая области с проводимостью, отличной от прово-
димости базы. Таким образом получают транзистор типа п—р—п,
когда крайние области являются полупроводниками с электронной
проводимостью, а средняя — полупроводником с дырочной прово-
димостью, и транзистор типа р—п—р, когда крайние области яв-
ляются полупроводниками с дырочной проводимостью, а средняя —
полупроводником с электронной проводимостью. Нижнюю область
называют эмиттером, а верхнюю коллектором. На границах облас-
тей с различной проводимостью образуются два перехода. Переход,
образованный вблизи эмиттера, называют эмиттериым, вблизи кол-
лектора — коллекторным. При использовании транзистора в схе-
мах на его переходы подают внешние напряжения (рис. IV. 16).
В зависимости от полярности этих напряжений каждый из перехо-
дов может быть включен либо в прямом, либо в обратном направле-
нии. Соответственно различают три режима работы транзистора: ре-
жим отсечки, когда оба перехода заперты; режим насыщения, когда
оба перехода отперты; активный режим, когда эмиттерный переход
частично отперт, а коллекторный заперт. Если же эмиттерный пере4
186
ход. смещен в обратном направлении, а коллекторный — в прямом,
то транзистор работает в обращенном (инверсном) включении.
В основном транзистор используют в активном режиме, где
для смещения эмнттерного перехода в прямом направлении на базу
транзистора типа р—п—р подают отрицательное напряжение отно-
сительно эмиттера, а коллектор смещают- в обратном направлении
подачей отрицательного напряжения относительно эмиттера. Напря-
жение на коллекторе обычно в несколько раз больше напряжения
на ^эмиттере.
Классификация. Транзисторы классифицируются по исходному
материалу, рассеиваемой мощности, диапазону рабочих частот, прин-
ципу действия и т. д. В зависимости от исходного материала их-
делят на две группы: германиевые и кремниевые. Германиевые
транзисторы работают в интервале тем-
ператур от —60 до ф-78... 85° С, крем-
ниевые — от —60 до + 120...150i С. По
диапазону рабочих частот их делят на
транзисторы низких, средних и высоких
частот, по мощности — на классы тран-
зисторов малой, средней и большой
мощности. Транзисторы малой мощнос-
ти делят на шесть групп: ус'илители низ-
ких и высоких частот, малошумящие
усилители, переключатели насыщенные,
ненасыщенные и малотоковые (преры-
ватели); транзисторы большой мощнос-
ти — на три группы: усилители, гене-
раторы, переключатели. По технологи-
ческому признаку различают транзис-
торы сплавные, сплавно-диффузионные,
Рис. IV. 16. Структура тран-
зистора и схема иодачи на-
пряжений иа его электроды.
диффузионно-сплавные, планарные, эпитаксиальные, конверсион-
ные, эпитаксиально-планарные.
Обозначение типа биполярных транзисторов состоит из не-
скольких элементов (ГОСТ 10862—72). Первый элемент обозначает
исходный материал, из которого изготовлен прибор: германий или
его соединения — Г; кремний или его соединения — К; соединения
галлия — А. Для транзисторов, используемых в устройствах спе-
циального назначения, установлены следующие обозначения исход-
ного материала: германий или его соединения — 1; кремний или
его соединения — 2; соединения галлия — 3. Второй элемент —
подкласс полупроводникового прибора. Для биполярных транзис-
торов вторым элементом является буква Т. Третий элемент — на-
значение прибора (табл. IV. 13). Четвертый и пятый элементы —
порядковый номер разработки и технологического типа прибора
(от 01 до 99). Шестой элемент — деление технологического типа
на параметрические группы (буквы русского алфавита от А до Я).
Например: транзистор, предназначенный для устройств широкого
применения, германиевый, низкочастотный, малой мощности, но*
мер разработки 15, группа А — ГТ115А.
На.боры дискретных полупроводниковых приборов обознача-
ются в соответствии с их разновидностью и перед последним эле-
ментом добавляется буква С.
Обозначение типа транзисторов, разработанных до 1964 г.,
состоит из трех элементов: первый — буква П (полупроводниковый
триод, транзистор); второй — цифра (порядковый номер разработки
в соотиетствии с табл. IV. 14); третий — буква, соответствующая
187
T a б л и ц а IV.13. Третий, четвертый и пятый элементц обозначения типа
транзистора
Мощность рассеиваиня. Вт Обозначение при граничной частоте передали тока
до 3 МГц (низкоч астотные) до 30 МГц (средиеч астотные) более 30 МГц (высокоч астотн ые) 4
До 0,3 (малая) 101...199 201...299 301...399
До 1.5 (средняя) 401...499 . 501 ...599 601 ...699
Более 1,5 (большая) 701...799 801 ...899 901..-999
Таблица IV.14. Второй элемент обозначения типа транзисторов, разрабоч
тайных до 1964 г.
Материал Мощность рассеивания, Вт Обозначение при граничной частоте передачи тока
До 5 МГц (низкочастот- ные) более 5 МГц (высокоч астот- ные)
Германий До 0,25 (малая) 1...99 401 ...499
Кремний 101 ...199 501... 599
Германий Более 0,25 (большая) 201.„299 601... 699
Кремний 301...399 701...799
разновидности транзистора данного типа. В обозначение модернизи-
рованных транзисторов входит буква М (например, МП101А,
МП21В).
Обозначение параметров биполярных транзисторов установле-
но ГОСТ 20003—74.
Параметры постоянного тока характеризуют неуправляемые
токи транзистора, связанные с обратными токами переходов.. Об-
ратный ток коллектора — ток через коллекторный переход
при заданном обратном напряжении коллектор — база н разомк-
нутом выводе эмиттера (рис. IV. 17, а). Обратный ток эмиттера
— ток через эмиттерный Переход при заданном обратном напри-
женни эмиттер — база и разомкнутом выводе коллектора (рнс. IV,
17,6). Обратный ток коллектор —эмиттер /^эо — ток в цепи кол.
лектор — эмиттер при заданном Обратном напряжении коллектор —
эмиттер (рис. IV. 17, в).
Обратные токи коллектора и эмиттера зависят от температуры
переходов:
/ _ /125) /1(Л,-25). . _ ,(25) ек'(ТЛ~25>
'КБО ~ 'КБО е ' 'ЭБО _ 'ЭБО
* При разомкнутом выводе базы — ПРИ коРоткозамкнУтых вывОдак
эмиттера и базы — ^КЭК’ ПРИ заДаииом сопротивлении в цепи база — эмиттер —
при заданном обратном напряжении эмиттер- база — /«.эх.
183
где ’^КЕО» ^эбо — обратные теки' коллектора и эмиттера при 25”.С;
k}— коэффициент, равный 0,06...0,09 1/°С для германия и 0,08...
...0,12 1/°С для кремния; Тп — температура перехода, °C. Эти зави-
Рвс. IV.17. Схемы измерения:
с —обратного тока коллектора: б—обратного тока эмиттера; в*-обратного
тока коллектор — эмиттер.
симости могут быть нарушены вследствие протекания тока поверх-
ностной утечки, особенно при низких температурах, когда объемцые
токи /КБо‘и /ЭБО малы, и больших напряжениях, когда поверхност-
ные токи сравнительно велики. Обрат-
ный ток коллектора /^бо является
основным дестабилизирующим факто-
ром в каскадах иа транзисторах.
Малосигиальиые параметры харак-
теризуют работу транзистора при
воздействии малого сигнала, т. е.
Рис. IV. 18. Схема четырехполюс-
ника, эквивалентного транзи-
стору.
сигнала, возрастание амплитуды ко-
торого на 50% приводит к увеличе-
нию измеряемого параметра иа ма-
лую величину соответственно задан-
ной степени точности (обычно не более, чем на 10%). При воздей-
ствии малого сигнала транзистор рассматривают как линейный
активный несимметричный четырехполюсник (рис. IV. 18), у кото-
рого один из зажимов всегда является общим для входа и выхода.
В зависимости от того, какой из электродов транзистора подклю
Рис. IV.19. Схемы включения биполярного транзистора
чен к общему зажиму, различают включения с общей’базой, общим
эмиттером и общим коллектором. Варианты схем включения тран-
зистора приведены на рис. IV. 19.
В соответствии с теорией четырехполюсников входные и выход-
ные напряжения и токи (t/j, /ри <72, /2) однозначно связаны между
собой системой уравнений, содержащей четыре параметра четырех-
полюсника.
Система h-параметров получила широкое распространение,
так как при измерении этих параметров требуется воспроизведение
•189
хопостого хода на входе (4=0) или короткого замыкания на выходе
(U2~ 0), что легко выполнить. В этой системе параметров уравне-
ния четырехполюсника записываются в виде
£4. = йц/i + ft[2C/2; Z2 = h21li + h22f/2.
Все ft-параметры имеют определенный физический смысл: hlt —
— UJli — входное сопротивление транзистора при короткозамкну-
том выходе ([/2= 0); ftX2= — коэффициент обратной связи
по напряжению при разомкнутом по переменному току входе
(/1= 0); ft21= /2//v— коэффициент передачи тока при короткозамк-
нутом выходе (U2 = 0); ft22 = 12/ И2— выходная проводимость
при разомкнутом по переменному току входе (4= 0).
Обычно ft-параметры измеряют при включениях транзисторов
ОБ нли ОЭ. Связь между ft-параметрами для разных схем включе-
ния определяется формулами
^пб^^ПэЛ1 + Л21э);
fti26~ 1эЛ22э/(1 + й21э);
^216 ~ ^21э/(* + ^21э);
ft226~ й22,/(1 + л21э);
^пк — аНэ;
А12к= */(• +Л12э):
^21к ~ —(• + ^21э);
Л22к ~ Л22э'
Для наиболее часто используемых параметров (коэффициент пере-
дачи тока при включении с ОБ и ОЭ) введены особые обозначений;
ft216 = —a; ft2Js = р. Зависимость между а и р определяется выра-
жением р = а/(1 — ос). Так как малоснгнальные параметры изме-
ряют на низкой частоте (ц основном 270 н 1000 Гц), нх можно счи-
тать действительными величинами.
Система у-параметров используется преимущественно на вы-
соких частотах. По способу определения «/-параметры являются
параметрами короткого замыкания по переменному току на входе
или выходе, что вытекает из уравнений
G ~ У1№1 + У 12^2’ 4 = У 21^1 “Ь У 22^2-
Все ^/-параметры имеют определенный физический смысл: «/х1 =
— liIUl — входная проводимость *при короткозамкнутом выходе
(С/2= 0); yi2 = 111^2 — обратная взаимйая проводимость при ко-
роткозамкнутом входе ([4=0); i/2X = —прямая взаимная
проводимость (крутизна) при короткозамкнутом выходе; у22 —
= 12IU2 — выходная проводимость при короткозамкнутом входе.
Связь между ft- и «/-параметрами выражается формулами
йхх=1/{/х«; J/ii=l/ftii;
й«2 =—У12/У11, У12 =•—йх2/йхх;
Й21 = У21/Уи', ' У21 = й21/Лц;
Й22 ~ У22 -У12У211У1й У22 = ^22--^J2ft2j/ft]J.
Обычно в справочниках приводятся ft-параметры прн включении тран-
зистора с ОБ. По этим параметрам можно определить ^/-параметры
при включении с ОЭ:
^21б)^11б: У12э = ^22б ^126^ ^21б)^11б>
У21э ~ Su = h2l6/hl 1б; «/22э = ft22g + ^126ft216/ft( (б-
190
Если вместо Л21С в справочнике приведено h2l3, то следует восполь-
зоватьси формулой Л210 = й21э/(1 -|- Л21э).
Малосигнальиые параметры транзистора зависят от схемы его
включения, режима работы, температуры и частоты. Так, параметр
/г21э прямо пропорционален, a /iU(S — обратно пропорционален току
коллектора. Это необходимо учитывать, если режим работы тран-
зигтора отличается от режима измерения параметров.
"Высокочастотные параметры характеризуют транзисторы иа
высоких частотах. Граничная частота по определенному параметру —
это частота, выше которой транзистор не может быть использован
как усилительный элемент. Граничная частота коэффициента пе-
редачи тока при включении с общим эмиттером /гр — частота, при
которой модуль коэффициента передачи тока при включении с об-
щим эмиттером равен единице. t
Предельная частота по определенному параметру •— частота,
при которой этот параметр уменьшился на определенную величину
(обычно 3 дБ) по сравнению с первоначальным (низкочастотным).
П редельная частота передачи тока при включении с ОБ fn2l6 —
частота, при которой модуль коэффициента передачи тока меньше
на 3 дБ по сравнению со значением иа низкой частоте. Предельная
частота по крутизне характеристики fs'— частота, при которой
модуль крутизны проходной характеристики при включении с ОЭ
мешьше на 3 дБ по сравнению с его значением на низкой частоте.
Максимальная частота генерации /тах — наибольшая частота, при
которой транзистор способен генерировать в автогенераторе.
Емкость коллекторного перехода — емкость между выво-
дами базы и коллектора при заданных обратном напряжении эмит-
тер •— база и режиме эмиттерной цепи. Емкость Ск в первом при-
ближении является функцией напряжения на коллекторе
Ск ~ V ^кэ/^кэ справ*
где Ск гг,р,р — емкость коллекторного перехода, приведенная в спра-
вочнике для определеииого
Сопротивление базы гБ, — сопротивление между выводом базы и
переходом база — эмиттер. На достаточно высокой частоте гБ, =
= I Л11э I
^Постоянная времени обратной связи на сысокой частоте
тк — произведение сопротивления базы на емкость Коллекторного
перехода (тк = гБ,Ск). Эта-величина используется при расчетах ^-па-
раметров на высоких частотах. В справочных данных приводятся Ск,
гБ», Ск, измеренные при -определенном режиме.
Высокочастотные параметры транзистора связаны между собой
определенными зависимостями. Так,
^шах ~ Г /гр/тК: ^Л2|б ~ ^21б/гр:
fs = frph\\6^rB’’ /д21э —/гр/(1 +й21э),
где fma* — максимальная частота генерации, МГц; /гр— граничная
частота коэффициента передачи тока при включении с ОЭ, МГн;
1S1
тк — постоянная времени, пс; ^2)б— предельная частота коэффици-
ента передачи тока при включении с ОБ, МГц; fs —предельная час-
тота по крутизне характеристики, МГц; — предельная частота
коэффициента передачи тока при включении с ОЭ, МГц.
Активные составляющие входной и выходной проводимостей
транзистора на высокой частоте f < 500 МГц при включении с ОЭ
можно определить по формулам
£вх — (1 + ^2Ь/,11б'Их/ГБ')^21э/,11б (I + Vs);
_ . ^216
£вых Л22б ’ tj
"116
2«/stkVs
"126 + ~——
1 + Vs .
входную и выходную емкости — по формулам
1 — гБ,//г11б/г21э „
wrpft11(S (• + /$)' вы‘
крутизну характеристики — по формуле
Свк
ТК
(IV. 1)
(IV.2)
; (1V.3)
5 ~ h2i3/(l + А21э) Аиб т I 4- ys;
модуль обратной взаимной проводимости — по формуле
IУ it I — 2л/sVs^K’
(IV.4)
(IV.5)
где Vs~fffs- Если величина Л)1б отсутствует в справочных данных
транзистора, ее можно рассчитать по формуле Лн6~лэ + гб7^2Ь'
где гэ = 25,6а//к; гБ, = тк/Ск. Вформулах (IV.1)...(IV.5) ие учтены
индуктивности выводов транзистора, которыми можно пренебречь на
частотах f < 0,3 /гр, не снижая точности расчета.
Коэффициент шума Кш —'отношение мощности шумов на вы-
ходе транзистора к той ее части, которая обусловлена тепловыми
шумами сопротивления источника сигнала. Коэффициент шума су-
щественно зависит от частоты, режима транзистора (С7К, 1^, внут-
реннего сопротивления источника сигнала и температуры. В табли-
цах параметров транзисторов приведены гарантируемые макси-
мальные значения в определенном, не оптимальном режиме и только
для малошумящих транзисторов. Для получения минимального
уровня шумов необходимо найти наивыгоднейший режим по току
и напряжению при оптимальном сопротивлении источника сигнала.
На рис. IV.20 приведены усредненные зависимости коэффициента
шума от частоты для германиевых и кремниевых транзисторов.
Для обеспечения работы усилителя в «малошумящем» режиме не-
обходимо, чтобы его первые каскады использовались при малых
токах эмиттера (0,4...0,5 мА), небольшом напряжении иа коллек-
торе (0,5...2,5 В) и по возможности узкой полосе рабочих частот.
Параметры большого сйгиала характеризуют работу транзис-
тора при изменениях токов и напряжений в широких пределах.
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмитте-
ром h2\3 — отношение постоянного тока коллектора к постоянному
току базы при заданных постоянных обратном напряжении кол-
192
лектор — эмиттер и токе эмиттера в схеме с общим эмиттером.
Статическая крутизна прямой передачи в схеме с общим эмиттером
уиэ — отношение постоянного тока коллектора к постоянному на-
пряжению база — эмиттер при заданном напряжении коллектор —
эмиттер. Статическая крутизна прямой передачи используется для
расчета схем с генератором напряжения на входе (например, в мощ-
ных усилительных каскадах) и почти не зависит от схемы включе-
ния транзистора.
М а ксимальио допустимые параметры ог-
раничивают область допустимых режимов работы транзисторов.
Превышение максимально допустимых параметров резко снижает
надежность работы тран-
зисторов.
Тепловые параметры
характеризуют устойчи-
вость транзисторов при
работе в широком диапа-
зоне температур и опре-
деляют связь между рас-
сеиваемой электричес-
кой мощностью н темпе-
ратурой определенных
областей приборов. Мак-
симальная температура
перехода Ттел — макси-
мальная положительная
температура перехода,
при которой обеспечи-
%и,Дб
1Q
8
6
4
2
О
Кремниевые
транзисторы^
6 дБ/окт
Германиевые
транзисторы
/„ — Lnf 4 /
вается заданна я иадеж-
ность, устанавливаемая
с определенным коэффи-
циентом запаса. Для'
германия Тта* составляет
Рис. IV.20, Усредненные зависимости ко-
эффициента шума транзисторов от частоты.
80... 100° С, для кремния — 150...200° С*
Минимальная температура перехода (окружающей среды) Tmln—
-минимальная отрицательная температура, при которой обеспечи-
вается заданная надежность. определяетси разрушающими
механическими усилиями, возникающими между отдельными элемен-
тами транзистора при его охлаждении.
Общее тепловое сопротивление транзистора (переход — окру-
жающая среда) RT = (Та — Т^)/Рп, где ТП — температура перехода,
°C; Тс — температура окружающей среды, °C; Ра — мощность, рас-
сеиваемая иа переходе. Тепловое сопротивление транзистора (пере-
ход-корпус) (Т„—Тк)/Рр, где Тк — температура корпуса
транзистора, °C.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность биполярного
транзистора с ростом температуры снижается и для каждой конкрет-
ной температуры определяется по формулам
Рmax ~ max — ^п)^Т (для маломощных транзисторов);
pmax.~^max — Гп)^в <для мощных транзисторов без теплоотвода);
Ртах т ~ (^гпах—^с)^в + ^кс) (для МОЩНЫХ транзисторов
с теплоотводом),
7 1-88
193
где /?кС — тепловое сопротивление корпус — среда, ®С/Вт (зави-
сит от качества радиатора). Для транзисторов малой мощности
в справочнике приводится Rj, а для мощных транзисторов —
Вольт-амперные характеристики содержат информацию о
свойствах транзистора во всех режимах работы при больших и ма-
рке. IV.21. Входные характеристики транзистора при включении:
о — с ОБ; б — с ОЭ.
лых сигналах, в том числе о связях между параметрами. По вольт-
амперным характеристикам можно определить ряд параметров,
не приводимых в справочной литературе, а также рассчитать
цепи смещения, стабилизации режима, оценить работу транзистора'
в широком диапазоне импульсных и постоянных токов, мощностей
Рис, IV. 22. Еыходные характеристики транзистора при включении
а — с ОБ; б — с ОЭ.
и напряжений. В основном используются два семейства статических
вольт-амперных характеристик: входных и выходных. .
Входные характеристики устанавливают зависимость входного
тока (ток базы или эмиттера) от напряжения между базой и эмит-
тером при определенном напряжении на коллекторе. Входные ха-
рактеристики транзистора (рис. IV.21) аналогичны характеристи-
кам диода в прямом направлении с экспоненциальным возрастанием
194
*4 Таблица IV.15. Основные параметры транзисторов 'малой мощности низкочастотных
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
МП9А МП10 МП10А МП10Б МП11 МП11А МП13
Обратный ток коллектора при I/jcp, В* Обратный ток эмиттера при УдБ1 Режим измерения Л-параметров ;КБО мкА 20/25 20/15 30/30 30/30 20/15 20/15 15/5
;ЭБО мкА 30/15 30/15 30/30 зо/зо 30/15 30/15 30/15
напряжение коллектора UK В 5 5 5 5 5 5 5
ток коллектора 1к мА 1 1 1 1 1 1 1
Входное сопротивление Л11б Ом — — — — — — 30
Коэффициент передачи тока й21э — 15...45 15...30 15,..30 25...'50 25...50 45...100 > 12
Коэффициент обратной связи Л12б — — — — — — — 4 • 10-’
Выходная проводимость h226 мкСм 2,5 2,5 2,5 2,5 3,3 3,3 3,3
Предельная частота коэффициента передачи f/l216 МГц 1 1 1 1 2 2’ 0,5
Емкость коллекторного перехода СК пФ 60 60 60 60 60 60 50
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ПС — — — — —• —
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кщ ДБ 10 — — — —• —•
постоянное напряжение коллектор-база УКБ шах В 15 15 30 30 15 15 15
постоянное напряжение коллектор—эмиттер ^КЭ max в 25 25 30 30 25 25 15
постоянный ток коллектора max мА 20 20 20 20 20 20 20
импульсный ток коллектора a max мА 150 150 150 150 150 150 150
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт 150 150 150 150 150 150 150
Максимальная температура окружающей среды T’max »С +70. +70 +70 +70 +70 +70 +70
Минимальная температура окружающей среды ЛтНп °C -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ° С/мВт 0,2 Для ус» кой И П{ 0,2 п—р—п, IV.2 лителей и омежуточ 0,2 германий 3, а генерато ной часто 0,2 ров низ- 0,2 п—р—п, IV. 2 Для уси торов в 0,2 германий 3, а лителей н диапазон до 2 МГц 0,2 р—п—р. германий IV.23, а генера- частот
из „ СО ' * Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при 1/КБ> ®* ZKEO мкА
Обратный ток эмиттера при УЭБ> В* 7ЭБО мкА
Режим измерения ft-параметров напряжение коллектора "К В
ток коллектора 'к мА
Входное сопротивление А11б Ом
Коэффициент передачи тока А21э —
Коэффициент обратной связи А12б —
Выходная проводимость А22б мкСм
Предельная частота коэффициента передачи ^А21б МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС
Коэффициент шума дБ
Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база УКБ шах В
постоянное напряжение коллектор—эмиттер УКЭ шах В
постоянный ток коллектора lK max мА
импульсный-ток коллектора /К и max hfA
.рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды 7max . вС
Минимальная температура окружающей'среды' " T’niin ° с
Общее тепловое сопротивление транзистора • С/мВт
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение i
Продолжение табл. IV.IS
Тип'транзистора
МП13Б МП14 МП14А МП14Б МП15 МП15А МП16
15/5 15/5 15/5 15/5 15/5 15/5 —
30/15 30/15 30/30 30/30 30/15 30/15 —«а
5 5 5 5 5 5 1
1 1 1 1 1 1 10
30 30 30 30 30 30
20...60 20...40 20...40 30...60 30...60 50...100 25...30
4 • 10-’ 4.10~а 4-10-’ 4 • 10-’ 4 • 10—» 4 • 10-а —
3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3.3 —*
0,5 1.0 1 1 2 2 1
50 50 50 50 50 50 —
__ —. —•
12 — — — — — —<
15 15 ’30 30 15 15 —
15 15 30 30 15 15 15
20 20 20 20 20 20 50
160 150 150 150 150 150 300
150 150 150 150 150 150 200
+70 +70 +70 +70 +70 +70 4-70
-60 -60 —60 «W-60 —60 —- 60
0,2 0,2 0,2 0,2 0.2 0,2 и, +
р— п—р, германий
IV.23.
Для усилителей и генераторов в диапазоне до 2 МГц частот "Для уст» ройств перекале»
чения
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при В* Обратный ток эмиттера прн C/gg, В» Режим измерения Л-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (иомер рисунка) Основное назначение 7КВО ' У эво ук /к ft116 Й21э *126 &22б ^216 СК УКБ max УКЭ max ^К max ZK и max ^max Tmax rmin Яр
Прадолжети табл. IV.IS
Еди- ница Тип транзистора
МП16А МП16Б МП20А МП20Б МП21В МП21Г МП21Д
мкА — 50/50 50/30 50/40 50/60 50/50
мкА — — 50/30 50/30 50/40 50/60 50/50
В 1. 1 5 5 5 5 5
мА 10 10 5 5 5 5 5
Ом — — 20 20 20 20 20
— 30...50 45...100 50...150 80...200 20...100 20...80 60...200
— —- —• — — —>
мкСм — — 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
МГц 1 2 2,0 1,5 1,5 1.0 1.0
пФ — — 30 30 30 30 30
ПС — — — — — —•
ДБ — — — — — — —•
В — — зо 30 40 60 50
В 15 15 20 20 30 35 30
мА 50 50 50 50 50 50 50
мА 300 300 300 300 300 300 300
мВт 200 200 150 150 150 150 150
» С +70 +70 + 70 +70 +70 +70 +70
° С -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60
» С/мВт 0,2 р—п—р, IV. 0,2 германий 23. а 0,33 0,33 р— 0,33 i-р, герм IV, 23, о 0,33 акий 0,33
Для устройств переключения Для усилителей, генераторов и устройств пере ключ ездя
Обозна- чение
Обратный ток коллектора при С/щ;. ®* Обратный ток эмиттера при УдБ1 ®* Режим измерения Л-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора ZKBO Z3BO ук ZK А11б а21э а126 а226 ^>216 СК Лш иКБ max ^КЭ max ZK max ZK и max ^max zmax zmin
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
Продолжение табл, IV,/5
Тип транзистора
Еди- ница МП21Е МП25 МП25А МП25Б МП26 МП26А МП26Б
мкА 50/70 75/40 75/40 75/40 60/35 60/35 60/35
мкА 50/70 75/40 75/40 75/40 75/40 75/40 75/40
В 5 ' 20 20 20 20 20 20
мА 5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Ом 25 25 25 25 25 25 25
— 30...150 13...25 20...40 30...80 13...25 20...40 30...30
—- — 4.10—8 4-10—8 4 • 10—8 4 • !0~8 4 • 10—’ 4 10—8
мкСм 2,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
М1?ц 0,7 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,5
пФ 30 70 70 70 50 50 50
ПС — — — •— — «—
ДБ — — — — — — —
В 70 40 40 40 70 70 70
В 35 40 40 40 70 70 70
мА 50 50 50 50 50 50 50
мА 300 300 400 400 300 400 400
мВт 150 200 200 200 200 200 200
’С +70 +60 +60 +60 +60 +60 +60
’ с -60 -60 —60 -60 —60 -60 -60
С/мВт 0,33 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
р—n—р, германий
IV,23, а
Для усилителей, генераторов и устройств переключения
Параметр i Обозна- чение
Обратный ток коллектора при Уцб, В* ?КБО
Обратный ток эмиттера при УэБ’ В* 7ЭБО
Режим измерения ft-параметров напряжение коллектора • ук
ток коллектора 'к
Входное сопротивление Лцб
Коэффициент передачи тока . Й21э
Коэффициент обратной связи Л126
Выходная проводимость &22б
Предельная частота коэффициента передачи ^216
Емкость коллекторного перехода Ск.
Постоянная времени цепи обратной связи ’к
Коэффициент шума Кш
Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база УКБ max
постоянное напряжение коллектор—эмиттер ^КЭ max
постоянный ток коллектора ZK max
импульсный ток коллектора и max
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max
Максимальная температура окружающей среды 7"max
Минимальная температура окружающей среды T'min
Общее тепловое сопротивление транзистора R 7
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение
Продолэиниг табл. IV.IS
Тип транзистора
Еди-
ннца МП 27 МП27А МП 28 МП35 МП36А МП37 МП37А
мкА 3/5 3/5 3/5 —. — ——
мкА — — 15/5 15/5 15/5 15/5
В 5 5 5 5 5 5 5
мА 0,5 0,5 0,5 1 1 1 1
Ом 50 50 50 26 26 26 26
— 20... 100 20...170 20... 200 10...125 15...45 15...30 15...30
— — —. з. ю—* 3 • 10-‘ 3 • 10—*
мкСм МГц 2 1,0 1 1,0 I 5 3,3 0,5 3,3 1 3,3 1 3,3 1
пФ 50 50 50 50 50 50 50
ПС — — — — —
ДБ 10 5 5 . — 12 — —
В 5 5 5 15 15 15' 30
В 5 5 5 15 15 ' 15 30
мА 6 6 6 20 20 20 20
мА — — —* 150 150 150 150
мВт 30 30 30 150 150 150 150
° с +60 + 60 +60 +60 +60 +60 +60
° с 0 С/мВт -60 -60 -60 -60 0,2 -60 0,2 -60 0,2 —60 0,2
р—л —Р, германий IV.23. а л—р—л, IV. германий 23, а
Для малошумящих усилителей Для аппаратуры связи широкого применения
200
Параметр Обмана - чение
Обратный ток коллектора при ^КБ' в* Обратный ток эмиттера при Ugg, В* Режим измерения Zt-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды 7кво 7эво "к 'к Либ а21э а126 А22б ,а216 СК кк УКБ max иКЭ max ^К max ^К и max pmax ^max rmin
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение
Продолжение fV 18
Тип транзистора
Еди- ница МП37Б МП38 МПЗ 8 А МП39 МП39Б МП40 МП40А
мкА — —. 15/5 15/5 15/5 15/5
мкА 15/5 15/5 15/5 30/5 30/5 30/5 30/5
В 5 5 5 5 5 5 5
»А 1 1 1 1 1 1 1
Ом 26 26 26 25 25 25 25
— 25...50 25...55 45... 100 > 12 . 20...60 20...40 20...40
— 3...10-* з. ю-« 3 • ю-* 5 10-‘ 5 • Ю~* 5 • Ю-* 5 • 10~*
мкСм 3.3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3
МГц 1 2 2 0,5 0,5 1,0 1.0
пФ 50 . 50 50 60 60 60 60
ПС — — — — —
ДБ — — — 12 — — —а
В 30 15 15 10 10 10 30
В ' 30 15 15 15 15 15 30
мА 20 20 20 40 40 40 40
мА 150 150 150 150 150 150 150
мВт 150 150 150 150 150 150 150
•С +60 +60 +60 +60 +60 +60 +60
* с -60 —60 -60 -40 —40 —40 —40
° С/мВт 0.2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
п—р—п, германий IV. 23, а 'Для' аппаратуры связи Для р« р—п—р, германий IV.23, а шовешательиых приемников
,широкого применения и устройств переключения
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при Пкб- б* Обратный ток эмиттера при J/дБ' в* ’ Режим намерения fc-параметоов напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) ;КБО 7ЭБО "к 'к Л116 Л21э Л) 26 *226 ^216 ск ’к УКБ шах ^КЭ max ^К max и max ^max 7"max 7"min ЛТ
^5 Основное назначение
Продолжение табл. IV. 1 б
Еди- ница Твп транзистора
МП41 МП41А МП42 МП42А МП42Б МП101 МП101 А
мкА 15/5 15/5 mm мт 50/10 50/5
мкА 30/5 30/5 — 3/20 3/10
В 5 5 1 1 1 5 5
мА 1 1 10 10 10 1 1
Ом 25 25 —- — • -— •т»
— 30...60 50...100 20...35 30...50 45...100 10...25 10,..30
— 5 • 10-’ 5 • 10-’ — — 3 • ю-» 3 . 10-’
мкСм 3,3 3,3 — ' — 2 2
МГц 1 1 1 1 2 0,5 0,5
пФ 60 60 - — — — 150 150
ПС — — — — — —
ДБ — — — — — — 15
В 18 10 15 15 15 20 10
В 10 10 15 15 15 20 10
мА 40 40 — — 20 20
мА 150 150 150 150 150 100 100
мВт 150 150 200' 200 200 150 150
» С +60 +60 + 70 +70 +70 +120 + 120
° С -40 —40 -60 -60 —60 -60 —60
’ С/мВт 0,2 0,2 ОД 0,2 0.2 0.5 0,5
р—п—р, германий IV.23, а р—Г 1—р, германий IV.23, а п-р-п, германий IV.23, а
Для радиовеща- тельных приемни- ков и устройств переключения Для устройств ключения пере- Для усилителей и генераторов низ- кой частоты
Т'П
О
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при У кв» в* Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения h-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмнттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение 7кво 7эбо 'к Л11б Л2!э Л12б Л22б ^216 СК Л Кщ t;KE max УКЭ max max 7 К н max ^max T'max 7min мкА мкА В мА Ом мкСм МГц пФ ПС дБ В В мА мА мВт °C °C 0 С/мВт
Продолжение табл. IV. 15
Тип транзистора
МП101Б МП102 МП! 03 МП! 03 А МП! 04 МП105 МП! 06
50/10 50/5 50/5 50/5 400/30 400 15 400/10
3/20 3/10 3/1 о 3/10 200/10 200/10 200/5
5 5 5 5 5 5 5
1 1 1 1 ! 1 1
— — — 300 300 300
15... 45 15...45 15...45 30... 75 >9 9...45 15...100
3 • 10“8 3 • ю- ’ з. ю—» 3 • ю—» — — —
2 2 2 2 — —
0,5 0,5 1 ’ 1 0,1 0,1 0,5
150 150 150 150 — — —
— — —• — — —« —
— — — — — — —
20 10 10 10 60 30 15
20 10 10 10 60 30 15
20 20 20 20 10 10 10
100 100 100 100 50 50 50
150 150 150 150 150 150 150
+ 120 +120 + 120 + 120 +120 +120 +120
—60 -60 -60 -60 -60 —60 -60
0,5 0,5 л—р—п,- IV. 0,5 кремний 23, а 0,5 п—р, кре* IV.23, а <ннй
Для усилителей и генераторов Для усилителей и гене-
низкой частоты раторов низкой частоты
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* Обратный ток эмиттера при Удв- в* Режим измерения h-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи _ Выходная проводимость Предельная частота коэффициента передачи .Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выгЭДд0Б (номер рисунка) Основное назначение № О ы ;КБО ЛЭБО ^К 'к Л116 а21э Л12б А22б ?А21б СК 'к икъ max ^КЭ max max ^К и max ^max ^max T'min мкА мкА В мА Ом мкСм МГц пФ ПС ДБ В В мА мА мВт ’С °C 0 С/мВт
Продолжение табл. IV. Is
Тип транзистора
КТ104А | КТ104Б КТ104В КТ104Г ГТ108А ГТ108Б
1/30 1/15 1/15 1/30 10/5 10/5
1/10 1/10 1/10 1/10 15/5 15/5
5 5 5 5 5 5
1 I 1 1 1 1
120 120 120 120 15 15
9...36 20...80 40...160 15...60 20...50 35...80
— ж» —» —— — —
— — — — 3,3 3,3
5 5 5 5 0,5 1
50 50 50 50 50 50
3 3 3 3 5000 5000
— — — — —
30 15 15 30 10 10
30 15 15 30 10 10
50 50 50 50 50 50
— — —. —- —— ——
150 150 150 150 75 75
+100 +100 +100 +100 +55 +55
-60 -60 —60 — 60 —40 —40
0.4 0,4 р—п—р. IV.2 0.4 кремний 3, а е,4 0,8 р—п—р, IV. 0,8 германий 23, и
Для усилителей и генераторов частоты низкой Для усилителей и генераторов в мало- габаритных радиове- щательных приемни- ках
to р
Параметр Обозна- чение
. Обратный ток коллектора при В* 7КВО
. Обратный ток эмиттера при Z7gg, ®* УЭБО
Режим йзмерения й-пара метров напряжение коллектора "К
ток коллектора
Входное сопротивление *116
Коэффициент передачи тока *21 э
Коэффициент обратной связи *126
Выходная проводимость *226
Предельная частота коэффициента передачи ^*216
Емкость коллекторного перехода ск
. Постояная времени цепи обратной связи *К
. Коэффициент шума КШ
Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база ^КБ max
•постоянное напряжение коллектор—эмиттер УКЭ max
постоянный ток коллектора max
импульсный ток коллектора ^К и max
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max
Максимальная температура окружающей среды Тщах
Минимальная температура окружающей среды ЛтНп
Общее тепловое сопротивление транзистора Яу
Тип перехода, материал ' Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение Ч
ПроВолятт тавл. IV.1S
Еди- ница Тип транзистора
ГТ108В ГТ108Г ГТ109Д | ГТ109Б | ГТ109В |•ГТ109Г [ ГТ109Д
мкА 10/5 10/5 5/5 5/5 5/5 5/5 2/1,2
мкА 15/5 15/5 5/5 5/5 . 5/5 5/5 3/1,2
в 5 5 5 . 5 5 5 5
МА 1 1 1 1 1 1 1
Ом 15 15 27 27 27 27 27
— 60... 130 110...250 20...50 35...80 60... 130 110...250 20...70
— — — 0,5.10“’ 0,5.10—’ 0,5-10“» 0,5.10“’ 0,5.10—’
мкСм 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3
МГц 1 1 1 1 1 1 3
пФ 50 50 30 30 30 30 40
ПС 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000
ДБ — *— —- — —
В 10 10 И) 10 10 10 10
В 10 10 6 6 6 6 6
мА 50 50 20 20 20 20 20
мА — —
мВт 75 75 30 30 30 30 30
° с 4-55 +55 +55 +55 +55 +55 +55
° с -40 —40 —30 —30 —30 —30 —30
’ С/мВт 0,8 0,8 -•ч
р—п—р, германий IV.23, 6 р- 1—р, германий IV.23, а
Для усилителей и Для усилителей и генераторов сигналов
генераторов сиг* в малогабаритных радиовещательных
налов в малогаба• приемниках; ГТ109Д— в медицинской
ритных аппаратуре
щательиых при*
емниках
Обозиа- Едп-
Параметр чеиие н’и'ца
Обратный ток коллектора при ^КБ. В* 7КВО мкА
Обратный ток эмиттера прн УдБ> в* 7эбо мкА
Режим измерения ft-параметров
напряжение коллектора В
ток коллектора 'к мА
Входное сопротивление *116 Ом
, Коэффициент передачи тока *21э —
Коэффициент обратной связи *126 —
Выходная приводимость 1 *226 мкСм
Предельная частота коэффициента передачи ^*216 МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи t ПС
Коэффициент шума ДБ
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор—база УКБ max В
постоянное напряжение коллектор—эмиттер УКЭ mix В
постоянный ток коллектора ^К max мА
импульсный ток коллектора н max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода р max мВт
Максимальная температура окружающей среды ° С-
Минимальная температура окружающей среды ’ С
Общее тепловое сопротивление транзистора ° С/мВт
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (иомер
рисунка)
Основное назначение
О СЛ
Продолжение табл. Щ.15
Тип транзистора
ГТ1 09Е ГТ109Ж Г|ГЮ9И МП111 МП1Г1А МП111Б МГЦ 12
2/1,2 1/1.5 5/5 3/10 3/10 3/10 3/10.
3/1,2 5/1,5 5/5 3/20 3/20 3/20 3/20
5 . 5 5 5 5 5 5
1 1 1 1 1 1 1
27 27 27 40 40 40 40
50... 100 > 100 20...80 10...25 10,..30 15...45 15...45
0,5.10-’ 0,5-10-’ 0,5-10—’ з- ю—» 3 - ю-’ 3- Ю-’ 3-10-»
3,3 3,3 3.3 2 2 2 2
5 5 1 0.5 0,5 0,5 0,5
40 30 30 150 150 150 150
5000 5000 5000 — — — —
— 12 18 — —
10 10 10 20 10 20 10
6 6 6 20 10 20 10
20 20 20 20 20 20 20
—1 — —- 100 100 100 100
30 30 .30 150 150 150 150
+55 +55 +55 +100 + 100 + 100 + 100
-30 -30 -30 -60 -60 -60 —60
— — — 0,8 0,8 0,8 0,8
р—п —р, германий IV.23, а п—р—п, кремний IV.23, а
Для малогабаритных радио- вещательных приемников; ГТ109Е — в медицинской ап- паратуре: ГТ109Ж —для Для мэлотоковых устройств пере- ключения. модуляторов, усилите- лей и генераторов низкой частоты ч
часовых механизмов
N5
о , Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при У}^б> В* 7кбо мкА
Обратный ток эмиттера при C/gg, В* Режим измерения Л-параметров 7эбо мкА
напряжение коллектора ик В
ток коллектора 7К мА
Входное сопротивление Л И б Ом
Коэффициент передачи тока *21э —
Коэффициент обратной связи *126 —
Выходная проводимость *226 мкСм
Предельная частота коэффициента передачи ^216 МГц
Емкость коллекторного перехода ск пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ’ ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры кш ДБ
постоянное напряжение коллектор-база 77КБ max В
постоянное напряжение коллектор—эмиттер 77 КЭ шах в
постоянный ток коллектора 7 К max , мА
импульсный ток коллектора 7Ки max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода Лпах мВт
Максимальная температура окружающей среды 7тах "С
Минимальная температура окружающей среды 7min "С
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение 0 С/мВт
Продолжение табл. IV. 15
Тип транзистора
мпнз МП113А МП114 МП115 МП116 ГТ115А ГТ.115Б
3/10 з/ю 10/30 10/15 10/10 40/20 40/30
3/20 3/20 10/10 10/10 10/10 40/20 40/20
5 5 5 5 5 1 1
1 1 1 1 1 25 25
40 40 35 35 35 — —
15...45 30...75 > 9 9...45 15...100 20...80 20...80
з. ю-’ з-ю-’ З-Ю-’ З-Ю-’ 3-10-’ — —
2 2 3,3 3,3 2 — —
0.1 0,1 0,1 0.1 0,5 1 1
150 150 80 80 30 — —
— — — — — —
— — — — — —
10 10 60 30 15 20 30
— — 60 30 15 —,
20 20 10 10 10 30 30
100 100 50 50 50 — —
150 150 150 150 150 50 50
+100 + Ю0 + 100 + Ю0 +100 +45 +45
—60 -60 —60 —60 -60 -20 -20
0,8 0,8 0,5 0,5 0,5 0,8 0,8
п—р—п, кремний IV.23, а р—п—р, кремний 1V.23. а р—п—р, германий IV.23, б
Для малотоковых Для усилителей и гене- Для усилителей '
устройств переклю- чения, модулято- ров. усилителей н генератороа низкой частоты раторов низкой частоты и генераторов низкой частоты f
Параметр
Обозна•
чение
Обратный гок коллектора при У^б> В*
Обратный гок эмиттера прн УдБ' Й*
Режим измерения Л-параметров
напряжение коллектора
ток коллектора
Вводное сопротивление
Коэффициент передачи тока .
Коэффициент обратной связи
Выходная проводимость
Предельная частота коэффициента передачи
Емкость коллекторного перехода
Постоянная времени цепи обратной связи
Коэффициент шума
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор—база
постоянное напряжение коллектор—эмиттер
постоянный ток коллектора
импульсный ток коллектора
рассеиваемая мощность без теплоотвода
Максимальная температура окружающей среды
Минимальная температура окружающей среды
Общее тепловое сопротивление транзистора
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
7кво
;ЭБО
^К
'к
*116
*21э
Л126
*226
?*21б
СК
тк
Кш
^КБ max
УКЭ max
!К max
;К н max
^max
^max
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
»♦ Граничная частота коэффициента передачи тока.
Пгю^бл^сечмтабл. IV, 1 а
ЕДИ- ница Тип транзистора
ГТ115В | ГТ115Г | ГТ115Д | 1Т116А 1ТН6Б | 1Т116В I 1Т116Г
мкА 40/20 40/30 40/20 — — —'
мкА 40/20 40/20 40/20 — — — —
В 1 1 1 1 1 1 1
мА 25 25 25 100 100 100 100
Ом — — 30... 100 30... 100 30...100 30...100
— 60...150 60... 150 125...250 15...65 30...100 30...100 15...65
— — ь— — —
мкСм — —- — —
МГц 1 1 1 !»• !•* 1*«
пФ — — — — — —
ПО — — — — — —
ДБ — — *• ма — — —
В 20 30 20 —
В —- — —• 15 15 15 15
мА 30 30 30 50 50 50 50
мА — —• — 300 300 300 300
мВт 50 50 50 150 . 150 150’ 150
’С +45 +45 +45 +70 +70 +70 +70
’С -20 -20 -20 -60 — 60 -60 —60
С/мВт 0,8 0,8 0,8 — — — —й
р—п- -Р; германий 1V.23, б р—п—р, германий . IV.23. а
Для усилителей и ге- нераторов низкой Для переключающих и импульс- ных устройств
частоты
о Таблица IV.16. Основные параметры транзисторов малой мощности среднечастотных
Тип транзистора
Параметр чение ница П29 П29А ПЗО П307 П307А П307Б
Обратный ток коллектора при УкБ> ЛкБО мкА 4/12 4/12 4/12 20/80 20/80 20/80
Обратный ток эмиттера при в* /ЭБО мкА 4/12 4/12 4/12 10/3 10/3 10/3
Режим измерения h-параметров
напряжение коллектора "к В 0,5 0,5 0,5 20 20 20
ток коллектора /к мА 20 20 20 10 10 10
Входное сопротивление й11б Ом —- — — 70 70 70
Коэффициент передачи тока Л21э —« 20...50 40...100 80...180 16...50 30...90 50..Л50
Коэффициент обратной связи ft126 Л- "Ч — — — —
Выходная проводимость ft226 мкСм — — —
Предельная частота коэффициента передачи ^216 МГц 0,5 5 10 20 20 20
Емкость коллекторного перехода CK пФ 20 20 20 ч^ —
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС 6000 6000 6000 — — —
Коэффициент шума ДБ ч. ч^ Ь—»
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база УКВ max В 12 12 12 80 80 80
постоянное напряжение коллектор « эмиттер УКЭ max В 10 10 10 80 80 80
постоянный ток коллектора lK max мА , — м — 30 30 30
импульсный ток коллектора 1К и max мА 100 100 100 120 120 120
, рассеиваемая мощность без теплоотвода ₽max мВт 30 30 30 250 250 250
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C +60 +60 +60 +70 +70 +70
Минимальная температура окружающей среды Лп1п °C —60 —60 —6^ — 40 —40 —40
Общее тепловое сопротивление транзистора ’С/мВт — — — — — —
Тип перехода, материал о»— п— р, германий л—р— кремний
Конструкция и расположение выводов (номер IV .23, а IV» Р
Основное назначен!® Для модуляторов, импульсных ' Для широкополосных
в переключающих устройств и высоковольтных усилителей
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* 7КБО мкА
Обратный ток эмиттера при У^'д, В* Режим измерения Л-параметров . 7ЭБО мкА
напряжение коллектора ^К В
ток коллектора '' ' 7К мА
Входное сопротивление А11б Ом
Коэффициент передачи тока а21э — •
Коэффициент обратной связи &12б «м
Выходная проводимость ь22б мкСм
Предельная частота коэффициента передачи • ^216 МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ПС ‘
1 Коэффициент шума Максимально допустимые параметры ДБ
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max В
постоянный ток коллектора 7К max мА
импульсный ток коллектора 7К и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды T'max °C
Минимальная температура окружающей среды Лщп °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение рыводов (номер рисунка) Основное назначение Лт °С/мВт
№ О со ,
Продолжение табл. IV.IS
Тип транзистора
П307В П307Г П308 П309 КТ201А КТ201В
20/60 20/80 20/120 20/120 1/20 1/20
50/60 ' 10/3 50/120 50/120 3/20 3/20
20 20 20 20 1 1
10 10 10 10 5 5
70 70 70 70
50...150 16...50 30...90 16...50 20...60 30.. .90
— — — з-ю-* 3.10~а
— «ж 2 2
20 20 20 20 10** 10**
— — 20 20
— — — — —
— — — — — —
60 80 120 120 20 20
60 80 120 120 20 20
30 30 30 30 20 20
120 120 120 120 100 100
250 250 250 250 150 150
4-70 4-70 4-70 4-70 4-125 4-125
—40 —40 —40 —40 -60 —60
— п—р*~п, IV,2 кремний 3, д — п—р— п IV.1 кремний 23, е
Для широкополосных и высоковольтных усилителей Для усилителей в диа- пазоне частот до 10 МГц
м
о
Пвойолжти! табл. tV.lt
Тип транзистора
' Параметр Обозна- чение > Еди- ница
Обратный ток коллектора при У к б. В* ** 7КНО мкА
Обратный ток эмиттера при Уцэ, В» /ЭБО мкА
Режим измерения й-параметров напряжение коллектора ук В
ток коллектора ' гк мА
Входное сопротивление А11б Ом
Коэффициент передачи тока а21э
Коэффициент обратной связи а126
Выходная проводимость А22б мкСм
Предельная частота коэффициента передачи ^а216 МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС
Коэффициент шума Хш ДБ
Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер 7КЭ max В
постоянный ток коллектора !К max мА
' импульсный ток коллектора ,t 1К н max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах rmln Хт °C
Минимальная температура окружающей среды °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение "С/мВт
• Числитель дроби—ток, знаменатель — напряжение.
** Граничная частота коэффициента передачи ток*.
КТ201В КТ201Г КТ201Д КТ203А КТ 203 Б КТ2СЗВ
1/10 1/10 1/10 1/60 1/30 1/15
3/10 3/10 3/10 1/30 1/15 1/10
I 1 1 5 5 5
5 '5 5 1 1 1
— — 300 300 300 -
30...90 70...210 30...90 •>9 30...100 30...200 ’
3.10-" 3.10—’ 3.10-» — — —
2 2 2 — —. —-
10“ 10“ 10“ 5 5 5
20 20 20 10 10 10
— — — — — ——
— — 15 — — —
10 10 10 60 30 15
10 10 10 60 30 15
20 20 20 10 10 10
100 100 100 50 50 50
150 150 150 150 '150 150
+125 +125 +125 + 125 +125 +125
-60 -60 -60 -60 -60 -60
— •— •— — — —
п— р—п. кремний IV.23. 1 р— п—р, кремний IV.23. е
Для усилителей в диапазоне Для усилителей и генераторов
частот до 10 МГц 1 низкой н промежуточной частот
Таблица IV.17. Основные параметры транзисторов малой мощности высокочастотных
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
П401 П402 П403 | П403А | П410 П410Д П411 П411А
Обратный ток коллектора при в* ;КБО мкА 10/5 5/5 5/5 5/5 2/5 2/5 2/5 2/5
Обратный ток эмиттера при t/gg, В* Режим намерения Л-параметров 1 ЭВО мкА 100/0,75 100/0,75 100/1 100/0,75 — — — —
напряженке коллектора ^к В 5 5 5 5 5 5 5 5
ток коллектора 'к мА 5 5 5 5 5 5 5 5
Входное сопротивление ft116 Ом 15 15 15 15 — — — —
Коэффициент передачи тока й21э — 16...300 16...250 30... 100 16...200 27... 120 80...250 27... 120 80...2И0
Коэффициент обратной связи ft126 —• — — — — —
Выходная проводимость h226 мкСм 5 5 л 5 10 10 10 10
Граничная частота коэффициента передачи ^гр МГц 30* » 60“ 120“ 120“ 200** 200“ 400** 400**
Емкость коллекторного перехода ск пФ 15 10 10 10 5 5 5 5
Постоянная времени цепи обратной связи тк пс 3500 1000 500 500 300 300 200 200
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры кш ДБ — — — — — — —
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В 10 10 10 10 5 5 5 5
постоянное напряжение коллектор*—эмиттер УКЭ max В 10 10 10 10 8 8 8 8
постоянный ток коллектора 7К max мА 20 20 20 20 20 20 20 20
' импульсный ток коллектора мА — — —
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт 100 100 100 100 1 00 100 100 100
Максимальная температура окружающей среды °C +70 4-70 4-70 4-70 4-85 4-85 4-85 +»5
Минимальная температура окружающей среды °C -60 -60 -60 -60 — 55 — 55 —55 -55
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение N3 °C/мВт 0,6 Для у в ди 0,6 D—П — Р, IV.2 силнтеле* апаэоне кс 0,6 ерманий 4, а и генер >ротких 0,6 аторов волн Для ров 9— л— р, IV. ’Сил”те^ сверхвы гермаи 24, б ей w сокой ч» ИЙ ерато- 1 СТОты
Продолжение табл. IV. 17
ьо
го Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
П416 П416А | П416Б П417 П417А [ П422 П425
Обратный ток коллектора при С/цв, В* ;КБО мкА 3/10 3/10 3/10 3/10 3/10 5/5 5/5
Обратный ток эмиттера прн Удв. В* Режим измерения h-параметров 7ЭБО мкА 150/2 150/2 160/2 30/0,5 30/0,5 — —
напряжение коллектора ^К В 5 5 5 5 5 5 5
ток коллектора 'к мА 5 5 5 5 5 1 1
Входное сопротив^?ине ft116 Ом — 10 10 38 38
Коэффициент передачи тока Л21э 20...80 60...125 90. ..250 24...100 65...200 24... 100 24...100
Коэффициент обратной связи ft126 — — — — — — — —
Выходная проводимость ft226 мкСм 5 5 5 10 10 5 5
Граничная частота коэффициента передачи frp МГц 40 60 80 200* • 200’* 60” 120”
Емкость коллекторного перехода ск пФ 8 8 , 8 5 ’5 10 10
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС 500 500 500 400 .400 1000 500
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры ДБ — — , —• 10 10
постоянное напряжение коллектор —'база ^КБ max В 10 10 10 — — —
, постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ шах В 12 12 12 8 8 10 10
постоянный ток коллектора 7 К шах мА 25 25 25 10 10 20 20
импульсный ток коллектора ^К и max мА 120 [120 120 — — — —
рассеиваемая мощность без теплоотвода T’max мВт 100 100 100 50 50 гоо 100
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C +70 +70 +70 +70 +70 +5о +55
Минимальная температура окружающей^ср.еды Лтип °C -60 -60 —60 — 60 -60 —40 -40
Общее тепловое сопротивление транзистора Ят °С/мВт 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 —• —•
Тип перехода, материал р—п—р, германий Р—п—р, германи й Р—п—р, германий
Конструкция и расположение выводов (номер 1V.24, а IV, 24, в 1V..24, а
рисунка)
Основное назначение Для импульсных устройств, для усилителей Для усилителей
генераторов и усилителей и генераторов сверхвысокой ча- стоты и генераторов ' высокой частоты
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при в* Лево
Обратный ток эмиттера при ^ЭБ»' Режим измерения h-параметров 7эбо
напряжение коллектора
ток коллектора
Входное сопротивление ЛПб
Коэффициент передачи тока л2!э
-Коэффициент обратной связи А12б
Выходная проводимость , л22б
Граничная частота коэффициента передачи frp
Емкость коллекторного перехода СК
Постоянная времени цепи обратной связи тк
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Лш
постоянное напряжение коллектор — база УКБ max
постоянное напряжение коллектор — эмиттер max
постоянный ток коллектора max
импульсный ток коллектора ^К и max
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max
Максимальная температура окружающей среды т 1 max
Минимальная температура окружающей среды ^min
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение № Ят
Продолжение табл. 1У П
-
Еди« ница Тип транзистора
КТ301 |кТ301А |кТ301 Б КТ301В КТ301Г КТ301Д КТ301Е КТ301Ж
мкА 40/20 40/20 40/30 40/30 40/20 40/20 40/20 40/20
мкА 50/3 50/? 50/3 50/3 50/3 50/3 50/3 50/3
в 10 10 10 10 10 10 10 10
мА 3 3 3 3 3 3 3 3
Ом — —» — —, — —
20...60 40...120 10.. .32 20...60 10...32 20...60 40...120 80...300
— —« —. — — — — —•
мкСм 3 3 3 3 3 3 3 3
МГц 30 30 30 30 60 60 60 60
пФ 10 10 10 10 10 10 10 10
ПС 2000 2000 4500 4500 2000 2000 2000 2000
дБ — — — — — — — —
В 20 20 30 30 20 20 • 20 20
в 20 20 30 30 20 20 20 20
мА 10 10 10 10 10 10 10 10
мА — — — — —- — —
мВт 150 150 150 150 , 150 150 150 150
»С +85 4-85 +85 +85 +85 +85 +85 +85
’С -55 -55 —55 -55 —55 -55 — 55 -55
’С/мВт 0,6 0,6 Для ус 0,6 илителей 0,6 п—р—п, IV.2 и генер до 60 0,6 кремний 4, а аторов в Л1Гц 0,6 диапазон 0,6 е частот 0,6
NO
** ч Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора прн Укб, ®* ZKEO мкА
Обратный ток эмиттера при Уэб, В* Режим измерения Л-параметров ;ЭБО мкА
напряжение коллектора В
ток коллектора 'к ыА
Входное сопротивление ЙЦЛ Ом
Коэффициент передачи тока Л21э —
Коэффициент обратной связи й12б —
Выходная проводимость й22б мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц
Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи® ск пФ
тк ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кщ ДБ
постоянное напряжение коллектор — база УКБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max В
постоянный ток коллектора ^К max мА
импульсный ток коллектора и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ?max мВт
Максимальная температура окружающей среды Ртах °C
Минимальная температура окружающей среды Ptnin °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ^7 ’С/мВт
ГТрайоляе^мие табл /V Г?
Тип транзистора
ГТ305А ГТ305Б ГТ305В КТ306А КТЗОбЬ КТ306В
4/15 0,5/15 0,5/15 0,5/15
30/1,5 30/1,5 30/0,5 1/4 1/4 1/4
1 1 1 1 1 1
10 10 10 10 10 10
— — 30 30 30
25...40 50...500 40...360 20...60 40...120 20...100
— — — — — —
5.10—’ — — —
140 160 160 300 500 300
7 7 5 5 5 5
500 500 300 2 — 500
— 6 5 5 5
15 15 15 15 15 15
15 15 15 10 10 10
40 40 40 30 30 30
100 100 100 — — —
75 76 75 150 150 150
+60 +60 +60 +125 + 125 + 135
-55 -55 -55 -50 -50 -5Ь
0,8 0,8 0,8 — —•
р— п—р, германий IV,24,<? р—п, кремний IV. 24, е
• Для усилителей и-генераторов высокой частоты,....-
устройств переключения
Продолжение табл. IV. 17
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при ZKSO мкА
Обратный ток эмиттера при C/gg, В* /ЭБО мкА
Режим измерения h-пэраметров
напряжение коллектора иК
ток коллектора 'к мА
Входное сопротивление Л11б Ом
Коэффициент передачи тока Л21э « —
Коэффициент обратной связи Л12б —
Выходная проводимость ft226 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ПС
Коэффициент шума дБ
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max в
постоянный ток коллектора 7 К max мА
импульсный ток коллектора и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода T’max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды Лтп °C
Общее тепловое сопротивление транзистора °С/мЕ
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
Тип транзистора
КТ306Г | К.Т306Д ГТ308А ГТ308Б | ГТ308В ГТ309А ГТ309Б
0,5/15 0,5/15 5/15 5/15 5/15 5/5 5/5
1/4 1/4 50/2 50/2 50/2 30/1,5 30/1,5
1 1 5 5 5 5 5
10 10 5 5 5 1 1
30 30 30 30 30 38 38
40. ..200 30...150 20... 75 50... 120 80...200 20... 70 60... 180
— 1 • 10— • 1 • 1 о—’ 1.10—’ —• —
— 4,5 4,5 4,5 5 0,5
500 200 90 120 120 120 120
5 5 8 8 8 10 10
. 500 300 400 400 500 500 500
5 5 — — 8 —- 6
15 15 20 20 , 20 10 10
10 10 12 12 12 10 10
30 30 50 50 50 10 10
—. — 120 120 120 — —
— 150 150 150 50 50
4-125 4-125 +70 + 70 + 70 +55 4-55
-50 —50 -55 -55 -55 — 40 —40
— 1 - 0,25 0,25 0,25 1 1
п—р—п, кремний IV.24, е р— п—р, германий IV, 24, ж р—и— р, IV германий .23. е
Для усилителей и генераторов высокой частоты, устройств пере- ключения Для усилителей, генера- торов высокой частоты и импульсных устройств Для усилителей и гетеродинов ра- дновещате лън ы х приемников
rO
О
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при В* Обратный ток эмиттера при £/35, В* Режим измерения Л-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление • Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная.температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал' Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение 7КБО /ЭБО 'К . Л11б Л21э й12б Л22б СК ТК УКБ max уКЭ max ZK max ^К и max ^max Лпах ^min' *т 1 1
Продолжение табл. IV. 17
Еди- ница Тип транзистора
ГТ309В ГТ309Г ГТ309Д ГТ309Е ГТ310А ГТ310Б гтзюв
мкА 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5
мкА 30/1.5 30/1,5 30/1,5 30/1,5 — — —
В 5 5 5 5 , 5 5 5
мА 1 1 . 1 1 1 1 1
Ом 38 38 38 38 38 38 38
— 20...70 60...180 20...70 60. ..180 20. ..70 60...180 20...70
— а— — —- —а 1 а— , —
мкСм 0.5 0,5 0,5 0.5 3 3 3
МГц 80 80 40 40 ISO 160 120
пФ 10 10 10 10 4 4 5
ПС • 1000 1000 1000 1000 300 300 300
ДБ — 6 — — 3 3 4
В 10 10 10 10 12 12 12
В 10 10 10 10 10 10 10
мА 10 10 10 10 10 10 10
мА —а а» — — — —-
мВт 50 50 50 50 20 20 20
°C +55 4-55 +55 +55 +55 +55. +55
°C -40 — 40 -40 -40 -40 -40 -40
°С/мБт 1 1 I 1 2 2 2
р—л—р германий ОО « р— 1—р, германий IV «У* л
Для усилителей, гетеро дивов и преобразователей частоты
в радиовещательных приемниках
Продолжение табл. tV.ff
217
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
ГТ310Г гтзюд ГТ310Е ГТ311Е I ГТ311Ж ГТ311И
Обратный ток коллектора при У^Б, В* ЛКБО мкА 5/5 5/5 5/5 10/12 10/12 10/12
Обратный ток эмиттера при УЭБ, В» Режим измерения h-параметров 7 ЭВО мкА — — 15/2 15/2 15/2
напряжение коллектора В 5 5 5 5 5 5
ток коллектора ’К мА - 1 1 1 5 5 5
Входное сопротивление Л11б Ом 38 Зв 38 29 29 29
Коэффициент передачи тока *>21э — 60...180 20*.-70 60...180 15...80 50...200 100...300
Коэффициент обратной связи hl26 — — —- 1.5-10-1 1,5-10-3 1,5-10-’
Выходная проводимость h226 мкСм 3 3 3 2 2 2
Граничная частота коэффициента передачи frp МГц 120 80 80 250 300 450
Емкость коллекторного перехода ск пФ 5 5 5 2.5 2,5 2,5
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС 300 500 500 75 100 75
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кщ ДБ 4 4 4 —
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В 12 12 12 12 12 10
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max В 10 10 10 12 12 10
постоянный ток коллектора ^К max мА 10 10 10 50 50 50
импульсный ток коллектора ^К и max мА — — — — — —
рассеиваемая мошиость без теплоотвода ^max мВт 20 20 20 150 150 150
Максимальная температура окружающей среды ^max °C +Б5 +55 +55 +60 +60 +60
Минимальная температура окружающей среды ^min "С -40 — 40 — 40 — 40 —40 —40
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение °С/мВт 2 Р-жГ Для у си и преоб в радио 2 1—р, герман IV.23, в лите лей, те- эазователе/ вещательны 2 ИЙ геродинов частоты х прием- 0,3 п— Для радио 0,3 р—п, герма IV.24, з приемной аг 0,3 НИЙ паратуры
№
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* УКБО мкА
Обратный ток эмиттера при C/gg, В* Режим измерения h-параметров /ЭБО мкА
напряжение коллектора В
ток коллектора 'К мА
Входное сопротивление А11б Ом
Коэффициент передачи тока Л21э —
Коэффициент обратной свяэн й12б —
Выходная проводимость й22б мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц пФ
Емкость коллекторного перехода СК
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кщ ДБ ,
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max. В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^/КЭ max в
постоянный ток коллектора max мА
импульсный ток коллектора и шах мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^тах мВт
Максимальная температура окружающей среды т 1 max °C
Минимальная температура окружающей среды T'min °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение °С/мВт
Продолжение табл. IV, П
Тип транзистора
КТ312А КТ312Б КТ312В ГТ313А ГТ313Б КТ315А КТ315Б
10/15 1'0/30 Ю/15 3/12 3/12 1/10 1/10
10/4 10/4 10/4 10/0.23 1 0/0,25 30/5 30/5
2 2 2 5 5 10 10
20 20 20 5 5 1 1
— —- — 30 30 40 40
10...100 25... 100 50...280 20...250 20...250 20...90 50...350
— •— — 2,5-10-“ 2 5-10-» — —
•— — — 5 5 0.3 0.3
80 120 120 00 450 250 250
5 5 5 2,5 2 7 7
500 500 500 . 75 75 300 500
— — — 7 — —
15 30 15 15 15 —
15 30 15 15 15 20 15
30 30 30 10 10 100 100
— — / — — —
225 225 225 100 100 150 150
+85 +85 +85 +'55 +55 +100 +100
-40 — 40 — 40 —40 -40 -55 -55
— — — — 0,67 0,67
з—л, кремний р—п—р. германий п—р—л кремний
IV.24, и IV. 24, з 1V.24, К
Для видеоусилителей теле- Для угилгтелей. гетеродинов
визионных приемников и устройств вычислительной ( техники и преобразователей в телевизионных н радиовещательных приемниках
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при £7^б, В* Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения й-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода ‘Постоянная времени цепи обратной связи * Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер ' постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ;КБО /ЭБО 'К й11б й21э Л12б ' ft226 ср СК тк ^КБ max УКЭ max max и max ^max T'max T'min
•ко
s
Продолжение табл. IV. 17
Тип транзистора
КТ315В КТ315Г КТ315Д | КТ315Е КТ316А КТ316Б КТ316В
1/10 1/10 1/10 1/10 0,5/10 0.5/10 0.5/10
30/5 30/5 30/5 30/5 1/4 1/4 1/4
10 10 10 10 1 1 1
1 1 1 1 10 10 10
40 40 40 40 — — —
20...90 50.. .350 20...90 50...350 20...60 40...120 40...120
—— — — — — —
0,3 0,3 0,3 0,3 — — —
250 250 250 250 600 800 800
7 7 7 7 3 3 3
500 500 1000 1000 — — —
— — — — — —
— —- — 10 10 10
30 25 40 35 . 10 10 10
100 100 100 100 30 30 30
— —• — — 50 50 50
150 150 159 150 150 150 150
+1 00 +100 + 100 + 100 +125 + 125 +125
-55 -55 -55 —55 -60 -60 —60
0,67 0,67 п— Р— л IV 0,67 , кремний 24, к 0,67 п— о— п, крек IV,23, е 4НИЙ
Для усилителей, гетеродинов Для быстродействующих
и преобразователей частоты в телевизионных и радиовещатель- ных приемниках 1 устройств переключения
KI _ .
С Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора прн Уцб- е* Обратный ток эмиттера при УэБ- в‘ Режим измерения й-па:аметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сипротиалекяе Коэффициент «ередачя тока Коэффициент «братвой связи Выходная проаадммость Грянячияя частота коэффициента передачи Ем воете аамекторного перехода Постоянная временя цели обратной связи Коэффицкеят шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор —база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная' температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное на,авя'1«.в.и« 'КЕО 'ЭБО “К ’ 'к А11б л21э л12б А22б /гр ск тк кш УКБ max УКЭ шах ^К шах к шах /’max Т ' max ЛпШ Ят
Продолжение табл. IV. 17
Тип транзистора
КТ316Г КТ316Д | ГТ320А ГТ320Б ГТ320В ГТ321А ГТ321Б
0,5/10 0,5/10 20/20 20/20 20/20 500/60 500/60
1/4 1/4 100/2 100/2 100/2 — —
1 1 1 1 1 3 3
10 10 10 10 10 500 500
— — 7 7 7 —
20... 100 60...300 20.,, 80 50...160 80...250 20...60 40...120
— — 1.2-10-’ 1,2-10-’ 1.2-10—’ —-
— —- 3 3 3 —
600 800 80 80 80 60 60
3 3 8 8 8 80 80
150 150 500 500 600 600 600
— — — — — — —
10 10 20 20 20 60 60
10 10 12 it 9 50 50
30 30 150 150 150 200 200
50 50 300 300 300 2000 2000
150 150 200 200 200 160 160
+125 +125 +*0 +70 +70 +60 +60
— 60 -60 -55 -55 -65 -55 —55
—- — 0,225 0,225 0,225 0,25 0,25
п—р—п, кремний р— п—ре германий
IV.23, е IV.24. ж
Для усилителей Для усилителей и генераторов высокой
высокой частоты частоты, импульсных устройств
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В» 7КВО мкА
Обратный ток эмиттера при Удв, В* ;ЭБО мкА_
Режим измерения Л-параметров
напряжение коллектора уК В
ток коллектора ’'К мА
Входное сопротивление Л11б Ом
Коэффициент передачи тока Л21э —
Коэффициент обратной связи Мб —.
Выходная проводимость Л22б мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ПС
Коэффициент шума Кщ ДБ
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер иКЭ max В
постоянный ток коллектора max мА
импульсный ток коллектора 1К и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды Лп(п °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Лт °С/мВт
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов '(иомер
рисунка)
Основное назначение
Продолжений табл. TV.17
Тип транзистора
ГТ321В ГТ321Г ГТ321Д ГТ321Е ГТ322А ГТ322Б ГТ322В
500/60 500/45 500/45 500/45 4/40 4/10 4/10
— — — — —ч W
3 3 3 3 5 5 5
500 500 500 500 1 I 1
— — — 34 34 34
80...200 20...60 40...120 80...200 30...100 50...120 20...120
— — —• — 6.1-0- » 6.10-' 6.10—*
— — —- — 1 1 1
60 60 60 60 80 80 50
80 80 80 80 1,8 1,8 2.5
600 600 600 600 50 100 200
— — — — 4 4 4
60 • 45 45 45 15 15 15
50 , 40 40 40 10 10 10
200 2,00 200 200 10 10 10
2000 2000 2000 2000 — — —
160 160 160 160 50 50 50
+60 +60 +60 +60 +55 +55 +55
-55 -55 —55 -55 -40 -40 -40
0,25' 0.25 р—п—р, IV. 0,25 германий 24, ж 0,25 0,7 Р— 0,7 1—р, герм IV.24, л 0,7 алий
Для усилителей и генераторов Для усилителей высокой
высокой частоты, импульсных устройств и промежуточной,частот в радиовещательных приемниках
222
Параметр Обозна- чение Еди- ниц а
Обратный ток коллектора при Б* ZKBO мкА
Обратный ток эмиттера при С7эБ» Б* Режим измерения ft-параметров Z3EO мкА
напряжение коллектора ик В
ток коллектора 'К мА
Входное сопротивление *116 Ом
Коэффициент передачи тока ^21э —
Коэффициент обратной связи *126 —
Выходная проводимость *226 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи frp МГц
Емкость коллекторного перехода ск пФ
Постоянная времени цепи обратной связи тк ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кщ ДЙ
постоянное напряжение коллектор — база УКБ max в
постоянное напряженке коллектор — эмиттер ^КЭ max в
постоянный ток коллектора zKmax мА
импульсный ток коллектора ZK и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды 7min °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рнсуика) Основное назначение 7?т °С/мВт
Продолжение табл IV 17
Тип транзистора
ГТ323А ГТ323Б ГТ323Б КТ325а| КТ325б| КТ325В |КТ326А|КТ326Б
30/20 30/20 30/20 0,5/15 0,5/15 0,5/15 0,5/20 0,5/20
100/2 100/2 100/2 1/4 1/4 1/4 0.1/4 0,1/4
5 5 5 5 5 5 2 2
500 500 500 10 10 10 10 10
20...60 40...120 80...200 30...90 70...210 160...400 20...70 45...160
200 200 300 800 800 1000 400 400
30 30 30 2,5 2,5 2,5 5 5
300 300 300 125 125 125 450 450
20 20 20 15 15 15 20 20
10 10 10 , 15 15 15 15 15
— — — 60 60 60 50 50
1000 1000 1000 50 50 4 50 —
250 250 250 225 225 225 200 200
+60 +60 +60 + 125 +125 +125 +125 +125
—55 -55 -55 -60 -60 -60 — 60 0,6 р—п—р, -60 0,6 кремний
п—р —п, repv аниЙ И —f —п, кремний
— 1У.„24Л_Л TV.24, н IV.34, п
Для генераторов И им- Для различных устройств
пульсных устройств
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* 7кбо мкА
Обратный ток эмиттера при U^, В* Режим измерения Л-параметров 7эбо мкА
напряжение коллектора В
ток коллектора 'к мА
Входное сопротивление ftl 16 Ом
Коэффициент передачи тока й21э —
Коэффициент обратной связи Л12б —
Выходная проводимость fe226 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи Zrp МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры *ш ДБ
постоянное напряжение коллектор — база УКБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max В
постоянный ток коллектора 7К max мА ’
импульсный ток коллектора ГК и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ₽max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей, среды ^min °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ю ю Со Ят °С/мВт
Продолжение табл. tV.17
Тип транзистора
ГТ328А ГТ328Б ГТ328В ГТ329А | ГТ329Б ГТ329В ГТ329Г
10/15 10/15 10/15 5/10 5/10 5/10 5/10
— ** — 100/0,5 100/0,5 100/0,5 100/1,5
5 5 5 5 5 5 5
3 3 3 5 5 5 5
—— — —— —— ——
20...200 40...200 10...50 15...300 15.„300 15...300 15. ..300
— — — — — —
— — — — —
400 300 300 1200 1700 1000 1000
1.5 1.5 1,5 2 3 3 2
5 10 10 15 30 20 15
— — — 4 ' 6 6 5
15 15 15 10 10 10 10
— — — 5 5 5 —
10 10 10 20 20 20 20
— — — __ —
50 50 50 50 50 50 50
+55 +55 +55 +60 +60 +60 +60
-40 — 40 -40 — 60 -60 -60 -60
— — — 0,8 0,8 0,8 0,8
р—п —р, германий IV.24, л п—р—п, германий IV.24, р
Для каскадов автоматической Для входных цепей малошумящих
регулировки усиления уст- ройств метрового диапазона радиоприемных устройств высокой частоты сверх-
Продолжение табл. IV. 17
to
to
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* 7КВО мкА
Обратный ток эмиттера при Удв, В* Режим измерения /1-параметров 'ЭБО мкА
напряжение коллектора уК в
ток коллектора /к ыА
Входное сопротивление А11б Ом
Коэффициент передачи тока *21э —
Коэффициент обратной связи Л12б —
Выходная проводимость *226 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной свяаи Тк ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры Кш дБ
постояииое напряжение коллектор — база УКБ max В
постоянное напряжение колле ктор — эмиттер УКЭ max в
постоянный ток коллектора ^К max мА
импульсный ток коллектора /К и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ₽max мВт
Максимальная температура окружающей среды . Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды rmin °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Оснрвиое назначение °С/мВт
Тип транзистора
гтззод ГТЗЗОЖ гтззои КТ337А КТ337Б КТ337В
5/10 5/10 5/10 1/6 1/6 1/6
100/1,5 100/1,5 100/1,5 ' 5/4 5/4 5/4
5 5 5 0,3 0,3 0,3
5 5 5 10 10 10
о» о» —- —- —
30.,.400 30...400 10...400 30...70 50... 75 70...120
— —— — — — —-
— — —
500 1000 500 500 600 600
3 3 3 6 6 6
30 50 30 . — —
5 8 5 — — —
10 10 10 6 6 6
—< 6 6 6
20 20 20 30 30 30
— —1 —- — —-
50 50 50 150 150 150
+55 +55 +55 +85 +85 +85
—40 -40 —40 —40 -40 -40
1 - 1 1 0,6 , 0.6 0,6
п—р-ь-п,. германий IV.24. р Р“ п—р, кремний IV,23, е
Дл.я приемно-усилительной аппа- Для усилителей и генераторов
ратуры сверхвысокой частоты сверхвысокой частоты, быстро- действующих устройств пере- ключения
8 1-88
Параметр Обозиа- ченне
Обратный ток коллектора при с/^5, В* ZKEO
Обратный ток эмиттера при с/95, В* Режим измерения ^-параметров ;ЭБО
напряжение коллектора ук
ток коллектора /к
Входное сопротивление Л11б
Коэффициент передачи тока *21 э
Коэффициент обратной связи Л126
Выходная проводимость
Граничная частота коэффициента передачи
Емкость коллекторного перехода СК
Постоянная времени цепи обратной связи tK
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры кш
постоянное напряжение коллектор — база max
постоянное напряжение кол лектор — эмиттер ^КЭ max
постоянный ток коллектора max
импульсный ток коллектора •К и max
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max
Максимальная температура окружающей среды 'max.
Минимальная температура окружающей среды ^mi л
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение Rr
ЬЭ
8
Продолжение табл, IV.17
Еди- нииа Тип транзистора
ГТЗЗЬА ГТЗЗ°Б ГТ338В КТ339А КТ339Б | КТ339В КТ339Г КТ339Д
мкА 30/20 30/20 30-20 1/40 1/2 5 1/40 1/40 1/40
мкА — — — »
В — — 10 10 10 10 10
мА — -р. — 7 7 7 7 7
Ом .— .— .— — — .—
— — — — >25 > 15 >25 >40 >15
— — .— —. — — — .—
мкСм — — — — — — — —
МГц 30 30 30 300 ' 250 4 50 250 250
пФ 2 2 2 2 2 2 2 2
ПС — — 25 25 50 100 15 0
дЬ — — — — — — , — —
в — — 40 25 40 40 40
в 20 20 20 25 . 12 25 25 25
мА —. .— — 25 25 25 25 25
мА 1000 1000 1000 — — — — —
мВт 100 100 100 250 250 250 250 250
°C + 55 +55 +55 4-85 •4*85 +85 •4-85 Н-85
сс -40 -40 —40 -40 — 40 -40 -40 -40
’С/мВт 0,6 0,6 0,6 — — —
р—п —л, германий п— р~ п, кремний
IV.24, з IV.24. с
Для устройств наио- н пикосекундной техники 1 Для выходных каскадов усилителей промежуточной чистоты телевизионных приемников цветного и ч^рно-белого
изображения
226
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при в* Обратный ток эмиттера при £/35, В* Режим измерения ^-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времеии цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора ч рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал 'КБО ;ЭБО 'к *'А116 й21э ft126 ft226 frp СК ТК ^КБ max иКЭ max шах и max ^max Лпах Лп1п
Конструкция н расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
Продолжение табл. 1У.П
Еди- ница Тип транзистора
КТ340А КТЙ40Б КТ340В КТ340Д ГТ341А ГТ341Б ГТ341В
мкА 1/15 1/20 1/15 1/20 5/10 5/10 5/10
мкА — — — — 50/0.5 50/0.5 50/0,5
в 1 1 2 1 5 5 5
мА 10 10 20 10 1 1 1
Ом — —,. —• —« —- — —
— 100...300 >100 >35 >40 15...300 15...300 15...300
__ — — — — — — —
мкСм — —< —• —-
МГц 300 300 300 300 1500 2000 1500
пФ 3,7 3,7 3,7 3,7 1 1 1
ПС — — 150 10 10 10
дБ — — — — 4,5 5.5 5,5
В 15 20 15 15 10 10 10
в 15 20 15 15 5 5 - ' 5
мА 50 50 50 50 10 10 10
мА 75 200 — — — —
мВт 150 150 150 150 35 35 35
°C +85 +85 4-85 4-85 4-60 4-60 4-60
°C -10 — 10 — 10 -10 -40 -40 —40
°С/мВт п—р—г TV 1, кремний 23, е —• Л— >—п. германий IV.24. р
Для усилителей, генераторов Для приемно-усилительной
И импульсных устройств аппаратуры СВЧ
Обоэна> Еди-
Параметр чвние ница
Обратный ток коллектора при &* 7КБО мкА
Обратный ток эмиттера при УэБг в* 7ЭБО мкА
Режим.измерения Л-параметров
напряжение коллектора °К В
ток коллектора 'К мА
Входное сопротивление ' Й116 Ом
Коэффициент передачи тока й21э —
Коэффициент обратной связи й12б —
Выходная проводимость ft226 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи /гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи ТК пс
Коэффициент шума *ш ДБ
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max в
постоянный ток коллектора 7К max мА
импульсный ток коллектора ^К и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды Лп(п °C
Общее тепловое сопротивление транзистора R Т SC/мВт
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
Продолжение табл. IV 17
Тип транзистора
КТ342А КТ342Б КТ342В | КТ342Г .КТ343А КТ343Б
0,5/25 0,5/20 0,5/15 ' 0.5/25 1/10 1/10
30/5 30/5 01 30,5 — —
5 5 5 5 0,3 0,3
1 I 1 1 10 10
— — — — — —
100...250 200...500 400...1000 50...125 >30 >30
—. — — — — —
— — — —
300 300 300 300 3 00 300
8 8 8 8 6 6
•—» — — — —
— — — — — —
—. — — —.
25 20 10 45 17 17
50 50 50 50 50 50
300 300 300. 300 — —
250 250 250 250 150 150
4-125 - 4-125 4-125 4-125 4-150 4-150
—60 -60 — 60 —60 -10 -10
0,5 0,5 0,5 0, 0,5 0,5
п кремний р—п—р. кремний
!V.23.e
IV,23, е
Для импульсных устройств и генераторов
Для токовых ключей,
каскадов стробирова-
ния, логических
устройств
Продолжение табл. IV. 17
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
КТ343В | КТ343Г КТ345А КТ345Б КТ345В ГТ346А ГТ346Б
Обратный ток коллектора прн В* БО мкА ' 1/7 1/10 1/20 1/20 1/20 10/15 10/15
Обратный ток эмиттера при УдБ. В* Режим измерения h-параметров 7ЭБО мкА — 1/4 1/4 1/4 100/0.3 100/0,3
напряжение коллектора ук В 0,3 1 1 1 1 10 10
ток коллектора 'к мА 10 150 100 100 100 ' 2 2
Входное сопротивление Ом — — — —
Коэффициент передачи тока ^2!э >30 >20 20—60 50...85 70-105 >10 >10
Коэффициент обратной связи h126 — — —. ' — —<
Выходная проводимость ^226 мкСм — — — — — —i
Граничная частота коэффициента передачи ' frp МГц 300 300 350 350 350 700 550
Емкость коллекторного перехода пФ 6 6 15 15 15 1,3 1,3
Постоянная времени цепи обратной связи ’к ПС — — — 3 5,5
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры ДБ — — — — — 8 —4
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В — — 20 20 20 15 15
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max В 9 17 20 20 20 15 15
постоянный ток коллектора ZK max мА 50 50 200 200 200 10 10
импульсный ток коллектора /К и max мА — 150 300 300 300 — —
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт 150 150 100 100 100 40 40
Максимальная температура окружающей среды Гтах °C +150 +150 +• 5 +85 +85 +55 +55
Минимальная температура окружающей среды rmin °C -10 -10 -40 -40 -40 -40 -40
Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение «т °C/мВт 0,5 р—п—р IV.2 Для токо чей, к с тробиро 0,5 кремний 3, е зых клю- аскадов вания, ло- 1,1 0— Для бы импул 1.1 п— р, к ре» IV.23, и стродейст ьсных уст 1,1 <иий зующнх ройств Р—п— р. IV. Для се. телеви прие* германий 24, л пекторов аионных ников
гнческих устройств
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при C/re, В* Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения ft-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры 7кбо 'ЭБО "К й11б й21э Л12б Л22б frp СК ТК Кш
постоянное напряжение коллектор — база
max
N3
постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода уКЭтах 7 К max и max Rmax
Максимальная температура окружающей среды Лпах
Минимальная температура окружающей среды ^min
Общее тепловое сопротивление транзистора
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение
Продолжение табл. IV.1?
Еди- иица Тип транзистора
КТ347А КТ347Б КТ347В КТ049А КТ349Б К.Т349В КТ350А
мкА 1/15 1/9 1/6 1/10 1/10 1/10 1/10
мкА 10/4 10/4 10/4 1/4 1/4 1/4 10/4
В 0.3 0,3 0,3 1 1 1 1
мА 10 10 10 10 10 10 500
Ом — — — — — — —
— 30...400 30...400 50...400 20...80 40...160 120...300 20...200
— — — — — — — —
мкСм — — — — — — —
МГц 500 500 500 300 300 300 500
пФ б 6 6 6 ё 6 7Ъ
ПС — — — — — — —
ДБ — — — — — — —
В 15 9 6 20 20 20 20
в 15 9 6 15 15 15 15
мА 50 50 50 — —
мА 110 ПО 110 40 40 40 600
мВт 150 150 150 200 200 200 200
°C +85 +85 +85 +85 +85 +85 +85
“С -40 —40 —40 -40 -40 -40 —40
°С/мВт 0,5 0.5 0,5 . 0,6 0.6 0.6 0.6
р— п—р, кремний в—п—р, кремний
IV.23, е IV.23, е
Для быстродействующих Для усилителей считывания
импульсных устройств запоминающих устройств
N5 ё *
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В» Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения /i-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тнп перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение 'КБО 7ЭБО 'к Л11б й21э Мб h226 frp СК тк УКБ max иКЭ max lK max ГК н max ^max Лпах '"min RT мкА мкА В мА Ом мкСм МГц пФ ПС • пБ В В мА мА мВт °C °C °С/мВт
Продолжение табл. IV. 17
Тип транзистора
КТ351А КТ351Б КТ352А КТ352Б КТ355А 2Т356А ' . 2Т356Б
1/10 1/10 1/10 1/10 0.5/15 0,5/10 0,5/10
10/4 10/4 10/4 10/4 — — —
1 1 1 1 5 5 5
300 ' 300 200 200 10 10 10
— — —. — 10 10 10
20...80 50...200 25...120 70...300 80...300 80...260 80...320
— — — — — — —
— — . — — — —
200 200 200 200 1500 1650 2000
15 15 15 15 2 1.2 1.2
— — — — — 60 20
— — — — . — — —
20 20 20 20 15 10 io
15 15 15 15 15 10 . 10
— — — — 60 40 - 40
400 400 200 200 — — —
200 200 200 200 225 100 100
+85 +85 +150 + 150 +125 +125 +125
-40 -40 -10 -10 • —55 -60 -60
0,6 0,6 0.6 0,6 0,3 — —
р—п—; , кремний п— р—п, кремний
IV.23, е IV.24. л IV.24, р
Для
запоминающих устройств
усилителей считывания
Для приемке-усилительной
аппаратуры сверхвысокой
частоты
Параметр
Обратный ток коллектора при ^К.Б> в*
Обратный ток эмиттера при Vgg, в*
Режим измерения h-параметров
напряжение коллектора
ток коллектора
Входное сопротивление
Коэффициент передачи тока
Коэффициент обратной связи
Выходная проводимость
Граничная частота коэффициента передачи
Емкость коллекторного перехода
Постоянная времени цепи обратной связи
Коэффициент шума
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база
постоянное напряжение коллектор — эмиттер
постоянный ток коллектора
импульсный ток коллектора
рассеиваемая мощность без теплоотвода
Максимальная температура окружающей среды
Минимальная температура окружающей среды
Общее’ тепловое сопротивление транзистора
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
(Основное назначение
.. к
Продолжение табл. 1У.П
Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
К.Т357А КТ357Б КТ357В КТ357Г | КТ358А КТ358Б КТ358В
/КБО мкА S/6 5/6 5/20 £/20 10/15 10/30 10/15
УЭБО мкА — — — — —
ук В 0.5 0,5 0,5 0,5 5,5 5,5 5,5
'к мА 1-0 10 10 10 20 20 20
&116 Ом — — — — — —-
й21э — 20...100 60...300 20...100 60...300 10...100 25...100 50...280
й12б — — — — — — —
й22б мкСм — — — — —
?ГР ск МГц пФ 300 7 300 7 300 7 300 7 80 5 120 5 120 5
тк ПС 30 — — 500 500 500
Кш ДБ — — — — —
^КБ max В 6 6 20 20 15 30 15
^КЭ max В 6 6 20 20 15 30 16
max мА 40 40 40 40 30 30
Л< и max р мА мВт 100 too 100 100 60 100 60 100 60 100
^тах °с +85 +85 + 85 +85 +85 +85 -j-85
T'min °C —40 -40 — 40 —40 —40 —40 — 40
«Т °С/мВт 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Р—П— f , кремний п— р— п, кремний
IV.23, к IV,23, к
Для ключевых устройств Для генераторов и им-
пульсных устройств
Параметр Обозна ченне
Обратный ток коллектора при В* Обратный ток эмиттера при УЭБ, В’ Режим измерения ft-параметров напряжение коллектора ток коллектора Входное сопротивление Коэффициент передачи тока Коэффициент обратной связи Выходная проводимость Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Коэффициент шума Максимально допустимые параметры постоянное напряженке коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора рассеиваемая мощность без теплоотвода Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал УКБО 7эбо "к 'к hii6 . А21э А12б а226 frp ск тк УКБ шах УКЭ max ^К max /К н max ₽max 7"max Лп1п 2?T
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Омовиое назначение
Продолжение табл. IV 17
Тип транзистора
КТ361А КТ361Б КТ361В КТ361Г КТ361Д КТ361Е ГТ362А ГТ362Б
1/25 1/20 1/40 1/35 1/40 1/35 5/5 5/5
— — — — — — — —
10 10 10 10 10 10 3 3
1 1 1 1 1 1 5 5
— — — — — — —— —
20...90 50...350 20...90 50...350 20...90 50...350 10...200 10...250
— — — — — — — —
— — — — — —
250 250 250 250 250 250 2400 2400
9 9 7 7 7 7 1 1
500 500 1000 500 250 1000 10 . 20
— — — — — 4.5 5,5
25 20 40 35 40 35 5 5
25 20 40 35 40 35 5 5
— — — — — — 10 10
—- — — — — — — —
150 150 150 150 150 150 40 40
+ 100 + 100 + 100 + 100 +100 + 100 +55 +55
-60 -60 -60 —60 -60 —60 -40 -40
0,67 0,67 Для уси 0.67 0,67 0,67 о—п—р, кремний IV.24. к. лителей высокой частоты * 0.67 . 2 п—р—п, IV.! Для прие лительно! туры св кой ча 2 германий 4, р мно-уси- аппара* ерхвысо- CTOTbl
Продолжение табл. IV. 17
Параметр Обозиа- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* ;КБО мкА
Обратный ток эмиттера при t/эв» Режим измерения й-парвметров ;ЭБО мкА
напряжение коллектора ^К В
ток коллектора. /К мА
Входное сопротивление Л11б Ом
Коэффициент передачи тока ft21=, —
Коэффициент обратной связи —
Выходная проводимость ^526 мкСм
Граничная частота коэффициента передачи ?гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обраткой связи гК ПС
Коэффициент шума Максимально допустимые параметры кш ДБ
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max в
постоянный ток коллектора 'К max мА
импульсный ток коллектора и max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах сс
Минимальная температура окружающей среды T’min "0
.Общее тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение «Г ’С/м Вт
№
co • Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение,
Тип транзистора
КТ363А КТ363Б | КТ373А | КТ373Б1 КТ373В’ КТ373Г
0,5/15 0,5/15 0,05/25 0,05/25 0.05/25 0,05/25
0.5/4 0,5/4 30/5 30/5 30/5 30/5
5 5 5 5 5 5
5 5 1 1 1 1
— — — — . —.
20...70 40...120 100...250 200...600 500...1000 50..,125
— ' — '— —
1200 1500 300 300 300 300
2 2 8 8 8 8
50 75 — — — —
— — — — — —
15 15 30 25 10 60
15 12 — — —
30 30 50 50 50 50
50 50 200 200 200 200
150 150 150 150 150 150
+85 -г 85 H-S5 +85 +85 +85
' -40 —40 — 40 -40 —40 -40
0,7 0,7 0,6 0,6 0,6 0.6
р—п—р кремний п—р—п. кремний
IV.23, е IV 23, и
Для прйемно-усили- Для усилителей высокой частоты и им-
тельиой аппаратуры сверхвысокой частоты пульсных устройств
& Таблица IV. 18. Основные параметры транзисторов средней мощности низкочастотных
Ф- Параметр Обозна- Еди- Тнп транзистора
чение ница П201Э П201АЭ П202Э П203Э | П302 | ПЗОЗ ПЗОЗ А. П304
Обратный ток коллектора при В* ZKEO мкА '400/20' 400/20 400/20 400/20 100/35 100/60 100/60 100/80
Обратный ток эмиттера прн УдВ’ в* «Режим измерения Л-параметров 7ЭБО мкА 400/10 400 10 400/10 400/10 — — — —
напряжение коллектора В 10 10 ' 10 10 10 10 10 10
ток коллектора /к мА 200 200 200 200 120 120 120 60
Коэффициент передачи тока *21 э кГц > 20 > 40 > 20 — ♦ * > 10 >6 > 6 > 5
Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры ^*216 100 200 100 200 200 100 100 50
постоянное напряжение коллектор — база ^КЕ max В 45 45 - 70 70 35 60 60 80
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^Кё> max В 30 30 55 55 35 60 60 80
постоянное напряжение эмнттер — база ^ЭБ max В — — — — 6 10 2,5 10
постоянный ток коллектора /К max А 1.5 1,5 2 2 0,5 0,5 0,5 0,5
постоянный ток базы ^Б max А —• — — — 0,2 0,2. 0,2 0.2
рассеиваемая мощность беэ теплоотвода pmax Вт 1 1 1 1 1 1 1 1
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max Т Вт 10 10 10 10 7 10 10 10
Максимальная температура окружающей среды ^max °C +60 +60 + 60 +60 +85 +85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды T’min °C -55 -55 . — 55 — 55 -55 — 55 . -55 —55
Общее тепловое сопротивление транзистора Ry °С/Вт — — — — 100 100 100 100
Тепловое сопротивление транзистора «в °C/Вт 3,5 3,5 3,5 3,5 10 10 10 10
Тип перехода, материал р—п—р, германий р—л—р, кремний
Конструкция и расположение выводов (номер IV. 25, а IV.25, б
рисунка)
Основное назначение Для усилителей мощности Для усилителей мощности
низкой частоты, преобра- низкой частоты, переключателей
зователей напряжения н тока и преобразователей напряжения
и тока
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при ;КБО мкА
Обратный ток эмиттера при t/gg. В* Режим измерения ft-параметров /ЭБО мкА
напряжение коллектора ик в
ток коллектора !к мА
Коэффициент передачи тока —
Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры fft216 кГц
постоянное напряжение коллектор — база Б’КП max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер иКЭ max в
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в
постоянный ток коллектора max А
постоянный ток базы ^Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода р max Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max Т Вт
Максимальная температура окружающей среды Т °C
Минимальная температура окружающей среды ° С
Общее тепловое сопротивление транзистора ° С/Вт
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение й ся • RB ° С/Вт
Продолжение табл. IV.13
Тип транзистора «
П306 П306А | ГТ403А | ГТ4ОЗб| ГТ403В . ГТ403Г | ГТ403Д . ГТ403Е
100/60 100/80 50/45 50/45 50/60 50/60 50/60 80/60
— — 50/20 50/20 50/20 £0/20 50/20 50/20
10 10 5 5 5 5 5
100 50 100 100 too too too too
7...30 5...50 20...60 50,..150 20...60 50... 150 0... 150 >30**»
50 50 8 8 8 8 ’ 8 : 8
60 80 45 . 45 60 60 60 60
60 80 30 30 4^ 45 45 45
6 4 20 20 20 20 20 20
0.4 0,4 1,25 1,25 1,25 1,25 1.25 ' 1,25
— — 0,4 0.4 0,4 0,4 0.4 0,4
— — 0,6 0.6 0.6 0.6 0.6 0,6
10 10 4 4 5 4 4 5
+85 +85 +70 + 70 ' + 70 +70 +70 +70
-55 —55 —55 —55 —55 —55 -55 -55
100 100 100 100 100 100 100 100
10 р—п—р, IV.2 10 кремний 5, б 15 15 12 р—п—р. IV 15 германи 25. г 15 й 12
Для усилителей Для выходных каскадов усилителей низкой
мощности низкой частоты, устройств переключений, преобра-
частоты,^преоб- разователей на- пряжения и тока зователей и стабилизаторов и тока напряжения
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при в* ;КБО
Обратный ток эмиттера при C/gg, ь* Режим измерения Л-параметров ;ЭБО
напряжение коллектора
ток коллектора 'к
Коэффициент передачи тока *21э
Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры ^216
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ щах
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max
постоянное напряжение эмиттер — база У ЗБ max
постоянный ток коллектора ZK шах
постоянный ток базы х • 'Б max
рассеиваемая мощность без теплоотвода. ^max
рассеиваемая мощность с теплоотводом ₽max Т
Максимальная температура окружающей среды т 1 max
Минимальная температура окружающей среды Т • 1 min
Общее тепловое сопротивление транзистора Rx
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение
Продолжение табл. IV.18
Еди- яйца Тип транзистора
ГТ403Ж ГТ403И ГТ4ОЗЮ| ГТ402Д | ГТ402Е|ГТ402Ж| ГТ402И | ГТ404А
мкА 40/80 70/80 50/45 25/10 25/10 25/10 25/10 25/10
мкА 70/20 70/20 Е0/20 — — — — 25/10
В 5 5 5 1 1 1 1 1
мА 100 100 100 3 3 3 3 3
— 20...60 50...150 30...60 30...80 30...80 60...150 60...150 30...80
кГц 8 8 8 Ю00 1000 1000 1000 1000
В 80 80 45 - — —
В 60 60 30 25 25 40 40 25
В 20 20 20 0.35 0,35 0.35 0.35 0,3
А 1,25 1,25 1,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
А 0,4 0.4 0,4 - — — — —
Вт 0,6 0,6 0,6' 0,6 0,6 0,6 0.6 0,6
Вт 4 4 4 — — — —
°C +70 + 70 +70 +55 -f-55 -f-55 -г 5 5 +55
»с -55 -55 -55 —40 — 40 —40 —40 —40
° С/Вт 100 100 100 100 100 100 100 100
'С/Вт 15 1 15 15 15 15 15 15 15
р—Л- -р, германий р—и—р, германий п-р-п, герма-
IV.25, г IV.25, в НИЙ
IV.25. в
Для выходных кас- Для выходных каскадов усилителей низ-
кадов усилителей кой частоты радиовещательных 'приемки»
низкой частоты, КОВ
устройств переклю-
чения, преобразова-
телей и стабилиза-
торов напряжения
и тока
Параметр ОбОЗН'е • чение
к Обратный ток коллектора при ^КБ’ в* ** 'КБО
Обратный ток змиттера при 1/35, В* 'эБО
Режим измерения 1г-параметров напряжение коллектора "к
ток коллектора 'К
Коэффициент передачи тока й21э
Предельная частота коэффициента передачи ^216
Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор—база ^КБ max
постоянное напряжение коллектор— эмиттер ^КЭ тпя'*-
постоянное напряжение эмиттер — база- ^ЭБ । ах
постоянный ток коллектора та.-
постоянный ток базы ma \
рассеиваемая мощность без теплоотвода р 'max
рассеиваемая мощность с теплоотводом
Максимальная температура окружающей среды т
Минимальная температура окружающей среды T'mln
Общее тепловое сопротивление транзистора «т
Тепловое сопротивление транзистора ^в
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (иомер рисунка) Основное назначение
* Числите ль дроби — ток. знаменатель — напряжение.
** Статическая крутизна прямой передачи ^21 э = 1.2,..!,
* * * При — 5 В и 7 =450 мА.
Продолжение табл. [V.18
Тип транзистора ’ ,
ГТ404Б ГТ404В ГТ404Г ГТ405А ГТ405Б ГТ405В ГТ405Г
25/10 25/10 25/10 25'25 25/25 25/40 25/40
25/10 25/10 25/1 — — — —
1 3 1 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
60...150 30...80 60...150 30... 80 60...150 30...80 60...150
1000 1000 1000 1000 1 000 1000 1000
— — — — — —
25 40 40 25 25 40 40
0.3 0.3 0.3 0.35 0.35 0.35 0.35
0,5 0.5 0,5 0,5 0,5 0.5 0.5
— — — —- — — —
и. 6 0.6 0.6 о.ь 0.6 0.6 0.5
— — — — — —
4-55 4-55 + 55 +оэ +55 + 55 +55
— 40 — 40 -40 -40 — 40 -40 — 40
100 100 100 100 • 10., 100 100
15 15 15 —- ——
*1— —л. германий D—п—р. германий
I V.25. f
IV.23, ж
Для выходных каскадов
усилителей низкой час-
тоты радиовещательных
приемников
Для выходных каскадов усилите-
лей низкой частоты
ьо Таблица IV. 19. Основные параметры транзисторов средней мощности среднечастотных
ио „ • Тип транзистора
Обозиа- Еди-
Параметр чение инца П601И П601АИ П601БИ П602И П602АИ
Обратный ток коллектора при У^Б' в* 'КБО мА 0,2/10 0,1/10 0,13/10 0,1/10 0,13/10
Обратный ток эмиттер? при УэБ’ В* 7ЭБО мА 1/0,5 1/0,5 1/0.5 1/0,5 1/0,5
Режим измерения й-параметров
напряжение коллектора "К В 3 3 3 3 3
ток коллектора 'к А 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Коэффициент передачи тока Й21Э — > 20 40...100 80...200 40...100 80...200
Граничная частота коэффициента передачи 1'гр МГц 20 20 20 30 30
Емкость коллекторного перехода СК пФ 170 170 170 170 170
Постоянная времени цепи обратной связи "к ПС 750 750 750 750 750
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В 25 30 30 30 25
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max В , 25 30 30 30 25
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
постоянный ток коллектора ^К max А — — — — —
импульсный ток коллектора и max А 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
постоянный ток базы f Б max А — — — — —
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max Вт 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 •
рассеиваемая мощность с теплоотводом ₽max T Вт 3 3 3 3 3
Максимальная температура окружающей среды ^max 0 С +60 +60 +60 +60 +60
Минимальная температура окружающей среды ^min ° С -50 -50 — 50 -50 -50
Общее тепловое сопротивление транзистора Ry ° С/Вт 50 50 50 50 50
Тепловое сопротивление транзистора «В 0 С/Вт 1.5- 15 15 15 15
Тип перехода, материал р —п—р, германий
Конструкция и расположение выводов (номер IV.26, а
рисунка)
Основное назначение Для усилителей и импульсных устройств
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* ;КБО мА
9 Обратный ток эмиттера при Ugg, В’ Режим измерения h-параметров 7ЭБО мА
напряжение коллектора "к В
ток коллектора !к А
Коэффициент передачи тока *»21э —
Граничная частота коэффициента передачи МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры ТК ПС
постоянное напряжение коллектор — база иКБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max В
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max В
постоянный ток коллектора max А
импульсный ток коллектора 7К и max А
постоянный ток базы 'Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max T Вт
Максимальная температура окружающей среды ^max ° С
Минимальная температура окружающей среды T'min 0 С
Общее тепловое сопротивление транзистора RT ° С/Вт
to Со Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение » С/Вт
• Числитель дроби — гок, знаменатель — напряжение.
Продолжение табг. tV.19
Тип транзистора
П605 П605А П606 П606А । П701 П701А П7016
2/45 2/45 2/35 2/35 0.1/40 0.1/60 0,1 /35
1/1 1/1 1/0,5 1/0.5 3 3 3
3 ' 3 3 3 10 10 10
0,5 0,5 6.5 0.£ 0.5 0,2 0,2
20.„60 40..'. 120 20...60 40... 120 1 0...40 '5...60 ' 30...100
•— 30 30 12.5 12.5 12.5
130 130 * 130 130 — — —
500 500 500 500 8500 >500 • 8500
45 45 35 35 40 60 35
40 40 25 25 30 60 35
1 1 . 0.5 0.5 2 2 2
— — — — 0.5 0,5 0.5
1.5 1.5 1,5 1.5 1 1 1
— — — — — — —•
0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1
3 3 3 3 10 10 10
+60 +60 +60 +60 +100 + 100 + 100
— 60 — 60 — 60 -60 — 55 -55 -55
50 50 50 50 85 85 85
15 15 15 15 10 10 10
р~п—р, германий м— р—п, кремний
IV.26, а IV.26, 6
" Для усилителей, генераторов Для усилитёлеП и гене-
и импульсных устройств в дна- раторов. устройств пе-
пазоне частот до 30 МГц реключе ния
т 8 блина TV.20. Основные параметры транзисторов средней мощности высокочастотных
Параметр Обозна- чение Еди- ница КТ601А КТ602А Тип транзистора КТ602б|кТ602в| КТ602г|кТ603А КТ603Б
Обратный ток коллектора при t/^g, В* 7кво мкА — 70/120 70/120 70/80 70/80 10/30 10/30
Обратный ток эмиттера при С^ЭБ» Режим измерения /г-параметров 7эбо мкА 50/2 50/5 50/5 50/5 50/5 3/3 3/3
напряжение коллектора "к В 20 10 10 10 10 2 2
ток коллектора 'к мА 10 10 10 10 10 150 150
Коэффициент передачи тока ''21 э —• > 16 20...80 > 50 15...80 > 50 10...80 > 60
Граничная частота коэффициента передачи f гр МГц 40 150 150 150 150 200 200
Емкость коллекторного перехода СК пФ 15 4 4 4 4 15 15
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры ТК Г. С 600 300 300 300 300 400 400
постоянное напряжение коллектор — база иКБ max в 100 120 120 80 80 80 30
постоянное напряжение коллектор — эмиттер УКЭ max в 100 100 100 70 70 30 30
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в 2 5 5 5 5 3 3
постоянный ток коллектора мА 30 75 75 75 75 300 300
импульсный ток коллектора и max мА — 500 500 500 500 600 600
постоянный ток базы ^Б max мА 30 — — — — — —
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max Вт 0,25 0,85 0,85 0.85 0,85 0,5 0,5
рассеиваемая мощность с теплоотводом р max Т Вт 0,5 2,8 2,8 2,8 2,8 — —
Максимальная температура окружающей среды ° С +85 +85 + 85 +85 + 85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды •с -20 -40 -40 -40 — 40 -40 -40
Общее тепловое сопротивление транзистора 0 С/Вт 250 150 150 150 150 200 200
Тепловэе сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (иомер рисунка) Основное назначение «в ° С/Вт п-р—п, кремний 1V.23, д Для видео- каскадов те- левизионных приемников 45 Для ус в диапаз 45 г—р—п, IV.27 тлателей оне част< 45 кремний , б и генер зт до 15 45 1 торов МГц п—р—п, IV.2 Для у^ил генерато сокой ч устройс ключ кремний 3, д ителей и ров вы- астоты, тв пере- ения ’
Обозна-
чение
Параметр
Обратный ток коллектора при Б\в, в* ;КБО
Обратный ток эмиттера при С/дБ1 в* Режим измерения ^-параметров УЭБО
напряжение коллектора ик
ток коллектора 'К
Коэффициент передачи тока Л21э
Граничная частота коэффициента передачи /гр
Емкость коллекторного перехода СК
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры "К
постоянное напряжение коллектор—база ^КБ max
постоянное напряжение коллектор— эмиттер УКЭ max
постоянное напряжение эмиттер— база ^ЭБ max
постоянный ток коллектора ^К max
импульсный ток коллектора • « ^К и max
постоянный ток базы ^Б max
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max
рассеиваемая мощность с теплоотводом pmax Т
Максимальная температура окружающей среды ' max
Минимальная температура окружающей среды T'min
Общее тепловое сопротивление транзистора Лт
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и. расположение выводов ( номер рисунка)- Основное назначение «в
Продолжение табл. IV.20
Еди- ница Тип транзистора
КТ603В КТбОЗГ |кТ603Д|кТ603е)кТ604А|кТ604б|кТ605а|кТ605Б
мкА 5/15 5/15 1/10 1/10 — - - -
мкА 3/3 3/3, 3/3 3/3 100,5 100/5 100/5 100/5
В 2 2 2 2 40 40 40 40
мА 150 150 150 150 200 200 20 20
— Ю...80 > 60 20...80 60... 200 10...40 30...120 10...40 30...120
МГц 200 200 200 200 40 40 40 40
пФ 15 15 15 15 7 7 7 7
ПС 400 400 400 400 — — 250 250
в 15 15 10 10 300 300 300 300
в 15 15 10 10 250 250 250 250
в 3 3 3 3 5 5 5 5
мА 300 300 300 300 200 200 — —
мА 600 ООО 600 600 — — 200 200
мА — —— _ _
Вт 0,5 0,5 0,5 0,5 0,8 0.8 0,4 0,4
Вт — — - - 3 3 - -
°C +85 +85 +85' +85 +100 +100 +100 + Ю0
’ С —40 — 40 —40 —40 —25 —25 —25 —25
0 С/Вт 200 200 200 200 150 150 300 300
° С/Вт — — — — 40 40 — —
т—р—п, креминй п—р—п, кремний
1V.23, д 4V.27. б | IV.23, 0
Дя? У“ал оТ=еД^т^1 ге”®РаТ°Р°в Для видеоусилителей и ге- вырской частоты устройств нераторов разверток теле- переключевия визионных приемников
к
to
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при (2^б- В* Обратный ток эмиттера при £/35. В* Режим намерения /i-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода » Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмнттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора импульсный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер ривутга) Основное наэнач енве 7КБО 7ЭБО "К 7К Л21э ?гр ск тк УКБ max ^КЭ max ^ЭЕ max 7К max 7Ки max 7Б max р rmax ^max Т Гтах гтт RB
Продолжение табл. [V.20
Еди- ница Типтранзистора •
КТ606А КТ606Б- КТ607А КТ608А КТ608Б П607 ГТ607А
мкА — — 1000/40 Ю/60 •10/60 300/30 300/30
мкА 300/4 300/4 0,5/4 10/4 10/4 500/1.5 500/1,5
В 10 ю' — 3 , 3
мА too 1.00 — 200 200 250 350
— > 3,5»* > 3«* > 7“ 20... 80 40...160 20...80 60... 200
МГц 350 350 700 200 200 60 60
пФ 10 Ю 4 15 15 50 50
ПС 10 12 18 — — 500 500
В 60 60 . 40 60 60 30 30
В 60 60 35 60 60 25 25
В 4 4 4 4 4 1,5 1,5
мА 400 400 150 40Д 400 300 300
мА 800 800 300 800 800 600 600
мА 100 100 — — — — —
Вт 2,5 2,5 — 0,5 0,5 1,5- 1,5
Вт — — 1,5 — — — —
“С +85 +85 + 100 +85 +85 +60 +60
“С — 40 -40 -55 -40 -40 -55 —55
° С/Вт — — — 200 200 — —
’С/Вт 44 44 — — — 2 • 2
п—р—п, кремний П— р—п, кремний п—п—р„ германий
IV. 29, д IV.27, г | IV. 23, д IV.27,' i
Для усилителей Для усилителей и те- Для генераторов
и генераторов нераторов сверх- КВ и УКВ,
сверхвысокой высокой частоты импульсных
частоты устройств
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при 1/кБ» В* УКБО
Обратный ток эмиттера при Z/gB’ В* Режим измерения h-параметров 7эбо
напряжение коллектора ик
ток коллектора 7К
Коэффициент передачи тока *21э
Граничная частота коэффициента передачи /гр
Емкость коллекторного перехода СК
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры тк
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max
постоянное напряжение эмиттер — база УЭБ max
постоянны!! ток коллектора /К max
импульсный ток коллектора 7К и max
постоянный ток базы 7 Б max
рассеиваемая мощность без теплоотвода р max
рассеиваемая мощность с теплоотводом '’max Т
Максимальная температура окружающей среды т max
Минимальная температура окружающей среды ^min
Общее тепловое сопротивление транзистора ЯТ
Тепловое сопротивление транзистора Тнп перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение № Оо «В
Продолжение табл. IV.20
Еди- иица Тип транзистора
П608 | П608А | П608Б | П609 | П609А П609Б
мкА 300/30 300/30 500/50 300/30 300/30 500/50
мкА 500/1,5 500/1,5 500/ 1,5 500/1,5 500/1,5 500/1,5
В 3 3 3 3 3 3
мА 250 250 250 250 250 250
— 40... 120 80...240 40... 120 40...120 80...240 80...210
МГц 90 90 90 120 120 120
пФ 50 50 50 50 50 50
пе 500 500 500 500 500 500
в 30 30 50 30 30 50
в 25 25 40 25 25 40
в 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1.5
мА 300 300 300 300 300 300
мА 600 600 600 600 600 600
мА — — — — — —
Вт 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1.5
Вт — — — — — —
° с +60 +60 +60 +60 +60 +60
° с ' -55 —55 -55 -55 -55 — 55
0 С/Вт — — — — — —
0 С/Вт 2 2 2 р—п—р IV. 2 германий 27, в 2 2
Для генераторов КВ и УКВ, импульсных устройств
Параметр Обозна- чение •Еди- ница
Обратный ток коллектора при в* 'КБО мкА
Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения h-параметров 'ЭБО мкА
напряжение коллектора В
ток коллектора /к мА
Коэффициент передачи тока й21э —
Граничная частота коэффициента передачи ^гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры тк ПС
постоянное напряжение коллектор — база УКБ max в
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max в
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в
постоянный ток коллектора max мА
импульсный ток коллектора 7К н max мА
постоянный ток базы Б max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода р 'max Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом pmax Т Вт
Максимальная температура окружающей среды т ' max ’ С
Минимальная температура Окружающей среды ^min ’ С
Общее тепловое сопротивление транзистора «т ° С/Вт
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение RB ° С/Вт
Продолжение табл. IV .20
Тип транзистора
КТ610А КТ6 10Б КТ611А КТ611Б КТ611В КТ611Г
0,5/20 0,5/20
100/4 100/4 100/3 100/3 100/3 100/3
10 10 40 40 40 40
150 150 20 20 20 20
50 ..300 20...300 10...40 30...120 10..-.40 30...120
1000 700 60 60 60 60
3.5 3.5 5 5 5 5
75 25 200 200 200 200
20 20 200 200 180 180
20 20 180 180 150 150
4 4 3 3 3 3
300 300 100 100 , 100 100
— — —- — — —
— — 0,8 0,8 0,8 0,8
1.5 1.5 3 3 3 з'
+85 Н-85 + 100 + 100 + 100 -4-100
-40 — 40 -25 — 25 —25 -25
— — 150 150 150 150
— — 40 40 40 40
п— р—п, кремний И —О—п кремний
IV.27, е IV.2 7. б
Для усилителей и гене- Для усилителей напряжения, ключевых
раторов н релаксационных устройств
сверхвысокой частоты
re
Сл
Параметр Обозна- чен не Еди- нице
Обратный ток коллектора при J/re, В* Лево мкА
Обратный ток эмиттера прн t/gg, в* Режим измерения ft-параметров , 7ЭБО мкА
напряжение коллектора ук В
ток коллектора /к мА
Коэффициент передачи тока *21 э —
Граничная частота коэффициента передачи 1 гр МГц
Емкость коллекторного перехода СК пФ
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры 'к ПС
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max в
постоянное напряжение коллектор — эмиттер КЭ max в
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в
постоянный ток коллектора 7К max мА
импульсный ток коллектора ;К и max мА
постоянный ток базы 7Б max мА
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом Вт
Максимальная температура окружающей среды "С
Минимальная температура окружающей среды °C
Общее тепловое сопротивление транзистора ° С/Вт
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение rb ° С/Вт
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
♦ • Модуль коэффициента передачи I ! на частоте 100 МГц,
Продолжение табл. IV.20
•Тип транзистора
ГТ612А 1Т614А КТ616А КТ616Б КТ617А КТ618А
10/12 . 10/12 12/10 12/10 5/30 —
10/0,2 — 15/4 15/4 15/4 100/5
5 ' 5 1 1 2 40
50 50 500 500 400 1
5...6,3’* 15...250 > 40 > 25 . > 30 > 30
1500 1000 200 200 150 40
3,5 — 200 200 15 7
7 15 — — , 120 —
12 12 20 20 30 300
— 9 . 20 20 20 250
0,2 0,5 4 4 4 5
120 200 400 400 400 100
— — 600 600 600 —
— — —к — — —
0.36 0,4 0,3 0,3 0.5 0,5
— — — — —
+70 + 70 +85 -4-85 +85 4-ЬО
-55 —60 -40 -40 — 4U — 40
132 100 260 260 215 200
— — —- — — —
п—р—и, германий IV.27, е и—р—п, кремний п—р— п, кремний
IV.23, е IV.2 7, а
Для усилителей и гене- Для импульсных Для вычислитель-
раторов сверхвысокой частоты устройств ных машин
Таблица TV.21. Основные пяла метры транзисторов большой мощности низкочастотных X 4 . .
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
П4АЭ П4БЭ П4ВЭ П4ГЭ П4ДЭ П213 П213А
Обратный ток коллектора при U^g, В* Обратный ток эмиттера при Ugg, В* Режим измерения А-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор — эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция н расположение выводов (иомер рисунка) ©виовнее назначение /КБО 'ЭБО 'К а21э f/l21 б иКБ шах ^КЭ max ^ЭБ max ZK max ^Б max р rma ^тах Т Лпах гт1п «В мА мА В А кГц В В В А А Вт Вт ’ С ’С « С/Вт ’С/Вт 0,5/10 0,6/10 10 2 > 5 150 60 50 5 1,2 2 20 +60 -55 2 Для ьы 0,4/10 0,6/10 10 2 15...40 150 70 60 5 1,2 2 20 + 60 -55 2 Р— иодных ка юи 0,4/10 0,6/10 10 2 > 10 150 40 35 5 1,2 2 20 +60 -55 2 1—р. терм IV.28, а скадов У ;их устро 0,'4/Ю 0,6/10 10 2 15...30 150 60 50 5 1,2 2 20 +60 -55 2 аний 14 и пере йств 0,4/10 0,6/10 10 2 > 30 150 60 50 о 1.2 2 20 +60 -55 2 ключа- Р,15/45 0,3/15 5 0.2 20...50 150 45 40 15 5 0,5 11,5 +70 -60 35 3.5. р—п—р, IV. Для вых скадов образо; и ста бид нал ряже ключг устрс а. 1/45 0,'4/Ю 5 0,2 > 20 150 45 30 10 '5 0,5 10 +70. -60 ' 35 4 германий 28, б пдных ка- /НЧ, пре- отелей изаторов ния, пере- ищи х 1ЙСТВ
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* ZKBO мА
Обратный ток эмиттера при В* Режим измерения ^-параметров 'ЭБО мА
напряжение коллектора ^К в
ток коллектора ZK А
Коэффициент передачи тока й21э —
Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры ^216 кГц
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max В
постоянное напряжение коллектор — эмнттер иКЭ max В
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max В
постоянный ток коллектора max А
постоянный ток базы ^Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода р гтзх Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом ртах Т Вт
Максимальная температура окружающей среды ^тах °C
Минимальная температура окружающей среды ^min «С
Общее тепловое сопротивление транзистора R'l 0 С/Вт
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ьэ ria. Яв ° С/Вт
Продолжение табл. /V.2J
Тип транзистора
П213Б П214 П214А П214Б П214В П214Г П215
1/45 0,3/60 0,3/60 0,15/60 1,5/60 1,5/60 0,3/80
0,4/Ю 0.3/15 0,3/15 0.3/15 0,4/10 0,4/10 0,3/15
5 5 5 5 5 5 5
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
> 40 20...60 50...150 50...150 > 20 — *• 20...150
150 150 150 150 ' 150 150 150
45 60 60 60 60 60 80
30 55 55 55 55 55 70
10 15 15 15 10 10 15
5 5 5 5 5 5 . 5
0,5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5 0,5
—. — —— — — — «— ,
10 10 10 11,5 10 10 10
+70 +70 +70 +70 +70 +70 +70
— 60 -60 -60 —60 — 60 -60 —60
35 35 35 35 35 35 35
4 4 4 3,5 4 4 4
р—п—р, германий
IV.28, б
Для выходных каскадов УНЧ, преобразователей
и стабилизаторов напряжения, переключающих устройств
Параметр Обозни- ч ение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* /КБО мА
Обратный ток эмиттера при Ugg, В* ;ЭБО мА
Режим измерения /г-параметров
напряжение коллектора “к В
ток коллектора !К А
Коэффициент передачи тока й21э —
Предельная частота коэффициента передачи /ft21 й к1 ц
Максимально допустимые параметры
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max в
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ max в
1 остоянное напряжение эмиттер — база иЭБ max в
постоянный ток коллектора max А
постоянный ток базы ^Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода pmax Bi
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max Г Вт
Максимальнай температура окружающей среды 7"max °C
Минимальная температура окружающей среды ^min вс
Общее тепловое сопротивление транзистора «Т ° С/Вт
Тепловое сопротивление транзистора RB. ° С/Вт
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка»
Основное назначение
Проделжение табл. /V.2;
Тип транзистора
П216Б П216В П216Г П216Д П217В П217Г ГТ701А
1,5/35 2/35 2,5/50 2/50 3/60 3'60 6/60
0,75/15 0,75/15 0.75/15 0,75/15 0,75/15 0.75/15 —
3 3 3 3 3 3 2
2 2 2 2 2 2 5
> 10 > 30 > 5 15.. .30 15...40 15...40 > 10
100 too 100 100 100 100 50***
35 35 50 50 60 60
35 35 50 50 60 60 55
15 15 15 15 15 15 15
7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7.5 12
0,75 0,75 0,75 0,75 0.75 0.75 —
— — — — —
24 24 24 24 24 24 50
+70 +70 +70 +70 +70 +70 +70
— 60 — 60 — 60 -60 -60 -60 -55
35 35 35 35 35' 35 —
2,5 2,5 2,5 2,5 2.5 2,5 1.2
Z5— п—р, германий
IV.28, 6 IV.28. <
Для ВЫХОДНЫХ каскадов УНЧ Для усг-
радиовещательных приемников. телевизоров, ройств
магнитофонов зажига-
НИЯ ДБм-
гателей
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* Лево мА
Обратный ток эмиттера при Уд б» В* Режим измерения /г-параметров ;ЭБО tA
напряжение коллектора "к В
ток коллектора * А
Коэффициент передачи тока А21э —
Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры fft216 кГц
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ шах В
постоянное напряжение коллектор — эмиттер ^КЭ шах В
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ шах В
постоянный ток коллектора max А
постоянный ток базы ^Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода р max Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом Pmax Т Вт
Максимальная температура окружающей среды 7"max °C
Минимальная температура окружающей среды 7"min ’С
Общее тепловое сопротивление транзистора °С/ВТ
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал «В 0 С/Вт
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
' Продолжение табл. IV.2J
Тнп транзистора
1Т702А 1Т}о2 Б 1Т702В ТТ703А ГТ703Б ГТ703В ГТ703Г ГТ703Д
12/60 12/60 12/60 0,5/20 0.5/20 0.5/30 0,5/30 0.5/30
— — — 0,05/10 0,05/10 0.05/10 0,05/10 0.05/10
1,5 1,5 1,5 1 1 1 1 1
30 30 30 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
15.,.100 15...100 > 20 30...70 50...150 30...70 50...100 20...45
— — — 10 10 10 10 10
60 60 60 — — — — —
60 60 40 20 20 30 30 40
4 4 4 — — — — —
30 30 30 3,5 3.5 3.5 3,5 3,5
5 5 5 — — — — —
5 5 5 1 • ъ 1.6 1,6 1,6 1,6
150 150 150 15 15 15 15 15
+70 +70 +70 +55 +55 +55 +55 +55
— 60 -60 -60 —40 -40 — 40 — 40 —40
10 10 10 — —. — — —
0,3 р-н- 0,3 -р,' герм IV.28. д 0,3 аний 3* 3 р—п 3 —р, герм IV.28, ж 3 аннй
Для устройств Для выходных каскадов УНЧ
переключения радиовещательных приемников, телевизоров, магнитофонов,.
о *
Параметр Обозна- чение
Обратный ток коллектора при t/^в» В* Обратный ток эмиттера при ^эв» Режим измерения h-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Предельная частота коэффициента передачи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ;КБО 7ЭБО ук 'К *21 э ^216 ^КБ max УКЭ max ^ЭБ max ZK max ^Б max P’max ^max T Лпах T’mln «В
* Числитель дроби— ток, знаменатель — напряжение.
-У21Э=М...2Д А/В.
Продолжение табл. IV.21
Тип транзистора
КТ704А |КТ7О4Б |КТ7О4В |ГТ7О5А |гТ705Б |'ГТ7О5В( ГТ705Г| ГТ705Д
— — — 0,5/20 0,5/20 0,5/30 0,5/30 0,5/20
100/4 100/4 100/4 0,3/10 0,3/10 0,3/10 0,3/10 : 0,3/10
15 15 15 1 1 1 1 1
1 1 1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
>15 >15 >15 30...70 50...100 30...70 50...100 90...250
3000 3000 3000 10 10 10 10 10
— — — —
200 200 200 20 20 30 30 20
4 4 4 — — — —
2,5 2,5 2,5 3,5 3.5 3,5 3,5 3,5
2 2 2 — — — — —
— — — 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6
15 15 15 15 15 15 15 15
+ 100 + 100 + 100 +55 +55 +55 +55 + 55
-40 -40 -40 -40 -40 -40 -40 -40
— — — 30 30 30 30 30
5 п—Р 5 — л, Kpei IV.28, е 5 иний 3 3 п—Р- 3 -л, гер» IV.28, ж 3 «аний 3
Для устройств строчной
развертки телевизион-
ных приемников
Для выходных каскадов УНЧ \
радиовещательных
приемников, телевизоров, магнитофонов
Таблица IV. 22. Основные параметры транзисторов большой мощности среднечастотных
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
П702 П702А КТ801А КТ801Б | КТ802А | КТ803А
Обратный ток коллектора при В* ;КБО мА 5/70 5/70 10/80 10/60 60/150
Обратный ток эмиттера приУдв, В* Режим измерения й-параметров 7ЭБО мА 5/3 5/3 2/2,5 2/2,5 40/3 50/4
напряжение коллектора Ук В 10 10 5 5 10 10
ток коллектора 'к А 1 1 1 1 2 5
Коэффициент передачи тока й21э — >25 >10 13...50 20...100 >15 10...70
Граничная частота коэффициента передачи МГц 4 4 10 10 10 20
Емкость коллекторного перехода пФ — — — — — ——
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры тк , пс —• — — — — —
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max в *60 60 80 60 150 —
постоянное напряжение коллектор—эмиттер УКЭ max в 60 60 80 60 120 60
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в 3 3 2,5 2,5 3 4
постоянный ток коллектора ZK max А 2 2 2 2 5 10
постоянный ток базы ^Б max А 0,5 0,5 0,4 0,4 1 —
рассеиваемая мощность без теплоотвода ? max Вт 4 4 — — 3 5
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max T Вт 40 40 5 5 50 60
Максимальная температура окружающей среды т msx »С 4-85 +85 +85 +85 +100 + 160
Минимальная температура окружающей среды rmin °C — 55 — 55 ' -40 -40 -25 -60
Общее тепловое сопротивление транзистора °С/Вт 33 33 20 20 30 —
Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов'номер рисунка) Основное назначение ьо сл t—< «В °C/Вт 2,5 п— р—п, IV. Для ус и генер в диа частот 2,5 кремний 29, а илителей аторов пазоне Ю 5 МГц «—р— п, IV.2 Для ус кадровой ной ра: телевиз прием кремний 9, б тройств н строч- вертки 4ОННЫХ ЧИКОВ 2,5 п— Дл выс 1,66 Р—п, кремний IV.28, г я усилителей мощности окой частоты
ND СЛ №
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при (УкБ’ в* Обратный ток эмиттера при ^ЭБ» В* Режим измерения ^-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение' коллектор — база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянное напряжение эмиттер —база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без Теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление 1ранзистора Тепловое•сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ;КБО ^ЭБО ик 'К а21э ?гр СК тк ^КБ max УКЭ max ^ЭБ max max ^Б max ₽max Р т rmax Т Т ' max ^min мА мА В А МГц пФ пс В В В А А Вт Вт °C °C °С/Вт °С/Вт
Продолжение табл. IV. 22
Тип транзистора
КТ805А КТ805Б | ГТ806А ГТ806Б | ГТ806В ГТ806Г ' ГТ806Д
0,1/5 - 0,1/5 — — — —
100/5 100/5 8/1,5 8/1,5 . 8/1,5 8/1,5 8/1,5
10 . 10 — — —
2 2 10 10 10 10 10
>15 >15 10...100 10...100 10...100 10...100 10...100-
20 20 10** 10*» ю** 10** 10**
— — — — — — —
— — — ' — — — —
160 135 75 100 120 50 140
160 135 75 100 120 50 140
• 5 5 1,5 1.5 1.5 1.5 1,5
5 5 5 15 15 15 15
2 2 3 3 3 3 3
3 3 2 2 2 2 2
30 30 30 30 30 30 30
+ 100 + 1 00 +55 +55 +55 +55 +55
— 55 -55 ' — 55 — 55 -55 -55 -55
30 30 — — — —
3,3 п—р— п, IV.2 3,3 кремний 8, г 2 2 р—л 2 —р, герм IV. 28, г 2 аиий 2
Для выходных Для мощных импульсных усилителей,
каскадов строч- ной развертки телевизоров преобразователей напряжения и / тока
Параметр Обозна• чение Еди- ница
Обратный ток коллектора прн ^КБ» в* Обратный ток эмиттера при ^эб» В* Режим измерения Л-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постояннаи времени цепн обратной связи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор—-эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал 'КБО 'ЭБО "к 'к Л21э 'гр СК ’к -° КБ max УКЭ max ^ЭБ тйх 'К max ^Б max ртах ^тах Т ^тах 7"т1п Яг Яв мА мА В А МГц пФ ПС В В В А А Вт Вт °C °C °C/Вт °C/Вт
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
8
со
< Продолжение табл IV.22
Тип транзистора
КТ807А | КТ807Б КТ808а| КТ809а| ГТ810А |кТ814А | КТ814Б
— — — - 20/200 0,05/40 0,05/40
15/4 15/4 50/4 50/4 — — —
5 5 30 10 ' 2 2
0, 5 0,5 6 2 . 5 0,15 0,15
15...45 30...100 10...50 15...100 >15 >40 >40
— — 7 5,5 15 3 3
— — 500 .170 — 60 60
— — — — — — —
— — - - 200 - —
100 100 120 400 200 <0 50
4 4 44 1,4 — —
0,5 0,5 10 > Ю 1,5 1,5
0,2 0,2 4 1,5 1< 5 0,5 0.5
—— —" 5 — 0,75 — —
10 ю •. 50 40 15 Ю 10
+85 +85 + 100 +125 +55 +Ю0 + 100
— 40 —40 — 60 —60 —55 —40 -40
— — _ _ 50 - —
8 8 2.0 2,5 2.5 —
п—р—п. п—р—п, Р—п—р. р—п—р.
кремний кремний германий кремний
FV.29. в IV.28, t IV.29, и IV.27. ж
Для каскадов строчной Для импульс- Для выходных
развертки телевизоров ных ус ройств каскадов Ь НЧ,
ключ евых
устройств
Параметр
Обратный ток коллектора при Б* 7КБО
Обратный ток эмиттера при ^эб» Б* Режим измерения Л-параметров ^ЭБО
напряжение коллектора Ук
ток коллектора 1к
Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи ^21 э /гр
Емкость коллекторного перехода ск
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры тк
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max
постоянное напряжение коллектор—эмиттер °КЭ max
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ щах
постоянный ток коллектора /К max
постоянный ток базы ^Б шах
рассеиваемая мощность без теплоотвода Ртах
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^тах Т
Максимальная температура окружающей среды Лпах
Минимальная температура окружающей среды /"min
Общее тепловое сопротивление транзистора
Тепловое сопротнвлевне транзистора
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер , рисунка) -аыашзявае
ПроВолжгни1' табл. IV.22
Тип транзистора
КТ814В | КТ814Г KT8I5A КТ815Б КТ815В КТ815Г
0,05/40 0,05/40 Д05/40 0,05/40 0,05/40 0,05/40
— — — — —
2 2 2 2 2 2
0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
>40 >30 >40 >40 >40 >30
3 3 3 3 3 3
60 60 60 60 60 60
—* — — — — —
__ —
70 100 40 50 70 100
— ~~ — — —
1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
-м -м ОМ — —
10 10 10 10 10 10
+ 100 +100 +100 + 100 + 100 + 100
— 40 — 40 -40 -40 -40 -40
— — — — —
— — — — —
р—п—р, кремний п-р-п, кремний
&Л7,ж IV. 27, ж
Для выходных каскадов УНЧ,
ключевых устройств
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* 7кбо мА
Обратный ток эмиттера при В* Режим «измерения й-параметров 7ЭБО мА
напряжение коллектора в
ток коллектора 'К А
Коэффициент передачи тока *21 э —
Граничная частота коэффициента передачи ^гр МГц
Емкость коллекторного перехода Ск пФ
Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры тк ПС
постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max в
постоянное напряжение коллектор—эмиттер ^КЭ max в
постоянное напряжение эмиттер — база ^ЭБ max в
постоянный ток коллектора А
постоянный ток базы ^Б max А
рассеиваемая мощность без теплоотвода ^max • Вт
рассеиваемая мощность с теплоотводом ^max Т Вт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды T'min °C
Общее тепловое сопротивление транзистора Ят °С/Вт
♦ Тепловое сопротивление транзистора Тнп перехода, материал Конструкция н расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение кэ , СЛ Сг’ « Яд -С/Вт
Продолжение табл. IV .2'2
Тип транзистора
КТ816А КТ816Б КТ816В КТ816Г КТ817А |КТ817Б ]КТ817В КТ817Г
0,1/40 0,1/40 0,1/40 0,1/40 0,1/40 0,1/40 0,1/40 0,1/40
— — — — — — — —
2 2 2 2 2 2 ? 2
2 2 2 2 2 2 • 2 2
>20 >20 >20 > 15 >20 >20 >20 >15
3 3 3 3 3 3 3
115 115 115 115 55 55 55 55
— — — — — — —
— — . — , — —
40 50 70 100 40 50 ' 70 • 100
— — —. — — —. — —
3 3 3 3 3 3 3 3
1 1 1 1 1 1 1 1
— — — •я—
20 20 20 20 20 20 20 20
+100 +100 +100 + 100 + 100 + 100 + 100 +100
-40 — 40 —40 -40 -40 —40 -40 • -40
— — — — —* — — —
— р—п—р, IV .2 кремний 7, ж — п—р—п 'IVJ кремни! 7, ж
Для выходных каскадов УНЧ, Для выходных каскадов УНЧ<
ключевых устройств ключевых устройств-
Пар аметр
Обратный ток коллектора прн В*
Обратный ток эмиттера при ^35, В*
Режим измерения й-параметров
напряжение коллектора
ток коллектора
Коэффициент передачи тока
Граничная частота коэффициента передачи
Емкость коллекторного перехода
Постоянная времени цепи обратной связи
Максимально допустимые параметры
постоянное иапряжение коллектор — база
постоянное напряжение коллектор—эмиттер
постоянное напряжение эмиттер — база
постоянный ток коллектора
постоянный ток базы
рассеиваемая мощность без теплоотвода
рассеиваемая мощность с теплоотводом
Максимальная температура окружающей среды
Минимальная температура окружающей среды
Общее тепловое сопротивление транзистора
Тепловое сопротивление транзистора
Тип перехода, материал
Конструкция и расположение выводов (номер
рисунка)
Основное назначение
• 9 Числитель дроби — ток, знаменатель — ьапря
*’ ,Л21б.
Продолжение табл. IV.22
Обозна- чение Еди- ница Тип транзистора
КТ818А [КТ818Б |кТ818В |кТ818Г |КТ819А |КТ819Б КТ819В | КТ819Г
7кбо мА 1/40 1/40 1 /40 1/40 1/40 1/40 1/40 1/40
Z3BO мА — — — — — — — —
Ук ’ В 5 5 5 5 5 5 5 5
>к А 5 5 5 5 5 5 5 5
^21э » 1 5 >20 >1 5 >12 >15 > 20 > 15 >12
Г гр МГц 3 3 3 3 3 3 3 3
ск пФ - — —
тк ПС — — — — — —
^КЬ max в — — — — __ — — —
^КЭ max в 40 50 70 90 40 5U 70 100
^ЭБ max в — — — — — — — —
ZK max А 10 10 10 10 10 10 10 10
z5 max А 3 5 3 3 3 3 3 3
^max Вт — — — •— — — —
^max T Вт 60 60 60 60 60 60 60 60
T ’С +100 + 100 + 100 + 100 + 100 + 100 + 100 + 100
T'min °C — 40 -40 -40 -40 -40 — 40 -40 — 4J
«Т °С/Вт — — — — — — — —
«Р °C/В г —n—р, кремний IV.28, и п — р— п, IV. 2 кремний 8, и
Для выходных каскадов УНЧ, ключевых устройств
к енне.
Таблица IV.23. Основные параметры транзисторов большой мощности высокочастотных >
Параметр Обозна- чение Еди- яйца Тип транзистора
1Т901А | 1Т901Б | КТ902А | КТ903А | КТ903Б КТ904А КТ904Б
Обратный ток коллектора при б^КБ» В* 'КБО мА 8/40 8/40 10/70 — — — —
Обратный ток эмиттера при ^ЭБ’ В* Режим измерения ^-параметров 1ЭБО мА 10/ 10 100/5 10 50/4 50/4 0,3/4 0,3/4
напряжение коллектора В 10 10 — —
ток коллектора /К А 5 4 5 2 2 2 — —
Коэффициент чередами тока ft21 э — 20...50 40...100 >1,5** 15...70 40...180 >3,5**.- >3**
Граничная частота коэффициента «передачи ?гр МГц 30 30 35 120 120 • 350 300
Емкость коллекторного перехода СК пФ — — — 180 180 12 12
Постоянная времени цепи обратной связи К ПС — — — — — 15 .20
Максимально допустимые параметры
• постоянное напряжение коллектор — база ^КБ max в 50 40 65 G0 60 60 60
постбянное напряжение коллектор —эмиттер ^КЭ max в 50 40 ПО 60 60 60 . 60
постоянное напряжение эмиттер — база в — 5 4 4 4 4
постоянный ток коллектора А 10 10 5 3 3 0,8 0,8
постоянный ток базы max А 2 2 2 — — 0,2 0,2
рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мошновть с теплоотводом pmax Вт Вт 15 15 30 30 • 0 5 5
Максимальная температура окружающей среды 7 ’’'ах + 70 +70 + 120 +85 +85 +85 +85
Минимальная температура окружающей среды T'min • °C -60 — 50 -60 — 40 -40 -40 — 40
Общее тепловое сопротивление транзистора °С/Вт — — — —
Тепловое сопротивление транзистора • °С/Вт 2,5 2,5 3,3 3,3 3.3 16 1G
Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (иомер Р—п—р, IV. германий 28. г Р— п, кремний IV 9Я ха п—р—п, кремний IV.29, д
рисунка) Основное назначение Для усилителей и генераторов Для усилителей н генера- Для усилителей и генераторов
в диапазоне торов высокой частоты высокой частоты,
частот до 30 МГц импульсных
устройств
to СП tc -
• Парам VP Обозна- чение Еди- ница
* Обратный ток коллектора при ^КБ» В* Обратный ток эмиттера при 1^ЭБ» В* Режим измерения й-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Л1аксимальио допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал УКБО ;ЭБО /к h213 ^гр СК тк ^КБ max ^КЭ max ^ЭБ jnax max /Б max pmax ^max Т 7"тах ^min я в мА мА В А МГц пФ пс В В В А А Вт Вт °C ' °C •«С/Вт «С/Вт
Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение
Продолжение табл. IV.23
Тип транзистора
ГТ9 05А | ГТ905Б | 1Т906А | КТ907А | КТ907Б
2/75 2/75 — — —
5/0,4 — 15/1,4 0,35/4 0,35/4
10 10 10 28 28
3 3 5 0,4 0,4
35.;.юо 35...100 30...150 >3,5*’ >3»«
— 60 30 350 300
— 200 — 20 20
— 300 — 15 25
75 60 75 — —
75 60 — 65 • 65
— — 1.4 4 4
3 3 10 1 1
о.б 0,6 1.5 0,4 0,4
1,2 1.2 —
6 6 15 16 16
+ 70 —60 +70 —60 +70 -60 +85 -40 +85 -40
50 50 50 7.5 7,5
9 9 2.5 — —
D—П—Р, германий 0—' п—р, германий и—р— п, кремний
IV.29, и IV.29, е 1V.29, д
• Для усилителей, генераторов, импульс- ных устройств Для усилителей, генераторов, импульсных устройств
©
Параметр Обоза а* ченве Еди- ница
Обратный ток коллектора при В* Обратный ток эмиттера при ^эб» В* Режим измерения ^-параметров напряжение коллектора ток коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Ёмкость коллекторного перехода • Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база ' постоянное напряжение коллектор—эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы - рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода{ материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение ю • • * СИ <0 'кбо Лэбо ук 'к Л21э f гр СК тк УКБ max иКЭ max УЭБ max ZK max ZB max ^max ^max T zmax zmin R'Y ,7'B мА mA В A МГц пФ ПС В В В А А Вт Вт °C °C °С/Вт ?С/Вт
W>iiSiii.W4 —Bj. fWrw
Тиа транзистора
KT»08A j КТ908Б КТ909А1 КТ»9В.| КТ9ОТВ [ КТ9«9Г' гтед
Им 6/40
300/5 250/5 6/3,5 10/3,5 6/3,5 10/3,5
2 2 К 10 М ю 10
10 4. 1,5 3 1,5 3 10
8...00 >20 >3,5** >5‘» >3** >4,5** 50...320
30 30 350 500 300 450 30
—» •—В 30 60 35 '60 —»
—' Мв 20 20 30 30 ~|
«н 33
100 60 60 60 60 60 32
5 5 3,5 3,5 3,5 3,5 —<
10 10 2 4 2 4 10
5 <5 t 2 1 2 3
—1 —1 ж 35
50 50 27 54 27 54 —1
+125 +125 +85 +85 +85 +85 +70
-60 -60 -40 —40 -40 -40 -60
1—« — в-
2 2 5 2,5 5 2,5 1,85
n—P=*n, кремний п-^р— п,- кремний р—п—р, германии
IV.28, e 1V.27, а IV.29, Ж
Для ключевых Для усилителей, умножителей частоты
стабилизаторов и преобрааовате- ’ лай И генераторов в диапазоне УКВ
S3
о —. • , Параметр Обозна- чение Еди- иица
Обратный ток коллектора при С7кБ» В* Обратный ток эмиттера при Цэб- В* Режим измерения Л-параметров напряжение коллектора т8к коллектора Коэффициент передачи тока Граничная частота коэффициента передачи Емкость коллекторного перехода Постоянная времени цепи обратной связи Максимально допустимые параметры постоянное напряжение коллектор — база постоянное напряжение коллектор-эмиттер постоянное напряжение эмиттер — база постоянный ток коллектора постоянный ток базы рассеиваемая мощность без теплоотвода рассеиваемая мощность с теплоотводом Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Общее тепловое сопротивление транзистора Тепловое сопротивление транзистора Тип перехода, материал Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) • Основное назначение ;КБО 7ЭВО ик /К й31э frp СК тк иКБ max УКЭ max ^ЭБ max max ^Б max р max PmaxT ?max Гт1п RT R3 мА мА В А МГц пФ ПС В В В А А Вт Вт °C °C °С/Вт °C/Вт
* Числитель дроби — ток. знаменатель — напряжение.
Модуль Й21э на частоте 100 МГц.
Нрадо/тчи» wee*, yr.n
Тип транзистора
КТ911А | КТ911Б | КТ911В КТ911Г 2Т912А | 2Т912Б
5/55 2/3 5/55 2/3 5/40 2/3 5/40 2/3 250/.-, 250/5
1.5 3 10 10 ' 10 10
0,1 о,1 0,1 0,1 5 5
>2,5 >2 >2,5 >2 10...50 20...100
1000 800 1000 800 90 90
10 10 10 10 в —•
25 25 50 100 —
55 55 ' 40 40 . —« —
40 40 30 30 70 70
3 3 3 3 5 5
0.4 0,4 0,4 0,4 20 20
— — —, 10 10
3 3 3 30 30
—* —г — -—
+85 +85 +85 +8'5 +125 +125
— 40 -40 — 40 —40 -60 -60
33 •зз 33 33 — —
— — —л — 1,66 1,66
п— р— п, кремний п—р—п, кремний
IV. 29,- е IV.29, к
Для усилителей и умножителей Для усилителей
частоты СВЧ и генераторов
Комектр
Рис. IV.23. Транзисторы малой мощности низко», средне- и высокочастотные.
Fiic. IV.24. Транзисторы малой мощности высокочастотные.
Коллектор
тока при увеличении напряжения. При Uk > 0 входные характе-
ристики мало зависят от напряжения иа коллекторе. При понижении
Ми повышении температуры переходов транзистора входные харак-
теристики смещаются в область больших или меньших входных
напряжений соответственно.
Выходные характеристики устанавливают зависимость тока
коллектора от напряжения на нем при определенном токе базы пли
змиттера (в зависимости от способа включения транзистора). Отли-
чительной особенностью выходных характеристик транзистора
(рис. IV.22), включенного по схеме с общей базой, яляется слабая
зависимость тока коллектора от напряжения При напряжении
(7КВ выше определенного значения происходит пробой коллектор-
Рис., IV.25. Транзисторы средней мощности низкочастотные
кого перехода. Ток коллектора транзистора, включенного по схеме с
ОЭ, в основном зависит от напряжения на коллекторе. Резкое
возрастание тока коллектора начинается при меньшем напряжении
на коллекторе, чем при включении транзистора по схеме с общей
базой. Только при закрытом транзисторе ШБЭ=0) напряжение
пробоя приближается к напряжению пробоя транзистора, включен-
ного по схеме с общей базой. При повышении температуры перехо-
- дов выходные характеристики смещаются в сторону больших токов
из-за увеличения обратного тока коллекторного перехода.
Статические вольт-амперные характеристики транзисторов иа
постоянном токе строят по точкам или получают с помощью спе-
циальных характериографов, позволяющих избежать сильного
нагрева транзисторов. Основные параметры транзисторов приведе-
ны в табл. IV. 15...IV.23, а конструкция и расположение выводов —
на рис. IV.23...IV.29.
Проверка работоспособности транзисторов может быть прове-
дена измерением токов, протекающих через переходы в прямом
и обратном направлениях.
Проверка с помощью авометра. Если к базе транзистора р—п—р-
типа подключить положительный полюс внутренней батареи ом-
метра, то переходы будут закрыты и омметр покажет большое со-
• 263
противление между базой и коллектором или базой и эмиттером
(рис. IV.30, а}-. Если же к базе подключить отрицательный полюс
источника, то омметр покажет малое сопротивление между базой
и коллектором или базой и эмиттером (рис. IV.30, 6). Для транзи-
сторов п—р—n-типа полярности изменяются на обратные.
Прямое сопротивление перехода обычно порядка десятков
ади сотен ом, обратное — сотен килоом или мегаом. У кремниевых
маломощных транзисторов -оба сопротивления могут быть выше,
а у мощных германиевых — ниже.
Необходимо учесть, что предельно допустимое напряжение
на переходах для ряда транзисторов (в основном высокочастотных,
вапример П401...П403) меньше, чем напряжение батареи некоторых
авометров. Для проверки этих транзисторов
следует применять авометры с напряжением
батареи не более 1 В. Проверка большинства
низкочастотных транзисторов, у которых до-
пустимое напряжение на переходах состав-
ляет 10...20 В, может выполняться обычвыми
авометрами.
Проверка с помощью батареи и миллиам-
перметра. Этим способом ориентировочно из-
меряется коэффициент передачи тока в схе-
24,g
Коллектор
10.4
Эмиттер
У-0./2р §
Коллектору
Эми.'п.те'/'
Ж
0/7
е>22
,015,5
Г
база
Рис. IV.26. Транзисторы
б
средней мощности среднечастотные.
не с общим эмиттером /121э (₽)• Для этой пели необходимо собрать
схему, приведенную на ри$. IV.31. При подключении источника
напряжения Е = 1,5..Л,5 В через миллиамперметр будет протекать
ток /к. Коэффициент передачи тока й21э = — ^эь)’ гДе
UaB=0,2...0,3 В. Если Е — 4,5 В (напряжение новой батареи 3336Л),
а /?изм выбрать равным, например, 43 кОм, то /г21э = 10/к J[/K, мА).
Рекомендуется начинать измерения с больших/?изм (например, 240 кОм).
При этом Л21э = 50/к. Если показания миллиамперметра окажутся
малыми, то переходят к меньшим значениям 7?нзм. Резистор /? Пред-
назначен для предохранения прибора на случай замыкания внутри
проверяемого транзистора. Его сопротивление 330 Ом. При Е — 1,5 В
7?нзм и R соответственно уменьшают.
Для радиолюбительских целей рекомендуется упрощенный пере-
носной испытатель транзисторов Л2-23, с помощью которого мож-
но проверять параметры не только транзисторов (а, р, й22б, КЕО’
пробой участка коллектор — эмиттер), но и диодов малой мощности.
'Защита транзисторов от электрических перегрузок должна
предусматривать ограничение токов и напряжений ниже макси-
264
Эмиттер
мально допустимых при их работе в переходных режимах* Так, в
режиме переключения на индуктивную нагрузку максимальное
напряжение на коллекторе может в несколько раз превышать по-
стоянное напряжение питания £к, При включении транзистора
энергия, накопленная в катушке индуктивности, может привести
к его повреждению. Известны способы защиты транзисторов от пере-
Рис. IV.28. Транзисторы большой мощности низкочастотные
напряжения (поглощение части накопленной катушкой индуктив-
ности энергии или блокировка транзистора от попадания в опасную
высоковольтную область). Схема защиты с помощью последователь-
ной /?С-цепн приведена на рис. IV.32, а. Для этой схемы емкость
конденсатора и сопротивление резистора определяются по форму-
лам
С = & = <^£*«'/2 Е„
266
Рис. 1V.29, Транзисторы большой мощности средне-- $ высокочастотные.
267
где С — емкость, пФ; L — индуктивность, мкГ; R1 — сопротивле-
ние, Ом.
Схема защиты от всплесков напряжений с использованием
шунтирующего диода приведена на рис.IV.32, б. Перепад напряжения
на катушке индуктивности в этом случае равен прямому падению
Гис. IV.30. Схемы измерения сопротивления переходов транзистора:
а — обратного; б — прямого.
напряжения на диоде. Физический смысл защиты транзистора с по-
мощью диода состоит в том, что энергия, запасенная катушкой ин-
дуктивности, передается с помощью диода источнику питания и вы-
деляется на активном сопротивлении нагрузки. Для ускорения вре
меня разряда последовательно с диодом можно включить добавочный
резистор R1 (рис. IV.32, в). Включение резис-
тора R1, кроме того, снимает высокочастот-
ную генерацию контура, образованного пара-
зитной емкостью диода и индуктивной нагруз-
кой Вместо R1 можно применить кремниевый
стабилитрон, включенный встречно шунтирую-
щему диоду (рис. IV.33, о). В этом случае мак-
симальное напряжение на транзисторе будет
ограничено значением Дкэтах = £к + С/ст-
Для защиты усилителей от случайных
перенапряжений, а также от импульсных пере-
грузок в схеме с реактивной нагрузкой при-
меняются кремниевые стабилитроны (рис.
IV.33, б). В усилителях низкой частоты мож-
но также шунтировать участок коллектор —
эмиттер диодом. В широкополосных усилите-
Рис IV.31 Схема про-
верки коэффициента
передачи тока тран-
зистора
лях, однако, такой способ может изменить час-
тотные свойства каскада за счет значитель-
ной емкости диода. Схема защиты, используемая в широкополосных
и других высокочастотных усилителях, приведена па рис. IV.33, в.
Смещение'выбирается таким образом, чтобы оно было меньшел17ст
стабилитрона.
При нормальной работе каскада стабилитрон закрыт и не влияет
на частотную характеристику усилителя. При превышении установ-
ленного напряжения стабилитрон шунтирует транзистор, предо-
храняя его от повреждения.
' Для защиты транзистора от перегрузки по току рекомендуются
следующие способы; включение токоограничпвающих резисторов
2С8
последовательно с выводами коллектора и эмиттера (не следует
ограничивать ток включением резистора в цепь базы); шунтирование
полупроводниковых приборов резистором; параллельное включение
транзисторов. Используя последний способ, необходимо учиты-
вать, что полупроводниковые приборы имеют разброс сопротивле-
ние. IV.32. Схе1йы защиты транзистора от перенапряжений с помощью;
а—последовательной 7?С-цепи; б — шунтирующего диода; в— шунти-.
рующего диода и резистора.
пи я и, следовательно,- ток между параллельно включенными при-
борами распределяется неравномерно. Так как разброс сопротив-
ления зависит от температуры и изменяется со временем, надежная
работа достигается не подбором приборов с идентичными пара-
Рис. IV.33. Схемы защиты транзистора от перенапряжений с помощью:
а—-диода и стабилитрона; б, в— стабилитрона.
метрами, а выравниванием тока приборов с помощью добавочных
резисторов небольшой величины, включенных последовательно в
цепь каждого прибора (рис. IV.34). Параллельно включенные тран-
зисторы необходимо располагать на одном и том. же теплоотводе,
приняв меры по максимально возможному выравниванию темпера-
тур их корпусов. Эти температуры не должны отличаться более
чем на 1...2Q С.
Рекомендации по применению транзисторов. В предваритель-
ных каскадах усилителей низкой частоты целесообразно использо-
269
вать низкочастотные транзисторы малой мощности, причем в первых
каскадах высокочувствительных усилителей рекомендуются спе-
циальные малошумящие транзисторы. В каскадах, работающих
в области высоких частот, следует применять транзисторы, у которых
Рис. IV.34. Схема выравни-
вания токов через парал-
лельно включенные тран-
зисторы.
граничная частота в 3...5 раз больше
максимальной рабочей частоты каскада.
Мощные транзисторы нельзя использо-
вать в маломощных режимах (при ма-
лых токах), поскольку их работа будет
неустойчивой. В каскадах, работающих
в ключевых и импульсных режимах, сле-
дует применять транзисторы соответст-
вующих типов. В табл. IV.24 приве-
ден перечень возможных замен транзис-
торов ранее разработанных типов тран-
зисторами последних разработок.
Расчет каскадов и выбор режима»
транзисторов следует выполнять с уче-
том температурных и временных измене-
ний их параметров. Ниже приводятся
критерии годности транзисторов в про-
цессе эксплуатации или хранения ((c)
обозначает сдаточную норму по техни-
ческим условиям на транзисторы):
7КБО < 37КБО(ср 1ЭБО < 37ЭВО(с)>’
О,7Й21Э ^21э 1’5^21э max (с)>
°’7Л21э min (с) < Л21э < 1.5Й21э max (с) ;
^ш(с) + 3 ДБ-
Необходимым условием устойчивой работы транзисторов является
достаточно большое сопротивление постоянному току в цепи эмит-
тера и малое — в цепи базы (между базой и эмиттером).
Таблица 1V.24. Перечень возможных замен ранее разработанных
транзисторов
Тип транзистора Аналоги, рекомендуемые для замены Тнп транзистора Аналоги, рекомендуем ые для замены
МП9А, МП10А , КТ306А...Г МП41А; МП42А, Б КТ203А...Д
МП11А КТ312А,..В КТ502А...Е
МП13Б: МП14А, Б; КТ203А...Д П401...П403А КТ326А, Б
МП15А; МП16А, Б П416А. Б KT32GA, Б
МП20А, Б; МП21В...Е KT50IA...M П417А КТ326А, Б
МП25А, Б; МП26А, Б КТ501А...М; П422; П423 КТ326А, Б
КТ502А...Е П4АЭ...ДЭ КТ814А...Г;
П27А; П28 КТ501А...М; КТ816А...Г
КТ502А...М П201Э, АЭ; КТ814А...Г;
П29А; НЗО КТ502А...Е П202Э; П203Э КТ816А...Г
МП35; МП36А КТ201А...Д П605А; П606А КТ639А...Д
МП37А. Б; МП38А КТ503А...Е; П607А; П608АБ;.. КТ644А...Г
г КТ203А...Д П609А, Б
МпаЭБ; МП40А КТ502А...Е
270
Для повышения надежности и долговечности транзисторов
। следует: *
1. Снижать рабочую температуру транзисторов. Оптимальный
интервал рабочих температур от *—5 до + 40vC«
2. Выбирать рабочие напряжения и токи, не превышающие'0,7
максимально допустимых. Нельзя использовать транзисторы в мак-
симально допустимых режимах по двум параметрам одновре-
менно.
3, Защищать транзисторы от перенапряжений, применяя ста-
билитроны, демпфирующие цепи, ограничивающие диоды, а также
от перегрузок по току, включая последовательно с выводами эмит-
тера и* коллектора токоограничивающие резисторы.
4. Не допускать работы транзистора хотя бы с временно от-
ключенной базой.
Отвод тепла — одна
из главных задач при
конструировании радио-
аппаратуры. Теплоотво-
дящие элементы должны
рассчитываться так, что-
бы их тепловое сопро-
тивление обеспечивало
нормальную теплоотдачу
корпуса транзистора в
окружающую среду, а
температура перехода
транзистора не превы-
шала допустимую. При
свободной компоновке
элементов внутри аппа-
ратуры целесообразно
использовать спеииаль-
Рис. IV.35. Ребристый радиатор:
а — односторонний; б — двусторонний
ные радиаторы или располагать транзисторы непосредственно на
шасси прибора. По конструкции радиаторы делят на пластинчатые,
ребристые односторонние (рис. IV. 35, а) и двусторонние (рис.
IV.35, б). В табл. TV.25 приведены размеры радиаторов, рассчитан-
ных на различные рассеиваемые мощности при температуре ок-
ружающей среды до 60° С.
При плотной компоновке элементов внутри аппаратуры или
больших мощностях рассеивания в приборе применение радиаторов,
расположенных внутри блока или прибора, становится малоэффектив-
ным. В этом случае пелесообразно располагать мощные транзисторы
непосредственно на корпусе прибора или на радиаторах, имеющих
тепловой контакт с внешней средой.
Для эффективной работы радиатора необходим надежный тепло-
вой контакт с транзистором. Для этого контактирующая с транзис-
тором поверхность радиатора должна быть плоской, гладкой, без
заусенцев и царапин. Для каждого вывода транзистора необходимо
просверлить отдельное отверстие минимального диаметра. Тран-
зисторы необходимо крепить к радиатору при помощи предусмотрен-
ных конструкций (болты, фланцы и др.). Для улучшения теплового
контакта между транзистором и радиатором используют специаль-
ные геплопроводящие пасты или смазки, например пасту кремнг.йор-
ганическую теплопроводящую ДПТ-8.
Электрическая изоляция транзистора от радиатора достигается
установкой прокладок из слюды, фторопластовой пленки толщиной
271
Таблица IV. 25. Размеры радиатора
Тип Рассеивае- мая мощ- ность, Вт Размеры теплоотвода, мм Число ребер
радиатора транзистора 7.Х/ к 1 * А ь
Пластинчатый П302...П306 ' 5 90x40 4
6 100x100 4 —- — — —*
П601...П606 1 50x50 3 —. —
2 75X75 3 —— — ——
3 100X100 3 —
4 110X110 3 —* — —
П213.„П215 1 40X40 4 —
2 50x50 3 — —а —-
ГТ703, ГТ705 3 65x65 3 —я —
4 90X90 3 — «— — —*
Ребристый ГТ806, КТ902 4 60x60 3 12 4 7 7
односторонний 6 80X80 3 20 5 7 9
8 ЮОХ юо 3 20 4 10 9
десятки микрометров, металлокерамических прокладок, а также
использованием радиаторов с глубоким анодированием. Однако
необходимо стремиться к электрической изоляции радиатора от
корпуса прибора, а не транзистора от радиатора. ,
Если дв । мощных транзистора или более включены параллель-
но, необходим хороший тепловой контакт между ними, чтобы тепло-
вой режим транзисторов был одинаковым и устойчивым. Для этого
транзисторы устанавливают на общем радиаторе. В противном слу-
чае перегрев одного из ннх приведет к увеличению рассеивав*
мой им мощности за счет уменьшения ее иа остальных транзисто-
рах.
Правила установки и включения транзисторов
1. Транзисторы необходимо крепить за корпус, причем мощные
транзисторы — прн помощи предусмотренных конструкцией дета-
лей (болты, специальные фланцы и т. п.).
2. - Выводы разрешается изгибать на расстоянии ие менее
10 мм от корпуса, если нет других указаний. Изгиб жестких вы-
водов мощных транзисторов запрещается.
3. Транзисторы не следует располагать вблизи элементов и
узлов с большим тепловыделением (электронные лампы, трансфор-
маторы питания, мощные резисторы и др.).
4. Транзисторы не следует размещать в сильных магнитных
полях.
5. Выводы следует паягь не ближе 10 мм от корпуса, обеспе-
чивая теплоотвод между местом пайки и корпусом транзистора. Вре-
мя пайки должно быть как можно меньшим (не более 2...3 с). Сле-
дует применять припои с температурой плавлении не более 260J G
(см. §5 гл. I).
6. Выводы базы должны подсоединяться первыми, а отклю-
чаться последними. Запрещается подавать напряжение на транзис-
тор с отключенной базой.
7. Транзисторы можно заменять только при отсутствии напря-
жения питания.
78. Необходимо исключить возможность подачи напряжения
питания обратной (ошибочной) п-олярностн, которым может быть
пробит один нз^переходов транзистора. Для этого рекомендуется
272
включать полупроводниковый диод последовательное цепь пита-
ния транзистора.
9. Для защиты транзисторов от Действия статического элект-
ричества необходимо тщательно заземлять оборудование и'измери-
тельные приборы, применять заземленные браслеты и паяльники
с заземленным жалом.
§ 3. Полевые транзисторы
Полевым называют транзистор, в котором ток через канал управля-
ется полем, возникающим при приложении напряжения между за-
твором и истоком. Полевые транзисторы по сравнению с биполяр-
ными имеют большие входное и выходное сопротивления и меньшую
крутизну проходной характеристики. Работа полевых транзисторов
а
Рис. IV.36. Устройство полевого транзистора!
а— ср— n-переходом; б— с изолированным затвором и встроенным каналом;
в — с изолированным затвором н индуцированный каналом.
основана на движении основных носителей заряда в полупровод-
ника. Управление током в выходной цепи осуществляется управляю-
щий напряжением, поэтому их усилительные свойства, как и элект-
ронных ламп, характеризуются крутизной. •
Полевые транзисторы в зависимости от способа изготовления
и электрических характеристик делятся на две группы: транзисторы
с р—n-переходом и с' изолированным затвором (МОП транзисторы).
Полевой транзистор с р—п-переходом состоит из полупроводни-
кового стержня (пластины из кремния) с омическими выводами от
каждого конца, в котором методом диффузии образован канал —
тончайший слой с дырочной проводимостью (рис. IV.36, а). По
краям канала также методом диффузии образованы более массивные
участки с дырочной проводимостью. Таким образом, на поверхности
канала с противоположных, сторон формируется р—n-переход, рас-
пложенный параллельно направлению тока. В ^’соответствии с
ГОСТ 15133—69 каналом полевого транзистора называют область
в полупроводнике, в которой ток носителей заряда регулируется
изменением ее поперечного сечения. Тип канала (п. или р) зависит
от- электропроводимости полупроводника.
Вывод, через который в канал втекают носители заряда (поло-
жительный для p-канала и отрицательный для n-канала), называют
истоком; противоположный вывод, через который из канала в ыте-
кают носители заряда,—• стоком; третий вывод, к которому прикла-
дывается управляющее напряжение,— затвором. При подключении
к истоку положительного, а к стоку отрицательного напряжения
в канале возникает электрический ток, создаваемый движением
дырок от истока к стоку, т. е. основными носителями заряда (дыр-
ками в области с дырочной проводимостью). В этом заключается
273
существенное отличие полевого транзистора от биполярного, у ко-
торого в образовании коллекторного тока участвуют как электро-
ны, так н дырки. Движение носителей заряда вдоль электронно-
дырочного перехода (а не через переходы, как в биполярном тран-
зисторе) является второй характерной особенностью полевого тран-
зистора.
Электрическое поле, создаваемое между затвором и каналом,
изменяет плотность носителей заряда в канале, т. е. величину про-
текающего тока. Так как управление происходит через обратно
смешенный р—n-переход, сопротивление между каналом и управ-
ляющим электродом (затвором) велико, а ток затвора мал,
В полевых транзисторах с изолированным затвором затвор
отделен от канала тонким изолирующим слоем окиси кремния. При
очень тонком изолирующем слое проникновение поля в канал не
затруднено, при этом ток затвора значительно уменьшается и не
Рис. IV.37. Схема вклю чения полевого транзистора:
и — с ОН; б — с ОС; в — с ОЗ.
зависит от полярности приложенного к затвору напряжения (в от-
личие от полевых транзисторов с р—«-переходом).
Каналы полевых транзисторов с МОП структурой по физичес-
ким свойствам разделяются на встроенные (обедненный тип) и ин-
дуцированные (обогащенный,тип) (рнс. IV. 36, б, в). По встроенному
каналу течет ток в отсутствие вапряжения на затворе, если прило-
жить напряжение между стоком^ и истоком. Это так называемый
начальный ток стока. Током стока можно управлять, изменяя зна-
чение и полярность напряжения между затвором и истоком. Прн
некотором положительном напряжении затвор — исток транзис-
тора с p-каналом или отрицательном транзистора с n-каналом ток
в цепи стока прекращается. В полевом транзисторе с индуцирован-
ным каналом при отсутствии напряжения на затворе ток между
стоком и истоком очень мал. При подаче ца затвор транзистора
с p-каналом отрицательного напряжения (положительного для дран»
зистора с n-каналом) по отношению к цетеку ток между стоком и
истоком увеличивается.
Полевой транзистор в качестве элемента схемы представляет
собой активный несимметричный четырехполюсник, у которого один
из зажимов является общим для цепей входа и выхода. В зависи-
мости от того, какой из электродов полевого транзистора подклю-
чен к общему выводу, различают схемы: с общим истоком и входом
на затвор; с общим стоком н входом на затвор; с общим затвором
н входом на исток. Схемы включения полевого транзистора показа-
ны на рис. 1V.37.
, По аналогии с ламповой электроникой, где за типовую принята
схема с общим катодом, для полевых транзисторов типовой является
схема с общим истоком. Параметры полевых транзисторов удобно
определять в системе проводимостей, или «/-параметров четырех-
полюсника (см. §2 данной главы).
Эквивалентная схема полевого транзистора, элементы которсй
выражены через «/-параметры, приведена на рис. IV.38. При таксу
подключении каждая из проводимостей имеет физический смысл'.
Входная проводимость определяется проводимостью участка
затвор — исток «/зи = </ц + Р12; выходная проводимость — проводи-
мостью участка сток —исток уси = «/22 -|- у21; функция передачи —
крутизной вольт-амперной характеристики S = у21 — у12; функция
обратной передачи — проходной проводимостью узс = у\2. Эти пара-
метры принимаются за первичные параметры полевого транзистора,
используемого в качестве четырехполюсника. Если первичные пара-
метры четырехполюсника для схемы с общим истоком определены,
то можно рассчитать параметры для
полевого транзистора.
Обозначение типа полевых
транзисторов состоит из несколь-
ких элементов. Первый элемент
обозначает исходный материал, из
которого изготовлен прибор: гер-
маний или его соединения — Г;
кремний или его соединения — К;
соединения галлия —А. Для тран-
зисторов, используемых в устрой-
ствах специального назначения,
установлены следующие обозначения исходного материала: гер-
маний или его соединения — Г, кремний или его соединения —2;
соединения галлия — 3. Второй элемент — подкласс полупро-
водникового прибора (буква П). Третий элемент — назначение
прибора (см. табл. IV.13). Четвертый и пятый элементы — поряд-
ковый номер разработки и технологического типа прибора (от 01
до 99). Шестой элемент—деление технологического типа на пара-
метрические группы (буквы русского алфавита от А до Я). Наборы ди-
скретных полупроводниковых приборов обозначаются в соответствии
с их разновидностью и перед последним элементом добавляется
буква С. Например: полевой транзистор, предназначенный для
устройств широкого применения, кремниевый, малой мощности,
высокочастотный, номер разработки 03, группа А — 2П303А.
Обозначение параметров полевых транзисторов установлено
ГОСТ 19095—73.
Начальный ток стока Iс кач —ток стока при напряжении между
другой схемы включения
Узе
Сток
Затвор
д3и
$иЗИ
Исток
Исток
ta---
Рис. IV.38. Эквивалентная схема по-
левого транзистора.
затвором и истоком, равном нулю, и напряжении на стоке, равном
илн превышающем напряжение насыщения. Остаточный ток стока
7с ост—ток стока при напряжении между затвором и истоком, пре-
вышающем напряжение отсечки. Ток утечки затвора /Зут — ток
затвора при заданном напряжении между затвором и остальными
выводами, замкнутыми между собой. Обратный ток перехода за-
твор — сток при разомкну'том выводе — ток, протекающий
в цепи затвор — сток, при заданном обратном напряжении между
затвором и стоком и разомкнутыми остальными выводами. Обратный
ток перехода затвор — исток при разомкнутом выводе /зио— ток,
протекающий в цепи затвор — исток, при заданном обратном напря-
жении между затвором н истоком и разомкнутыми остальными вы-
водами.
275
Напряжение отсечки полевого транзистора ПЗНотс — напря-
жение между затвором и истоком транзистора с р—«-переходом
или изолированным затвором, работающего в режиме обеднения,
при котором ток стока достигает заданного. Пороговое напряжение
полевого транзистора иЯИ пор — напряжение между затвором и ис.
током транзистора с изолированным затвором, работающего в ре-
жиме обогащения, при котором уок стока достигает заданного низкого
значения.
Крутизна характеристики полевого транзистора S — отно-
шение изменения тока стока к изменению напряжения на затворе
при коротком замыкании по переменному току иа выходе транзис-
тора в схеме с общим истоком.
Входная емкость полевого транзистора С]]и — емкость между
затвором и истоком при коротком замыкании по переменному току
на выходе в схеме с общим истоком. Выходная емкЬсть полевого
транзистора С22в — емкость между стоком и истоком при корот-
ком замыкании по переменному току на входе в схеме с общим ис-
током. Проходная емкость полевого транзистора С12и — емкость
между затвором и стоком при коротком замыкании по переменному
току на входе в схеме с общим истоком.
Частотные свойства полевых транзисторов определяются пос-
тоянной времени 7?С-ц§ри затвора. Поскольку входная емкость
Сци у транзисторов с р—«-переходом велика (десятки пиксфарад),
их применение в усилительных каскадах с большим входным сопро-
тивлением возможно в диапазоне частот, не превышающих сотен
килогерц — единип мегагерц.
При работе в переключающих схемах скорость'переключения
полностью определяется постоянной времени 7?С-цепи затвора.
У полевых транзисторов с изолированным затвором входная емкссть
значительно меньше, поэтому их частотные свойства намного лучше,
чем чу полевых транзисторов с р—п-переходом.
Граничная частота определяется но формуле /гр = 1595/С1]и, где
/гр— частота, МГц; S — крутизна характеристики транзистора, мА/В;
СПи — емкость между затвором и истоком при коротком замыкании
по переменному току выходной цепи, пФ.
Шумовые свойства полевых транзисторов оцениваются коэффи-
циентом шума (см. §2 данной главы), который мйло зависит от
напряжения сток — исток, тока стока и окружающей температуры
(ниже 50° С) и монотонно возрастает с уменьшением частоты и внут-
реннего сопротивления источника сигнала. На рис. IV.39 представ-
лена типичная-зависимость коэффициента шума полевого транзис-
тора от частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала.
Коэффициент шума измеряют в заданном режиме по постоянному
току (7СИ, /с иа определенной частоте.
Вместо коэффициента шума иногда указывают: шумовое напря-
жение полевого транзистора иш — эквивалентное шумовое напря-
жение, приведенное ко входу, в полосе частот при определенном
полном сопротивлении генератора в схеме с общим истоком; шумо-
вой ток /ш — эквивалентный шумовой ток, приведенный ко входу,
при разомкнутом входе в полосе частот в схеме с общим истоком.
- Тепловые параметры полевого транзистора характеризуют его
устойчивость при работе в диапазоне температур. При изменении
температуры свойства полупроводниковых материалов изменяются.
276
Это приводит к изменению параметров, полевого- транзистора, в
первую очередь, тока стока, крутизны и тока утечки затвора.
Зависимость изменения тока стока от температуры определяется
двумя факторами: контактной разностью потенциалов р—п-пере-
от частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала
хода и изменением подвижности основных носителей заряда в ка-
нале. При повышении температуры контактная разность потенциа-
канала падает, а ток увеличи-
лов уменьшается, сопротивление
вается. Но повышение темпера-
туры приводит к уменьшению под-
вижности носителей заряда в кана-
л • и тока стока. При определенных
условиях действие этих факторов
в аимно компенсируется н ток по-
левого транзистора перестает за-
висеть от температуры. На рис.
IV.40 приведены сток-затворные
характеристики при различных
Рис. IV.41f Зависимость тока утечки
затвора полевого транзистора с р—п-
переходом от температуры.
Рис. IV.40. Сток-затворные харак-
теристики полевого транзистора при
разных температурах:
1----1-85; 2--1-25; 3----60° С.
температурах окружающей среды и указано положение термо-
стабильной точки. Зависимость крутизны характеристики от тем-
пературы у полевых транзисторов такая же, как и у тока стока.
277
С ростом температуры ток утечки затвора увеличивается^ Хотя
абсолютное изменение тока незначительно, его надо учитывать при
больших сопротивлениях в цепи затвора, В этом случае изменение
тока утечки затвора может вызвать существенное изменение напря-
жения на затворе полевого транзистора и режима его работы. Тем-
Рис. IV. 42. Сток-затворные характеристики полевого транзистора;
а—с р — n-переходсм; б—с изолированным затвором и встроенным каналом^
в— с изолированным затвором и индуцированным каналом.
пературная зависимость тока утечки затвора полевого транзистора
с р—n-переходом приведена на рис. IV.41. В полевом транзисторе
с изолированным затвором ток затвора практически не зависит от
Рис. IV.43. Выходные (стоковые)
характеристики полевого транзи-
стора.
от напряжения между затвором
температуры.
Вольт-амперная характеристи-
ка полевого транзистора содер-
жит информацию о его свойствах
во всех режимах работы и о свя-
зях параметров между собой. По
вольт-амперным характеристикам
можно определить ряд парамет-
ров, не приводимых в справоч-
ной литературе., а также произ-
вести расчеты цепей смещения,
стабилизацию режима, оценку
работы транзистора в широком
диапазоне токов и напряжений.
Обычно используют два семейства
статических вольт-амперных ха-
рактеристик: сток-затворные (пе-
реходные) и стоковые (выходные).
Сток-затворная характерис-
тика — зависимость ток& стока
истоком. На рис. IV. 42 приведены
сток-затворные характеристики различных типов полевых транзис-
торов. Выходная (стоковая) характеристика — зависимость тока
стока от напряжения на стоке при фиксированных значениях напря-
жения затвор — исток (рис. IV.43). Выходные характеристики
имеют участок насыщения: начиная с некоторого напряжения меж-
ду стоком и истоком ток /с практически не увеличивается. При
278
некотором значении напряжения сток — исток 17С!1 происходит
пробой каиалаС
Условные графические обозначения полевых транзисторов в
электрических схемах (ГОСТ 2.730—73) показаны на рисг1У.44.
Рис. IV.44. Условные графические обозначения полевых транзисторов:
о —• с р — «-переходом и p-каналом; б— ср — «-переходом и «-каналом; в—
со встроенным p-каналом обедненного типа; а — со встроенным «-каналом обед*
венного типа; д — с индуцированным p-каналом обогащенного типа; е — с инду-
цированным «-каналом обогащенного типа.
Основные параметры полевых транзисторов приведены в табл. IV.26,
а,'конструкция и расположение выводов — на рис. IV.45.
Рекомендации по применению полевых транзисторов. Полевые
транзисторы имеют вольт-амперные характеристики, подобные
Рис. IV.45. Полевые транзисторы.
ламповым, и обладают всеми принципиальными преимуществами
транзисторов. Это позволяет применять их в схемах, где в боль-
шинстве случаев использовались электронные лампы, например
в усилителях постоииного тока с высокоомным входом, в истоко-
вых повторителях с особо высокоомным входом, в электрометри*
ческих усилителях, различных реле времени, /?С-генераторах
279
ГХ Таблица I V.26. Основные параметры полевых транзисторов
о Параметр Обозна- чение •Еди- ница
Начальный ток стока 7С иач мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отсечки УЗИотс В
Пороговое напряжение ПОр В
Ток утечки затвора Аз ут нА
Коэффициент'шума Кш ДБ
Входная емкость с11и пФ
Проходная емкость С12и пФ
Максимальное напряжение затвор — исток •^ЗИ max в.
Максимальное напряжение затвор —сток УЗС max в
Максимальное напряжение сток — исток ^СИ max в
, Максимальный ток стока 4 max мА
1 Максимальная рассеиваемая мощность р max мВт
Максимальная температура окружающей среды ^max °C
Минимальная температура окружающей среды Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное иазиачеиие Лп1п °C
Тип транзистора
К.П101Г КП101Д КП101Е КШОЗЕ кпюзж 1<П 1031-1
— 0,3.„2,5 0,35.„2,8 0.4...4
>0,16 >0,3 >0,3 0,4. „2.4 0.5.„2,8 0,6...2,9
<5 <10 • <10 0,4...1,5 0,5...2,2 0,8...3,0
10 60 50 20 20 20
' 5 10 — 3 - ' 3 3
12 12 12 20 20 20
5 5 6 8 8 8
10 10 10 — — —
10 10 10 15 15 15
10 10 10 10 10 10
— 5 5 — — —4
— 7 ’ 12 21
+85 +85 +85 +85 +85 +85
-40 -40 -40 -55 — 55 -55
р р-канал о— п, р-канал
IV.45, д IV .46, в; IV.46, г
Для высокочастотных каскадов Для входных каскадов УНЧ
радиоаппаратуры УПТ, ключевых устройств
' Параметр , Обозна-* чеиие Еди- ница
Начальный ток стока нач мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отсечки ^ЗЙ отс В
Пороговое напряжение ^ЗИ пор В
Ток утечки затвора ^3 ут нА
Коэффициент шума ДБ
Входная емкость С11и пФ
Проходная емкость С12и ' пФ
Максимальное напряжение затвор — исток УЗИ шах В
Максимальное напряжение затвор —сток ^ЗС max В
Максимальное напряжение ctor г исток УСИ max В
Максимальный ток стока !С max мА
Максимальная рассеиваемая мощность ₽max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей среды Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер ри сунка) Основное назначение rm in °C
О
ЯяМвлжевяе глава.
Тип транзистора
кпюзк КП103Л КП103М КПС104А КПС104Б КПС104В
1,0.„5.5 2,7.„10,5 3...12 0,1.„0,8 0,1...0,8 0,35... 1,5
1,0...3,0 1,2...4,2 1,3...3,4 >0,35 >0,35 >0,65
1,4...4,0 2,о;:.б,о 2.8...7.0 0.2...1 0.2...1 0,4...2
— — —• — —ыЛ
20 20 20 0,3 / 0,3 1,0
3 3 3 '0,4* 1,0* 5,0»
20 20 20 4,5 4,5 4,5
8 , 8 8 1,5 1,5 1,5
— — — 0,5 0,5 0,5
15 17 17 20 20 20
10 10 10 1,5 1,5 1,5
— — — —. — г —
38 66 120 • 45 45 45
4-85 4-85 4-85 4-85 4-85 Н-85
-55 —55 -55 -40 -40 .-40
р—п, р-канал t 1V.45, в; IV.45, г Л —п, п-канал IV.45, а
Для входных каскадов УНЧ я Для входных каскадов
УПТ, ключевых устройств дифференциальных УПТ *
S
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Начальный ток стока иач мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отУечки ^ЗИ отс В
Пороговое напряжение ^ЗИ пор В
Ток утечкн затвора Г3 ут нА
Коэффициент шума ДБ
Входная емкость с11и пФ
Проходная емкость С12и пФ
Максимальное напряжение затвор — исток ^ЗИ max В
Максимальное напряжение затвор — сток ^ЗС max В
Максимальное напряжение сток — исток ^СИ max В
Максимальный ток стока max мА
Максимальная рассеиваемая мощность р 'max мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах °C
Минимальная температура окружающей сред» Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение Лп1п °C
npodowtciHut табл. 1V.2G
Тип транзистора
КПС104Г КПС104Д КП301Б КП302А КП302Б КП302В
1,1...3 1,0...3 0,5.10-* 3...24 18...43 >33
>1,0 >1,0 >1,0 >5,0 >7,0
1...3 1...3 -н <5,0 <7,0 <10
— — 4,2 —
1,0 1,0 0,3 10 10 10
1.0* 5,0* 5,0 — —- —»
4,5 4,5 3,5 20 20 20
1,5 .1,5 0,7 8 8 8
0,5 0,5 30 10 10 12
20 20 20 20 20
1.5 1,5 20 20 20 20
— — 15 24 43 —-t
45 45 200 300 300 300
+85 +85 +70 +100 + Ю0.. +100
-40 -40 —40 -60 -60 —60
р—л, л-канал IV.45, а Индуцированный р-канал IV.45»< —л, л-канал 1V.45, ж
Для входных Для высоко- Для приемно-уси- Для клю-
каскадов диффе- частотных каска- Лительной аппа- чевых
рснциальных УПТ дов ратуры устройств
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Начальный ток стока , нач мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отсечки УЗИ отс В
Пороговое напряжение ^ЗИ пор В
Ток утечки затвора ЛЗ ут иА
Коэффициент шума ДБ
Входная емкость с11и пФ
Проходная емкость с12и пФ
/Максимальное напряжение затвор — исток ^ЗИ птах В
/Максимальное напряжение затвор — сток уЗСтах В
Максимальное напряжение сток — исток ^СИ max В
Максимальный ток стока max мА
Максимальная рассеиваемая мощность ^тах мВт
Максимальная температура окружающей среды Лпах 'С
Минимальная температура окружающей средня Тип перехода, тип канала Лп1п °C
Конструкция и расположение выводов (номер *
рисунка)
от Основное назначение
Продолжение табл. IV.26
Тип транзистора
КПЗОЗА КПЗОЗБ КПЗ 03 В КПЗ 03 Г КПЗ 03 Д КПЗОЗЕ КПЗОЗЖ КПЗОЗИ
0,5...2,5 0,5...2,5 1,5...5,0 3,0...12 3,9.„9,0 5,0...20 0,3.„3,0 1,5...5,0
1,0.,.4,0 1,0...4,0 2,0...5,0 3,0..,7,0 >2.6 >4,0 1,0.„4.0 2.0...6,0
0,5...3,0 0,5...3,0 <4 <8 к.8 <8 0,3...3,0 0,5...2,0
— — — •' — — — — —<
1 1 1,0 0,1 1,0 1.0 5,0 5
— — 4 4 — —1
6 6 6 6 6 6 6 6
2 2 2 2 2 2 2 2
30 30 30 30 30 3Q 30 30
30 30 30 30 30 30 30 30
25 25 25 25 25 25 25 25
20 20 20 20 20 20 20 20
200 200 200 200 200 200 200 200
+85 +85 4-85 +85 +85 +85 +85 +85
— 40 -40 —40 -40 —40 — 40 —40 -40
р—n, п-канал
IV.45, д
Для входных каскадов УНЧ и У ПТ
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Начальный ток стока • иач » мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отсечки ЗИ отс В
Пороюаое напряжение ^ЗИ пор ' В
Ток утечки затвора у3 ут иА
Коэффициент шума Кш ДБ
Входная емкость с11и . пФ
Проходная емкость С12и пФ
Максимальное напряжение затвор — исток ^ЗИ птах в
Максимальное напряжение затвор — сток ^ЗС max в
Максимальное напряжение сток — исток. ^СИ max в
Максимальный ток стока !С max мА
Максимальная рассеиваемая мощность ^max мВт
Максимальная температура окружающей среды ^max ’С
Минимальная температура окружающей среды Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение Лп!п °C
Продолжение табл. IV.26
Тип транзистора
КП304А КП305Д КП305Е КП305Ж КП305И
2.10-‘ — —. —
>4 5,2...10,5 4,0...8,0 5,2...10,5 4...10.5-
<5 <6,0 <6,0 <6,0 ' <6,0
5 —. — .— —
20 1 o,6oi 1 1
— 7,5 7,5 6,5 6,5
9 5 5 5 ’ 5
2 0,8 0.8 0,8 0,8
30 15 15 15 15
30 15 15 15 15,
25 15 15 15 15
30 15 15 15 ' 15
200 150 150 150 150
+85 +125 +125 + 125 +125
—40 ' -60 — 60 — 60 -60
Индуцированный р-каиал Встроенный л«канал
IV.45. б IV.45, э
Для высокочастотных Для высокочастотных каскадов
каскадов радиоаппаратуры приемно-усилительной аппаратуры
• Параметр Обозна- чение Еди- ница
Начальный ток стока /С нач мА
Крутизна характеристики S мА/В
Напряжение отсечки у ЗИ ост В
Пороговое напряжение ^ЗИ пор в
Ток утечки затвора ^3 ут нА
Коэффициент шума кш дБ
Вводная емкость сПи ггФ
Проходная емкость С12и пФ
Максимальное напряжение затвор — исток ^ЗИ max в
Максимальное напряжение затвор — сток ^ЗС max в
Максимальное напряжение сток — исток ^СИ max . в
Максимальный ток стока max мА
Максимальная рассеиваемая мощность pmax мВт
Максимальная температура окружающей среды Ли ах »с •
ч Минимальная температура окружающей среды Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) * Основное назначение 7"min °C
Продолжение табл. 1V.26
Тип транзистора
КП306А КП306Б КП306В КП307А КП307Б КП307В
5.10-3 5-10^’ . 5-10-’ 9 15 15.
3...8 3...8 3...8 4...Э 5...10 5...10
<4 <4 <6 0,5...3 <1,5 1...5
5 5 5 1 1 - I
7 7 7 20» 2,5* —
5 5 5 5 5» 5 '
0,07 0,07 0,07 1.5 . 1.5 1.5
20 20 20 27 27 27
20 20 20 27 27 27
20 20 20 27 27 27
20 20 , 20 30 30 30
150 150 150 . 250 £50 250
4-125 +125 +125 +85 +85 +-85
-60 — 60 -60 -40 -40 -40
Встроенный п-кэнзл р—п, п-кгн !Л
IV.45, и IV.45, д
Для высокочастотных каскадов радиоприемных устройств Для прнемно-усилительной аппаратуры
ьэ ОО О> ч
Г ----- Пар аметр Обозна- чение
Начальный ток стока Крутизна характеристики Напряжение отсечки Пороговое напряжение Ток утечкн затвора Коэффициент шума Входнвя емкостр Проходная емкость Максимальное напряжение затвор — исток Максимальное напряжение затвор — сток Максимальное напряжение сток — исток Максимальный ток стока Максимальная рассеиваемая мощность Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Тип перехода, тип канала Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Основное назначение нач S иЗИотс ^ЗИ пор Лз ут Кщ - с11н с12н ^ЗИ max УЗС max ^СИ max max ^max ^max Лп1п
* Напряжение шумов, нВ//Гц. • • Числитель ч. знаменатель к. У 320
Прбдолжение табл, JV.S6
Тип транзистора
КП307Г | КП307Д КП307Е | КП307Ж ,| КГ1350А КП350Б I КПЗ50В
'8...24 8..-24 <5 <25 <3,5 <3,5 <6
6...12 6...12 >8 >4 >6 >6 >6
1,5...6 1.5...6 <5 <6 <6 <6 <6
— —
I I • I I 5 5 5
2,5» 6 — 20» 6 6 6
5 5 5 5 6 6 6
1.5 1,5 1.5 1.5 0,07 0,07 0,07
27 27 27 27 15 15 15
27 27 27 27 20/15*» 20/15** 20/15»»
27 27 27 27 15 15 15
30 30 30 30 ЗЮ 30 30
250 250 250 250 200 200 200
+85 +85 +85 +85 +85 +85 +85
-40 —40 — 40 —40 -40 -40 -40
pes./ц п-канал Встроенный л-канал
1V.45, д MC4S.-.S
Дл» приемно-усилительной аппармвдаы Для высоко частотных кавкадов приемно-усилн« «ельвой ашфатдоы
синусоидальных колебаний низких н инфранизких частот, в генера-
торах пилообразных колебаний, усилителях низкой частоты, рабо-
тающих от источников с большим внутренним . сопротивлением,
в активных /?С-фильтрах низких частот. Полевые транзисторы
с изолированным- затвором используют в высокочастотных усилите-
лях, смесителях, ключевых устройствах,
В рекомендации по использованию транзисторов (см. § 2 дан-
ной главы) для случая полевых транзисторов следует внести допол-
нения:
1. На затвор полевых транзисторов с р—«-переходом не реко-
мендуется подавать напряжение, смещающее переход в прямом на-
правлении (отрицательное для транзисторов с р-каналом н положи-
тельное для транзисторов с «-каналом).
2. Полевые транзисторы с изолированным затвором следует
хранить с закороченными выводами. При включении транзисторов
в схему должны быть приняты все меры для снятия зарядов статиче-
ского электричества. Для этого пайку необходимо производить на
заземленном металлическом листе, заземлить жало паяльника,
а также руки монтажника при помощи специального металлического
браслета. Не следует применять одежду из синтетических тканей.
Целесообразно подсоединять полевой транзистор к схеме, предва-
рительно закоротив его выводы,
§ 4. Тиристоры
Тиристор — полупроводниковый прибор, имеющий четырехслой--
ную р—п—р—«-структуру с тремя последовательными р—«-пере-
ходами (рис. IV.46), характеризующийся двумя устойчивыми со-
Рис. IV.46. Четырехслойная Рис. IV.47. Двухтранзисторцая
структура тиристора. схема замещения тиристора.
стояниями в прямвм направлении и запирающими свойствами в об-
ратном направлении. Крайние области структуры — соответст-
венно р- и «-эмиттеры, а области, примыкающие к среднему 'пере-
ходу, —р- и «-базы. Эмиттерные электроды являются силовыми
н называются катодом и анодом. Переход П1 является эмиттерным
рли катодным, переход П2 — коллекторным, а переход ПЗ — эмит-
терным или анодным. Структуру тиристора можно представить в ви-
де схемы замещения (рис. IV.47), состоящей из^транзисторов VI
287
н V2 соответственно р—п—р- и п—р—я-типа. В этой схеме для учета
нелинейной зависимости коэффициентов усиления и а2 от тока
эмигтерные переходы транзисторов шунтируются резисторами R1
и R2. База и коллектор транзистора VI соединены соответственно
q коллектором и базой транзистора V2, образуя цепь внутренней
положительной обратной связи. Если к аноду тиристора подключить
положительный полюс источника питания, а к катоду — отрицатель-
ный, то переходы ГН и ПЗ будут смещены в прямом, а П2 — в об-
ратном направлении. Таким образом, напряжение источника пита-
ния окажется приложенным и переходу П2 в ток во внешней цепи
будет определяться выражением I — /ко/[I — (а(+ a2)|, где /ко—
обратный ток перехода П2. Из этого выражения следует, что ток I
зависит от а, и вг и резко возрастает, когда их сумма приближается
к единице. Коэффициенты а, и а2
Ряс IV.48 Вольт-амперная х
герметика диодного тиристора.
зависят от тока эмиттера, напря-
жения на коллекторном перехо-
де, а также от других факторов.
Тиристор, имеющий выводы толь-
ко от крайних слоев, называется
диодным тиристором илидииисто-
ром; при дополнительном выводе
от одного из средних слоев ой
называется триодным тиристором
или тринистором.
- Вольт-амперная характерлс-
[/ тика диодного тиристора представ-
лена на рис. IV.48. Участок ОА
соответствует выключенному (за-
крытому) состоянию тиристора.
На этом" участке через тиристор
протекает ток утечки 7зкри его сопротивление очень велико (поряд-
ка единиц мегаом). При повышении напряжения до определенного
Ивкл(точка А характеристики) ток через тиристор резко возрас-
тает. Дифференциальное сопротивление тиристора В точке А равно
нулю. На участке А Б дифференциальное сопротивление тиристора
отрицательное. Этот участок соответствует неустойчивому состоя-
нию тиристора. При включении последовательно с тиристором не-
большого сопротивления нагрузки рабочая точка перемещается
на участок БВ, соответствующий включенному состоянию тиристо-
ра. На этом участке дифференциальное сопротивление тиристора
опять положительное. Для поддержания тиристора в открытом
состоянии через него должен протекать ток не менее /уд. Снижая
напряжение на тиристоре, можно уменьшить ток до значения,
меньшего, чем /уд, и перевести тиристор в выключенное |состояние.
Вольт-амперная характеристика триодного тиристора (рис.IV.
49), снятая при нулевом токе управляющего электрода, подобна
характеристике диодного тиристора. Рост дока управляющего
электрода (от /у = О до /у3) приводит к смещению вольт-амперной
характеристики в сторону меньшего напряжения включения (от
1/вкл до Ц1клз)- При достаточно большом токе управляющего элект-
рода, называемом током спрямления, вольт-амперная характерис-
тика триодного тиристора вырождается в характеристику обычного
диода, теряя участок отрицательного сопротивления. Для выклю-
чения триодного тиристора необходимо, сйнжая напряжение на
288
пем, уменьшать ток через тиристор до значения, меньшего, чем
'уд
Запираемые триодиые тиристоры в отличие от обычных триод-
ных тиристоров способны переключаться из отпертого состояния
в запертое при подаче сигнала отрицательной полярности на управ-
ляющий электрод. Структура запираемого тиристора аналогична
структуре обычного триодного тиристора. Способность тиристора
к запиранию по управляющему электроду характеризуется коэффи-
циентом запирания
К3 = + а2 — 1),
где /а — анодный ток, при котором происходит запирание.
Рис. IV.49. Вольт-амперная характеристика триодного тиристора.
Симметричные тиристоры (семисТоры) имеют пятислойную
структуру и обладают отрицательным сопротивлением на прямой
и обратной ветвях вольт-амперной характеристики. Обратная ветвь
вольт-амперной характеристики симметричного тиристора располо-
жена в третьем квадранте н аналогична прямой ветви. Отпирание
семисторов производится посредством сигналов управления, запи-
рание — снятием разности потенциалов между силовыми электро-
дами нли изменением их полярности.
Обозначение типов тиристоров (ГОСТ 10862—72) состоит из
шести элементов (обозначения первого, четвертого — шестого эле-
ментов приведены в § 1 настоящей главы). Второй элемент обо-
значает подкласс прибора: для тиристоров диодных — Н; для ти-
ристоров триодных — У. Третий элемент — назначение прибора
(табл. IV.27). Например: тиристор триодный незапираемый, пред-
назначенный для устройств широкого применения, кремниевый,
средней мощности, номер разработки 15, группа Б — КУ215Б.
Условное графическое обозначение тиристоров, установленное
ГОСТ 2.730—73, приведено на рис. IV.50.
Основные параметры, тиристоров малой мощности (с максималь-
ным средним током в открытом состоянии не более 10 А). Напряже-
Ю 1-88
289
Таблица IV.27. Третий элемент обозначения типа тиристоров
Класс тиристоров
Обозначение
Диодные:
малой мощности (допускаемый прямой ток не более 0,3 А) средней мощности (допускаемый прямой ток более 0,3, но I
не более 10 А) Триодные незапираемые: 2
малой мощности I
средней мощности 2
Трнодные запираемые:
малой мощности 3
средней мощности 4
Триодные симметричные незапираемые:
малой мощности 5
средней мощности 6
ние включения UBKn — основное напряжение в точке включения ти-
ристора. Ток включения /ЕКЛ — основной ток в точке включения
тиристора. Удерживающий ток lyR — минимальный основной ток,
который необходим для поддержания тиристора в открытом состоя-
нии при определенном режиме в цепи управляющего электрода.
Напряжение в открытом состоянии 17откр —основное напряже-
ние при определенном токе в открытом состоянии тиристора.
Ток в закрытом состоянии /зкр— основной ток при определен-
ном напряжении в закрытом состоянии и определенном режиме
в цепи управляющего электрода. Обратный ток /о6р — анодный ток
при определенном обратном напряжении на тиристоре.
Динамическое сопротивление в открытом состоянии г —
сопротивление, рассчитанное по наклону прямой линии, которая
Таблица IV.28. Основные параметры диодных тиристоров
>» Ф S
С О Q
оа р
Ч® Я
к "
s ®
S -г-
КН 102А
КН102Б
КН102В
КН102Г
КН102Д
КН102Е
КН102Ж
КН! 0211
5
7
10
14
20
30
30
50
0,2 0,1 1,5
0,2 0,1 1,5
0,2 0,1 1,5
0,2 0,1 1,5
0,2 0,1 1,5
0,2 0.1 1,5
0,2 0,1 1,5
0,2 0.1 1,5
10
10
10
10
10
10
10
10
0,5
0,5
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
£
290
аппроксимирует вольт-амперную характеристику в открытом со-
стоянии тиристора.
Постоянный отпирающий ток управляющего электрода 1у от—
минимальный постоянный ток управляющего электрода, который
обеспечивает переключение тиристора из закрытого состояния в от-
крытое при определенных режимах в цепях основных и управляю-
щего электродов. Импульсный отпирающий ток управляющего
электрода /у;от_ и — минимальная амплитуда импульса тока управ-
ляющего электрода, который обеспечивает переключение тиристора
из закрытого состояния в открытое при определенных режимах в це-
пях основных и управляющего электродов.
а Б в г д е ж
Рис IV.50. Условное графическое обозначение тиристоров:
а — диодный тиристор; б — диодный симметричный тиристор; « — триодный
незапираемый тиристор с управлением по аноду; г — триодный незапираемый
тиристор с управлением по катоду; д — триодный запираемый тиристор с управ-
лением по аноду; е — триодный запираемый тиристор с управлением по катоду;
ж — триодный симметричный незапираемый тиристор.
Постоянное отпирающее напряжение на управляющем электро-
де Uy йт—напряжение на управляющем электроде тиристора, со-
ответствующее постоянному отпирающему току управляющего
электрода. Импульсное отпирающее напряжение на управляющем
электроде Uy от и — амплитуда импульса напряжения на управляю-
щем электроде тиристора, соответствующая импульсному отпираю-
щему току управляющего электрода. Неотпирающее напряжение
2 0,1
2 0,1
2 0,1
2 0,1
2 0,1
2 0.1
2 0,1
2 0,1
, 20
28
40
56
80
75
120
150
40'
40
40
40
40
40
40
40
80
80
80
80
80
80
80
80
—40
—40
—40
—40
—40
—40
—40
—40
+70
+70
+70
--70
--70
+70
+70
+70
291
на управляющем электроде 17у веот — максимальное напряжение на
управляющем электроде тиристора, которое ие вызывает переключе-
ния тиристора из закрытого состоянии в открытое при определен-
ных режимах в цепях основных и управляющего электродов. Не-
отпирающий ток управляющего электрода /у неот — ток управляю-
щего электрода, соответствующий иеотпирающему напряжению на
управляющем электроде тиристора.
Импульсное отпирающее напряжение U0T и — минимальная ам-
плитуда импульса основного напряжения с определенной длитель-
ностью переднего фронта, которая обеспечивает переключение
тиристора из закрытого состояния в открытое. Импульсное не-
отпирающее напряжение Ииеот и — максимальная амплитуда им-
пульса основного напряжения с определенной длительностью фрон-
та, ие вызывающая переключения тиристора из закрытого состояния
в открытое при определенном режиме в, цепи основных электродов.
Импульсный запирающий ток управляющего электрода !у 8 в —
минимальная амплитуда импульса обратного тока управляющего
электрода, которая обеспечивает переключение тиристора из откры-
того состояния в закрытое при определенных режимах в цепях ос-
новных и управляющего электродов. Импульсное запирающее на-
пряжение на управляющем электроде Uy 3 и.— амплитуда импульса
напряжения на управляющем электроде тиристора, соотиетствующая
импульсному запирающему току управляющего электрода. Незапи-
рающее напряжение на управляющем электроде 1)у нэ — максималь-
ное обратное напряжение на управляющем электроде тиристора,
которое не вызывает переключения тиристора из открытого состоя-
ния в закрытое при определенных режимах в цепях основных и
управляющего электродов. Незапирающий ток управляющего электро-
да /у нэ—ток управляющего электрода, соответствующий неза-
пирающему напряжению на управляющем электроде тиристора.
Общая емкость Собщ — емкость между основными электродами
тиристора при определенном напряжении в закрытом состоинии.
Время включения <вкл — йнтериал времени между моментом
в начале отпирающего импульса, соответствующим 0,1 его ампли-
туды, и моментом, когда основное напряжение падает до 0,9 разности
напряжений ,в закрытом и открытом состояниях тиристора, или ин-
тервал времени между моментом в начале отпирающего импульса,
соответствующим 0,1 его амплитуды, и моментом, когда основной
ток увеличивается до 0,9 значения тока в открытом состоянии.
Время включения равно сумме времени задержки и времени нарас-
тания.
Время выключения 1ВЫКЛ — интервал времени между моментом,
когда основной ток уменьшается до нуля прн переключении тирис-
тора по цепи основных электродов из открытого состояния в закры-
тое, и моментом, когда анодное напряжение тиристора проходит через
нулевое значение после приложения импульса основного напря-
жения с определенными параметрами, не вызывающего переключе-
ния тиристора в открытое состояние при определенном режиме
в цепи управляющего электрода.
Время задержки для тиристора /зд — интервал времени между
моментом н начале отпирающего импульса, соответствующим 0,1
- его амплитуды, и моментом, когда основное напряжение падает до
0,9 разности напряжений н закрытом и открытом состояниях.
292
Таблица TV. 29. Основные параметры триодяы» ‘тиристоров
Параметр 1 Обозначен ие Еди- ница
Ток в закрытом состоянии ^акр мА
Обратный ток /обр мА
Одерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего худ мА
электрода Постоянное отпирающее напряжение на управ- ^у. от мА
ляющем электроде Uy, от В
Напряжение в открытом состоянии Цзткр в
Время включения ^вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры *выкл мкс
прямое иапояжение в закрытом состоянии ^пр.зкр щах в
постоянное обратное напряжение постоянное обратное напряжение на управ- ^обр шах в
ляющем электроде ^обр. у щах в
прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- Мткр щах А
НИИ , постоянный прямой ток управляющего элек- ^откр. и max А
трода импульсная мощность иа управляющем ^пр. у max мА
электроде . ^у. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды T'max ° С
S W Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) T'min ° С
Тип тиристора
КУ101А КУ101Б КУ101Г КУ101Е КУ ЮЗА КУ103В 2У104А
0,3 0.3 0,3 .0,3 0.3 0,3 0.12
— 0,3 0,3 0.3 0,3 0,3 0,065
0,5.„25 0,5...25 0,5.„25 0,5.„25 — — 20
0,05...7,5 0,05...7,5 0,05...7,5 0,05...7,5 — — 15*
0,25...10 0,25...10 0,25...10 0,25... 10 — — 2
2,5 2,5 2,5 2,5 — — 2
2 2 2 2 — — 0,29
35 35 35 35 — — 2,5
50 50 80 150 150* 300* 15
10 50 80 150 150 300 6
2 2 2 • ' 2 2 2 —
0,075 0,075 0,075 0,075 — — 0.1
1 1 1 1 0,001 0,001 3
15 15 15 16 40 40 30
0,5 0,5 0.5 0,5 — — —
0,15 0,15 0,15 0,15 0.15 0.15 0,02
+85 +85 +85 +85 + 85 +85 + 110
-60 -60 —60 -60 — 40 -40 -60
IV.51. б IV.51, б ‘IV.51. и
294
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии Азкр мА
Обратный ток ^обр мА
Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего 7УД мА
электроду Постоянное отпирающее напряжение на управ- ^у. от мА
ляющсм электроде ^у. 01 В
Напряженке в открытом состоянии ^откр В
Время включения ^вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры ^выкл мкс]
прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр max В
постоянное обратное напряжение постоянное обратное напряжение на управ- ^обр max В
ляющем электроде иобр. у шах В
прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- ^откр. max А
ннн /откр. и max А
постоянный прямой ток управляющего элек-
трода импульсная мощность на управляющем znp. у max р мА
электроде и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды т 1 max ’ С
Минимальная-температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) Лп1п »с
Продолжение табл, IV .29
Тип тиристора
• 2У104Б 2У104В 2У104Г 2У105А 2У105Б 2У105В 2У105Г
0,12 0,12 0,12 0,001 0,001 0,001 0,001
0,065 0,065 0,065 0,003 0,003 0,03 0.03
20 20 20 10 10 10 10
15* 15* 15* 4 4 4 4
2' 2 2* 2* 2* 2 2
2 2 2 1.1 1.1 1.1 1,1
0,29 0,29 0,29 * — —• —
2,5 2,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1.5
30 60 100 30 15 30 15
6 6 6 15 5 — 30
— —- — — — — —
0,1 0,1 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05
3 3 3 2 2 2 2
30 < 30 30 — — — —
— — — — — — —
0,02 0,02 0,02 0,015 0,015 0,015 0,015
+ 110 + 110 + 110 + 125 +125 +125 +125
-60 -60 -60 — 60 -60 -60 -60
IV.51, и
IV.51, 6
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии Обратный ток Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего электрода Постоянное отпирающее напряжение иа управ- ляющем электроде Напряжение в открытом состоянии Время включения Время выключения Максимально допустимые параметры прямое напряжение в закрытом состоянии постоянное обратное напряжение постоянное обратное напряжение иа управ- ляющем, электроде прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- нии постоянный прямой ток управляющего элек- трода импульсная мощность иа управляющем электроде средняя рассеиваемая мощность Максимальная температура окружающей 'среды Минимальная температура окружающей среды «Ю сл Конструкция н расположение выводов (иомер рисунка) ^кр 1обр 7УД 1у. от Uy. от ^откр *вкл ^выкл упр.зкр max ^обр max ^обр. у max Аэткр max Аэткр.и max ^пр. у max ру. и max рср max pmax pmin мА мА мА мА В В мкс мкс В В В А А мА Вт Вт 0 С 0 С
Продолжение табл. IV.29
Тип тиристора
2У105Д 2У105Е 2У107А 2У107Б 2У107В 2У107Г 2У107Д
0,001 0,001 —. — — 5 5
— — —• —. — —
10 10 2,2 4,5 0,6...2,2 4,5 4,5
4 4 5...10 5...20 5...20 5...20 5...20
2 2 0,3...0,8 0,3...0,8 0,3...0,8 0,3...0,8 0,3...0,8
1,1 1,1 •1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
— — 1 1 1 1 1
1,5 1,5 10 10 10 10 10
30 15 250 250 120 120 50
5 — 10 10 10 10 10
— — 10 10 10 10 10-
0,05 0,05 0,05 0,05 05 0,05 0,05
2 — — — — —
— — 40 40 40 40 40
— —» — — —
0,015 .0,015 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075
+ 125 +125 +85 +85 +85 +85 +85
-60 -60 , -60 -60 -60 -60 -60
IV.51, е IV.51, к
s
ОЭ Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии Обратный ток Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего электрода Постоянное отпирающее напряжение на управ- ляющем электроде Напряжение в открытом состоянии Время включения Время выключения Максимально допустимые параметры прямое напряжение в закрытом состоянии постоянное обратное напряжение постоянное обратное напряжение на управ- ляющем электроде прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- нии постоянный прямой ток управляющего элек- трода • импульсная мощность на управляющей электроде средняя рассеиваемая мощность Максимальная температура окружающей среды Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) 'зКр Аэбр 'уд 'у. от Уу, от иоткр 'вкл 'выкл упр.зкр max уобр max ^обр.у та^ 'откр max 'откр.и max 'пр. у max ₽у. и max ^ср max rmax '"mln мА мА мА мА в- В мкс мкс В В В А А мА Вт Вт °C °C
/
Продолжение табл. IV.29
Тип тиристора
КУ 201А КУ 201 Б КУ201В КУ201Г КУ201Д КУ201Е КУ201Ж
5 5 5 5 5 5 5
— 5 — 5 5 —.
100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 , 100
»
6 6 6 6 6 6 6
2 2 2 2 2 2 , 2
10 10 10 10 10 10 10
100 100 100 100 100 100 100
25 25 50 50 100 100 200
' — 25 — 50 — 100 —
— в
2 2 2 2 2 2 2
10 10 10 10 '10 10 10
200 200 200 200 200 200 200
— — — — — —
4 4 4 4 - "4 4 4
4-85* • 4-85* • 4-85 * * +85*« 4-85** Ч-85* • 4-88
-60 -60 -60 -60 -60 —60 —60
, IV.51» в
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии 'акр мА
Обратный ток Мбр мА
Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего 'ул мА
электрода 'у. от мА
Постоянное отпирающее напряжение на управ-
ляющем электроде "у. от В
Напряжение в открытом состоянии ^откр В
Время включения ^вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры *выкл мкс
прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр max в
постоянное обратное напряжение ('обр max в
постоянное обратное напряжение на управ-
ляющем электроде ^обр. у max в
прямой ток в открытом состоянии ^ОТкр max А
импульсный прямой ток в открытом состоя-
НИИ ^откр.и max А
постоянный прямой ток управляющего элек-
трода ^пр.у max мА
импульсная мощность на управляющем
электроде ру. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды rmax ’С
Минимальная температура окружающей среды ^min 'С
Конструкция и расположение выводов С<оМ:р pi сунка)
Продолжение табл. /V.'!9
Тип тиристора
КУ201И КУ201К КУ201Л КУ202А КУ202Б КУ202В КУ202Г
5 5 5 10 10 10 10
5’- — 5 —. 10 — 10
100 100 100 300 300 300 300
100 100 100 100 100 100 100
6 6 6 5 5 5 5
2 2 2 2 2 2' 2
10 10 10 ю- 10 16 10
100 100 100 , 150 150 150 150
200 300 300 25 ' 25 50 50 '
200 — 300 25 — .50
— — —• — — — —
2 ' 2 2 10 ю 10 10
10 10 10 30 30 30 30
200 200 2Q0 2000 2000 2000 2000
— — — — — —
4 4 4 20 20 20 20
+ 85“ +85“ +85“ 4-85** +85“ 4-85** - +85* *
— 60 J-60 -60 -60 -60 — 60 . -60
IV.51. в
to to CO
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии ^зкр мА
Обратный ток ^обр мА
Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего * / УД мА
электрода Постоянное отпирающее напряжение на управ- ^у. от мА
ляющем электроде Uy. от В
Напряжение в открытом состоянии Uqtkp в
Время включения ^вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры ^выкл мкс
прямое напряжение в закрытом состоянии Unp.3Kp ntax в
постоянное обратное напряжение постоянное обратное напряжение на управ- ^обр max в
ляющем электроде Цэбр. у max в
прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- Аэткр max А
НИИ постоянный прямой ток управляющего элек« 'откр. и max А
трода импульсная мощность на управляющем Лф. у max мА
электроде ₽у. и max Вт
x. средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды T’max ’С
Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) ^min ’С
Продолжение табл. IV.29
Тип тиристора
КУ202Д КУ202Е I КУ202Ж КУ202И КУ202К КУ202Л КУ 202 М
10 10 10 10 10 10 10
— 10 — 10 — 10 —
300 300 300 300 300 300 300
100 100 100 100 100 100 100
5 5 5 5 5 5 5
2 2 2- 2 2 2 2
10 10 10 10 10 10 10
150 Z 150 — 150 150 150 150
100 100 200 200 300 300 400
— 100 — 200 — 300 —
— — — — —• —
10 10 10 10 10 10 10
30 30 30 30 30 30 30
2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
— — — — —• —
20 20 20 20 20 20 20
4-85** Н-85** 4-85** 4-85** 4-85** 4-85** 4-85**
-60 -60 -60 —60 -60 -60 —60
IV.61, в
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоял и и ^зкр мА
Обратный ток ^обр мА
Удерживающий ток 'уд мА
Постоянный отпирающий ток управляющего электрода 'у. от мА
Постоянное отпирающее напряжение иа управ- ляющем электроде "у. от В
Напряжение в открытом состоянии "откр В
Время включения ' 'вкл МКС
Время выключения Максимально допустимые параметры 'выкл мкс
прямое напряжение в закрытом состоянии "пр.зкр max в
постоянное обратное напряжение ^обр max в
постоянное обратное напряжение на управ- ляющем электроде "обр.у max в
прямой ток в открытом состоянии 'откр max А
импульсный прямой ток в открытом состоя- нии 'откр. и max А
постоянный прямой ток управляющего элек- трода ^пр.у max мА
импульсная мощность на управляющем электроде Ру. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность '’ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды Лпах ° С
Минимальная температура окружающей среды T’min 0 С
5 Конструкция и расположение выводов (номер рисунка)
Продолжение табл. IV.29
Тип тиристора
КУ202Н 2У203А 2У203Б 2У203В 2У203Г 2У203Д 2У203Ё
10 10 10 ' 10 10 10 10
10 — — — — 20 20
300 — — — — — —
100 450* 450* 450* 450* 450» 450’
5 5* 5* 5* 5* 5* 5*
2 2 2 2 2 2 2
10 3 3 3 3 3 3
150 7 7 7 7 7 7
400 50 100 150 200 50 too
400 — — — — 100 100
— 1 1 1 1 1 1
10 10 10 10 10 10 10
30 100 100 100 100 100. 100
2000 350 350 350 350 350 350
— — — — — — —
20 20 20 20 20 20 20
+ 85** + 120** +120** + 120** + 120* * т-120** + 120*’
— 60 -60 —60 -60 -60 —60 -60
IV.51, в IV.28, в
I
Параметр Обознач еиие
Ток в закрытом состоянии ^зкр
Обратный ток 4>бр
Удерживающий ток 'ул
Постоянный отпирающий ток управляющего
электрода 'у. от
Постоянное отпирающее напряжение на управ-
ляющем электроде Uy. от
Напряжение в открытом состоянии ^откр
Время включения ^вкл
Время выключения ^выкл
Максимально допустимые параметры
прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр шах
постоянное обратное напряжение Ц>бр max
постоянное обратное напряжение на управ-
ляющем электроде ^'обр. у max
прямой ток в открытом состоянии Аэткр max
импульсный прямой ток в открытом состоя-
НИИ ^откр.и max
постоянный прямой ток управляющего элек-
трода 61р. у max
импульсная мощность иа управляющем
электроде Ру. и max
средняя рассеиваемая мощность ^ср max
Максимальная температура окружающей среды Лпах
Минимальная температура'окружающей среды rmln
Конструкция и расположение выводов (номер рисунка)
Продолжение табл. IV.29
Еди- ница Тип тиристора
2У203Ж 2У203И 2У205А 2У205Б' 2У205В 2У205Г 2У207А
мА 1 10 10 5 5 5 5 5
мА 20 20 5 5. 5 5 —
мА — — — — —» — —
мА 450’ 450* 150 150 150 150 300*
В 5» 5* 3 3 3 3 10’
. В 2 2 4 4 4 4 \ 2,5
МКС 3 3 0,45*** 0,35*** 0,25***, 0,25*** ’—
мкс f 7 7 45 30 30 30 —
в 150 200 400 600 800 800 100
в 150 200 100 100 100 800 —
в 1 1 1 1 1 1 1
А 10 10 2 2 2 2 10'
А 100 100 — — — — 100
мА 350 350. 2000 2000 2000 2000 2000*
Вт — ' — — — — —
Вт 20 20 __ — — — 20
’ с 4-120** 4-120** 4-100 4-100 4-100 4-100 4-110'
°C -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60
IV.28, в IV.51, в IV.51, е
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии Ькр мА
Обратный ток ^обр мА
Удерживающий ток 'ул мА
Постоянный отпирающий ток управляющего мА
электрода 1у. от
Постоянное отпирающее напряжение на управ
ляющем электроде иу. от
Напряжение в открытом состоянии Цэткр В
Время включения /вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры ^выкл мкс
прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр тая в
постоянное обратное напряжение ^обр max в
постоянное обратное напряжение на управ- ^обр. у max
ляющем электроде
прямой ток в открытом состоянии Л>ткр max А
ИМПУЛЬСНЫЙ Прямой ТОК В открытом СОСТОЯ' ^откр. и max
НИН
постоянный прямой ток управляющего элек- трода импульсная мощность на управляющем ^р. у max мА
электроде Ру. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды гтах •С
Минимальная температура окружающей среды 7"min °C
о Конструкция н расположение выводов (номер
рисунка)
Продолжение табл. ТУ. 19
Тип тиристора
2У207Б 2У207В 2У207Г 2У207Д | 2У207Е КУ210А КУ210Б КУ210В
5 5 5 5 5 5 5 5
5 5 5 — 5 5 5 5
— — — — — — — —
300* 300* 300* 300* 300* — — —
10* 10» 10* 10* 10» — — —
2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — • —
100 200 200 300 300 400 500 6Q0
100 — 200 — 300 400 500 600
1 1 1 1 1 2 2 2
10 10 10 10 10 — — —
100 100 100 100 100 2000 2000 2000
2000» 2000* 2000* 2000* 2000* 7000 7000 7000
— — — — — — —
20 20 20 20 20 — — —
+ 110 + 110 + 110 +110 + 110 + 70 + 70 + 70
-60 — 60 -60 -60 -60 -60 -60 —60
1V.51, а 1V.51,
302
Параметр Обозначение Еди- иица
Ток в закрытом состоянии ^зкр мА
Обратный ток Аэбр мА
Удерживающий ток Постоянный отпирающий ток управляющего мА
электрода Постоянное отпирающее напряжение на управ- !у. от мА
ляющем электроде ^у. от В
Напряжение в открытом состоянии ^откр в
Время включения ^вкл мкс
Время выключения Максимально допустимые параметры ^выкл мкс
прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр шах в
постоянное обратное напряжение • постоянное обратное напряжение на управ- ^обр max в
ляющем электроде ^обр. углах в
прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- ^откр шах А
НИН постоянный прямой ток управляющего элек- ^откр.и max А
трода импульсная мощность на управляющем ^пр. у max мА
электроде ^у. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды 7"max ° С
Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) T'min °C
Продолжение табл. Iv.99
Тип тиристора
2У211А 2У211Б 2У211В 2У211Г 2У211Д 2У211е|2У211Ж 2У211И
4 4 4 4 4 4 4 4
4 4 4 4 4 4 4 4
— — — — — — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — —
25 25 50 100 25 25 50 100 •
800 800 800 800 700 700 700 700
800 800 800 800 700 700 70 0 700
2 2 2 2 2 2 2 2
20 20 20 20 20 20 20 20
2000 2000 2000 2000 200 200 200 200
5000* 5000* 5000* 5000* 5000* 5000* 5000* 5000*
— — — — — — — —
— — — — — —• —
+60 +60 +60 +60 +60 +60 +60 + 60
-60 -60 -60 — 60 -60 -60 —60 -60
IV.51, д
Параметр Обозначение Еди- ница
Ток в закрытом состоянии ^зкр мА
Обратный ток ^обр мА
Удерживающий ток ^уд мА
Постоянный отпирающий ток управляющего электрода /у. от мА
Постоянное отпирающее напряжение иа управ- ляющем электроде ^у. от В
Напряжение в открытом состоянии ^откр В
Время включения ^вкл МКС
Время выключения ‘выкл мкс
Максимально допустимые параметры прямое напряжение в закрытом состоянии ^пр.зкр max в
постоянное обратное напряжение ^обр max в
постоянное обратное напряжение иа управ- ляющем электроде ^обр. у max в
прямой ток в открытом состоянии Азткр max А
импульсный прямой ток в открытом состоя- нии ^откр. и max А
постоянный прямой ток управляющего элек- трода ^пр. у max мА
импульсная мощность на .управляющем электроде ^у. и max Вт
средняя рассеиваемая мощность ^*ср max Вт
Максимальная температура окружающей среды Ли ах ’С
Минимальная температура окружающей среды Лпш °C
Конструкция и расположение выводов (иомер рисунка)
co * Импульсное значение параметра.
go ** Максимально допустимая температура корпуса.
**• Время запаздывания.
Продолжение табл. IV.29
Тип тиристора
2У211 к| 2У2)1Л 2У211М 2У211Н 2У211О 2У211П 2У211Р 2У211С
4 4 4 4 4 4 4 , 4
4 4 4 4 4 4 4 4
— — — — - — — — —
— — — — — —
— — — — — — — —
— — — — — — — —
— — .—. — .—. — — —
25 25 50 100 25 25 50 100
600 600 600 600 500 500 500 500
600 600 600 600 500 500 500 500
2 2 2 о 2 2 2 2
20 20 20 20 20 20 20 20
200 200 200 200 200 200 200 200
5000* 5000* 5000* 5000* 5000» 5000* 5000* 5000*
— — — — — • — *-> —
— — — — — — — —
+60 +60 +60 + 60 +60 + 60 +60 +60
-60 -60 —60 -60 -60 -60 -60 -60
IV.51, д
Т а б л и п в TV 30. Основные параметры запираемых триодных тиристоров
Параметр Обозна- Едя- Тип тиристора
чение ница 2У102А 23'102 Б 2У102В 2У102Г К У 20+А К У204 Б j КУ204В
Ток в закрытом состоянии ^зкр мА 0,1 0,1 0,1 0,1 5 5 5
Удерживающий ток Импульсный запирающий ток управляющего 7УД мА 20 20 20 20 — — —
электрода Импульсный отпирающий ток управляющего !у. з. и мА 20 20' 20 20 400 400 400
электрода гу. от. и мА 20 20 20 20 150 150 150
Импульсный неотпирающнй ток управляющего
электрода Импульсное запирающее напряжение управ- 1у. неот. и мА 0,2 0,2 0,2 0,2 — — —
ляющего электрода Uy. 3. и . в 12 12 12 12 3S 36 36
Напряжение в открытом состоянии Импульсное отпирающее напряжение на управ- уоткр в 2,5 2,5 2,5 2,5 3,2 3,2 3,2
ляющем электроде в 5 5 5
Импульсное неотпирающее напряжение на
управляющем электроде Uy. неот. и в 0,2 0,2 0,2 0,2 — — —В
Время включения ^вкл мкс 5 5 5 5 — «и
Время запаздывания Максимально допустимые параметры *зп ккс 20 20 20 20 120 120 120
прямое напряжение в закрытом состоянии ,?пр. зкр max В 200 200 200 200 20 20 20
постоянное обратное напряжение запирающее напряжение на управляющем ^обр max В 50 100 150 200 50 100 200
электроде скорость нарастания напряжения в закры- Uy. з. и max В 5 5 5 5 — — —•
том состоянии ^зкр/^Итах В/мкс 20 20 20 20 — —
прямой ток в открытом состоянии ^откр max А 5* 5- 5- 5* 2 2 2
Продолжение табл. IV.30
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип тиристора
2У102А 2У102В 2У102В 2У102Г КУ204А КУ204Б КУ204В
постоянный запираемый ток импульсный отпирающий ток управляю- I з max А 0,05 0,05 0,05 0,05 2 2 2
щего электрода импульсная мощность на управляющем электроде ^у. от. и max Ру. н max мА Вт 100 1 100 1 100 1 100 1 — — —
средняя рассеиваемая мощность ^ср max Вт 0,16 0,16 0,16 0,16 8 8 8
Максимальная температура окружающей среды ^max °C +110 +110 +110 Г+110 +70 +70 +70
Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер рисунка) 'Cmin °C -60 -60' IV.5 -6d 1, ж Г —60 -25 —25 IV.51, в -25
«Импульсный прямой ток в открытом состоянии.
Та блица IV.3I. Основные параметры симметричных тиристоров
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип тиристора
КУ208 А КУ 208 Б КУ208В КУ208Г
Ток в закрытом состоянии ^зкр мА 5 5 5 5
Удерживающий ток ^УД мА 150 150 150 150
Постоянный отпирающий ток управляющего электрода 1у. от мА 160 160 160 160
Постоянный неотпирающий ток управляющего 1
электрода ' ^у.неот мА
3G6
Параметр Обозначение
Постоянное отпирающее напряжение на управ-
ляющем электроде иу. от
Постоянное неотпирающее напряжение на управ-
ляющем электроде у. неот
Напряжение в открытом состоянии ^откр
Время включения ^вкл
Время выключения ' ^выкл
Максимально допустимые параметры
прямое напряжение в закрытом состоянии импульсное прямое напряжение на управ- ляющем электроде скорость нарастания напряжения в закры- мпр. зхр max ипр. у. и max lrfU3Kp/rf?lmax
том состоянии
прямой ток в открытом состоянии импульсный прямой ток в открытом состоя- ^откр max
НИИ ^откр. и max
постоянный прямой ток управляющего элек- трода импульсный прямой ток управляющего элек- Лтр. у max
трода ^пр. у. и max
импульсная мощность на управляющем р„
электроде z y. и max
средняя рассеиваемая мощность ^ср max
Максимальная температура окружающей среды Т 1 max
Минимальная температура окружающей среды Конструкция и расположение выводов (номер ^min
рисунка) а
Продолжение табл. IV.31
Единица Тип тиристора
КУ208А КУ208Б КУ208В КУ208Г
В 5 5 5 5
в 0,15 0,15 0.15 0,1 5
в 2 2 2 2
мкс 10 10 ю 10
мкс 150 150 150 150
в 100 200 300 400
В 10 10 10 10
В/мкс 10 10 10 10
А 5 5 5 5
А 10 10 10 10
А 0,5 0,5 0,5 0,5
А 1 1 1 1
Вт ' 5 5 5 5
Вт 10 10 10 10
°C +85 -j- 85 +85 -f-85
°C -60 -60 -60 -60
. IV.51, в
11.5
Рис IV.51, Тиристоры.
Время нарастания /нр — интервал времени, в течение которого
основвой ток увеличивается от 0,1 до 0,9 значения тока в открытом
состоянии.
Время запаздывания для тиристора tsn — интервал времени
между моментом в начале запирающего импульса управляющего
электрода, соответствующим 0,1 его амплитуды, и моментом, когда
основной ток уменьшается до 0,9 значения определенного тока в от-
крытом состоянии при определенном режиме в цепи основных элек-
тродов.
{Время спада для тиристора tcn — интервал-времени, в тече-
ние которого основной ток тиристора- уменьшается от 0,9 до 0.1
значения определенного тока в открытом состоянии при определен-
ном режиме в цепи основных электродов.
Минимальный ток в открытом состоянии 1 откр mln — мини-
мальный основной ток, при котором гарантируются переключение
тиристора из закрытого состояния в открытое при подаче импульс-
ного отпирающего тока управляющего электрода и сохранение тирис-
тором открытого состояния. Минимальное напряжение в закрытом
состоянии /зкр mIn — минимальное основное напряжение в закрытом
состоянии тиристора, при котором гарантируются переключение
тиристора из закрытого состояния в открытое при подаче импульс-
ного отпирающего тока управляющего электрода и сохранение
тиристором открытого состояния.
Основные параметры тиристоров приведены в табл. IV.28...
IV.31, а конструкция н расположение выводов — на рис. 1V.51,
ГЛАВА V
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
$ 1. Общие сведения
Интегральная микросхема (ИМС) — микроэлектронное изделие, вы-
полняющее определенное преобразование и обработку сигналов и
имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных
элементов, компонентов и кристаллов. Синонимом термина-«интег-
ральная микросхема* является термин «интегральная схема», или.
«микросхема».
Элемент интегральной схемы — часть ИС, реализующая функ-
цию простого радиоэлемента, например транзистора, резистора, дио-
да. Эта часть выполнена нераздельно от кристалла или подложки
ИС. Элемент не может быть отделен от ИС как самостоятельное изде-
лие. Компонент интегральной схемы — часть ИС, реализующая
функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая перед монта-
жом в ИС была самостоятельным комплектующим изделием. Компо-
нент может быть отделен от изготовленной ИС, например бескорпус-
ный транзистор, керамический конденсатор.
Корпус ИС — часть конструкции, предназначенная для ее за-
щиты от внешних воздействий и соединения ее с внешними электри-
ческими цепями посредством выводов. Подложка ИС — заготовка,
предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных и пле-
ночных ИС, межэлементных н межкомпонентных соединений, а так-
же контактных площадок. Плата ИС .— часть подложки, или вся
подложка гибридной или пленочной интегральной схемы, на по-
верхность которой нанесены пленочные элементы ИС, межэлемент-
ные и межкомпонентные соединения и контактные площадки. Кон-
тактные площадки — металлизированные участки на плате, под-
ложке или кристалле микросхемы, предназначенные для присоеди-
нения выводных контактов, а также контроля электрических пара-
метров и режимов микросхем.
Классификация ИС. В зависимости от технологии изготовления
интегральные схемы делятся на полупроводниковые, пленочные
н гибридные.
Полупроводниковой интегральной схемой называется ИС, все
элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объе-
ме и на поверхности полупроводника. Пленочной интегральной
схемой называется ИС, все элементы и межэлементные соединения
которой выполнены только в виде пленок. Вариантами технического
исполнения пленочных интегральных схем являются тонко- и тол-
стопленочные ИС. К тонкопленочным условно относят ИС с толщиной
пленок до 1 мкм, а к толстопленочным — ИС с толщиной пленок
свыше 1 мкм. Элементы тонкопленочной ИС наносят на подложку,
как правило, с помощью термовакуумного осаждения и катодного
распыления, а элементы толстопленочной ИС изготавливают преи-
мущественно методом шелкографин с' последующим вжиганием.
Гибридной интегральной схемой называется ИС, содержащая кроме
309
Таблица V.l. Функциональная классификация ИС
Подгруппа Вид Обозна- чение типоно- минала
Наименование Обозначе- ние Наименование Обозна- чение
Генераторы г Гармонических сигналов с ГС
Прямоугольных сигналов г гг
Линейно изменяющихся сиг-
налов л гл
Сигналов специальной фор-
мы ф ГФ
Шума м гм
Прочие п гп
Детекторы д Амплитудные А ДА
Импульсные И ди
Частотные с Дс
Фазовые ф Дф
Прочие П дп
Коммутаторы к Tokj т кт
и ключи Напряжения н КН
Прочие п кП
Многофуик- X Аналоговые А ХА
циональные Цифровые Л ХЛ
схемы Комбинированные К хк
Прочие п хп
Модуляторы м Амплитудные А МА
Частотные С МС
Фазовые ф МФ
Импульсные и ми
Прочие п МП
Наборы зле- н Диодов Д НД
ментов Транзисторов ' т нт
Резисторов .р HP
Конденсаторов Е НЕ
Комбиии рованные К нк
Прочие П нп
Преобразова- п Частоты С ПС
тел и Фазы ф ПФ
Длительности д пд
Напряжения н пн
Мощности . м ПМ
Уровня (согласователи) У ПУ
Код — аналог А ПА
Аналог — код В пв
Код — код р ПР
Прочие п ПП
Схемы вторич- Е Выпрямители в ЕВ
пых источ- Преобразователи м ЕМ
ников пита- Стабилизаторы напряжения н ЕН
НИЯ Стабилизаторы тока т ЕТ
Прочие п ЕП
Схемы за дер- Б Пассивные м БМ
жки Активные р БР
Прочие п БП
Схемы селек- с Амплитудные (уровня сиг-
ции и срав- налов) А СА
нения Временные в СВ
Частотные с сс
Фазовые ф СФ
Прочие п СП
Усилители У Высокой частоты * 1 в ув
Промежуточной частоты * р УР
310
Продолжение табл V.1
Подгруппа Вид Обозна- ч еиие типоно- минала*
Наименование Обозна- чение Наименование Обозна- чение
Усилители Фильтры У ф Низкой частоты • Импульсных сигналов • Повторители Считывания и воспроизве- дения Индикации Постоянного тока * Операционные н дифферен- циальные * Прочие Верхних частот Нижних частот Полосовые Режекторные Прочие Н И Е Л м т д п в н Е Р П УН УИ УЕ УЛ УМ УТ уд УП ФВ ФН ФЕ ФР ФП
* Усилители напряжения или мощности, в том числе малошумящие.
Примечание. В таблицу не включены подгруппы логических элементов
триггеров, формирователей, элементов запоминающих, арифметических и дис-
кретных устройств.
элементов, неразрывно связанных с поверхностью подложки, прос-
тые и сложные компоненты, например кристаллы полупроводни-
ковых ИС. Гибридные ИС изготовляются по тонко- или толстопле-
ночной технологии с использованием бескорпусных полупроводни-
ковых приборов и керамических конденсаторов, В зависимости
от функционального назначения интегральные схемы делятся на
две основные группы — аналоговые и цифровые. К аналоговым
относят ИС, предназначенные для преобразования и обработки сиг-
налов, изменяющихся по закону непрерывной функции, цифровым —
ИС, с помощью которых преобразуются и обрабатываются сигналы,
выраженные в двоичном или другом цифровом коде. Аналоговые
и цифровые ИС выпускаются в виде серий, которые содержат сово-
купность ИС, выполняющих различные функции, но имеющих еди-
"пое конструктивно-технологическое исполнение и предназначенных
для совместного применения. Интегральные схемы одной серии,
как правило, имеют единые напряжения источников питания, со-
гласованы по входным и выходным сопротивлениям, уровням сиг-
налов.
Обозначение типа интегральных схем состоит из' нескольких
элементов (ГОСТ 18682—73). Первый элемент обозначает конструк-
тивно-технологическую группу ИС: полупроводниковые ИС —
1, 5, 7 (цифра 7 относится к бескорпусиым интегральным схемам):
гибридные ИС — 2, 4, 6, 8, прочие ИС — 3. Второй элемент —
порядковый номер разработки (содержит две-три цифры). Третий
элемент — функциональное назначение интегральной схемы (под-
группа и вид) (табл. V.1). Четвертый элемент — порядковый номер
разработки ИС в данной серии, в которой может быть несколько
одинаковых по функциональному признаку ИС. Он состоит из
одной или нескольких цифр.
Иногда в конце условного обозначения добавляется буква, оп-
ределяющая технологический разброс электрических параметров
311
типономинала. В некоторых сериях она определяет тип корпуса,
в котором выпускается данный типономинал, что оговаривается
в технической документации, например П — пластмассовый -кор-
пус, М — керамический. Для интегральных схем, используемых
в устройствах широкого применения, в начале условного Обозна-
чения ставится буква К, например интегральный полупроводнико-
вый операционный усилитель с порядковым номером разработки
серии 40, порядковым номером разработки данной схемы в серии
Тип I
по функциональному признаку 5, предназначенный для устройств
широкого применения, — К140УД5. Для серий ИС, выпускаемых
на экспорт, перед К ставится Э.
Типы корпусов интегральных микросхем, их габаритные и при-
соединительные размеры, а также условные обозначения установ-
лены ГОСТ 17467—79. По форме проекции тела корпуса
на плоскость основания и расположению выводов корпусы дел:, г
на пять основных типов (рнс. V.1). Корпусы типов 1, 2, 4 и 5 в проек-
ции на плоскость основания имеют прямоугольную форму, а кор-
пус типа 3 аналогичен по форме корпусу маломощных транзисто-
ров, отличаясь от последних большим числом выводов (вили 12).
Расположение выводов относительно плоскости основания у кор-
312
пусов типов 1—3 перпендикулярное, а у корпуса типа —'“парал-
лельное. Корпус типа 5 — прямоугольный, плоский безвыводный.
Электрическое соединение ИС, размещенной в таком корпусе, осу-
ществляется с помощью металлизированных контактных площадок
по периметру корпуса. Корпусы микросхем одного типа могут раз-
личаться размерами, количеством выводов и их расположением.
Выводы у микросхем, выполненных в корпусе типа 1 с расположе-
нием выводов в ряд, нумеруются от метки на корпусе слева напра-
во. У микросхем, выполненных в корпусе типа 1 с вывода ми, которые
расположены по сторонам квадрата, вписанного воскование корпу-
са, выводы нумеруются от метки иа корпусе по часовой стрелке.
У микросхем, выполненных в корпусе типа 2, выводы нумеруются
от мегкн на корпусе слева направо, а в другом ряду — справа нале-
Рис. V.2. Конструкции бескорпусиых полупроводниковых приборов:
а— с проволочными, б— шариковыми, в— балочными выводами.
во. У микросхем, выполненных в корпусе типа 3, выводы нумеруются
от метки по часовой стрелке. У микросхем, выполненных в корпусе
типа 4, вывод 1 расширен у места вывода из корпуса. От этого вы-
вода нумерация ведется слева направо, а в другом ряду — справа
налево. По габаритным н присоединительным размерам сходные
по конструкции корпусы подразделяют на типоразмеры, каждому
из которых присваивают шифр, состоящий из обозначения подтипа
корпуса (12, 21, 31, 41) и двузначного числа, обозначающего по-
рядковый номер типоразмера.
Элементы гибридных интегральных микросхем. Для гибридных
интегральных микросхем изготавливаются специальные бескор-
пусные комплектующие элементы: диоды, диодные сборки, бипо-
лярные и полевые транзисторы, керамические конденсаторы. За-
щита бескорпусиых элементов от кратковременного воздействия
внешней среды до установки их в ИС осуществляется с помощью
специального влагостойкого покрытия или влагонепроницаемой упа-
ковки. Бескорпусные транзисторы крепятся к подложке термоком-
прессионной сваркой шариковых илн балочных выводов с контакт-
ными площадками нли клеевым соединением н проволочными выео-’
дами. Конструкции бескорпусиых полупроводниковых приборов
показаны на рис. V.2.
Обозначение параметров интегральных микросхем установле-
но ГОСТ 19480—74. Максимальное входное напряжение m.ix —
Наибольшее входное напряжение интегральной микросхемы, при
313
котором выходное напряжение соответствует заданному. Мини-
мальное входное напряжение (7ВХ mirk — наименьшее входное напряже-
ние интегральной микросхемы, при котором выходное напряже-
ние соответствует заданному. Чувствительность S — наименьшее
входное напряжение, при котором электрические параметры интег-
ральной микросхемы соответствуют заданным.
Диапазон входных напряжений &UBX — интервал напряжений
от минимального входного напряжения до максимального. Вход-
ное напряжение покоя Uo вх— напряжение на входе интегральной
микросхемы при отсутствии входного сигнала. Выход/ное напряже-
ние покоя Uo вых — напряжение на выходе интегральной микросхемы
при отсутствии входного сигнала. Входное напряжение ограниче-
ния С/огр вх — наименьшее входное напряжение интегральной микро-
схемы, при котором наступает ограничение выходного напряжения.
Входное напряжение UBX — напряжение на входе интегральной мик-
росхемы в заданном режиме. Напряжение смещения UctA — напря-
жение постоянного тока на входе интегральной микросхемы, при
котором выходное напряжение равно нулю. Синфазные входные
напряжения вх — напряжения между каждым из входов интег-
ральной микросхемы и общим выводом, амплитуды н фазы которых
совп а да ют. М аксимальные синфазные входные напряжения Ucfjl вх .max—
синфазные входные напряжения, при которых параметры интеграль-
ной микросхемы изменяются на заданное значение. Максимальное
выходное напряжение С/вых тах — наибольшее выходное напряжение,
при котором изменения параметров интегральной микросхемы соот-
ветствуют зацзнны’л. Минимальное выходное напряжение t/BbIX min —
наименьшее выходное напряжение, при котором измеиеиия пара-,
метров интегральной микросхемы соответствуют заданным. Вы-
ходное напряжение баланса (7вых-бл — напряжение постоянного тока
ва каждом выходе интегральной микросхемы относительно общего
вывода при напряжении между-выводами, равным нулю. Приведен-
ное ко входу напряжение шумов иш вх—отношение наприжения соб-
ственных шумов на выходе интегральной микросхемы при закоро-
ченном входе к коэффициенту усиления напряжения.
Входной ток /вх— ток, протекающий во входной цепи интег-
ральной микросхемы в заданном режиме. Разность входных токов
Д^вх— разность токов, протекающих через входы интегральной
микросхемы в заданном режиме. Выходной ток /вых—ток, проте-
кающий в цепи нагрузки интегральной микросхемы в заданном
режиме. Максимальный выходной ток /вых тах — наибольший выход-
ной ток, при котором обеспечиваются заданные параметры интег-
ральной микросхемы. Минимальный выходной ток /вых min—наи-
меньший выходной ток, при котором обеспечиваются заданные пара-
метры интегральной микросхемы. Ток потребления 1ВОТ—ток, по-
требляемый интегральной микросхемой от источников питания
в заданном режиме. Ток холостого хода /х х—ток, потребляемый
интегральной микросхемой при отключенной нагрузке.
Потребляемая мощность РПОТ — мощность, потребляемаи ин-
тегральной микросхемой, работающей в заданном режиме, от ис-
точников питания. Максимальная потребляемая мощность РП0Т1Пах~*
314
потребляемая мощность интегральной микросхемы в предельном
режиме потребления. Выходная мощность РЕЫК — мощность сиг-
нала, выделяемая на нагрузке интегральной микросхемы в задан-
ном режиме. Рассеиваемая мощность Ррас — мощность, рассеивае-
мая интегральной микросхемой, работающей в заданном режиме/
Нижняя граничная частота полосы пропускания fn — наимень-
шая частота, на которой коэффициент усиления интегральной мик-
росхемы уменьшается на 3 дБ относительно заданной. Верхняя гра-
ничная частота полосы пропускания fB — наибольшая частота,
на которой коэффициент усиления интегральной микросхемы
уменьшается на 3 дБ относительно заданной частоты. Полоса про-
пускания Af— диапазон частот между верхней и нижней гранич-
ными частотами полосы пропускания.
Коэффициент усиления напряжения KyV — отношение выход-
ного напряжения интегральной микросхемы к входному. Коэффи-
циент усиления тока Ку1 — отношение выходного тока интеграль-
ной микросхемы к входному. Коэффициент усиления мощности
Кур — отношение выходной мощности интегральной микросхемы
к входной. Коэффициент нелинейности амплитудной характерис-
тики Кнл дх — наибольшее отклонение крутизны амплитудной ха-
рактеристики интегральной микросхемы относительно крутизны
амплитудной характеристики, изменяющейся по линейному за-
кону. Коэффициент прямоугольности амплитудно-частотной ха-
рактеристики (АЧХ) КП — отношение полосы частот интеграль-
ной микросхемы на уровне 0,01 или 0,001 к полосе пропускания
на уровне 0,7. Коэффициент неравномерности амплитудно-частот-
ной характеристики Кнрдчх—отношение максимального выход-
ного напряжения интегральной микросхемы к минимальному в за-
данном диапазоне частот полосы пропускания, выраженное в деци-
белах.
Относительный диапазон автоматической регулировки усиле-
ния по напряжению Д^дру.отн— отношение наибольшего коэффи-
циента усиления напряжения к наименьшему при изменении вход-
ного напряжения в заданных пределах. Относительный диапазон
автоматической регулировки усиления по току Д 7друота — отно-
шение наибольшего коэффициента усиления тока к наимень-
шему при изменении входного напряжения интегральной микро-
схемы в заданных пределах. Относительный диапазон автомати-
ческой регулировки усиления по мощности АР дРуоти — отношение наи-
большего коэффициента усиления мощности к наименьшему при
изменении входного напряжения интегральной микросхемы в за-
данных пределах. Коэффициент гармоник КГ — отношение сред-
неквадратичного напряжения суммы всех, кроме первой, гармоник
сигнала интегральной микросхемы к среднеквадратичному напря-
жению первой гармоники.
Входное сопротивление 7?вх — отношение приращения вход-
ного напряжения интегральной микросхемы к приращению актив-
ной составляющей входного тока при заданной частоте сигнала.
Выходное сопротивление — отношение приращения выходного
напряжения интегральной микросхемы к вызвавшей его активной
составляющей выходного постоянного или синусоидального тока
при заданной частоте сигнала.
315
Входная емкость Свх — отношение емкостной реактивной сос-
тавляющей входного тока интегральной микросхемы к произведе-
нию круговой частоты на синусоидальное входное напряжение'ми-
кросхемы при заданной частоте сигнала. Выходная емкость С^х —
отношение емкостной реактивной составляющей выходного тока
интегральной микросхемы к произведению круговой частоты йа
вызванное им выходное напряжение при заданной частоте сигнала.
§ 2. Полупроводниковые интегральные микросхемы
Интегральные микросхемы характеризуются совокупностью пара-
метров, соответствующих их функциональному назначению. Значе-
ния этих параметров указываются в технической документации
и справочных данных. Параметры отдельных элементов ЙС не приво-
дятся. В справочнике серии микросхем располагаются в порядке
0/3 0/2
Рих V.3. Схема усилителя К1УС231
возрастания их номера. На габаритных чертежах нумерация и рас-
положение выводов указаны относительно ключа или специальной
метки. Эти же номера указаны на принципиальных схемах.
Микросхемы серии КЦ123 имеют три модификации микросхем
К1УС231. Полоса пропускания усилителей низкой частоты, вы-
полненных на основе этих микросхем, составляет 0,02... 100 кГц
при неравномерности АЧХ не более 1,5 дБ. На частоте 1 кГц при
выходном напряжении 0,5 В микросхемы модификаций А, Б, В
имеют коэффициент усиления соответственно 300...500,100...350,
30...500. Коэффициент гармоник микросхем модификаций А и Б
316
не превышает 2%, а модификации В — 5%. Входное сопротивле-
ние микросхем 10 кОм, выходное сопротивление 200 Ом, напряже-
ние питания 6,3 В ± 10%, потребляемая мощность не превышает
100 мВт. Микросхемы выполнены в прямоугольном металлостек-
лянном корпусе типа 4 (рис. V. 1) по схеме, приведенной на рис. V-.3.
Микросхемы серий К 140, К 153 представляют собой операцион-
ные усилители, на основе которых можно создать различные по на-
значению радиотехнические устройства, рапример УВЧ, УПЧ,
УНЧ, преобразователи, масштабирующие, логарифмические, диффе-
ренцирующие и интегрирующие усилители, стабилизаторы напря-
жения в тока, генераторы, активные фильтры, детекторы, ограни-
чители. Состав серий н основные параметры микросхем приведены
Рис. V.4. Схегаа операционисте усилителя К140УД1,-
в табл. V,2. Микросхемы выполнены в металлостеклянном корпусе
типа 3 (рис. V.1). Принципиальная схема одного из операционных
усилителей КГ40УД1 показана на рнс. V.4. Схемы включения
операционных усилителей с цепями коррекции приведены на
рис. V.5 н V.6.
Микросхемы серии К 142 предназначены для использования во
вторичных источниках питания. Серия состоит из микросхем
К1НД421, К1НД422, К1НД423, К1НД424, К1НД425, представля-
ющих собой наборы диодов и диодных матриц (рис. V.7). Обратный
ток диодов при l/oCp тах не превышает 0,1 мА, максимальное обрат-
ное напряжение 50 В, максимальный средний прямой ток одного
диода 500 мА. В серию входят также стабилизаторы напряжения
К1ЕН421, К1ЕН422. Микросхемы имеют идентичные электрические
схемы и различаются значениями допустимых входных и выходных
параметров. Основные параметры стабилизаторов серии К142 при-
ведены в табл. V,3, электрическая схема показана на рис. V.8.
Микросхемы серии К 157 предназначены для построения трак-
тов сигналов с AM н усилителей низкой частоты переносных и ав-
томобильных приемников. Микросхемы выполнены в пластмассовом
корпусе с 14 плоскими выводами типа 2 (рис. V.1).
317
ОЭ н** 60 Таблица V.2. Основные параметры операционных усилителей серий К140, К IBS
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип микросхемы
К140УД1А К140УД1Б К140УД2А К140УД2Б К140УД5А К14СУД5Б
Входной ток /вх нА 5.10’ 8-10’ 700 700 5-10’ 10-10’
Разность входных токов 44х нА ±1,5-10’ ±1,5-10’ ±200 ±200 ±1-10’ ±5-10»
Входное сопротивление ^вх кОм 4 4 300 300 50 7
Напряжение смещения нуля ^см мВ ±7 ±7 ±10 ±10 ±10 ±5
Дрейф напряжения смещения нуля 4^см/д7 мкВ/°С 20 20 20 20 — —
Коэффициент усиления напряжения Ку и — (4.,.45) 102 (1,3...12)10’ (3,5)„26)104 (3...35) 10s >500 >1000
Коэффициент ослабления синфазного сигнала *сф. ОС ДБ 60 60 80 80 50 60
Частота единичного усиления fT МГц 5 5 2 2 —
Скорость нарастания выходного на- пряжения °Увых В/мкс 0,2 0.5 0,12 0,12 — —
Выходное сопротивление К вых Ом 700 700 100 100 1000 1000
Максимальный выходной ток ^вых шах мА 3 3 13 13 — —
Максимальное выходное напряжение ^вых max В ±3 ±6 ±10 ±3 +6,5; —4,5 +6,5: —4 5
Максимальное входное напряжение ^вх max В ±1.5 ±1,5 ±4 — —
Максимальные синфазные входные напряжения ^сф.вх max В '±3 ±3 ±6 — ±11 ±11
Напряжение питания УП в ±6,3 ±12,6 ±12,6 ±6,3 ±12,6 ±12,6
Ток' потребления Лют мА 4,2 8 8 5 12 12
Наличие внутренней коррекции Есть, нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет
Наличие защиты выхода в режиме короткого замыкания Есть, нет » » » >
Параметр Обозна- чение Еди- ница
Входной ток /Вх \ нА
Разность входных токов А'вх нА
Входное сопротивление двх кОм
Напряжение смещения нуля ^см мВ
Дрейф напряжения смещения нуля ^см/АГ мкВ/°С
Коэффициент усиления напряжения ХУ U —
Коэффициент ослабления синфазного сигнала ^сф. ос ДБ
Частота единичного усиления /т МГц
Скорость нарастания выходного на- пряжения VU вых В/мкс
Выходное сопротивление ^вых Ом
Максимальный выходной ток ' ^вых max мА
Максимальное выходное напряжение ивых max В
Максимальное входное напряжение ^'вх max В
Максимальные синфазные входные напряжения ^сф.вхтах В
Напряжение питания ип В
Ток потребления А1ОТ мА
Наличие внутренней коррекции Есть, 4ет
оз Наличие защиты выхода в режиме ,77 короткого замыкания Есть, нет
Продолжение табл. V.!
К140УД6 К140УД7 К140УД8А К140УД8Б К1 40УД8В К140УД10 К140УД11
100 550 0,2 1,0 0,2 250 500
±25 ±200 ±0,5 ±0,5 ±0,2 ±50 ±200
1000 400 1000 1000 1000 1000 300
±10 ±10 ±100 ±100 ±150 ±5 ±10
— — — — — — —
J-30-103 >30-103 50-103 >20000 >10000 >50000 >25000
70 — 70 70 60 80 70
— — — — — 15 4-50
— — - 2 5 2 20 —20
— — — — — 1000 —
25 20 — — — —
±11 ±10,5 + 10 ±10 ±10 — ±12
— — — — — — —
±11 ±12 ±10 — — ±11,5 —
±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 . ±5...18
4 3.5 3 5 5 8 10
Есть Есть Есть Есть Есть Нет Есть
s> * — — — Есть( Есть
320
Параметр Обозна- чение Еди- ница К140УД12
Входной ток /вх нА 50
Разность входных токов д'вх нА ±1-5
Входное сопротивление двх кОм 500
Напряжение смешения гуля С/см мВ ±5
Дрейф напряжения смещения нуля ДС/ск/Д7 мкВ/ °C —
Коэффициент усиления напряжения лу U — >100
Коэффициент ослабления синфазного сигнала /Ссф. ос . ДБ 70
Частота единичного усиления /т_ МГц —
Скорость нарастания выходного на- пряжения VU вых В/мкс 0,8
Выходное сопротивление ^ВЫХ Ом 1000
Максимальный выходной ток '’вых max мА 10
Максимальное выходное напряжение С^вых max в ±10
Максимальное входное напряжение С/вх max В ±10
Максимальные синфазные входные напряжения С' сф.вх max В ±1?
Напряжение питания С/п в Ф3...18
Ток потребления /пот мА 0,17
Наличие внутренней коррекции Есть, нет Есть
Наличие защиты выхода в режиме короткого замыкания Есть, нет Есть
Продолжение табл. V.2
К1УТ531 А • К1УТ531Б К153УД2 К153УД4 К153УД5
1500 2000 500 400 125
±500 ±500 ±200 ±15 ±35
260 260 300 200 1000
±7,5 ±7,5 ±5 ±5 ±2,5
—• — 20 50 4
(1,5...80)10* (1...10)10* >20-10* >2000 ’ >125-10’
65 65 70 70 94
1 1 1 1 —
— 0,5 . 0,1 —
200 200 — — 150
5 5 — — 5
±10 ±10 ±11 ±4 ±11
±5 ±5 — ±2 ±5
±8 ±8 ±12 ±5 ±13,5 .
±15 ±15 ±15 ±6,3 ±15
6 6 3 0,8 8
Нет Нет Нет Нет Нет
» Не» Есть Есть ‘‘Есть
I
Рис. V.5 СхемьТ включения микросхем серии КИО в «режиме масштаб-
ного усилител^.
Н 1-88
Микросхема К157УС1 (рис. V.9, о) предназначена для усили-
телей низкой частоты. Первый каскад выполнен по параллельно-
балансной схеме на транзисторах V2 и V5 с активной нагрузкой
Рис. V.7. Микросхемы диодов и диодных матриц серии К142:
а— *К1НД421; б—К1НД422; в — К1НД423; а—К1НД424; б— К1НД425; е —
конструкция п нумерация выводов.
, (транзисторы VI и V4). Режим работы первого каскада стабили-
зируется генератором тока на транзисторе V3. Первый каскад отде-
лен от последующегоэмиттерным повторителем на транзисторе V7.
322 .
Т аблнцг V.3. Основные параметры стабилизаторов серин К142
В ъ1 нестабиль-' яжеиию, нестабиль- . %/А Входное напря- жение, В Выход- ное на- пряже- ние, В Выход- ной ток, мА допусти- мая мощ-
t- °- й>
к о 1 ж С 5 g Я к 5 к = £ ф S Я ё§ о о О Е И Л £ R Ч и Ф о Q S к л £ 4 Г! го «С 3 к Л го О ГО Е Д Л Я 4 Я н s
•е- . -е- 2 S а ? S S го
Тип ь Коэф ноет и %/в Коэф, ности S я S о к и я « S S S я к ф S * я го S 2 и № S О я макси иый . Макс> мая р. ность,
К142ЕН1А 0,3 0,5 9 20 3 12 50 150 0,8
к142ЕН1Б 0.1 0,2
R142EH1B 0.5 2
К142ЕН1Г 1 0,5 1 20 40 12 30 50 150 0.8
К142ЕН2А 0.3 0,5
К142ЕН2Б 0.1 0,2
KI42EH2B 0,5 2
К142ЕН2Г 0,5 1
Рис. V.8. Схема стабилизаторов напряжения Ц1ЕН421, К1ЕН422.
Второй каскад имеет небольшой коэффициент усиления и служит
для согласования уровней по постоянному току между первым и
третьим каскадами. Третий каскад выполнен на транзисторе VII,
включенном по схеме с общим эмиттером. Диапазон рабочих
частот микросхемы К157УС1А—60 Гц.*..10 кГц, микросхемы
323
К157УС1Б—50Гц...15 кГц при неравномерности АХЧ не более
6 дБ и коэффициенте гармоник не более 0,3%. Максимальное вы-
ходное напряжение микросхемы К157УС1А не менее 1,8 В при
чувствительности 15...30 мВ, микросхемы К157УС1Б не мснееЗВ
при чувствительности 25...50 мВ. Напряжение питания микросхемы
К157УС1А 8..,12,4В, микросхемы К157УС1Б — 9... 15 В, по-
требляемая мощность не превышает 50 мВт.
Рис. V.3. Схемы усияителей серии К157:
а—К157УС1; б—К157УС2; в— К157УСЗ.
Микросхема К157УС2 (рис. V.9, б) содержит усилитель высо-
кой частоты с регулируемым коэффициентом усиления, гетеродин
и смеситель. Усилитель высокой частоты (транзистор VI) представ-
ляет собой однокаскадный апериодический усилитель с отрицатель-
ной обратной связью по напряжению, регулируемой внешним резис-
юром, который подключается к выводам 1 и 14. Гетеродин выпол-
нен по автогенераторной схеме на транзисторах V4 и V6. Транзис-
тор V4 служит для автоматической регулировки амплитуды колеба-
ний гетеродина. Смеситель выполнен на транзисторах V2 и V3.
324
Преобразованный сигнал снимается с выводов 10 и 12, напряжение
внешней АРУ (см. гл. VII) подается на вывод 2. Коэффициент усиле-
ния напряжения микросхемы 150...350 на частоте 0,15 МГц при
коэффициенте шума не болеё 6 дБ. Уменьшение усиления на частоте
15 (К157УС2А) и 25 МГц (К157УС2Б) не превышает 6 дБ, напряже-
ние гетеродина 300...450 мВ. Напряжение питания микросхемы
3,6...6 В, потребляемая мощность не более 25 мВт.
Микросхема К157УСЗ (рис. V.9, в) предназначена для усили-
теля промежуточной частоты с амплитудным детектором и системой
АРУ. Усилитель промежуточной частоты состоит из регулируемого
каскада (транзисторы VI и V2), управляемого напряжением по
выводу 13, и основного усилителя (транзисторы V4..,V11). Основной
усилитель выполнен по дифференциальной схеме (транзисторы V7
и V9) с динамической нагрузкой в цепи коллектора транзистора V7.
Второй каскад основного усилителя выполнен иа транзисторе VII
по схеме с общим эмиттером. Усилитель охвачен 100%,-иой обрат-
ной связью по постоянному току. Глубина отрицательной обратной
связи определяется делителем, образованным резистором А73и це-
почкой, подключаемой к выводу 4. Амплитудной детектор выпол-
нен по схеме эмиттерного детектора на транзисторе V13. Его отли-
чительной особенностью является способность работать н широком
диапазоне уровней входного сигнала. Усилитель напряжения
системы АРУ — двухкаскадный усилитель постоянного тока.
Транзистор V14 включен посхемес общим эмиттером, а транзис-
тор V3 — по схеме с_ общим коллектором. Нагрузкой
транзистора V3 является” регулируемый усилитель микросхемы.
Чувствительность микросхемы на частоте 465 кГц (частота модули-
рующего сигнала 400 Гц, глубина модуляции 30%) не менее 12...
25 мВ при коэффициенте гармоник не более 3%. Входное сопро-
тивление микросхемы на частоте 465 кГц не менее 430 Ом. При изме-
нении входного сигнала от 0,05 до 3 мВ выходной сигнал изменяет-
ся не более чем на 6 дБ,
325
Микросхемы серии К173 предназначены для усилителей мощ-
ности и должны эксплуатироваться с теплоотводом или принуди-
тельным охлаждением. Микросхемы работают при напряжении пи-
тания ±12,6 В ±10% и обеспечивают усиление сигналов в диапа-
зоне частот 300...20000 Гц.
Коэффициент усиления напряже-
ния микросхем К1УС731 моди-
фикаций А, Б не менее 200,
модификации В не менее 80, мик-
росхем К1УС732 модификаций
А, Б не менее 50, модификации
В не менее 20. Входное сопро-
тивление микросхем К1УС731
не менее 10 кОм, микросхем
К1УС732 не менее 1 кОм. Вы-
ходная мощность на нагрузке
30 Ом составляет 0,5... 1 Вт при
коэффициенте гармоник не бо-
лее 0,5% (К1УС731А), 3%
(К1УС731Б), 10% (К1УС731В,
К1УС732). Микросхемы выпол-
нены в круглом металлостеклянном корпусе типа 3 с 12 выводами
(рис. V.I). Схемы усилителей показаны на рис. V.10, V.11,
Микросхемы серии К174 предназначены для усилителей низкой
частоты бытовой стационарной радиоаппаратуры. Они выпол-
нены в прямоугольном пластмассовом корпусе с Теплоотводом
(рис. V.12).
Микросхема К174УН5 (рис. V.13) в диапазоне частот 30 Гц...
20 кГц на нагрузке 4 Ом имеет выходную мощность 2 Вт при коэф-
326
фициенте гармоник не более 1%. Коэффициент усиления микросхемы
на частоте 1 кГц 80... 120, входное сопротивление более 10 кОм, на-
пряжение питания 12 В + 10%, ток потребления при отсутствии
входного сигнала не более 30 мА.
Микросхема КГ74УН7 (рис. V.14, а) в диапазоне частот 40 Гц...
20 кГц при нагрузке 4 Ом имеет выходную мощность 4,5 Вт при
коэффициенте гармоник не более 10%. Входное сопротивление
микросхемы более 50 кОм, напряжение питания 15 В + 10%, ток
потребления при отсутствии входного сигнала не более 20 мА.
Микросхема К.1УС744 (рис. V.14, б) в диапазоне частот 30 Гц...
20 кГц на нагрузке 4 Ом имеет выходную мощность 1Вт (модифи-
Рис. V.13. Схема усилителя К174УН5.
кация А) или 0,7 Вт (модификация Б) при коэффициенте гармоник
не более 2% . Коэффициент усиления микросхемы на частоте 1 кГц—
4-..40, входное сопротивление не менее 10 кОм, напряжение пита-
ния 5,4...9,9 В, ток потребления при отсутствии входного сигнала
ие более 10 мА.
Микросхемы серии К177 содержат дифференциальные усилите-
ли К1УТ771А, К1УТ771Б и двухтактный усилитель К1УС771 и ис-
пользуются для построения 'операционных усилителей. Коэффи-
циент усиления микросхем К1УТ771 модификаций А, Б на частоте
1 кГц составляет 35...80, микросхемы К1УС771 — 80...150, мак-
симальное выходное напряжение микросхем К1УТ771 более 5,5 В.
Входной ток микросхемы К1УТ771А he превышает 5 мкА, микро-
схемы К1УТ771Б — 2,5 мкА, входное сопротивление микросхемы
К1УС771 не менее 40 кОм, выходное не более 50 Ом. Ток потребле-
ния микросхем К1УТ771 менее 4 мА при напряжении питания
±6,3 В± 10%, микросхемы К1УС771 менее 5 мА при напряжении
питания ±12,6 В ±10%. Микросхемы выполнены в прямоугольном
металлостеклянном корпусе типа 4 (рис. V.1). Схемы усилителей по-
казаны на рис. V.15.
327
6
б
Рис. V.14. Схемы усилителей серии K174J
о— К174УН7; б — К1УС744.
Микросхемы серии К198 состоят из двух модификаций много-
функционального усилителя К1УТ981 и трех модификаций универ-
сального линейного каскада К1УС981, а также из восьми модифика-
ций различных матриц из трех, четырех и пяти/?—п—р- или п— р— п-
типов транзисторов. Коэффициент усиления по напряжению микро-
схемы К1УТ981 на частоте 10 кГц — 20...70 при максималы ом
а— К1УТ981; б— К1УС981.
выходном напряжении не менее 2,5 В; входной ток не более 10 мкА,
ток потребления не превышает 5 мА при напряжении питания
± 6,3 В ± 10%. Коэффициент усиления по напряжению микросхе-
мы К1УС981 модификаций А, Б не менее 4, модификации В не
менее 2, ток потребления не превышает 7- мА при напряжении пи-
329
тания ±6,ЗВ ± 10%. Микросхемы выполнены в металлостеклянном
корпусе типа 4 (рис. V.1). Электрические схемы показаны на
рис. V. 16.
§ 3. Гибридные интегральные микросхемы
Микросхемы серии К224 предназначены для радиовещательной и
телевизионной аппаратуры. Серия состоит из микросхем, изготов-
ленных по гибридно-пленочной технологии с использованием бес-
корпусных биполярных транзисторов КТ359. Микросхемы выпол-
нены в прямоугольном металлополимерном корпусе типа 1 с 9 вы-
водами (рис. V.1). Для радиовещательных приемников используются
16 типов микросхем этой серии.
Микросхема К2УС241 (рис. V.17, а) предназначена для усили-
телей высокой и промежуточной частот, а также для буферных кас-
кадов генераторов, работающих в диапазоне 0,15....ПО МГц.
Режим транзисторов задается делителем базового смещения на резис-
торах R1...R3 и резисторами R5, R6, включенными в цепь эмитте-
ра траизштора V2. В микросхеме предусмотрена возможность подачи
базового тока смещения от внешнего источника или системы АРУ.
В этом случае вывод 2 не соединяется с делителем R1...R3, а на-
пряжение смещения подается через вывод 3 и резистор R4. Конден-
сатор С1 обеспечивает включение транзистора VI по схеме с общей
базой. Входной сигнал подается на базу транзистора V2 через вы-
вод I и разделительный конденсатор С2. При необходимости в ка-
честве входного можно использовать вывод 2. Нагрузка усилителя
может быть апериодической или резонансной и включается между
выводами 8 и 9. В диапазоне частот 0,15...30 МГц крутизна вольт-
амперной характеристики микросхемы не менее 30 мА/B. Входное
сопротивление микросхемы на частоте 10 МГц не менее 150 Ом. Не-
равномерность АЧХ в диапазоне рабочих частот не более 12 дБ.
Напряжение питания +5,4... 12 В, потребляемая мощность не
более 50 мВт.
Микросхема К2УС242 (рис. V. 17, б) представляет собой одно-
каскадный усилитель для приемников сигналов с AM и ЧМ. Тран-
зистор VI может быть включен по схеме с ОЭ, ОБ или ОК. Смещение
на базу'транзистора подается от внешнего стабилизированного ис-
точника через вывод 2 и резистор R1. Эта цепь может быть исполь-
зована для подачи напряжении АРУ. При усилении по схеме с ОЭ
сигнал поступает на базу транзистора через вывод 1 и конденсатор
С/. Нагрузка может быть апериодической или резонансной. При
резонансной нагрузке первичную обмотку трансформатора целе-
сообразно включить между выводами 4 и 8, а напряжение питания
подать иа вывод 9.
Микросхему можно использовать и в качестве смесителя.
В этом случае сигнал подается на вывод 1 и далее на базу транзисто-
ра, а напряжение гетеродина через вывод 6 поступает на эмиттер.
Для выделения промежуточной частоты можно использовать пье-
зокерамический фильтр, связанный с микросхемой через согласую-
щий трансформатор (выводы 4 и 8). Микросхема может работать
в диапазоне частот 0,15...33 МГц. На частоте 10-МГц микросхема
имеет входное сопротивление более 150 Ом. Крутизна ее передаточ-
ной характеристики (см. гл. VI) не менее 25 мА/B. Напряжение
литания микросхемы 3,6...9 В, потребляемая мощность не более
15 мВт,.
S30
Рис. V.17. Схемы усилителей серии К224:
а— К2УС241; б—К2УС242; в— К2УС244; г— К2УС245; б~К2УС243;
е — К2УС2415.
Микросхема К2УС243 (рис. V.17, д) по функциональному на-
значению и ряду параметров аналогична микросхеме К2УС242. Ее
можно использовать на частотах до ПО МГц. При этом на верх-
них частотах крутизна передаточной характеристики не ниже
331
10 мА/B. Напряжение питания микросхемы 3,6...9 В, потребляемая
м лцность не более 25 мВт.
Микросхема К2УС244 (рис. V.17, в) предназначена для транс-
форматорного предварительного усилителя низкой частоты^ ра-
ботающего на частотах от 80 Гц до 20 кГц. Для нормального функ-
ционирования микросхемы необходимо с помощью внешних эле-
ментов подать смещение на базу транзистора VI. Первичная обмотка
трансформатора подключается к выводу 9. Во всем диапазоне час-
тот микросхема усиливает напряжение более чем в 100 раз при ко-
эффициенте гармоник менее 5%. Напряжение питания микросхемы
5.4...9 В, потребляемая мощность не более 80 мВт.
Микросхема К2УС245 (рис. V.17, г) предназначена для созда-
ния бестрансформаторного усилителя низкой частоты. Напряжение
смещения на базу транзистора VI подается с помощью внешних
элементов. Обратная связь с выходного каскада на базу транзистора
V2 подается через вывод 3.' Входное сопротивление микросхемы
более 15 кОм. Коэффициент усиления в диапазоне частот 80 Га..,
20 кГц больше 140 при коэффициенте гармоник меиее 3%. Напря-
жение питания микросхемы 5,4... 12 В, потребляемая мощность
не более 80 мВт.
Микросхема К2УС2415 (рис. V.17, е) представляет собой уси-
литель низкой частоты для аппаратуры низовой радиосвязи. На
частоте 1 кГц ее коэффициент усиления более 12, входное сопротив-
ление превышает 50 кОм, а коэффициент гармоник меньше 3%.
Напряжение питания микросхемы 9 В ± 20%, потребляемая
мощность не более 220 мВт.
Микросхема К2УП241 (рис. V.18, о) благодаря наличию диф-
ференциальной пары на транзисторах VI и V2 является универсаль-
ным ус1ройством и применяется в усилителях высокой и промежу-
точной частот, смесителях, гетеродинах и других каскадах радиове-
щательных приемников. Микросхема используется в диапазоне
частот 0,15...НО МГц. Крутизна проходной характеристики
в диапазоне 0,15...30 МГц не ниже 10 мА/B, а в диапазоне
30... 110 МГц не ниже 5мА/В. Напряжение питания микросхемы
5,4...9 В, потребляемая мощность не более 20 мВт.
Микросхема К2Ж.А241 (рис. V.18, б) предназначена для созда-
ния смесителя и гетеродина УКВ тракта сигналов с ЧМ. Смеситель
выполняется на транзисторе VI. Резисторы R4...R3 определяют
режим этого транзистора по постоянному току. Входной сигнал
подается на вывод 2 через разделительный конденсатор, а напряже-
ние гетеродина — на вывод 3 или 4. Для выделения промежуточной
частоты используется колебательный контур, включенный между
выводом / и источником питания. Гетеродин выполняется на тран-
зисторе V2 по схеме с емкостной связью. Контур гетеродина вклю-
чается в коллекторную цепь транзистора V2 (вывод 9). Диапазон
рабочих частот гетеродина 65... 120 МГц, а смесителя 10... ПО МГц.
Крутизна преобразования смесителя на частоте 10 МГц более
7 мА/B, входное сопротивление превышает 150 Ом, коэффициент
преобразования не менее 2. Напряжение питания микросхемы
4 В ± 25%, потребляемая мощность не более 30 мВт.
Микросхема K22RA242 (рис. V.18, в) предназначена для сме-
сителя и гетеродина в трактах сигналов с AM. Смеситель выпол-
няется на транзисторе VI. Напряжение сигнала подается на базу
транзистора (вывод /) совместно с напряжением гетеродина. На-
пряжение промежуточной частоты снимается с контура, подклю-
ченного к выводу 4. Гетеродин выполняется на транзисторе V2. Сме-
332
щение на базу транзистора V2 целесообразно подавать со стабили-
трона, подключенного к выводу 8. Для стабилизации режима работы
преобразователя в'цепях питания может использоваться микросхе-
ма К2ПП241. Диапазон рабочих, частот смесителя '0,15...30 Л^Гц
а гетеродина 0,5...30 МГц. На частоте 10 МГц крутизна преобра-
зования смесителя более 18 мА/B, а крутизна транзистора V2
более 14 мА/B. Напряжение питания 3,6...9 В для смесителя и
3...3.6 В для гетеродина. Потребляемая микросхемой мощно ть
не превышает 40 мВт.
Выхов на конщр
смесителя гетеопИина
Рис. V.18. Схемы смесителей серии К224:
а — К2УП241; б —К2ЖА241; в— К2ЖА242; г— К2ЖА243.
Микросхема К2Ж.А243 (рис. V.18, а) предназначена для детек
тйрования сигналов промежуточной частоты с AM и усиления на
пряжения системы АРУ. Сигнал на базу транзистора VI подается
со вторичной обмотки трансформатора промежуточной частоты, вклю-
чаемой между выводами 1 и 3. Э.миттерный переход транзистора VI
используется для детектирования сигнала-. Низкочастотная ю-
ставляющая продетектированного сигнала снимается с вывода 9.
Коллекторный переход транзистора VI используется в детекторе
системы АРУ. Напряжение системы АРУ подается на базу транзис-
тора V2, который в этом случае является усилителем сигналов сис-
темы АРУ. С него (вывод 8) напряжение этой системы поступает
иа регулируемые каскады. Входное сопротивление детектора не
менее 500 Ом, коэффициент передачи 0,3, коэффициент гармоник
333
менее 3%, рабочая частота 465' кГц. Напряжение питания микро-
схемы ЗВ± 5%, потребляемая мощность не более 10 мВт.
Микросхема К2ЦС241 (рис. V.19, а) применяется в частотных
детекторах. Транзисторы VI и V2 выполняют роль диодов. Для пре-
образования ЧМ в АЧМ используются два внешних контура и ка-
тушка связи (см. гл. VII, § 10). Остальные компоненты микро-
схемы предназначены для фильтрации и подавления паразитной
амплитудной модуляции. Диапазон рабочих частот микросхемы
5...110 МГц, коэффициент передачи при нагрузке 20 кОм не менее 0,15,
Рис. V.19. Схемы частотных детекторов К2ДС241 (а) и К2ДС242 (б), стабилиза-
тора напряжения К2ПП241 (в), транзисторной сборки К2НТ241 (г).
Микросхема К2ДС242 (рис. V.19, 6) по функциональному на-
значению аналогична микросхеме К2ДС241. Она выполнена по
типовой схеме симметричного детектора отношений. Диапазон ра-
бочих частот микросхемы 5...20 МГц , коэффициент передачи не
менее 0,15.
Микросхема К2ПП241 (рис. V.19, в) представляет собой часть
стабилизатора напряжения базовых цепей транзисторов переносных
радиовещательных приемников. Для нормального функционирова-
ния микросхемы между выводами 1 и 3 необходимо подключить
опорные стабилизирующие элементы. Транзистор VI используется
как регулирующий элемент, а на транзисторе V2 выполнен усили-
тель обратной связи. Напряжение стабилизации определяется внеш-
ними опорными элементами и обычно составляет 3,3...3,9 В при
334
Рис. V.20. Микросхема К224УН16:
а — схема усилителя; б — конструкция н нумерация выводов
Корпус Вьнод
Т а б л и ц a V.4. Основные параметры микросхем серии К226
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип —* -р
К2УС261А
Полоса пропускания А/ кГц 0,02...100
Коэффициент неравномерности АЧХ А11р АЧХ ДБ ' 3
Коэффициент усиления напряжения Ку U — . 276...324
Коэффициент гармоник кг % 5
Уровень собственных шумов в полосе час- тот 20 Гц...20 кГц ^Ш. вых мВ 5
Входное сопротивление *вх МОм 10
Выходное сопротивление ^вых Ом 100
Входная емкость ^вк пФ 20
Максимальное выходное напряжение ^вых шах в 1,5
Нал ряжение питания в +12,6± 10% — 6,3±10%
Потребляемая мощность ^ПОТ мВт 60 55
Параметр Обозна- чение Еди- ница Тип
К2УС263Б
Полоса пропускания А/ кГц 0,02...100
Коэффициент неравномерности АЧХ Акр. АЧХ ДБ 3
Коэффициент усиления напряжения ку у — 270;..330
Коэффициент гармоник кг % 5
Уровень собственных шумов в полосе час- тот 20 Гц...20 кГц ^Ш. вых мВ 12
Входное сопротивление «вх МОм 10
Выходное сопротивление ^вых Ом 100
Входная емкость Сш пФ 20
Максимальное выходное напряжение ^вых. max В 2,5
Напряжение питания ц. В +6 ±10% -9± 10%
Потребляемая мощность р 1 пот мВт х 15 45
входном напряжении 5,4... 12 В. Потребляемая мощность не превы-
шает 20 мВт.
Микросхема К2НТ241 (рис. V.19, г) является транзисторной
сборкой, содержащей три транзистора. КТ359.' Микросхема выпус-
кается в трех модификациях, различающихся коэффициентом пере-
дачи тока базы транзисторов (30...90, 50... 150, 70...280). Модуль
коэффициента передачи тока на частоте 10 МГц не менее 3, обратный
ток коллектора 0,5 мкА. Напряжение питания микросхемы
9 В '± 20% .
Микросхема К224УН16 (рис. V. 20) применяется какоконечный
или предварительный усилитель мощности. Микросхема имеет вы-
836
микросхемы
К2УС261Б К2УС261В | К2УС262А К2УС262Б К2УС262В К2УС263А
0,02...100 0,02... 100 0,02...100 0,02... 100 0,02,..[00 0,02...100
3 3 3 3 3 3
250...310 290...350 27,6...32,4 25...31 29...35 270...330
5 * 5 . 5 5 5 5
12 12 5 12 12 5
10 10 10 10 10 10
100 100 100 100 100 100
20 20 20 20 20 20
1,5 1,5 1.5 L.5 1,5 2.5
±12,6±10% -±I2,6±IO% +12,6±10% + 12,6±10% +12.6±10% -4-6 ±10%
—6,3±10% —6,3±10% —6,3±10% -6,3±10% —6,3±10% -9±10%
60 60 50 50 50 15
55 55 45 45 45 45
Продолжение табл. V 4
микросхемы
К2УС263В К2УС264А К2УС264Б К2УС264В К2УС265Л К2УС265Б К2УС2О5В
0,02...100 0,02...100 0,02...100 0,02...100 0,02...100 0,02...100 0,02.. 100
3 3 3 - 3 3 3 3
270...330 9...11 9...11 9...11 92...108 80...105 92...120
5 5 5 5 5 5 5
18 5 12 18 5 12 12
10 10 10 10 10 10 10
100 300 300 300 100 100 100
20 20 20 20 20 20 20
2,5 2,5 2,5 2.5 1.5 1,5 1,5
+6±10% ±6±10% +6 ±10% +6 ±10% +12,6±10% +12,6±10% +12,6± 10%
-9±Ю% —9±10% - 9±10% -9 ±10% -6,3±10% -6,3±10% —6,3±10%
15 ' 10 10 10 60 60 60
45 25 25 25 55 55 55
ходную мощность не менее 4 Вт на нагрузке 8 Ом при частоте
I кГц и коэффициенте гармоник менее 1%. Полоса рабочих частот
микросхемы 50...20000 Гц, чувствительность ГВ, входное сопро-
тивление 300 кОм. Напряжение питания микросхемы 30 В ± 10%.
Микросхема К224У Н17 (рис. V. 21) является мощным выходным
усилителем, работающим в.диапазоне частот 50 Гц...20 кГц. Микро-
схема обеспечивает выходную мощность не менее 20 Вт на нагрузке
4 Ом при частоте 1 кГц и коэффициенте гармоник менее 10%. Чувст-
вительность микросхемы не более 1,5 В, входное сопротивление
1 более 10 кОм. Напряжение питания ±24 В ± 10%.
Микросхемы серии К226 предназначены для построения усили-
337
телей низких частот. Серия состоит из пяти микросхем, каждая из
которых выпускается в трех модификациях. Микросхемы выполне-
ны на полевом транзисторе КП201 и биполярных транзисторах
КТ307, КТ332. Входной каскад на полевом транзисторе обеспечи-
вает большое входное сопротивление и низкий уровень собственных
шумов. Микросхемы выполнены в прямоугольном металлостекляи-
ном корпусе типа 1 с 14 выводами (рис. V.1). Основные данные
микросхем приведены в табл.V.4, а схемы — на рис.V.22.
Микросхемы серии К237 предназначены для работы в трактах
сигналов с AM и ЧМ радиовещательных, переносных и автомобиль-
ных приемников, в устройствах магнитной записи. Микросхемы вы-
полнены по тонкопленочной технологии в-пластмассовых корпусах
типа 1 с 14 выводами (см. рис. V.1).
Микросхема К237УН Г (рис. V.23, а) предназначена для исполь-
зования в качестве предварительного усилителя низкой частоты.
Микросхема выполнена на транзисторах с непосредственными свя-
зями и рассчитана на работу с двухтактным бестрансформаторным
усилителем мощности. Коэффициент усиления микросхемы 60...
120 в диапазоне частот 60 Гц... 10 кГц при неравномерности АЧХ
не более 6 дБ. Максимальное выходное напряжение микросхемы не
менее 2,2 В, коэффициент гармоник менее 0,3% , входное напряже-
ние 15...30 мВ, напряжение питания 5,6... 10 В, потребляемая мощ-
ность не более 60 мВт.
Микросхема К237УН2 (рис. V. 23, б) также предназначена для
создания бестрансформатерных усилителей низкой частоты радио-
приемников, электрофонов, магнитофонов и других устройств. Диа-
пазон рабочих частот микросхемы 50 Fu ...15 кГц ври неравно-
мерности АЧХ не более 6 дБ. Вместе с усилителем мощности микро-
схема обеспечивает при номинальном входном напряжении 25...
30 мВ выходное напряжение более 3,5 В, выходную мощность ие
менее 3 Вт на нагрузке 3,9 Ом при коэффициенте гармоник не
более 1%. Напряжение питания микросхемы 7,2...15В, потребляе-
мая мощность не более 225 мВт.
Микросхема К237УН5 (рис. V.24) предназначена для усили-
телей промежуточной частоты в трактах сигналов с ЧМ. Микросхе-
ма выполнена На четырех транзисторах. Коэффициент усиления
150...210 при входном напряжении 1 мВ на частоте 10,7 МГц. На-
пряжение питания микросхемы 5... 10 В, потребляемая мощиссть
не более 50 мВт.
Микросхема К237ХК1 (рис. V. 25) может использоваться для
усилителей высокой частоты с регулируемым коэффициентом усиле-
ния и преобразователей частоты радиоприемников. Усилитель-
ная часть схемы выполнена на транзисторе VI и может работать
на апериодическую и резонансную нагрузки. Гетеродин микросхе-
мы выполнен на транзисторах V4 и V5 по схеме с отрицательны-м
сопротивлением. Транзистор V3 используется для стабилизации
амплитуды колебаний. Напряжение гетеродина подается на эмит-
теры транзисторов V2 и V6 через резисторы R3 и R9. Напряжение
гетеродина на частоте 15 МГц составляет 300...450 мВ. Смеситель
выполнен по балансной схеме на транзисторах V2 и V6. Микро-
схема может использоваться в диапазоне частот 0,15...15 МГц. Ко-
эффициент усиления в режиме преобразования 150...350, коэффи-
циент шума иа частоте 150 кГц не более 6 дБ. Напряжение
питания микросхемы 4...6,4 В, потребляемая мощность не более
25 мВт.
338
Рис. V.22. Схемы усилителей серии К226:
е— К2УС261, К2УС265; б — К2УС262; в — К2УС263; г — К2УС264.
Рис. V.23. Схемы усилителей К237УН1 {а), К237УН2 (б).
Микросхема К237ХК2 (рис. V. 26) предназначена для усиления
и детектирования сигналов промежуточной частоты и усиления на-
пряжения системы АРУ в радиоприемных устройствах. Усилитель
промежуточной частоты состоит из регулируемого усилителя на
Гис. V.24. Схема усилителя Рис. V.25. Микросхема К237ХК1.
К.37УН5.
транзисторе VI и апериодического усилителя на транзисторах
V4...V6. Усиленный сигнал поступает на детектор AM сигналов
(транзисторы V7 и V8) и-после детектирования с резистора Л/бсни-
маетс? па внешний предварительный усилитель низкой частоты и
через резистор R15 иа базу транзистора УД входящего в усилитель
319
системы АРУ. Изменение напряжения на эмиттере транзистора
V2 влияет на напряжение питания транзистора VI и, следователь-
но, на его коэффициент усиления. На частоте 465 кГц коэффициент
Рис. V.27. Микросхема К237ХК5.
П 13 1? ю 9 6
8
7
1!
Рис. V.28. Микросхема К237ХК6.
усиления усилителя' промежуточной частоты составляет 1200..,
2500. При входном напряжении 0,3 мВ (частота модулирующего
сигнала 400 Гц, глубина модуляции 80%) коэффициент гармоник
не превышает 3%. Если входной сигнал изменяется от 0,05 до
341
3 мВ, изменение выходного напряжения не превышает 6 дБ. На*
пряжение на выходе систем'ы АРУ при отсутствии входного сигнала
равно 3...4.5 В. Напряжение питания микросхемы 4.,.6,4 В, по-
требляемая мощность не более 35 мВт.
Рис. V.29. Микросхема К2ЖА421.
Метка
Рис. V.30. Конструкция и
нумерация выводов микро-
схемы К2ЖА421.
Микросхема К237ХК5 (рис. V. 27) позволяет создавать усили*
тели высокой частоты и преобразователи частоты радиоприемников
с УКВ диапазоном. Коэффициент усиления микросхемы на макси-
мальной рабочей частоте 108 МГц равен 10...25, напряжение гете-
родина 100.,.2О0 мВ. Напряжение питания
микросхемы 5... 10 В, потребляемая мощ-
ность не более 80 мВт.
Микросхема К237ХК6 (рис. V. 28) пред-
назначена для использования в качестве
усилителя промежуточной частоты сигна-
лов с ЧМ и частотного детектора. Крутиз-
на характеристики частотного детектора 2...
3,2 мВ/кГц на частоте 10,7 МГц, подавле-
ние сопутствующей AM не менее 20 дБ.
Напряжение питания микросхемы 6 В ±
± 10%, потребляемая мощность не более
80 мВт.
Серия К242 состоит из микросхемы
К2ЖА421 (рис. V. 29), на базе которой мож-
но выполнить тракт радиоприемника от
усилителя промежуточной частоты до пред-
варительного усилителя низкой частоты
включительно. Напряжение промежуточ-
ной частоты 465 кГц подается между вы-
водами 2 и 4 и после усиления трех кас-
кадным усилителем (транзисторы VI... V3)
поступает на детектор, выполненный на
транзисторе V4. Продетектированный сигнал усиливается двух-
касКадным усилителем (транзисторы V5 и Кб) и может быть по-
дан на оконечный усилитель низкой частоты, выполненный на
'дискретных элементах или интегральных схемах. Напряжение
системы АРУ с нагрузки детектора через резисторы R6 и R2 п обмот-
ку внешнего трансформатора промежуточной частоты поступает на
342
£££ )з£г-)з)д)з)з)з£)з t>£ ti t> ta fata ££t> £ £ ££)з£)з)а £ Ja О 0 0 0000000000 0 0 00 10 <Ofo co о «э со «о - to <o <o to ю to <o<o 8 8 8 bl w cn w cn Й cn ui cn ui й сл 8 СИ К ГД ~ ~ T S 2 5 2 2 2 2 ° 2 £з ьэ ьэ мммммммммм so no veto ? 5p >i й Й S? S? 2 -22 2h 2 2 9? 2 ?? ООО сл сл сл сп сл их сл сл сл ct ы w со со >» > СЙ ОТ > !> 5> ОТ >4 ОТ СЗ ОТ ОТ 5» W от > hXS^m^OTcdOT> от cd от > Тип
75 75 100 100 100 100 100 100 200 200 20 20 20 200 100 100 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20- Максимально допус- тимый, постоянный прямой ток, мА
1,2(75) 1,2(75) 1 (50) 1 (50) 1 (50) 1 (50) 1 (50) 1 (50) 1,2(200) 1,2 (200) 1(5) 1 (5) 1 (5) 1.2 (200) 0,85...1,35 (100) 0,9...1,5 (100) 1 (20) 1 (20) 1 (20) 1 (20) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0,9 (2) 0.9 (2) 0,9 (2) 1.1 (S) 1.1 (S) 1.1 (5) Прямое напряжение на диоде, В, при токе, мА
1 20 20 75 50 30 75 50 30 40 40 20 20 20 40 40 40 50 50 50 50 15 15 15 15 15 25 25 25 25 25 15 15 15 Максимально допус- тимое обратное на- пряжение, В
0.5 0,5 2 2 2 2 2 2 5 10 1 1 1 5 1 1 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Максимальный обрат- ный ток, мкА
150 150 2000 2000 2000 2000 2000 ' 2000 6 70 5 5 5 10 10J ' 100 4 4 4 4 ' 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Время восстановле- ния, нс
10 10 20 20 20 40 40 40 5 5 5 5 5 6 6 6 2 2 2 2 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 5 5 i 5’ Емкость диода, пФ
о
Й s>o
гЬ М
111 ооо — 40 — 40 — 40 —40 —40 — 40 — 40 — 40 — 40 — 40 —60 —60 11 о о 1 1 СП о 1 о — 55 — 55 — 55 1 о 1 1 1 1 1 1 1 СЛ СЛ СЛ СП сл СЛ СП СЛ СП сл СП СП —60 —60
4" 4“ 4“ 4“ 4“ 4“ 4* 4- + ++ + + + 4~ + + 4- 1 4. 4~ + 4~ 4“ 4- 4- 4- + + 4—h + +
СОСООЗСОСОООСОСОСОСО о о се оэ СО 03 ОЭ со со СО СО 00 00 СО 03
СЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛ о о сл СЛ СЛ сл сл сл СЛ СЛ сл Сл СЛ сл о о
< < < < < < < < < < < <
СО со СО Г11 оэ оэ оэ СО оэ оэ
СП 03 СО ОЭ ьо NC ТО
о» со а О а с& Ct & CS о
О
Конструкция (номер
рисунка)
Таблица V.5' Основные параметры корпусных импульсных дцрдных сборок
Рис. V.31. Импульсные диодные Сборки КД903 (а), КД909 (б), КД906 (Л,
КД523А, КД523В (г).
базу транзистора VI. Коэффициент усиления микросхемы 20000...45000
при коэффициенте гармоник не белее 5%. При изменении входного
сигнала на 26 дБ за счет действия системы АРУ выходной сигнал
изменяется не более чем на 8 дБ. Входное сопротивление микросхе-
мы не менее 500 0м. Напряжение питания 9 В ± 10%, потребляе-
мая мощность не более 45 мВт. Микросхема выполнена в пластмас-
совом корпусе с 16 выводами (рис. V. 30).
Наборы элементов входят в состав различных серий и содержат
'конденсаторы, резисторы, транзисторы, диоды или сочетания этих
элементов в разных комбинациях. Применяются наборы элементов
для расширения функциональных возможностей существующих серий
344
ю-
Рис, V.32. Импульсные диодные сборки КД917 (а), КД908 (б), КД914 (в).
КД9МВ КД9146 КД919А
345
20
выводы z - • io -раздельные катоды, 17,1В-общий
анод у КД92(М
а.
11 6 п
ы —rX <
PI V*JJ
__rsi_ —p
э ю— PI
7 0L- NJ ~rx 7
PI f
10- NJ —rx a
: Pl O
'6
Рис. V. 33. Импульсные диодные сборки КД919, КД92О (а), КД523В,
КД523Г (б).
/4 /5 /2 // 10 9 8
г
-ч КЛЮЧ ____
^Г 'г 3 4 5 6 7 к
|Ь^ффкУ фФф---------
। 19,5 max
КДС525В
КДС575Б
Рис. V.34. Импульсные диодные сборки КДС525.
при комплексной миниатюризации аппаратуры. К наборам эле-
ментов можно отнести транзисторные и диодные сборки, которые
нашли широкое применение при построении миниатюрной прием-
но-усилительной и другой радиоаппаратуры. Основные параметры
диодных сборок приведены в табл. V.5, а их схемы и конструкции —
на рис. V.31...V.35.
347
Рис. V.35. Импульсные диодные сборки КДС526.
КДС5265 КДС52БА
ГЛАВА VI
УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
§ 1. Основные параметры усилителей звуковой частоты
Коэффициент усиления напряжения Ку — отношение .напряже-
ния сигнала на выходе усилителя к напряжению сигнала, подведен-
ному к его входу. Коэффициент усиления мощности Кр — отно-
шение мощности сигнала на выходе усилителя к мощности сигнала,
подведенного к его входу.Часто коэффициент усиления выражают
в децибелах К(дБ) = 20 1g Ку = 10 1g КР
Амплитудно-частотная характеристика — зависимость ампли-
туды напряжения сигнала на выходе усилителя (или звукового дав-
ления, развиваемого акустической системой) от частоты при неиз-
менном уровне сигнала на входе. Элементами АЧХ являются номи-
нальный диапазон частот и ее неравномерность в этом диапазоне.
Неравномерность АЧХ — отношение наибольшего и наименьшего
значений напряжения на выходе (или звукового давления) в задан-
ном диапазоне частот, выраженное в децибелах. Поскольку ухо
более чувствительно к изменениям громкости на средних частотах,
этот участок АЧХ в аппаратуре для воспроизведения звуковых про-
грамм должен иметь меньшую неравномерность, чем на краях номи-
нального диапазона частот. Номинальный диапазон частот указы-
вается в нормативно-техниче'ской документации на конкретный тип
аппаратуры.
Входное сопротивление — сопротивление входа усилителя для
переменного тока. Обычно нормируют активную составляющую
входного сопротивления и входную емкость. Выходное сопротивле-
ние — сопротивление выхода усилителя для переменного тока.
Нелинейные искажения обусловлены нелинейностью вольт-ам-
перных характеристик активных элементов, например транзисто-
ров, и характеристик намагничивания магнитопроводов трансфор-
маторов. При этих искажениях на выходе усилителя появляются
новые компоненты' спектра частот, отсутствующие на входе. Если
на вход усилителя подан синусоидальный сигнал, то на выходе воз-
никают дополнительно высшие гармоники с частотами, кратными
частоте входного сигнала. При подаче на вход усилителя одновре-
менно двух или нескольких синусоидальных сигналов на выходе
кроме этих частот появляются их высшие гармоники и комбинацион-
ные компоненты с частотами, равными сумме и разности любых гар-
моник каждого сигнала, подведенного ко входу. Эту разновидность
нелинейных искажений называют интермодуляционными искаже-
ниями (или интермодуляцией). Уровень нелинейных искажений оце-
нивают коэффициентом нелинейных искажений, коэффициенте,м
гармоник и коэффициентами интермодуляции (ГОСТ 9783—71)
по напряжению и звуковому давлению.
Коэффициент нелинейных * искажений — отношение среднеквад-
ратичной суммы заданных спектральных компонентов выходно! о
сигнала, отсутствующих в спектре входного сигнала, к среднеквад-
ратичной сумме заданных спектральных компонентов входного
сигнала. Коэффициент гармоник — коэффициент нелинейных иска-
349
женин, при которых входным сигналом является синусоидальное
напряжение. Коэффициент интермодуляции п-го порядка — коэф-
фициент нелинейных искажений, при которых входным сигналом
яэляется сумма синусоидальных напряжений с частотами /j и ft
(hfj, ПРИ этом делимое — среднеквадратичная сумма спектраль-
ных компонентов с частотами ft ± (п — \)f2, а делитель — компо-
нент выходного сигнала с частотой /2.
Динамические интермодуляционные искажения — особый вид
нелинейных искажений, которые появляются в транзисторных
усилителях, охваченных глубокой отрицательной обратной связью
(см. § 8) и работающих в режиме класса АВ. Этн искажения обуслов-
лены перегрузкой каскадов усилителя вследствие запаздывания
напряжения обратной связи по отношению к напряжению сигнала.
Переходные искажения появляются в результате наложения
па воспроизводимый сигнал колебаний, обусловленных неустано-
вившимися процессами в усилителе и громкоговорителе. Особенно
заметны на слух неустановившиеся процессы в подвижной системе
громкоговорителей. Количественно переходные искажения оцени-
вают по переходной характеристике. Переходная характеристика
усилителя — зависимость амплитуды выходного напряжения от
времени после включения на его вход синусоидального напряже-
ния. По переходной характеристике линейного устройства можно
вычислить его АЧХ и ФЧХ (фазочастотная характеристика).
Помехи в усилителях обусловлены собственными шумами, фо-
ном (пульсации питающих напряжений) и наводками. Уровень
собственных шумов усилителя — отношение среднеквадратичного
напряжения шумов (в заданной полосе частот) на выходе усили-
теля к напряжению, соответствующему номинальной мощности. Уро-
вень шумов принято выражать в децибелах. Уровень фона — отно-
шение среднеквадратичного напряжения суммы составляющих фона
(гармоник частоты питающей сети) к выходному напряжению
при номинальной мощности. Аналогично оценивают и уровень
наводок.
Выходная мощность, усилителя. Максимальная выходная мощ-
ность — выходная электрическая мощность, при которой ограни-
чение по максимуму выходного сигнала увеличивает коэффициент
гармоник по напряжению до 10%. Номинальная выходная мощ-
ность — выходная мощность, указанная в нормативно-технической
документации и являющаяся необходимым условием при измере-
нии других параметров, например коэффициента гармоник, уров-
ней помех и др.
Чувствительность усилителя — напряжение сигнала на входе,
при котором выходная мощность равна номинальной.
Амплитудная характеристика усилителя — зависимость ам-
плитуды выходного напряжения сигнала от амплитуды сигнала
на входе.
Динамический диапазон амплитуд — отношение (обычно в деци-
белах) амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов,
которые могут быть усилены данным усилителем при допустимых
искажениях н уровне помех. Уровень самого слабого усиливаемого
сигнала ограничиваедся уровнем помех, самого сильного — нели-
нейными искажениями. Для хорошего качества воспроизводимого
сигнала динамический диапазон амплитуд -должен составлять
60 дБ,
350
§ 2. Свойства каскадов усиления
при различных включениях транзистора
Упрощенные эквивалентные схемы усилительных каскадов с различ-
ным включением транзистора приведены *на рис. VI.1.
Включение транзистора с общей базой обеспечивает усиление
только напряжения. Коэффициент усиления тока при таком вклю-
чении меньше единицы и мало изменяется при изменении режима
работы, температуры и замене экземпляров транзистора. Коэффи-
циент усиления мощности сравнительно невелик, однако при заме-
не экземпляров транзисторов, их старении и изменении темпера-
туры изменяется значительно меньше, чем при других включениях
транзистора. ,
Рис. VI.1. Упрощенные эквивалентные схемы усилительных каскадов при
включении с ОБ (а), ОЭ (б). ОК (в), ОН (?) и OC(d).
Входное сопротивление транзистора при включении с ОБ мень-
ше, чем при других включениях, и находится в пределах от десятых
долей ома (для транзисторов большой мощности) до десятков ом
(для транзисторов малой мощности). При увеличении сопротивле-
ния нагрузки входное сопротивление возрастает. Выходное сопро-
тивление при включении с ОБ больше, чем при других включениях,
и растет при увеличении внутреннего сопротивления источника сиг-
нала RM. Коэффициент гармоник при включении транзистора с ОБ
обычно не превышает нескольких процентов при полном использо-
вании транзистора. Поэтому включение с ОБ часто применяют в вы-
ходных каскадах усилителей звуковых частот.
Включение транзистора с общим эмиттером позволяет получить
усиление как тока, так и напряжения сигнала. Коэффициент уси-
ления мощности при таком включении, наибольший, однако сильно
изменяется при изменении режима транзистора, температуры и за-
мене экземпляров транзисторов. Входное сопротивление транзистора
при включении с ОЭ значительно выше, чем при включении с ОБ,
и находится в пределах от нескольких ом (для транзисторов боль-
шой мощности) до тысяч ом (для транзисторов малой мощности).
При увеличении сопротивления нагрузки входное сопротивление
уменьшается. Выходное сопротивление транзистора меньше, чем
при включении с ОБ, и уменьшается при увеличении внутреннего
сопротивления источника сигнала. Коэффициент гармоник при
включении транзистора с ОЭ больше, чем при других включениях.
Однако такое включение применяется наиболее широко, так как
351
обеспечивает наибольшее усиление мощности и напряжения при
заданном сопротивлении нагрузки.
Включение транзистора с общим колл.втором обеспечивает
наибольшее (для биполярных транзисторов) входное сопротивление
(до сотен килоом для маломощных транзисторов), которое сильно
возрастает при увеличении сопротивления нагрузки. Выходное
сопротивление при таком включении меньше, чем при других, и на-
ходится в пределах от десятых долей ома (для транзисторов большой
мощности) до тысячи ом (для транзисторов малой мощности). Вы-
ходное сопротивление транзистора резко возрастает при увеличении
внутреннего сопротивления источника сигнала.
Коэффициент усиления напряжения при включении транзисто-
ра с ОК. меньше единицы, коэффициент усиления тока несколько
больше, чем при включении с ОЭ, и сильно изменяется при изме-
нении режима работы, температуры и замене транзисторов.
Включение с ОК применяют в каскадах предварительного уси-
ления, когда требуются большое входное сопротивление и малая
входная емкость, а также в каскадах с большой выходной мощ-
ностью, когда требуется малое выходное сопротивление или малые
нелинейные искажения.
Включение с общим истоком позволяет достичь большего усиле-
ния мощности, ч’ем другие включения полевых транзисторов, и
поэтому применяется чаще всего. Входное сопротивление полевого
Транзистора при включении с ОИ велико (более 1 МОм), входная
емкость сравнительно большая и растет при увеличении коэффи-
циента усиления напряжения. s I
Включение с общим стоком обеспечивает наибольшее входное
сопротивление, наименьшие выходное сопротивление и входную
емкость, которая почти полностью определяется емкостью сток—
затвор. Коэффициент усиления напряжения при включении с ОС
меньше единицы.
Включение с общим затвором применяется редко, поскольку
входное сопротивление мало, а усиление мощности меньше, чем
при использовании биполярного транзистора с ОЭ. Коэффициент
усиления тока меньше единицы.
§ 3. Питание цепей транзистора и стабилизация режима его работы
Питание цепей транзистора. Источник питания выбирают в завнси
мости от назначения усилителя и требуемой выходной мощности
Чем больше выходная мощность усилителя, тем большим должно
быть напряжение питания. Если предъявляется требование к эко-
номичности усилителя, выбирают как можно меньшее напряжение
питания. Внутреннее сопротивление источника питания должно быть
достаточно малым. При большом внутреннем сопротивлении источ-
ника усиливаются нежелательные обратные связи между каскада-
ми через общий источник питания, что может привести к нестабиль-
ности характеристик усилителя илн самовозбуждению. В усилите-
лях с выходными каскадами, работающими в режиме класса АВ
или В, при большом внутреннем сопротивлении источника питания
увеличиваются нелинейные искажения.
Питание транзистора типа р—п—р в режиме усиления осуществ-
ляется подачей отрицательного напряжения на коллектор и неболь-
шого положительного напряжения на эмиттер (относительно базы).
Питание транзистора типа п—р—п отличается лишь полярностью
напряжения источников питания.
352
Транзисторы могут работать в режимах классов А, В или АВ.
Режимом класса А называют такой режим, при котором выходной
ток протекает в течение всего периода усиливаемого сигнала. Ре-
жим с такой отсечкой, при которой выходной ток протекает практи-
чески только в течение полупериода сигнала, называют режимом
класса В. Промежуточный режим, при котором выходной ток про-
текает в течение более одного полупернода сигнала, называют ре-
жимом класса АВ. Выбор режима осуществляется подачей соответ-
ствующего напряжения между базой и эмиттером. В режимах клас-
сов АВ и В могут работать только двухтактные каскады.
Положительное напряжение на эмиттер (отрицательное сме-
щение на базу) можно подавать от общего источника питания тран-
зистора с помощью резистора R6 (рнс. VI.2, а,в) или делителя напря.
ження /?б1/?62 (Рис- VI.2, б). Сопротивление /?б во много раз пре-
Рис. VI. 2. Схемы подачи смещения в цепь ваза — эмнттер;
а, в— через резистор: б— через делитель напряжения.
вышает сопротивление перехода база —эмнттер для постоянного
тока, поэтому смещение через резистор 7?б называют смещением
фиксированным током базы. Смещение с помощью делителя напря-
жения меньше изменяется при изменении температуры, старении
и замене экземпляров транзисторов, поэтому называется смещением
фиксированным напряжением база —эмнттер.
Напряжение смещения на базу транзистора можно подавать
параллельно напряжению сигнала (см. рнс. VI. 2, а, б) и последо-
вательно с напряжением сигнала, если сигнал подается через транс-
форматор (рис. VI.2, в). Смещение с помощью делителя напряжения
также можно подавать последовательно с напряжением сигнала.
Для этого в схеме на рнс. VI. 2, в параллельно конденсатору Сб
нужно включить резистор. При последовательном включении на-
пряжений сигнала и смещения входное сопротивление каскада боль-
ше, чем при параллельном.
Сопротивления резисторов цепи смещения рассчитываются по
формулам
Р — ” к ^БЭ°) _ Ек — ^БЭО .
6 —а) ~ Л<БО ^ЭО (1 — а) — Л(БО
^61 =(Ек — V БЭо)/(^д+ ^Бо); ^б2 = ^БЭ0^д)«
где а — коэффициент передачи тока транзистора прн включении с ОБ
на низких частотах; Ек — напряжение источника питания; /КБО —
обратный ток коллектора; /к0, /э0 и /Бо— токи коллектора, эмнт-
12 1-вв
353
тера и базы в рабочей точке; 1/БЭ0— напряжение смещения база —
эмиттер в рабочей точке; /д—ток делителя (ток через резне»
тор /?с2).
Обычно /д = (1...3) /Б п1ах (в зависимости от режима работы
каскада и выходной мощности). При увеличении тока делителя по-
вышается стабильность режима, но снижается КПД каскада. При
подаче напряжения смещения параллельно напряжению сигнала сни-
жается и входное сопротивление каскада.
Питание полевых транзисторов осуществляется подачей напря-
жения между стоком и истоком и напряжения смещения на затвор
(относительно истока). Полярность этих напряжений зависит от
вида канала (см. гл. IV, § 3). В качестве напряжения смещения мо-
жет быть использовано падение напряжения на резисторе в цепи
Рис. VI.3. Схемы усилительных каскадов на полевых транзисторах:
а — ср — /г-переходом; б — с изолированным затвором и встроенным кана-
лом; в — с изолированным затвором и индуцированным каналом.
истока (рис. VI.3, о) или напряжение, полученное с помощью дели-
теля R1R2 (рис. VI.3, в). Полевые транзисторы с изолированным
затвором и встроенным каналом могут работать и без смещения
(рис. VI.3, б). Для транзисторов с п каналом полярность источника
питания должна быть противоположной.
Стабилизация режима работы транзистора необходима вслед-
ствие зависимости статических характеристик транзистора от тем-
пературы и разброса этих характеристик для разных экземпляров.
Простейшим способом стабилизации режима является введение отри-
цательной обратной связи по постоянному току с тем, чтобы изме-
нения входного тока или напряжения, вызванные обратной связью,
противодействовали влиянию дестабилизирующих факторов. Од-
нако при таком способе стабилизации режима снижается КПД кас-
када вследствие потерь энергии источника питания в цепях обрат-
ной связи. Лучшая стабилизация достигается применением термо-
компенсации. В цепи питания вводят элементы, сопротивление
которых зависит от температуры, например терморезисторы (см.
гл. п. §7). Основной недостаток этого способа — необходимость
тщательного подбора температурных характеристик термокомпен-
сирующей цепи. Температурная стабильность усилителей',на тран-
зисторах значительно повышается при использовании кремниевых
транзисторов,
. Схемы коллекторной стабилизации режима (рис. VI.4) являют-
ся наиболее простыми схемами стабилизации путем введения отри-
цательной обратной связи непостоянному току. При включениидран*
354
зистора с ОЭ (рис. VI.4, с) коллекторная стабилизация снижает
коэффициент усиления каскада и его входное сопротивление, так
как напряжение сигнала с выхода каскада через резистор Rg по-
ступает на вход, создавая в каскаде отрицательную обратную связь
по переменному току. Для устранения этой обратной связи вместо
резистора R6 включают два резистора и между ними блокировоч-
ный конденсатор С6 достаточно большой емкости (рис. VI.4, б).
Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации режима транзисторов при вклю-
чении с ОЭ (а, б), ОБ (в), ОК (г).
\Схемы эмиттерной стабилизации режима (рис. VI.5) обеспе-
чивают более высокую стабильность рабочей точки, чем схемы кол-
лекторной стабилизации. Стабильность повышается при увели-
чении сопротивления резистора R3 н уменьшении сопротивления
резисторов Дб1 и Дб2. Однако выбирать R3 очень большим не сле-
дует, так как напряжение коллектор — эмиттер может оказаться
Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации режима транзисторов при
включении с ОЭ (а), ОБ (б), ОК (е).
слишком малым. При очень малых сопротивлениях резисторов
Дб1 и R62 увеличивается мощность, потребляемая от источника пи-
тания, и уменьшается входное сопротивление каскада (при вклю-
чении транзистора с ОЭ и ОК). Для устранения отрицательной об-
ратной связи по переменному току в схемах, приведенных на рис.
VI.5, а, б, резистор R3 зашунтнрован конденсатором Сэ.
Схемы комбинированной стабилизации режима (рис. VI.6) обес-
печивают наиболее высокую стабильность рабочей точки. В этих
схемах отрицательная обратная связь по постоянному току созда-
ется как резистором R3, так и за счет того, что напряжение на базо-
вом делителе Rg^R^ зависит от падения напряжения на резисторе
12*
355
7?ф (от тока коллектора). Если увеличивать сопротивление /?ф и
одновременно уменьшать сопротивление /?к, оставляя неизменным
ток коллектора (для этого необходимо уменьшать сопротивление
7?с1), то стабильность рабочей точки повышается, а коэффициент
усиления каскада снижается.
Коллекторная, эмиттериая и комбинированная стабилизации
пригодны только при работе каскада в режиме класса А, так как
среднее значение тока коллектора в режимах классов АВ и В за-
висит от амплитуды сигнала. Для стабилизации режима, транзис-
торов в каскадах, работающих в режимах классов АВ и В, необхо-
димое смещение на базу приходится подавать с помощью низкоом-
иого делителя напряжения (см. рис. 2, б), что способствует также
стабилизации тока транзисторов при замене их экземпляров. При
Рис. VI.6 Схемы комбинированной стабилизации режима транзисторов при
тключеннн с ОЭ (и). ОБ (б), ОК (в).
большом интервале рабочих температур в каскадах, работающих
в режиме класса АВ или В, стабилизацию режима проводят спосо-
бом термокомпеисации. Для этого один из резисторов делителя на-
пряжения RftRftz (см. рис. VI.2, б) должен быть температурно-за-
висимым. В качестве резистора R6l следует использовать позистор,
в качестве R62 — термистор (см. гл. II, § 7). Вместо резистора Rf)2
часто используют полупроводниковый диод, сопротивление кото-
рого, как и термистора, при повышении температуры уменьшается.
Стабилизацию режима работы полевых транзисторов можно
осуществлять теми же способами, что и биполярных, ио в основном
используют отрицательную обратную связь по постоянному току,
охватывающую один (см. рис. VI.3, о) или несколько каскадов. Мож-
но также использовать режим работы транзисторов в термостабиль-
ной точке (см. гл. IV, §3). . _
§ 4. Трансформаторные выходные каскады
-Основными требованиями, предъявляемыми к выходным каскадам,
является получение требуемой выходной мощности при допустимых
искажениях сигнала и максимальным КПД. Требование получения
максимального КПД имеет наибольшее значение для усилителей
с питанием от автономных источников. Максимальное усиление
мощности — второстепенное требование, поскольку необходимое уси-
ление может быть получено в каскадах предварительного усиления.
356
Трансформаторные каскады применяются, если сопротивление
нагрузки усилителя значительно отличается от наибслее выгодного
сопротивления нагрузки выходного каскада. В этом случае до-
стигается максимальный КПД каскада при допустимых нелинейных
искажениях. Использование согласующего трансформатора на вхб-
де выходного каскада позволяет получить максимальный коэффи-
циент усиления мощности предоконечпым каскадом и минимальный
уровень искажений при заданной мощности в нагрузке усилителя.
Применение согласующих трансформаторов в малогабаритных
устройствах приводит к снижению КПД усилителя, поскольку мало-
габаритные недорогие трансформаторы имеют сравнительно малый
КПД.
Однотактьые выходные каскады, работающие в режиме класса А,
используются, когда не предъявляются требования повышенного
КПД в усилителях с малой выход-
ной мощностью. В однотактных вы-
ходных каскадах КПД достигает
47...48%.
Схема одиотактного выходного
каскада на биполярном транзисторе
приведена на рис. VI.7. Включение
транзистора с ОБ и ОК не приме-
няется, так как приводит к сниже-
нию усиления мощности. Транзистор
для однотактного выходного каска-
да выбирают так, чтобы выполня-
лись условия
^гпах ^н^тр’ ^КЭ max >
где Ртак — максимально допустимая
Рис. VI.7. Схема однотактного
выходного каскада.
рассеиваемая мощность транзистора;
Ри— полезная мощность на нагрузке; т]тр — КПД трансформато-
ра (для малогабаритных трансформаторов 1]тр = 0,4...0,7); 1/КЭтах —
максимально допустимое напряжение коллектор — эмиттер; Е — напря-
жение источника питания. При невыполнимости второго условия
целесообразно выбрать меньшее напряжение источника питания.
Необходимое сопротивление в цепи коллектора для переменного
тока определяется по формуле
Як = (£ — А£)21]тр/2,5Рн,
где ДЕ — напряжение на коллекторе, при котором начинается
прямолинейный участок статических характеристик коллекторного
тока. Для маломощных транзисторов при включении с ОЭ это на-
пряжение составляет обычно 0,5...1 В. Сопротивление первичной
обмотки трансформатора определяется по формуле
г1== (0,25...0,3)^(1-^).
Для выбора рабочей точки на семействе характеристик коллек-
торного тока (рнс. VI.8) проводят нагрузочную прямую для по-
стоянного тока. Тангенс угла наклона этой прямой (с учетом мас-
штаба по осям координат) вычисляют по формуле
tgH>= l/^ + n),
357
где /?э — сопротивление в цепи эмиттера, выбираемое из условия
сгабилизации режима (см. §3). На нагрузочной прямой выбирают
рабочую точку и проводят динамическую характеристику так, чтобы
Рис. VI. 8. Построение динамической характеристики однотактного каскада.
точка А находилась вблизи загибов статических характеристик,
а изменения тока базы /Б, соответствующие участкам ОА и ОВ,
были равны. Рабочая точка долж-
на находиться ниже кривой мак-
симально допустимой рассеивае-
мой мощности транзистора (штри-
ховая кривая на рис, VI.8),
Если она не нанесена, следует
проверить выполнение условия
/K0t/K0 < Лнах > гДе 7ко ~ ток
коллектора в рабочей точке, А;
4/к0—напряжение на коллекторе
в рабочей точке, В; Ртах — мощ-
ность, Вт. При невыполнимости
указанного условия надо выбрать
другую рабочую точку. Для выб-
ранной рабочей точки, определяют
ток базы /Б0 и по входной характеристике, снятой для 4/к = 4/ко>
вычисляют напряжение смещения 17Б0 (рис. VI.9).
Мощность, отдаваемая каскадом на нагрузку, определяется пс
, формуле
Рн = 0,125 (4/к тах 4/к пцпИ£к max min) ’1тр-
358
Сопротивление нагрузки в цени коллектора определяют по наклону
динамическои характернееики:
= (^К max min) max min) '
Необходимый коэффициент трансформации определяется по формуле
п = V Ru^Ap’”
где /?п— сопротивление нагрузки усилителя. Сопротивления резне
торов R6l, R62 п R3 находят из условия стабилизации режима
(см. § 6).
Для определения мощности предоконечного каскада из рис. VI.8
находят амплитуду тока базы I Бт, а по входной характеристике —
амплитуду напряжения на базе 1/Бт. Тогда требуемая мощность на
входе данного каскада (мощность предоконечного каскада) опреде-
лится по формуле
Л>х —
а .входное сопротивление выходного каскада — по формуле
^вх = ^Бт^Бт-
Пр им ер. Рассчитать выходной каскад на транзисторе, харак-
теристики которого приведены на рис. VI.8 и VI.9. Напряжение
питания 9 В, мощность на нагрузке не менее 25 мВт, сопротивление
нагрузки 6 Ом, КПД выходного трансформатора 0,6.
Определяем RK — (9—1) 0,6/2,5 • 0,025 = 610 Ом: г1=(0,25...
...0,3)610(1—0,6) ~ 65 Ом. Пусть R3~ *5 Ом; tg Ф =
= п /«оЛд /—Fr ,* ',С ~ 5; ф=79°. Из рис. VI.8 находим
0,0125 А/см 65-]- 15
^Ктах= 14 В: min = 1.2 В; /к n,ax = 32 мА; /к т)П ~ 5,5 мА;
Рн = 0,125(14— 1,2) (32 —5,5)0,6= 27 мВт; RK = (14 — 1,2) X
X 103/(32 — 5,5) =485 Ом; п = ]/6/485 • 0,6 = 0,14. Из рис. VI.9
определяем 1/БЭ0 = 0,36 В; С/Бт = 0,11 В; /Бт = 0,6мА; RBX =
= 0,11/0,6 = 0,19 кОм. Режим транзистора 1/кэ0 = 7,5 В; /ко ==
= 19 мА; /бо = О,8 мА.
Для повышения КПД однотактных выходных каскадов приме-
няют режим плавающей рабочей точки. Схема каскада, работающего
в таком режиме, приведена на рис. VI.10. Ток коллектора выбира-
ют равным 2...2,5 мА. Напряжение сигнала с коллектора выпрям-
ляется диодом. Полученное напряжение подаетси в цепь базы,
увеличивая ток коллектора. Постоянная времени цепи R2C3 вы-
бирается так, чтобы напряжение смещения успевало изменяться
в соответствии с изменениями уровня сигнала. Сопротивление ре-
зистора R2 подбирают по минимуму искажений сигнала. • Нагруз-
кой такого каскада может быть электромагнитный капсюль ДЭМШ.
Двухтактные выходим: каскады в основном работают в режиме
класса АВ, при котором КПД превышает 50%. В этом режиме рас-
ход энергии источника питания очень мал при отсутствии сигнала
и увеличивается с повышением уровня сигнала, а уровень нелиней-
ных искажений больше, чем при работе в режиме класса А.
359
Типовая схема двухтактного выходного каскада приведена
на рис. VI.11. Смещение на базу подается с Делителя напряжения
R1R2. Для улучшения температурной стабилизации режима тран-
зисторов резистор R1 можно заменить полупроводниковым диодом
при прямом включении или термистором.
Транзисторы для двухтактного выходного каскада, работаю-
щего в режиме класса АВ, выбирают так, чтобы выполнялись ус-
ловия
^гоах > °'2 / 11тр; Ц<Э max > 2^‘
Для выбора режима транзисторов на семействе выходных стати-
ческих характеристик (рис. VI. 12) следует определить границы ли-
нейной области. Минимальное на-
пряжение на коллекторе t^min
должно соответствовать началу
линейного участка выходных ха-
рактеристик (для маломощных!
транзисторов — 0.5...1 В).
Ток коллектора в рабочей точке
./ |<0 выбирается равным 3...5%
максимального тока для данного
типа транзистора (для маломощ-
Ри?. VI. 10. Схема экономичного
однотактного выходного каскада.
Рис. VI. 11. Схема двухтактного
трансформаторного выходного к ас-*
када.
иых транзисторов /ко = 0,7... 1 мА). Рабочая точка будет находиться
иа пересечении прямых = (7К0 = Е и /к = /ко (точка О на
рис. VI.12). Напряжение смещения на базу определяется по вход-
ной характеристике, как и для однотактных каскадов (см. выше).
Максимальной мощности на выходе каскада будет соответствовать
отрезок ОА нагрузочной прямой для переменного тока.
Максимальная мощность сигнала в нагрузке определяется по
формуле х
Рц 0’5 ^КО minH^K max Чтр’
максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора,—
по формуле
max 0>1Г/ц тах,
необходимое сопротивление нагрузки в цепи коллекторов — по фор-
муле
^KmirJ^Kmax ^ко)>
360
необходимый коэффициент трансформации выходного трансформа-
тора — по формуле
« = 0,5]<^н//?к1)тр.
Рис. VI.12. Построение динамической характеристики двухтактного вы-
ходного каскада.
Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий
стабилизации режима (см. §6). Если усилитель предназначен для
работы в узком интервале температур (1О...2О°С), то для повышения
Рис. VI.13. Входные характеристики
транзистора.
Ри:. VI.14. Схема двухтактного вы-
ходного каскада на составных тран-
зисторах с общим коллектором.
его КПД при расчете делителя цепи баз следует выбирать ток дели-
теля равным максимальному току базы одного транзистора или не-
сколько меньше. Напряжение смещения иа базу уточняют при на-
ладке усилителя.
Пример. Выбрать режим работы транзисторов двухтактного
каскада (класс АВ) но характеристикам, приведенным на рис. VI. 12
361
и VI. 13, при напряжении питания '12 В. Сопротивление нагрузки
каскада 5 Ом. Принимаем ^кт!п=1 А (см-
рис. VI.12) и определяем ток базы /Б0~2 мА- вх°Дн°й харак-
теристике (см. рис. VI. 13) для 1/к= 12 В определяем напряжение
смещения на базу 1/Б0 = 0,3 В. Максимальный ток коллектора для
транзисторов типа П201Э /^тах = 1,5 А (см. табл. IV. 18). Прини-
маем т]Тр = 0,6. Вычисляем Рн = 0,5(12—1)(1,5 — 0,05) 0,6 —
— 4,8 Вт; 7?к = (12 — 1)/(1,5 —0,05) — 7,6 Ом; п = 0,5х
X /5/0,6 • 7,6 = 0,525.
Двухтактный выходной каскад на транзисторах, включенных
с ОК (рис. VI.14), целесообразно использовать при пониженном
напряжении источника питания. Для снижения потребляемой от
предоконечного каскада мощности сигнала в выходном каскаде
применяются составные транзисторы. Согласующий трансформатор
Тр1 можно намотать на ленточный магнитопровод из пермаллоя
марки 45Н или 50Н. Размеры магнитопровода: наружный диаметр
23 мм, внутренний диаметр — 12 мм, ширина — 12 мм. Первичная
обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 0,11, вто-
ричная — 1600+ 1600 витков провода ПЭВ-1 0,07. Индуктивность
первичной обмотки не менее 1,5 Г. Выходной трансформатор Тр2
можно изготовить на магнитопроводе типа Ш9 X 15. Первичная
обмотка должна содержать 200+ 200 витков провода ПЭЛ 0,15,
вторичная — 50 витков провода ПЭЛ 0,51 (для нагрузки 6 Ом).
§ 5. Бестрансформаторные выходные каскады
Бестрансформаторные выходные каскады характеризуются более
широким диапазоном рабочих частот, чем трансформаторные, мень-
шими габаритными размерами и массой. Недостатки этих каска-
дов — меньшие выходная мощность и коэффициент усиления мощ-
ности и больший уровень нелинейных искажений, если не приме-
няется отрицательная обратная связь.
Схемы бестрансформаторных выходных каскадов. Бестранс-
форматорные выходные каскады выполняются по различным схемам
и различаются видом проводимости транзисторов, способом их
включения, режимом работы (классы АВ и В), а также видом связи
с предыдущим каскадом и нагрузкой. Лучшие качественные пока-
затели имеют каскады,_ в которых используются транзисторы раз-
личного вида проводимости с достаточно близкими значениями па-
раметров (комплементарные пары). Каскады, в которых исполь-
зуются транзисторы одного вида проводимости (квазикомплементар-
иые пары), являются принципиально несимметричными, поскольку
транзисторы должны быть включены по различным схемам (обычно
с ОЭ и ОК). Чтобы уменьшить нелинейные искажения, приходится
вводить глубокую отрицательную обратную связь, что создает ус-
ловия для появления динамических искажений. Поэтому квази-
комплементарные пары транзисторов используются при отсутствии
комплементарных в усилителях, к которым не предъявляются тре-
бования высокого качества воспроизведения сигналой, или в уси-
лителях, в которых искажения уменьшаются специальными мето-
дами, Для получения малого выходного сопротивления усилителя
транзисторы выходного каскада включают с ОК (рис. VI.15). Ре-
жим транзисторов устанавливают, изменяя сопротивление между
862
базами. Для стабилизации режима способом термокомпенсации меж-
ду базами включается элемент с отрицательным температурным ко-
эффициентом сопротивления (термистор или полупроводниковый
диод4при прямом включении). При непссредственной связи с пре-
дыдущим каскадом (рис. VI.15, б) для стабилизации режима вводят
глубокую отрицательную обратную связь (ОСС) по постоянному
току. В схеме, приведенной на рис. VI.15, б, ОСС по постоянному
току подается через резистор R5. Конденсатор С4 устраняет ОСС
по переменному току.
При питании усилителя от однополярного источника нагрузку
(громкоговоритель) обычно подключают через разделительный кок*
Рис. VI.I5. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей при разной
связи с предыдущим ка кадом:
а — емкостная; б — непосредственная.
денсатор (рис. VI. 15, а). В этом случае уменьшаются полезная мощ<-
ность в нагрузке и КПД каскада на низших частотах вследствие
падения напряжения на конденсаторе. Кроме того, увеличивается
выходное сопротивление каскада на низших частотах и, следовательно,
ухудшается демпфирование громкоговорителя, увеличивается длите-
льность нестационарных процессов в его подвижной системе, что
проявляется в виде неприятного «бубнения» на низших звуковых
частотах. Чтобы устранить эти нежелательные явления, необходимо
выбирать емкость разделительного конденсатора из условия С>
1,5/F^R^, где. FH — низшая воспроизводимая частота сигнала;
/?н — сопротивление громкоговорителя. При этом могут потребо-
ваться конденсаторы с емкостью тысячи микрофарад и номиналь-
ным напряжением, равным напряжению источника питания, кото-
рое в усилителях большой мощности может быть значительным.
Громкоговоритель можно включать между выходом усилителя и
искусственной средней точкой, образованной при помощодвух кон-
денсаторов с равными номинальными емкостями (рис. VI.16, а).
В этом случае номинальное напряжение конденсаторов может быть
в два раза меньше, чем в схеме, данной на рис. VI.15, а, а номиналь-
ная емкость каждого должна быть в два раза больше. В усилителе
с питанием от сети переменного тока при включении нагрузки по
363
схеме, приведенной на рис. VI.16, а, к источнику питания должны
предъявляться требования в отношении уровня пульсаций напря-
жения. В усилителе с питанием от двух источников с разной по-
лярностью громкоговоритель можно включать непосредственно на
выход усилителя (без конденсаторов), как показано на рис. VI. 16, б.
В такой схеме снижаются требования к идентичности транзисторов,
а при питании от сети переменного тока — и требования в отноше-
нии уровня пульсаций напряжения.
В усилителях с непосредственным включением нагрузки воз-
можно повреждение головок громкоговорителей при появлении
на выходе постоянного напряжения (например, при пробое одного
из транзисторов выходного каскада). Этот недостаток устраняется
с помощью защитного устройства, отключающего громкоговоритель
при появлении на выходе постоянного напряжения [2].
Рис. VI.16. Схема бестрансформаторного выходного каскада на составных
транзисторах, работающих в режиме класса В (а) н вариант подключения
источников питания (б).
Бестрансформаторные выходные каскады с одиночными тран-
зисторами, включенными с ОК (см рис. VI. 15), не усиливают на-
пряжение сигнала. Поэтому чаще применяются каскады, в которых
транзисторы включены сОЭ (см. рис. VI.16 и VI.17). Для повышения
чувствительности бестрансформаторных выходных каскадов и сни-
жения мощности сигнала, потребляемой от предварительного уси-
лителя, используют составные транзисторы (см. рис. VI. 16).
Для повышения экономичности усилителя и уменьшения рабо-
чей температуры транзисторов выходного каскада необходимо повы-
шать КПД этого каскада, который тем больше, чем больше отноше-
ние амплитуды сигнала на выходе к половине напряжения питания
и. чем меньше ток покоя транзисторов выходного каскада. Для по-
вышения амплитуды напряжения сигнала на выходе следует приме-
нять транзисторы с как можно меньшим сопротивлением насыщения.
Ток покоя транзисторов можно резко снизить, выбрав режим класса
В (нулевое смещение база — эмиттер) (см. рис. VI. 16). Однако та-
кой режим работы характеризуется большими нелинейными иска-
жениями (типа «ступенька») и приемлем лишь в усилителях низкого
качества. Для усилителей высокого качества применяют режим
класса АВ, при котором ток покоя уменьшают до определенного
предела, выбирая соответствующее напряжение смещения. Для
повышения КПД выходного каскада необходимо, чтобы ток покоя
, как можно меньше изменялся при изменении напряжения питания
и температуры окружающей среды, а также при' нагреве транзис-
торов. На рис. VI.17 приведена схема оконечного усилителя, для
364
которого использованы приведенные выше рекомендации по повы-
шению КПД. В усилителе применен симметричный выходной кас-
кад, усиливающий напряжение. Нагрузкой предыдущего каскада,
собранного на транзисторе V4, служит источник тока на транзис-
торе V6, стабилизирующий ток покоя транзисторов V9, V10 выход-
кого каскада. Подбирая сопротивление резистора R10, устанавли-
вают ток покоя в пределах 2,5...3 мА. Для жесткой стабилизации
постоянной составляющей выходного напряжения (в точке соеди-
нения коллекторов транзисторов V9 и V10) введена глубокая ООС
0130,0 >15В
Рис. VI. 17. Схема скоиечного усилителя с симметричным выходным каскадом
на транзисторах с общим эмиттером.
по постоянному току. Чтобы ’’достичь минимальных искажений
сигнала, необходимо подбирать транзисторы V9, V10 с близкими
характеристиками. Для повышения температурной стабильности
тока покоя транзисторов выходного каскада следует установить
диод V5 на теплоотводе одного из них. Параметры усилителя: диа-
пазон рабочих частот 60...20000 Гц, чувствительность 7 мВ, но-
минальная выходная мощность при нагрузке 8 Ом и коэффициенте
гармоник до 1% 0,8 Вт при напряжении питания 9 В и 1,8 Вт прн
напряжении питания 12 В, входное сопротивление 15 кОм. Усили-
тель сохраняет работоспособность прн снижении напряжения пи-
тания до ЗВ.
Схема бесгрансформаторного оконечного усилителя с выходной
мощностью 24 Вт (при нагрузке 4Ом) приведена на рис.VI. 18»
Параметры усилителя: диапазон рабочих частот 10...60 000 Гц,
чувствительность 1 В, входное сопротивление 1,3 кОм, постоянная
Составляющая выходного напряжения не более 20 мВ, коэффициент
365
гармоник не более 2% (на частоте 1000 Гц). При сопротивлении
нагрузки 8 Ом максимальная выходная мощность составляет 12Вт.
Для температурной стабилизации тока покоя транзисторов выход-
ного каскада использован стабилитрон VI. Его^теобходнмо устано-
вить на теплоотводе транзисторов выходного каскада, обеспечив
хороший тепловой контакт.
Бестрансформаторные выходные каскады можно собрать на
микросхемах. Основные параметры таких каскадов определяются
Рис. VI.1S. Схема бестрансформтторного оконечного усилителя с исполь-
зованием микросхемы.
параметрами микросхем (см. гл. V). Подключение внешних цепей
к микросхемам, предназначенным для выходных каскадов, показано
на рис. VI. 19. Максимальная выходная мощность каскада, собран-
ного по схеме, данной на рис. VI. 19, о, составляет 1,4 Вт (для микро-
схемы модификации А) и 1 Вт (для микросхемы модификации Б)
при коэффициенте гармоник не более 10%. Глубину ООС по пере-
менному току в этом каскаде можно регулировать, изменяя сопро-
тивление резистора R1. Выходная мощность каскада, собранного
по схеме, приведенной на рис. VI.19, б, не менее 4,5 Вт при коэф-
фициенте гармоник 10%. Работоспособность каскада сохраняется
при изменении напряжения питания от 15 до 6 В (выходная мощ-
ность при этом изменяется). При напряжении питания 9 В выходная
мощность не менее 1,6 Вт при коэффициенте га.рмоник 10%. Чувст-
366
вительность каскада можно изменить, выбрав другое сопротивле-
ние резистора R2. При увеличении этого сопротивления уменьша-
ются чувствительность каскада и коэффициент гармоник. При со-
противлении R2, указанном на схеме, чувствительность каскада
составляет не более 60 мВ. Сопротивление нагрузки усилителя
Рис. VI.19. Схемы выходных каскадов на микросхемах типов
К1УС744 (а), К174УН7 (б) и К174УН5 (в).
можно включить вместо резистора R3. В этом случае емкость кон-
денсатора С4 необходимо увеличить до 1000 мкФ. Неравномер-
ность АЧХ в области низших частот можно уменьшить, увеличивая
емкости конденсаторов С2 и С8, а в области высших частот —
47 7
Вход
01
10ПС/15В
R3
100
05100,0X15В
06
05510
ф 500,Ох
П *6В
R2 / 58 -
□ 04
5700
07 t
+ 100,0x15В юо
=т= С11
100JDX15B
Нр-
ЫЦ0Х15В св
№ тцох
*15В
С!212
510
К' ш
__г[ ч™
юцОхБВ
+15В
014
10DPX15B
А2
Рис. VI.20. Схема выходного каскада на двух микросхемах типа КД74УН7,
уменьшая емкости конденсаторов СЗ, С5 и С6. Однако в последнем
случае при чрезмерном уменьшении емкости конденсаторов усили-
тель может самовозбудиться. Соотношение емкостей конденсато-
ров СЗ, С5 и С6 должно оставаться неизменным.
Выходной каскад можно собрать на двух микросхемах
(рис. VI.20). Микросхема А1 включена по типовой схеме. Сигнал
с ее выхода (вывод 12) через цепь R5C10 подается на вывод 6
367
микросхемы А2. При этом выходные сигналы обеих микросхем
получаются противофазными, что необходимо для их сложения на
нагрузке, включенной между выходами. Выходная мощность та-
кого каскада составляет 5...6 Вт при нагрузке 8 Ом и коэффициенте
гармоник 1,5%. Конденсаторы С6 и С8 можно исключить, если
постоянное напряжение между выходами микросхем окажется
менее 50 мВ.
Расчет бесгрансформа торных выходных каскадов. Если тип
транзистора не задан, то вначале определяют максимальную ам-
плитуду напряжения на нагрузке
^тв = 0,5Е (7К т1п>
где Е — напряжение источника питания; — напряжение на
коллекторе, соответствующее началу прямолинейного участка ста-
тических характеристик коллектцрного тока и зависящее от мак-
симального тока коллектора и типа транзистора (обычно для тран-
зисторов средней и большой мощности UKinit] = 0,5...1,5 В).
Максимальная мощность в нагрузке определяется по формуле
Р ={]* /9Р
вшах
где/?н— сопротивление нагрузки; максимальный ток коллектора —
по формуле
максимальное значение среднего тока (потребляемого от источника
питания) — по формуле
Л:р ~ 7т/л’
коэффициент полезного действия каскада — по формуле
i)=0,78(l-2UKtnIn/E);
максимальная мощность, рассеиваемая на транзисторе,—по формуле
рк = Рн(1-П)/2г1-
Если напряжение источника питания не задано, то его можно рас-
считать следующим образом:
Е = 2(К2РЛ„+^т1п).
По значениям Рк, /,,!К, /ср и U^3^E выбираются типы тран-
зисторов.
Пример. Напряжение питания 12В, сопротивление нагрузки
6,5 Ом. UmH = 0,5 • 12 — 1 = 5 В; Рн = 5«/2 6,5 « 2 Вт; 1тк =
= /2-2/6,5 ^0,78 А; /ср = 0,78/л^0,25 А; Ч=0,78(1 — 2Х
X 1/12) = 0,65; Рк = 2(1—0,65)/2 • 0,65~0,54 Вт. Подходят тран-
зисторы типов П201Э, П202, П213 и др.
, Если заданы типы транзисторов, напряжение источника питания
н? должнб превышать максимально допустимого напряжения коллек-
тор—эмиттер ПКЭгаах. Динамическую характеристику каскада строят
368
так же, как для трансформаторного (см. §4), приняв (7к0=Е/2.
Определяют /т|!, (/Kmin, Um = UkC — (/Кт1п. Далее расчет выпол-
няют так же, как и в случае, когда тип транзисторов не задан.
Защита бестрансформаторных выходгых каскадов от перегрузок. .
Короткие замыкания в цепи нагрузки бестрансформаторных
выходных каскадов часто приводят к выходу из строя транзисторов.
Для защиты бестрансформаторных выходных каскадов, выполнен-
ных на сплавных транзисторах, которые могут выдерживать кратко-
временные перегрузки по току, можно использовать плавкие предо-
хранители в цепи питания. Для защиты выходных каскадов, вы-
Ряс. VI.21. Схема оконечного усилителя с электронной защитой от перегрузок
по току.
полненных на диффузионных транзисторах, которые очень чувст-
вительны к перегрузкам по току, используются быстродействую-
щее электронные устройства. На рнс. VI.21 приведена схема оконеч-
ного усилителя, в котором используется электронная защита
транзисторов выходного каскада от перегрузок по току. Прн работе
выходного каскада в нормальных режимах напряжения на резис-
торах R20 и R21 недостаточны для срабатывания защиты. Прн пере-
грузке транзисторов выходного каскада по току напряжения на
R20 и R21 достигают значений, прн которых токи диодов V9 и
V10 возрастают настолько, что открываются транзисторы V5 и V6.
Вследствие уменьшения сопротивления транзисторов V5 н V6
происходит шунтирование входных цепей транзисторов V7 и V8 и,
следовательно, уменьшение напряжений сигнала на их базах.
Усилитель, выполненный по схеме, приведенной на рис. VI.21,
имеет выходную мощность 15 Вт при нагрузке 4 Ом и коэффициенте
гармоник не более 0,5 %. Диапазон рабочих частот усилителя
30 Гц,.,20 кГц, чувствительность около 0,25 В. Транзисторы VII,
V12 следует устанавливать на радиаторах.
369
§ 6. Транзисторные каскады предварительного усиления
Каскады предварительного усиления усиливают слабые сигналы
до уровня, который необходимо подать на вход выходного каскада
или оконечного усилителя, чтобы получить требуемую мощность
сигнала в нагрузке усилителя. Они работают в режиме класса А,
при котором используется линейный участок характеристик тока
коллектора или стока.
Прш ц: пы псстро:н1 я м> огскаскадкых усилителей. В двухкас-
кадных усилителях на биполярных транзисторах используются
различные комбинации включения транзисторов. Если выходное
сопротивление источника сигнала и сопротивление нагрузки у с ил и-,
теля примерно равны и составляют единицы или десятки килоом,
следует применять каскады с ОЭ: при малых сопротивлениях (ме-
нее 100 Ом) — первый каскад с ОЭ или ОБ и второй каскад с ОК,
а при больших сопротивлениях (более 100 кОм) — первый ^каскад
с ОК и второй с ОЭ.
Если сопротивление нагрузки усилителя значительно превы-
шает сопротивление источника сигнала, следует использовать оба
каскада с ОЭ. При сопротивлении нагрузки усилителя меньшем,
чем выходное сопротивление источника сигнала, рекомендуется
использоватьjp6a каскада с ОЭ или первый каскад с ОЭ, второй —
с ОК.
Для'многокаскадных усилителей приведенные выше рекоменда-
ции относятся к первому и последнему каскадам. Промежуточные
каскады выполняются с ОЭ.
Гибридные усилители, содержащие полевые и биполярные тран-
зисторы, имеют существенные преимущества по сравнению с уси-
лителями, в которых используются транзисторы какого-либо одного
вида. Например, в усилителях, в которых чередуются каскады на
полевых и биполярных транзисторах, достигается значительно боль-
ший коэффициент усиления мощности, поскольку полевые тран-
зисторы, включенные с ОН или ОС, позволяют получить очень
большой коэффициент усиления тока, а биполярные транзисторы —
большое усиление напряжения (при нагрузке большим входным
сопротивлением полевого транзистора). Входное сопротивление та-
ких усилителей легко сделать большим, а выходное—малым. Гиб-
ридные усилители могут быть однонаправленными, т. е. обладать
следующим свойством: при подаче напряжения сигнала на выход
напряжение на входе отсутствует. Однонаправленность усилителя
позволяет достичь большого усиления напряжения при устойчивой
работе..
Усилители с входными каскадами на полевых транзисторах
характеризуются очень большим входным сопротивлением. Полевые
транзисторы включаются с ОН или ОС. Шесть вариантов схем двух-
каскадных усилителей, в которых первый каскад выполнен на поле-
вом транзисторе, приведены на рис. VI.22, Во всех схемах исполь-
зуются полевые транзисторы с p-каналом, причем каскады соеди-
няются непосредственно (гальванически). Возможна также связь
через конденсатор. Аналогичные схемы можно составить, исполь-
зуя транзисторы с и-каналом, изолированным затвором, а также
биполярные транзисторы п—р—п-типа.
Двухкаскадный усилитель, в котором первый каскад с ОИ,
второй — с ОБ (ОИ — ОБ), характеризуется высокими коэффи-
циентом усиления напряжения и входным сопротивлением, а также
хорошей АЧХ, Такой усилитель является практически однонаправ-
370
ленным, если сопротивление нагрузки каскада с ОБ не слишком
велико. Для получения большого коэффициента усиления напря-
жения сопротивление нагрузки должно быть большим, однако при
этом ухудшается АЧХ усилителя в области высших частот.
Усилитель, в котором первый каскад с ОС, второй с ОБ (ОС —
ОБ), отличается меньшей входной емкостью и большим входным со-
противлением по сравнению с усилителем по схеме ОИ — ОБ, од-
нако его коэффициент усиления напряжения меньше. Усилитель,
в котором первый каскад с ОИ, второй с ОЭ (ОИ — ОЭ), имеет
сравнительно малое выходное сопротивление (более чем на порядок
меньше по сравнению с усилителями ОИ — ОБ и ОС — ОБ) и
значительно больший коэффициент усиления тока; АЧХ в области
высших частот несколько хуже. Очень близок по свойствам к этому
усилителю усилитель, выполненный по схеме ОС—ОЭ. Усилитель,
в котором первый каскад с ОИ, второй с ОК (ОИ—ОК), имеет сред-
ний коэффициент усиления напряжения, высокое входное и очень
низкое выходное сопротивления, поэтому используется в качестве
преобразователя сопротивлений.. Недостатком этого усилителя
является сравнительно большая входная емкость. Усилитель, в ко-
тором первый каскаде ОС, второй — с ОК (ОС—ОК), не усиливает
напряжение, может иметь самую малую входную емкость и самое
большое входное сопротивление. Используется в качестве преоб-
разователя сопротивлений.
Усилители с непоергдетвгнной связью характеризуются просто-
той (содержат мало деталей), высокими качественными показате-
йямн (сравнительно широким диапазоном рабочих частот и малыми
371
нелинейными искажениями), стабильностью параметров при замене
транзисторов, изменениях напряжения питания и температуры ок-
ружающей среды. Стабильность параметров достигается введением
сильной ООС по постоянному току, подаваемой с выхода усилителя
на первый каскад.
На рис. VI.23 приведены практические схемы двухкаскадных
усилителей с непосредственной связью между каскадами. В схеме,
данной на рис. VI.23, а, используются две цепи ООС. Напряжение
на резисторе R6, зависящее от тока эмиттера второго транзистора,
подается в цепь базы первого транзистора. От тока второго тран-
зистора зависит напряжение на его коллекторе и, следовательно,
напряжение на эмиттере первого транзистора. В этом усилителе
режим работы устанавливается подбором сопротивления резистора
R6 или R2. Поскольку резистор R3 не зашунтирован конденсато-
fl
Рис. VI.23. Схемы двухкаскадных усилителей с непосредственной связью на
транзисторах с одинаковой (а) и разной (б) проводимостью.
ром, в усилителе действует ООС по переменному току, уменьшаю-
щая искажения. В усилителе, схема которого приведена на рис.VI.
23, б, напряжение обратной связи, зависящее от тока второго тран-
зистора, с резистора R5 подается в цепь эмиттера первого транзис*
тора. Внутри первого каскада действует ООС по постоянному току,
поскольку в цепи эмиттера включен резистор. В этом усилителе
режим работы устанавливается подбором сопротивления резисто-
ра R1.
Усилители с /<С связью между каскадами так же, как и усили-
тели с непосредственной связью, характеризуются простотой схемы,
малыми габаритными размерами и массой. Однако вследствие влия-
ния реактивных элементов связи они имеют несколько худшую
АЧХ и менее экономичны при одинаковых требованиях к стабиль-
ности параметров.
Простейшие,схемы каскадов с 7?С-связью показаны на рис.VI.2.
Эти схемы целесообразно применять для усилителей, работающих
в малом интервале температур окружающей среды (10. ..20° С). Для
усилителей, работающих в более широком интервале температур,
следует использовать схемы, в которых предусмотрена стабилиза-
ция режима транзисторов (см. § 3). Наиболее часто применяют
сХему, показанную на рис. VI.5, а.
Усилителя с трансформаторной связью между каскадами по-
зволяют достичь полного согласования нагрузки (входного сопро-
372
тивлении последующего каскада) с выходным сопротивлением траи-
зистора, следовательно, максимального усиления мощности в каж-
дом каскаде. Недостатки этих усилителей — большие габаритные
размеры и масса, а также худшая АЧХ. Трансформаторная связь
используется иногда между выходным и предвыходным каскадами,
когда предъявляется требование высокой экономичности усилите-
ля, например в портативных устройствах, габаритные размеры ко-
торых в основном определяются источниками питания. Предвыход-
ные каскады с трансформаторной связью выполняют по такой же
схеме, как и выходные однотактные (см. рнс. VI.7).
Выбор режима работы транзисторов в каскадах предварительного
усиления. Если напряжение источника питания не задано,
то при его выборе необходимо учитывать следующее: при увеличении
напряжения источника питания повышается коэффициент усиле-
ния каскада, поскольку можно увеличить сопротивление резистора
в цепи коллектора (стока), однако снижается КПД каскада. При
большем напряжении источника питания можно выбрать большее
сопротивление в цепи эмиттера (истока), улучшив тем самым ста-
бильность режима транзистора. Желательно, чтобы напряжение
источника питания составляло 6.,.15 В, причем меньшие значения
предпочтительны для малогабаритных и портативных устройств
с автономным питанием.
Режим работы транзисторов при слабых сигналах (каскады пред-
варительного урилення, кроме предвыходных) выбирают обычно
так, чтобы-получить необходимые усилительные параметры и обес-
печить экономичность питания. Динамическую характеристику
в этом случае не строят, поскольку используется очень малый ее
участок. Определяют только положение рабочей точки и соответст-
вующие ей токи и напряжения на электродах.
Исходной величиной при выборе режима обычно является на-
пряжение или ЭДС источника питания. Значение тока коллектора
(стока) в рабочей точке выбирают с учетом того, что при его увели-
чении возрастают крутизна проходной характеристики транзис-
тора и, следовательно, усиление каскада, однако снижается КПД.
Обычно для каскадов, работающих в режиме слабых сигналов, вы-
бирают ток коллектора в пределах 0,5.,.5 мА (чаще всего 1...2 мА).
Ток стока полевого транзистора выбирают в пределах 70...80%
максимально допустимого, если требуется',получить возможно боль-
шее усиление, или меньшим, если более важно повысить экономич-
. ность питания.
Напряжение на коллекторе в рабочей точке не должно пре
вышать = (0,6...0,8) ДКЭв1ах, где Дуэтах— максимально до-
пустимое напряжение коллектор — эмиттер. При меньших UK0 выше
надежность каскада. Кроме того, Дко должно быть значительно
меньше ЭДС источника питания Е (желательно 1/К0<0,5£). Умень-
шение U^o (иногда ниже 2 В) целесообразно для снижения уровня
шумов первых каскадов усилителя, работающего при очень слабых
сигналах на входе. Аналогичные соотношения необходимо,выдерживать
при выборе напряжения на стоке полевого транзистора в рабочей точке.
Выбрав напряжение на коллекторе (стоке) и ток коллектора
(стока), можно определить по характеристикам транзистора необ-
ходимое смещение на базу (затвор). Выбранные параметры опреде-
ляют мощность, рассеиваемую на коллекторе:
~ /К(/7К0>
373
fi полное активное сопротивление элементов каскада, включаемых
в цепи коллектора и эмиттера:
— (Е ^ко)^ко-
Сопротивление состоит из сопротивлений резисторов R R3 и
R$ (см. рис. VI.6, а). Для'"обеспечен и я надежной работы транзис-
торов в предварительных каскадах усилителей целесообразно типы
транзисторов и режим их работы выбирать так, чтобы была на-
много меньше максимально допустимой ДКгпах, приводимой в спра-
вочных данных (см. гл. IV).
При работе каскада с сильными сигналами (предвыходной кас-
кад) основное значение имеет выбор той области статических ха-
рактеристик транзистора, в которой можно получить заданную мак-
симальную амплитуду тока, напряжения или мощности при допус-
тимом уровне нелинейных искажений и по возможности меньшем
расходе энергии источника питания. В случаебестрансформаторной
связи предвыходного каскада с выходным типы транзисторов и их
режим следует выбирать в зависимости от требуемой амплитуды
тока 1т во входной цепи выходного каскада. Максимально допусти-
мый ток коллектора должен удовлетворять условию /Ктах > 2/т.
Тек коллектора в рабочей точке выбирают из условия
Л\0 = т[п,
причем 7Kmin обычно принимают равным (0,1...0,2) 1т. Динамичес-
кую характеристику проводят с углом наклона, соответствующим
сол; отивлению нагрузки каскада для переменного тока RH, так,
чюэы ее середина совпала с линией /[<(| (точка О на рис. VI.24) и
минимальное напряжение на коллекторе 7/Ktnin было не меньше 1...
...2 В. Определив напряжение на коллекторе в рабочей точке(7К0,
вычисляют и так же, как и при слабых сигналах (см. выше).
Кроме того, определяют амплитуду тока базы по выходным харак-
теристикам (см. рис. VI.24) и амплитуду напряжения на входе кас-
када (по входной характеристике), при которых достигается ампли-
туда тока на выходе ! т.
Пример. Выбрать режим предвыходного каскада так, чтобы
амплитуда тока во входной цепи выходного каскада была не менее
17 мА. Сопротивление нагрузки каскада для переменного тока
10'3 0.4. Выбираем транзистор типа 1Т308А и ток коллектора в ра-
бочей точке, равный 24 мА. Проводим динамическую характерис-
тику через точку О (см. рис. VI.24) с наклоном, соответствующим со-
противлению 100 Ом. Определяем ток базы в рабочей точке /Б0=
— 0,35 мА, при этом минимальный ток базы ^Бпнп^О’^ > ам"
пли гуда входного тока 1Ет= 0,65—0,25 = 0,4 мА. Выбираем на-
пряжение источника питания 12 В, тогда R% = (12—4)/24 • 10-3=«
= 330 Ом; Рк = 4 • 24 • 10“3 = 0,096 Вт = 96 мВт < РКтах ='
= 150 мВт.
Выбор элементов каскада, собранного по схеме, приведенной
на рис. VI.5, а. Если к каскаду предъявляется требование темпе»
у г. р::"й стабильности, то элементы каскада ориентировочно можно
374
выбирать следующим образом. Эквивалентное сопротивление базе»
вого делителя напряжения определяется по формуле
^бэ= ^61^62^(^61 + ^62) = (3...10)
где 1/11э—входная проводимость транзистора (см. гл.IV, § 2). При
больших значениях 7?бэ повышается входное сопротивление кас-
када, однако снижается коэффициент усиления (при условии, что
коэффициент нестабильности каскада остается неизменным). Иног-
да при больших РСэ не удается получить заданную стабильность.
Рис. VI.24. Построение динамической характеристики предвыходного
каскада.
Сопротивление резистора в цепи эмиттера определяется по
формуле
/ Яэ^ЯбЖ,-1).
где SH — коэффициент нестабильности каскада. Обычно для радио-
любительских усилителей SH = 3...6, причем меньшие значения
соответствуют более высокой стабитььности. Сопротивление резис-
тора в цепи коллектора вычисляется по формуле
Rk~ Rx ^э,
д сопротивления резисторов базового делителя напряжения — по
формулам
^61 = (^ — ^ко)> Кб2 = #61 W^61 — ^бэ)-
375
Если принять снижение усиления каскада на низшей частоте F
за счет разделительного конденсатора Ср равным 10%, то найдем
емкость этого конденсатора:
Ср>0,37.10^н(/?к+/?вх),
где Ср—емкость, мкФ; Ен —частота, Гц; ^ — сопротивление, Ом;
/?вх —входное сопротивление следующего каскада, Ом. Если при-
нять снижение усиления каскада на низшей частоте /*н за счет кон-
денсатора Са равным 10%, то его емкость должна удовлетворять
условию
Сэ > 500y.2ia/FB,
где Сэ — емкость, мкФ; ^/21э— крутизна прямой передачи транзи-
стора при включении с ОЭ, мСм; FH—частота, Гц.
Расчет основных параметров каскада, выполняемого по схеме,
приведенной иа рис. VI.5, а. Коэффициент усиления напряжении
определяется по формуле
Кц ~ + ^п)’
где 1/21э 11 1/22э — параметры транзистора в схеме с общим эмитте-
ром (см. гл. IV); уа— проводимость нагрузки каскада. Если на-
грузкой каскада является следующий каскад, то
^н= 1/*вх2+1/*к,
где /?вх2— входное сопротивление следующего каскада. Входное
сопротивление рассчитываемого каскада определяется по формуле
^вх! = W0 + Упэ^бэ)-
Выходное сопротивление каскада можно принять равным сопротивле-
нию резистора в цепи коллектора (/?вь]х~/?к).
Пример, Выбрать элементы термостабильного каскада на
транзисторе типа МП40 и определить его основные параметры. Низ-
шая рабочая- частота 100 Гц, напряжение питания 9 В, сопротив-
ление нагрузки каскада 500 Ом.
Принимаем /ко=1 мА; ДК0 = 4 В; SH = 3. Параметры транзи-
стора: г/11э = 1 мСм; </21э = 20 мСм; г/22э= 25 мкСм. Определяем Де—
= (9 —4)/1 • 10-з = 5000 0м; Дбэ= (3...10)/! • 10"3 = (3...10). 103 0м.
Принимаем Д6э=ЮкОм; /?э= 104/(3—1)=5000Ом; /?к= 5000— 5000—
= 0. Следовательно, при заданном SH и выбранном Дбэ нельзя выполнить
термостабильный каскад. Далее рассмотрим два варианта. 1. Примем
Д6э=ЗкОм; /?э = 3- 10®/(3— 1)= 1500 Ом; Дк = 5000 — 1500 =
=3500 Ом; Ун = 1/500 + 1/3500 ~ 2,3 • 10~3 См; Ки = 20 - 10~3/(25 X
X КГ6 + 2,3 IO"3) ^8,7; Двх1 = 3 • 103/( 1 + 10~3.3 • 103)=7500м.
2. Снизим требования к температурной стабильности, приняв SH =
= 5; Дэ = 10/(5 — 1) = 2,5 кОм; Дк = 5000 — 2500 = 2500 Ом; Ув =
= 1/500 + 1/2500 = 2,4 • 10“3 См; Kv = 20 • 10-3/(25 . 10~S -j- 2,4 X
376
X10-s)~8,3; Двх = 10«/(l+ Ю-з- 104)=900 Ом; Cp>-0,37x
X 10е/100 (2500 + 500) 1,23 мкФ; Сэ > 500 • 20/100 = 100 мкФ.
Выбираем номинальные значения Ср = 1,5 мкФ; С9 = 100 мкФ.
§ 7. Предварительные усилители ив ИС
Предварительные усилители на ИС характеризуются широким диа-
пазоном рабочих частот, высокой стабильностью и надежностью,
малыми габаритными размерами и массой. Недостатком некоторых
усилителей на ИС является необходимость питания от двух разно-
полярных источников.
Предварительные усилители на операционных усилителях
отличаются особо высокой стабильностью. Типовые схемы таких
Рис. VI.25. Типовые схемы предварительных усилителей иа микросхемах:
а — инвертирующего; б — неинвертирующего.
усилителей на ИС типа К1УТ401А приведены на рис. VI.25. Если
напряжение сигнала подается иа инвертирующий вход (рис. VI.25, а,
вывод 9), то фаза выходного сигнала сдвигается относительно вход-
ного на 180°, т. е. усилитель инвертирует сигнал. Такой усилитель
называется инвертирующим. При подаче сигнала на неинвертирую-
щий вход (рис. VI.25, б) выходной сигнал совпадает по фазе со
входным. Такой усилитель называется неинвертнрующнм. Высо-
кая стабильность параметров достигается введениеч глубокой ООС
по постоянному и переменному токам (через резистор R3, включен-
ный между выходом ОУ и инвертирующим входом). ДС-пепь,
включенная между выводами 1 и 12, служит для устранения само-
возбуждения усилителя и может быть использована для кор-
рекции АЧХ. Сопротивления резисторов, включенных между каж-
дым нз входов и корпусом (вывод 4}, должны быть равны.
Коэффициент передачи инвертирующего усилителя с ООС ра-
вен отношению сопротивлений резисторов R3 и 7?/ и не зависит от
параметров ОУ. Резистор R1 может отсутствовать. Тогда сопротив-
ление резистора R2 должно быть равно выходному сопротивлению
источника сигнала. При этом коэффициент передачи усилителя равен
соотношению сопротивлений резистора R3 и источника сигнала.
Для инвертирующего усилителя на ИС типа К140УД1А реко-
мендуется использовать резисторы Rl, R2 с сопротивлением
377
1..,50 кОм, R3 с сопротивлением 5...200 кОм (R3>R1). Коэффи-
циент передачи усилителя, собранного ио схеме, приведенной на
рис. VI.25, а, равен 51 в диапазоне частот до 2 МГц при напряжении
выходного сигнала не более 100 мВ. При большем напряжении сиг-
нала диапазон рабочих частот уменьшается. Так, при выходном
напряжении сигнала 1 В максимальная рабочая частота около
500 кГц.
Входное сопротивление инвертирующего усилителя равно со-
противлению резистора Rl> Выходное сопротивление определяется
по формуле
^вых = ^вых оу/П + ₽^t/oy)>
где ^выхОУ—выходное сопротивление ОУ без ООС; р= R1/(R1 ф-
+ R3) — коэффициент передачи обратной связи; Киоу — коэффи-
циент усиления напряжения ОУ без ООС (см. гл. V). Коэффициент
передачи неинвертирующего усилителя (см. рис. VI.25, б) опреде-
ляется по формуле Ку = 1 + R3IR4.
Отличительным свойством неинвертирующего усилителя являет-
ся его высокое входное сопротивление, которое можно определить
по формуле
^вх = ^вхОУ U + P^i/oy)’
,де^вхОУ—входное сопротивление ОУ. Выходное сопротивление
определяется так же, как для инвертирующего усилителя (см. выше).
Для неинвертирующего усилителя на ИС типа К140УТ1А ре-
комендуются сопротивления резистора R1 в пределах 1...50 кОм,
резистора R3 — 5...200 кОм, R4 — 1...50 кОм.
Если в усилителе, собранном по схеме, приведенной на
рис. VI.25, б, соединить выводы 5 и 9 ОУ, получится повторитель
с очень большим входным сопротивлением (несколько мегаом) и
коэффициентом передачи, близким к единице. Такой повторитель
может передавать напряжение постоянного тока, не внося при этом
дополнительного сдвига уровня напряжения. В этом случае кон-
денсатор С1 необходимо исключить.
Инвертирующий усилитель может выполнять функцию инвер-
тирующего сумматора, если подать на его инвертирующий вход
через резисторы напряжения сигналов от нескольких источников.
Напряжения сигналов можно сложить с разными масштабными
коэффициентами. Для этого необходимо соответствующим образом
выбрать сопротивления резисторов. Если на инвертирующий вход
ОУ подать сигнал от одного источника, а на неинве^тирующий —
сигнал от другою источника, то на выходе усилителя получим уси-
ленную разность обоих сигналов.
В ОУ с внешней обратной связью характер этой связи зависит
от частоты. На высоких частотах она из отрицательной может пре-
вратиться в положительную. Поэтому для устойчивой работы с об-
ратной связью необходимо корректировать АЧХ и ФЧХ ОУ. Для
этого используют различные корректирующие цепи, которые не
связаны с цепью внешней обратной связи, но создают местные об-
ратные связи в самом ОУ. Действие корректирующих цепей часто
сводится к ограничению диапазона рабочих частот сверху. При
этом ФЧХ ОУ имеет запас по фазе на высших частотах, т. е. сдвиг
фаз между выходным и входным напряжениями значительно меньше
1804
378
Устойчивая работа ОУ серии К140 обычно достигается вклю-
чением корректирующей цепи между выводами 1 и 12 (см. рис. VI.25).
В некоторых случаях самовозбуждение этих ОУ удается устранить
включением конденсатора емкостью 6, 8...120 пФ между выводами
5 и 9 или RC-цепи между выводами 9 и 10.
Схемы коррекции ОУ типа К153УД2 приведены на рис. VI.26,
а...в. Емкость конденсатора С1 в схемах, приведенных на рис.VI.26,
а, б, определяется по формуле
Cl 30Rl/(Rl-\- R2),
где С1 — емкость, пФ; Rin R2 — сопротивления резисторов, МОм.
В схеме, приведенной на рис. VI.26, б, С2 = 1067, а на рис.VI.26,
в — С2 -'0,5R2, где С2 — емкость, пФ; R2 — сопротивление, МОм.
Для коррекции ОУ типов К153УТ1А и К153УТ1Б включают
RC-цепи между выводами 1 и 8 и конденсатор между выводами
Рис. VI.26. Схемы коррекции операционных усилителей на ИС типов
К153УД2 (а~ в), К153УТ1А, К153УТ1Б (г).
5 и 6 (рис. VI.26, г). Рекомендуемые параметры корректирующих
элементов в зависимости от требуемого коэффициента усиления
приведены в табл. VI.1.
Таблица VI.1. Рекомендуемые параметры корректирующих цепей ОУ
типа К153УД2
Коэффициент усиленияг ДБ Сопротивление резистора, кОм Емкость конденсатора, пФ
ИЗ R1 С2 * С1
60 0 ОД 10 3...10
40 1.5 1 100 3...10
20 1.5 11 510 20
6 1.5 100 5100 200
Если ОУ используется как усилитель постоянного тока, необ-
ходимо, чтобы он был сбалансирован, т. е. чтобы напряжение по-
стоянного тока на выходе было равно нулю при одинаковых напря-
жениях на обоих входах. Схемы балансировки ОУ типа К153УД2
приведены на рис. VI.27. При балансировке по схеме, показанной
на рис. VI.27, а, изменяются потенциалы на выводах 5 и 8, по схеме
на рис. VI.27, б — только на выводе 5.
На рис. VI.28 приведена схема усилителя, в котором каскад
предварительного усиления на ОУ непосредственно (без раздели-
тельного конденсатора) соединен с выходным каскадом. В данном
усилителе непосредственная связь возможна благодаря тому, что
379
потенциал входа выходного каскада близок к нулю (при отсутствии
сигнала) так же, как и потенциал выхода ОУ. При непосредственной
связи предварительного и выходного каскадов ООС по постоянному
току можно подавать с выхода усилителя на соответствующий вход
Рис. VI.27. Схемы балансировки опе-
рационного усилителя типаК153УД2
изменением потенциала:
а — на двух выводах; б — на одном
выводе.
ОУ, что повышает стабильность
усилителя. Если при этом одно-
временно действует ООС по пере-
менному току, то уровень нели-
нейных искажений уменьшается.
В усилителе, собранном по схе-
ме, приведенной на рис. VI.28,
благодаря глубокой ООС по по-
стоянному и переменному токам
выходной каскад работает без на-
чального смещения (режим клас-
са В). Искажения типа «ступень-
ка» в усилителе отсутствуют.
Выходная мощность усилителя
при нагрузке 3 Ом составляет 6 Вт,
неравномерность АЧХ 2 дБ в диа-
пазоне частот 20 Гц...20 кГц,
входное сопротивление 13 кОм, чувствительность 0,2...! В (в
зависимости от положения движка резистора R11). При налажи-
вании усилителя необходимо подобрать элементы корректирующей
цепи R6C2 так, чтобы усилитель не возбуждался.
Рис. VI.28. Схема каскада усилителя предварительного усиления на ОУ.
Предварительны: усилители на ИС частного применения.
У ИС, предназначенных для усилителей звуковых частот, выходные
цени рассчитаны на непосредственное подключение к бестрансфор»
маторным выходным каскадам. На рис. VI.29 приведены схемы уси-
лителей, в которых предварительный усилитель выполнен на И<Э
380
серии 237’. Эти ИС позволяют использовать в выходном каскаде
режим работы без начального смещения, что обусловливает высо-
кую температурную стабильность усилителя при малом токе покоя.
Вместе с тем уро’вень нелинейных искажений достаточно низкий,
как при малых, так и при больших напряжениях сигнала. Основные
параметры усилителя, собранного по схеме, приведенной на рис,
VI.29, а, следующие: номинальна'я выходная мощность 0,5 Вт при
Рис. VI.29. Схемы оконечных усилителей с непосредственной связью между кас-
кадами на ИС типов К237УН1 (а), К237УН2 (б).
нагрузке 6,5 Ом, чувствительность 15...30 мВ, коэффиц кит гармо-
ник при номинальной мощности" не более 0,3%, неравномерность
АЧХ не более 6 дБ в диапазоне частот 60...10000 Гц, максимальное
выходное напряжение не менее 2,2 В.
Основные параметры усилителя, собранного по схеме, приведен-
ной на рис. VI.29, б, следующие: номинальная выходная мощность
3 Вт при нагрузке 3,9 Ом, чувстви-
тельность не хуже 25...50 мВ, коэф-
фициент гармоник при номинальной
мощности не более 1%, неравномер-
ность АЧХ не более 6 дБ в диа-
пазоне частот 50... 15000 Гц, ток по-
коя не более 9 мА.
На рис. VI .30 представлена схе-
ма предварительного усилителя на
ИС типа К548УН1. Параметры уси-
лителя зависят от глубины ООС, ко-
Рис. VI.30. Схема предваритель-
ного усилителя на ИС типа
К548УН1.
торая определяется соотношением
сопротивлений резисторов R.1 и R3.
При значениях сопротивлений, ука-
занных на схеме, усилитель харак-
теризуется следующими параметрами: коэффициент усиления
напряжения 100 (равен отношению сопротивлений R.UR3),
входное сопротивление равно 300 кОм, выходное — не более
1 Ом, наивысшая рабочая частота не менее 100 кГц, коэффициент,
гармоник на частоте 1 кГц при сопротивлении нагрузки 10 кОм не
более 0,05%, коэффициент шума (измеренный в полосе частот до
23 кГц прн сопротивлении источника сигнала 10 кОм) не более 2,
Если повысить коэффициент усиления напряжения до 1000, наи-'
высшая рабочая частота уменьшается примерно до 20 кГц, а коэф-
фициент гармоник повышается до 0,1%. Корректирующий конден-
сатор Ск включают, если необходимо ограничить диапазон рабо-
чих частот.
1
381
§ 8. Обратные связи в усилителях звуковой частоты
Обратной связью называется связь между выходными и входными
цепями какого-либо устройства. В зависимости от соотношения фаз
колебаний, поступающих на вход усилителя от источника сигнала
и с выхода через цепь обратной связи, обратная связь может быть
положительной или отрицательной. При положительной обратной
связи фазы этих колебаний совпадают и коэффициент усиления воз-
растает. При отрицательной обратной связи коэффициент усиле-
ния меньше, чем без обратной связи. Обратные связи делятся на по-
лезные, специально применяемые, и
вредные, или паразитные. По спосо-
бу осуществления различают обрат-
ную связь по напряжению, току и
смешанную (комбинированную), а по
способу введения напряжения обрат-
ной связи во входную цепь усили-
теля — параллельную и последова-
тельную. В усилителях, предназна-
ченных для усиления звуковых про-
грамм, в основном применяют ООС
по напряжению (рис. VI.31). При та-
кой ООС напряжение сигнала сни-
мается с нагрузки усилителя ZH и че-
рез цепь обратной связи с коэффициен-
том передачи Р < 1 подается во вход-
ную цепь. При последовательной
ООС источник сигнала и выход цепи
обратной связи включены последова-
тельно (рис. VI.31, а), а при парал-
лельной ООС — параллельно (рис.
VI.31, б).
Если коэффициент передачи це-
пи обратной связи в диапазоне ра-
бочих частот усилителя не изменя-
ется, то ООС считают частотно-неза-
висимой. Если коэффициент пере-
дачи цепи обратной связи отлича-
Рис. VI.31. Структурные схемы
усилителей с ООС по напря-
жению:
а — последовательной; б — па-
раллельной
ется от нуля только на очень низких частотах (значительно
ниже диапазона' рабочих частот), то считают, что ООС действует
только по постоянному току. Если же коэффициент передачи цепи
обратной связи отличается от нуля в диапазоне частот от нуля до
некоторой рабочей частоты, то ООС действует по постоянному и пе-
ременному токам. ООС улучшает работу усилителя. При введении
ООС по постоянному току стабилизируется положение рабочей
точки транзисторов. Применение ее обязательно в усилителях с не-
посредственной связью между каскадами (см. § 6).
При ООС по переменному току повышается качество усилителя
(уменьшаются нелинейные искажения, неравномерность АЧХ, ос-
лабляется действие помех, стабилизируется усиление и др.). Од-
нако введение ООС может вызвать и нежелательные явления. При
глубокой ООС в многокаскадных усилителях может возникнуть
самовозбуждение. При любой глубине обратной связи изменяется
усиление.
Способы осуществления ООС. В однокаскадный усилитель
параллельная ООС может быть введена по схеме, показанной
382
на рис. VI.4, я, через резистор 7?б, а последовательная — по схеме
показанной на рис. VI.5, а, если резистор R3 не шунтирован конден-
сатором.
В двухкаскадный усилитель ООС можно ввести различными
способами. На рис. VI.32 приведены часто применяемые схемы'
В схеме, приведенной на рис. VI.32, а, напряжение ССС с выхода
усилителя подается через резистор R4 на вход параллельно с на-
пряжением сигнала. В схеме, данной на рис. VI.32, б, часть выходного
напряжения поступает в цепь эмиттера первого транзистора. В цепи
база — эмиттер это напряжение оказывается включенным после-
довательно с напряжением сигнала, поступающим на вход усили-
теля.
Рис. VI.32. Схемы двухкаскадных усилителей с ООС:
а — последовательной по току во втором каскаде и параллельной по на-
пряжению, охватывающей оба каскада; б — последовательной по току
в первом каскаде и последовательной по напряжению, охватывающей оба
каскада.
В многокаскадных усилителях используют как ООС в отдель-
ных каскадах, так и цепи ООС, охватывающие несколько каскадов.
Основные параметры усилителя с ООС. Коэффициент усиления
напряжения определяется по формуле
*ooc = W + ₽K),
где К— коэффициент усиления напряжения без ООС; р — коэффи-
циент передачи цепи обратной связи. Для схемы, приведенной на
рис. VI.32, б, Р= Двых/(/?« +ДЕЫХ), Где Двьгх — выходное сопро-
тивление первого каскада в цепи эмиттера (в точках подключения
резистора R4).
Обратная связь может оказать существенное влияние на АЧХ
усилителя. При частотно-независимой ООС неравномерность АЧХ
уменьшается. При помощи частотно-зависимой ООС можно придать
АЧХ усилителя различную форму. Чем больше фактор обратной
связи РА, тем сильнее влияние ООС на АЧХ.
Фазовые сдвиги сигнала в усилителе при введении ООС умень-
шаются. Уменьшается также коэффициент гармоник при условии,
что обратная связь является отрицательной как для первой, гак
и для высших гармоник сигнала. Если для какой-либо высшей гар-
моники обратная связь окажется положительной (вследствие фазо-
вых сдвигов на высших частотах), коэффициент гармоник может
383
возрасти. Когда фазовые сдвиги в усилителе и цепи обратной связи
малы, а коэффициент усиления постоянен в диапазоне частот до
высшей рассматриваемой гармоники, коэффициент гармоник при
ООС определяется по формуле
*г. оос = + РЮ,
где Лг — коэффициент гармоник в усилителе без обратной связи.
Следует учитывать, что ООС может уменьшить уровень нели-
нейных искажений (а также помех), возникающих лишь в той части
усилителя, которая охвачена ООС. Введением ООС нельзя сделать
искажения меньшими, чем они были па входе усилителя.
ООС изменяет входное сопротивление усилителя, если напря-
жение обратной связи подается во входную цепь. При последова-
тельной ООС входное сопротивление возрастает, а при параллель-,
ной ООС — уменьшается. Выходное сопротивление усилителя при
введении обратной связи также изменяется: при ООС по напряже-
нию уменьшается, а при ООС по току увеличивается.
Устойчивость усилителя с ООС зависит от коэффициента усиле-
ния и коэффициента передачи цепи обратной связи, т. е. глубины
ООС. При глубокой ООС фазовые сдвиги на высших и низших ра-
бочих частотах обусловливают появление ПОС, которая вызывает
неустойчивость работы усилителя, а иногда и самовозбуждение.
В связи с этим в усилителях с глубокой ООС необходимо расширять
диапазон частот с минимальными фазовыми сдвигами. Для улучше-
ния фазовой характеристики усилителя с ООС в нем не следует ис-
пользовать частотно-зависимые регулировки и трвнсформатеры.
Если применение трансформатора неизбежно, то его конструируют
так, чтобы индуктивность рассеяния н собственная емкость были
минимальны (см. гл. III). Для дополнительного улучшения фазовой
характеристики усилителя .можно применять специальные коррек-
тирующие цепи.
Использование положительной обратной связи. ПОС приме-
няется для повышения коэффициента усиления или получения отри-
цательного выходного сопротивления усилителя, что необходимо
для улучшения работы звуковоспроизводящих устройств (см. § 12).
Одновременно с ПОС необходимо обязательно применять ООС,
в противном случае работа усилителя будет неустойчивой.
Влиянье паразитных обратных связей. При слабых паразит-
ных связях появляются дополнительные частотные и фазовые, а
иногда и нелинейные искажения. При сильной паразитной об-
ратной связи усилитель может самовозбудиться. В усилителях зву-
кового диапазона частот паразитные обратные связи обусловлены
следующими причинами: 1) электрическими связями между цепя-
ми; 2) магнитными связями между отдельными каскадами (вслед-
ствие рассеяния магнитного потока трансформаторов); 3) питанием
от общего источника.
Для ослабления электрических и магнитных связей применяют
соответствующее экранирование. Ослабление связи через источник
питания достигается уменьшением его выходного сопротивления
и включением развязывающих фильтров (см. рис. VI.6). Кроме
того, не должно быть лишнего запаса усиления.
334
§ 9. Коррекция АЧХ в усилителях звуковой частоты
Коррекция АЧХ в усилителях звуковой частоты применяется для
получения необходимой ее формы. Если требуется плоская АЧХ
(постоянное усиление в диапазоне рабочих частот), то можно ком-
Рис. VI 33. Схемы включения простейших корректирующих цепей:
а — для завала АЧХ в области высших частот; б — е области низших частот;
в — для подъема АЧХ в какой-либо области частот; г— для завала АЧХ в ка'
кой-либо области частот.
пеисировать уменьшение (увеличение) усиления некоторых частот
в одних каскадах увеличением (уменьшением) усиления этих же
частот в других каскадах. Часто коррекция АЧХ используется для
13 1-88
385
получения регулируемой ЛЧХ (плавно или ступенями), например
в усилителях для магнитофонов и электрофонов с целью регулиров-
ки тембра звука.
Коррекция ЛЧХ в усилителях звуковой частоты достигается
в основном с помощью цепей, содержащих конденсаторы и резис-
торы. Если необходим подъем пли завал АЧХ в узком интервале час-
тот, применяют колебательные контуры, состоящие из катушек
индуктивности и конденсаторов. Схемы включения простейших кор-
ректирующих цепей в усилителе с емкостной связью между кас-
кадами представлены на рис. VI.33. Здесь же показаны примерные
АЧХ усилителей с коррекцией (сплошная кривая) и без нее. При-
веденные формулы позволяют определить параметры корректирую-
щих элементов, при которых коэффициент усиления на заданной
частоте F изменяется примерно в два раза.
§ 10. Регулировки в усилителях звуковой частоты
Ручная регулировка усиления (громкости) может быть плавной
и ступенчатой (дискретной). В приемно-усилительных устройствах
в основном применяется плавная регулировка. Ступенчатая регу-
лировка усиления применяется иногда при дистанционном управ-
лении. Для плавной регулировки используют резисторы перемен-
ного сопротивления, включаемые как делители напряжения. В уси-
лителях, работающих при сравнительно сильных сигналах, регуля-
торы усиления включают на входе, в усилителях, работающих при
слабых сигналах,— обычно после первого усилительного каскада.
Риз. VI.34. Схемы включения регуляторов усиления в качестве нагрузки
диодного детектора;
а — простейшая; б — с разделенной нагрузкой детектора.
На рис. VI.34 показаны схемы включения регуляторов усиления
в качестве нагрузки диодного детектора. Схема, приведенная на
рис. VI.34, с, может применяться только при большом входном со-
противлении УНЧ. Если это сопротивление соизмеримо с сопро-
тивлением регулятора, то при регулировке усиления изменяется со-
противление нагрузки детектора для переменного тока, в резуль-
тате чего уменьшается глубина регулировки и увеличиваются ис-
кажения при детектировании сигналов. При включении регулятора
по схеме, показанной на рис. VI.34, б, влияние входного сопротив-
ления УНЧ на работу детектора ослаблено.
В высококачественных усилителях, предназначенных для вос-
произведения звуковых программ, применяют компенсированные
регуляторы громкости. Такие регуляторы одновременно с измене-
йием уровня громкости изменяют форму АЧХ усилителя так, чтобы
тембр звука слабо зависел от уровня громкости. Простейшие ком-
пенсированные регуляторы громкости создают относительный подъем
386
низших частот, который тем больше, чем меньше ' громкость.
Более сложные компенсированные регуляторы громкости создают
относительный подъем как низших, так и высших частот. На
рис. VI.35 приведены схемы компенсированных регуляторов гром-
кости, изменяющих АЧХ только в области низших частот. Для
приближенного расчета регулятора, выполненного по схеме, пока-
Рис, VI.35. Схемы компенсированных регуляторов громкости:
а-я со специальным резистором переменного сопротивления; б— с обыч-
ным резистором.
цанной на рис. VI.35, а, можно воспользоваться'следующими фор-
Йулами: /?3 =/?/!,2; Rl = R2 = 0,1/?3; R4 = 0,11 R1-, R5 =
= 0,125/?/; С1 = 4/R1-, С2 = 3,9//?/, где R — сопротивление пе-
ременного резистора, кОм; Rl, R2, R3 — сопротивления секций
переменного резистора, кОм; R4, R5 — сопротивления резисторов
корректирующих цепочек, кОм; С/, С2 — емкости конденсаторов
Корректирующих цепочек, мкФ.
Нис. VI.36. Схемы
простейших регулято-
ров тембр-з в области
высших частот:
а — во входной цепи
каскада; б — в цепи
ООС.
Регулировка тембра основана на изменении АЧХ усилителя
В определенной области частот. Простейшие регуляторы тембра
изменяют АЧХ только в области высоких частот. Наиболее слож-
ные многополосные регуляторы тембра изменяют АЧХ в различ-
ных областях частот. Они применяются в высококачественной аппа-
ратуре для воспроизведения звука.
Схемы простейших регуляторов тембра приведены на рис.VI.36.
Регулятор', собранный по схеме, приведенной на рис. VI.36, а,
представляет собой регулируемый частотно-зависимый делитель
напряжения, плечами которого являются выходное сопротивление
13*
387
первого каскада и полное сопротивление цепи между базой
второго транзистора и корпусом. Пределы регулировки АЧХ тем
больше, чем больше входное сопротивление последующего каскада.
Действие регулятора тембра, собранного по схеме, приведенной
на рис. VI,36, б, основано иа изменении глубины частотно-зависи-
мой ООС. Пределы регулировки АЧХ тем больше, чем больше
коэффициент усиления напряжения второго каскада.
На рис. VI.37 приведены схемы регуляторов тембра, изменяю-
щих АЧХ в областях низших и высших частот. Регулятор, выпол-
ненный по схеме, показанной иа рис. VI.37, а, при среднем положе-
нии резисторов R2 и R5 снижает усиление на средних частотах
в 10... 12 раз, что обычно компенсируется усилением дополнитель-
ного каскада. Пределы регулировки АЧХ в областях низших ивыс-
Рвс VI.37. Схемы регулятора тембра в областях низших и высших частот:
а— включаемого между каскадами усилителя; б— в цепи ООС (R2— резистор
pei улировки низших частот, R5 — резистор регулировки высших частот).
ших частот тем больше, чем меньше выходное сопротивление пред-
шествующего каскада и больше входное сопротивление последую-
щего каскада.
Регулятор, выполненный по схеме, приведенной на рис.У1.37,б,
кроме пассивных элементов содержит транзистор, поэтому коэффи-
циент передачи напряжения близок к единице (при средних поло-
жениях резисторов R2, R5). Пределы регулировки АЧХ на часто-
тах 30 Гц и 20 кГц составляют около ± 19 дБ. При выходном на-
пряжении не более 0,2 В коэффициент гармоник не превышает
0,1%. Выходное сопротивление предшествующего каскада должно
составлять менее 600 Ом, а последующего каскада — не менее
30 кОм. Если постоянное напряжение на выходе предшествующего
каскада превышает напр-яжение на базе транзистора VI, то необ-
ходимо изменить полярность конденсатора СЗ.
Схема многополосного регулятора тембра с LC-фильтрами при-
ведена на рис.VI.38. Пределы регулировки АЧХ составляют
±22 дБ. В нижнем (по схеме) положении резисторов R2...R5 на-
пряжение сигнала иа неинвертирующем входе микросхемы (вывод 3)
резко уменьшается, если частота сигнала совпадает с частотой
настройки одного из АС-контуров. В верхнем положении резисто-
ров на частотах настройки контуров резко уменьшается глубина
бОС, подаваемой с выхода на инвертирующий вход микросхемы,
а коэффициент передачи напряжения возрастает. Добротность кон-
туров изменяют подбором резисторов, шунтирующих катушки,
388
так, чтобы получить необходимые полосы регулировки тембра. Ре-
гулятор тембра с LC-контурами должен быть помещен в экран.
Многополосные регуляторы тембра можно выполнить и с RC-
фильтрами (пассивными или активными). Структурная схема та
Рис. VI.38. Схема многополосного регулятора тембра с LC-фильтрами.
кого регулятора тембра [5] приведена на рис. VI.39. Предваритель-
но усиленный сигнал подается на резисторы переменного сопротив-
ления Rl, R4, .... R3n-Z, с которых поступает-на входы фильтров
Z1, Z2..Zn. Для компенсации потерь, вносимых пассивными фильт-
рами, используются усилители А2, ..., Ап. Сигналы с выходов уси-
лителей суммируются при помощи сумматора на резисторах R3,
R6, ..., Rjn и подаются на общий усилитель
389
§ 11. Шумы в усилителях
Динамический диапазон амплитуд усилителя определяется, в част-
ности, уровнем его собственных шумов. Чем меньше уровень шумов,
тем больше динамический диапазон амплитуд. Шумы усилителя
обусловлены тепловыми флуктуациями токов транзисторов, а так-
же флуктуационными ЭДС пассивных элементов, главным образом
резисторов. Уровень шумов усилителя определяется в основном
шумами первого усилительного каскада и входных цепей. Напря-
жение собственных шумов усилителя, приведенное ко входу, при-
ближенно определяется выражением
= вх+^ш.тр,
где Uia вх — напряжение тепловых шумов входной цепи; тр —
напряжение шумов первого транзистора, а напряжение тепловых
шумов входной цепи усилителя — выражением
^ш, вх~0,13 y-(FB-Fa)R,
где иш вх — напряжение, мкВ; FB и FH — соответственно наивыс-
шая и наинизшая рабочие частоты, кГц; R — сопротивление (ак-
тивная составляющая) входной цепи, кОм.
Шумы транзисторов. Действие шумов транзисторов оценивают
коэффициентом шума Кш (см. гл. IV). Поскольку мощность шумов
транзисторов, приходящаяся на единицу полосы частот, зависит
ог частоты, в справочных данных транзистора указывают, в какой
полосе частот измерен коэффициент шума. Мощность шумов тран-
зистора, отнесенная к его входу, определяется по формуле
Рщ. тр = 0,9.
где Рш тр — мощность, Вт, а среднеквадратичное напряжение шу-
мов, приведенное к входу,— по формуле
^Ш. тр V Рщ. тр^вх'
Для уменьшения уровня собственных шумов усилителя в первых
каскадах используют транзисторы с как можно меньшим коэффи-
циентом шума и выбирают соответствующий режим работы транзис-
торов (см. гл, IV). Поскольку транзистор должен работать в режиме
малых токов коллектора, необходимо выбирать транзисторы с ма-
лым обратным током коллектора (во много раз меньше тока коллек-
тора в рабочем режиме). В противном случае режим работы тран-
зистора будет сильно зависеть от температуры окружающей среды.
Учитывая снижение статического коэффициента передачи тока
транзистора при уменьшении тока коллектора, необходимо выби-
рать транзисторы, у которых эта зависимость проявляется слабее.
Помехи, обусловленные пульсациями питающих напряжений,
проявляются в усилителях с питанием от сети переменного тока
в виде фона с частотой 50 Гц и частотами высших гармоник (прак-
тически не выше пятой). Для ослабления действия пульсаций сле-
дует повышать сглаживающее действие фильтров питания, пода-
вать питание иа первые каскады усилителя через развязывающие
фильтры (см. рис. VL6) с большой постоянной времени
390
Помехи, обусловленные наводками от внешних источников помех.
Источниками магнитных наводок могут быть электродвига-
тели, электромагниты, электромагнитные реле, трансформаторы пи-
тания н т. п. Способы уменьшения уровня магнитных наводок:
1) правильное расположение источников наводок относительно
входных цепей и первого каскада; 2) изготовление шасси усилителя
из немагнитных материалов (сплавы алюминия, латунь и др.);
3) свивание входных проводов с минимальным шагом (рекоменду-
ются провода с тонкой изоляцией); 4) магнитное экранирование
входных цепей и входного трансформатора.
Электрические наводки обусловлены паразитными емкостями
монтажа. Источниками электрических наводок являются провода,
по которым протекают переменные токи. Для уменьшения электри-
ческих наводок на провода и элементы входного каскада их эк-
ранируют, заключая в кожух из материала с высокой электрической
проводимостью (медь, латунь, алюминиевые сплавы). Кожух
электрически соединяют с шасси усилителя.
Практически электрическое экранирование входных проводов
выполняют следующим образом. На свитые провода натягивают
изоляционную трубку, а поверх нее медную луженую оплетку, ко-
торую припаивают к шассн или специальному лепестку, приклепан-
ному к шасси. Металлические корпусы резисторов переменного со-
противления и других элементов усилителя должны быть соедине-
ны с шасси.
§ 12. Усилители для магнитофонов
Усилители воспроизведения предназначены для усиления сигналов,
поступающих от воспроизводящей или универсальной головки,
и частотной коррекции. Особенности УВ следующие: 1) работа при
слабых сигналах на входе (ЭДС, развиваемая воспроизводящей го-
ловкой, не превышает нескольких милливольт); 2) внутреннее со-
противление источника сигнала (магнитной головки) зависит от
частоты и изменяется в широких пределах; 3) неравномерность АЧХ,
необходимая для частотной коррекции сигналов, может достигать
20...25 дБ.
Основные трудности, встречающиеся при разработке усилите-
ля воспроизведения, заключаются в достижении низкого уровни
собственных шумов и минимального уровня нелинейных искажений.
Получение необходимой АЧХ особых трудностей ие представляет.
Для достижения достаточно низкого уровня собственных шумов
необходимо уменьшать собственные шумы первого каскада усили-
теля и увеличивать полезный сигнал на его входе. Рекомендации
по выбору транзисторов и режима их работы для малошумящих
усилителей приведены в § 11. Поскольку шумовые свойства усили-
тельного каскада зависят от внутреннего сопротивления источника
сигнала, при выборе режима транзистора^первого каскада УВ не-
обходимо учитывать полное сопротивление магнитной головки.
Например, для транзистора типа КТ3102 оптимальный ток коллек-
тора, при котором коэффициент шума минимален, составляет
100...300 мкА при сопротивлении источника сигнала 1 кОм и 30...
60 мкА при 10... 100 кОм. В табл. VI.2 приведены ориентировочные
значения основных параметров современных стереофонических вос-
производящих и универсальных (в режиме воспроизведения) голо-
вок с передним зазором 3 мкм и магнитопроводом высотой 1 мм,
причем ЭДС головок при скорости лепты 9,53 см/с соответствует
391
Таблица VI.2. Параметры современных стереофонических воспроизводящих
и универсальных головок
Параметр Индуктивность на частоте 1 кГц, мГ
30 120 550
ЭДС, мВ, при скорости ленты 0,25 0,5
9,53 см/с 1
19,05 см/с 0,9 1,8 3
Сопротивление постоянному току. Ом Полное сопротивление, Ом, 25 170 630
на частоте 1 кГц 185 780 3500
» » 20 кГц 3800 15000 70000
эффективному остаточному магнитному потоку измерительной лен-
ты 256 нВб/м на частоте 333 Гц, а при скорости 19,05 см/с —
320 нВб/м на частоте 1 кГц. Если известны индуктивность головки
Lr и ее сопротивление R постоянному току, полное сопротивление
на частоте F можно определить по формуле
Z= ]Л(2лЕ£г)2+ /?2.
Для увеличения напряжения полезного сигнала на входе уси-
лителя воспроизведения используются высокоомные головки (ин-
дуктивность 160...550 мГ). При этом транзистор первого каскада
должен допускать работу в режиме микротоков. Высокоомные уни-
версальные головки не всегда удается применить в переносных и но-
симых магнитофонах, поскольку напряжение батареи питания
может оказаться недостаточным для получения необходимого тока
записи.
АЧХ УВ представляет собой зависимость напряжения сигнала
на выходе от частоты при постоянной ЭДС воспроизводящей го-
ловки. Для того чтобы на данном магнитофоне можно было вос-
производить фонограммы, записанные на других магнитофонах,
строго нормируют АЧХ тракта воспроизведения (воспроизводящая
головка — УВ). Следовательно, требования, предъявляемые к
АЧХ УВ, зависят от параметров воспроизводящей головки, ее АЧХ,
снятой при воспроизведении фонограммы с измерительной ленты.
На рис. VI.40 показаны примерные АЧХ современных воспроизво-
дящих и универсальных головок с рабочим зазором 3 мкм при вос-
произведении фонограммы с измерительной ленты, записанной
в соответствии со стандартом DIN 45513 (ФРГ). ЭДС головки при
воспроизведении фонограммы с неизменным остаточным магнитным
потоком пропорциональна частоте, поэтому АЧХ головки представ-
ляет собой наклонную прямую с крутизной около 6 дБ/окт (в сред-
ней части диапазона рабочих частот). В области высших рабочих
частот крутизна АЧХ головки уменьшается до нуля, а затем изме-
няет знак (ЭДС головки уменьшается). Это обусловлено главным
образом щелевыми потерями и частично частотными потерями. Щеле-
вые потери зависят от эффективной ширины рабочего зазора головки
и скорости ленты. На частоте 18 кГц щелевые потери достигают
6...7 дБ при скорости ленты 9,53 см/с и 2 дБ при скорости 19,05см/с.
Частотные потери возникают вследствие уменьшения эффективной
магнитной проницаемости сердечника головки на высших час-
тотах, -
392
Подъём АЧХ головок в области низших частот обусловлен
тем, что для улучшения отношения сигнал/шум запись на этих час-
тотах выполнена с большим, чем на средних частотах, уровнем*
При воспроизведении подъем компенсируют завалом низших час-
тот. В результате уровень шумов на этих частотах снижается на
6...12 дБ.
Рис. VI.40. Примерные АЧХ современных воспроизводящих и универ-
сальных (в режиме воспроизведения) магнитных головок.
частоты (на рис.VI.40 она отме-
Чтобы получить горизонтальную АЧХ тракта воспроизведе-
ния, АЧХ УВ должна быть обратной относительно АЧХ головки
(см. рис.VI 40), т. е. в области средних частот АЧХ должна иметь
спад в сторону высших частот с крутизной 6 дБ/окт. В области вы-
сших частот начиная с некоторой
чена треугольником) АЧХ долж-
на быть горизонтальной. На час-
тотах ниже 100... 150 Гц АЧХ УВ
также должна быть близка к го-
ризонтальной.
Необходимая коррекция
АЧХ УВ в области средних час-
тот достигается при помощи по-
следовательной цепи из резистора
и конденсатора, включаемой па-
раллельно нагрузке корректирую-
щего каскада или в цепь ООС.
Необходимая постоянная времени
тх = RC такой цепи зависит от
параметров магнитной головки и
магнитной ленты. При использовании унифицированных головок н
магнитных лент типов А4407-6 Б и А4409-6Б при скорости ленты
19,05 см/с постоянная времени должна быть равна 50 мкс, при ско-
рости 9,53 см/с — 90 мкс и при скорости 4,76 см/с — 120 мкс. На
рис.VI.41 приведена схема включения корректирующих цепей меж-
ду каскадами УВ. Ориентировочный расчет элементов коррекции
можно выполнить по приведенным -ниже формулам.
Рис. VI.41. Схема включения кор-
ректирующих цепей между каска-
дами УВ.
393
Емкость конденсатора коррекции определяется по формуле
Скор = (300...500)/Ен/?Вых,
где Скор—емкость, мкФ; FH — наинизшая рабочая частота, Гц;
/?вых— выходное сопротивление предшествующего каскада, кОм,
равное приблизительно сопротивлению резистора /?к=5...1О кОм;
сопротивление резистора коррекции — по формуле
^кор = Ю Зт1^кор’
где — постоянная времени коррекции, мкс; Скор— емкость, мкФ,
а емкость разделительного конденсатора — по формуле
Ср = 300/FH/?BX,
где Ср — емкость, мкФ; RBX — входное сопротивление последую-
щего каскада, кОм. Последующий каскад должен иметь достаточно
большое входное сопротивление (более 5 кОм).
Колебательный контур в схеме, данной на рис. VI.41, предназ-
начен для коррекции АЧХ в области высшнх частот. Он должен
быть настроен на наивысшую рабочую частоту. Для регулировки
степени коррекции АЧХ параллельно контуру подключают резис-
тор с необходимым сопротивлением.
Частота, с которой начинается горизонтальный участок АЧХ
в области высших частот, определяется по формуле FK =
Колебательный контур высокочастотной коррекции можно включить
на входе УВ, использовав магнитную головку в качестве катушки
контура. Для коррекции АЧХ УВ в области низших частот приме-
няется параллельная цепь из резистора и конденсатора, включае-
мая в цепь ООС. Постоянная времени такой цепи т2 в УВ, работаю-
щих с унифицированными магнитными головками, должна быть
равна 3180 мкс при скоростях ленты 19,05 и 9,53 см/с и 1590 мкс
при скорости 4,76 см/с. Можно использовать также/?С-цепь между-
каскадной связи. В этом случае емкость конденсатора Ср = т2//?вх,
где Ср — емкость, мкФ; т2 — постоянная времени, мкс; /?вх —
входное сопротивление каскада, Ом,
Необходимо учитывать, что индуктивность головки оказывает
влияние на АЧХ УВ. Это влияние пренебрежимо мало, если вход-
ное сопротивление УВ значительно больше полного сопротивлевия
головки на наивысшей рабочей частоте. В противном случае необ-
ходима дополнительная коррекция АЧХ в области высших частот.
На рис. VI.42 приведена схема УВ магнитофона «Royal de
Luxe» фирмы «Uher». Усилители выполнены на малошумящих тран-
зисторах. Транзистор первого каскада работает, в режиме микро-
токов. Основная коррекция АЧХ осуществляется в цепи глубокой
частотно-зависимой ООС, охватывающей два первых каскада,
Цепь, состоящая из конденсатора С8 и одного из резисторов R8...
R10 (в зависимости от скорости ленты), определяет форму АЧХ
в области средних частот, цепь R7C8 — в области низших частот.
Для упрощения коммутации элементы цепи R7C8 остаются неизмен-
ными при изменении скорости ленты. Коррекция в области высшнх
частот осуществляется параллельным колебательным контуром,
состоящим из воспроизводящей головки (индуктивность около
130 мГ) и конденсаторов С1, С2, С5 (в зависимости от скорости
394
ленты}. Частота настройки этого контура примерно 22 кГц при
скорости ленты 19,05 ем/с, примерно 16 кГц при скорости 9,53 см/с
и примерно 9 кГц при скорости 4,76 см/с. Степень коррекции в об-
ласти высших частот можно изменять подбором сопротивления шун-
тирующего резистора (на схеме не показан) или смещением резо-
нансной частоты контура. Коэффициент усиления напряжения кор-
ректирующего усилителя (рис. VI.42, а) на частоте 1 кГц при ско-
рости ленты 19,05 см/с около 35 (с учетом коэффициента передачи
делителя R11R;12, который предназначен для выравнивания усиле-
ния стереоканалов). Усилитель на транзисторах V3, V4 (рис. VI.42,б)
имеет плоскую ЛЧХ в диапазоне рабочих частот и предназначен
для дополнительного усиления сигнала до уровня, необходимого для
подачи иа линейный выход (250 мВ) и вход оконечного усилителя.
В качестве VI, V2 и V3 можно использовать отечественные транзис-
Рис. VI. 42. Схема усилителя воспроизведения магнитофона «Ройал де Люкс»
(Royal de Luxe):
а— корректирующего; б— дополнительного.
торы типов КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е, отобранные по обратному
току коллектора (не более 0,1 мкА) и статическому коэффициенту
передачи тока й21э (не менее 250}. Транзистор V 4 должен иметь до-
пустимое напряжение коллектор —эмиттер не менее 30 В. Можно
использовать транзистор типа КТ361Г или КТ361Е.
УВ, собранный по схеме, приведенной на рис.VI.42, можно ис-
пользовать в магнитофоне с магнитной головкой, имеющей индук-
тивность 60...70 мГ, однако уровень шумов будет примерно на
2 дБ больше. Снижение отдачи головки в этом случае компенсируется
изменением коэффициента передачи делителя R11R12 или повыше-
нием усиления в дополнительном усилителе (за счет увеличения со-
противления резистора R20). Достоинство усилителя — понижен-
ная чувствительность к наводкам от генератора тока стирания и под-
магничивания благодаря шунтированию входа конденсаторами С1,
С2, С5, недостаток — необходимость использования переключа-
теля на два направления, сопряженного с переключателем скорости
ленты. Этот недостаток устраняется применением электромагнитных
реле.
Схема УВ, предназначенного для работы с магнитными голов-
ками от промышленных магиитсфонов «Юпитер-202-стерео» и «Рос-
тов-101-стерео», приведена на рис. VI.43 [6]. Основные характерис-
тики УВ: диапазон рабочих частот 30...18000 Гц при скорости
19,05 см/с, 30.„15000 Гц при скорости 9,53 см/с, коэффициент
ЗЭ5
гармоник не более 0,15%, относительный уровень помех не хуже
—г>6 дБ, номинальное выходное напряжение 0,5 В, входное сопро-
тивление около 47 кОм.
Элементы основной коррекции АЧХ включены в цепь частотно-
зависимой ООС, охватывающей первые два каскада усилителя. Кор-
рекция АЧХ в области высших частот осуществляется при помощи
колебательного контура, образованного магнитной головкой, кон-
денсатором С1 и резистором R1. Контур настраивают на частоту
24...25 кГц. Подбором сопротивления резистора R1 и частоты на--
стронки контура получают необходимую форму АЧХ в области
высших частот.
Для переключения корректирующих цепей можно применить
электромагнитное реле типа РЭС-47 (паспорт РФ4.500.408П2 или
Гис. VI.43. Схема усилителя воспроизведения любительского магнитофона.
РФ4.500.417П2) либо другого типа с аналогичными параметрами.
Вместо транзисторов серии КТ342 в первых двух каскадах усили-
теля можно использовать транзисторы серий КТ373 или КТ3102
со статическим коэффициентом передачи тока Ляэ не менее 400,
в третьем — любые маломощные высоко- или среднечастотные крем-
ниевые транзисторы с h2i3 не менее 30 (например, серий КТ312,
КТ315 и др.). Напряжения на электродах транзисторов могут от-
личаться от указанных на схеме в пределах ±30%.
На рис.VI.44 приведена схема корректирующего УВ, в первом
к шкале которого использована микросхема. Коррекция АЧХ в об-
ласти средних частот определяется параметрами цепи R3C3, а в
области высших частот — и параметрами контура L1C5. Коэффи-
циент усиления напряжения на частоте 400 Гц около 23, входное
сопротивление около 7 кОм. Чтобы получить требуемое отношение
сигнал/шум УВ, перед корректирующим каскадом необходимо
включить дополнительный каскад на малошумящих транзисторах.
Коэффициент усиления напряжения дополнительного каскада дол-
жен быть в пределах 30...50. Катушку можно изготовить на базе
катушки ПЧ от приемника «Сокол», намотав 3 X 110 витков про-
вода ПЭВ-1 0,1.
Усилители записи предназначены для усиления напряжения,
поступающего на вход от различных источников сигнала (микро-
S96
фона, звукоснимателя, телевизора и др.), н создания предыскажений
(искажений АЧХ, вводимых с определенной целью). Усилитель
записи должен иметь достаточно малый уровень собственных шумов
и вносить, как можно меньшие нелинейные искажения. Выходной
каскад УЗ должен допускать перегрузку,-что необходимо для не-
искаженного усиления пиков сигнала, нерегистрируемых индика-
тором уровня записи. Для исключения влияния нагрузки УЗ (ин-
дуктивное сопротивление записывающей головки) на АЧХ канала
записи выходной каскад УЗ должен иметь большое выходное со-
противление (значительно больше полного сопротивления головки
Рис. VI.45. АЧХ усилителей записи для разных скоростей ленты!
1— 19,05, 2— 9,53, 3— 4,73 см/с.
на наивысшей рабочей частоте), т. е. работать в режиме генератора
тока. Записывающая головка подключается к выходу УЗ так, чтобы
к ней можно было подвести ток высокочастотного подмагничивания.
АЧХ УЗ представляет собой зависимость тока в записываю-
щей головке от частоты при постоянном напряжении сигнала на
входе. Она должна иметь подъемы на низших и высших частотах
(рис. VI.45). Подъем на высших частотахнеобходим не только для
397 (
компенсации потерь в записывающей головке и магнитоносителе
(на магнитной ленте), но и для предыскажений, подъем на низших
частотах — только для предыскажений. Введениечастотных преды-
скажений при записи позволяет уменьшить усиление тракта вос-
произведения на низших и высших частотах и, следовательно,
уровень собственных шумов этого тракта. Некоторое повышение
уровня шумов УЗ, обусловленное предыскажениями, не ухудшает
шумовые свойства сквозного тракта запись — воспроизведение,
поскольку одновременно повышается уровень сигнала на низших
и высших частотах.
Частотные предыскажения при записи не должны быть слиш-
ком большими во избежание перемагничивания ленты на краях ра-
бочего диапазона частот, приводящего к резкому увеличению нели-
нейных искажений. В связи с этим введено рациональное распреде-
Рис VI.46. Поля допусков для не-
равномерности АЧХ магнитофонов.
ление коррекции между УВ и УЗ.
Частотные предыскажения при за-
писи должны быть такими, чтобы
АЧХ сквозного тракта запись —
воспроизведение в магнитофоне со
стандартным трактом воспроизве-
дения имела в диапазоне рабочих
частот неравномерность в преде-
лах допускаемых стандартом от-
клонений. Границы полей допус-
ков для неравномерности АЧХ
тракта воспроизведения по изме-
рительной ленте и АЧХ тракта
запись — воспроизведение на ли-
нейном выходе магнитофона пока-
заны на рис. VI.46.
АЧХ УЗ, при которой получается необходимая АЧХ тракта
запись — воспроизведение, зависит от типа применяемой магнит-
ной ленты и параметров записывающей головкя. Показанная на
рис. VI.45 АЧХ УЗ относится к случаю использования магнитных
лент типов А4307-6В, А4309-6Б, А4407-6Б, А4409-6Б и магнитных
головок магнитофонов «Ростов-101-стерео», «Ростов-102-стерео»,
«Илеть-101-стерео» и т. п.
При выборе магнитных головок для тракта записи необходимо
учитывать, что для высококачественной записи более пригодны за-
писывающие головки, чем универсальные. Записывающие головки
отличаются большим рабочим зазором, что способствует промагни-
чиванию на большую глубину рабочего слоя ленты и ослаблению
размагничивающего действия полей рассеяния высокочастотного
подмагничивания на высших рабочих частотах. В результате оста-
точная намагниченность ленты на частотах 12...20 кГц с записы-
вающей головкой иа 2...3 дБ больше, чем с универсальной. Кроме
того, записывающая головка имеет задний зазор, что снижает не-
линейные искажения сигнала. Для использования в транзисторных
магнитофонах более всего подходят записывающие головки с ин-
дуктивностью 20... 120 мГ. При больших значениях индуктивности
головки усложняется схема выходного каскада.
, Чтобы получить достаточно большое выходное сопротивление
УЗ, записывающую головку подключают к выходу через резистор,
сопротивление которого должно быть значительно больше полного
сопротивления головки на наивысшей рабопен частоте. Схемы вклю-
чения записывающей головки приведены на рис. VI.47. Резистор
398
7?с.г стабилизирует нагрузку УЗ, поэтому его сопротивление должно
быть как можно большим. При помощи конденсатора Скор получают
подъем АЧХ УЗ на высших частотах. Колебательный контур LKCK,
настроенный на частоту тока подмагничивания, препятствует про-
хождению тока подмагничивания в УЗ, что особенно важно, если
выходной каскад охвачен ООС. Цепь R1C1 предназначена для под-
ведения тока подмагничивания в записывающую головку и пре-
граждения пути току звуковой частоты в генератор тока подмагни-
чивания. Резистором R1 регулируют ток подмагничивания.
Параметры выходной цепи УЗ (рис. VI.47, я) рассчитывают
следующим образом. Индуктивность и емкость колебательного кон-
тура находят по формулам
. £к = (0,05...0,5)£г; Ск = 25 • 1(К//*£к.
. Рис. VI,47. Схема включения записывающей головки^
с— с колебательным контуром; б— с RC- фильтром.
где £г — индуктивность магнитной головки, мГ; Ск—емкость, пФ;
£к — индуктивность, мГ; /п— частота подмагничивания, кГц. Сопро-
тивление резистора Rcx — по формуле
/?ст=3,9. 10-з£в(£г + £к),
где RCT — сопротивление, кОм; FB — наивысшая рабочая частота,
кГц; £г и £к—индуктивности, мГ. Емкость конденсатора Скор—
по формуле
Скор=25. 1Оо/^£г,
где ГЕ— частота, кГц; £г — индуктивность, мГ.
Сопротивление резистора R1 должно быть достаточно большим,
чтобы генератор не шунтировал цепь записываемого сигнала (маг-
нитную головку), и в 3...5 раз больше полного сопротивления го-
ловки на частоте тока подмагничивания:
/?/ = (0,02...0,03)/п£г,
где R1 — сопротивление, кОм; /п — частота, кГц; £г — индуктив-
ность, мГ.
Емкость конденсатора С1 должна быть, с одной стороны, как
можно меньшей, чтобы не пропускать ток сигнала в цепь генера-
тора, с другой — не слишком малой, чтобы не ограничивать ток
подмагничивания. Ее можно определить по формуле
С1 = (1,6... 4,8) 105/Ге/?7,
399
где Cl — емкость, пФ; Гв — частота, кГц; R1— сопротивление, кОм.
Значение С1 уточняют при налаживании магнитофона.
Напряжение, которое должен развивать генератор подмагничи-
вания, Ur >- 0,51 nRl, где /п — ток подмагничивания (табл. VI.3).
Напряжение сигнала, которое должен развивать выходной каскад УЗ,
l/BUX =/3/?ст, где /3 —ток записи (см. табл. VI.3). Амплитудная
характеристика выходного каскада должна быть линейной и при_вы-
хсдчых сигналах, напряжение которых в 2...3 раза'больше расчет-
ного.
Т > блица VI.3. Параметры современных стереофонических записывающих
и универсальных головок
Параметр Индуктивность на частоте 1 кГц, мГ, головок
завис ывающей универсальной
20 75 350 30 120 550
Зазор, лкм передний задний Ток, мА подмагничивания на частоте 100 кГц записи Сопротивление постоянному то- ку, Ом Полное сопротивление, кОм на частоте 1 кГц » » 20 кГц 1,6 0,2 25 0,09 2,5 10 10 0.4 0,08 160 0,5 9,5 0,25 0,01 630 1,8 45 0,9 0,15 25 0,18 3,8 3 0 0,35 0,07 170 0,78 15 0,45 0,04 030 3,5 70
Резистор R2 в схемах, приведенных на рнс. VI.47, включают
для измерения токов записи и подмагничивания при налаживании
магнитофона. Сопротивление этого резистора выбирают с учетом
чувствительности измерительного прибора (милливольтметра пере-
менного тока или осциллографа) и допустимой погрешности, вноси-
мой этим резистором.-Обычно сопротивление R2 выбирают в преде-
лах 3...5% сопротивления R ,
В схеме, приведенной на рис. VI.47, б, колебательный контур
отсутствует, что упрощает налаживание магнитофона, а для защиты
УЗ от проникновения тока подмагничивания применен фильтр R^C^
В связи с этим выходной каскад УЗ должен развивать большее на-
пряжение сигнала. Поэтому такая схема не всегда может быть при-
менена в магнитофонах с автономным питанием.
Расчет элементов выходной цепи УЗ, схема которой приведена
на рис. VI.47, б, рекомендуется выполнять следующим образом.
Сопротивление резистора 7?ст определяют по формуле /?ст = 0,012FBZ.r,
где Z?CT — сопротивление, кОм; Lr — индуктивность, мГ; FB— час-
тота, кГц. Сопротивление резистора R$ выбирают в пределах 15...
...30% сопротивления резистора /?ст, а емкость Сф вычисляют по
формуле Сф = (5...8) 104/Рв7?ф, где. Сф— емкость, пФ; FB— час-
тота, кГц; /?ф — сопротивление, кОм. Выходной каскад УЗ должен
развивать напряжение сигнала ^11ЫХ =/3 (/?ф +/?ст)- Напряжение
с частотой подмагничивания на головке Un — 5 • 10~:7п£г/ц, где
400
Дп— напряжение, В; fn— частота, кГц; Lr — индуктивность, мГ;
ток, мА. Выходное напряжение генератора подмагничивания
Ur выбирают в пределах (3...4)ДП. Сопротивление резистора R1
рассчитывают по формуле
/?/= 2001/г^т//пСг/п,
где R1 и /?ст—сопротивления, кОм; иг — напряжение, В; / —
частота, кГц; Ег —индуктивность, мГ; 7П—ток, мА.
Емкость конденсатора С/= (1.6...5) 105/ГЕ/?/, где С/ —ем-
кость, пФ; FB — частота, кГц; R1— сопротивление, кОм.
Для получения высококачественных записей необходимо пра-
вильно выбрать частоту подмагничивания л оптимальный ток нтд-
401
магничивания. При повышении частоты подмагничивания качество
записи улучшается, одиако требуется большая мощность генера-
тора. Достаточно высокое качество записи получается, когда частота
Рис. VI.49. Структурные схемы у си*
лителя записи:
а — с предыскажениями в предвари-
тельном усилителе; б—в оконечном
усилителе.
подмагничивания превышает максимальную частоту записываемого
сигнала в б...6 раз.
Оптимальный ток подмагничивания выбирают, исходя из до-
пустимого уровня нелинейных искажений (оцениваемого в данном
случае по третьей гармонике сигнала), наивысшей рабочей частоты
и суммарных потерь в сквозном тракте запись — воспроизведение.
Графики, иллюстрирующие зависимости коэффициента третьей гар-
моники и ЭДС воспроизводящей головки от тока подмагничивания,
приведены для случая записи головкой с рабочим зазором 10 мкм
при скорости ленты 9,53 см/с
и частоте подмагничивания
100 кГц на рис. VI.48, где на
горизонтальной оси отложены
отношения тока подмагничива-
ния к оптимальному току под-
магничивания. Как видно из
рисунка, оптимальному току
подмагничивания соответст-
вуют максимум воспроизводи-
мого сигнала на частотах от
333 Гц до 5 кГц и сравнитель-
но малый коэффициент третьей
гармоники К3. При увеличении
тока подмагничивания коэффи-
циент К3 снижается медленно,
а уровень воспроизводимого
сигнала на высоких частотах
резко паДает. Установку опти-
мального тока подмагничива-
ния при налаживании магни-
тофона целесообразно произво-
дить при частоте сигнала бо-
лее 5 кГц, поскольку уровень воспроизведения частот выше 5 кГц
сильно зависит от тока подмагничивания. Оптимальный ток подмаг-
ничивания зависит также от скорости ленты.
Структурные схемы УЗ приведены на рис. VI.49, где А1 —
усилитель (каскад) с горизонтальной АЧХ, используемый только при
записи от микрофона; А2 и АЗ — соответственно предварительный
и оконечный усилители (каскады); Р1 — индикатор уровня записи.
Предыскажения вводятся в предварительном усилителе (рис. VI.49,c)
или оконечном (рис. VI.49, б). Для увеличения входного сопро-
тивления УЗ и выравнивания уровней сигнала на входе усилителя
А2 при записи от различных источников применяют делители на-
пряжения из резисторов Rl, R2, причем в качестве R2 часто исполь-
зуют входное’сопротивление усилителя А2. При этом чувствитель-
ность УЗ со входа А2 не превышает 20...30 мВ и уровень собствен-
ных шумов легко довести до —80 дБ. Индикатор уровня записи
целесообразно включать после каскадов, в которых осуществля-
ется коррекция АЧХ УЗ, например, на вход выходного каскада
(см.'рис. VI.49, б).
Схема УЗ магнитофона «Royal de Luxe» приведена на рис.VI.50.
Предварительный усилитель (рис. VI.50, с) работает при записи
сигналов от микрофона (вход 3) или пьезоэлектрического звукосиц*
402
мателя (вход 2). Во втором-случае сигнал поступает на вход первого
каскада через делитель напряжения R1R3, включаемый контак-
тами реле. Другие контакты этого реле переключают делитель ра-
Рис. VI.50. Схема усилителя записи магнитофона «Ройал де Люкс»
(Royal de Luxe):
а — предварительного; б — оконечного.
пряжения на выходе предварительного усилителя. При записи с ли-
нейного выхода радиоприемника, магнитофона или электропроиг-
рывателя с магнитной головкой звукоснимателя сигнал подают
403
на вход 1. Раздельная регулировка уровня записи от разных источ-
ников сигнала (резисторы R2 и R16) позволяет смешинать эти сиг-
налы в различном соотношении непосредственно в процессе записи
(а не путем наложения одной записи на другую).
Предыскажения в области высших и низших частот создаются
при помощи цепи ООС, охватывающей оба каскада оконечного уси-
лителя (рис. VI.50, б). Коэффициент усиления оконечного усилите-
ля на частоте 1 кГц около 50. Цепь стабилизации нагрузки выпол-
нена по схеме, приведенной на рис. VI.47,б. и рассчитана на подклю-
чение записывающей головки с индуктивностью 60...75 мГ. Во
всех каскадах УЗ можно использовать отечественные транзисторы
типов КТ361Б, КТ361Г и КТ361Е.
На рис. VI.51 приведена схема УЗ, рассчитанного на работу
с записывающей головкой индуктивностью 7... 120 мГ. АЧХ усилив
404
теля выбраны применительно к скоростям ленты 19,05 и 9,53 см/с
и магнитным лентам типов А4409-6Б и А4309-6Б, допускающим
превышение намагниченности на 3...6 дБ относительно номиналь-
ного уровня. Основные параметры УЗ: диапазон рабочих частот
30...18000 Гц при скорости ленты 19,05 см/с и 30...15000 Гц при
скорости 9,53 см/с, чувствительность 12...15 мВ (при остаточном
магнитном потоке лепты 320 нВб/м), входное сопротивление
47 кОм, номинальное выходное напряжение 2,5 В при коэффициенте
гармоник 0,15%, максимальное выходное напряжение 7,5 В при
коэффициенте гармоник 0,5%, относительный уровень помех не
более —70 дБ.
Предварительный усилитель (рнс.VI.51, а) имеет плоскую
АЧХ и рассчитан на работу от линейного выхода радиоприемника,
телевизора и т. п. Коэффициент усиления напряжения усилителя
около 100.'Источники сигналов с напряжением 100...150 мВ не-
обходимо подключать ко входу через резистор с сопротивлением
300...390 кОм. Коэффициент усиления можно изменять в широких
пределах подбором резистора R6. Частотные предыскажения со-
здаются при помощи цепи ОСС, охватывающей первый каскад око-
нечного усилителя (рис. VI.51, б). Подъем АЧХ на высших частотах
устанавливается резисторами R4 и R5, на низших — резисторами
R3, R6 и конденсатором С6. Для переключения цепей коррекции
при изменении скорости, ленты можно использовать реле типа
РЭС-47 (паспорт РФ4.500.508П2 или РФ4.500.417П2). Выходная
цепь УЗ рассчитана на подключение записывающей головки с ин-
дуктивностью не выше 30...40 мГ. При индуктивности 50...75 мГ
необходимо увеличить сопротивление резистора R11 до 2...2,7 кОм.
Если головка имеет индуктивность 100...120 мГ, эмиттерный повто-
ритель можно исключить. Стабилизирующую цепь головки подклю-
чают в этом случае через конденсатор с емкостью 0,68...1 мкФ
к коллектору транзистора VI. Статические коэффициенты передачи
тока транзисторов оконечного усилителя должны быть не менее 150.
Индикаторы уровня записи. Во время записи необходимо сле-
дить за тем, чтобы уровень ее (остаточный магнитный поток ленты)
был номинальным для данной ленты. При низком уровне записи
отношение сигнал/помеха оказывается малым в процессе воспроиз-
ведения. При чрезмерно высоком уровне записи вносятся повышен-
ные нелинейные искажения. Для установки и контроля уровня за-
писываемого сигнала применяют индикаторы уровня записи. По
принципу действия — это вольтметры переменного тока звуковой
частоты.
Индикаторы уровня записи характеризуются следующими па-
раметрами. Время интеграции ти индикатора — время, за которое
показания индикатора нарастают (после подачи на вход сигнала) до
значения, на 2 дБ меньшего номинального уровня. Следовательно,
время интеграции равно минимальной продолжительности измере-
ния, прн которой погрешность измерения не превышает — 2 дБ.
Индикатор уровня записи должен успевать регистрировать превы-
шения уровня длительностью не менее 10...20 мс.
Время срабатывания измерителя характеризует его баллис-
тические свойства (запаздывание установки показаний). Газораз-
рядные и электронно-оптические приборы практически безынер-
ционны, в то время как показания стрелочных измерителей всегда
запаздывают. Время срабатывания стрелочных приборов — время
перемещения стрелки указателя по всей шкале. Оно не должно
превышать 200 мс. Время обратного хода (к нулевому отсчету) -—
405
время, в течение которого показания индикатора уменьшаются до
5% номинального после прекращения действия входного сигнала.
Оно должно быть равно 1,5,..2 с. При этом изменения показаний
индикатора будут достаточно плавными, что облегчает работу one’
ратора.
Чувствительность индикатора — напряжение сигнала на вхо-
де, соответствующее номинальному показанию индикатора. Она
должна соответствовать номинальному уровню записи на ленте
данного типа. АЧХ индикатора—зависимость чувствительности
от частоты подводимого сигнала. Практически достаточно, чтобы
чувствительность индикатора оставалась постоянной в диапазоне
частот 80...8000 Гц.
Диапазон измеряемых индикатором уровней сигнала должен
быть достаточно большим. Для высококачественных любительских
магнитофонов этот диапазон не менее 20...25 дБ. Входное сопро-
тивление индикатора должно быть достаточно-большим, чтобы не
вносить искажений в записываемый сигнал.
Шкала индикатора уровня записи может быть проградуирована
в децибелах или процентах номинального уровня записи.
Опорной величиной прн измерении уровня записи является
запись установочного уровня на измерительной ленте. При этом
сравнивают напряжения на выходе тракта воспроизведения при вос-
произведении фонограммы с данной ленты и фонограммы устано-
вочного уровня с измерительной ленты. Поскольку коэффициент
усиления в тракте воспроизведения с течением времени изменяется
мало, достаточно один раз измерить выходное напряжение при вос-
произведении фонограммы с измерительной ленты (прокалибровать
тракт воспроизведения), чтобы длительное время пользоваться этим
трактом при контроле уровня записи. В магнитофонах с универ-
сальным усилителем записи — воспроизведения контроль качества
фонограммы в процессе записи невозможен, поэтому в них индика-
тор уровня записи подключают к выходу усилителя записи. Так
как нагрузка усилителя стабилизирована, показания индикатора
во всем диапазоне частот будут пропорциональны току в записы-
вающей головке. В этом случае прн записи допустимо превышение
номинального уровня (по шкале индикатора) на пиках сигнала
на 6 дБ при скорости ленты 19,05 см/с и 3 дБ при скорости 9,53 см/с.
Если же индикатор уровня записи включен на выходе сквозного
тракта запись — воспроизведение, показания его при записи не
должны превышать номинального уровня.
По времени интеграции индикаторы уровня записи делятся
на индикаторы среднего (ти = 150...200 мс), промежуточного (ти =
= 60 мс) и максимального (т„ = 10...20 мс) уровней. Индикаторы
среднего уровня характеризуются наибольшей погрешностью изме-
рения, однако они более просты и поэтому часто применяются в бы-
товых магнитофонах. Чтобы избежать перемодуляции ленты на пи-
ках сигнала индикаторы настраивают так, чтобы номинальный
уровень по их шкале (0 дБ) соответствовал Сигналу, на 8.,.10 дБ
меньшему номинального. Индикаторы промежуточного уровня точ-
нее по сравнению с индикаторами среднего уровня и широко исполь-
зуются в профессиональной и высококачественной бытовой ап-
паратуре. Индикаторы этой группы настраивают так, чтобы по-
казания 0 дБ соответствовали уровню сигнала, на 3 дБ меньшему
номинального. При этом погрешность регистрации сигналов бу-
дет достаточно мала.
406
Индикаторы максимального уровня наиболее удобны в магни-
тофонах со сквозным трактом запись — воспроизведение, в которых
всегда можно вовремя изменить уровень записи, если он больше ил.и
меньше желаемого. Таким индикатором удобно пользоваться' со-
вместно с индикатором среднего уровня. В этом случае индикатор
максимального уровня настраивают на индикацию определен-
ного уровня перегрузки (+3 или
+6 дБ).
Схема простого индикатора
среднего уровня приведена на
рис. VI.52. Индикатор состоит
из фильтра R1C2, препятствую-
fl 20,0
ВхоНщюк __
Г2-г
да
Pl
щего прохождению помех от ге-
нератора тока стирания Н подмаг- Рис. VI.52. Схема простого индика-
ничивания, выпрямителя на ДИО- тоРа среднего уровня записи.
дах VI, V2 и магнитно-электри-
ческого измерителя Р1 (типа М4762 или М4761). Время интеграции оп-
ределяется в основном сопротивлением резистора R1, который исполь-
зуется при калибровке, и емкостью конденсатора СЗ. Недостатками
такого индикатора являются малое время обратного хода, малое
И нелинейное входное сопротивление, низкая чувствительность и
малый диапазон измеряемых уровней (10...15 дБ). Для увеличения
Рис. VI.53. Схема индикатора уровня записи магнитофона ТК-545.
входного сопротивления индикатора можно подключать его после
эмиттерного повторителя илн усилительного каскада с ОЭ. Во вто-
ром случае повышается также чувствительность индикатора.
На рис.VI.53 приведена схема индикатора уровня записи сте-
реофонического магнитофона ТК-545 фирмы «Грундиг». На входе
включены диодные выпрямители сигналов левого и правого кана-
лов, работающие на общую нагрузку. Поэтому индикатор реаги-
рует на повышение уровня сигнала в любом из каналов. Для уве-
личения чувствительности индикатора на диоды VI, V2 подано не-
большое начальное напряжение в прямом направлении с делителя
407 .
напряжения R3R4. Время интеграции определяется параметрами
цепи R5C3, время обратного хода — параметрами цепи, состоящей
из конденсатора СЗ и входного сопротивления эмиттерного повто-
рителя на транзисторе V3. Чувствительность индикатора 1,5...2,5 В.
Недостаток индикатора — нелинейность входного сопротивления.
В индикаторе можно использовать отечественные транзисторы ти-
пов КТ3102А, КТ3102Б и Диоды типа КД503А. Ток полного откло-
нения микроамперметра 50 мА. Калибровка осуществляется резис-
тором R3.
В магнитофонах высокого качества в дополнение к индикато-
рам среднего уровня (стрелочным) применяют индикаторы макси-
Рис. VI .54. Схема индикатора среднего и максимального уровня записи.
мального уровня (пиковые), выполненные на светодиодах. Схема
такого индикатора, используемого в японском магнитофоне AD-7600,
а также индикатора среднего уровня на транзисторе VI и диодах
V2, V3 приведены на рис. VI. 54. Цепь V4R7 служит для устранения
бросков тока в измерителе при включении питания. Пиковые инди-
каторы, общие для обоих каналов, подключаются через смеситель
на диодах V5, V6. Для настройки на индикацию уровня +3 дБ
используется резистор R8, на индикацию уровня -f-7-дБ—дели-
тель напряжения R9R10. В индикаторе можно использовать тран-
зисторы серий КТ342, КТ358, КТ3102 с 200, диоды типов
Д9, Д18, КД507А, светодиоды типа АЛ102Б. Токи через свето-
диоды (до 15...25 мА) устанавливают подбором резисторов R12
и R13.
Для налаживания пикового индикатора магнитофон включают
на запись, подают на его вход сигнал с частотой 333 Гц н по индика-
тору среднего уровня устанавливают уровень сигнала, на который
должен реагировать пиковый индикатор. Регулируя чувствитель-
ность пикового индикатора, добиваются зажигания светодиода.
408
§13. Усилители для электрофонов
Требования к электрофонам (ГОСТ 11157—74). Электрофоны всех
классов должны иметь чувствительность со входа для подключения
низкоомного звукоснимателя не хуже 3...5 мВ, со входа для под-
ключения высокоомного звукоснимателя — не хуже 200...250 мВ,
входное активное сопротивление на частоте 1000 Гц соответственно
38,..56 кОм и 0,4...1 МОм, емкость входа для подключения высо-
коомного звукоснимателя не более 180 пФ, напряжение на выходе
для подключения магнитофона на запись 150...500 мВ при нагрузке
0,4 МОм, пределы регулирования стереобаланса на частоте 1000 Гц
неменеевдБ. Остальные требования к электрофонам различных
классов приведены в табл. VI.4.
Таблица VI. 4. Нормы на основные параметры электрофонов
Параметр Норма по классам
0 (высший) 1 2 3
Номинальный диапазон воспроиз- водимых частот по звуковому давлению со входа усилителя, 40... 18000 63...16000 100... 10000 140...7100
Но минальная выходная мощность, Вт, не менее * 10,0 6,0 2,0(1,5) 1,5**
Коэффициент гармоник со входа усилителя по электрическому напряжению при номинальной выходной мощности, %, не бо- лее на частотах до 100 Гц 1,5 2,5 4,0 4,0
» » свыше 100 Гц * * * 1,0 1.5 3,0 3,0
Уровень фона по электрическому напряжению, дБ, не хуже Разбаланс АЧХ стереоканалов в диапазоне частот 315... ...6300 Гц, дБ, не более —60 —54 -46 -40
2 2 3 3
Переходное затухание между стереоканалами, дБ, не меиее на частоте 315 Гц 35 30 25 25
» » 1000 Гц 40 35 30 30
» » 5000 Гц 35 30 25 25
» » 10000 Гц 30 25 20
* В стереофонических электрофонах — для каждого канала. В скобках приве*
дено значение для монофонического электрофона.
** При питании от автономного источника постоянного тока не менее 0,5 Вт.
*** Коэффициент гармоник регламентируется на частотах не выше половины
наивысшей рабочей частоты.
Электрофоны классов 0,1 и 2 выпускаются только с питанием
от сети переменного тока напряжением 127/220 В ± 10%. С пара-
метрами, соответствующйми классам 0 и 1, изготовляются только
стереофонические электрофоны. В электрофонах классов 0 и 1 долж-
но быть устройство для подключения стереотелефонов, а в электро-
фонах класса 0 — и внешнего звукоснимателя. Электрофоны клас-
сов 0,1 и 2 должны содержать регулятор тембра. Электрофоны клас-
са 3 могут иметь автономное питание от источников с напряжением
6; 9 или 12 В с допускаемыми отклонениями не более -]-10 и —30%.
409
£ Таблица VI.5. Основные электрические параметры электропроигрывателей, электрофонов, усилительно-коммутационных устройств
Тип устройства Тип ЭПУ Номинальный диапазон частот, Гц Номинальная выходная мощность, Вт Коэффициент гармоник , % Тип громкогово- рителя Потребляемая мощность, Вт
Электропроигрыватели
«Корвет - 003 - стерео® «ЭП-003-Корвет» 20...20000 —• — — 10
«Электроника Б1-011-стерео» — 20...20000 — — — 20
«Электроника Д1 -011 - стерео» — 20...20000 — — — 15
«Вега-106-стерео» G-602 31,5...16000 — 0,7 30
Электрофо н ы
«Аккорд-001-стерео» 1ЭПУ-73С 63...15000 6x2 2 10МАС-1 —.
« Аллегро-002-стерео» 1ЭПУ-73С 40...18000 50X2 0,7 35АС-1 180
«Арктур-003-стерео» G-602 40...20000 10X2 0,7 25АС-2 150
«Феникс-001-стерео» « 0ЭПУ-2С 40...18000 15X2 1 20АС-2 150
«Феникс-002-квадро» 0ЭПУ-2С 63...18000 15X4 1 20АС-2 —
«Электроника Б1-01» «Электроника Б1-01» 40...1 8000 60x2 1 20АС-1 270
«Вега-101-стерео» ПЭПУ-52С 63.„12500 6X2 2,5 —
«Вега-104М- стерео® ПЭПУ-62СМ 63...18000 10X2 0,7 15АС-4 100
«Вега-108-стерео® G-602 63...18000 10X2 0,7 15АС-4 too
«Мелодия-103- стерео» ПЭПУ-62СМ 63.„16000 6X2 1,5 6АС-2 50
«Мелодия-1 ОЗМ-стерео» ПЭПУ-62СП 63.„16000 6X2 1,5 6АС-2 50
«Каравелла-201» ШЭПУ-28 100... 10000 2 3 — 30
«Каравелла-201 А» ШЭПУ-38 100...10000 2 3 ЗГД-38 (4ГД-28) 30
«Лидер-205» «Лидер-205» 100.„10000 2 3 1ГД-40(2 ШТ.) 20
«Ноктюрн-211» ПЭПУ-60 80.„12500 4 1,5 8АС-4 45
«Ноктюрн-201»
«Рондо-203»
«Рондо - 204 - стерео»
« Аккор д-201-стерео»
«Аккорд-203»
«Концертный-304»
«Юность-301»
ПЭПУ-50
ПЭПУ-60
ПЭПУ-62СП
ПЭПУ-74С
НЭПУ-76
ПЭПУ-75М
ШЭПУ-38
Усилительно-коммута-
ционные устройства
«Арктур- 001 • стерео»
«Бриг-001-стерео»
«Одиссей-001-стерео»
«Радиотехннка-и20»
«Родина-1»'
«Трембита-002-стерео»
«Арктур -101 - стерео »
«ВЭФ-101 -стерео»
«Трембита-101»
«Электр он-103-стер ео»
«Электрон-104-стерео»
«Электроника-100»
«Юпитер-квадро»
«Ритм»
Стереокомплексы
«Вега-117-стерео»
«Романтика-1OS-стерео»
G-602
НЭПУ-52С
100... 10000 2 3
80... 1 2000 6 1,5 8 AC-4 45
80... 12000 6X2 1,5 8AC-4 60
100...10000 2X2 3 4AC-4 40
100...10000 1,5 3 4AC-4 30
100... 10.000 1,5 4 1ГД-40 (2 m. 32
140...7100 1,5 5
20...20000 10X2 0,7
20...20000 50X2 0,5 (—
20...30000 15x2 1
20...30000 ' 50X2 0,7 —
20...20000 60 1 —.
20...20000 40X2 1
40...18000 J 0x2 1,5 —
40...18000 10x2 1 —
20...200 00 25 1 —
30...30000 15x2 1
80k~i0000 15X2 0,7
30...16000 80 1,5 —
30...20000 15X4 1 —
60...12000 20 1,5
63. ..18000 10X2 0,7 15AC-4 150
63...16000 10x2 0,8 10MAC-1M 1Q0
Основные электрические параметры промышленных электрофо-
не; и усилителей, которые могут быть использованы для усиления
сигналов от ЭПУ, приведены в табл, VI.5.
Особенности усилителей для электрофонов. Усилители для
электрофонов должны иметь АЧХ, при которой компенсируются
Рис. VI.55. АЧХ усилителя для электрофона с магнитным звукоснима*
телем.
подъем на высших частотах, полученный в процессе записи про-
граммы на пластинку, а также частотные искажения, вносимые зву*
коснимателем. Так, при использовании современных магнитно-
электрических звукоснимателей АЧХ должна иметь вид, показан-
ный на рис. VI.55 (кривая 1). Если усилитель предназначен для
Рис. VI.56. Схема предусилителя-корректора для электрофона
с пьезоэлектрическим звукоснимателем.
электрофона среднего класса, то для ослабления помех от пр ив ода
диска необходимо уменьшить подъем АЧХ в области низших частот
(рис. VI.55, кривая 2).
. Обычно требуемую коррекцию АЧХ получают в предваритель-
ном усилителе введением частотно-зависимой ООС. На рис, VI.56
приведена схема предусилителя-корректора, предназначенного для
коррекции АЧХ в электрофо. с с пьезоэлектрическим звукоснима-
412
телем. Поскольку АЧХ такого звукоснимателя при низкоомной
нагрузке имеет завал в области низких частот, необходим подъем
этих частот в предусилителе-корректоре. Для этого предусилитель
охвачен ООС через цепь R6C3. Резистор RI служит для подстройк’и
под определенную головку звукоснимателя. Конденсатор С2 ослаб-
ляет влияние помех от привода диска. Коэффициент передачи на-
пряжения предусилителя на частоте 1000 Гц около 1, если сопро-
тивление R1 равно 20 кОм. Верхняя граница диапазона рабочих
частот определяется только головкой звукоснимателя.
Схема предусилителя-корректора, предназначенного для работы
с магнитно-электрическими звукоснимателями высококачественных
Рис. VI.57, Схема предусилителя-корректора для электрофона с магнитным
звукоснимателем.
электропроигрывателей, приведена на рис. VI.57. Усилитель ха-
рактеризуется низким уровнем собственных шумов (не хуже
—65 дБ), чувствительностью 4 мВ (при выходном напряжении 0,5 В),
входным сопротивлением 47 кОм, коэффициентом гармоник на час-
тоте 1000 Гц не более 0,03 %. Он рассчитан на работу с оконеч-
ным усилителем, имеющим входное сопротивление не менее 10 кОм
н входную емкость не более 300 пФ.
Первый каскад предусилителя работает в режиме микротоков
(ток коллектора 70 мкА) при малом напряжении на коллекторе
(0,7...0,9 В), что позволяет получить низкий уровень собственных
шумов. Первый и второй каскады охвачены ООС по постоянному
току, что необходимо для температурной стабилизации режима
транзисторов. Третий каскад — буфферный, ослабляет влияние
нагрузки на параметры предусилителя. Коррекция АЧХ осущест-
вляется при помощи ООС по переменному току, напряжение которой
подается с коллектора V2 в цепь эмиттера VI. АЧХ близка к кри-
вой 1 на рис. VI.55. Предусилитель следует поместить в экран
из листовой латуни. Входные провода необходимо экранировать
(см. § II), Транзисторы типа КТ342В можно заменить транзисто-
413
рами типов КТ342Б, КТ373Б, КТ373В, а в третьем каскаде — так-
же транзисторами типов КТ312Б, КТ312В, КТ315Б. Для снятия
АЧХ канала воспроизведения грамзаписи используется специаль-
ная измерительная пластинка.
§ 14. Усилители для высококачественного звуковоспроизведения
Основные принципы построения высококачественных усилителей.
Высококачественные усилители звуковых частот используются в
системах воспроизведения звуковых программ с грампластинок,
высококачественных магнитных фонограмм, выхода стереофони-
ческого приемника или тьюнера. Диапазон рабочих частот таких
усилителей составляет от 20...30 Гц до 20 ...30 кГц и выше, но-
минальная выходная мощность не менее 6 Вт, уровень собственных
шумов ниже — 60 дБ, коэффициент гармоник не более 1%. Фазово-
частотная характеристика усилителя должна быть линейной
в диапазоне рабочих частот. Усилители должны иметь значитель-
ный запас выходной мощности, чтобы получить большой динами-
ческий диапазон громкостей, повысить стабильность работы при
номинальной мощности, получить малые нелинейные искажения
при номинальной мощности.
В высококачественных усилителях, как правило, применяется
глубокая раздельная регулировка АЧХ в области низших и высших
частот, что позволяет выбирать форму сквозной АЧХ тракта звуко-
воспроизведения применительно к акустическим свойствам поме-
щения и индивидуальному вкусу слушателя. Пределы регулировки
АЧХ на краях диапазона рабочих частот должны составлять
±(15...20) дБ.
Для снижения нелинейных искажений широко используются
ООС и специальные методы (см. ниже). Наряду с главной петлей
ООС, охватывающей последние каскады усилителя, часто приме-
няются внутренние петли, охватывающие один-два каскада.
Универсальные усилители, предназначенные для воспроизве-
дения сигналов от различных источников, часто выполняют в виде
двух блоков — предварительного усилителя и оконечного усили-
теля мощности. Все органы управления в этом случае вводятся
в предварительный усилитель; в нем же осуществляется основная
коррекция АЧХ. Блок предварительного усилителя содержит ин-
дивидуальные гнезда для подключения различных источников сиг-
нала (ЭПУ, микрофона, магнитофона, приемника, линии и др.).
Выбор источника сигнала (программы) производится при помощи
переключателя. Для некоторых источников сигнала используют
специальные предусилители-корректоры (см. § 13).
Входные цепи универсального усилителя и специальные пред-
усилители должны привести средний уровень сигнала каждого
источника к некоторому постоянному значению, компенсировать
частотные искажения предшествующей части тракта данной про-
граммы и ослабить специфические помехи, возникающие в данном
тракте. Уровень напряжения, к которому приводит средний уро-
вень выходного сигнала каждого источника и на котором коммути-
руют программы, обычно составляет 0,2...0,5 В.
Для источников программ, у которых напряжение выходного
.сигнала превышает уровень приведения, на входе усилителя вклю-
чают делители напряжения сигнала, а для источников, создающих
сигнал с меньшим напряжением, вводят специальный усилитель,
в котором может выполняться коррекция АЧХ. Блок оконечного
414
Рис. VI.58. Схема усилителя с ком-
пенсацией нелинейных искажений.
усилителя обычно не содержит корректирующих АЧХ элементов
и имеет плоскую АЧХ. При разработке этого блока основное вни-
мание уделяют получению минимальных нелинейных искажений.
Способы уменьшения нелинейных искажений в усилителях.
Уменьшения нелинейных искажений в усилителях можно достичь
следующими способами. 1. Введение глубокой ООС, охватывающей
усилитель с выходным каскадом (см. §8). В реальных усилителях
глубина ООС достигает 60 дБ и более. В результате на средних
частотах нелинейные искажения могут быть очень малы (коэффи-
циент гармоник менее 0,1%), но с повышением частоты эффектив-
ность ООС уменьшается и искажения растут. Причиной возрастания
искажений на высших частотах являются фазовые сдвиги в усилите-
ле. На некоторой частоте фазовый сдвиг в усилителе может достиг-
нуть 180° и, следовательно, ООС превратится в ПОС. Если усиление
напряжения достаточно боль-
шое, могут возникнуть пара-
зитные колебания. Для устой-
чивой работы усилителя необ-
ходимо уменьшить усиление
на частотах, на которых фазо-
вый сдвиг может достигать
180J, т. е. ограничить диапа-
зон рабочих частот усилителя
(без учета действия ООС). Од-
нако при этом возрастает за-
паздывание сигнала на выходе
и в цепи ООС, что приводит к
возникновению динамических
искажений. При воспроизведе-
нии звука динамические иска-
жения проявляются в виде потери высших частот, в металли-
ческом, раздражающем оттенке звучания. По этой причине в высо-
кокачественных усилителях звуковых частот глубина ООС не долж-
на превышать 20...30 дБ.
2. Использование в выходном каскаде усилителя режима клас-
са А. Однако при этом затруднена термостабилнзация большого тока
покоя транзисторов выходного каскада и снижается КПД усилителя.
3. Компенсация искажений в выходном каскаде усилителя.
На рис. VI.58 приведена схема усилительного устройства, поясняю-
щая принцип компенсации искажений. Устройство состоит из иде-
ального усилителя At, выходного каскада на транзисторах VI,
V2 и элементов моста Rl, Ct, R2h L1. Выходной каскад может ра-
ботать в режиме класса В. Упрощенно компенсация искажений
объясняется следующим образом. Напряжение искажений, возни-
кающее в выходном каскаде и приложенное к диагонали моста BD,
не вызывает появления сигнала искажений в диагонали АС, если
мост сбалансирован. Если при этом коэффициент усиления напря-
жения от входа (точка А) до выхода (точка С) большой, то можно
считать, что точка А практически соединена с общим проводом и,
следовательно, напряжения искажений в нагрузке 7?и не будет.
Иными словами, продукты искажений (возникающие в усилителе
составляющие спектра) в выходном токе if компенсируются «ис-
правляющим» током /2, поступающим с выхода линейного усилите-
ля А1 в нагрузку. Сопротивление резистора R2 выбирается так,
чтобы более эффективно компенсировались высшие гармоники, т. е.
чтобы на частотах этих гармоник ток 12 был равен току 'ч и проти-
415
неположен ему по направлению в нагрузке /?н. На низших частотах
баланс моста может нарушаться вследствие влияния активного
сопротивления катушки L1. При налаживании усилителя иа вход
подают синусоидальный сигнал с частотой 50...100 кГц и подби-
рают емкость конденсатора С1 так, чтобы искажения формы сигнала
ил выходе были минимальны. Практическая схема усилителя, в ко-
тором использован способ компенсации нелинейных искажений, при-
ведена в работе [11].
Пути уменьшения динамических искажений в транзисторных
усилителях. Для уменьшения динамических искажений рекомен-
дуется принимать следующие меры. 1. Расширение диапазона ра-
бочих частот усилителя без ООС до 20 кГц и более. Для этого
необходимо использовать в выходном каскаде транзисторы с гра-
ничной частотой /гр = 2...3 МГц, включенные с ОК. 2. Ограни-
чение глубины ООС до 20...30 дБ. При этомч диапазон рабочих
частот усилителя с ООС может достигать 200...500 кГц. 3. Огра-
ничение спектра частот сигнала, поступающего иа вход выход-
ного каскада, применением фильтра нижних частот. 4. Ограни-
чение пределов регулирования АЧХ в области высших частот
значениями ± 12 дБ.
При этом для сохранения низкого уровня нелинейных искаже-
ний необходимо повышать линейность усилителя без обратной связл
и его температурную стабильность. Режим транзисторов выходного
каскада следует выбирать так, чтобы большую часть времени они
работали в режиме класса А и только на пиках сигнала — в режиме
класса АВ. Отношение максимальной мощности сигнала к сред-
ней для музыкальных программ составляет 10...20 дБ (зависит от
характера музыки). Для улучшения линейности усилителя реко-
мендуются симметричные схемы каскадов и комплементарные пары
транзисторов (см. § 4).
Поскольку требования снижения нелинейных и динамических
искажений являются противоречивыми, необходимо выбирать оп-
тимальную глубину ООС, при которой оба вида искажений сбалан-
сированы по слуховому восприятию. Для определения этого опти-
мума наряду с измерениями искажений следует использовать
сравнительное прослушивание. Указанное противоречие можно
устранить применением так называемой оптимальной частотной
коррекции, сочетающей коррекцию как на отставание, так и на опе-
режение по фазе [8, 9].
Стереофонические усилители. Для усиления стереофонических
программ необходимо иметь два усилителя звуковых частот, каж-
дый из которых нагружен на отдельный громкоговоритель. К трак-
там стереофонических усилителей предъявляются некоторые специ-
фические требования. Проникновение сигнала одного канала в дру-
гой должно быть сведено к минимуму, в противном случае умень-
шается стереоэффект. Установлено, что изменение стереоэффекта
незаметно на слух, если переходное затухание по всему тракту
(ог микрофона до громкоговорителя) составляет не менее 20 дБ.
При этом переходное затухание между каналами усилителя долж-
но быть не меньше 30 дБ.
Высокие требования предъявляются к идентичности обоих ка-
налов. АЧХ и ФЧХ каналов усилителя, а также кривые регули-
ровки громкости и тембра должны быть достаточно близкими.
Так как стереоэффект определяется прежде всего верхней частью
звукового диапазона частот, это требование особенно важно выпол-
416
R4
Рис. VT.59. Схема простого ин-
дикатора стереобалаиса.
нять в области средних и высших частот. Разность' АЧХ не должна
превышать 2...3 дБ, а ФЧХ — 20...30°.
В стереофонических усилителях должна быть регулировка
стереобаланса, чтобы по желанию изменять соотношение громкостей
звука в каналах. Для точной установки одинаковых коэффициентов
усиления в каналах стереофонического усилителя применяют инди-
каторы стереобалаиса. Схема прос-
того индикатора стереобаланса при-
ведена иа рис.VI.59. Когда сигналы
обоих каналов отсутствуют, стрелку
прибора Р1 (микроамперметр на
100 мкА) устанавливают иа среднюю
отметку шкалы с помощью резистора
R2. При одинаковом усилении обоих
каналов стрелка прибора будет ко-
лебаться около средней отметки
шкалы.
На рис. VI.60 приведена схема
индикатора стереобалаиса, состоя-
щего из выпрямителей сигналов левого и правого каналов на
диодах VI и V2, операционного усилителя А1 и встречно-параллель-
но включенных светодиодов V3, V4. При поступлении сигналов на
входы индикатора конденсаторы Cl, С2 заряжаются до напряже-
ний, соответствующих усредненным амплитудам напряжений сиг-
Рис. VI.60. Схема индикатора стереобалаиса со светодиодами.
налов левого и правого каналов. Если эти напряжения равны, ток
на выходе операционного усилителя отсутствует и диоды. V3, V4
не светятся. Прн отсутствии стереобалаиса напряжения на входах
операционного усилителя ие равны и его выходной ток вызывает
свечение одного из дио^Ьв (V3 или V4), соответствующего каналу
усилителя, в котором усиление больше. Разность выходных напря-
жений каналов усилителя, при которой срабатывает индикатор,
14 1-88
417
определяется соотношением сопротивлений резисторов R7 и R8.
При сопротивлениях, указанных на схеме, индикатор срабатывает
при разности напряжений на входах 200 мВ.
Для увеличения переходного затухания, между каналами сте-
реофонического усилителя можно применить компенсатор переход-
ных помех, который включают в тракт усилителя. Схема компен-
сатора приведена на рис. VI.61. Сигналы каналов А и В подаются
на неинвертирующие входы операционных усилителей А1 и А2,
нагруженных делителями напряжения R9 ...R11 й R12...R14.
Часть выходного напряжения канала А с выхода делителя подается
на инвертирующий вход операционного усилителя А2 и вычитается
из паразитного сигнала А, со-
держащегося на входе канала В.
Аналогично уменьшается уровень
сигнала В в канале А. Коэффи-
циент передачи напряжения в
каждом канале компенсатора ра-
вен 1,5, входное напряжение каж-
дого канала не более 3 В, вход-
ное сопротивление 56 кОм, выход-
ное сопротивление 400 Ом.
Компенсатор регулируют с
конкретным источником сигнала
(звукоснимателем, магнитной го-
ловкой и т. п.) по сигналу изме-
рительной или демонстрационной
ленты (пластинки). Во время зву-
чания канала А отключают гром-
коговоритель этого канала и с по-
мощью резистора R/0 добиваются
минимальной громкости в канале
В. Аналогично регулируют вто-
рой канал.
Приставки к усилителям для
псевдоквадрафонического звуковос-
произведения представляют со-
бой преобразователи стереофони-
ческого сигнала в сигналы, пода-
ваемые на тыловые громкоговори-
зремя применяются приставки, со-
здающие определенные фазовые соотношения между сигналами, пода-
ваемыми на фронтальные и тыловые громкоговорители. Наиболее
совершенны приставки с так называемыми дисперсионными фазо-
вращателями [3]. Дисперсионный .фазовращатель характеризуется
равномерной АЧХ в диапазоне рабочих частот, близким к единице
коэффициентом передачи напряжения и неравномерной ФЧХ»
Схема псевдоквадрафонической приставки с дисперсионным фазо-
вращателем приведена на рис. VI.62. Приставка состоит из двух
входных дисперсионных фазовращателей на транзисторах V/, V4,
резисторной матрицы R6...R8, R22...R24 и двух выходных диспер-
сионных фазовращателей на транзисторах V2, V5. Эмиттерные по-
вторители на транзисторах V3, V6 выполняют функции буферных
каскадов. На входы приставки подаются сигналы левого и правого
каналов с предварительного усилителя. С выходов приставки раз-
ностные сигналы с соответствующими зависящими от частоты фазо-
выми сдвигами поступают на оконечные усилители тыловых сиг на лов.
Вход В
СШВ л/
_
BxodAt Ю
+12.BBR75B
Выходе
R256K
С7Б80 .
Выход А
U
+12fiB С8БВ0
С5120
А1А2К1ШД1Б
a'lfixBB [ввг/х
-12БВ
П1ДХБВ
Рис. VI .61. Схема компенсатора пе-
реходных помех.
тели (см. гл. IX). В настоящее
418
Усилители с электромеханической обратной связью (ЭМОС).
Применение ЭМОС является одним из методов повышения качества
воспроизведения звуковых программ. Охватывая весь тракт звуко-
воспроизводящего устройства (усилитель и акустическую систему),
ЭМОС улучшает его переходную и частотную характеристики по
звуковому давлению. При этом акустическая система (громкогово-
ритель)-может иметь сравнительно небольшие габаритные размеры,
ЭМОС представляет собой отрицательную обратную связь от
создаваемого громкоговорителем звукового поля ко входу усили-
теля. Для осуществления ЭМОС нужен датчик сиинала ЭМОС, т. е.
датчик звукового давления, развиваемого диффузором головки
громкоговорителя. Это звуковое давление пропорционально уско-
рению диффузора головки. Поэтому, зная ускорение диффузора,
можно достаточно точно судить о звуковом давлении в пределах
«поршневого» диапазона частот, Tz е. диапазона, в котором диффузор
движется еще как единое целое.
Датчиком звукового давления может быть звуковая катушка
головки, поскольку в ней развивается противоЭДС движения. Од-
нако противоЭДС катушки пропорциональна колебательнрй ско-
рости (а не колебательному ускорению) диффузора. Поэтому для
использования противоЭДС в качестве сигнала ЭМОС требуется
соответствующая коррекция АЧХ усилителя.
Для выделения сигнала ЭМОС используют мостовые схемы на
выходе усилителя, приведенные на рис. VI.63, где Kt/BX— ЭДС
выходной цепи (напряжение на выходе усилителя в режиме холос-
того хода), К — коэффициент усиления напряжения в усилителе,
С/вх — напряжение сигнала на входе усилителя; ZBblx — выходное
сопротивление усилителя; Zlu — сопротивление цепи, шунтирую-
щей нагрузку усилителя, например выходной емкости транзисторов.
При точной настройке моста (рис. VI.63, а), когда RllR2 = RKIR3=
[4*
419
= LKlLl, на его выходе (точки Л и В) остается только сигнал ЭМОС,-
пропорциональный противоЭДС, которая обусловлена движением
диффузора головки, ,ЕДВ. Чтобы уменьшить потери выходной мощ-
ности усилителя, модуль полного сопротивления плеча R3 L1
должен быть во много раз меньше полного сопротивления головки,
а сопротивления резисторов R1 и R2 — во много раз больше соот-
ветствующих сопротивлений правых плеч моста.
Напряжение сигнала ЭМОС подают на вход дифференциального
каскада усилителя (рис. VI.63, б) или на эмиттер и базу транзистора
первого каскада. При этом сигнал ЭМОС можно рассматривать как
Рис. VI.63. Схемы выделения сигнала ЭМОС;
а—эквивалентная; б, в — принципиальная (бс двумя цепями, в-» с одной
цепью OOQ
сум1фу двух сигналов: сигнала ООС по напряжению, снимаемого
с делителя выходного напряжения R5R6, и сигнала ПОС по току,
снимаемого с токового сопротивления R7 и катушки индуктивности
L1. Таким образом, усилитель оказывается охваченным двумя це-
пями ООС: ЭМОС через резисторы R2, R3 и собственной ООС через ре-
зистор R4. Обе цепи ООС можно заменить одной эквивалентной через
резистор R2 (рис. VI.63, в). Эффективность ЭМОС зависит от вы-
ходного сопротивления усилителя и сопротивления 7Ш. Для повы-
шения эффективности ЭМОС уменьшают выходное сопротивлеиие4
вводя очень глубокую основную ООС (40...50 дБ).
Таким образом, введение ЭМОС в тракт звуковоспроизведения
сводится к включению добавочного нагрузочного сопротивления,
подаче с этой дополнительной нагрузки ПОС по току, а также очень
глубокой основной частотно-независимой ООС по напряжению.
В некоторых случаях компенсационную катушку индуктив-
ности L1 не используют, поскольку ее индуктивность очень мала
(около 50 мкГ). При этом на низших частотах действует ЭМОС,
а на более высоких частотах — ООС, обусловленная разбалансом
420
моста ЭМОС. Напряжение ООС с повышением частоты растет, по-
этому требуется соответствующая коррекция АЧХ усилителя.
Практические схемы усилителен с ЭМОС приведены в' гл. X.
§ 15. Измерение основных параметров усилителей
Измерение максимального входного (иля выходного) напряжения. Для
измерения максимального входного (или выходного) напряже-
ния на вход усилителя подают напряжение сигнала с заданной
частотой (обычно 1 кГц). Увеличивают напряжение сигнала до
такого, при котором параметры усилителя (чаще всего коэффициент
гармоник) станут заданными для данного усилителя, и измеряют
входное (или выходное) напряжение.
Измерение коэффициентов усиления напряжения, тока или
мощности. Для измерения коэффициентов усиления подают на вход
усилителя напряжение сигнала с заданной частотой, не превышаю-
щее максимальное напряжение данного усилителя. Измеряют на-
пряжения сигнала на входе С7ВХ н выходе С7ВЬ)Х усилителя. Коэф-
фициенты усиления напряжения, тока и мощности вычисляют по
следующим формулам:
Ки = Увых/^ЕХ; Kp = RlReK/RH,
где (?вх—входное сопротивление усилителя; RK — сопротивление
нагрузки.
Измерение входного сопротивления. Чтобы определить входное
сопротивление усилителя, на его вход подают напряжение сигнала
с заданной частотой, не превышающее максимальное напряжение
для данного усилителя, и измеряют напряжение сигнала на вы-
ходе Двйх. Затем, не изменяя напряжение на выходе генератора
сигналов, включают на входе усилителя (последовательно) резис-
тор с известным сопротивлением R и измеряют напряжение сигнала
на выходе усилителя и"ых. Входное сопротивление вычисляют
по формуле
R =_________R_______
“ (^ых^вых) - 1 •
Для повышения точности определения RBX необходимо выбирать со-
противление R одного порядка с 7?вх.
Измерение выходного сопротивления. Для определения выходного
сопротивления измеряют выходное-напряжение усилителя дважды:
ДВЬ1Х при подключенной нагрузке RH и Двых при отключенной на-
грузке. Выходное сопротивление определяют по формуле
/?вь,х = «н[(^Ых^вых)-Ч.
Измерение напряжения собственных шумов. Для определения
приведенного ко входу усилителя напряжения шумов вход закора-
чивают конденсатором. Емкость конденсатора следует выбирать
так, чтобы его сопротивление на наинизшей рабочей частоте было
значительно меньше входного сопротивления усилителя. Вольт-
метром среднеквадратичных значений измеряют напряжение шу-
мов иш на выходе усилителя и вычисляют напряжение шумов, при-
веденное ко входу:
^ш.вх = ^1/-
Г ЛАВ A VII
РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
§ 1. Основные показетели квчества радиоприемников
Чувствительность радиоприемника — способность при отсутствии
внешних помех принимать слабые сигналы. Количественной мерой
чувствительности является минимальный уровень принимаемого
сигнала, при котором переданная информация (программа) вос-
производится удовлетворительно. Критерий качества воспроизве-
дения программы устанавливается в зависимости от вида принимае-
мых сигналов. Так, для приема радиовещательных программ и
телефонной радиосвязи критерием качества является отношение
мощностей или напряжений сигнала и внутреннего шума на выходе
приемника. Чувствительность может быть выражена напряжением
или мощностью на входе приемника или напряженностью поля на
определенном расстоянии от него (для приемников с внутренней
антенной).
Реальная чувствительность — чувствительность при стан-
дартной выходной мощности и отношении сигиал/шум на выходе
не менее заданного.
Максимальная чувствительность — чувствительность при стан-
дартной выходной мощности и положении регулятора усиления
(громкости), соответствующем максимальному усилению.
Для радиовещательных приемников установлена стандартная
(испытательная) выходная мощность РСТ = 50 мВт для прием-
ников с номинальной выходной мощностью Рном 150 мВт и
Рст = 5 мВт для приемников с Рном < 150 мВт. Отношение сиг-
иал/шум должно быть не менее 20 дБ при приеме сигналов с AM
и не„менее 26 дБ при приеме сигналов с ЧМ. При измерении чувст-
вительности используется сигнал с AM глубиной 30% или с ЧМ
(девиация частоты составляет 30% пиковой). Частота модуляции
400 или 1000 Гц.
Селективность (избирательность) радиоприемника — способность
отделять полезный сигнал на частоте настройки от внеполосных
мешающих сигналов. Количественной мерой селективности слу-
жит относительная интенсивность мешающих сигналов, при ко-
торой их влияние на чувствительность и качество воспроизведения
сообщения становится сильнее допустимого предела. Селективность
выражают в децибелах.
Основным видом селективности является частотная, реализуе-
мая при помощи резонансных цепей и фильтров. Пространственная
селективность реализуется при помощи остронаправленных антенн.
Качество приемника оценивается односигнальиой и многосиг-
нальной селективностью. Односигнальная (линейная) селективность
определяется при неодновременном действии полезного и мешаю-
щего сигналов, уровни которых недостаточны для того, чтобы вы-
звать нелинейные эффекты. Ее характеризуют следующие пара-
метры приемника:
422
а) селективность no соседнему каналу (канал приема, имеющий
наименьшую возможную для принятой системы связи или ве-
щания расстройку по отношению к полезному сигналу); для радио-
вещательных приемников, согласно ГОСТ 9783—79, она определяется
при расстройках ±9 или ± 10 кГц (тракт сигналов с ДМ) и ±1*20
или ±180 кГц (тракт сигналов с ЧМ);
б) селективность по зеркальному (симметричному) каналу,
сдвинутому относительно частоты настройки приемника на удвоен-
ную промежуточную частоту (в сторону частоты гетеродина);
в) селективность по каналу промежуточной частоты;
г) селективность по дополнительным каналам приема, которые
могут появиться на частотах = (mfr ± /пр)/п, где т н п —любые
целые числа; fv — частота гетеродина; f —промежуточная час-
тота.
Зеркальный и дополнительные каналы, а также канал проме-
жуточной частоты называются побочными.
Двухсигнальная селективность отражает влияние нелинейных,
эффектов, обусловленных нелинейностью характеристик транзис-
торов, в тракте приемника до демодулятора. К наиболее проявляю-
щимся нелинейным эффектам относятся перекрестная модуляция
и интермодуляция. Перекрестной модуляцией называется процесс
переноса модуляции мешающего снгнала’на принимаемый полезный.
Интермодуляцией называется образование помехи с частотой, близ-
кой к частоте принимаемого сигнала flt вследствие действия на не-
линейный элемент двух сильных посторонних сигналов с частотами
f2 и /3. Двухсигнальную селективность определяют при одновремен-
ном воздействии двух сигналов (ГОСТ 9783—79).
Искажения сигналов в радиоприемнике в значительной степе-
ни определяют качество воспроизведения переданных сообщений.
Различают линейные н нелинейные искажения (см. гл. VI, § 1).
Частотная, характеристика всего тракта
(кривая верности) по напряжению — это изоб-
ражение зависимости между напряжением сигнала на выходе прием-
ника и частотой модуляции при постоянных глубине модуляции
и уровне несущей входного сигнала.
Частотная характеристика всего трак-
та (кривая верности) по звуковому давле-
нию — изображение зависимости звукового давления, создавае-
мого акустической системой приемника, от частоты модуляции при
постоянных глубине модуляции и уровне несущей входного
сигнала.
Неравномерность частотной характерис-
тики определяется как отношение наибольшего значения выход-
ного напряжения (звукового давления) к наименьшему в заданном
диапазоне частот модуляции.
Стабильность настройки радиоприемника — способность со-
хранять без подстройки неизменным качество воспроизведения сооб-
щения (программы) в течение длительного времени после включе-
ния и при внешних воздействиях.
Радиочастотный динамический диапазон радиоприемника — диа-
пазон уровней входного сигнала, при которых качество приема
удовлетворяет определенным требованиям. Нижняя граница этого
диапазона определяется самым слабым сигналом и соответствует
чувствительности приемника. Максимальный уровень сигнала огра-
ничен допустимыми искажениями, возникающими вследствие пере-
423
ft T ябл^ица УП.1. Нормы на параметры стационарных и переносных радиовещательных приемников (ГОСТ 5651 — 76)
Класс приемника
Параметр стационарного переносного
высший 1 1 2 3 1 < высший! 1 2 _3 4
Реальная чувствительность •
/Со входа для внешней антенны, мкВ, не хуже,
в диапазоне
Дв 50 150 150 200 300 100 150 250 400 500
СВ 50 100 100 150 250 100 100 200 300 400
кв 50 100 150 200 300 100 150 200 200 ——
УКВ (при входном сопротивлении 75 Ом) в фиксированном положении «Местный прием» в диа- 2,5 5 5 15 45 5 10 20 —
пазонах ДВ и СВ, мВ 1,5 1,5 1,5 — —
Реальная чувствительность с внутренней антенной,
мВ/м, не хуже, в диапазоне
ДВ — — — — — 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
СВ — — — — —« 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0
кв —— — — — — 0,15 0,3 0,4 0,5 0,75
УКВ — • — — — 0,01 0,015 0,05 0,1 0.15
Селективность по соседнему каналу (при расстройке
на ±9 кГц) в диапазонах ДВ и СВ, дБ, не менее Селективность по зеркальному каналу, дБ, не менее, 55 40 35 30 26 50 40 30 22 18
в диапазоне
ДВ (на частоте 250 кГц) 60 46 . 40 34 34 60 40 34 26 20
СВ ( » » 1 МГц) 54 34 34 34 30 ' 54 36 30 20 20
КВ ( т * 12 МГц) 26 16 12 10 10 26 16 12 10 10
УКВ ( » > 69 МГц) 50 40 32 26 22 50 40 32 26 20
Селективность по промежуточной частоте, дБ, не менее,
иа частотах
370 и 560 кГц 40 34 34 30 26 34 30 26 15 10
66 МГц 60 50 50 40 30 5о 46 40 30 26
Подавление AM в диапазоне УКВ, измеренное одно-
временным методом, дБ, не менее 30 26 22 20 20 30 26 22 20 20
Действие АРУ в диапазонах Дв, СВ и КВ:
изменение напряжения сигнала, дБ
иа входе
на выходе, не более
Границы номинального диапазона воспроизводимых
частот по звуковому давлению
нижняя, Гц
верхняя, кГц, в диапазонах
ДВ, СВ и КВ
УКВ (при отсутствии его со входа УНЧ)
ДВ н СВ в фиксированном положении «Местный
прием» 5
Номинальное среднее звуковое давление в номиналь-
ном диапазоне воспроизводимых частот, Па, при пи-
тании
от сети переменного тока
универсальном
от автономных источников
Коэффициент гармоник всего тракта (по звуковому
давлению) при номинальном среднем звуковом дав-
лении, %, не более, в диапазонах
ДВ, СВ и КВ (при глубине AM 0,8) на частотах
200...400 Гц
выше 400 Гц
УКВ (при девиации частоты 50 кГц) на частотах
200...400 Гц
выше 400 Гц
Уровень фоня по электрическому напряжению, дБ,
не хуже
со входа «Звукосниматель»
по тракту воспроизведения грамзаписи
с антенного входа
Продолжение табл. VII.1
40 10 34 10 30 10 26 10 40 6 36 10 30 10 26 10 26 10
63 80 125 200 80 100 125 250 250
4 4 3,55 3,15 4 4 4 3,55 3,15
12,5 10 7,1 6,3 12,5 12,5 10 7,1 5
6,3 6,3 — _J — — — —
. С,8 0,6 0,45 0,35
0,4 , 0,3 0,25 0,2 — —— ——
— — 0,4 0,4 0,35 0,25 0,2
8 8 10 12 8 8 8 10
7 7 8 8 7 7 7 8 8
5 5 7 10 5 5 5 7 —4
4 4 5 7 4 4 4 5 7
— 54 — 50 — 40 — 40
- 46 — 40 — 40 - 40 — —— —
— 46 — 40 — 40 - 40
Таблица VI1.2. Нормы на параметры автомобильных радиовещательным
приемников (ГОСТ 17692— 72)
Параметр Класс
* 1 2 3
Диапазоны принимаемых частот ДВ, кГц 150. ..405
СВ. кГц 525...1605
кв. МГц 3,95. ..12,1 | 4——
УКВ, МГц 65,8...73,0
Реальная чувствительность, мкВ, не хуже, в диапа- зоне ДВ 120 175 250
св 40 60 75
кв 40 50
УКВ 6 10 10
Селективность по соседнему каналу (при расстройке на ±9 кГц) в диапазонах ДВ и СВ, дБ, не менее 40 32 30
Селективность по зеркальному каналу, дБ* не менее, в диапазонах ДВ (на частоте 250 кГц) 50 46 46
СВ ( » » 1 МГц) 46 46 46
КВ' ( » » 8 МГц) 26 14
УКВ ( » » 69 МГц) 40 34 30
Селективность по промежуточной частоте, измеренная на частотах 370, 560 кГц, 66 МГц, дБ, не менее 40 34 30
Подавление AM в диапазоне УКВ, измеренное одно- временным методом, дБ, не меиее 34 30 26
Действие АРУ на частоте 1 МГц: изменение напряжения сигнала, дБ на входе 40 34 26
на выходе, не более 6 6 8
Действие статического ограничения в диапазоне УКВ (на частоте 69 МГц): изменение напряжения сигнала, дБ на входе (относительно 100 мВ) —84 —80 80
на выходе, не более , —3 —3 —6
Максимальный уровень входного сигнала (при коэффи- циенте гармоник на выходе не более 10%), мВ, не менее, в диапазонах ДВ, СВ (при глубине AM 0,8) 500 200 100
КВ (при глубине AM 0,8) 100 50 —
УКВ (при девиации частоты 50 кГц) 100 100 100
Границы номинального диапазона воспроизводимых ча- стот (по электрическому напряжению) нижняя, Гц 80 125 125
верхняя, кГц, в диапазонах ДВ, СВ, КВ 5 4 3,55
УКВ 10 7,1 6,3
Допустимое ослабление напряжения высшей граничной частоты по отношению к напряжению частоты 1 кГц, дБ, не более, в диапазонах Дв 8* 10 10
СВ, КВ 6 8 8
УКВ 0 3 3
Номинальная выходная мощность, Вт, не менее 4 3 2
Среднее звуковое давление в номинальном диапазоне воспроизводимых частот, Па, не менее 0,3 0,3 0,3
Коэффициент гармоник всего тракта (по электриче- скому напряжению), %, не более, в диапазонах ДВ. СВ и КВ (при глубине AM 0,8) на частотах 200...400 Гц 6 7 8
выше 400 Гц 4 5 Б
УКВ (при девиации частоты 50 кГц) ✓ 3 4 4
Примечания: 1. Диапазон КВ может быть разделен на поддиапазоны с непол-
ным перекрытием по частоте. 2. Для' автомобильно-переносных приемников
класса 2 допускается номинальная выходная мощность 2 Вт.
426
Таблица VII.3. Вспомогательные устройства стационарных и переносных
радиовещательных приемников (ГОСТ 5651—76)
Устройство Класс приемника
стадиона рного переноси ого
высший 1 2 3 4 высшнй >1 2 3 4
Встроенная антенна для УКВ Магнитная антенна для ДВ’и о о о н Н — — — — —
СВ о о н н Н о о о о о
Автоподстройка иа УКВ Фиксированные настройки на о о о н н • о о о н н
УКВ Регулировка тембра —> — *- — — о о н — —"
на высшнх частотах о о о О' о о о о о н
» низших » Регулировка полосы пропус- кания по промежуточной частоте в тракте приема о о о н н о о о н
сигналов с AM* о о н н —— 2 о н н —*
Индикатор настройки О о о н И О О о н —•
Индикатор включения Фиксированное положение «Местный прием» в диапа- О о о о о О о о о о
зонах ДВ и СВ о о н —- — —— —- — ——*
Подсветка шкалы Устройства для подключения: внешней антенны в диа- пазонах о о о о о о о о н н
дв. св. кв о о о о о о о о о о
УКВ о о о о о о о о — —ч
заземления о о о о о — —— — —— —
внешнего ЭПУ магнитофона на о о о о о о о н — —S
запись о о о о н о о о н —•»
воспроизведение внешнего громкоговорн- о о о о н — —. — — —*
теля о о н н и о о н н н
телефона внешнего источника-пита- — — — — — о о о о о
НИЯ Примечание. О — обяза тельно. н — не о бяза тель о но. о о н н
Таблица VI 1.4. Вспомогательные устройства автомобильных
радиовещательных приемников (ГОСТ 17692—72)
Устройство Класс радиоприемника
1 2 —3_
Автоматическая настройка о — —
Фиксированные настройки н о» н
Автоматическая подстройка р диапазоне УКВ о о о
Регулировка тембра на частотах высших о о н
низших о н
Регулировка полосы пропускания по промежуточной
частоте в тракте приема сигналов с AM о * •—
Выключатель автоподстройки о о н
Для подключения
магнитофона па воспроизведение о о
дополнительного громкоговорителя нли УНЧ о —
пульта дистанционного управления н
Примечание. О — обязательно, Н — не обязательно.* Для автомобильное
Переносных приемников класса 2 не обязательны.
427
£ Т * б )» и u a V?1 5 Основные параметры тюнеров, радиоприемников и магнитол
1X . ' Тип Диапазоны Реальная чувствитель- ность Номинальный диапазон воспроизводимых частот, Гц, в диапа- зонах Номиналь- ная выход- ная мощ- ность, Вт Источник питания
с внутрен- ней маг- нитной антенной, мВ/м со штыревой телескопи- ческой антенной. мкВ/м
дв, св, кв УКВ
ДВ СВ кв УКВ
Тюнеры
«Вега-004-стерео» «Ласпи-ООЗ-стерео» «Рондо-102-стерео» ДВ, СВ, КВ, УКВ УКВ укв 50* 50* 50» 2,5* 2,5 3 40...5 600 31,5.. .15 000 20...15 000 31,5.„15 000 — Сеть 127/220 В Сеть 127/220 В Сеть 127/220 В
Переносные приемники
«Ленинград-006-стерео» ДВ, СВ, кв, УКВ 0,8 0,5 50 5 80...6 300 80...12 500 2X1*** 6 элементов 373
«Ленинград-010-стерео» дв, св, кв, УКВ 0,8 0,5 50 5 80...6 300 80...12 500 2x1*** 6 элементов 373
«Салют-001» ДВ, СВ, кв, УКВ 1 0,5 150 10 80.. .4 000 80...12 500 1 6 элементов 373
«ВЭФ-202» дв, св, кв 2 1 180 — 200...4 000 — 0,15 6 элементов 373
«Меридиан-210» дв, св, кв, укв 0,6 0,3 200 15 125...4 000 125... 10 000 0,4 6 элементов 373
«Океан-209» дв, св, кв, УКВ 1 0,7 250 35 125...4 000 125...10 000 0,5 6 элементов 373
«Спидола-208» дв, св, кв, УКВ 1,5 0,8 200 25 125...4 000 125...10 000 0,4 6 элементов 373
«Спидола-230» Дв, св, кв 1,5 0,8 200 — 125...4 000 — 0,4 6 элементов 373
«Россий-ЗОЗ», «Россия-304» дв, св, кв 2,2 1,2 450 — 300...3 500 — 0,1 4 элемента 31G
«Сокол-308» СВ, кв, УКВ — 1,5 800»* 100 315...3 550 315...; юо 0,3 Батарея «Крона»
«Альпинист-418» дв, св 2 1 — -т- 200...3 550 , 0,4 6 элементов 343 или
2 батареи 3336Л
«Гиала-407» дв, св 2 1 — — 200...3 550 0,4 6 элементов 3.43
«Кварп-404» ДВ, св 1,5 1 — — 450...3 150 — 0,1 Батарея «Крона»
«Кварц-407» ДВ, св 2,5 1 —— 450...3 150 — 0,1 6 элементов 316
«Нейва-402» ДВ, св 1,5 1 —• 1 450...3 150 — 0,1 Батарея «Крона»
«Сел га-4О5» «Сигнал-402» ДВ, СВ ДВ, СВ 2 1,5 1.2 1 — 315...3 150 450...3 000 — 0,15 0,1 6 элементов 316 Батарея «Крона»
«Сокол-404» ДВ. СВ 2,2 1,2 — — 315...3 550 — 0,15 Батарея «Крона»
«Хазар-402» ДВ. СВ 2,5 1.5 — — 315.. .3 550 — 0.15 2 батареи 3336Л
«Хазар-403» ДВ, СВ 2,5 1.5 — — 250...3 550 —. 0,3 2 батареи 3336Л
«Олимпик» Автомобильные прием СВ, КВ н и к н — 1,5 350 — 250...3 150 — 0,1 Батарея «Крона»
А-275 ДВ, СВ 175* 60* — 10* 125...4 000 — 3 13,2 В
А-327 ДВ, СВ, КВ 200’ 60* 40* — 100...4 000 — 3 26,4 В
А-373 ДВ, СВ, УКВ 250* 75* — 10* 125...4 000 1 25...6 300 2 13,2 В
«Урал-авто-2М» Переносные магнитол ДВ. СВ, кв, УКВ ы 2,5 200* 1.5 90* 375 50* 45 5* 300...3 550 300...7 100 2 13,2 В или 6 элементов 343
«Аэлнта-101» СВ, КВ, УКВ — 1.4 400 10* 100...3 550 100. ..12 500 1 6 элементов 373*
«Рига-110» СВ, КВ, УКВ — 1,4 400 10* 100...3 550 100...12 500 1 6 элементов 373
«Вега-320», «Томь-305» ДВ. СВ, КВ, УКВ 2,5 1,5 500 100 200...3 550 200...7 100 0,3 6 элементов 343
«Вега-326» ДВ, СВ, УКВ 2.2 1,2 — 50 200...3 550 200...7 100 "1*** 6 элементов 343
«Весна-204» ДВ, СВ, КВ. УКВ 2.0 1,0 400 50 125...4 000 125...10 000 1 6 элементов 373"
«ВЭФ-260» ДВ. СВ, кв, УКВ 0,6 0,3 50 20 125...4 000 125... 10 000 1*** 6 элементов 373"
«Ореанда-201» ДВ, СВ,-КВ, УКВ 1.5 1,0 400 50 125...4 500 125...12 000 0,75*** 6 элементов 343" илн «Салют-2»
«Эврика-302» Автомобильные магни ДВ.СВ, КВ, УКВ толы 2,2 1,2 500 100 200...3 550 200... 7 100 0,5 6 элементов 343*
AM -303 ДВ. СВ, УКВ 250* 75* — 10* 125...3 550 125...7 100 2,-5 . 13,2 В
«АМ-378-стерео» ДВ, СВ, УКВ 150* 75* — 5* 80...4 000 80...10 000 2X3,5*** 13,2 В
«Урал-333 А-стерео» ДВ, СВ, УКВ* 175* 60* — 10* 125...4 000 125... 7 100 2X4*** 13,2 В
• Чувствительность с гнезда наружной антенны, мкВ.
** Чувствительность при приеме на внутреннюю магнитную антенну» мкВ/м.
*** Максимальная выходная мощность, Вт.
ьэ »«*« Может питаться от сети 127/220 В.
Таблица VII.6. Основные параметры радиол и магниторадиол
Тип Диапазоны Реальная чувствительность Номинальный диапазон воспроизводимых ча- стот, Гц Номи- наль- ная вы- ходная мод- ное гь, Вт Тип ЭПУ I Потребляемая | 1 мощность, Вт 1
с внутрен- ней маг- нитной ан- тенной, мВ/м с наружной антен- ной, мкВ
в диапазо- нах ДВ, СВ. кв в диапазоне УКВ и при воспроизве- дении грам- записи
дв св Дв св кв укв
Радиолы
«Виктория-003-стерео» «Эстония-008-стерео» «Мелодия -104 - стерео» ДВ. СВ. кв, УКВ укв ДВ, СВ, КВ, УКВ 1 2 0,8 1 30 150 30 100 30 100 2,5 2,5 5 31,5...7 000 63...4 000 31,5... 16 000 31,5...20 000» 40...16 000 63...12 500 2X50 2x25 2X6 1ЭПУ-73С ПЭПУ-62СМ ЦЭПУ-62СП (ПЭПУ-62СМ) 150 150 50
« Мелодия -110-с терео » ДВ, СВ, КВ, УКВ 2 1,5 150 100 100 5 63 ...6 300 63...15 000 63...18 000* 2X10 1ЭПУ-80СК 80
« Урал-114» ДВ, СВ, КВ, УКВ 2 1,5 150 100 100 10 80...4 000 80*.".12 500 2 ПЭПУ-60 ПЭПУ-74С 90 55 80 55 30
«Элегия-102-стерео» ДВ. СВ, КВ, УКВ 150 100 100 5 63...4 000 63...12 500 2X6
«Кантата-204» « Вег а-312- стер ео» «Вега-317» ДВ, СВ, кв, УКВ ДВ, СВ, КВ, УКВ ДВ, СВ, КВ, УКВ — 150 200 200 100 150 150 150 300 200 10 15 15 100...4 000 100...3 500 100...3 550 100...10 000 100...10 000 100...10 000 1,5 2X2 1 ПЭПУ-76 ПЭПУ-62СП ШЭПУ-ЗЬМ
«Вега-323-стерео» «Ил га-301» ДВ, СВ, КВ, УКВ ДВ, СВ, КВ, УКВ — — 200 200 150 150 200 200 15 15 100...3 550 100...3 550 100.. .104)00 100...10 000 2X2 3 ПЭПУ-62СП ШЭПУ-38 40 40
«Рекорд-314» «Рекорд-354» ДВ, св, КВ, УКВ ДВ, СВ, КВ. УКВ — — 200 200 200 200 300 300 30 30 125...3 550 150...3 550 125...7 100 150...7 100 0,5 0,5 111ЭПУ=38 ШЭПУ-38 7о 75 30
« Серенада- 404 », « Серена • ДВ, св — — 250 300 — — 200...3 150 200...6 300 0,5 ШЭПУ-38
да-405» * «Сириус-314» ДВ, СВ, КВ, УКВ — 200 150 200 30 100...4 000 100...12 500 1 ШЭПУ-38 80
Ма г ннтор а диол ы «Вега-115-стерео» укв — — *— — — 5 63...15 000 63...18 000‘ 2х 10 G-602 100
«Мелодия -105 -стерео » ДВ, СВ, КВ, УКВ 2 1,5 150 100 150 5 63...6 300 63...12 500 63...15 000* 2X6 ПЭПУ-62СП (ПЭПУ-62СМ) 50
«Мел о ди я -106 с терео» ДВ, СВ, КВ, УКВ 2 1,5 100 75 50 3 63...6 300 63... 15 000 2X10 ПЭПУ-62СМ 70 120
«Роман тика-106» ДВ. СВ, КВ, УКВ 2 1,5 150 150 200 10 63...6 300 63...12 500 3 1ДЭПУ-50
«Романтика-112-стерео» «Россия-101 -стерео» ДВ, СВ, КВ, УКВ УКВ 2 1,5 150 100 100 5 2,5 63...6 300 63...12 500 40...15 000 31,5...16 000* 2X15 2x25 ПЭПУ-62СМ G-600C 150 80
Прц воспроизведении грамзаписи.
грузки в последнем каскаде до демодулятора при сильных сигна-
лах. Количественно радиочастотный динамический диапазон оце-
нивают отношением (обычно в децибелах) максимального входного
сигнала к минимальному. Расширение динамического диапазона
достигается повышением чувствительности приемника и приме*
иением системы автоматической регулировки усиления.
Нормы на параметры радиовещательных приемников
(ГОСТ 17692—72 и 5651—76). Установлены следующие диапазоны
принимаемых частот: ДВ 150. ..405 кГц, СВ 525. ..1605 кГц,
КВ 3,95. ..12,1 МГц, УКВ 65,8. ..73 МГц. ДвухсиТнальная селек-
тивность в диапазоне УКВ при расстройках на ±120 и ±180 кГц
и отношении сигнал/помеха на выходе 20 дБ должна быть не хуже
0 дБ. Промежуточная частота тракта приема сигналов с AM должна
быть 465 ±2 кГц, тракта приема сигналов с ЧМ—10,7±0,1 МГц,
При двойном преобразовании частоты в стационарных и перенос-
ных приемниках в диапазоне КВ первая промежуточная частота
должна быть 1,84±0,008 МГц, в автомобильных приемниках
в диапазоне УКВ вторая промежуточная частота — 6,8±0,1 МГц,
Неравномерность частотной характеристики по звуковому давле-
нию в диапазонах воспроизводимых частот стационарных и пере-
носных приемников не должна превышать 18 дБ на несущих час-
тотах 250 кГц и ниже и 14 дБ на несущих частотах выше 250 кГц.
Чувствительность с универсального входа «Звукосниматель»
должна быть 150.. .250 мВ, с низкоомного входа «Звукосниматель»—
3.. .5 мВ. Активное входное сопротивление универсального входа
не менее 400 кОм, низкоомного — 42.. .52 кОм. Емкость универсаль-
ного входа не более 180 пФ. Напряжение на выходе для подклю-
чения внешнего магнитофона на запись при нагрузке 25 кОм долж-
но быть не менее 10 мВ.
Номинальное напряжение- питания: от сети переменного тока
127 и 220 В, от автономных источников постоянного тока — 9 или
12 В (для стационарных приемников); 6; 9 или 12 В (для пере-
носных приемников). Параметры приемников с питанием от сети
переменного тока должны оставаться в пределах норм при изме-
нениях напряжения сети на +5 и —10%. Нормы на другие пара-
метры приведены в табл. VII.1 и VII.2, а требования по вспомога-
тельным устройствам — в табл. VII.3 и VII.4.
Параметры промышленных образцов тюнеров (настроечное
устройство), приемников н магнитол приведены в табл. VII.5,
а радиол и магииторадиол — в табл. VII.6.
§ 2. Структурные схемы радиоприемников
В приемниках применяются прямое усиление сигналов до демоду-
лятора н усиление с гетеродинным преобразованием частоты. Струк-
турная схема приемника прямого усиления приведена на
рис. VII.1, а. Входное устройство (ВУ), как правило, додержит
колебательные контуры и выполняет предварительную селекцию
сигналов. В усилителе сигнальной частоты (УСЧ) сигналы уси-
ливаются и осуществляется основная селекция. В демодуляторе
(Дм) выделяется напряжение сообщения (например, звуковой
программы), которое усиливается в усилителе звуковых (низких)
частот (УНЧ) и подводится к оконечному устройству (громкогово-
рителю, телефонам и т. и.).
Принято обозначать структуру приемника прямого усиления
сокращенно буквой V и двумя цифрами. Цифра перед буквой озна-
431
чает число каскадов УСЧ, цифра после буквы — число каскадов
УНЧ. Например, 2—V—2. В приемниках прямого усиления в боль-
шинстве случаев пе достигаются достаточные селективность и ре-
альная чувствительность. Основные параметры этих приемников
сильно изменяются в пределах диапазона рабочих частот. Примени
ются они сравнительно редко, например для приема сигналов мест-
ных радиостанций, иногда для «охоты на лис».
Приемники прямого усиления иногда выполняют по рефлексной
схеме (рис. VII.1, б). В них один и тот же каскад используется для
Рис. VI 1.1. Структурные схемы радиоприемников;
а—прямого усиления; б—рефлексного; в—супергетеродинного; а—пря-
мого преобразования.
усиления сигналов до и после демодулятора. Недостатком таких
приемников является усложнение наладки.
Радиоприемники супергетеродинного типа (супергетеродины)
характеризуются высо'кими качественными показателями, однако
имгют более сложную схему (рис. VII.I, в). Входное устройство
и УСЧ осуществляют предварительную селекцию сигнала (что спо-
собствует уменьшению искажений в ПрЧ) и усиление его. При до-
статочно малом уровне собственных шумов ВУ и УСЧ повышается
отношение сигпал/шум на выходе приемника вследствие перекрытия
шумов ПрЧ усиленным сигналом.
Преобразователь частоты превращает модулированные колеба-
ния с частотой принимаемого сигнала в модулированные колебания
промежуточной частоты (постоянной для данного приемника) без
изменения формы огибающей. Усилитель промежуточной частоты
432
(УПЧ) усиливает сигнал промежуточной частоты до уровня, доста-
точного для нормальной работы Дм, и выполняет основную селек-
цию принимаемого сигнала. Остальные каскады выполняют те же
функции, что и в приемнике прямого усиления. Промежуточ'ная
частота приемника обычно равна разности частот гетеродина и сиг-
нала.
В приемниках прямого преобразования (рис. VII.1, г) частота
гетеродина равна частоте принимаемого сигнала, поэтому проме-
жуточная частота равна нулю. Следовательно, модулированйое
колебание с частотой сигнала преобразуется в ПрЧ в напряжение
сообщения, которое выделяется фильтром нижних частот (ФНЧ),
Рис. VII.2. Структурная схема супергетеродинного приемника сигналов с ЧМ
а ПрЧ является синхронным детектором. Для синхронизации гете-
родина необходимо применять систему фазовой автоматической
подстройки частоты (см. § 10 данной главы).
Приемники сигналов с ЧМ обычно выполняются по супергете-
родинной схеме (рис. VII.2) и отличаются от приемников сигналов
с AM в основном демодулятором. В приемнике сигналов с AM демо-
дулятором служит амплитудный'детектор, в приемнике сигналов
с ЧМ — частотный детектор. При использовании частотных детек-
торов некоторых типов требуется предварительное ограничение
амплитуды на входе детектора с целью устранения сопутствующей
Рис. VH.3. Структурная схема радиоприемника сигналов с AM н ЧМ.
(паразитной) AM. В приемниках сигналов с ЧМ часто применяют
систему автоматической подстройки частоты.
Радиовещательные приемники чаще всего предназначаются для
приема'сигналов с AM в диапазонах ДВ, СВ, КВ, а также сигналов
с ЧМ в диапазоне УКВ (см. табл. VII. 1 и VII.2). Такие приемники
обычно выполняют по структурной схеме, приведенной на рис.
VII.3. Прн приеме сигналов с ЧМ используется отдельный БУ КН,
который содержит ВУ, УСЧ и' ПрЧ. Преобразователь частоты
тракта приема сигналов с AM при приеме сигналов с ЧМ (в диа-
пазоне УКВ) используется в качестве каскада УПЧ.
В супергетеродинных приемниках, предназначенных для ра-
боты в диапазоне частот, колебательные контуры ВУ и УСЧ, а так-
же контуры гетеродина перестраиваются. Независимо от частоты
принимаемого сигнала промежуточная частота может оставаться
постоянной, что дает ряд преимуществ: не требуется перестраивать
Селективные элементы УПЧ, что упрощает конструкцию и увели-
чивает надежность приемника; практически не изменяется АЧХ
433
гракта до Дм при перестройке приемника; повышается устойчивость
параметров приемника благодаря ослаблению влияния паразитных
обратных 'связей; облегчается получение узкой полосы пропуска-
ния приемника н высокой прямоугольностн АЧХ до Дм.
Селективные элементы, настроенные на частоту принимаемого
сигнала, часто имеют сравнительно широкую полосу пропускания
(диапазоны 'КВ и УКВ) и, как правило, невысокую прямоугольность
АЧХ, поэтому в них осуществляется «грубая» предварительная
селекция. На этом основании часть приемника до ПрЧ называют
преселектором (предварительным селектором). Селективные эле-
менты УПЧ выделяют из полосы частот, пропущенной преселекто-
ром, более узкую полосу, занимаемую полезным сигналом, н по-
давляют помехи.
Недостаток супергетеродинных приемников — наличие побочных
(паразитных) каналов приема, нз которых основными (наиболее опас-
ными) являются "зеркальный канал и канал промежуточной частоты.
Ослабление приема по побочным каналам достигается повышением
селективности преселектора н правильным выбором промежуточной
частоты.
§ 3. Ориентировочный расчет структурной схемы
супергетеродинного радиоприемника
Расчет необходимой полосы пропускания радиоприемника. Полоса
пропускания до Дм и форма АЧХ в пределах полосы частот при-
нимаемого сигнала должны удовлетворять требованиям допустимых
искажений. Необходимая полоса пропускания П определяется реаль-
ной шириной спектра частот принимаемого сигнала ААС н запасом
по полосе частот А/зап, зависящим от нестабильностей частот при-
нимаемого сигнала и гетеродина приемника, а также от погрешнос-
тей при настройке отдельных контуров и всего приемника: П
= А\ + Д/Эап. Реальная ширина спектра частот принимаемого
сигнала зависит от вида первичного сигнала (речь, музыка, теле-
графные посылки и др.), параметров модуляции и допустимых иска-
жений. Прн AM А/?с = 2/7П1ах, где Fmax— максимальная частота
спектра первичного сигнала (полосы воспроизводимых частот). Зна-
чения ^тах для радиовещательных приемников приведены
в табл. VII.1 и VII.2. При ЧМ ААС = 2Fmax(1 + фт + где
фт— индекс ЧМ, Фо, = Af,n/Ajj,ax; Afm—максимальное отклонение
частоты при модуляции (в радиовещании Afm = 50 кГц). Значение
А/ необходимо принимать для приемников, рассчитанных на бес-
поисковый и бесподстроечный прием. Прн приеме с поиском и под-
стройкой расхождение частот передатчика и приемника устраняется
оператором.
Выбор промежуточной частоты радиоприемника. Для радиове-
щательных приемников промежуточные частоты трактов сигналов
с AM и ЧМ установлены ГОСТами (см. с. 431). Прн выборе проме-
жуточной частоты для других приемников нужно руководствоваться
следующим.
1. Промежуточная частота должна быть вне диапазона (под-
диапазона) рабочих частот приемника и отстоять как можно дальше
от его границ, поскольку при этом легче получить требуемую селек-
тивность по промежуточной частоте.
434.
2. Промежуточную частоту выбирают как можно Дальше от
частот, на которых работают мощные радиостанции.
3. При более высокой промежуточной частоте: а) лучше фильтра-
ция напряжения промежуточной частоты на выходе Дм, причем
практически достаточно, чтобы промежуточная частота в 5...10 раз
превышала высшую частоту спектра первичного сигнала; б) более
устойчиво работает система АПЧ.
4. При более высокой промежуточной частоте выше селектив-
ность по зеркальному каналу и другим побочным каналам приема.
5. При более низкой промежуточной частоте приемника можно
получить: а) более высокое устойчивое усиление на один каскад;
б) меиьшую зависимость усиления и полосы пропускания от разбро-
са и изменения параметров транзисторов; в) меньший уровень шу-
мов в УПЧ.
Распределение допустимой неравномерности частотной харак-
теристики по каскадам радиоприемника. Для радиовещательных
приемников ГОСТом установлена допустимая неравномерность
частотной характеристики по звуковому давлению (см. с. 431) в диа-
пазоне воспроизводимых частот (см. табл. VII.3). Можно принять
неравномерность частотной характеристики акустической системы
(громкоговорителя или группы громкоговорителей) равной 6 дБ.
Остальную неравномерность в тракте приема сигналов с AM можно
распределить следующим образом: ВУ и УСЧ —3...6 дБ на ДВ
(на частотах более 250 кГц) и СВ; 7...10 дБ — иа частотах менее
250 кГц и 1...2дБ на КВ; УПЧ — 2...5 дБ; Дм — 0,5...1 дБ.
В УНЧ высшие частоты могут быть подняты за счет коррекции
АЧХ, поэтому неравномерность АЧХ УНЧ можно принимать от 0 до
—3...4 дБ. Большие значения неравномерности в ВУ следует
принимать в тех случаях, когда приемник должен работать с фер-
ритовой антенной. В УПЧ большие значения неравномерности
следует принимать для одноконтурных каскадов, а меиьшие — для
двухконтурных и каскадов с фильтрами сосредоточенной селекции
(ФСС).
В тракте приема сигналов с ЧМ неравномерность частотной
характеристики до частотного детектора не должна превышать
6 дБ, причем она практически полностью определяется каскадами
УПЧ.
В приемниках для телефонной связи неравномерность частот-
ной характеристики каскадов до ПрЧ обычно принимают 1...3дБ,
до УПЧ — 3...5 дБ, до"Дм — 0,5 ...1 дБ, до УНЧ — 1...3 дБ,
Выбор числа контуров преселектора. Так как контуры пресе-
лектора диапазонных приемников перестраиваются, то увеличение
их числа очень усложняет приемник (увеличивается число элемен-
тов настройки). Обычно в радиовещательных и любительских связ-
ных приемниках применяют не более двух контуров.
Вначале число контуров принимают равным единице, затем
находят максимально допустимую эквивалентную добротность
контура <2Э для наименьшей частоты каждого поддиапазона:
Q3 = fml^d^i/n.
где fmin — минимальная'частота поддиапазона; dn — неравномер-
ность частотной характеристики, отн. ед. (ие в децибелах!); П —
полоса пропускания преселектора, Для поддиапазонов КВ можно
принять Qa = 60,,.100,
435
Селективность по зеркальному каналу d3 определяют на мак-
симальной частоте каждого поддиапазона:
/max + 2/пр
/max
/ шах
/max + 2/Пр
<?Э.
где /пр — промежуточная частота приемника.
Если селективность по зеркальному каналу меньше требуемой,
следует увеличить число контуров преселектора до двух. При этом
на поддиапазонах КВ рекомендуется применить резонансный УСЧ,
а на поддиапазонах ДВ и СВ — двухконтурное входное устройство.
На поддиапазоне УКВ обычно используется один контур в ВУ и
один в УСЧ.
Выбор селективней системы УПЧ. В сравнительно простых
приемниках, в которых полоса пропускания'не регулируется, в ка-
честве селективных элементов УПЧ обычно применяют ФСС на
входе (в качестве "нагрузки ПрЧ). Последний каскад УПЧ вы-
полняют с одиночным колебательным контуром, остальные — с апе-
риодическими, Полоса пропускания последнего каскада в два-три
раза шире полосы пропускания приемника, поскольку требуемая
АЧХ УПЧ формируется в ФСС.
В тракте УПЧ высококачественных радиовещательных прием-
ников для приема сигналов с ЧМ применять-ФСС не рекомендуется,
поскольку он может вносить фазовые искажения, которые при
последующем детектировании приведут к искажениям формы пер-
вичного сигнала.
В приемниках с регулируемой полосой пропускания, а также
в приемниках для приема передач радиовещания с ЧМ в качестве
селективных элементов УПЧ применяют двухконтурные полосовые
фильтры (ДПФ). В начале расчета задаются числом ДПФ, равным п
(обычно не менее двух), и определяют неравномерность АЧХ в по-
лосе пропускания одного ДПФ dnj = где dn — неравно-
мерность АЧХ всего УПЧ, включая ДПФ преобразователя частоты,
отн. ед.
Принимают значение параметра связи между контурами ДПФ
t], определяющего форму АЧХ ДПФ. При т| < 1 АЧХ имеет вид
одногорбой, при t] > 1 — двугорбой резонансной кривой. Прямо-
угольность АЧХ больше при г] > 1, однако в этом случае для на-
стройки ДПФ нужны приборы, позволяющие наблюдать АЧХ на
экране осциллографа. Поэтому чаще всего выбирают г] С 1. Мак-
симальная селективность для данного числа контуров получается
при выборе оптимального значения п, определяемого по формуле
По графику, приведенному на рис. VII.4, определяют обобщен-
ную расстройку х1г затем рассчитывают необходимую эквивалентную
добротность контуров ДПФ Q3 = Xi/np//7, где П — полоса пропуска-
ния УПЧ.
,Рассчитывают обобщенную расстройку х2, соответствующую
абсолютной расстройке А/ для соседнего канала:
ха = 2Д/0э//пр.
436
По значению хъ из графиков (рис. VII.5) определяют селектив-
ность по соседнему каналу для одного ДПФ dci. Селективность
всего УПЧ, дБ, dc=201gdc”. Если селективность недостаточна,
выбирают большее значение т] (но ие больше Т]опт) или увеличивает
снова.
числа каскадов усиления. При
ивх1 = 10hR%pQ3, где ивгЛ-
число ДПФ и выполняют расчет
Определение необходимого
приеме на ферритовую антенну
напряжение на входе первого
каскада (УСЧ или ПрЧ), мкВ;
йд — действующая высота ан-
тенны, см; — напряженность
поля, равная чувствительности
приемника, мВ/i^ р — коэф-
. фициент включения входа пер-
вого каскада в контур ферри-
товой антенны; Q3 — эквива-
лентная добротность контура.
Для ориентировочного расче-
та можно принять йд = 1 см.
200
10
7
5
3
2
О
I
100
70
50
30
20
оа
7000
5000
3000
2000
юоо
700
500
300
<?3
Ф
1.0
15
ZP
2J5
3.0
q=0,25 0,5 0,751,01,251,51,75
2fl
IS
3 Xf
о
2 3 0 6 810 20 30 6080к2
Рис. VII.4. Обобщенные кривые ДПФ
для малых расстроек.
Рис. VI 1.5. Обобщенные кривые ДПФ.
Значения р можно принимать в пределах 0,05...0,15, если первый
каскад выполнен на биполярном транзисторе. Большие значения р
выбирают при более широкой полосе пропускания преселектора
и более высокой добротности ферритовой антенны. Если первый кас-
кад приемника выполнен на полевом транзисторе, применяется пол-
иоевключение его входа в контур антенны, при этом р = 1.
Прн приеме на внешнюю антенну UBX 5 = Къуичр, где Кву—
коэффициент передачи ВУ; (7Ч—ЭДС н антенне, равная чувстви-
тельности приемника. Для диапазонов ДВ н СВ значения Кву
можно принимать в пределах 2../3 прн Q3 = 2O...4O; 3...5 при Q3 —
= 40...100 и 5..;7 прн Q3 = 100...150; для диапазонов КВ и УКВ —
в 1,5...2 раза меньше.
437
Необходимый коэффициент усиления от входа первого каскада до
входа Дм
= ^Дм^зап^ех 1 ’
где (/дм — напряжение сигнала на входе Дм; /?зап — коэффициент
запаса, учитывающий разброс параметров транзисторов. Коэффи-
циент запаса следует выбирать в пределах 1,5...3 (большие значе-
ния относятся к диапазону УКВ). Напряжение-на входе диодного
детектора (тракт приема сигналов с AM) можно принимать в преде-
лах 0,05...0,5 В (большие значения выбираются для приемников
более высоких классов), на входе дробного детектора (тракт при-
ема сигналов с ЧМ) — в пределах 0,01...0,05 В.
Максимальный устойчивый коэффициент усиления селектив-
ного каскада на биполярном транзисторе с ОЭ без применения
нейтрализации определяют по формуле
KyCT = 200 ]/S^c;,
на полевом транзисторе с ОИ — по формуле
Куст = 200/57/^0^
где S — крутизна транзистора на максимальной рабочей частоте
каскада (см. гл. IV, § 2), мСм?/тах— максимальная рабочая час-
тота каскада, кГц; Ск — емкость коллекторного перехода, пФ;
Сзи — емкость затвор — исток, пФ.
Необходимый коэффициент шунтирования контура входным со-
противлением транзистора для получения требуемой добротности
контура ф = Q3/QK(QK — добротность ненагруженного контура).
Максимальный реально достижимый коэффициент усиления се-
лективного каскада на биполярном транзисторе на максимальной
рабочей частоте при оптимальном согласовании и обеспечении рас-
четной эквивалентной добротности контура
^rnax = °>5S О
где Sbk н &вых — активные составляющие входной проводимости тран-
зистора последующего каскада н выходной проводимости транзистбра
данного каскада соответственно на максимальной рабочей частоте
диапазона (см. гл. IV, § 2), мСм; S — крутизна транзистора на
этой же частоте, мСм. Из значений Я и Ятах берут меньшее,
которое принимают за коэффициент усиления одного каскада УПЧ
Лупч (®ез нейтрализации). Для каскадов на полевых транзисторах
принимают значение Купч = Куст.
Коэффициент передачи напряжения ПрЧ КПрЧ с такой же на-
грузкой, как в каскадах УПЧ, можно принять равным 0,25 /бУпц.
Если нагрузкой ПрЧ является ФСС, то
^ПрЧ~ 0,255АФСС V lV/gBX,
где S — крутизна транзистора, мСм; IV— характеристическое сопро-
тивление ФСС, кОм; gBX — активная составляющая входной проводи-
мости транзистора следующего каскада, мСм: Кфсс — коэффициент
438
передачи ФСС. Значения W и Кфсс определяются при расчете ФСС
(см. § 9 данной главы).
Необходимый коэффициент усиления всего УПЧ
^упч 2 = ^Г^УСЧ^ПрЧ
(КуСЧ — коэффициент усиления каскада УСЧ). Для апериоди-
ческого" каскада УСЧ на биполярном транзисторе в диапазонах
ДВ и СВ можно принять Дусч = 3...5, для апериодического кас-
када УПЧ — ДуПЧ = 5...1О на частоте 465 кГц. Число каскадов
УПЧ выбирают таким, прн котором его коэффициент усиления не
меньше требуемого Kynqs.
Для определения числа каскадов УНЧ подсчитывают общий
коэффициент усиления мощности
УНЧ == ^БЫХ^ВХ^ВХ’
где Рвых — максимальная выходная мощность УНЧ; Двх—входное
сопротивление УНЧ; Двх— напряжение на входе УНЧ, соответст-
вующее его чувствительности.
Коэффициент усиления мощности выходного каскада в зависи-
мости от типа транзисторов равен 30.,ЛОО, а остальных — 30...300.
Если в УНЧ предполагается регулировка тембра с подъемом АЧХ,
то необходимо ввести дополнительный -каскад усилении (при глу-
бокой ООС — еще один).
$ 4. Встроенные антенны
Антенна в значительной мере определяет качество приемника. Ог
эффективности ее работы и.чувствительности к промышленным поме-
хам зависит качество воспроизведения принимаемой программы.
Для ослабления влияния помех применяют направленные антенны,
реализуя таким образом пространственную селективность.
Основные параметры приемных антенн. Действующая высота
характеризует уровень сигнала на входе приемника, так как ЭДС,
развиваемая антенной, йд, где 8 — напряженность поля
в месте установки антенны; йд — действующая высота.
Выходное сопротивление — сопротивление переменному току
между точками подключения антенны. В общем случае выходное
сопротивление имеет активную и реактивную составляющие. Если
антенна настроена' в резонанс с сигналом, реактивная составляю-
щая равна нулю.
Частотная характеристика — зависимость выходного сопро-
тивления антенны от частоты сигнала.
Диаграмма направленности — график зависимости ЭДС, наве-
денной в антенне электромагнитным полем, от направления на Ис-
точник излучения.
Ферритовые антенны (ФА) широко применяются в переносных
и высококачественных стационарных радиовещательных приемни-
ках. Конструктивно ФА представляет собой катушку, размещенную
на ферритовом стержне, и является разновидностью магнитной
антенны, поэтому не реагирует на электрическую составляющую
электромагнитного поля. Ферритовая антенна меиее чувствительна,
чем, например, штыревая, к промышленным помехам в ближней
439
зоне, в которой сильно преобладает электрическая составляющая
поля. Диаграмма направленности ФА имеет форму «восьмерки»
с тупыми максимумами в плоскости, перпендикулярной к оси стерж-
ня, и острыми минимумами по оси стержня. Это позволяет во мно-
гих случаях исключить воздействие помехи при незначительной
потере сигнала. Недостаток ФА — сравнительно малая действую-
щая высота. Для увеличения действующей высоты следует приме-
нять сердечники (стержни) с как можно большим отношением
длины к диаметру из феррита, характеризующегося наибольшим
отношением начальной магнитной проницаемости к тангенсу угла
потерь (см. гл. I, § 6). Для диапазона ДВ используются никелево-
цинковые ферриты с начальной магнитной проницаемостью 600...
1000, для диапазона СВ — 400...600, для диапазона КВ — 100...
200, а для УКВ — 15...25. Для катушек применяют как можно
более тонкие каркасы. Намотку выполняют проводами в эмалевой
или эмалево-шелковой изоляции, в том числе литцендратом
(см. гл. I, §2). В антеннах диапазона УКВ обмотка выполняется
в виде одного витка из медной фольги.
Таблица VII.7. Основные параметры ферритовых антенн
Типоразмер
стержня
С8Х63
С8Х80
С8Х10О
С8Х63
С8х8О
С8Х100
С8Х125
С8Х140
С8Х160
С10Х200
С8Х125
С8Х160
С10Х200
С8Х100
С8Х160
С8Х200
П16Х4Х100
II16X4X125
П20ХЗХ100
87
82
82
73
76
70
68
10
11
10
1
I
1
71
70
71
ЛЭШО 20X0,07
ПЭВ-2 0,77
[ЭШО 20x0,07
16,5
14
10,3
8,6
8,8
8.1
7,1
0,4
0,47
0,54
0,13
0,13
0,14
12,6
10,0
12,7
130
200
70
3,0
18
70
3,0
Примечание. В графе 1 С — стержень круглого сечения, П — пластинча-
тый; цифры — габаритные размеры, мм.
Основные конструктивные и электрические параметры фер-
ритовых антенн для различных диапазонов волн приведены
в табл. VII.7. По данным таблицы можно изготовить антенну с оп-
ределенными параметрами. Если требуется антенна с другими-пара-
метрами, необходимо выполнить расчет. Для этого задаются длиной
катушки Ъ и расстоянием х от середины ферритового стержня до се-
440
редииы катушки (рис. VII.6) и выбирают диаметр каркаса катушки
(см. табл. VII 7) DK. По графику, приведенному на рис. VII.6,
определяют значения коэффициентов (в зависимости от отношения
bit, где I — длина стержня) и k2 (в зависимости от отношения
Рис. VII.6. Зависимости коэффици-
ентов и Л2 от размеров ферритовой
антенны.
Рис. VI 1.7. Зависимость коэф-
фициента k3 от размеров ка-
тушки.
2x1 Г), а по графику, показанному на рис. VII.7, —значение коэффи-
циента ka (в зависимости от отношения ЫО, где D — средний диа-
метр катушки, равный сумме диаметров каркаса и провода).
По графику (рис. VII.8) определяют эффективную магнитную про-
ницаемость ферритового стержня
рс (в зависимости от начальной
магнитной проницаемости ферри-
та рн и отношения I к диаметру
стержня Dc). Число витков ка-
тушки определяют по формуле
W = LD/\i.(.kik2ksDc,
где L — индуктивность катушки
(определяется при расчете ВУ),
мкГ; D— диаметр катушки, см;
£>0 — диаметр стержня, см. Далее
определяют фактическую длину
катушки и, если она отличается
от выбранной вначале более чем
на 10%., расчет выполняют вновь,
приняв найденное значение дли-
ны в качестве исходного. Дей-
ствующая высота ФА определя-
ется по формуле
Рис. VII.8. Зависимости эффектив-
ной магнитной проницаемости ферри-
тового стержня от его размеров.-
йд = |хсьу5/16001,
где йд, м; 1 — длина волны, м; S —
площадь поперечного сечения
стержня, см2.
Для повышения эффективности ФА связывают в пучок не-
сколько ферритовых стержней. Применяют также параллельное
включение нескольких антенн. При этом индуктивность ФА умень-
шается, что позволяет увеличить число витков каждой антенны и,
следовательно, действующую высоту. Антенны располагают на
некотором расстоянии одна от другой.
441
Двухдиапазонную ФА выполняют на двух или одном стержне.
Во втором случае катушки разных диапазонов располагают ближе
к концам стержня. Добротность одностержневой антенны меньше,
чем двухстержневой, вследствие поглощения энергии катушкой
другого диапазона. В двухдиапазонной антенне, выполненной на
одном стержне, нерабочая катушка ДВ (прн работе иа СВ) должна
быть замкнута накоротко, а при работе на ДВ катушка СВ с под-
ключенным к иен конденсатором должна образовать колебательный
контур, настроенный на частоту 605...610 кГц [2].
Рамочная антенна представляет собой катушку индуктивности,
выполненную в виде рамки или кольца. Преимущества рамочной
антенны по сравнению с ферритовой следующие: большая действую-
щая высота в диапазоне КВ, меньшая зависимость индуктивности
от температуры, бод ее высокая механическая прочность, меньшая
подверженность магнитным наводкам. Добротность рамочной антен-
ны с повышением частоты растет (ферритовой падает), что позво-
ляет достичь меньшего изменения полосы пропускания ВУ в диа-
пазоне рабочих частот.
Рамочные антенны применяют в диапазоне КВ в стационарных
радиовещательных приемниках и приемниках для «охоты на лис».
В стационарных приемниках рамочные антенны размещают чаще
всего на задней стенке. Более высокая эффективность антенны дос-
тигается при откидной конструкции рамки, позволяющей в рабо-
чем положении развернуть ее над корпусом приемника и поворачи-
вать с целью выбора наиболее выгодного положения диаграммы
направленности. Иногда в приемнике устанавливают две последова-
тельно включенные рамки, ориентированные по взаимно перпенди-
кулярным направлениям. Концы одной из рамок можно переключать,
что дает возможность выбрать наилучшее положение диаграммы
направленности. Каждая рамка должна быть расположена в вер-
тикальной плоскости. Диаграмма направлеиност’й ^амгзодл»
ны имеет такой же вид, как ферритовой. Направление максимума
диаграммы направленности совпадает с плоскостью рамки. Число
витков рамки для диапазона КВ может быть 1...4 в зависимости от
ее размеров и диапазона рабочих частот. Для приемника с растяну-
тыми диапазонами КВ больше всего подходит одновитковая рамка.
Настраивают контур рамочной антенны при помощи подстроечных
катушек, включаемых последовательно или параллельно рамке.
Действующая высота рамочной антенны определяется по фор-
муле /гд =2лш5/л, где/гд, м; ш — число витков; S — плошадь рамки,
м2; X — длина волны, м. Индуктивность антенны, выполненной в
виде кольца, Lp = 2nDpw2(li 8Dp/d — 2)10~4, где Dp — диаметр
рамки, мм; w — число витков; d — диаметр провода, мм. Если
рамка квадратная, вместо Dp в формулу подставляют среднее ариф-
метическое диаметров вписанной в рамку и описанной окруж-
ностей.
Встроенные телескопические антенны используются в перенос-
ных приемниках диапазонов КВ и УКВ. Конструктивно они со-
стоят нз нескольких выдвижных коленьев разного диаметра. Число
коленьев зависит от заданной длины антенны и размеров приемника,
В диапазоне УКВ используются горизонтальные симметричные
и несимметричные вибраторы, а в диапазоне КВ — исключительно
вертикальные несимметричные. В портативных приемниках чаще
всего применяется несимметричный телескопический штырь, общий
для диапазонов КВ и УКВ.
442
Действующая высота симметричного вибратора с общей длиной,
меньшей половины длины волны (2Z < 0,5 X), определяется по фор-
муле = Xtg(2nZ/X)/n, где X — длина волны; I — длина одного
плеча вибратора. Максимум диаграммы направленности располе-
жен перпендикулярно к оси вибратора. Действующая высота не-
симметричного вибратора длиной I в два раза меньше, чем симмет-
ричного. Диаграмма направленности такая же, как симметричного.
§ 5. Входные устройстве
Входное устройство приемника состоит из элементов связи с антен-
ной, селективных элементов и элементов связи с первым транзисто-
ром. Если первый каскад усиления (преобразования частоты) вы-
полнен на полевом транзисторе, специальные элементы связи с тран-
зистором отсутствуют, поскольку шунтирующее действие полевого
транзистора на колебательный контур пренебрежимо мало.
Входное устройство во многом определяет помехозащищенность
и чувствительность приемника. В зависимости от вида антенны и
класса приемника к ВУ предъявляются различные требования. Оно
должно обладать достаточной селективностью, чтобы снижать ве-
роятность появления перекрестной модуляции и интермодуляции.
При этом полоса пропускания должна быть достаточно широкой, а
коэффициент передачи напряжения — как можно большим. В диа-
пазоне УКВ прн работе с настроенной симметричной антенной (по-
луволновым вибратором) ВУ выполняют так, чтобы фидер, соеди-
няющий антенну со входом приемника, работал в режиме бегущей
Рис. VII.9. Схемы одноконтурных ВУ с ферритовой антенной:
а— с трансформаторной связью; б— с внутренней емкостной связью; в— с ком-
бинированной связью.
волны. В диапазонных приемниках ВУ необходимо перестраивать
в диапазоне рабочих частот. При этом параметры ВУ должны изме-
няться как можно меньше (в некоторых случаях требуется измене-
ние по определенному закону с целью компенсации изменений соот-
ветствующих параметров УСЧ).
Схемы одноконтурных ВУ с ферритовой антенной приведены
на рис.VII.9. Трансформаторная связь с транзистором (рис. VII.9,а)
позволяет получить наибольший коэффициент перекрытия диапа-
зона при данном конденсаторе переменной емкости. Недостатки
этой схемы — снижение добротности контура с повышением час-
тоты настройки, а также возможность образования паразитного
контура с катушкой связи LCB, настроенного на частоту побочного
канала приема. Коэффициент передачи при трансформаторной
связи с транзистором увеличивается с повышением частоты на-
стройки.
443
При внутренней емкостной связи с транзистором (рис.VII.9, б)
эквивалентная добротность контура возрастает при повышении час-
тоты настройки, а коэффициент передачи ВУ изменяется примерно
обратно пропорционально частоте. Это способствует повышению
селективности по зеркальному каналу.
Схема с комбинированной (трансформаторной и внутренней
емкостной) связью (рис. VII.9, в) позволяет достичь слабой зависи-
мости, коэффициента передачи ВУ от частоты настройки.
Рис. VI 1.10. Схемы одноконтурных ВУ со штыревой антенной
и автотрансформаторной связью с транзистором:
а — с непосредственным включением антенны; б — с автотранс-
форматорной связью с антенной; в — с емкостной связью с ан-
тенной; г — с трансформаторной связью с антенной.
Рамочная антенна подтуночается к ВУ так же, как и ферритовая.
На рис. VII.10 приведены схемы одноконтурных ВУ, которые при-
меняются со штыревой (телескопической) антенной. Схема с непо-
средственным включением антенны (рис. VII.10, а) наиболее прос-
та. Однако при такой схеме в контур вносится значительное затуха-
ние. Для его уменьшения применяют схему с автотрансформаторной
связью (рис. VII. 10, б), внешней емкостной связью (pnc.VII. 10, в)
нли трансформаторной связью (рис. VII.10,г) с антенной. При внеш-
ней емкостной связи упрощается
намотка катушек, однако коэффи-
циент передачи сильно зависит от
частоты настройки. Поэтому та-
кая схема применяется главным
образом при малом коэффициенте
перекрытия диапазона (на растя-
нутых поддиапазонах КВ) и в про-
стых приемниках при работе с
внешней антенной. Если при внеш-
ней емкостной связи с антенной
применить внутреннюю емкостную
связь с транзистором, то коэффи-
циент передачи ВУ будет слабо
Трансформаторная связь с антен-
высокие показатели качества В У
(слабую зависимость коэффициента передачи от частоты настройки,
требуемый характер изменения коэффициента передачи от частоты
настройки, слабое влияние антенны на контур и др.), поэтому при-
меняется в высококачественных приемниках. При работе с внешней
антенной также чаще всего применяются схемы ВУ, приведенные
на рис. VII. 10, в, г.
' Двухконтурные ВУ отличаются от одноконтурных гораздо луч-
шей формой частотной характеристики -и применяются в высокока-
чественных приемниках на диапазонах ДВ и СВ. На рис. VII.11
Рис. VI 1.11. Схема ВУ с ДПФ, ком»
бинированной связью с антенной н
автотрансформаторной связью с тран-
зистором.
зависеть от частоты настройки,
пой позволяет получить более
444
приведена схема ВУ приемника «Рига-103» для приема на ДВ
и СВ со встроенной штыревой илн внешней антенной. В этом В У
связь с антенной комбинированная (трансформаторная и внешняя
емкостная), между контурами ДПФ — трансформаторная, с трай
зистором — автотрансформаторная. Если первый каскад приемника
выполнен на полевом транзисторе, можно применять полное вклю-
чение контура ВУ ко входу транзистора.
При работе приемников с симметричной настроенной антенной
’связные приемники диапазона КВ, радиовещательные приемники
Рис. VII.12. Схемы ВУ при настроенной антенне:
а—*с трансформаторной связью; б—с автотрансформаторной
связью.
диапазона УКВ, установленные иа границе зоны обслуживания
вещания с ЧМ) ее соединяют с ВУ при помощи фидерной линии, ко-
торая должна работать в режиме бегущей волны. В этом случае
ВУ могут быть выполнены по схемам, изображенным на рис. VII.12.
Схема с трансформаторной связью (рис. VII.12, о)— наиболее гиб-
кая. Ее можно применять как при симметричном, так и при несим-
метричном фидере В первом случае необходимо вводить электро-
статический экран между- катушками связи Lcn и контура L
чтобы ие нарушать симметрию входа приемника. Схема с автотранс-
форматорной связью (рис. VII.12, б) может быть применена при
подключении антенны с помощью коаксиального кабеля. В этом
случае между антенной и кабелем необходимо включить симметри-
рующее устройство.
Для диапазона УКВ радиовещательных приемников можно
применять непер встраиваемые ВУ с полосой пропускания, равной
диапазону частот вещания на УКВ. Схема, показанная на рис.
VII. 13, о, пригодна для.работы как с внешней, таки со встроен-
ной (настроенной или ненастроенной) антенной. При работе со
встроенной штыревой антенной нижний (по схеме) коней катушки
L1 соединяют с корпусом приемника. Параметры элементов ВУ
определяют по формулам
L1 = 0,5/?А/л (f2 -fj;
. L2 = L1Rbk/Ra;
С2 = C1RA/Rex-
^св (/а —
445
где L1 и L2 — индуктивности, мкГ; /?А —выходное сопротивление
антенны (фидера), Ом; £?вх — входное сопротивление следующего
каскада, Ом; С1 н С2— емкости, мкФ; kCB — коэффициент связи
а
Рис. VII.13. Схемы неперестраиваемых ВУ для диапазона УКВ с сим
метричным (а) и несимметричным (б) входами.
между катушками; fi, fB и f2 — соответственно минимальная,
средняя и максимальная рабочие частоты, МГц.
При работе со встроенной антенной, когда не требуется симмет-
рирующий трансформатор, целесообразно Применять схему, при-
веденную на рис. VII.13,б. Расчет параметров элементов ВУ
в этом случае выполняется по формулам
L1 = 0,5/?д/л (f2 -ft)-, L2 = L//?DX//?AJ
С2 = О,5/л/о]Л^^;
,, С2
Cl ==—;
f0/VRm/RA(ft-h)-l
„ С2
(jg ----— __________
Контуры диапазонных ВУ перестраивают при помощи конден-
саторов переменной емкости, ферровариометров (см. гл. III, §2)
или варикапов (см. гл. IV, § 1). Для одновременной перестройки
контуров ВУ и гетеродина (иногда и УСЧ) применяют блоки кон-
денсаторов переменной емкости, ферровариометров илн варикапные
матрицы. При использовании варикапов исключается микрофон-
ный эффект, обусловленный вибрацией пластин конденсаторов,
легко осуществляются фиксированная настройка, автопоиск, дис-
танционное и программное управление.
Расчет колебательных контуров для диапазонных ВУ, пере-
страиваемых конденсатором переменной емкости, выполняют в сле-
дующем порядке. Определяют коэффициент перекрытия диапазона
с запасом:
*д =
Qmax и /min—максимальная н минимальная частоты диапазона). Оп-
ределяют индуктивность катушки по формуле
L = 2,4 • 10* (kl - 1)/4ах (Сгаак - СШ1П),
446
где L — индуктивность, мкГ; /мах—максимальная частота диапазона,
МГц; Стах и Cmin — максимальная и минимальная емкости конденса-
тора настройки, нФ.
Дополнительную емкость в контуре .Сдоп, при которой дости-'
гается заданный коэффициент перекрытия диапазона, рассчиты-
вают по формуле
Есл|Гзначение Сдоп получается отрицательным или слишком ма-
лым положительным (менее 20.,.25 пФ), достичь заданного коэф-
фициента перекрытия диапазона при помощи выбранного конден-
сатора настройки невозможно. Нужно выбрать другой конденсатор
переменной емкости или сократить диапазон частот.
Добротность нагруженного контура (эквивалентная) опреде-
ляют по методике, приведенной в § 3 данной главы. Добротность
ненагруженного контура (конструктивная) должна быть выше эк-
вивалентной и обычно выбирается в пределах 50...150. Чем выше
добротность ненагруженного контура, тем больше коэффициент
передачи ВУ.
Коэффициент включения контура в цепь база — эмиттер тран-
зистора р, позволяющий достичь необходимой эквивалентной доб-
ротности контура, находят по формуле
Р = 560 /(QK/Q3-l)/fminLgBXQK,.
где QK и Q3 — конструктивная и эквивалентная добротности
контура; fmin —минимальная частота диапазона, МГц; L — индук-
тивность катушки, мкГ; gBX — активная составляющая входной
проводимости транзистора на минимальной частоте диапазона,
мкСм.
Если первый каскад приемника выполнен на полевом тран-
зисторе, применяют полное включение контура в цепь затвор —
исток (р = 1). При этом для достижения заданной эквивалентной
добротности необходимо шунтировать контур резистором с сопро-
тивлением, Ом,
~ Оз)’
где fmin — частота, МГц; L — индуктивность, мкГ.
Индуктивность катушки связи с транзистором LCB = pL. Среднее
значение емкости подстроечного конденсатора Сп = Сдоп — CL — См —
— р^Свх, где CL — собственная емкость катушки контура; См — ем-
кость монтажа; Свх — входная емкость транзистора на минимальной
частоте диапазона.
В диапазонах ДВ и СВ значение CL составляет 5.,.20 пФ в за-
висимости от конструкции и индуктивности катушки (см.гл.III,
§ 2). Емкость монтажа зависит от схемы коммутации диапазонов,
типа переключателя, вида монтажа (печатный или навесной). Для
двухдиапазонного приемника, выполненного на печатной плате,
емкость монтажа обычно не превышает 5 пФ,
Если при вычислении Сп получается отрицательное число, не-
обходимо выбрать конденсатор настройки с большим коэффициен-
том перекрытия емкости или уменьшить значение р, понизив зна-
чение QK, п выполнить расчет сначала.
Для получения равномерной шкалы частот приемника кон-
денсатор настройки должен быть прямочастотным (см. гл. II,
§ 3).
Особенности контуров для растя-
нутых поддиапазонов КВ. На растя-
нутых поддиапазонах достигается
более плавная настройка на прини-
маемый сигнал, облегчается сопря-
жение настроек контуров преселек-
тора и гетеродина в супергетеродин-
ном приемнике, отсутствует зер-
кальная настройка (зеркальный ка-
нал приема не устраняется), кон-
денсаторы настройки могут быть не-
прямочастотными. В приемнике с
растянутыми поддиапазонами КВ ус-
ложняются контуры преселектора и
гетеродина, повышаются требования
к стабильности частоты гетеродина
и точности градуировки шкал под-
диапазонов в единицах частоты.
Рис. VII. 14. Схемы колебатель-
ных контуров для растянутых
поддиапазонов КВ:
а, б — с отдельными катушками
для разных поддиапазонов; в—»
с одной катушкой.
Для растяжки поддиапазона не-
обходимо уменьшить коэффициент
перекрытия по частоте, что достига-
ется включением дополнительных
конденсаторов параллельно или по-
следовательно с конденсатором на-
стройки или катушкой индуктивности.
Наиболее часто применяемая, схема
контуров для растянутых поддиапа-
зонов, позволяющая растянуть каж-
дый поддиапазон на всю шкалу, при-
ведена на рис. VII. 14, а. Расчет кон-
туров выполняют в следующем по-
рядке. Принимают минимальную ем-
кость контура Ск mjri=40...50 пФ и оп-
ределяют индуктивность катушки наиболее высокочастотного под-
диапазона по формуле
Z. = 2,53.10<axCKmin.
Здесь и ниже индуктивность должна быть в микрогенри, частота —
в мегагерцах, емкость — в пикофарадах.
Находят максимальную емкость контура для того же поддиа-
пазона
Стах = 2,53 • 10V^inE,
где )nlin — минимальная частота поддиапазона. Разность емкостей
AC = Стах — Cmin сохраняют постоянной для всех поддиапазонов,
448
переключают только катушки и подстроечные конденсаторы, опреде-
ляющие Ст|п. Индуктивности катушек остальных поддиапазонов вы-
числяют по формуле
__ 2,53 - 104 / 1 1 \
AC lf2. f2 |>
' ' min ' max '
где /mjn и fmax—минимальная и максимальная частоты соответству-
ющего поддиапазона.
• Определяют емкость конденсатора С2:
АС(СЧ-2С0) + /ТАС(С+2Сп)]2+4(С-ДС)(С+.Сл)СпАС
2 (С — АС)
(Сп — минимальная емкость конденсатора настройки; С — раз-
ность между максимальным и минимальным значениями емкости
конденсатора настройки.)
Находят максимальную еу кость подстроечных конденсаторов
для всех поддиапазонов:
C/ = CKmin-C0C'?/(C()+C2).
Пример. Поддиапазоны: 11,5...12; 15,0....15,4; 17,6...
18,0 МГц; С1 — 11...490 пФ. Принимаем CKmin= 50 пФ и находим
индуктивность катушки третьего поддиапазона: 1.3 = 2,53 X
X 10*/182 • 50 = 1,56 мкГ; Стах = 2,53 • 104/1,762 • 1,56= 52,5 пФ;
АС = 52,5 — 50 = 2,5 пФ.
Индуктивности контуров для первого и второго поддиапазонов
• .. 2,53-104' 1 1 \ 2,53- 10*
такие. LI — 2g g2 12— 6,4 мкГ, L2 — 2g X
V ( 1 1 j - 9 9 мкГ С2~ 2.5(479+2- 11)+ ,
Х \15,02 15,42/- 2,2 Г С2 2(479—2,5)
+ /(2,5 (479+ 2 - 11)]2+ 4 (479 — 2,5) (479+ 11) 11 • 2,5
2 (479 — 2,5)
= 5,3 пФ; С1 = 50 — 11 • 5,3/(11 + 5,3) = 46,4 пФ.
Число подстроечных конденсаторов можно уменьшить, если
применить схему, приведенную на рис. VII.14, б. Однако при та-
кой схеме невозможно растянуть каждый поддиапазон на всю
шкалу, поскольку коэффициенты перекрытия контуров на всех
поддиапазонах одинаковы. Расчет контуров выполняют в следую-
щем порядке. Задаются минимальной емкостью контура Cmin =
= 40...50 пФ и определяют индуктивность катушки для самого низ-
кочастотного поддиапазона
LI = 25330/ftaxCmin
(/max — максимальная частота поддиапазона) и'необходимое для пе-
рекрытия этого же поддиапазона изменение емкости контура
AC=25 330(l//2lin-l/^ax)/L/
(/min — минимальная частота поддиапазона).
15 1-88 449
1) - Со,
Определяют индуктивность катушки для следующего поддиапа-
зона
L2= 25 330/^axCmir,
и проверяют нижнюю границу поддиапазона
/min = 159/1/L2 (Cmin + ДС).
Если полученное значение /min выше требуемого для данного
поддиапазона, значение ДС необходимо несколько увеличить. Ана-
логичным образом определяют индуктивности катушек для осталь-
ных поддиапазонов.
Если подстроечный конденсатор (С4 на рис. VII.14, б) подклю-
чен параллельно конденсатору переменной емкости, его емкость
определяют по формуле
С4 = — f 1/" 1 -I-------------
2 П 1 ‘ С (^! + ^2)
где С — разность между максимальной и минимальной емкостями
конденсатора переменной емкости; &1 = Cmin-|-AC— Cl; k2 —
= Cmin—Cl (паразитная емкость контура С1 обычно 15...20 пФ);
Со — минимальная емкость конденсатора переменной емкости.
Определяют емкость конденсатора
* С? =
С4 Со — k2 ’
Если подстроечный конденсатор (С1 на рис. VII, 14, б) под-
ключей параллельно катушке индуктивности, его емкость и ем-
кость конденсатора С2 определяются так же, как для схемы, пока-
занной иа рис. VII.14, а.
При использовании схемы, приведенной на рис. VIJ.14, в, тре-
буется всего одна катушка индуктивности и упрощается наладка
приемника. Однако значительно увеличивается число конденса-
торов (конденсаторы С1 и С2 состоят из параллельно включенных
конденсаторов постоянной емкости и подстроечного) и усложняется
коммутация, поскольку требуются два переключателя, а во всевол-
новом приемнике — еще и переключатель катушек ДВ, СВ и КВ.
§ 6. Усилители сигнальной частоты
Усилитель сигнальной частоты приемника прямого усиления пол-
ностью определяет его чувствительность и селективность. В су-
пергетеродинных приемниках УСЧ усиливает сигнал и осущест-
вляет частотную селекцию до ПрЧ. В простых радиовещательных
приемниках УСЧ не используется, в более сложных радиовещатель-
ных и связных любительских приемниках, как правило, применя-
ется однокаскадный УСЧ. К УСЧ высококачественного приемника
предъявляются требования малых собственных шумов, высоких
селективности и линейности, достаточно большого коэффициента
усиления.
Апериодические УСЧ не повышают селективность, но способ-
ствуют увеличению отношения спгнал/шум и реальной чувстви-
тельности приемника. Они применяются в высококачественных
450
Приемниках на диапазонах ДВ н СВ в тех случаях, когда ВУ вы-
полнено по схеме с ДПФ.
Практические схемы апериодических УСЧ для диапазонов*ДВ
Й СВ приведены на рис. VII. 16. Коэффициент усиления каскада,
собранного по схеме, приведенной на рис. VII. 16,а, примерно 5
(при нагрузке входным сопротивлением ПрЧ на биполярном
Рис. VII.15. Схемы апериодических УСЧ:
а — иа биполярном транзисторе: б — гибридная.
транзисторе), входное сопротивление около 1 кОм. Каскад УСЧ,
схема которого приведена на рис. VII. 15, б, отличается боль-
шим входным сопротивлением и поэтому подключен непосредственно
дс контуру ВУ. При этом коэффициент передачи ВУ в 5.,.15 раз
больше, чем прн УСЧ на биполярном транзисторе.
Рис. VII.16. Схема селективного УСЧ.
Резонансные УСЧ- повышают селективность (главным обра-
зом по зеркальному н другим побочным каналам приема) н усили-
вают сигнал, способствуя повышению реальной чувствительности
приемника. Резонансные УСЧ на биполярных транзисторах вы-
полняются по схеме с'общим эмиттером (рис. VII.16), а также с об-
щей базой (в диапазоне метровых и более коротких воли). Режим
транзисторов выбирают таким, при котором ток коллектора около
1 мА, и устанавливают его подбором сопротивления одного из
резисторов базового делителя напряжения.
15*
451
Характер зависимости резонансного коэффициента усилении
УСЧ от частоты настройки определяется видом связи контура
с транзисторами. При автотрансформаторной связи с обоими тран-
зисторами (см рис. VI 1.16) или трансформаторной связи коэффи-
циент усиления примерно пропорционален частоте настройки. Если
последующий каскад подключей с помощью комбинированной (тран-
сформаторной и внутренней емкостной) связи, коэффициент усиле-
ния почти не зависит от частоты настройки при правильно выбран-
ных коэффициентах связи.
§ 7. Преобразователи частоты
Преобразователь частоты состоит из смесителя и гетеродина, кото-
рые выполняются на одном транзисторе (гетеродинный преобразо-
ватель) или на отдельных транзисторах. К смесителю предъявляются
следующие основные требования: минимальный уровень вносимых
шумов (особенно в приемнике без УСЧ) и нелинейных искажений;
как можно больший коэффициент передачи при наименьшей зави-
симости его от частоты настройки приемника; как можно меиьшее
количество побочных каналов приема.
Смесители на транзисторах. В смесителях, работающих в диа-
пазонах ДВ, СВ и КВ, биполярные транзисторы включают с об-
щим эмиттером, в диапазонах метровых и более коротких волн —
Рис. VII.17. Схемы смесителей на биполярных транзисторах со статической (о)
« динамической <б) нагрузками.
с общим эмиттером или общей базой. С общим эмиттером включают
более высокочастотные транзисторы. Сигнал и напряжение гете-
родина можно подавать на один и тот же электрод транзистора
(базу или затвор) или на разные электроды (базу и эмиттер или за-
твор-и исток). При подаче на разные электроды ослабляется связь
между цепями преселектора и гетеродина, что способствует умень-
шению излучения гетеродина антенной приемника и повышению
стабильности частоты гетеродина. Напряжение гетеродина чаще
всего подают в цепь эмиттера (истока) (рис. VII.17), поскольку
в этом случае устойчивость работы смесителя выше (меньшее влия-
ние'обратной связи по промежуточной частоте). При подаче напря-
жения гетеродина в цепь базы требуется меньшая мощность
и достигается большая крутизна преобразования н, следовательно,
ббльший коэффициент передачи напряжении ПрЧ. В цепь коллек-
452
тора включают нагрузку смесителя — колебательный контур или
фильтр сосредоточенной селекции, настроенный на промежуточную
частоту приемника.
Режим работы транзистора в' смесителе выбирают в области
нелинейного участка проходной характеристики. При этом ток
коллектора составляет обычно десятые доли миллиампера. Напря-
жение гетеродина выбирают с учетом требований относительно
коэффициента передачи напряжения ПрЧ, коэффициента шума и
линейности преобразования. При повышении напряжения гетеро-
дина коэффициент передачи ПрЧ растет лишь до некоторого значе-
ния; одновременно растет уровень шумов ПрЧ, однако медленнее, чем
уровень сигнала на выходе ПрЧ. При некотором значении напряжения
гетеродина наблюдается максимум отношения сигнал/шум на выходе
ПрЧ. С повышением напряжения гетеродина снижается линейность
преобразования и повышается вероятность образования побочных
каналов приема, обусловленных гармоническими составляющими
напряжения гетеродина.
Смесители с динамической нагрузкой отличаются большим
коэффициентом передачи, малым уровнем вносимых шумов и низ-
ким выходным сопротивлением. Коэффициент передачи таких сме-
сителей при повышении частоты сигнала возрастает, что способст-
вует выравниванию коэффициента усиления по диапазону в прием-
никах с ферритовой антенной без УСЧ. Особенностями динами-
ческой нагрузки являются малое сопротивление для постоянного
тока и сравнительно большое — для переменного. Схема смесителя,
в котором динамической нагрузкой служит транзистор V2, приве-
дена на рис. VII. 17, б. Сигнал подается в цепь базы транзистора
V3, а напряжение гетеродина — в цепь эмиттера. Напряжение
смещения на базе транзистора V3 стабилизировано с помощью ста-
билитрона VI. На выходе смесителя включен полосовой фильтр
промежуточной частоты (ФПЧ).
На рис. VII. 18 приведена схема смесителя на двухзатворном
полевом транзисторе. Сигнал и напряжение гетеродина подаются
на разные затворы, чем достигается слабое взаимовлияние цепей
преселектора и гетеродина. Напряжение смещения на затворе,
к которому подводится напряжение гетеродина, выбирается равным
примерно половине напряжения отсечки. Амплитуда напряжения
гетеродина не должна превышать напряжения смещения (обычно
она равна 1,5...2,5 В). Напряжение смещения на затворе,- к кото-
453
рому подводится сигнал, выбирают значительно меньшим напря-
жения отсечки. Смеситель можно выполнить и на однозатворном
полевом транзисторе. В этом случае сигнал подают на затвор, а
напряжение гетеродина — на исток. Резистор в цепи истока не
шунтируют конденсатором.
Гетеродинные преобразователи частоты отличаются меньшими
размерами и поэтому широко используются в простых переносных
и портативных приемниках, работающих в диапазонах ДВ и СВ,
Однако эти ПрЧ требуют тщательного подбора режима транзисто-
ров, поэтому сложнее в наладке. Кроме того, в гетеродинных ПрЧ
транзисторы не могут работать иа частотах,- близких к граничной.
ГетеродинныеПрЧ выполняются на одном транзисторе (рис.VI 1.19,а)
или по каскодной схеме (рис. VII.19, б). Сигнал обычно подают
Рис. VII.19. Схемы гетеродинных ПрЧ!
а — на одном транзисторе; б — каскодная.
в цепь базы. Контур промежуточной частоты включают последова-
тельно с катушкой связи L2 гетеродина в цепь коллектора. На ра-
боту гетеродина это не оказывает заметного влияния. Однако на-
пряжение гетеродина взаимодействует с гармониками промежуточ-
ной частоты, которые входят в состав тока коллектора. В резуль-
тате на выходе приемника могут появляться интерференционные
свисты.
Каскодные схемы ПрЧ позволяют получать больший коэффи-
циент передачи, так как в них резко ослаблена паразитная обратная
связь между входной и выходной цепями. Коэффициент передачи
таких ПрЧ можно довести до 80... 100, в то время как в обычных он
20...30. Контур гетеродина в ПрЧ, схема которого приведена на
рис. VII.19, б, образован катушкой индуктивности L2 и конденса-
торами С4, С5. Фазирующая цепь R4C2 способствует работе гетеро-
дина на частотах, превышающих граничную частоту транзистора
VI. Поскольку выходное сопротивление транзистора VI достаточно
большое, ФПЧ включен непосредственно в цепь коллектора.
Схема гетеродинного ПрЧ с динамической нагрузкой приве-
дена на рис. VII.20. Транзистор V2 является такой нагрузкой. На-
пряжение на базе транзистора V3 стабилизировано с помощью
стабилитрона VI. Коэффициент передачи ПрЧ 40...50 дБ. Коэффи-
циент шума на 5... 10 дБ меньше, чем в обыкновенном гетеродин-
ном преобразователе. Преобразователь может работать в диапа-
зонах ДВ и СВ,
454
Балансные и кольцевые смесители на полупроводниковых диодах.
Диодные смесители отличаются малым уровнем собственных шу-
мов, более простой схемой и могут работать на более высоких
Рис. VII.20. Схема гетеродинного ПрЧ с динамической нагрузкой.
частотах, чем транзисторные. Однако коэффициент передачи этих
смесителей значительно ниже (меньше единицы). Диодные сме-
сители выполняют обычно по балансной и кольцевой схемам
(рис. VII.21), которые позволяют ослабить влияние шумов гетеро-
Рис. VII.21. Схемы балансных (а, б) и кольцевого (в) смесителей.
дина на уровень шумов ПрЧ и уменьшить число побочных каналов
приема.
В балансном смесителе с двухтактным выходом (см. pnc.VII.21,а)
сигнал подводится к диодам со -взаимно противоположными фаза-
ми, напряжение гетеродина — с одинаковыми. Токи промежуточ-
455
ной частоты (ПЧ) в цепях диодов имеют такой же фазовый сдвиг,
как и напряжения сигнала, т. е. 180"!. Поскольку магнитные потоки,
создаваемые токами диодов в разных половинах катушки L3, вычи-
таются один из другого, выходное напряжение ПЧ будет опреде-
ляться суммарным действием токов диодов. В то же время действие
токов с частотой гетеродина будет взаимно компенсироваться в вы-
ходной цепи. Степень подавления напряжения гетеродина, в том
числе шумового, на выходе смесителя зависит от точности симметрии
трансформаторов и степени идентичности диодов. Чтобы уменьшить
влияние разброса параметров диодов, последовательно с ними вклю-
чают резисторы с сопротивлениями порядка десятков ом. Состав-
ляющая с частотой сигнала в цепи ПЧ не подавляется, поэтому ос-
тается побочный канал приема на частоте, равной ПЧ. Напряжение
гетеродина не проходит в контур УСЧ (или ВУ). Свойства смеси-
теля с двухтактным выходом не из-
менятся, если цепи сигнала н гете-
родина поменять местами, т. е. напря-
жение гетеродина подать на вход
трансформатора L1L2, а сигнал —
между средними точками катушек
L2 и L3.
Балансный смеситель с однотакт-
ным выходом (рис. VIJ.21, б) проще,
поскольку в нем только один сим-
метричный трансформатор. В этом
смесителе сигнал подается на диоды
с одинаковыми фазами, а напряже-
ние гетеродина — со взаимно про-
тивоположными. Диоды подключены
к катушке L2 с противоположной по-
лярностью. Токи ПЧ в цепи диодов
имеют одинаковые фазы, поэтому сум-
мируются в катушке L5. Составляющие токов с частотой гетеродина
компенсируются в катушке L5 и не создают напряжения на выходе.
Для таких смесителей выпускаются специально подобранные пары
диодов.
Кольцевой смеситель (рис. VII.21, в) представляет собой соеди-
нение двух балансных смесителей с однотактным выходом. В таком
смесителе дополнительно подавляется ряд составляющих тока
в цепи ПЧ, в частности резко ослабляется прохождение сигнала
по каналу с частотой, равной ПЧ. Напряжение гетеродина, пода-
ваемое на балансный или кольцевой смеситель, должно составлять
1...2 В. В балансных и кольцевых смесителях современной аппа-
ратуры используются диоды с барьером Шоттки, позволяющие
получать хорошую линейность (широкий динамический диапазон)
и сравнительно малый уровень собственных шумов.
Преобразователи частоты на интегральных схемах (ИС). Сме-
сительная часть ПрЧ на ИС выполняется на основе дифферен-
циального усилительного каскада с управляемым генератором
стабильного тока (рис. VII.22) и представляет собой балансный тран-
зисторный смеситель, отличающийся от диодного большим коэффи-
циентом передачи напряжения. Сигнал подается на базы транзисто-
ров VI и V3 со взаимно противоположными фазами прн помощи
трансформатора L1L2 с симметричной вторичной обмоткой. На-
пряжение гетеродина подается на базу транзистора V2 генератора
стабильного тока и, управляя этим током, изменяет крутизну про-
Рис. VH.22. Схема балансного
смесителя иа транзисторах.
456
ходной характеристики транзисторов VI и V3, что необходимо для
преобразования частоты.
Схемы функциональных узлов на основе ИС, содержащих апе-
риодический УСЧ и ПрЧ для тракта сигналов с AM радновещатель-'
ных приемников, приведены на рис. VII.23. Сигнал подается на вы-
вод 1 ИС, контур гетеродина подключен к выводам 5 и 8, режектор-
ный контур, настроенный на ПЧ 465 кГц, — к выводам 9 и 11, вы-
ходной контур, настроенный на ПЧ,— к выводам 10 и /2. Контур
гетеродина показан упрощенно (без конденсаторов настройки и со- ,
пряжения). Цепочка R2C6 (рис. VII.23, а) нли R1C7 (рис. VII.23, б)
устраняет генерацию гетеродина на побочных частотах. Параметры
элементов цепочки подбираются прн наладке. Основные параметры
функциональных узлов приведены в гл. V.
012200 TL
ГГТзюо
il\ _L? jROi'inoo
a
К157УС2
КП7ХК1
сА.2200
0,033^_
83100
+ иЛрд[О..£}В
z3
КУПУ
J-07
0,033
В
9
10
п
ЦОЗЗ
овцозз
. ____,L2
05150
H3 I
купу 5
a
Рис. VII.23. Схемы УСЧ и ПрЧ для тракта сигналов с AM на ИС типов
К157УС2 (а) и К237ХК1 (6).
Схема селективного УСЧ и ПрЧ на основе ИС, предназначен-
ной для тракта сигналов с ЧМ радиовещательных приемников, при-
ведена на рнс. VII.24. Контур УСЧ подключен к выводам 4, 7 и 13,
контур гетеродина — к выводам 4 и 11, а контур ПЧ — к выводам
4, 8 и 9. Основные параметры этого функционального узла приве-
дены в гл. V.
Схема многофункционального узла на основе ИС, содержащего
кроме ПрЧ регулируемый апериодический УСЧ, трехкаскадный
регулируемый УПЧ, два амплитудных детектора, три усилителя
постоянного тока (УПТ) и трн стабилизатора напряжения, приве-
дена на рис. VII-25. Один амплитудный детектор используется для
выделения сигнала низкой уастоты, другой — напряжения для ав-
томатической регулировки усиления (АРУ). Первый УПТ усиливает
напряжение для АРУ в УСЧ, второй — напряжение для АРУ
в УПЧ, третий — напряжение для внешнего индикатора настройки.
Первый стабилизатор питает УПЧ, второй — коллекторные це-
пи УСЧ, третий — базовые цепи УСЧ. Сигнал с ФА подается на
выводы 1 и 2 ИС. Контур гетеродина состоит из катушки L1 н кон-
денсаторов. Он подключен к выводам 4 и 5 при помощи катушки
связи L2. Нагрузкой ПрЧ является контур, подключенный к выво-
дам 14 и 15. Селективность по соседнему каналу осуществляется
при помощи ФСС Z1, включенного между катушкой L8 и выводом
12 ИС. Нагрузкой последнего каскада УПЧ служит контур с ка-
тушкой L9, к которому подключен амплитудный детектор на диоде
V2. Постоянная составляющая напряжения с выхода детектора
457
Ни 200-
Рнс. VI 1.25. Схема многофункционального узла на ИС.
458
подается через /?С-фильтр на вывод 9 ИС для АРУ каскадов УПЧ.
К дополнительному выходу ПрЧ (вывод 16) подключен контур,
с которого напряжение ПЧ поступает на вход второго детектора
на диоде VI. Постоянное напряжение с выхода этого детектора
подается на вывод 3 ИС и используется для АРУ каскадов УСЧ.
Индикатор настройки подключается к выводу 10.
Тракт УСЧ — ПрЧ — УПЧ, выполненный на основе ИС типа
К174ХА2, отличается хорошей линейностью, обусловленной дей-
ствием ООС во всех каскадах. Поскольку действие ООС усиливается
прн повышении уровня сигнала, тракт устойчив к воздействию
сильного сигнала. При подаче на вход ИС сигнала с напряжением
0,5 В и глубиной модуляции 80% коэффициент гармоник сигнала
на выходе не превышает 10%. Тракт устойчив также к изменению
напряжения питания. Так, при изменении напряжения питания
от 15 до 4,5 В -коэффициент усиления снижается не более чем на
6 дБ. В результате действия системы АРУ изменение напряжения
сигнала на выходе не превышает 10 дБ, если напряжение сигнала
на входе изменяется на 80 дБ. При выходном сопротивлении источ-
ника сигнала 500 Ом реальная чувствительность тракта 10... 15 мкВ.
Потребляемый ток 7...12 мА.
$ 8. Гетеродины
Гетеродин, применяемый в ПрЧ супергетеродинного приемника,
должен генерировать колебания достаточно стабильной частоты
в заданном диапазоне примерно с постоянной амплитудой, необхо-
димой для работы смесителя. При этом не должно быть паразитной
Рис. VII.26. Схемы гетеродинов с автотрансформаторной обратной
связью, перестраиваемых конденсатором переменной емкости (с) и фер-
ровариометром (б).
генерации. В ПрЧ с совмещенным гетеродином режим гетеродин-
ной части должен быть таким, чтобы достигалась также хорошая
работа смесительной части. В приемниках сигналов с ЧМ колеба-
ния гетеродина не должны иметь паразитной ЧМ.
Схемы гетеродинов. В диапазонах ДВ, СВ и КВ гетеродины
чаще всего выполняются по схеме с автотрансформаторной (индук-
тивная трехточка) или трансформаторной обратной связью. На
рис. VII.26, а приведена практическая схема гетеродина, перестраи-
ваемого конденсатором переменной емкости, а на рис. VII.26, б —
ферровариометром. Последняя схема используется в приемнике
«Урал-авто» на растянутых поддиапазонах КВ. Ферровариометр
L3 с относительно большой индуктивностью подключен к катушке
L2 с малой индуктивностью. Этим достигается малый коэффициент
перекрытия поддиапазона, что необходимо для растяжки.
459
В автомобильных приемниках, настраиваемых ферроварио-
метрами, на диапазонах ДВ и СВ удобнее применять схему гете-
родина с емкостной трехточкой (рис. VII.27). В гетеродине, схема
которого приведена на рис. VII.27, а, ферровариометр L1 служит
для настройки приемника на принимаемый сигнал, а катушка
7.2 — для сопряжения настроек контуров гетеродина и преселек-
тора (см. далее) в процессе наладки приемника.
Схема гетеродина для диапазона УКВ радиовещательного при-
емника приведена на рис. VII.27, б. Контур гетеродина настраи-
вается ферровариом^тром L1. Для автоматической подстройки частоты
гетеродина к контуру через конденсаторы подключен варикап VI
типа Д902. Начальная рабочая точка варикапа устанавливается
диодом V2 типа 7ГЕ2АС. Напряжение для АПЧ подается с выхода
дробного детектора через /?С-фильтр, который иа схеме не показан.
с . 6.
Рис. VII.27. Схемы гетеродинов с емкостной трехточкой без АПЧ (я) и с АПЧ (б).
Пути повышения стабильности частоты гетеродина. На частоту
колебаний гетеродина влияют изменения напряжения питания,
температуры и влажности окружающей среды, а также механи-
ческие воздействия.
Для уменьшения влияния питающих напряжений'следует повы-
шать добротность контура гетеродина, подбирать коэффициент об-
ратной связи, режим транзистора и степень связи контура с гете-
родином. Иногда применяют стабилизацию напряжения питания.
Для уменьшения влияния температуры гетеродин располагают
как можно дальше от нагревающихся в процессе работы элементов
прйемника. Температурный коэффициент диэлектрической прони-
цаемости материалов, используемых в гетеродине, должен быть как
можно меньше (следует использовать высокочастотную керамику,
полистирол, фторопласт). Нежелательно применять при монтаже
стойки, прокладки, провода с изоляцией. Монтаж необходимо вы-
полнять короткими проводами. Влияние температуры на частоту
гетеродина можно также уменьшить, используя в контуре конден-
саторы с отрицательным ТКЕ (см. гл. II, § 2).
Для уменьшения влияния влажности следует применять влаго-
стойкие материалы (керамика, полистирол, фторопласт и др.).
Для уменьшения паразитной ЧМ в гетеродинах приемников
сигналов с ЧМ необходимо защищать гетеродин от механических
воздействий; акустических колебаний, пульсаций питающих на-
пряжений и других воздействий, которые могут вызвать ЧМ.
, Сопряжение настроек контуров гетеродина и преселектора.
Контуры гетеродина и преселектора в супергетеродинном прием-
нике настраиваются одной ручкой. При любом положении элемента
настройки частота гетеродина должна отличаться от частоты на-
460
стройки контуров преселектора на величину, равную ПЧ прием-
ника. Для этого в контур гетеродина включают дополнительные
элементы, уменьшающие коэффициент перекрытия диапазона и поз-
воляющие получить необходимый закон изменения частоты в зависи-
мости от положения элемента настройки приемника. Такое услож-
нение схемы контура гетеродина (а также преселектора) при растяну-
тых поддиапазонах дает возможность использовать для настройки
контуров гетеродина и преселектора одинаковые элементы (конден-
саторы переменной емкости, ферровариометры или варикапы).
Один из возможных вариантов включения конденсаторов со-
пряжения в контур гетеродина, настраиваемый конденсатором
переменной емкости, показан на рис. VI 1.26, а. Для расчета пара-
метров элементов контура гетеродина должны быть известны мини-
мальная /mirl и максимальная /тах частоты поддиапазона приемника,
промежуточная частота приемника /пр, индуктивность контуров
преселектора L. Расчет выполняют в следующем порядке.
Определяют частоты точного сопряжения
fl — 0,5 (/т;п + fmax)', fs = fl 1^3 (/max
/3^/i+/3(/max-/raix)/4.
Находят вспомогательные величины
О = /1 + /з + /з; Ь2 = f1f2 + /2/3 + fifs',
с3 = /1/2/3; d = «+2/np; Z2 = (fe2d-c3)/2fnp;
m2 = ad + /2р - fe2 + Z2; n2 = Q2pZ2 + c*d)lm*.
Здесь и ниже частоты должны быть в мегагерцах, индуктивности —
в микрогенри, емкости — в пикофарадах.
Определяют значение А — 25330/Z,. Вычисляют емкости кон-
денсаторов сопряжения
С/-|-С5 = Л/(/2 —п2); С5=Л/п2.
_ Находят индуктивность контура гетеродина
LI = l2LC5/m2 (Cl + СЗ + С5).
Параметры элементов сопряжения необходимо рассчитывать очень
точно. Правильность расчета проверяют по формулам
Z2 = А (С1 + СЗ + С5)/(С1 + СЗ) С5;
щ2 = АЫ LI (С1 + СЗ); и2 = А/С5.
В приемниках с несколькими поддиапазонами для каждого
поддиапазона применяют отдельный комплект конденсаторов С1, СЗ,
С5. Выбирая номиналы конденсаторов, необходимо помнить, что
емкость СЗ состоит из емкости конденсатора, собственной емкости
катушки L1 и емкости монтажа.
Регулировка сопряжения контуров преселектора и гетеродине.
Методика и трудоемкость регулировки сопряжения контуров зави-
сят от точности расчета элементов сопряжения и того, насколько
точно учтены емкости катушки и монтажа. При регулировке се-
рийно выпускаемых приемников добиваются сопряжения только
в двух точках поддиапазона (на частотах /2 и /3), которые обычно от-
мечены на шкале приемника. Если же элементы контуров преселек-
461
тора и гетеродина выполнены по результатам расчета, сопряжение
контуров регулируется в трех точках поддиапазона.
Регулировка сопряжения контуров приемника в процессе ре-
монта выполняется последующей методике. На вход приемника для
внешней антенны от ГСС через эквивалент антенны (см. § 15 этой
главы) подают модулированный сигнал напряжением порядка
1 мВ и частотой, соответствующей точному сопряжению в начале
диапазона (ближе к минимальной частоте). Если на шкале прием-
ника нет отметки частоты точного сопряжения, то ее выбирают
на’10...12% выше минимальной частоты диапазона. Затем враще-
нием подстроечных сердечников катушек гетеродина и преселек-
тора добиваются максимального напряжения на выходе приемника.
После этого на вход приемника подают напряжение с частотой,
соответствующей точному сопряжению в конце диапазона (на
5... 10% меньше максимальной частоты). При помощи подстроеч-
ных конденсаторов добиваются максимального напряжения на
выходе приемника. Далее повторяют настройку в начале диапазона,
а потом в конце и т. д. Таким образом, используя метод последова-
тельных приближений, можно достичь - удовлетворительного со-
пряжения настроек во всех точках диапазона. Для облегчения
настройки следует отключить систему АРУ. Порядок настройки
различных диапазонов имеет значение только, когда катушки конту-
ров одного диапазона являются частью катушек другого. При на-
стройке контуров диапазонов КВ легко допустить ошибку и на-
строить контуры на частоту зеркального канала. Для проверки
правильности настройки изменяют частоту ГСС в одну сторону,
а потом в другую от частоты настройки приемника (повысив одно-
временно выходное напряжение ГСС) и находят вторую настройку,
отстоящую от первой на величину, равную удвоенной ПЧ прием-
ника. Если чувствительность приемника ниже при более высокой
частоте ГСС, контуры настроены правильно. В противном случае
необходимо повторить настройку, подавая сигнал с частотой, соот-
ветствующей основному каналу приема.
При настройке контуров гетеродина и преселектора экспери-
ментальных образцов приемников необходимо проверять точность
сопряжения в трех точках диапазона, которые определяются в про-
цессе расчета элементов контуров. Настройку контура гетеродина
на минимальной частоте точного сопряжения выполняют под-
бором емкости последовательно включенного конденсатора С5
(см. рис. VII.26, а), на средней частоте — подстроечным сердечником
катушки, на максимальной — подстроечным конденсатором. При
настройке используют метод последовательных приближений,
несколько раз проверяя и подстраивая контуры гетеродина и пре-
селектора поочередно ва трех частотах точного сопряжения начиная
со средней.
$ 9. Усилители промежуточной частоты
Усилитель промежуточной частоты усиливает сигналы, поступаю-
щие от ПрЧ, до уровня, необходимого для нормальной работы де-
модулятора, и одновременно осуществляет частотную селекцию
.спектра сигнала, на который настроен приемник. Неравномерность
АЧХ УПЧ в полосе частот принимаемого сигнала не должна превы-
шать определенного значения (обычно 3...6дБ). Частотой настройки
УПЧ считают среднюю частоту полосы пропускания. Форма АЧХ
УПЧ должна сохраняться в допустимых пределах при изменении
462
напряжения питания (в установленных пределах), со временем, при
замене экземпляров транзисторов или ИС, а также внешних воз-
действиях (изменение температуры, влажности окружающей среды
и др.).
Основные принципы построения УПЧ. Тракт ПЧ может быть
выполнен с распределенными усилением и селективностью или
с сосредоточенной селективностью. В первом случае каждый каскад
усиления содержит селективные элементы (одиночные контуры или
ДПФ), во втором — применяется ФСС на входе УПЧ, а каскады
усиления выполняются апериодическими или слабоселективпымн,
с полосой пропускания в несколько раз превышающей полосу
пропускания ФСС.
При распределенной селективности каждый каскад усиления
в среднем имеет невысокую селективность, вследствие чего при
воздействии мешающих сигналов возможно появление перекрестных
искажений одновременно в нескольких каскадах усиления. Кроме
того, изменение селективности неизбежно влечет соответствующее
изменение усиления.
В тракте с сосредоточенной селективностью можно достичь бо-
лее высокой стабильности АЧХ и ФЧХ при изменении проводи-
мости транзисторов и напряжения питания. Поэтому УПЧ с ФСС
целесообразно применять в высококачественных связных приемни-
ках, к которым предъявляются повышенные требования в отноше-
нии Селективности по соседнему каналу. Ступенчатая регулировка
полосы пропускания осуществляется переключением ФСС с раз-
ными полосами пропускания. Если требуется плавная регулировка
полосы пропускания, применение ФСС затруднено. Тракт УПЧ
с сосредоточенной селективностью отличается и более высокой
устойчивостью к самовозбуждению, поскольку апериодические
и слабоселективные каскады усиления вносят меньшие фазовые
сдвиги.
В УПЧ с ФСС используются главным образом каскады усиле-
ния с одиночными контурами и апериодические. В этом случае
каскады с одиночными контурами имеют сравнительно широкую
полосу пропускания, поэтому даже при работе транзисторов на
частотах, близких к граничной, не требуется нейтрализации обрат-
ной проводимости и жесткой стабилизации режима транзисторов.
Каскады УПЧ с ДПФ используются в основном в трактах сигналов
с AM, если требуется плавная регулировка полосы пропускания,
и в трактах сигналов с ЧМ. Для таких каскадов целесообразно
выбирать транзисторы с более высокой граничной частотой, чтобы
получить достаточную устойчивость УПЧ без нейтрализации обрат-
ной проводимости. Кроме того, необходима жесткая стабилизация
режима работы транзисторов, иначе при замене экземпляров или
изменении температуры изменятся коэффициент усиления и форма
АЧХ и ФЧХ всего усилителя. В радиолюбительских приемниках
иногда увеличивают число каскадов УПЧ, снижая коэффициент
усиления в каждом из них. При этом УПЧ работает более устой-
чиво.
Обычно в УПЧ используется включение транзисторов с общим
эмиттером, При высокой промежуточной частоте применяют также
каскодное соединение транзисторов (общий эмиттер — общая база),
позволяющее получать большее устойчивое усиление каскада.
Чтобы уменьшить влияние входных и выходных проводимостей
транзисторов на параметры селективных элементов, применяют не-
полное включение контуров. Коэффициенты включения контуров
463
(степень связи) в цепи транзисторов чаще всего выбирают так, что-
бы . получить необходимую эквивалентную добротность контура
и, следовательно, необходимую полосу пропускания. Конструктив-
ная добротность контуров выбирается как можно большей (значи-
тельно большей, чем необходима для получения заданной полосы
пропускания). Это дает возможность увеличивать связь контуров
с транзисторами и, следовательно, коэффициент усиления каскада.
Рнс. VII.28. Схема УПЧ для простого приемника.
Схемы УПЧ на транзисторах. Схема УПЧ для простого прием-
ника приведена на рис. VII. 28. Коэффициент усиления УПЧ около
3000 при слабых сигналах на входе (порядка 100 мкВ), селектив-
ность при расстройке на ± 10 кГц не менее 20 дБ. Повышенный
коэффициент усиления достигается за счет уменьшения нагрузки
контура L6C8 входным сопротивлением детектора, которое равно
примерно 0,5 МОм. Каскад на транзисторе V4 является усилителем
постоянного тока в системе АРУ и одновременно усилителем пере-
менного напряжения звуковых частот.
Рис. VII.29. Схема УПЧ с пьезокерамическим ФСС
Катушки индуктивности фильтров промежуточной частоты
можно выполнить на броневых сердечниках СБ-12а из карбониль-
ного железа. В этом случае катушки L2, LS, L6 должны содержать
по 150, а катушки LI, L4, L5 — по 15 витков провода ПЭВ-1 0,14.
Добротность контура L6C8 должна быть не менее 60..
Коллекторные токи транзисторов VI и V2 устанавливают рав- •
' ными 1...1.5 мА подбором резисторов 7?/ и R3 при отсутствии сиг-
нала на входе усилителя. Необходимую полосу пропускания полу-
чают путем подбора емкости конденсатора С4.
На рис. VII.29 приведена схема УПЧ с пьезокерамическим
ФСС. Транзистор VI используется в смесителе, транзисторы V3
464
и V4 — в каскадах УПЧ, Амплитудный детектор, выполненный на
дноде V5, работает с положительным смещением и также исполь-
зуется в системе АРУ (см. § 12 данной главы). Во всех каскадах
применена эмиттерная стабилизация режима транзисторов (см.
гл. VI, § 3).
Индуктивность катушек LI, L3 и L5 должна быть 240 мкГ,
отвод от среднего витка. Число витков .катушек L2 и L4 равно
примерно 10% числа витков катушек LI, £3, а катушки L6— 50%
числа витков катушек LI, L3, L5.
Усилители промежуточной частоты на ИС, Схемы апериодиче-
ских УПЧ и амплитудных детекторов приведены иа рис. VII.30
(микросхемы описаны в гл. V, § 2, 3). Чувствительность УПЧ на
ИС типа К157УСЗ (рис. VII.30, а) при напряжении сигнала на вы-
ходе детектора 30 мВ, глубине модуляции 30% и частоте модуля-
Рис. VII.30. Схемы апериодических УПЧ и амплитудных детекторов на ИС ти-
пов К157УСЗ (а) и К237ХК2 (6).
ции 400 Гц составляет 15...40 мкВ при напряжении питания 3,6 В
и 12...25 мкВ при напряжении питания 6 В.. При изменении напря-
жения сигнала с частотой 465 кГц на входе от 50 мкВ до 3'мВ
напряжение на выходе детектора изменяется не более чем на 6 дБ.
Напряжение на выходе системы АРУ 3...4.5 В. Рабочую точку
детектора (постоянное напряжение 0,25 В на выводе 9 ИС) устанав-
ливают подстроечным резистором, подключенным к выводу 5, при
отсутствии сигнала на входе.
Усилитель промежуточной частоты, схема которого приведена
на рис. VII.30, б, характеризуется примерно такими же парамет-
рами, как н УПЧ, выполненный по схеме, которая изображена на
рис. VII.30, а.
Схема УПЧ, амплитудного детектора н системы АРУ на ИС
серии К224 приведена на рис. VII.31. Первые два каскада УПЧ —
апериодические, третий — селективный с • полосой пропускания
около 30 кГц. Детектор и УПТ системы АРУ выполнены на ИС
типа К2ЖА243 (см. гл. V, § 3). При напряжении сигнала на
входе 10 мкВ с частотой 465 кГц и глубине модуляции 30%-»на-
пряжение с частотой модуляции на выходе составляет около 10 мВ,
коэффициент гармоник не более 2%. Потребляемый ток примерна
5 мА при напряжении питания 6 В. Коэффициент усиления тракта
практически не изменяется прн снижении напряжения питания до
3,6 В. Усилитель нормально работает при напряжении сигнала на
входе до 100 мВ.
465
Схема апериодического УПЧ на ИС типа К237УН5, предназна*
ченной для тракта сигналов с ЧМ радиовещательных приемников»
приведена на рис. VII.32. Прн напряжении питания 6 В коэффи-
циент усиления составляет не менее 150 на частоте 10,7 МГц, вход-
ное сопротивление около 300 Ом, потребляемый ток 3 мА.
Рис. VII.31. Схема УПЧ, амплитудного детектора и системы АРУ иа ИС се-
рии К224.
Фильтры сосредоточенной селекции представляют собой единую
конструкцию, состоящую из цепочки связанных резонаторов. В ка-
честве резонаторов используются LC-контуры, пластинки из пьезо-
электрических материалов, а также механические резонаторы
Рис. VII.32. Схема апериодического УПЧ на ИС
(типа К237УН5.
(в ЭМФ). Число резонаторов в виде LC-контуров в радиовещатель-
ных приемниках обычно от трех до шести, в связных приемниках
их может быть больше 10.
Фильтры сосредоточенной селекции из LC-контуров состав-
ляются из П-образных звеньев (рис. VII. 33), которые соединяются
цепочкой. Полоса пропускания каждого звена должна быть равна
полосе пропускания, заданной для всего ФСС. Выходное сопротив-
ление предыдущего звена должно быть равно входному сопротив-
466
лению последующего. Практически это условие выполняется лишь
на двух частотах в полосе пропускания. Рассогласование на осталь-
ных частотах приводит к появлению на вершине АЧХ впадин, но
вместе с тем улучшает прямоугольность АЧХ. При составлении
схемы ФСС колебательные контуры стыкуемых звеньев соединяются
параллельно. При этом число контуров уменьшается. А-звенный
ФСС содержит (А + 1) контуров, причем крайние контуры отли-
чаются от остальных в два раза большей индуктивностью и в два
раза меньшей емкостью.
Добротность контуров ФСС должна быть достаточно высокой
(в радиовещательных приемниках не менее 200). При низкой доб-
ротности уменьшается селективность ФСС и возрастает затухание
в полосе пропускания.
Приведем методику расчета ФСС из £С-коитуров, основанную
на предположениях о том, что АЧХ фильтра симметрична и выпол-
няется согласование характеристического сопротивления фильтра
Рис. VII.33. Схема стделышх звеньев ФСС (а) и двухзвеиного ФСС (б).
и сопротивления нагрузки. В действительности АЧХ фильтра не-
сколько асимметрична, что вызывает погрешность при расчете-
(порядка 10%). Согласование указанных сопротивлений улучшает
АЧХ ФСС в полосе пропускания и уменьшает затухание. Ориенти-
ровочный расчет ФСС выполняют в следующем порядке. Задаются
значением конструктивно выполнимой добротности контуров из
условия QK > 3/пр//7, где /пр — промежуточная частота прием- »
ника; П — полоса пропускания ФСС на уровне 3 дБ. Определяют
расчетное значение добротности ФСС по формуле Qp = (0,8...
...0,9)/пр//7, Находят относительную расчетную расстройку по
следующей формуле: р = Д/(0,8...0,9)/П, где Af — абсолютная рас-
стройка, при которой задана селективность. Далее вычисляют
а = Qp/QI( и по графику (рис. VII.34) находят селективность при
расстройке Д/ для одного звена ФСС. Определяют необходимое
число звеньев ФСС N — d^cc/d3B ^ФСС и d3B — соответственно
селективность ФСС в целом и одного звена). По графику (см.
рнс. VII.34) находят коэффициент передачи ФСС на средней ча-
стоте полосы пропускания КФСС —
Задаются характеристической проводимостью ФСС §фсс в пре-
делах 5...20 мкСм и определяют емкости и индуктивность контуров
по формулам
C«=150gocc//7; Ссв = ДС//пр; £«=2,5- 10«//прС,
где С — емкость контуров, пФ; §ФСС — проводимость, мкСм; П —
полоса пропускания, кГц; Ссв — емкость конденсаторов связи,
пФ; /пр — промежуточная частота, кГц; £ — индуктивность, мкГ-
467
Коэффициенты включения ФСС со стороны входа и выхода
определяются соответственно по формулам
РвХ ^ФСС^ВЫХ" ^ВЫХ ~ ёфсс^ёвх’
где £вых — выходная проводимость смесителя; gBK — входная прово-
димость последующего каскада. Если gBblx < £фсс, то параллельно
входу ФСС необходимо включить шунтирующий резистор с сопротив-
лением Яш= 1/(£фСС~ £вых)-
Рис. VI 1.34. Графики для расчета ФСС.
Если смеситель выполнен на полевом транзисторе, то парал-
лельно входу ФСС следует включить резистор с сопротивлением
1/£фсс’ а ФСС включить непосредственно в цепь стока транзистора.
Настройка ФСС может выполняться как непосредственно в
приемнике, так и отдельно. Лучше настраивать ФСС в приемнике.
Сигнал от генератора подают на вход каскада, нагрузкой которого
является ФСС. Частота подаваемого сигнала должна быть опреде-
лена по формуле
где ft и — минимальная н максимальная частоты полосы про-
пускании ФСС. Параллельно первому контуру через конденсатор
с емкостью, не превышающей 2...3% емкости контура, подключают
электронный вольтметр переменного тока. Шунтирующие резнс-
Ч
468
торы на входе и выходе ФСС, если они имеются, на время настройки
необходимо отключить.
Контуры ФСС настраиваются последовательно, начиная с пер-
вого. Каждый нечетный контур настраивается по максимуму пока-
заний вольтметра, а четный — по минимуму. При этом контур,
включенный за настраиваемым, должен быть закорочен! Систему
АРУ желательно отключить. После настройки контуров следует
проверить АЧХ ФСС, подключив вольтметр к выходу последую-
щего каскада УПЧ. При этом согласующие резисторы должны быть
подключены.
Т аблица VI 1.8. Основные параметры пьезокерамических фильтров
Тнп ’ Средняя частота полосы пропуска- ния, кГц Полоса пропускания на уровне 6 дБ, кГц Селектив- ность при расстрой- ке на ±9 кГц, дБ, ие менее Затухание в полосе пропуска- ния, дБ, не более Согласующее сопротивление, кОм, со стороны
входа выхода
ФП1П-1М 46б+2 о 7,0...9,5 40 8 1,2 0.6
ФП1П-2 1,8 8,5...12,5 40 8 1.2 0,6
ФП1П-022 465±2 10,5... 14,5 26 9,5 2 2
ФП1 П-023 8.0...11.5 40 9,5 2 2
ФП1 П-024 8,0...П,5 35 9,5 2 2
ФШ П-025 8,0.. .11,5' 30 9.5 2 2
ФП1 П-026 7,0...10,5 26 9,5 2 2
ФП1П-027 8,0... 11,5 35 9,5 2 2
ФП1 П-041 465±2 4,6...7,0 55 12 2 2
ФП1 П-042 4,6...7,0 50 12 2 2
ФП1 П-043 4,6...7,0 46 12 2 2
ФП1П-049а ФП1П-0496 Ю700±100 150...200 200...280 Нет сведе- • НИЙ ' 10 0,33 0,33
П Р им е ч а н и я: 1. Неравномерность затухания в полосе пропускания фильт-
ров ФП1П-049а н ФП1 П-0496— не более 3, остальных — не более 2 дБ. 2. Поло-
са пропускания на уровне 26 дБ фильтра ФП1П-049а — не более 505, ФП1 П-0496 —
ие более 585 кГц.
Пьезокерсшичеекие ФСС отличаются небольшими габаритными
размерами, малой массой, стабильностью АЧХ и позволяют упро-
стить конструкцию и наладку приемника. Они применяются в ряде
радиовещательных приемников («Меридиан», «Геолог», «Спорт»,
и др.). Основные параметры пьезокерамических ФСС приведены"
в табл. VII.8. Для нормальной работы пьезокерамического ФСС
необходимо согласование его с выходом каскада, нагрузкой которого
он является, и входом последующего. Если входное сопротивление
последующего каскада больше, чем необходимо для согласования,
то параллельно выходу ФСС включают резистор с соответствующим
сопротивлением. Согласование на входе ФСС обычно достигается
с помощью одиночного колебательного контура (см. рис. VII.29),
чем улучшается подавление помехи с частотой гетеродина на входе
ФСС. В приемниках, работающих только в диапазонах СВ и КВ,
вход ФСС можно подключать непосредственно к резистору в цепи
469
Таблица VII.9. Основные параметры электромеханических фильтров
Параметр
С
е
Нижняя частота среза
АЧХ, кГц
Верхняя частота среза
АЧХ, кГц
Полоса пропускания, кГц,
на уровне 6 дБ
Коэффициент прямоуголь-
ное™ АЧХ на уровне
60 дБ ие более
Коэффициент передачи не
менее
Согласующее сопротив-
ление, кОм, со стороны
входа
выхода
499,65±0,05
2,35±0,15
500,35±0,05
2,35±0,15
— 500,25±0,0в
499,75±0,05 —
3,3±0,15 3,3±0,15
1,7
0,22 (0,09)
75(10)
75 (2,7)
Пр имечание. В скобках указаны значения, соответствующие неполному
включению.
Рис. VII.35. Схема включения ЭМФ.
коллектора (стока) смесителя. Сопротивленпе'этого резистора должно
быть равно согласующему сопротивлению для данного ФСС.
Электромеханические фильтры (ЭМФ), выпускаемые промыш-
ленностью, отличаются хорошей прямоувольностью АЧХ, стабиль-
ностью параметров и предназна-
чены в основном для приемников
сигналов с однополосной модуля-
цией (SSB). Основные параметры
некоторых ЭМФ приведены в
табл. VII.9. Коэффициент прямо-
угольное™ АЧХ представляет со-
бой отношение полосы частот на
уровне 60 дБ к полосе пропускания на уровне 6 дБ. Схема вклю-
чения ЭМФ приведена на рис. VII.35. Емкости конденсаторов, вклю-
ченных на входе и выходе фильтра, маркируются на корпусах фильт-
ров или указываются в паспорте. Если выходное сопротивление
источника сигнала меньше, чем требуемое согласующее сопротив-
ление со стороны входа, то последовательно включают резистор.
Если же выходное сопротивление источника сигнала превышает
сопротивление, необходимое для согласования, резистор включают
параллельно входу фильтра. Сопротивление нагрузки /?н должно
быть равно согласующему сопротивлению.
§ 10. Демодуляторы
Демодуляция сигналов с AM осуществляется с помощью амплитуд-
ных детекторов, к которым предъявляются требования максималь-
ного коэффициента передачи, минимального уровня вносимых иска.
470
жений сигнала, максимального входного сопротивления, минималь-
ного напряжения сигнальной (промежуточной) частоты на выходе.
Амплитудный детектор содержит нелинейный элемент, элементы
связи с предыдущим каскадом и элементы нагрузки и фильтрации
напряжения сигнальной (промежуточной) частоты. В качестве не-
линейных элементов в современных приемниках обычно исполь-
зуются полупроводниковые диоды. В ИС чаще всего используются
переходы транзисторов. '
Схема амплитудного детектора на полупроводниковом диоде
приведена на рис. VII.36. Нагрузка детектора для постоянного тока
состоит из резисторов R2 и R3, причем резистор R3 шунтирован
конденсатором СЗ. Поскольку напряжение с частотой модуляции
снимается с части нагрузки (резистор R3), коэффициент передачи
детектора уменьшается. Однако прн этом еще и большей мере умень-
шается напряжение с частотой сигнала, которое проникает на вы-
ход детектора. Постоянная составляющая напряжения на резисторе
R3 выделяется прн помощи
/?С-фильтра и используется для
АРУ каскадов УСЧ и УПЧ. Раз-
деление нагрузки детектора на
две части способствует уменьше-
нию нелинейных искажений, обус-
ловленных влиянием входа УНЧ.
Если входное сопротивление УНЧ
очень мало (порядка 1 кОм), его
подключают к детектору через де-
литель напряжения и выбирают
достаточно малое сопротивление
нагрузки детектора. Сопротивления нагрузки детектора для по-
стоянного тока и тока низкой частоты должны отличаться не более
чем на 20%. Прн малом сопротивлении нагрузки детектора его
У1^лД9Е
АРУ
Рис. VII.36. Схема амплитудного де-
тектора иа диоде.
входное сопротивление также мало, поэтому детектор подключают
к последнему контуру УПЧ при помощи трансформатора высокой
частоты. Число витков вторичной обмотки трансформатора выби-
рают из условия получения необходимой добротности нагруженного
контура. Емкость конденсатора С4 должна быть достаточно большой,
но не должна превышать значения С4 = 0,25/FBRll, где FB — наи-
высшая частота модуляции; RH — сопротивление нагрузки ((?н =
= R3). В противном случае возрастает уровень нелинейных
искажений. Емкости конденсаторов СЗ и С4 обычно одного порядка.
Для повышения коэффициента передачи детектора и снижения
уровня нелинейных искажений можно подавать на диод небольшое
напряжение смещения в прямом направлении (см. рис. VII.29).
Амплитудные детекторы входят в состав некоторых ИС, пред-
назначенных для трактов ПЧ приемников сигналов с AM (см.
рнс. VII.30 и VII.31).
Демодуляция сигналов с ЧМ выполняется при помощи частот-
ных детекторов, к которым предъявляются следующие основные
требования: изменение выходного напряжения во времени (перемен-
ная составляющая) должно по возможности точнее повторять закон
изменения частоты подводимого на вход сигнала; коэффициент
передачи напряжения должен быть как можно больше; выходное
напряжение не должно изменяться при колебаниях амплитуды
входного сигнала.
В качестве частотного детектора (ЧД) в радиовещательных при-
471
емниках часто используется дробный детектор (ДД), или детектор
отношений. На рис. VII.37 приведена схема одного нз вариантов
ДД, который состоит из фазосдвигающего трансформатора высо-
кой частоты й двух амплитудных детекторов на полупроводниковых
диодах. Дробный детектор достаточно хорошо подавляет паразит-
ную AM в полосе частот принимаемого сигнала с ЧМ. Поскольку
нагрузка амплитудных детекторов шунтирована конденсатором
большой емкости, напряжение иа ней остается практически постоян-
ным при быстрых изменениях амплитуды сигнала на входе. Если
амплитуда' сигнала быстро возрастает, увеличивается угол отсечки
тока диодов и, следовательно, уменьшается входное сопротивление
детекторов. При этом уменьшается добротность контуров фазосдвн-
гающего трансформатора и, таким образом, стабилизируется ам-
плитуда напряжений, подаваемых на входы амплитудных детекторов.
Выбор элементов ДД. Эквивалентные добротности контуров
Q3 выбираются в пределах 50...75 (на частотах более 6 МГц). При
этом для хорошего подавления ЛМ и достаточно малых нелиней-
ных искажений необходимо, чтобы конструктивная добротность
QH была в два-три раза больше <?э.
Индуктивности и емкости контуров такие же, как в УПЧ.
Индуктивность катушки L3 выбирают в пределах (0,25...0,5)£/,
а добротность — 40...60. Коэффициенты связи между катушками
L1 и L2, а также между катушками L1 и L3 можно определить по
формулам
^св 12 ~ ^’св 13 ~ 40/Q9.
Катушку L3 наматывают непосредственно на катушку L1. Коэффи-
циент включения первичного контура в цепь коллектора транзис-
тора находят по формуле
Рк = 400 /(QK-Q3)//npQKQ3gBblxL/.
Здесь и далее QK — конструктивная добротность первичного кон-
тура; /пр — промежуточная частота, МГц; £вых — выходная про-
водимость транзистора, мкСм; L/ — индуктивность катушки пер-
вичного контура, мкГ.
472
/ Если получается pR > 1, то принимают рк — 1 и параллельно
первичному контуру подключают резистор с сопротивлением '
кОм, определяемым по формуле
6,3/npQKQ3ZJ10-«
“ QK-Q3 — 6.3/npQKQ3gBbIxuio-<> ’
Настройка контуров ДД выполняется в следующем порядке,
На вход ДД (базу транзистора) от генератора сигналов подают на-
пряжение ПЧ 0,1 В. Между точкой А и корпусом (см. рис. VII.37)
подключают электронный вольтметр постоянного Тока со входным
сопротивлением не менее 100 кОм. Вторичный контур расстраивают
как можно больше. Лучше подключить параллельно ему конденса-
Рис. VII.38. Схема включения ИС в дробном детекторе.
тор емкостью 100...150 пФ. Настраивают первичный контур «по
максимальному показанию вольтметра. После этого вольтметр по-
стоянного тока подключают между точкой В и корпусом. Настраи-
вают вторичный контур по нулевому (не по минимальному) пока-
занию вольтметра. Затем иа вход ДД от генератора сигналов подают
сигнал с AM. К выходу ДД подключают электронный вольтметр
переменного тока и подбирают сопротивление резистора R6 по ми-
нимальному напряжению на выходе ДД.
Частотные детекторы на ИС. Можно выполнить ДД, используя
вместо транзистора ИС (рис. VII.38). Остальная часть схемы не
отличается от схемы, приведенной иа рис. VII.37. Более простые
в изготовлении и настройке частотные детекторы можно создать
иа основе специальных ИС. Схема тракта УПЧ — частотный детек-
тор на основе ИС типа К237ХК6 приведена на рис. VII.39. Час-
тотный детектор выполнен по схеме детектора совпадений (квадра-
турного детектора) [21. Контур L1C2 является нагрузкой УПЧ.
Индуктивность катушки L1 равна 6,5 мкГ. Контур L2C6 вместе
с конденсаторами С4 и С7 составляет фазосдвигающую цепь частот-
ного детектора и настраивается на ЙЧ. Индуктивность катушки
L2 должна быть 0,32 мкГ (при ПЧ 10,7 МГц). Входное сопротивле-
ние тракта 300 Ом на частоте 10,7 МГц, подавление AM в частотном
детекторе не менее 20 дБ, коэффициент гармоник не более 2%, по-
требляемый ток 6 мА (при напряжении питания 6 В).
Демодуляторы сигналов с ЧМ на основе системы фазовой авто-
матической'подстройки частоты (ФАПЧ) отличаются более высо-
473
кой чувствительностью, а также высокой помехоустойчивостью.
Структурная схема такого демодулятора приведена на рис. VII.40,
где U1 — фазовый детектор; G1 — гетеродин; Z1 и Z2 — фильтры
нижних частот; А1 — УПТ. Сигнал подается на вход ФД. На вы-
Рис. VII.39. Схема тракта УПЧ— частотный детектор на ИС.
ходе ФД образуются колебания с частотами сигнала /с и гетеродина
fr, а также /с ± fr. Фильтр нижних частот пропускает только ко-
лебание разностной частоты, если она достаточно мала. Если раз-
Рис. VI 1.40. Структурная схема демодулятора сигналов
с ЧМ на основе системы ФАПЧ.
ность частот /с и /г слишком велика, напряжение на выходе ФНЧ
И УПТ отсутствует, гетеродин генерирует установленную заранее
частоту. Если же разностная частота проходит через ФНЧ, на вы-
ходе УПТ появляется напряжение, управляющее частотой гете-
родина. Фаза управляющегонапряжения такова, что/г приближается
к /с, и происходит синхронизация колебаний гетеродина и сигнала.
474
В этом режиме на выходе ФНЧ и УПТ будет постоянное напря-
жение.
При подаче на вход сигнала с ЧМ на выходе УПТ появится
колебание с частотой модуляции, которое будет изменять /г в соот-
ветствии с изменениями /с. Следовательно, напряжение низкой час-
тоты, управляющее частотой гетеродина, является результатом
демодуляции сигнала с ЧМ. Если зависимость частоты гетеродина
от управляющего напряжения линейна, в процессе демодуляции
не возникают нелинейные искажения.
Полоса удержания системы ФАПЧ
Л^уд = ^с^ФД^УПТ^у’
где Uc—напряжение сигнала на входе, В; ДФд— коэффициент пе-
редачи ФД (обычно Кфд = 0,1...0,5); Купт — коэффициент усиления
УПТ (обычно Лупт = 10...1000); Sy— крутизна управляющего эле-
мента (приращение частоты гетеродина при изменений управляющего
напряжения на 1 В), МГц/B. При использовании в качестве управ-
ляющих элементов варикапов Sy — 0,3...1 МГц. Полоса удержания
должна, быть больше максимальной девнацин частоты сигнала (с за-
пасом па нестабильность частоты гетеродина).
Чувствительность демодулятора на основе системы ФАПЧ оп-
ределяется минимальным напряжением сигнала, при котором еще
не происходит срыв слежения за частотой сигнала:
k*cmin = °>1/^ФД^УПТ5У-
Селективность демодулятора и равномерность передачи частот
модуляции определяются эквивалентной АЧХ системы ФАПЧ, пред-
ставляющей собой зависимость отношения девиации частоты под-
страиваемого гетеродина к девиации частоты сигнала на входе от
частоты модуляции. Если оценивают селективность по соседнему
каналу, вместо зависимости указанного отношения от частоты моду-
ляции рассматривают зависимость его от частоты биений между
несущими полезного и мешающего сигналов [4].
Полоса захвата системы ФАПЧ близка к полосе пропускания,
которая определяется по АЧХ.
Демодулятор с ФАПЧ может работать и без ФНЧ. В этом слу-
чае полоса пропускания и, следовательно, полоса захвата равны по-
лосе, удержания. Селективность системы ФАПЧ без ФНЧ характе-
ризуется спадом АЧХ за пределами полосы пропускания с крутиз-
ной 20 дБ на декаду. Демодулятор с ФАПЧ без ФНЧ можно ис-
пользовать в супергетеродинном приемнике, если не требуется
высокой помехоустойчивости. Полосу удержания в этом случае
следует выбирать не менее 0,1...0,2 МГц.
Фильтры нижних частот для систем ФАПЧ выполняются по
схемам, приведенным на рис. VII.41» Система ФАПЧ с интегрирую-
щим фильтром характеризуется удовлетворительной АЧХ лишь
в ограниченном интервале напряжения сигнала. При больших уров-
нях сигнала возрастает подъем АЧХ в области высших частот. До-
стоинством системы ФАПЧ с интегрирующим ФНЧ является вы-
сокая селективность (эквивалентная селективности ДПФ).
Система ФАПЧ с пропорционально-интегрирующим фильтром
отличается хорошей формой АЧХ в широком интервале напряжений
сигнала и возможностью независимого выбора полос пропускания
475
и удержания.,Шумовая полоса такой системы ФАПЧ может быть
значительно уже полосы удержания, что позволяет достичь повы-
шенной помехоустойчивости демодулятора с ФАПЧ.
а б~
Рис. VII.41. Схемы интегрирующего (а) и пропор-
ционально-интегрирующего (6) /?С-фильтров.
Практическая схема демодулятора на основе системы ФАПЧ
[8] приведена на рис. VII.42. Фазовый детектор выполнен на диодах
VI и V2, резисторах ИЗ, R4 и конденсаторах С2...С4. Сопротивле-
ния резисторов должны быть одинаковы. С отводов катушкн L1
на диоды VI, V2 подаются равные напряжения гетеродина, отли-
Рис. VII.42. Схема демодулятора сигналов с ЧМ на основе системы ФАПЧ
с фазовым детектором на диодах.
чающиеся по фазе на 180'', а через конденсаторы С2, СЗ — напря-
. жение сигнала. На ИС выполнен УПТ, питающийся от стабилиза-
тора — делителя напряжения на стабилитронах V6...V8. Гете-
родин выполнен на транзисторе V3 и перестраивается с помощью
варикапов V4, V5 напряжением, снимаемым с резистора R13.
Автоподстройка частоты гетеродина осуществляется с помощью
476
тех же варикапов напряжением, поступающим с выхода УПТ че-
рез делитель напряжения R7R9 и дроссели L2, L3.
Минимальное напряжение сигнала, при котором сохраняется .
работоспособность детектора, 2 мВ (при девиации частоты 50 кГц).
Напряжение низкой частоты на выходе около 100 мВ. Потребляемый
ток 17 мА. Катушка L1 бескаркасная, содержит 7 витков провода
ПЭЛ 1,2, намотанных с шагом 2 мм на оправку диаметром 6 мм.
Выводы диодов припаиваются непосредственно к проводу катушки
строго через два витка от среднего отвода. Каждый из дросселей
Рис. VI 1.43. Схема демодулятора сигналов о ЧМ на основе системы
ФАПЧ с фазовым детектором на ИС.
намотан на три сложенных вместе ферритовых кольца М1000НМ-
К7 X 4 X 2 и содержит 19 витков провода ПЭЛШО 0,2 (индуктив-
ность около 50 мкГ).
При наладке демодулятора балансируют фазовый детектор,
подбирая сопротивление резистора R1 (или R3) так, чтобы получить
нулевое напряжение на его выходе при отсутствии сигнала. После
этого настраивают гетеродин на промежуточную частоту приемника.
Схема демодулятора на'основе системы ФАПЧ, в котором ис-
пользована ИС, приведена на рис. VII.43. На входе демодулятора
-включен ограничитель амплитуды сигнала на диодах VI и V2. Ге-
теродин выполнен по схеме с емкостной трехточкой на нижнем
(по схеме) транзисторе. Его контур L3C3C4V3V4 настраивают на ПЧ
приемника с помощью подстроечного сердечника катушки L3. Фа-
вовый детектор и УПТ выполнены на двух верхних (по схеме) трян-
=177
зисторах. Пропорционально-интегрирующий ФНЧ образован ре?
зистором коллекторной нагрузки ИС (680 Ом) и цепочкой R1C2.
Напряжение с выхода ФНЧ поступает на варикапы, управляющие
частотой гетеродина, и на выход /, откуда может подаваться на
вход УНЧ (через цепочку коррекции предыскажений) или стерео-
декодера (при приеме стереофонической программы). Демодули-
рованный сигнал образуется также на выходе 2.
§ 11. Блоки УКВ радиовещательных приемников
Входное устройство, УСЧ и ПрЧ диапазона УКВ в радиовещатель-
ных приемниках выполняются в виде отдельного блока, который
не используется при работе в других диапазонах. Это позволяет
Таблица VI 1.10. Нормы на параметры блоков УКВ радиовещательных
приемников (ГОСТ 19714 — 79)
Параметр Класс приемника
1 2 3
Диапазон рабочих частот, МГц Промежуточная частота, МГц Полоса пропускания на уровне —3 дБ, кГц Коэффициент усиления напряжения, дБ, не менее Селективность, дБ, не менее по зеркальному каналу по промежуточной частоте fnp по каналу, расстроенному относительно принимаемого сигнала на 0»5fnp Крутизна характеристики управителя систе- мы АПЧ. МГц/B, не менее 300...450 17 40 50 46 0,2 65,7...73.1 10,7 300...450 13 32 40 40 0,2 200...300 13 28 40 36 0,2
избежать коммутации в цепях УКВ. Нормы на параметры' блоков
УКВ приведены в табл. VII.10. Настройка контуров в блоках УКВ
осуществляется конденсаторами переменной емкости, вариометрами
Рис. VI 1.44. Схема блока УКВ на транзисторах с настройкой варио-
метрами.
с немагнитными металлическими или ферритовыми сердечниками,
'а также варикапами. Транзисторы включаются чаще всего с общей
базой.
Схема блока УКВ радиоприемника «Рига-103» приведена на
рис. VII.44. Входное устройство собрано по одноконтурной схеме
478
и не перестраивается. Полоса пропускания ВУ примерно равна диа-
пазону УКВ радиовещательных приемников (см. § 1 дайной главы)»
Транзистор VI используется в УСЧ, V2 — в гетеродинном ПрЧ.
На транзистор VI подается напряжение АРУ. Для автоматической
подстройки частоты гетеродина используется варикап V4, подклю-
Таблица VII.11. Основные параметры катушек блока УКВ
приемника «Рига-103»
Обознач е- ние, рис. VII.44 Индук- тив- ность, мкГ Доброт- ность, не менее Число витков Марка и диаметр провода, мм Се Мате- риал ?дечник Типораз- мер
L1 L2 L3, L4 L5 L6 L7 Др 0,04 0,09 8,5 9,7 100 100 200 100 100 2,5 3,75 7* 27 30 5,25 50 ПЭВ-1 0,13 Медный луже- ный, 0 0,8 То же ПЭВ-1 0.12 ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,12 ПЭЛ 0,1 13ВЧ1 Латунь 1 оонн 100НН 0 2,86x8 0 2,86x14 0 2,86X14
* L3 с отводами от 2’/t и 4’/4 витков.
чеиный к контуру через конденсаторы. На варикап подается управ-
ляющее напряжение от частотного детектора. Для уменьшения
перегрузок каскадов и расстройки гетеродина при сильных сигна-
лах параллельно контуру УСЧ включен диодный ограничитель
амплитуды на диоде V2, к которому приложено запирающее напря-
Рис. VII.45. Схема блока УКВ на транзисторах с настройкой ферровариометрами
жение. Контуры УСЧ и гетеродина перестраиваются с помощью
вариометров с латунными сердечниками. Основные данные катушек
блока . УКВ приведены в табл. VII.И.
Схема блока УКВ радиоприемника «Урал-авто» приведена
на рис. VII.45. Входное устройство настроено на среднюю частоту
диапазона УКВ и не перестраивается. В УСЧ, который собран
на транзисторе VI, применены автотрансформаторная связь кон-
479
тура с транзистором и внутр иемкостная с последующим каскадом
(смесителем). Напряжение сигнала подается в цепьбазы смесителя, а
напряжение гетеродина — в цепь эмиттера. Гетеродин собран по
схеме емкостной трехточки. Автоматическая подстройка частоты
гетеродина осуществляется с помощью варикапа V4. Основные пара-
метры катушек блока приведены в табл. VII. 12.
Таблица VII.12. Основные параметры катушек блока УКВ
приемника «Урал-авго»
Обозна- ч ение, рис. VII. 45 Индук- тив- ность, мкГ Число витков Марка и диаметр провода, мм Марка мате- риала или тип сердечника Намотка
L1 0,26 4,25 ПЭЛШКО 0,31 НОНН С шагом
L2 0,33 4,5 ПЭЛШКО 0,31 юонн Между витками L1
L3 —. 10,75 Медный луже- Сплав Д-16 Сплошная
L4 — 9.25 ный, 00,8
L5 2 13,5 ПЭЛШКО 0,15 СБ-12а Секционированная
ДР — 70 ПЭЛ 0,1 — Сплошная
На рис.VII.46 приведена схема блока УКВ магнитолы «Вега-320».
Антенна включена непосредственно во входной контур, полоса
пропускания которого равна диапазону УКВ радиовещания. Усили-
тель сигнальной частоты собран на транзисторе, включенном с об-
щей базой, смеситель и гетеродин — на ИС. Контуры УСЧ и гете-
Рнс. VII.46. Схема блока УКВ магнитолы «Вега-320» с применением
ИС и настройкой конденсаторами переменной емкости.
родина перестраиваются конденсаторами переменной емкости. Ав-
томатическая подстройка частоты гетеродина осуществляется при
помощи варикапа V2, управляемого напряжением от частотного
детектора. Контур ПЧ L4C8 настраивается на частоту 10,7 МГц.
§ 12. Автомвтические регулировки в радиоприемниках
Автоматическая регулировка усиления (АРУ) применяется для
поддержания уровней сигнала на выходе приемника в сравнительно
малых пределах при больших и быстрых изменениях уровня сигнала
480
на входе. Это необходимо, чтобы избежать перегрузки каскадов
сильными сигналами и появления нелинейных искажений. При
введении АРУ расширяется динамический диапазон приемника.
Принцип АРУ состоит в автоматическом изменении коэффициентов
усиления (или передачи)-отдельных элементов приемника при изме-
нении уровня Принимаемых сигналов или напряжения питания.
Качество регулировки зависит от способа получения регулирую-'
щего напряжения, которое, воздействуя на соответствующие эле-
менты тракта приемника, изменяет коэффициент усиления (передачи).
Регулирующее напряжение должно зависеть не от мгновенного
значения входного сигнала, а от среднего значения амплитуды (за
время, значительно превышающее время изменения амплитуды
под действием полезной информации).
Эффективность АРУ принято оценивать двумя величинами:
степенью изменения ЭДС в пепи антенны (напряжения на входе)
и соответственно степенью изменения напряжения на выходе УПЧ.
Система АРУ приемника должна обеспечивать высокую эффек-
тивность регулировки при достаточном быстродействии и быстром
затухании переходных процессов. При этом не должно быть недо-
пустимого увеличения нелинейности тракта усиления, нарушения его
устойчивости во всем диапазоне уровней сигнала на входе приемника,
ухудшения отношения сигиал/шум на выходе приемника, а также
недопустимого изменения АЧХ и ФЧХ до детекторного тракта.
В радиовещательных приемниках, как правило, применяется
система АРУ обратного регулирования, в которой регулирующее
напряжение вырабатывается выпрямителем выходного напряжении
УПЧ и подается для -регулировки усиления предшествующих вы-
прямителю каскадов. Функцию выпрямителя системы АРУ чаще
всего выполняет демодулятор приемника. Иногда используется
специальный выпрямитель, на выходе которого включается фильтр,
устраняющий изменения напряжения под действием модуляции сиг-
нала ;
В качестве регуляторов усиления используются усилительные
каскады (активные регуляторы) и регулируемые делители напря-
жения (пассивные регуляторы). Регулируемыми обычно являются
каскады УСЧ и УПЧ. Для уменьшения нелинейных искажений,
обусловленных действием АРУ, регулируют усиление в каскадах,
усиливающих сигналы малого уровня и имеющих селективную на-
грузку. Усиление последнего каскада УПЧ, как правило, ие регу-
лируют, а коэффициент передачи преобразователя частоты регули-
руют редко, поскольку изменение режима этого каскада может
привести к возрастанию уровня нежелательных продуктов преоб-
разования. В простых приемниках с 4>СС часто регулируют усиле-
ние апериодических каскадов УПЧ. Число регулируемых каскадов
зависит от требуемой эффективности АРУ.
Способы регулировки усиления каскадов. Коэффициент усиле-
ния транзисторных каскадов регулируют изменением крутизны
транзистора или глубины ООС по переменному току. Для изменения
крутизны транзистора в цепь база — эмиттер {подают управляю-
щее напряжение, снимаемое с нагрузки амплитудного детектора
(см. рис. VII.29). Эффективность такой регулировки снижается, если
необходима температурная стабилизация режима работы регули-
руемого транзистора. Этот .недостаток можно устранить, если по-
дать управляющее напряжение непосредственно между базой и
эмиттером (рис. VII.47). Для повышения эффективности АРУ ис-
пользуют УПТ в цепи регулирования (см. рис. VII.28). Примене-
16 1-88
481
ние УПТ особенно целесообразно, если регулируется несколько
каскадов на биполярных транзисторах, поскольку в этом случае
требуется управление большим током баз транзисторов.
Регулируемые каскады на полевых транзисторах целесообразно
применять в УСЧ. Они вносят меньшие искажения, чем каскады
Рис. VI1.47. Схема системы АРУ с подачей управляющего напри-
жения непосредственно между базой и эмиттером.
на биполярных транзисторах, и практически не потребляют ток
от выпрямителя системы АРУ. Если регулируемый каскад выполнен
на двухзатворном транзисторе, сигнал подают на одни затвор,
управляющее напряжение АРУ — иа другой.
Ряс. VII.48. Схема УПЧ с АРУ изменением глубины ООС.
Если регулируемый усилитель выполнен на биполярных тран-
зисторах, то каскад, следующий за ннм, ие должен быть регулируе-
мым. В противном случае эффективность регулировки в первом кас-
каде снижается, поскольку одновременно с изменением крутизны
транзистора будет изменяться входная проводимость следующего
каскада.
, Регулировка усиления изменением глубины ООС позволяет
достичь меньшего уровня нелинейных искажений в регулируемых
каскадах. На рнс. VII.48 приведена схема УПЧ, в котором регули-
ч82
руется усиление первого каскада. При слабом сигнале на входе
(меньше 100 мкВ) транзистор V2 работает в режиме насыщения
вследствие большого тока базы, протекающего через резистор R6.
Часть тока, протекающего через этот резистор, проходит через
диод амплитудного детектора, улучшая детектирование слабых сиг-
налов. Поскольку' выходное сопротивление насыщенного транзистора
мало (несколько десятков ом), то глубина ООС в первом каскаде
невелика. Прн увеличении напряжения сигнала на входе возрас-
тает ток диода и уменьшается ток базы транзистора V2, который
выходит из режима насыщения. Глубина ООС в первом каскаде
УПЧ возрастает, а усиление уменьшается. При изменении напря-
Рио. VII.49. Схемы регулируемых делителей напряжения:
о, б — с полупроводниковыми диодами: в — с варикапами; г, д — с полевыми
транзисторами (С7у—управляющее напряжение; fCM—напряжение смещения;
Ес — напряжение питания цепи стока транзистора).
жения сигнала на входе на 66 дБ (от 150 мкВ до 300 мВ) напряже-
ние на выходе увеличивается всего’на 1 дБ.
Регулируемые делители напряжения позволяют получить боль-
шую глубину регулировки коэффициента передачи и вносят малые
нелинейные искажения. На рис. VII.49 приведены схемы потенцио-
метрических регулируемых делителей напряжения. Одним плечом
делителя является нелинейный элемент. Под действием управляю-
щего напряжения изменяется дифференциальное сопротивление
или емкость нелинейного элемента и, следовательно, коэффициент
передачи делителя. Нелинейный элемент может быть включен парал-
лельно (рис. VII.49, а, г) или последовательно (рис. VII.49, б, д)
ко входу последующего каскада. Для. повышения глубины регули-
ровки нелинейные элементы включают параллельно и последова-
тельно (рис. VII.49, в). Делители с последовательным включением
нелинейного элемента позволяют достичь большей глубины регу-
лировки прн низком входном сопротивлении последующего кас-
када, а с параллельным включением нелинейного элемента — при
высоком.
16»
483
Лучшим управляемым нелинейным элементом для управляемых
делителей является полевой транзистор, не потребляющий мощности
от цепи управления н вносящий меньше искажений. На рис. VII.50
приведена схема УПЧ, на входе которого включен регулируемый
делитель с последовательным включением управляемого элемента
(диод VI). Усиление второго каскада регулируется изменением
Рис. VII.50. Схема УПЧ с комбинированной АРУ.
крутизны характеристики транзистора. На транзисторе V5 выпол-
нены амплитудный детектор и УПТ системы АРУ.
Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) позволяет устра-
нять расстройку приемника, вызванную нестабильностью частоты
Рис. VI 1.51. Схема системы АПЧ с управителем на варикапе.
гетеродина и другими причинами. Система АПЧ работает следующим
образом. Если разность частот гетеродина и сигнала ие равна ПЧ
приемника, вырабатывается соответствующее управляющее на-
пряжение, воздействующее на частоту гетеродина ^изменяющее
ее так, чтобы эта разность приблизилась к промежуточной частоте.
< Применение АПЧ в диапазонах ДВ и СВ целесообразно только
в приемниках с очень узкой полосой пропускания (сотни герп).
В диапазоне КВ при сильных замираниях сигнала система АПЧ
484
может перестроить приемник на другую станцию. Наиболее часто
АПЧ используется на диапазоне УКВ при приеме сигналов с ЧМ.
В приемнике сигналов с ЧМ для введения системы АПЧ доста-
точно добавить управитель, воздействующий на частоту гетеро-
дина. Управляющее напряжение вырабатывает частотный детектор.
В качестве управителей наиболее часто используются варикапы.
Схема системы АПЧ, широко применяющейся в настоящее время
в приемниках при работе в диапазоне УКВ, приведена на рис.VII.51,
где 1 — управитель; 2 — частотный детектор. В качестве управляю-
щего напряжения используется постоянная составляющая выход-
ного напряжения дробного детектора, которая через /?С-фильтр
подается на варикап. Кроме того, на варикап подается запирающее
напряжение смещения с делителя напряжения, устанавливающее
рабочую точку варикапа. Эта точка выбирается так, чтобы ре-
жим обратной проводимости варикапа соблюдался при любом слу-
чайном уходе частоты гетеродина приемника. Емкость конденсатора
связи С1 выбирается так, чтобы вносимая варикапом в контур гете-
родина емкость была как можно меньшей, а крутизна управителя,
определяемая из зависимости частоты гетеродина от управляющего
напряжения,— достаточно большой.
§ 13. Индикаторы настройки радиоприамникоа
Индикаторы настройки позволяют точно настроить приемник на
выбранную радиостанцию и уменьшить, таким образом, искажения
принимаемого сигнала. В транзисторных приемниках в качестве ин-
дикаторов применяют миллиамперметры и светодиоды (см. гл. IV,
Рио. VH.52. Схемы индикаторов настройки приемника сигналов с AM (<а)и ЧМ (б).
§ 1). Миллиамперметры включают в цепь суммарного тока тех тран-
зисторов, на которые подается напряжение АРУ. Подключение мил-
лиамперметра к микросхеме для индикации настройки показано
на рис. VII.25.
Схемы индикаторов настройки на светодиодах приведены на
рис. VII.52. Индикатор по схеме рис. VII.52, а предназначен для
приемника сигналов с AM. Его вход подключается к нагрузке ампли-
тудного детектора (резистор R1). Часть постоянной составляющей
тока детектора проходит через резистор R2 и коллекторный пе-
реход транзистора V2. При изменении напряжения сигнала на входе
детектора этот ток изменяется, что вызывает изменение коллектор-
ного тока транзистора V4 и тока через светодиод V3. Когда при-
емник точно настроен на частоту сигнала выбранной радиостан-
ции,ток детектора и ток, протекающий через светодиод, становятся
.максимальными и светодиод светится наиболее ярко.
485
Режим работы транзисторов стабилизирован с помощью стаби-
литрона V5. При изменении напряжения литания от 9 до 5,5 В
ток через светодиод поддерживается в пределах 2,8±0,2 мА. Вмес-
то стабилитрона можно применить три-четыре последовательно со-
единенных кремниевых диода в прямом включении, а вместо тран-
зистора типа МП41 — транзисторы типов МП39, МП40 или МП42
с любым буквенным индексом. Сопротивление' резистора R2 под-
бирают таким, при котором достигается максимальная яркость
свечения при максимальном напряжении сигнала на входе прием-
ника.
Индикатор, схема которого приведена иа рис. VII.52, б, пред-
назначен для приемника сигналов с ЧМ. Вход индикатора подклю-
чается к выходу частотного детектора. При точной настройке при-
емника на частоту сигнала напряжение иа выходе частотного детек-
тора и, следовательно, иа выходе операционного усилителя равно
нулю. Светодиоды не светятся. Если приемник настроен не точно,
на выходе частотного детектора появится постоянное напряжение
определенного знака (в зависимости от знака расстройки). На вы-
ходе операционного усилителя также появится напряжение опре-
деленного знака, через один из светодиодов будет протекать ток,
который вызовет его свечение. При расстройке приемника в другую
сторону будет светиться другой светодиод. С помощью резистора
RJ можно установить необходимую чувствительность индикатора.
§ 14. фересфонические радиоприемники
При стереофоническом радиовещании звуковая программа пере-
дается по двум независимым каналам (А и Б). По одному из каналов
передают сигнал в основном от левого микрофона, по другому — *
от' правого. Стереофонические передачи ведутся в диапазоне УКВ,
что позволяет ослабить влияние по-
мех и передать широкую полосу зву-
ковых частот.
В СССР для стереофонического
радиовещания принята система с
полярной модуляцией, принцип кото-
рой заключается в том, что положи-
тельные периоды поднесущей (колеба-
ния с частотой 31,25 кГц) модули-
руются по амплитуде сигналом кана-
ла А, а отрицательные — сигналом
канала Б (рис. VII.53). После мо-
дулятора поднесущая подавляется на
14 дБ (в 5 раз), что позволяет лучше использовать мощность пере-
датчика. Полярно-модулированное колебание с частично подавлен-
ной несущей используется для ЧМ колебания передатчика.
В приемнике в процессе демодуляции частотно-модулирован-
ного сигнала образуется полярио-модулированное колебание с
частично подавленной несущей. Это колебание подается на стерео-
декодер, который выполняет две функции: восстанавливает уро-
вень поднесущей частоты и детектирует полярно-модулированиые
колебания. Для сигнализации о приеме стереосигнала в приемнике
применяют специальное устройство со световым индикатором.
, Требования к стереофоническим приемникам. При стереофо-
нической радиопередаче отношение сигнал/шум на выходе стерео-
фонического приемника оказывается меньшим, чем при обычной
Рис. VII.53. Полярно-модулиро*
ванное колебание.
486
Т «блица VI 1.13. Нормы на параметры стереофонических радиоприемуикоп
Параметр Групп а сложности
А 1 Б 1 В
Отношение сигнал/шум при уровне сигнала на входе 30 дБ/пВт, девиации частоты 50 кГц и номинальной выходной мощности, дБ, не менее 60 50 46
Подавление AM, измеренное последователь- ным методом при уровне сигнала на входе 30 дБ/пВт, частоте модуляции 30 кГц и тбчной настройке, дБ, не менее 20 16 10
Номинальный диапазон воспроизводимых ча- стот, Гц, не уже по звуковому давлению при неравномер- ности 14 дБ 40... 15000 63... 12500 100...10000
по электрическому напряжению на вы- ходе для подключения магнитофона на запись прн неравномерности 2 дб 32...15000 50... 14000 80... 12500
Коэффициент гармоник (при девиации часто- ты 50 кГц), %, не более по звуковому давлению на частоте, Гц 300 5 5 7
1000 4 4 5
5000 5 5 7
по электрическому напряжению на выхо- де» для подключения магнитофона на ча- стоте, Гц 300 2 3 5
1000 2 2 3
5000 . 3 4 5
Переходные затухания между каналами по всему тракту приемника, дБ, не менее на частоте, Гц 300 24 20 15
1000 28 26 20
5000 22 20 15
10000 15 10 —
Переходные затухания по тракту низкой частоты, дБ, не менее на частоте, Гц 300 32 32 26
1000 40 40 34
5000 32 32 26
10000 26 26 —-
Изменение выходного уровня при переходе со стерео- на монорежим и обратно, дБ, не более 3 4 6
Степень регулирования стереобаланеа, дБ, не менее 8 6 6
Уровень фона с антенного входа, дБ, не более Д- 54 — 46 — 40
Уровень фона по тракту низкой частоты, дБ, не более — 60 — 50 — 46
Разбаланс АЧХ всего тракта по напряжению, дБ, не более на частоте, Гц 300 3 4 4
5000 3 4 4
10000 4 5 —•
Степень подавления надтональных частот 31,25 н 62,5 кГц по электрическому тракту относительно максимального уровня стерео- сигнала, дБ, не менее 50 40 20
487
передаче в тех же условиях (те же передатчик и приемник, расстоя-
ние между ними и др.). Поэтому для достижения такого же качества
воспроизведения программы на выходе стереофонического прием-
ника необходимо повысить отношение сигнал/шум на его входе
на 7... 10 дБ по сравнению с монофоническим приемником. При
приеме стереофонических передач на границе зоны обслуживания
данной радиостанции необходимо применять в приемниках малошу-
мящие ВУ и УСЧ, а также повышать эффективность антенн. Жела-
тельно также, чтобы селективность стереофонического приемника
была выше, чем монофонического.
Согласно ГОСТ 20842—75, стереофонические приемники , по
сложности делятся на три группы: А — высшая (высший класс),
Б — средняя (классы 1 и 2), В — упрощенная (классы 3 и 4). Ос-
новные стереофонические параметры приемников должны, соответ-
ствовать нормам, указанным в табл. VII. 13. Приемники должны
снабжаться вспомогательными устройствами и устройствами для
подключения, указанными в табл. VII. 14.
Таблица VII.14. Вспомогательные устройства и устройства для подключения
стереофонических радиоприемников
Устройство Группа сложности
А Б в
Система автоматической подстройки частоты в диапазо-
не УКВ о о о
Индикатор точной настройки в диапазоне УКВ о о н
Индикатор наличия стереосигнала о о н
Для автоматического переключения «моно-стерео» Для подключения о н —*
стереомагнитофона на воспроизведение о о о
стер еоте л е фонов о о “Н
стереомагнитофона на запись о о н
Примечание. О — применение обязательно, Н —• не обязательно.
Стереодекодеры. Для восстановления уровня поднесущей в сте-
реодекодерах используются резонансные корректирующие цепи.
Обычно такая цепь состоит из резистора и колебательного контура,
настроенного на частоту поднесущей (31,25 кГц). Добротность кон-
тура должна быть равна 100, а резонансное сопротивление — в че-
тыре раза больше сопротивления резистора корректирующей цепи.
Такую цепь можно включать в цепь коллектора транзистора с боль-
шим выходным сопротивлением (например, полевого). Если не уда-
ется получить требуемую добротность контура, можно добавить еще
один корректирующий каскад. Разделить стереоканалы можно
прн помощи двух амплитудных детекторов с разной полирностью
включения диодов.
Схема простого стереодекодера на транзисторах приведена
иа рис. VII.54. Каскад усиления и восстановления поднесущей соб-
ран на транзисторе VI, каскад разделения сигналов каналов А я
Б — на транзисторе V2 и диодах V3...V6, устройство для сигна-
лизации о приеме стереосигнала — на транзисторах V7...V9 и
диоде V10. Световым индикатором наличия поднесущей,является
лампочка накаливания типа МН-2.
Схема стереодекодера, в котором используется способ восста-
новления поднесущей, основанный на применении Т-образного мос-
488
тового звена в цейи ООС усилителя, приведена иа рис. VII.55. Уси-
литель собран иа ИС типа К140УТ1А. Мостовое звено состоит из
катушки L1, конденсаторов СЗ, С5 и резисторов R6, R7. Контур
L1C3C5 настраивается иа частоту поднесущей (31,25 кГц). Требуе-
Рис. VII.54. Схема простого стереодекодера на траявасторах.
мый относительный подъем поднесущей достигается при доброт-
ности контура 33, резонансном сопротивлении j контура =
= 2,67/?7-|-да и R8 + R9 > R7.
Комплексный стереосигнал с выхода частотною детектора по-
дается на инвертирующий вход операционного усилителя через
цепочку R1C1, компенсирующую ослабление высших частот стерео-
сигнала в частотном детекторе. Напряжение ООС поступает на
этот же вход через Т-образное мостовое звено. Подстроечным
489
резистором R8 регулируется общее усиление, а резистором R6 —
уровень поднесущей. Усилитель охвачен 100%-ной ОСС по постоян-
ному току, что способствует жесткой стабилизации режима. Поляр-
но-модулированный сигнал с восстановленной поднесущей после
усиления детектируется полярным детектором иа.диодах V3 и V4.
На выходах детектора включены фильтрующие цепи и цепи коррек-
ции предыскажений. Цепочка R10C8 улучшает разделение кана-
лов [5].
§15. Измерение основных параметров
радиовещательных приемников
Эквиваленты антенн и согласующие звенья, При измерении пара-
метров со входа для наружной антенны в диапазонах ДВ, СВ и КВ
сигнал от ГСС подают через эквивалент наружной антенны
(рис. VII.56, а). Сопротивление резистора R1 выбирают из уело-
Рис. VI 1.56. Схемы эквивалентов внешней (а) и встроенной телескопии
ческой (6) антенн для диапазонов ДВ, СВ и КВ.
вия R1 4- = 80 Ом, где /? v — выходное сопротивление ГСС.
При измерении параметров автомобильных приемников исполь-
зуют эквивалент автомобильной антенной системы (антенны и ка-
беля), схема которого приведена на рис. VII.56, б. Сопротивление
резистора’*/?/ выбирают так же, как для эквивалента, по схеме, дан-
Рис. VII.57. Схемы эквивалентов штыревой антенны длиной не более 0,35
Длины волны для диапазона УКВ: ,
а — при малом выходном сопротивлении антенны; б — прн большом.
иой на рис. VII.56, а. Емкость .конденсатора Сд должна быть равна
емкости штыря автомобильной антенны, а емкость Ск —параллель-
ной емкости антенной системы. Зиачения емкостей СА и Ск приво-
дятся в технических условиях (ТУ) на приемник или в паспорте
антенны. При измерениях в диапазоне УКВ применяют эквиваленты
штыревой антенны (рис. VII.57). Если активное сопротивление
айтеины, указываемое в ТУ, меньше выходного сопротивления
ГСС, используют эквивалент по схеме, данной па рис. VI 1.57, а,
490
если больше,— применяют эквивалент антенны по схеме, приве-
денной на рис. VII.57, б. Параметры элементов Rl, L3 и Сэ опреде-
ляются геометрическими размерами антенны, емкостью корпуса
автомобиля, диапазоном принимаемых частот и др. Значения этих
пар^летров указываются в ТУ на приемник.
Для измерения параметров стационарных приемников с сим*
метричиым входом для подключения антенны диапазона УКВ при-
Рис. VII.58. Схема согласующего звена.
меняют согласующее звено (рис. VII.58). Резисторы, входящие
в состав звена, должны быть безреактивного типа, например МОН,
С2-10, С4-1. Симметричный кабель должен иметь волновое сопро-
тивление 300 ± 30 Ом.
Измерение чувствительности со входа «Звукосниматель». На
вход «Звукосниматель» от звукового генератора подают напряжение
с частотой 1000 Гц через резистор, сопротивление которого опреде-
ляют по формуле R — Rs — ЯВЫх- где — сопротивление экви-
валента звукоснимателя (внутреннее сопротивление звукоснима-
Рис. VII.69. Структурная схема для измерения реальной чувствитель-
ности приемника: ЭА — эквивалент антенны; С8 — согласующее звено;
Ф1 и Ф2 — полосовые фильтры с параметрами согласно ГОСТ 9783— 71.
теля); 7?вых — выходное сопротивление генератора. Регуляторы
громкости и тембра устанавливают в положение максимального
усйления. Результатом измерения является измеренное электрон-
ным вольтметром напряжение на входе «Звукосниматель», при
котором достигается номинальная выходная мощность.
Измерение реальной чувствительности по напряжению со входа
для ивружной антенны. На вход приемника для наружной ан-
тенны (рис. VII.59) от ГСС через эквивалент антенны ЭА (см,
рис. VII.56) в диапазонах ДВ, СВ и КВ, через эквивалент антенны
(см. рис. VII.57) или согласующее звено СЗ (см. рис. VII.59) в диа-
пазоне УКВ прдают сигнал, модулированный с частотой 1000 Гц,
Глубина AM 30%, девиация частоты сигнала с ЧМ 15 кГц. Регу-
491
ляторы тембра и громкости устанавливают в положение максималь-
ного усиления, регулятор полосы пропускания — максимальной
полосы. Переключатель S1.1 (см. рис. VII.59) ставят в полож.ение 1,
при котором вольтметр переменного тока подключается к выходу
приемника через полосовой фильтр Ф1, пропускающий лищь по-
лезный сигнал с частотой модуляции.' Приемник настраивают на
частоту сигнала н устанавливают такое напряжение на входе, при
котором на выходе достигается напряжение с частотой 1000 Гц,
соответствующее стандартной выходной мощности 50 мВт (при но-
минальной выходной мощности 150 мВт и менее — 5 мВт).
Далее модуляцию ГСС выключают и измеряют напряжение
шума, установив переключатель S1.1 в положение 2, при котором
для устранения-влияния фона переменного тока включается поло-
совой фильтр Ф2 с полосой пропускания 280...14 000 Гц. Если
напряжение шума превышает допустимое значение, усиление прием-
ника уменьшают. После этого включают модуляцию ГСС и, уве-
личивая напряжение сигнала на входе приёмника, добиваются по-
лучения на выходе стандартной мощности сигнала (50 или 5 мВт).
Реальную чувствительность измеряют в трех или пяти точках каж-
дого поддиапазона приемника. Результатом измерения в каждой
точке является напряжение сигнала на входе приемника, а показа-
телем чувствительности — максимальный результат.
Измерение селективности по соседнему каналу в диапазонах
ДВ и СВ. Для измерения селективности по соседнему каналу одно-
сигнальным методом на вход приемника для наружной антенны от
ГСС через эквивалент антенны (см. рнс. VII.56) подают сигнал
с частотой 250 или 1000 кГц, модулированный частотой 1000 Гц.
Глубина модуляции 30%, напряжение сигнала равно номинальной
чувствительности приемника. Регуляторы тембра устанавливают
в положение минимального усиления, регулятор громкости — в по-
ложеиие, при котором на выходе приемника получают стандарт-
ную мощность сигнала. Далее, не изменяя настройки приемника,
расстраивают ГСС на 9 (или 10) кГц в обе стороны от частоты точ-
ной настройки и аттенюатором ГСС устанавливают такое напряжение
на входе приемника, при котором на его выходе вновь полу-
чается стандартная выходная мощность. Результатом измерения яв-
ляется отношение напряжения ГСС прн расстройке частоты на
9(или10)кГц к напряжению при точной настройке,-выраженное
в децибелах.
Измерение селективности по зеркальному каналу в диапазонах
ДЗ, СВ, КВ и УКВ. Для измерения односигнальным методом на
вход приемника от ГСС через эквивалент антенны (согласующее
звено) подают сигнал, модулированный частотой 1000 Гц при глу-
бине AM 30%- (в диапазонах ДВ, СВ, КВ) илн девиации частоты
15 кГц (в диапазоне УКВ), с напряжением, равным номинальной
чувствительности приемника. Систему АПЧ выключают, регуля-
торы тембра устанавливают в положение минимального усиления,
регулятор полосы пропускания — в положение. «Узкая», а регу-
лятор громкости —в, положение, при котором на выходе приемника
получается стандартная выходная мощность. Затем увеличивают
напряжение сигнала ГСС до 0,1 В (в диапазонах ДВ, СВ и КВ)
или 0,05 В (в диапазоне УКВ) и перестраивают ГСС на частоту
зеркального канала. После настройки ГСС по максимальному по-
казанию вольтметра на выходе приемника уменьшают напряжение
ГСС до установления напряжения, соответствующего стандартной
выходной мощности.
492
Измерения проводят на частотах 250 кГц; 1; 7,2 и 69 МГц. Ре-
зультатом измерения является отношение напряжения ГСС при
настройке иа частоту зеркального канала к номинальной чувствитель-
ности, выраженное в децибелах.
Измерение селективности по промежуточной частоте. На вход
приемника от ГСС через эквивалент антенны (согласующее звено)
подают сигнал с частотой 370; 560 кГц или 69 МГц, модулирован-
ный по амплитуде напряжением 1000 Гц при глубине модуляции
30% (в диапазонах ДВ и СВ) или по частоте (в диапазоне УКВ)
при девиации частоты 15 кГц. Напряжение сигнала иа входе прием-
ника устанавливают равным номинальной чувствительности его.
Регуляторы тембра устанавливают в положение минимального
усиления, регулятор полосы — в положение «Узкая», систему
АПЧ выключают. Приемник иа-бтраивают на частоту ГСС, и регу-
лятором громкости добиваются получения стандартной выходной
мощности. Затем ГСС перестраивают иа промежуточную частоту,
увеличив напряжение сигнала на входе приемника, и уточняют
настройку по максимальному показанию вольтметра на выходе.
Изменяя напряжение сигнала ГСС, добиваются получения иа вы-
ходе приемника стандартной выходной мощности. Результатом
измерения является отношение напряжения ГСС с частотой, равной
промежуточной, к напряжению ГСС при точной настройке прием-
ника, выраженное в децибелах.
Измерение подавления AM в диапазоне УКВ. На вход прием-
ника от ГСС через согласующее звено (см. рис.VI.58) или эквивалент
антенны (см. рис. VII.57) подают сигнал с частотой 69 МГц, модули-
рованный по частоте напряжением 1000 Гц при девиации частоты
15 кГц. Систему АПЧ выключают, регуляторы тембра устанавли-
вают в положение максимального усиления. Приемник настраи-
вают иа частоту сигнала. Устанавливают напряжение сигнала на
входе приемника равным номинальной чувствительности, и при
помощи регулятора громкости добиваются получения на выходе
приемника стандартной выходной мощности, Затем, не изменяя
уровня сигнала ГСС, переключают ГСС с частотной модуляции на
амплитудную с глубиной 30%. Расстраивают ГСС в пределах
±50 кГц, отмечая наибольшее напряжение иа выходе приемника.
Результатом измерения является отношение выходного напря-
жения приемника при подаче на вход сигнала с ЧМ к наибольшему
напряжению при подаче сигнала с AM, выраженное в децибелах.
Проверка действия АРУ На вход приемняка от ГСС через
эквивалент антенны подают сигнал с частотой 1000 кГц и напряже-
нием 5 мВ, модулированный по амплитуде частотой 1000 Гц (глу-
бина модуляции 30%). Регуляторы тембра устанавливают в поло-
жение минимального усиления, регулятор полосы пропускания —
в положение «Широкая». ПриемниЮ настраивают на частоту сиг-
нала, и регулятором громкости добиваются получения стандарт-
ной выходной мощности. Затем изменяют напряжение ГСС в зада»
ных пределах (см. табл. VII. 1 и VII.2) и измеряют иапряже.ние
иа выходе приемника. Результатом измерения является отношение
напряжения на выходе приемника при максимальном напряжении
на входе к напряжению иа выходе при минимальном напряжении
на входе, выраженное в децибелах.
Снятие частотной характеристики всего тракта приемника по
электрическому напряжению. На вход приемника для наружной
антенны от ГСС через эквивалент антенны (согласующее звено)
подают сигнале частотой 200; 1000 кГц или 69МГц, модулированный
493
напряжением 1000 Гц при глубине AM 30% (девиация ЧМ
15 кГц). Приемник настраивают на частоту сигнала, и устанавли-
вают напряжение на его входе 1 мВ (в диапазонах ДВ и СВ) или
мощность 1мкВт (в диапазоне УКВ). Регуляторы тембра устанав-
ливают в определенные положения, регулятор полосы —'в положе-
ние «Широкая», а регулятор громкости — в положение," при кото-
ром на выходе приемника мощность сигнала составляет^ 100 мВт.
При снятии характеристики в диапазонах ДВ и СВ изменяют
частоту модуляции и, поддерживая постоянной ее глубину, изме-
ряют напряжение на выходе приемника. В диапазоне УКВ необ-
ходимо подавать напряжение для модуляции сигнала ГСС через
дифференцирующую ДС-цепь с постоянной времени 50 мкс, . чтобы
ввести такие же предыскажения, как в радиовещании, и поддержи-
вать постоянным напряжение на входе этой цепи, а не глубину
модуляции. Результатом измеренвя является график зависимости
выходного напряжения приемника от частоты модуляции.
ГЛАВА VIII
ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
' § 1. Первичные химические источники тока
Первичные химические источники тока преобразуют химическую
энергию активных веществ непосредственно в электрическую. К
ним относятся гальванические элементы различных систем и сос-
тавленные из них батареи. Первичные источники тока допускают
лишь одноразовое использование активных материалов.
Основные параметры первичных химических источников тока.
Электродвижущая сила — разность потенциалов электродов источ-
ника тока — является причиной, которая вызывает протекание
тока в цепи, определяется химическими свойствами активных-мате-
риалов (электролита и электродов) и не зависит от размеров источ-
ника тока. Она практически не зависит и от температуры. Только
при температуре, близкой к температуре замерзания электролита,
ЭДС резко снижается. Свойства гальванического элемента восста-
навливаются после оттаивания электролита.
Напряжение элемента или батареи U измеряется при замкну-
той внешней цепи, т. е. под нагрузкой. Оно зависит от ЭДС £,
внутреннего сопротивления элемента или батареи RBH н тока нагрузки
/н: U = Е — /н/?вн. При разряде элемента или батареи различают
начальное, среднее и конечное напряжения. Среднее определяется
по разрядным кривым (зависимостям напряжения при разряде от
времени), конечное зависит от свойств элемента и условий эксплуа-
тации.
Внутреннее сопротивление элемента складывается из сопро-
тивлений электролита, электродов и сепараторов (прокладок между
электродами). Чем меньше внутреннее сопротивление элемента,
тем больше может быть ток разряда при заданном напряжении на
нагрузке.
Разрядная емкость — количество электричества, которое можно
получить от элемента при определенных условиях его работы, т. е.
при заданных температуре, токе разряда и конечном напряжении.
Если ток разряда остается постоянным в течение всего разряда,то
емкость Qp можно определить по формуле Qp = /pZp, где /р — ток
разряда, A; tp — время разряда, ч. Если ток разряда изменяется
в процессе разряда, то определяют среднее арифметическое токов
в начале и в конце разряда. Емкость указывается вместе с усло-
виями разряда. Она будет больше при следующих условиях: мень-
шем токе разряда, разряде с меньшими перерывами, более высокой
температуре окружающей среды, а также более низком конечном
напряжении.
Номинальная разрядная емкость — количество электричества,
которое должен отдать элемент непосредственно после изготовле-
ния при номинальном режиме разряда.
Удельная емкость элемента по массе — отношение разрядной
емкости к полной массе, по объему — отношение разрядной емкости
к полному объему.
495
Саморазряд элемента — потеря емкости, обусловленная са-
мопроизвольными процессами при разомкнутой внешней цепи
(ГОЙТ 15596—70), Прн повышении температуры окружающей сре-
ды саморазряд ускоряется'.
Сохранность (срок хранения) элементов — время, на протяже-
нии которого элемент сохраняет определенную часть номинальной
емкости.
Марганцево-цинковые элементы — наиболее распространен-
ные сухие элементы. Положительным электродом марганпево-цин-
ковых элементов служит двуокись марганца, отрицательным — ме-
таллический цинк. Электролит состоит из раствора соли (хлорис-
того аммония) илн щелочи (едкого кали). Для повышения
устойчивости работы при определенных температурах, уменьшения
саморазряда элемента, а также загущения электролита в него вво-
дят добавки (судема, мука, крахмал и другие вещества).
Разновидностью марганцево-цинковых элементов являются
воздушно-марганцево-цинковые элементы, в которых активным ве-
ществом положительного электрода служит как двуокись марганца,
так и кислород воздуха.
Марганцево-цинковые элементы характеризуются низкой стои-
мостью, работоспособностью в широком интервале температур,
малым внутренним сопротивлением и удовлетворительной сохран-
ностью. В марганцево-цинковом элементе ЭДС находится в преде-
лах 1,5...1,8 В, внутреннее сопротивление в зависимости от разме-
ров его и степени разряда может изменяться от 0,1 до 10 Ом. Ем-
кость этих элементов сильно зависит от тока разряда н температуры
электролита. При увеличении тока разряда разрядная емкость
уменьшается, ас повышением температуры электролита сначала уве-
личивается, а затем уменьшается. Основные параметры элементов
и батарей приведены в табл. VIII.1.
Таблица VIII.1. Основные параметры марганцево-цнииовы? элементов и
Гии Напряже- ние в начале разряда, В Гаран- тн йный срок хране- ния, мес. Режим
непрер ывный
П родолжительность работы, ч Сопро- тивление нагрузки-. Ом Конечное напряже- ние, В
до хра- нения после хра- нения
283 1,48 3 10 8 200 1,0
286 1,48 3 20 16 200 1.0
зн 1,52 6 38 30 200 1.0
316 1.52 6 60 48 . 200 1,0
326 1,52 6 100 75 200 1,0 *
332 1.4 6 6 4,8 15 0,85
336 1.4 6 10 7 55 0,85
343 1,55 12 12 9 20 0.85
373 1,55 12 40 28 20 0,85
374 1,55 12 50 35 20 0.85
376 1,55 12 65 45 20 0.85
3336Л 3.7 6 2 1.3 10 2,0
3336У 4,1 6 3 2 10 2,0
«Крона ВЦ» 9.0 — 80 900
«Рубин-1» 4,2 — —* — —
496
Для марганцево-цинковых элементов и батарей в основном при-
меняют цифровые обозначения типа, которые выбирают по специаль-
ной таблице в зависимости от габаритных размеров, электрохими-
ческой системы, порядка расположений элементов в батарее. Пер-
вые две цифры характеризуют габаритные размеры и электрохими-
ческую систему. Воздушно-марганцево-цинковые элементы и бата-
реи любой конструкции обозначают числами от 01 до 09, марган-
цево-цинковые стаканчиковые прямоугольной формы — от 10 до
19, стаканчиковые цилиндрические — от 20 до 49, галетные ба-
тареи — от 50 до 79. Перед цифровым обозначением элементов н
батарей со щелочным электролитом ставят букву А, в обозначении
типа элемента с. солевым электролитом буквенный индекс отсутст-
вует. Конкретные значения цифр в указанных пределах — это
шифры ширины, длины (илн диаметра), третья цифра — шифр вы-
соты элемента.
Обозначение типа батареи при последовательном соединении
элементов составляется из цифры, соответствующей числу элемен-
тов в батарее, н обозначения типа элемента. При параллельном
соединении число элементов указывают через тире после обозначе-
ние типа элемента. Некоторые батареи, например «Крона ВЦ»
(воздущно-марганцево-цинковая система), не имеют цифрового
условного обозначения. Батареи старых разработок маркируют,
указывая электрохимическую систему, конструкцию, назначение
и емкость.
Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом изго-
товляются двух конструкций — стаканчнковой н галетной. Галет-
ные элементы н батареи благодаря лучшему использованию объема
имеют в два-три раза большие удельные емкости (по массе и объему),
чем стаканчиковые. Конструкция воздушно-марганцево-цинко-
вых элементов подобна конструкции стаканчиковых марганцево-
батарей
разряда Габаритные размеры, мм Масса, г, не более
прерывистый
П ро дол жительность работы, ч Сопротив- ление нагрузки, Ом Конечное напряжение, В
До хранения после хранения
— __. __ 010x22 5
6Э 48 300 0,9 010x44 10
75 60 300 0,9 014X38 10
130 100 300 0.9 014x50 20
260 150 300 0,9 016x50 25
1,5 1.1 5 0,75 021X37 30
3.5 2,8 5 0,75 021 Х60 45
4.15 3,3 5 0,75 026X50 52 •
18 11,5 5 0.75 034 X 61 115
21,5 12 5 0,75 034 X 75 130
28 18 Б 0,75 034 X91 165
3,5 2,8 15 2,25 63x22x67 150
3,5 2,8 15 2,25 63x22x67 150
90 — 900 5.5 16x26x49 40
100 — 100 2,25 63X22X67 —
497
цинковых. Внешне отличаются отверстием в смолке. Во время
работы эти отверстия должны быть открыты для поглощения кис-
лорода нз воздуха, прн хранении — закрыты пробками.
Марганцево-цннковые элементы со щелочным электролитом
имеют форму диска и изготовляются герметичными. Они отличаются
более постоянным напряжением в процессе разряда, лучшей сохран-
ностью н более высокой стоимостью по сравнению с элементами,
имеющими солевой электролит.
Ртутно-цинковые элементы по конструкции подобны марганце-
во-цннковым со щелочным электролитом. Активная масса положи-
тельного электрода состоит нз окисн ртути и графита (5...10%).
Отрицательный электрод изготовляется из порошка цинка и ртути
(5...10%). Электролит — раствор едкого калия (КОН) и окнси
цинка.
В ртутно-цинковых элементах ЭДС весьма стабильна в про-
цессе разряда и составляет 1,36... 1,364 В (в течение года изменяется
всего на 0,2%). Напряжение этих элементов прн малых токах раз-
ряда изменяется в процессе разряда очень незначительно (на не-
сколько процентов). Внутреннее сопротивление, значительно боль-
ше, чем марганцево-цннковых элементов. Удельная емкость по
объему ртутно-цинковых элементов наиболее высокая по сравнению
Таблица VIII.2. Основные параметры ртутно-цинковых элементов
Тип До хранения Гарантийный срок хранения, мес. Режим разряда при температуре 20...50° С Габарит- ные раз- меры, мм С-. 3 И S
Напряжение. ' В При сопро- тивлении внешней цепи, Ом о о а1 х: . Продолжи- тельность, ч Сопротивле- ние внешней цепи, Ом Диаметр Высота
PIJI1 1,25 — 0,02 6 8300 4.7 5,0 0,5
РЦ13 1,25 —-. 0,02 6 —< . 8300 6.0 3,5 0.45
РЦ15 1.25 — 0,04 6 — 4150 6,3 6,0 0,85
РЦ31 1,25 —. 0,07 12 — 12500 11,5 3,6 1,3
РЦ32 1,25 300 0,05 6 1,5 100 п,о 3,5 1.3
РЦ53 1,25 120 0.25 12 24 120 15,6 6,3 4,6
РЦ55 1,22 120 0.5 30 50 120 15,6 12.5 9,5
РИ57 1,25 60 1,0 12 50 60 16 17 15
РЦ59 1,26 20 3,0 12 50 20 16 50 44
PI163 1,25 60 0,5 18 27 60 21 7,4 10,5
РИ65 1,22 60 1,0 18 53 60 21 13 18,1
РЦ73 1,25 40 1,0 18 32 40 25,5 8,4 17,2
РЦ75 1,22 40 1,5 30 55 40 25,5 13,5 27
РЦ82Г 1.25 25 К5 18 35 25 30,1 9,4 30
PU83 1,25 25 Гб 18 35 25 30,1 9.4 28,2
РЦ83Х 1.25 25 1,5 12 35 25 30,1 9,4 28,2
РЦ84 1,22 25 2,5 18 12 10 30,1 14 45
РЦ85 1,22 25 2.5 30 55 25 30,1 14 39,5
PU85X 1,22 25 2,5 12 12 10 30,1 14 39,5
Р1Г89У 1,22 .— 2,5 18 55 25 — — —-з.
PI.193 1,25 13 6 4 31 60 170
4УЬ
со всеми применяемыми на практике химическими источниками
тока, сохранность достаточно высокая. Однако хранить их мзжно
при температуре не выше 30J С и относительной влажности не более
85%. Основным недостатком ртутно-цинковых элементов является
плохая работоспособность при низких температурах. Основгыз
параметры ртутно-цинковых элементов приведены в табл. VIII.2.
В условном обозначении ртутно-цинковых элементов буквы
РЦ указывают на электрохимическую систему, первая цифра —
шифр высоты или номер разработки. Буква после цифр обозначает
условия эксплуатации. Элементы с индексом «У» рассчитаны на
работу при температуре от —30 до +50° С, с индексом «Т» — от
0 до +70° С, с индексом «X» — при температуре ниже —30'’ С. Эле-
менты с индексом «С» рассчитаны на длительное хранение, «Ф» —
на разряд при повышенных токах. Цифра перед РЦ обозначает
число последовательно соединенных элементов. Если основное
обозначение заключено в скобки, то цифра после них указывает на
число параллельно соединенных элементов.
§ 2. Вторичные химические источники тока (аккумуляторы)
Вторичные химические источники тока так же, как и первичные,
преобразуют химическую энергию в электрическую; одрако тре-
буют предварительного заряда, во время которого аккумулируют
электрическую энергию. Заряд аккумулятора (аккумуляторной
батареи) с последующим разрядом называется циклом (ГОСТ 15596—
70). Число циклов, которое аккумулятор проработал к данному
моменту времени, называется наработкой аккумулятора.
Основные параметры аккумуляторов такие же, как и гальвани-
ческих элементов (см. § 1 данной главы), дополнительные — это
зарядная емкость, коэффициенты отдачи, сроки службы и годности.
Зарядная емкость аккумулятора — количество электричества,
поглощенное аккумулятором при заряде (ГОСТ 15596—70).
Коэффициент отдачи по емкости равен соотношению разряд-
ной и зарядной емкостей.
Коэффициент отдачи по энергии — отношение энергии, полу-
ченной аккумулятором за время полного цикла, к энергии, отдан-
ной им.
Срок службы аккумулятора — наработка, при которой его раз-
рядная емкость сделается меньше определенной нормированной ве-
личины.
Срок годности аккумулятора — сумма срока хранения и вре-
мени эксплуатации, в течение которого наработка аккумулятора
достигает срока его службы.
Герметичные малогабаритные никелево-кадмиевые аккумуляторы.
Активная масса положительного электрода никелево-кадмие-
вого аккумулятора состоит из гидратов закиси никеля, окислов
кадмия и кобальта и небольшого количества мелкодисперсного
графита. Отрицательный электрод выполняется из металлического
кадмия, гидрата окиси кадмия и небольшого количества окнси
никеля. Электролит — раствор едкого калия и едкого лития.
Никелево-кадмиевые аккумуляторы характеризуются почти
в полтора раза большей, чем у марганцево-цинковых элементов,
удельной емкостью, в два раза большим сроком хранения, значи-
тельно меньшим внутренним сопротивлением и значительно боль-
шим сроком службы (гарантируется 100...200 щиклов). Стоимость
одного ватт-часа при использовании никелево-цинковых аккуму-
493
ляторов по сравнению с марганцево-цинковыми элементами в 100...
200 раз меньше.
В полностью заряженном никелево-кадмиевом аккумуляторе
"ЭДС равна 1,35 В, номинальное напряжение в начале разряда —
1,25 В, в конце — I В. Дальнейший разряд приводит к резкому
сокращению срока службы. Емкость никелево-кадмпевых аккуму-
ляторов уменьшается при понижении температуры окружающей
среды. Саморазряд герметичных кадмиево-никелевых аккумулято-
ров происходит особенно быстро в начале хранения (10% емкости
за сутки), за 30 суток они теряют 20...40% емкости, в течение сле-
дующих 30 суток емкость изменяется мало. Основные параметры
герметичных никелево-кадмиевых аккумуляторов приведены в
табл. VIII.3.
Условное обозначение типа дисковых аккумуляторов состоит
из буквы Д и цифры, указывающей номинальную емкость в ампер-
часах. Обозначение типа цилиндрических никель-кадмиевых акку-
муляторов состоит из букв ЦНК или КНГЦ ji цифр, означающих
номинальную емкость в ампер-часах, обозначение типа прямо-
угольных аккумуляторов — букв КНГ нли НКГ и цифр, указы-
вающих номинальную емкость в ампер-часах. Буква Д в конке
обозначения типа некоторых цилиндрических и прямоугольных
аккумуляторов указывает на несколько иную форму корпуса,
более современный способ герметизации и повышенную спо-
собность к работе в условиях длительного режима разряда.
Особенность эксплуатации герметичных дисковых аккумуля-
торов — необходимость заряда их слабым током, чтобы давление
газов внутри корпуса не превышало допустимого. При слишком
большом токе так же, как и при чрезмерно длительном заряде,
может дефсфмироваться корпус или нарушиться герметизация.
Серебряно-цивковые аккумуляторы. Положительные электро-
ды серебряно-цинковых аккумуляторов — это пластины, изготов-
ленные из чистого серебра, отрицательные электроды — пластины,
спрессованные из смеси окиси цинка и цинкового порошка на то-
коотводе из серебряной проволоки. Электролит — раствор химически
чистого (марка ЧДА) едкого калия (КОН ) плотностью 1,4 г/см8.
Серебряно-цииковые аккумуляторы характеризуются большой
удельной емкостью н очень малым внутренним сопротивлением.
В полностью заряженном аккумуляторе ЭДС равна 1,85 В, напря-
жение в начале разряда — 1,8 В, в течение примерно третьей частв
общего времени разряда снижается до 1,54 В и далее остается прак-
тически постоянным. Коэффициент отдачи очень большой: по ем-
кости составляет 94...97%, по энергии — 80...85%. Саморазряд
аккумуляторов сравнительно мал. Для отечественных аккумулято-
ров прн нормальных условиях хранения он составляет 5...15% за
30 суток. Внутреннее сопротивление аккумуляторов в процессе
разряда значительно изменяется, проходя через максимум. Ем-
кость не зависит от режима разряда. Срок службы зависит от
типа аккумулятора и режима эксплуатации (10...100 циклов). Акку-
муляторы работают нормально при положительных температурах,
а при интенсивных режимах разряда.— также при температурах
до—30и С. При отрицательных температурах емкость аккумуля-
торов снижается. Так, при температуре —30° С и 10-часовом ре-
' жиме разряда оиа составляет около 20% номинальной емкости,
при —40'’ — практически равна йулю.
В СССР выпускаются пять основных типов серебряно-цинковых
аккумуляторов: СЦК — для коротких режимов разряда (до 1 ч),
500
Таблица VIII.3, Освовиые параметры герметичных яикелево-кадмяевых аккумуляторов
Режим разряда Режим заряда л 63 Интервал рабочих темпепа- Гарантийные сроки Габаритные размеры, мм
« • Я J «я 3 у «3 У Щ О'
Тил Номинальн емкость, А к из 5«f Продолжи^ -Trt т,Т £ 3 ! в ►г . Продолжи- тельность, туг , °C 3 К S О. Ь я' t-
Номииг ток, м. i i С а ТОК, Mj Ни Г • я о я Н Й У t( О 4>rt й О & служб циклы х ране! мес. Диаме1 Ширин Высот; Длина Масса
Г
д-0,06 0,06 6 10 6 15 0,042 —20 +35 392 12 15,7 — 6,6 — 4
Д-о,1 0,1 12 10 12 15 0,07 -20 +35 392 12 20,1 — 7,4 • — 7
Д-0,25 0,25 25 10 20 15 0,14 -20 + 35 392 12 27,2 — 10,5 — 16
ЦНК-0,2 0,2 20 10 20 15 0,14 + 5 + 45 50 12 16 —- 24,5 — 15
Ц НК-0,45 0,45 45 10 45 15 0,32 +5 + 45 50. 12 14 — 50 — 23
ЦНК-0,85 0,85 85 10 85 15 0,6 + 5 + 45 50 12 14 —- 96 — 41
КНГЦ-1Д 1 '100 10 100 17 0,7 -40 + 50 150 36 20 — 60 — 55
кнгц-зд 3 100 30 300 17 2,1 —40 +50 150 36 34 —- 61,5 — 174
НКГ-0.35Д 0,35 80 6 35 15 0,2 -15 +35 100 12 — 10 41 15 21
НКГ-0.7Д 0,7 150 6 70 15 0,49 -15 +35 250 12 — 12 41 25 40
нкг-1Д 1 200 6 100 15 0,7 -15 +35 100 12 — 14 41 35 61
КНГ-1,5 1,5 200 7,5 150 15 1,05 -40 +50 100 12 — 14 71 35,5 98
кнг-юд 10 1000 10 1000 15 7 0 +45 800 36 — 29,5 161,5 45,5 580
кнгк-юд 10 1000 10 1000 15 7 0 +45 800 36 — 33,3 120 49,3 440
7Д-0.1 0,1 12 10 12 15 0,07 -20 +35 392 12 24 — 62,2 — 60
2Д-0.25 0,25 25 10 20 15 0,14 — 20 +35 392 12 27 — 22,5 — 29
ЗКНГЦ-0,2 0,2 20 10 20 15 0,14 -40 + 50 150 36 18 — 75 — . 50
йЦНК-0,2 0,2 20 10 20 15 0,14 + 5 +45 50 12 — 27,5 24 87 117
ЮЦНК-0,45 0,45 45 10 45 15 0,32 + 5 +45 50 12 — 35 105 40 300
ПЦНК-0,45 0,45 45 10 45 15 0,32 + 5 +45 50 12 — 33 99 56 350
12ЦНК-0.85 0,85 85 10 85 15 0,6 + 5 +45 50 12 . — 46 14 71 730
СЛ 10КНГЦ-1Д 1 100 10 100 17 0,7 -40 + 50 150 36 — 45 64,5 111 680
о мм 10КНГ-3.5Д 3,5 — — — — 2,0 0 +45 100 12 — 78 175 99- v 250 Q
СЦС — для средних режимов разряда (1...5 ч); СЦД — для про-
должительных режимов разряда (10...20 ч); СЦМ— для многократ-
ных циклов при средних или длительных режимах разряда; СЦБ —
для работы в буферном режиме с малым перепадом напряжения.
В условном обозначении типа аккумулятора первые две буквы ука-
зывают иа серебряно-цинковую систему, третья — на назначение
аккумулятора, число — типоразмер аккумулятора, соответствует
примерно номинальной емкости. Основные параметры серебряно-
цинковых аккумуляторов приведены в табл. VIII.4.
Таблица VI 11.4. Основные параметры серебряно-цннковык аккумуляторов
Тип Номинальное напряжение, В Номинальная емкость*, А • ч Номинальный ток разряда, А Ток при пятиминут- ном разряде, А Нормальный ток заряда, А Габаритные размеры, мм Масса с электро-» литом, кг
Длина Ширина Высота
СЦ-0,5 1,5 0,85 0,5 2 0,025 24 12 47 0,024
СЦ-1,5 1,5 1,8 1.5 3,5 0,08 28 14 50 0,035
сц-з 1.5 4,5 3,0 35 0,15 43 18 73 0,095
СЦ-5 1,5 7,5 5,0 60 0,5 45 •32 • 77 0,16
сц-и 1,5 11 И 120 1,0 21 41 100 0,19
СЦ-12 1,5 14 14 80 1,0 48 22 115 0,195
СЦ-15 1.5 16,5 16 100 1,0 48 28 115 0,245
СЦ-18 1,5 20 18 120 1 ,5 48 43 115 0,3
СЦ-25 1,5 25 25 150 1,5 48 48 136 0,33
СЦ-40 1,5 45 . 40 180 4,0 53 50 160 0,72
СЦ-45 1,5 50 45 200 4,0 53 50 165 0,76
С.Ц-50 1,5 55 50 250 5,0 64 49 165 0,84
СЦ-70 1,5 80 70 400 7,0 91 50 166 1,35
СЦ-95 1,5 95 95 1200 10 . 71 55 212 1,82
сц-1 оо 1,5 100 100 600 10 106 . 50 153 1.6
СЦ-120 1,5 130 120 650 12 71 55 237 1,9
ЗСЦ-5 4,5 7,5 5 60 0,5 96 45 77 0,59
5СЦ-5 7,5 7,5 5 60 0,5 160 45 77 1,02
8CIJ-45 12,0 50 45 200 4,0 200 ПО 160 6,48
15CU-{J5 22,5 ’45 45 200 4,0 432 126 170 16,0
• При 10-часовом разряде.
Серебряно-цинковые аккумуляторы очень чувствительны к пе-
резаряду и загрязнению электролита. При заряде аккумуляторных
батарей необходимо контролировать напряжение каждого акку-
мулятора, особенно в конце заряда. Во избежание выхода из строя
батареи нельзя допускать глубокого разряда отдельных аккумуля-
торов. Недопустимо параллельное соединение аккумуляторов.
Добавлять электролит в аккумуляторы следует после заряда, когда
его уровень максимален. Для этого можно использовать только
химически чистый электролит, в крайнем случае —дистиллирован-
ную воду.
502
§ 3. Неуправляемые выпрямительные устройства
Выпрямительные устройства (выпрямители) относятся к вторич-
ным источникам электропитания, для которых первичными , ис-
точниками являются сети переменного тока. Выпрямители исполь-
зуются для преобразования переменного напряжения питающей сети
в постоянное.
Выпрямитель в большинстве случаев состоит из трансформатора
питания, изменяющего' напряжение, вентилей, выпрямляющих
переменное напряжение, и сглаживающего фильтра. Вентиль пред-
ставляет собой нелинейный элемент, сопротивление которого в
прямом направлении в сотни-тысячи раз меньше, чем в обратном.
В настоящее время в основном используются полупроводниковые
вентили.
Основные параметры выпрямителей — напряжение и частота
питающей сети и их отклонении от номинальных, полная мощность,
потребляемая от питающей сети при номинальной нагрузке, номи-
нальный ток нагрузки и его возможные отклонения от номинального,
номинальное выходное наприжение, коэффициент пульсаций вы-
ходного напряжения.
Коэффициент пульсаций выходного напряжения Кп0, %, пред-
ставляет собой отношение двойной амплитуды пульсаций 2Um
к номинальному выходному напряжению 1/0:
Кп0 = (2t/m/t/e) 100%.
Двойная амплитуда пульсаций измеряется как сумма поло-
жительной отрицательной полуволн переменной составляющей
выходного напряжения.
Схе 1ы выпрямителей. Выпрямители для приемно-усилитель-
ных устройств чаще всего выполняются со сглаживающим фильтром,
начинающимся с конденсатора (рис. VIII.1). Хотя эти выпрямители
обладают низким КПД по сравнению с выпрямителями, работающими
на индуктивную нагрузку, они позволяют получать меньший коэф-
фициент пульсаций при одинаковых габаритных размерах фильтра.
Выпрямители, работающие на емкостную нагрузку, используются
для получения выпрямленных напряжений от единиц вольт до де-
сятков киловольт.
Выпрямители без сглаживающего фильтра применяются сравни-
тельно редко, например, для питания реле и в других случаях,
когда коэффициент пульсаций выходного напряжения не имеет
существенного значения. Однополупериодную (однофазную) схему
(рис. VIII.1, а) применяют при выходных мощностях до 5...10 Вт
и когда не требуется малый коэффициент пульсаций. Частота пуль-
саций выходного напрязкеиия в данном случае равна частоте питаю-
щей сети. Двухполупериодную (двухфазную) схему (рис. VIII.1, б)
применяют чаще всего при выходных мощностях до сотен ватт и
выходных напряжениях до 400...500 В. Частота пульсаций выпрям-
ленного напряжения при такой схеме в два раза больше частоты
питающей сети.
Однофазная мостовая схема (рис. VIII. 1, в) характеризуется
хорошим использованием мощности трансформатора, поэтому реко-
мендуется при выходных мощностях до 1000 Вт и более. Обратное
напряжение на вентилях при этой схеме в два раза меньше, чем
при одно- и двухполупериодной схемах выпрямителя. Напряжение
на вторичной обмотке трансформатора при мостовой схеме примерно
503
S два раза меньше; чем при двухполупериодной со средним выво-
дом обмотки, частота пульсаций такая же.
Симметричную схему с удвоением напряжения (рис. VIII.1, г)
применяют чаще всего при выходных мощностях до 1000 Вт и выход-
ных напряжениях выше 500...600 В. При равных выходных напря-
жениях напряжение иа вторичной обмотке трансформатора при
Схеме удвоения почти в два раза меньше, чем при мостовой. Обрат-
ное напряжение на вентилях при данной схеме примерно такое же,
как при мостовой, частота пульсаций выходного напряжения в два
раза больше частоты питающей сети.
Рис. VIII.1. Схемы выпрямителей:
о—одвополупериодиан; б—двухполупериодмая; в — однофазная мосто-
вая; г — симметричная с удвоением напряжения.
Расчет выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку.
Приведенная ниже упрощенная методика расчета применима при
выходных мощностях до сотен ватт. Исходными данными для рас-
чета выпрямителя являются выпрямленные напряжение 170 и ток
/0, коэффициент пульсаций напряжения на входе фильтра Кл0, на-
пряжение питающей сети f. Предполагается, что частота питаю-
щей сети 50 Гц. Значения Uo, /0 определяются параметрами той
аппаратуры, питание которой будет осуществляться от выпрями-
теля. Коэффициент пульсаций, принимаемый для расчета, ие дол-
жен превышать 0,15, а допустимое относительное значение пере-
менной составляющей напряжения для выбранных конденсаторов
фильтра должно быть не меньше 0,05. Расчет выполняют в следую-
щем порядке. Выбирают вентили. Для этого по приближенным фор-
мулам (табл. VIII.5) вычисляют значения обратного напряжения на
вентилях 17обр, среднего тока /ср и амплитуды тока 1т через вен-
тили. В процессе расчета выпрямителя эти значения уточняются. По
найденным и //п(/ср) выбирают выпрямительные диоды (см.
табл. IV. 4),
504
Таблица VI11.5. Формулы для расчета выпрямителя, работают его на
емкостную нагрузку
Схема выпрямителя А ^оСр уср 'т ^2х ft .
Однопол у перво дн ая (однофазная) 3Ч 2,81/2х ~ 3U, /. П„ ~ 77. ви. DI,
Двухполупернодная (двухфазная) ч. 2,8<72х ~ W„ /о 2 o,&f/.~3,57. ви. оц 2
Однофазная мостовая 'Ч 1 .4172х -1.5U. /о 2 0,5F/.~3,57. ви. DI. V5
Симметричная с удвоением напря- жения •ч 2,8С/2х~1,би„ /0 F/o~7/„ 0.5BU, F5 DI,
. Определяют сопротивление нагрузки выпрямителя /?н =
Принимают сопротивление обмоток трансформатора гтр в пределах
(0,07...0,1) для выпрямителей мощностью до 10 Вт и в пределах
(0,05...0,08) Rn для выпрямителей мощностью 10... 100 Вт. Находят
Рис. VHI;2. Графики для определе-
ния коэффициентов В. £>, F.
Рис. VHI.3. График для оп-
ределения коэффициента Н\
1 — для однопол упернодной,
2 — для остальных схем вы-
прямителей.
прямое сопротивление выпрямительного диода но приближенной фор-
муле гпр яе ^Пр/37ср, где Unp — постоянное прямое напряжение на
диоде (см. табл. IV.4).
Определяют активное сопротивление фазы выпрямителя по
формулам г = гтр + 2 гпр (для мостовой схемы), г — гтр 4~ г„р
(для остальных схем выпрямителя). Определяют основной расчет-
ный» коэффициент А по формулам, приведенным в табл. V111 5.
В зависимости от найденного значения А находят вспомогательные
505
коэффициенты В, D, F по графикам, приведенным на рис. VIII.2;
II — по графику, показанному на рис. VIII.3..
По формулам, приведенным в табл. VIII.5, вычисляют значе-
ния обратного напряжения на диодах (7сбр, и амплитуды 1т перед-
него прямого тока/пр через диоды, которые не должны превышать
допустимых значений для выбранных диодов (см. табл. IV.4). В
противном случае необходимо выбрать другие диоды и выполнить
расчет сначала.
По формулам, приведенным в табл. VIII.5, определяют значения
напряжения на вторичной обмотке трансформатора (в режиме холос-
того хода) U2x и действующее значение тока вторичной обмотки /2.
Определяют выходную емкость выпрямителя (входную емкость
фильтра) Со по формуле Со = Н/гКп0, где CQ — емкость, мкФ;
г — сопротивление, Ом.
Пример. Рассчитать выпрямитель по мостовой схеме. Заданы
Uo = 12 В; /0 = I А; Лп0 = 0,1. Определяем t/o6p = 1,5 • 12 — 18 В;
/ср = 1/2 = 0,5 Аг /т~3,5- 1 = 3,5 А. Выбираем диоды типа
КД202Б, для которых /пр тах = 3,5 A; Uo6p max = 50 В; Unp =
= 0,J В (см. табл. IV.4). Определяем /?н=12/1=12 Ом; гтр =
= 0.08 . 12= 1 Ом; /пр = 0,9/3 • 0,5 = 0,6 Ом; г = 2-0,64-1 =
= ?,2 Ом; А = 1,6 • 2,2/12 ==0,3. Из графиков, приведенных на
рис. VIII.2 и VIII.3, находим В 1; D=2,l; /' = 5,5; // = 470.
По формулам (см. табл. VIII.5) определяем t/2x = 1 • 12 = 12 В;
1/оСр =1,4- 12 = 16,8 В; /,г1 = 0,5 • 5,5 • 1 = 2,75 А. Диоды выбраны
правильно. Определяем /2 = 2,1 • 1/2 = 1,05 А; Св = 470/2,2 «0,1 =
= 2136 мкФ. Принимаем номинальное значение Со = 2000 мкФ.
§ 4. Сглаживающие фильтры
Сглаживающие фильтры включаются между выпрямителем и на-
грузкой для уменьшения пульсаций (переменной составляющей)
выпрямленного напряжения. Наиболее часто применяют фильтры,
Рис. VIII.4. Схемы сглаживающих ДС-фильтра (а)’и
/?С-фильтра (б).
состоящие из дросселя и конденсатора (рис. VIII.4, а) или из ре-
зистора и конденсатора (рнс. VIII.4, б). Качество фильтра оцени-
вают коэффициентом сглаживания = Кп0/Кп1 (Кп0 и Кп1 — коэф-
фициенты пульсаций на входе и выходе фильтра соответственно).
Допустимое значение коэффициента цульсаций на выходе фильтра
К„ доп зависит от вида нагрузки. В случае питания первых каскадов
УНЧ с высокой чувствительностью (например, микрофонных усили»
телей) Кп доп составляет 0,00001...0,00002, предварительных Kacw
506
дов УНЧ для радиоприемников, электрофонов и т. п. — 0,0001...
0,001, каскадов УСЧ ' приемников — 0,0005...0,001, электронных
стабилизаторов напряжения — 0,005....0,03.
Г-образные LC-фильтры широко применяются при повышенных,
токах нагрузки, поскольку падение напряжения постоянного тока
на них можно сделать сравнительно малым. Коэффициент полезного
действия LC-фильтров достаточно высокий. Недостатки фильтров—
сравнительно большие габаритные размеры и масса, наличие маг-
нитного поля рассеяния, кроме того, они не ослабляют медленный
колебания выпрямленного напряжения,
Для LC-фильтров следует выбирать q > 3, чтобы избежать ре-
зонансных явлений. Произведение LC в зависимости от требуемого
q можно определить по формуле
ЬС = 2,5 • 104 (g+ 1)/т2/2,
где L — индуктивность, Г; С-— емкость, мкФ; т — число фаэ
выпрямителя; f — частота питающей сети, Гц.
Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямителя при
частоте питающей сети 50 Гц LC = 2,5 (q 1).
Г-образные ДС-фильтры целесообразно применять при малых
токах нагрузки (менее 10...15 мА) и небольших заданных коэффи-
циентах сглаживания. Достоинства фильтр.ов — малые габаритные
размеры и масса, низкая стоимость. Произведение RC определяют
по формуле
RC = 1,5 • №q/mf,
где R—сопротивление, Ом; С — емкость, мкФ; f — частота, Гц.
Сопротивление резистора выбирают из условия допустимого паде-
ния напряжения постоянного тока на фильтре.
Фильтры на транзисторах характеризуются сравнительно
большими КПД и коэффициентом сглаживания. Их действие осно-
вано на том, что сопротивление транзистора между эмиттером
и коллектором для переменной составляющей выпрямленного тока
во много раз больше, чем для постоянной. Схемы фильтров на тран-
зисторах приведены иа рис. VIII.5.
Фильтр, схема которого приведена нарис.УШ.б, а, целесооб-
разно применять при малых токах нагрузки, поскольку часть вы-
прямленного напряжения падает на резисторе R1. При увеличении
сопротивления этого резистора повышается коэффициент сглажи-
вания, однако снижается КПД фильтра. Обычно выбирают R1 =
= 80.,.100 Ом, a R2—порядка десятков килоом. Емкость конден-
сатора определяют по формуле
СУ — 5 - 106/т/ДД
где С1 — емкость, мкФ; т — число фаз выпрямителя; f — частота
питающей сети, Гц; R1 — сопротивление, Ом,
В фильтрах, схемы которых приведены на рис. VIII.5, б...г,
функции резистора, включенного в цепь эмиттера транзистора,
выполняет нагрузка фильтра, поэтому КПД этих фильтров выше.
Для фильтра,'схема которого приведена на рис. VIII.5, б, напря-
жение коллектор — эмиттер должно быть на 2...3 В больше
амплитуды пульсаций на входе фильтра. Сопротивление резистора
в цепи базы можно определить по формуле R6 = где
/Б —ток базы, определяемый по выходным характеристикам тран-
вистора в зависимости от заданного тока нагрузки /и = /к.
507
Емкость конденсатора в цепи базы определяют по формулу
Cl ~ l06qfnmfR6,
где С1 — емкость, мкФ; q — коэффициент сглаживания; т — число
фаз выпрямителя; f — частота питающей сети, Гц; R6— сопро-
тивление, Ом.
Коэффициент сглаживания фильтра без резистора R1 значи-
тельно ниже, а температурная стабильность выше, чем фильтра
с резистором R1. Коэффициент сглаживания увеличивается при
увеличении сопротивления резистора R6 (уменьшении тока на-
грузки). Его можно увеличить в 1.5...3 раза, если резистор R$
а
Рис. VIII.5. Различные варианты (а ... а) схем сглаживающих
фильтров на транзисторах.
заменить двумя резисторами, включив между ними конденсатор
(см. рис. VIII.5, в). Сумма сопротивлений этих резисторов должна
быть равна сопротивлению R6 в фильтре, схема которого приведена
на рис. VIII.5, б. Емкости конденсаторов можно определить по
формулам
С1 ~ 160^/г22б/т/; С2~ 3 • 103/m//i2267?g,
где йагз — параметр транзистора (см. гл. VI, § 2), мкСм; С1 и С2 —
емкости, мкФ; R6 —сопротивление, кОм; f — частота, Гц.
При малом коэффициенте усиления тока транзистора или
большом токе нагрузки сопротивление резистора R6 получается
малым и может оказаться С2 > С1. В этом случае ёмкости конден-
саторов следует определять по формулам
С1 = 160 Иq (qh2226 + MR^Imf-, С2 = ieoVq/mfR6,
Где Cl и С2 — емкости, мкФ; ft226 — параметр транзистора, мкСм;
R6—сопротивление, кОм; f — частота, Гц.
508
Для увеличения коэффициента сглаживания можно применить
составной транзистор (см. рис. VIII.5, г). Поскольку ток базы тран-
зистора VI значительно меньше тока базы транзистора V2, сопро-
тивление резистора 7?б в данном фильтре может быть значительно
больше, чем для фильтра с одним транзистором. Кроме того, резуль-
тирующее сопротивление цепи эмиттер-коллектор составного тран-
зистора для переменного тока значительно больше, чем одиноч-
ного. При токах нагрузки более 3...5 А целесообразно применять
транзисторы, составленные из трех транзисторов.
Чтобы повысить температурную стабильность фильтра, сле-
дует подавать напряжение в цепь базы от делителя напряжения.
.Для этого включают дополнительный резистор /?бз (см. рис. VIII.5,
в, г). Сопротивления делителя напряжения можно определить по
формулам
^63 ~ ^н^^Б’ ^61 = ^62 = ®’5^КЭ^б3^н’
где Uv — напряжение на нагрузке фильтра. Фильтр с делителем
напряжения в цепи базы транзистора менее чувствителен к смене
экземпляров транзисторов. Однако при введении делителя умень-
шается коэффициент сглаживания, поскольку сопротивление
Дб1 + Rf,2 получается меньшим.
Транзисторы для сглаживающих фильтров выбирают в зави-
симости от тока нагрузки, падения напряжения на фильтре и рас-
сеиваемой на транзисторе мощности. В некоторых случаях тран-
зисторы устанавливаются на теплоотводах. При изготовлении
фильтров можно воспользоваться результатами экспериментального
исследования фильтров, схемы которых приведены на рис. VIII .5,6...
..г (табл. VIII.6).
Таблица VIII.6. Результаты экспериментальных исследований
сглаживающих фильтров, схемы которых приведены на рис. VII 1.5, б...г
Схема (позиция на рис. Vin.5) Uo, В ин, в 'к. А Q Типы транзисторов Rf>. кОм с/, мкФ С7, мнф
g 65 60 0,5 70 П4БЭ 0,27+0,27 40 40
в 65 60 0,8 70 0,15+0,15 100 100
£• 35 30 0,4 50 П4БЭ, П202 150 1 0
г 35 30 0,4 100 82+82 1 С.25
С* 17,6 12,6 0,8 36 100 1 0
г 17,6 12,6 0,8 86 47+47 1 0.25
б* 32 27 2,0 93 8,2 10 0
г 32 27 2,0 300 3,9+3,9 10 10
б** 32 27 3,0 46 П4БЭ, П202, П14 ' 10 10 0
г* ♦ 32 27 3,0 93 4.7+4,7 10 4
б»* 27 5,0 53 П210, П2<>2, П14 33 4 0
£* * 32 27 5,0 106 18+18 1 0.5
• Использован составной транзистор.
•• Использовано соединение трех транзисторов.
509
§ 5. Стабилизаторы напряжения
Основные параметры стабилизаторов напряжения. Коэффициент ста-
билизации напряжения — величина, показывающая, во сколько раз
относительное изменение напряжения на выходе меньше, чем на
входе (при постоянном токе нагрузки):
А(7ЯХ АГ^
rr ВК в ВЫХ
лст=’
вх вых
где At/„x и А(7рых— изменения напряжений на входе и выходе ста-
билизатора; С/вх и t/BUX — напряжения на входе и ^выходе стабили-
затора.
а
Рис. VIII.6. Схемы параметрических полупроводниковых одно кас-
кадного (а) и двухкаскадного (б, в) стабилизаторов напряжения.
Коэффициент полезного действия — отношение мощности на вы-
ходе стабилизатора к мощности на входе.
Выходное сопротивление — сопротивление стабилизатора пере-
менному току со стороны выхода. Чем меньше оно, тем слабее связь
между каскадами через источник питания этих каскадов.
Коэффициент сглаживания пульсаций — отношение напряже-
ний пульсаций на входе стабилизатора и на выходе. Для некоторых
стабилизаторов коэффициент сглаживания пульсаций примерно
равен коэффициенту стабилизации напряжения.
Полупроводниковые параметрические стабилизаторы (ППС) —
наиболее простые. Они характеризуются сравнительно небольшими
коэффициентами стабилизации, большим выходным сопротивле-
нием (единицы и десятки ом), низким КПД. В таких стабилизаторах
невозможно получить точное значение напряжения на выходе и ре-
гулировать его.
Принцип работы ППС основан иа использовании нелинейности
вольт-амперной характеристики кремниевых стабилитронов (см.
гл. IV). Простейший ППС представляет собой делитель напряже*
ния, состоящий из резистора и кремниевого стабилитрона (КС),
Нагрузка подключается к КС. Для термокомпенсацнн изменений
напряжения на стабилитроне и, следовательно, на нагрузке после-
довательно КС включают полупроводниковые диоды в прямом
направлении Дпр (рис, VIII.6). Если стабилизатор предназначен
для работы в узком интервале температур, термокомпенсацнн не
‘нужна. Тип и количество КС выбирают в зависимости от необхо*
димого напряжения на нагрузке и тока нагрузки. Выходное на-
пряжение стабилизатора равно сумме напряжений на КС н диодах,
510
включенных в прямом направлении, но определяется главным об-
разом напряжением на КС. Для термокомпенсации можно исполь-
зовать стабилитроны или германиевые диоды, включенные в прямом
направлении. Их количество выбирается в зависимости от типа,
и количества КС, включенных в обратном направлении. Используя
простейшую схему ППС (рис. VIII.6, а), можно получить коэффи-
циент стабилизации напряжения не более 100 (без термокомпенса-
ции) при изменении входного напряжения иа ±10%. При термо-
компенсации коэффициент стабилизации уменьшается в два —
четыре раза. Коэффициент стабилизации уменьшается также при
увеличении тока нагрузки и допуска на входное напряжение.
Выходное сопротивление такого ППС составляет 6...10 Ом без
термокомпенсации и 25...40 Ом при термокомпенсации (опреде-
ляется типом стабилитрона).
Если необходимо получить более высокий коэффициент стаби-
лизации (до 1000), следует использовать двухкаскадные ППС
(рис. VIII.6, б, в). В таких ППС термокомпенсацию целесообразно
осуществлять только во втором каскаде, поскольку при этом можно
достичь большего коэффициента стабилизации в первом каскаде
и во всем стабилизаторе. Результирующий коэффициент стабили-
зации двух каскадного ППС равен произведению коэффициентов
стабилизации первого и второго каскадов, выходное сопротивление
определяется выходным сопротивлением второго каскада.
В ППС, схема которого приведена на рис. VI(I.6, в, через диоды,
включенные в прямом направлении Дпр, пропускается дополни-
тельный ток. При этом уменьшается их динамическое сопротивле-
ние и, следовательно, выходное сопротивление стабилизатора и уве-
личивается коэффициент стабилизации. Достоинством такого ППС
является также возможность плавной регулировки термокояпен-
сации путем изменения дополнительного тока (сопротивления ре-
зистора /?г), недостатком — более низкий КПД.
Расчет ППС без термокомпенсации проводят в следующем по-
рядке. Определяют предельно достижимое значение коэффициента
стабилизации
к _Чых (1 -О.О1ЛД
СТ-ПР
где Ц,ых— выходное напряжение, В; Дх-—допустимое относитель-
ное уменьшение входного напряжения по сравнению с номинальным,
%; /н — максимальный ток нагрузки, А; /СТГТ1|П — минимальный
ток стабилитрона. А; гст — дифференциальное сопротивление ста-
билитрона, Ом. Значение гст и /ст т)п приведены в табл. IV.7. Прн
последовательном соединении нескольких КС их дифференциальные
сопротивления суммируются. Значение Кст пр должно быть больше
требуемого, коэффициента стабилизации Кст не менее чем в 1,3...1,5
раза. Если это условие не выполняется, следует выбрать другие
КС или перейти к двухкаскадной схеме ППС.
Находят необходимое входное напряжение по формуле
=* ^вь,х/(1 - 0.01Д,) (1 - Кст/Лст пр).
Рассчитывают сопротивление балластного резистора по формуле
#6 = 1Ч.Х (1 -0.01AJ -1/вых]/(/в+ /ст mtn) -7?вых,
511
где /?вых — выходное сопротивление источника (выпрямителя и филь-
тра) по постоянному току.
Определяют максимальный ток КС по формуле
0,01^ +д2нст пр
^ст ^стmln~b Л: min~Ь ”Ь ^ст min) (| 0 01 Дх) К ’
где /нп11п — минимальный ток нагрузки; Д2 — допустимое относитель-
ное увеличение входного напряжения, %. Если ППС рассчитывается
на постоянную нагрузку, то 7нт1п = /н. Значение /ст должно быть
меньше максимального тока- стабилизации выбранных КС (см.
табл. IV.7). Если это условие не выполняется, то при заданных
требованиях выполнить ППС нельзя и следует применить компенса-
ционный стабилизатор.
Рис. VIII.7. Схемы ТКСН без усилителя обратной связи с одним-
(а) и двумя (б) КС.
Пример. Рассчитать ППС по следующим да.ниым:
~Ю В; /н=15мА; /и min = 5 мА; > 30; Д1 = Д2=10%;
/?вых = 25 Ом. Выбираем КС типа Д810, для которого С/ст = 9...
10,5 В; /ст min = 3 мА; 1ГТ п1ах = 26 мА; гст = 12 Ом (см. табл. IV.7),
и вычисляем Кст „р = = 46; Кст. пр/Кст = 46/30 >
>1,5; 1/вх= 10/(1 —0,01 - 10) (1—30/46) = 32 В; /?б = [32(1 —
-0,01 • 10)- Ю]/(15 + 3) 10-3-25^ 1000 Ом; /сттах = 3 + 15 —
~5 + <15 + 3> и-оли^ = 19 мЛ <26 мА‘
Транз/.сторныг компенсационные стабилизаторы напряжения
(ТКСН) представляют собой систему автоматического регулиро-
вания, в которой с заданной точностью поддерживается постоянным
напряжение на выходе независимо от изменения входного напряже-
ния и тока нагрузки. Такие стабилизаторы могут стабилизировать
напряжение при больших токах нагрузки, чем параметрические,
и отличаются большим коэффициентом стабилизации и меньшим
выходным сопротивлением.
Схема простейшего ТКСН приведена иа рис. VIII.7, а. После-
довательно с нагрузкой включен регулирующий транзистор V2.
Постоянное напряжение на базе транзистора поддерживается с по-
мощью простейшего ППС на стабилитроне VI. При изменении UKK
Изменяется и, следовательно, напряжение на эмиттере V2.
В результате изменяется падение напряжения на участке эмиттер —
U2
коллектор, компенсируя изменение входного напряжения. Выход-
ное напряжение остается, практически постоянным. Коэффициент
стабилизации простейшего ТКСН примерно равен коэффициенту
стабилизации простейшего ППС, выходное сопротивление составляет
несколько ом. Так же, как н в ППС, выходное напряжение опре-
деляется напряжением стабилизации КС.
>• Простой ТКСН, представленный схемой на рис. VIII.7, б, можно
рассматривать как ППС, в котором балластный резистор заменен
стабилизатором тока, собранным на транзисторе V2 и стабилитроне
Рис VI 11.8. Схемы ТЦСН с усилителем обратной связи на транзисторах
р — п — p-типа (а), п — р — n-типа (б) и составном управляющем (в).
VI, Стабилизация тока КС V3способствует уменьшению изменений
напряжения на нем и, следовательно, повышению коэффициента
стабилизации напряжения (в 5...10 раз) по сравнению с ППС. Вы-
ходное напряжение такого стабилизатора равно напряжению стаби-
лизации КС.
Выходное напряжение, превышающее напряжение стабилиза-
ции КС, и больший коэффициент стабилизации можно получить
в стабилизаторах с усилителем обратной связи. Наиболее простые
практические схемы такого-стабилизатора приведены на рис. VIII.8,
а, б. При указанных на схемах типах транзисторов и параметрах
элементов коэффициент стабилизации составляет около 30 (при
токе нагрузки 40 мА), выходное сопротивление — около 0,5 Ом.
Для повышения коэффициента стабилизации можно включить
резистор R5. При этом изменения входного напряжения передаются
5J3
17 1-88
на базу транзистора V2, вызывая такое изменение состояния регу-
лирующего транзистора VI, которое способствует повышению ста-
бильности выходного напряжения. Однако удовлетворительная
работа ТКСН с резистором R5 возможна только при фиксированных
выходном напряжении и токе нагрузки, а также стабильной темпе-
ратуре окружающей среды. В противном случае возможна переком-
пенсация (при повышении входного напряжения ТКСН выходное
напряжение будет уменьшаться). Введение резистора R5 повышает
коэффициент стабилизации до 75 (при токе нагрузки 40 мА).
Для уменьшения выходного сопротивления ТКСН можно ввес-
ти ПОС по току нагрузки. Для этого последовательно с нагрузкой
включают резистор R6 (см. рис. VIII.8, а), а КС V3 подключают
к правому (по схеме) Выводу резистора (штриховая линия). При
указанном иа схеме сопротивлении резистора R5 выходное сопро-
тивление стабилизатора уменьшается до 0,15 Ом. Однако при за-
мене экземпляров транзисторов или изменении температуры влия-
ние ПОС может оказаться чрезмерным и выходное сопротивление
стабилизатора станет отрицательным, т. е. произойдет перекомпеи-
сация.
Для уменьшения пульсаций выходного напряжения ТКСН ре-
зистор R3 (см. рис. VIII.8, с) шунтируют конденсатором С2, сопро-
тивление которого иа частоте пульсаций значительно меньше сопро-
тивления резистора. При этом большая часть напряжения пульсаций
поступает на вход усилителя обратной связи, вследствие чего ово
больше ослабляется в стабилизаторе. Снижения пульсаций выход-
ного напряжения можно также достичь применением дополнитель-
ного сглаживающего фильтра Rl'ClRl" вместо резистора R1,
В этом случае напряжение пульсаций уменьшается более чем в три
раза.
Если необходимо изменить полярность выходного напряжения
ТКСН, используют транзисторы со структурой п—р—п, изменив
соответственно полярность включения КС, электролитических
конденсаторов и входного напряжения. Можно оставить регулирую-
щий транзистор со структурой р—п—р, включив его по схеме с
общим эмиттером (см. рис. VIII.7, б и VIII.8, б). Стабилизатор,
схема которого приведена иа рис. VIII.8, б, может не входить в ре-
жим стабилизации при отрицательных температурах окружающей
среды. Этот недостаток можно устранить, например, включением
резистора с сопротивлением несколько килоом между эмиттером
и коллектором регулирующего транзистора или последовательной
PC-цепочки между входным плюсовым проводом и базой усилитель-
ного транзистора-.
При токах нагрузки более 0,1...0,2 А регулирующий элемент
в ТКСН выполняют обычно в виде составного транзистора
(рис. VIH.8, в). В этом случае входное напряжение должно быть
несколько большим, чем в ТКСН с одиночным регулирующим тран-
зистором. Ряда преимуществ можно достичь, если в состав-
ном регулирующем элементе применить транзисторы разной струк-
туры [3].
Для повышения коэффициента стабилизации ТКСН необходимо
увеличивать усиление сигнала обратной связи. С этой целью можно
применять усилители на ИС или двухкаскадные усилители на тран-
зисторах. На рис. VIII.9 приведена схема стабилизатора, в котором
применен операционный усилитель, выполняющий также функции
сравнения напряжений на КС 'V3 и выходе делителя напряжения
R4...R6. Коэффициент стабилизации напряжения такого ТКСН
514
Рис. VIII.9. Схема ТКСН с усилю е-
лем обратной связи на ИС.
не менее 1000, максимальный ток нагрузки 40 мА. Если необходимо
получить стабилизированное напряжение 9 В, следует в качестве
V2 применять КС147А, в качестве V3 — КС156А. В этом случае
входное напряжение может изменяться в пределах 11...14 В.
Плавная регулировка выходного напряжения ТКСН может
осуществляться с помощью резистора переменного сопротивления
в делителе напряжения цепи обратной связи (один из таких вариан-
тов см. на рис. VIII.9). Если требуется линейное регулирование
выходного напряжения, вывод 9 ИС соединяют с точкой соединения
резисторов R5 и R6, а в качестве R4 применяют резистор перемен-
ного сопротивления. Другие способы улучшения качественных пока-
зателей ТКСН описаны в работе [1].
В ТКСН, предназначенных для работы в широком интервале
температур, необходимо применять термокомпенсацпю изменений
опорного напряжения на КС V3
(см. рис. VIII.8, а) и напряжения
сигнала обратной связи. Способы
термокомпенсации ППС описаны
на с. 511. Для термокомпенсации
изменений напряжения сигнала
обратной связи можно использо-
вать терморезисторы (см.гл. II,
§ 7) или стабилитроны, включен-
ные в прямом направлении. Тер-
морезисторы могут быть включе-
ны (в зависимости от знака изме-
нения выходного напряжения и
знака ТКС терморезистора) в
верхнее или нижнее (по схеме)
плечо делителя напряжения цепи обратной связи (см. рис.
VIII.8, а, б и VIII.9). Так, при использовании стабилитро-
нов с положительным температурным коэффициентом иапрях<е-
ния стабилизации следует включать терморезисторы с отрицатель-
ным ТКС (термисторы) в верхнее плечо последовательно или парал-
лельно. Сопротивление терморезистора подбирают для каждого
ТКСН.
Схемы включения диодов (или стабилитронов в прямом направ-
лении) в делитель напряжения цепи обратной связи приведены
иа рис. VIII.10, где А, В, С — точки подключения делителя напря-
жения в ТКСН (см. рис. VIII.8, а). В'случае положительного тем-
пературного коэффициента выходного напряжения ТКСН следует
применять схемы, приведенные на рис. VIII.10, а, б, в случае отри-
цательного — схемы, приведенные на рис. VIII.10, в, г. Точную
подгонку термокомпенсации выполняют экспериментально, изме-
няя сопротивления резисторов R3" и R4”. Чтобы выходное напря-
жение ТКСН оставалось постоянным, необходимо при уменьшении
сопротивлений R3" и R4" увеличивать сопротивления R3' и R4'
н наоборот.
Возможно самовозбуждение ТКСН, особенно когда исполь-
зуются составные транзисторы и многокаскадные усилители сигнала
обратной связи. Устойчивость ТКСН повышается, если параллельно
выходу включен конденсатор большой емкости (100... 1000 мкФ).
В ТКСН с однокаскадным усилителем самовозбуждение можно устра-
нить, подключая между коллектором и базой усилительного тран-
зистора конденсатор емкостью 1000 пФ...0,05 мкФ. Емкость этого
конденсатора может быть тем меньше, чем больше емкость конден-
17*
Б15
гатора на выходе ТКСН. В некоторых случаях самовозбуждение
удается устранить шунтированием участка база — эмиттер одного
из транзисторов, входящих в составной транзистор, конденсатором
емкостью порядка десятых долей или единиц микрофарад. Для по-
вышения устойчивости ТКСН все прювода, подключаемые к поло-
жительной и отрицательной шинам, следует подсоединять непосред-
ственно к выходным клеммам. Чтобы не увеличивать выходное со-
противление ТКСН, монтаж цепи, ло которой протекает ток на-
грузки, необходимо выполнять достаточно толстыми проводами.
, Схемы ТКСН на основе ИС приведены на рис. VIII.11. В ста-
билизаторе, схема которого приведена на рис. VIII.II, а, можно
Рис.-VIII.10. Схемр включения полупроводниковых диодов
для термокомпенса цни ТКСН прн положительном (а, б) и отри-
цательном (в, е) температурных коэффициентах напряжения.
использовать ИС типов К142ЕН1 и К142ЕН2 с любыми буквенными
индексами. Основные параметры этих ИС приведены в гл. V. Для
защиты стабилизатора от перегрузок по току нагрузки предусмот-
рено защитное устройство, которое уменьшает выходное напряже-
ние, если ток’нагрузки превышает допустимое значение. Для нор-
мальной работы защитного устройства сопротивления резисторов
R2 и R4 следует рассчитать по формулам [2]
R4 = (С/вых + 0,5)/0,3; R2 = 0,5//доп,
где 1/вых— выходное напряжение стабилизатора, В; /доп— допус-
тимый ток нагрузки, мА; R2, R4 — сопротивление, кОм. Значение
/дОп должно быть значительно больше номинального тока нагрузки,
но не должно превышать максимально допустимого для ИС значе-
ния тока. Стабилизатор можно выключать дистанционно. Для этого
подается напряжение 1/викл= 2 В (см. рис. VIII. 11, а). Коэффициент
стабилизации напряжения равен 150, выходное сопротивление не
превышает 0,1 Ом (при токе нагрузки 5...20 мА). Защитное устрой-
ство срабатывает при токе нагрузки около 50 мА (при указанных
516
на схеме сопротивлениях R2 и R4) и возвращает стабилизатор в ра-
бочий режим после снятия перегрузки.
При токах нагрузки, превышающих номинальный ток ИС, не-
обходимо использовать внешние регулирующие транзисторы. Прак-
тическая схема такого стабилизатора приведена на рис. VIII.11, б.
Соотношение сопротивлений резисторов R2 и R3 должно быть та-
ким, чтобы при номинальном токе нагрузки 0,5 А напряжение
„между выводами 10 и 11 ИС было близко к нулю. При номинальном
токе нагрузки коэффициент стабилизации 100. При отключении
нагрузки выходное напряжение возрастает на 0,1%. Устройство
защиты срабатывает при токе нагрузки 1,15 А. При этом выходное
напряжение скачком уменьшается до 3 В. При токе нагрузки 1,1 А
517
стабилизатор автоматически возвращается в нормальный режим
работы.
Устройства защиты стабилизаторов напряжения от перегрузок
по току нагрузки разделяют на две группы: встроенные в стабили-
затор и воздействующие на его регулирующий элемент (транзис-
тор) и автономные, содержащие отдельный ключевой элемент. Уст-
ройства второй группы называют
также электронными предохрани-
телями. Схема стабилизатора с ус-
тройством защиты первой группы
приведена на рис. VIII. 12. Защи-
тное устройство состоит из три-
нистора VI, диодов V2, V3 и ре-
зисторов R2 и R3. В рабочем ре-
жиме тринистор закрыт и напря-
жение на базе транзистора V4
равно напряжению стабилизации
ППС на стабилитронах V5, V6.
При перегрузке возрастает на-
пряжение на резисторе R3, откры-
вается тринистор VI по цепи уп-
равляющего электрода. Открыв-
шийся тринистор шунтирует ста-
билитроны V5, V6, что приводит
, V7: Чтобы восстановить рабочий
Рис. VII.12. Схема ТКСН со встроен-
ним устройством защиты от пере-
грузок.
к закрыванию транзисторов V4
режим после устранения причины перегрузки, нужно нажать и от-
пустить кнопку S1. Резистор R2 ограничивает ток управляющего
электрода тринистора. Диоды V2, V3 защищают управляющий
переход тринистора от перегрузок по напряжению. Коэффициент
Рис. VIII.13. Схема ТКСН с автономным устройством защиты от пере-
грузок.
стабилизации этого стабилизатора равен 30, ток срабатывания
защиты — 2 А, время срабатывания — несколько микросекунд.
Транзистор V7 может быть типов КТ802А, КТ805Б, a V4 —
типов П307...П309, KT60I, КТ602 с любым буквенным индексом.
Тринистор может быть любым из серии КУ201, кроме КУ201А и
КУ201Б;
Схема стабилизатора напряжения с автономным защитным
устройством приведена на рис. VIII. 13. Устройство защиты собрано
на транзисторах VI и V2. В рабочем режиме транзистор V2 открыт
Ы8
и падение напряжения на нем невелико. Поэтому мал ток базы
транзистора VI и ток стабилитрона V3. С увеличением тока на-
’ грузки до некоторого значения открываются стабилитрон КЗ'и
транзистор VI, что приводит к закрыванию транзистора V2, на ко-
тором падает почти все напряжение UBX. При этом ток нагрузки
уменьшается до нескольких десятков миллиампер. Лампочка Л1
загорается, указывая на срабатывание защиты. Чтобы возвратить
устройство защиты в исходное положение, необходимо отключить
его от источника входного напряжения. Ток срабатывания защиты
равен 0,1; 0,5.,'или 2 А в зависимости от положения переключатели
S1. Коэффициент стабилизации напряжения около 20. Выходное
напряжение можно плавно регулировать с помощью резистора
R6. Транзисторы V2 и V7 должны устанавливаться на теплоотводах
с эффективной площадью рассеяния около 250 см2 каждый, а ста-
билитрон V5 можно установить на медной теплоотводящей пластине
с габаритными размерами 150 X 40 X 4 мм. Лампочка Л1 — типа
КМ-60-75.
ГЛ А В A IX
ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
И СИСТЕМЫ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
§1. Акустические системы [3, 9, 10]
Диффузор головки громкоговорителя совершает колебания: дви-
гаясь, он сжимает воздух перед собой й разрежает позади себя.
В результате в воздухе создаются звуковые волны, распространяю-
щиеся со скоростью приблизительно 340 м/с. При этом звуковые
волны от передней и задней сторон диффузора различаются по фазе
на 180°, что соответствует половине длины излучаемой волны.
Если в точку пространства, где прослушивают звук,'придут
волны: прямая от передней и обратная от задней сторон диффузора,
то, взаимодействуя, они почти полностью уничтожатся и звук будет
резко ослаблен. При этом, вместо того чтобы возбуждать звуковые
волны в окружающем пространстве, диффузор будет «переговять»
воздух с одной своей стороны на другую. Этот эффект называют (не
совсем удачно) акустическим коротким замыканием. Он проявляется
только в области самых низких звуковых частот (примерно виже
300 Гц), при которых размеры диффузора малы по сравнению с дли-
нами волн. Если общий фазовый сдвиг волн от передней и задней
сторон диффузора в точке приема звука равен целому числу длин
волн (X; 2Х; ЗХ и т. д. ) или близок к нему, то звук будет усили-
ваться. Если же фазовый сдвиг равен нечетному числу полуволн
(0,5Х; 1,5Х; 2,5Х и т. д.), то звук будет ослабляться. Чтобы устра-
нить интерференцию волн низших частот, 'излучаемых передней
и задней сторонами диффузора, применяют различные виды акус-
тического оформления громкоговорителя: плоский экран, откры-
тый корпус, корпус с закрытой задней стенкой, корпус с фазоии-
вертором, корпус с лабиринтом, направляющий рупор. Акусти-
ческое оформление важно только для громкоговорителей с низкой
основной резонансной частотой. Для громкоговорителей с высокой
основной резонансной частотой, предназначенных для карманных
радиоприемников, акустическое оформление неэффективно.
Плоский экран — наиболее простой вид акустического офор-
мления головки громкоговорителя. Чаще всего — это деревянная
панель квадратной или прямоугольной формы довольно’ больших
размероз. Например, для воспроизведения без ослабления звука
частотой 50 Гц, X = 680 см, необходимо, чтобы сторона экрана
была не менее 0,5Х, т. е. — 340 см. Однако, если частотная харак-
теристика усилителя имеет подъем на низших частотах, удовлетво-
рительные результаты можно получить' с панелью меньшего раз-
мера, сторона которой приблизительно равна четверти длины волны
низшей воспроизводимой частоты. Вместе с тем эта частота не может
быть паже основной резонансной частоты головки громкоговори-
теля, гак как при этом резко уменьшается излучение звука головкой
в экране (18 дБ/окт.).
• Конструктивно экран рекомендуется выполнять из толстой
доски или фанеры толщиной 10...20 мм с отверстием диаметром,
равным диаметру диффузородержателя головки громкоговорителя,
в которое он вставляется. Предпочтительное соотношение сторон
520
экрана прямоугольной формы от 2 : 1 до 3 : 1. Абсолютные размеры
экрана желательно выбирать такими, при которых на нижней гра-
нице диапазона частот (за которую целесообразно принять резо-
нансную частоту головки громкоговорителя) эквивалентный диа-
метр экрана (диаметр круга, площадь которого равна площади
экрана) D определялся бы по формуле D = 0.5Z/Q, где Л — длина
звуковой волны на нижней границе диапазона частот; Q—доб-
ротность подвижной системы головки громкоговорителя на его ре-
зонансной частоте. Прн таких размерах экрана частотная характерис-
тика получится более равномерной. Если экран не может быть сделан
таких размеров, то следует ожидать, что на нижней частоте диапа-
зона N = 20/g (D/Dx), где N — спад на резонансной частоте; —
фактический диаметр экрана.
ПР и м е р. Резонансная частота головки громкоговорителя
85, Гц, добротность 2. Требуется определить спад на резонансной
частоте, если Dx = 0,5 м.
Определяют эквивалентный диаметр экрана: О = 0,5 х
X 343/85 X 2 ~ 1м. При Dr = 0,5 м на нижней граничной частоте
N = 20 lg (1 : 0,5) = 6 дБ,
Головку громкоговорителя рекомендуется размещать в центре
прямоугольного экрана. Смещение от центра уменьшает развивае-
мо? звуковое давление и ухудшает частотную характеристику. Для
квадратных экранов некоторое смещение места установки головки
несколько улучшает частотную характеристику, хотя и снижает
звуковое давление.
Настоятельно рекомендуют переднюю плоскость диффузоро-
дсржателя (обычно поверхность картонных секторов) устанавливать
заподлицо с передней плоскостью экрана. В противном случае перед
головкой громкоговорителя образуется цилиндрическое углубле-
ние (род короткой трубы), и столб воздуха, находящийся в нем,
может резонировать на ряде частот, тем самым ухудшая частотную
характеристику, а также качество звучания.. Наконец, следует
учитывать, что головка громкоговорителя в экране по существу
открыта и может легко покрываться пылью, поэтому необходимо
закрывать ее спереди какой-либо радиотканью, удерживаемой
металлической рамкой (круглой, эллиптической, прямоугольной),
прикрепляемой к экрану шурупами. При этом надо обращать
серьезное внимание на то, чтобы ткань была хорошо натянута и ни
в коем случае не'резонировала, что можно обнаружить на глаз
или на ощупь, подавая иа головку громкоговорителя напряжение
разной частоты от звукового генератора. Сзади,-со стороны магнит-
ный цепей, на головку рекомендуется надевать «юбочку», например,
из бязи.
Встречаются акустические системы (АС), в которых головка
громкоговорителя вставляется в отверстие стены комнаты, т. е. стена
является экраном. Такое конструктивное решение выгодно, но надо
учитывать, что достаточная громкость звука.будет и в соседней ком-
нйте, в которую; выходит задняя сторона головки, что не всегда жела-
тельно. Использова: ие стены в качестве экрана дает заметное
улучшение частотней характеристики и качества звучания (особен-
но на низких частотах). Все ьриведенные выше рекомендации по
«врезанию» головки громкоговорителя теперь уже в степу остаются
в силе, Дополнительно мешочек сзади головки следует делать боль-
шим (например, в виде полусферы с диаметром, равным диаметру
головки громкоговорителя) и заполнять его хлопч; тобумажной
ватой, что предохраняет от нежелательных резона: сев.
521
Открытый корпус — распространенный вид АС, Он предста-
вляет собой корпус, задняя стенка которого или полностью отсут-
ствует, или имеет ряд сквозных отверстий (она может быть из пер-
форированного картона, пластмассовая со щелями или отверстиями
и т. п.). Головки громкоговорителей устанавливаются на передней
стенке корпуса. Внутри корпуса размещают детали и узлы электри-
ческой схемы, например усилителя или радиоприемника.
Акустическое действие открытого корпуса подобно действию
экрана. Наибольшее влияние на частотную характеристику в дан-
ном случае оказывают размеры передней стенки. Вопреки распро-
страненному мнению боковые стенки корпуса и объем мало влияют
на частотную характеристику АС. Эквивалентный диаметр и, сле-
довательно, размеры передней стенки благодаря полезному влия-
нию боковых стенок можно делать на 15...40% меньшими, чем в слу-
чае плоского экрана. Если корпус сделать очень глубоким, то он
может действовать как труба, резонирующая иа ряде частот (тем
более низких, чем длиннее труба). Это будет причиной появления
пиков и провалов на частотной характеристике АС. Следует избе-
гать каких-либо отверстий и щелей в корпусе (за исключением зад-
ней стенки). Особенно опасны они на передней стенке, так как могут
привести к акустическому короткому замыканию и резкому ухудше-
нию воспроизведения низких частот. Поэтому рекомендуется, в
частности, ставить уплотнители (в виде кольцевой прокладки
из резины, пленки и т. п.) между диффузор одер жателем и передней
стенкой. Уплотнителями могут служить и картонные секторы,
обычно расположенные на диффузородержателе.
Головку громкоговорителя крепят к стеие винтами или шуру-
пами так,, чтобы не покоробился диффузородержатель и тем самым
не перекашивалась подвижная система (что, в свою очередь, может
привести к нелинейным искажениям , и появлению дребезжания
(см. гл. II, § 10). Задняя сторона громкоговорителя не должна быть
закрыта (как это часто неправильно делают) деталями схемы (не
должна «задыхаться»). Несоблюдение этого требования приводит
к уменьшению звукового давления, развиваемого АС. Жела- ,
тельно, чтобы детали схемы занимали не более 25...30% внутрен-
него объема корпуса, размеры передней стенки были как можно
большими и ограничивались лишь соображениями удобства разме-
щения и пользования. Рекомендации относительно места установки
головки громкоговорителя такие же, как и для плоского экрана.
Площадь перфорации или щелей в задней стенке должна состав-
лять 10...20% ее площади.
Корпус с лабиринтом позволяет избежать акустического корот-
кого замыкания. Наибольшее распространение этот вид АС получил
за рубежом, где его называют линией передачи .(transmission line).
Задняя сторона диффузора сообщается с окружающей средой через
сложенную трубу прямоугольного или круглого сечения (волно-
вод). Площадь этого сечения должна быть равна эффективной пло-
щади диффузора. Лабиринт заканчивается выходным отверстием
на одной из стенок корпуса. Желательно, чтобы длина лабиринта
была равна примерно половине длины волны на нижней граничной
• частоте рабочего диапазона АС, благодаря чему излучение зв’ука
выходным отверстием лабиринта будет совпадать с излучением
звука передней стороной диффузора по фазе, что улучшит передачу
низких звуковых частот. Так, если АС должна воспроизводить
звук частотой 50Гц (длина волны 6,8 м, половина длины волны 3,4м),
то нужно, чтобы длина выпрямленного лабиринта равнялась также
622
3,4 м. Размеры корпуса можно уменьшить, если увеличить число
коленьев лабиринта. Внутренние стенки лабиринта покрывают
звукопоглощающим материалом, например слабо набитыми сте-
гаными ватными матами. Пример конструкции такого типа АС
приведен ниже.
Корпус с закрытой задней стенкой в настоящее время самый
распространенный и один из наиболее перспективных видов АС.
Наличие задней стенки на первый взгляд должно улучшить воспро-
изведение низких частот, так как исключается излучение эруковых
волн задней стороной диффузора. Этот вид АС часто называют бес-
конечным экраном, однако упругость находящегося в корпусе воз-
духа, особенно когда его объем меньше 200 дм®, складывается с уп-
ругостью подвижной системы головки и повышается основная резо-
нансная частота, что сужает рабочую полосу частот со стороны низ-
ших частот. Чтобы резонансная час-
тота все же не была слишком высо-
кой, применяют головки с тяжелой
подвижной системой, что, в свою оче-
редь, ведет к снижению чувстви-
тельности АС в целом. Особенно низ-
кой чувствительностью обладают так
называемые малогабаритные акусти-
ческие системы (МАС), в объеме ко-
торых упругость воздуха существен-
но больше упругости закрепления
подвижной системы самих головок.
Стандартное звуковое давление рст,
Па, для них определяется по фор-
муле рст = 2,65 • IO-8
Рис. IX. 1. Зависимость неравно-
мерности частотной характери-
стики АС с закрытой задней стен-
кой от ее добротности.
где /о—резонансная частота, Гц, подвижной системы головки;
V — объем корпуса, см3; Qi — добротность акустической системы
на частоте /0. Не рекомендуется выбирать значение <2г выше
0,7...1,0, так как подвижная система поручается «раздемпфирован-
ной». При подаче на нее напряжения возбуждения (музыкальной
или речевой программы) помимо колебаний в такт с напряжением
она будет вибрировать с частотой собственных колебаний, близкой
к /0. Это будет проявляться в примешивании гудения, «нечистоты
низов» к звучанию программы (так называемые переходные иска-
жения). Они не очень слышны, пока Qt <: 1, но чем меньше, значе-
ние Qi, тем больший спад частотной характеристики на частоте f0.
Так, при Qi= 0,7 спад составляет 3 дБ, а прн Qt = 0,5 уже 6 дБ
(рис. IX. 1). Во избежание ухудшения воспроизведения низких
частот спад частотной характеристики необходимо корректировать
в усилителе низкой частоты (см. гл. VI, §3 и X, §2, 3). При такой
же коррекции система с уменьшенной добротностью дает намного
лучшее качество звучания. Требования относительно установки го-
ловок, выбора материалов и толщины стенок те же, что и для акус-
тических систем с открытым корпусом. Размеры корпуса рекомен-
дуется брать как можно большими, однако нет смысла делать объем
намного больше минимально допустимого. Последний выбирается
так, чтобы добротность АС не превысила допустимого значения в ре-
зультате повышения резонасной частоты. Добротность AQ опреде-
ляется через добротность головки Q по формуле Qi = Q И1 + Vo/V.
523
Отсюда минимально допустимый внутренний объем корпуса с закры-
той задней стенкой рассчитывается поформуле V = V0/(Qj/Q2 — 1).
Пример. Пусть требуется найти минимальный объем кор-
пуса с закрытой задней стенкой для головки с резонансной часто-
той 40 Гц, добротностью 0,5 и эквивалентным объемом Vo= 50 дм*
при допустимой максимальной добротн юти АС 1,0: V =
= 50/[(1/0,5)2— 1] =. 50/3 17'дм3. Резонансная частота системы
У = fo У Г+ Vu/V ~ 40 • 2 ~ 80 Гц. Спад частотной характе-
ристики (см. рис. IX.1) на этой частоте будет 2 дБ. Может оказаться,
что при таком объеме АС получающаяся резонансная частота будет
слишком высокой. Тогда нужно увеличивать объем до получения
необходимого значения резонансной частоты. Для того чтобы умень-
шить резонансные явления внутри корпуса, можно рекомендовать
набивку его звукопоглощающим Материалом. Наиболее доступным
материалом является хлопчатобумажная вата, которую следует
равномерно распределить по внутреннему объему корпуса из рас-
чета примерно 15 г на 1 дм3 объема. Если материал (вата) распо-
лагается только на задней стенке корпуса с внутренней стороны,
то достаточно применять его в количестве 2...3 г на 1 Дм2 внутрен-
него объема. Чтобы предохранить подвижную систему от попада-
ния в нее волокон ваты, рекомендуется головку перед установкой
заключить в чехол, например, из бязи.
Неудачная конфигурация корпуса акустической системы вслед-
ствие дифракции оказывает большое отрицательное влияние на час-
тотную характеристику в области средних частот (появляются мно-
гочисленные пики и провалы). Установлено, что из всех конфигу-
раций корпусов (сферической, кубической, усеченной пирамиды,
параллелепипеда) наиболее удачная — сферическая. Чем более
тупые углы прилегающей к головке поверхности, тем слабее диф-
ракция и, следовательно, ровнее частотная характеристика
громкоговорителя. Это привело к выпуску за рубежом акустических
систем с закрытой задней стенкой, оформленных в виде шара. В до-
машних условиях изготовить шар трудно, однако можно использо-
вать старый или поврежденный глобус из папье-маше диаметром
около 400 мм. Его объем около 34 дм3, что позволяет сделать доволь-
но хорошую АС, применив головку типа 4ГД РРЗ (можно при-
менить также головки типа 4ГД-35 или 4ГД-36) с частотой основного
резонанса 45 Гц; в шаровом футляре частота основного резонанса
Повышается до 75 Гц. Внутреннюю поверхность шара покрывают
слоем стекловаты толщиной 12... 15 мм; вату помещают в мешок из
стеклоткани. Акустическое оформление в виде параллелепипеда
часто выбирают так, чтобы размеры сторон передней стенки и глубина
относились друг к другу, как 2 : У2 :1 (руководствуясь при этом
в основном эстетическими соображениями).
Используемый для корпуса материал должен обеспечивать
жесткость стенок, особенно передней. Наиболее подходящим мате-
риалом является деревянная доска или фанера, причем чем больше
корпус, тем толще должны быть стенки. Так, для корпуса объемом
5...10 дм3 можно применить доску или фанеру толщиной 10..,12 мм,
для корпуса объемом 50...60 дм3 следует делать стенки толщиной
до 20 мм. Переднюю стенку, на которой крепятся головки, громко-
говорителей; во всех случаях желательно брать не тоньше 15...
20 мм. Для изготовления корпуса можно применять также пластмассу.
Корпус с фазоиивертором представляет собой закрытый корпус
с дополнительным отверстием в передней стенке. Масса воздуха
524
в отверстии подобно диффузору является дополнительным излуча-
телем звука преимущественно на резонансной частоте фазоинвер-
тора /ф, которая выбирается равной основной резонансной частите
головки громкоговорителя (или несколько ниже ее). Процесс излу-
чения звука фазоинвертором иллюстрирует рис. IX. 2. На частоте
/ф, равной частоте воспроизводимого сигнала/с, создаваемое голов-
KOfi звуковое давление значительно меньше, чем давление, вызван-
кс е излучением волн дополнительным отверстием, и отличается.от
него по фазе на 90 , а результирующее звуковое давление опреде-
ляется главным образом излучением волн отверстием фазоинвер-
тбра (/с = /ф). При частотах сигнала ниже /(Ь создаваемое отвер-
стием фазоинвертора звуковое давление уменьшается, приближаясь
по уровню к звуковому давлению,
создаваемому головкой (/с < /ф). По-
скольку эти звуковые давления поч-
ти противофазны, результирующее
звуковое давление меньше каждого
из них. При частоте воспроизводи-
мого сигнала выше частоты фазоин-
вертора создаваемое головкой зву-
ковое давление больше давления,
создаваемого отверстием фазоинвер-
тора, они близки по фазе и поэто-
му складываются (/с > /ф). Прн
дальнейшем увеличении частоты сиг-
нала реактивное сопротивление отвер- Рис. IX.2. Излучение звука фа-
стия фазоинвертора р’астет и фазе- зоинвертором:
инвертор становится подобным кор- a— fc> б—1с = 1ф- в--
пусу с закрытой задней стенкой. fc < f$.
Итак, использование в фазоин-
верторе излучения волн задней сто-
роной диффузора головки увеличивает звур.овую отдачу на- са-
мых низких частотах. Происходит это потому, что диффузор го-
ловки через упругость воздушного.объема корпуса связан с массой
воздуха в отверстии фазоинвертора, вследствие чего колебания
воздуха в отверстии сдвинуты по фазе по отношению к колебаниям
’задней стороны диффузора. В результате колебания воздуха в от-
верстии почти синфазны с колебаниями передней стороны диффузора.
Это обстоятельство послужило основанием назвать такое акусти-
ческое оформление громкоговорителей фазоинвертором. Его назы-
вают системой отражения басов (bass reflex system) или настроен-
ным отверстием (tuned port).
Правильно сконструированный фазоинвертор не только улуч-
шает частотную характеристику звуковоспроизведения в области
низших частот, но и способствует уменьшению нелинейных иска-
жений в области основной резонасной частоты головки. _Конструк-
ций фазоинверторов довольно разнообразны (рис. IX.3).' В ориги-
нальной конструкции, представленной на рис. IX.3, в, излучение
звука фазоинвертором осуществляется через то же отверстие, через
которое излучает и передняя сторона диффузора головки. Для этой
цели головку устанавливают на некотором расстоянии от передней
панели фазоинвертора на щите 4. Расчетным размером отверстия
фазоинвертора является размер кольцеобразного прохода между
передней панелью корпуса- и щитом 4. Площадь этого отверстия
равна произведению длины окружности на ширину щели. Щит
525
необходим здесь не только для образования прохода, но и для устра-
нения акустического короткого замыкания низкочастотных звуков
выше резонансной частоты а Отверстие фазоинвертора рекомендуют
делать не ближе 80 мм от головки (или даже на другой стороне
корпуса). Можно сделать также два отверстия, каждое из которых
вдвое меньше по площади.
а 8 в
Рис. IX.3. Варианты конструкций АС с фазоин-
верторами в виде трубы (а, б) и со щитом (в):
/—отверстие для излучения звука передней
стороной диффузора головки; 2— труба (отвер-
стие) фазоинвертора; 3— звукопоглощающее
покрытие; 4— деревянный щит.
d
о,о
0,5
0,6
0,3
0,1
0,3 0,50,60,81 3 4 5 67e310Va/V
Рис. IX.4. Графики для расчета параметров
АС с фазоинверторами.
В фазоинверторе с проходом расстояние между концом про-
хода н задней стенкой корпуса должно быть не менее 40 мм. Из
всех известных конструкций наиболее простой является проход в виде
трубы (рис. IX.3, а), которую можно изготовить из нескольких слоев
картона или чертежной бумаги. Для обеспечения жесткости трубы
слои бумаги склеивают на болванке нужного диаметра столярным
клеем, клеем ПВА ил н эпок-
сидной смолой. Можно из-
готовить трубу квадратного
сечения, склеив ее из фане-
ры или жесткой пластмас-
сы. Помимо простоты изго-
товления конструкция про-
хода в виде трубы удобна
для настройки фазоинвер-
тора.
Для правильного выбо-
ра соотношений параметров
фазоинвертора используют
зависимости отношения
/ф//0, добротности Q голов-
ки громкоговорителя на ре-
зонансной частоте fQ и отно-
получается завал (спад) 3 дБ
к низким частотам на частотной характеристике) от отношения Vo/V
(Vo — эквивалентный объем головки громкоговорителя; V — объем
фазоинвертора) (рис. IX.4).
Пример 1. Пусть дан фазоинвертор с Vo = 17 дм3, f0 =40Гц
и <2 — 0,375. Рассчитаем параметры фазоинвертора с трубой.
Восстанавливаем перпендикуляр из точки на левой оси ординат
с отметкой 0,375 (см. рис. IX.4); этой точке соответствует абсцисса
526
шения А/А)(4 — частота, на которой
Vn/V — 1,4- Отсюда V — V0/l,4 = 17/1,4 — 12 дм3. По кривым
/3//о и /ф//о на правой осн ординат аналогично находим f 3/fB = 1
и /ф//0 = 1> Таким образом, спад частотной характеристики 'на
3 дБ будет на частоте /3= fe, т. е. на 40 Гц. Резонансная частота
фазоинвертора в данном случае будет также равна 40 Гц. Макси-
мальное значение диаметра трубы ограничивается тем, что вычис-
ленная по приведенной ниже формуле ее длина должна быть не
больше 1/12 длины волны на частоте fe. Кроме того, конец трубы
не должен упираться в стенку, противоположную той, в которой
укреплено начало ее. Размеры трубы определяются по формуле
(4Z + 3,4d)/d2 = с2/4лУ/^, где I — длина трубы (или толщина стен-
ки — в случае отверстия); d — диаметр трубы (или отверстия); с —
скорость звука, равная 343 м/с. При расчете по этой формуле еди-
ницы величин должны быть в одной системе единиц. Например,
в линейных, квадратных, кубических метрах, объем соответственно
в кубических метрах, скорость звука в метрах в секунду. Как видно
из формулы, диаметр и длина трубы (или отверстия) могут находиться
в разных соотношениях. Если делается отверстие, то рекомендуется
делать его диаметр не меньше половины диаметра диффузора головки.
П р и м е р 2. Вычислим размеры трубы. Для объема 12 дм8
(12 • 10-3 м3) и резонансной частоты 40 Гц имеем (4/ + 3,4d)/d2 =
— 3432/4л • 12 • 10-3 • 40а = 4,9 • 102. Зададимся диаметром
трубы 0,05 м (5 см). Тогда I — (4,9 • 102-25-10-4 — 3,4-5 • 10~2)/4=
= 0,262 м. Такая длина трубы существенно меньше 1/12 длины
волны на 40 Гц (8,6 м/12 = 0,7 м).
Правильность расчета и изготовления фазоинвертора, а также
согласования с размерами головки можно проверить измерением
частотной характеристики звукового давления, развиваемого гром-
коговорителем в области частот ниже 500 Гц. Принято считать, что
у правильно настроенного фазоинвертора на частотной характерис-
тике модуля полного сопротивления громкоговорителя оба пика
должны иметь приблизительно равную высоту и располагаться сим-
метрично относительно резонансной частоты головки (при построе-
нии характеристики в логарифмическом масштабе частоты). Высота
пиков зависит от звукопоглощающего материала и конструкции
корпуса. Фазоинвертор- без прохода настраивают, закрывая часть
отверстия дощечкой, жестко прикрепляемой винтами или с по-
мощью струбцинок; рекомендуется для облегчения настройки сде-
лать отверстие на 20...30% больше расчетного. Настройку фазо-
инвертора с проходом производят изменением длины трубы. Это
уюбнэ осуществить, сделав на трубу подвижную насадку, переме-
щением которой можно изменять общую длину трубы до установ-
ления окончательного ее значения. Труба должна плотно входить
в переднюю панель фазоинвертора, а имеющиеся щелн должны быть
заделаны, например,пластилином. Подвижную насадку следует делать
жесткой и плотно надевать ее на трубу; шели между нею и трубой
плотно заделывают.
В корпусе с фазоинвертором дополнительно могут быть уста-
новлены высоко- и среднечастотные головки (двух- или трехполо’с-
ная АС). Если задние стороны высоко- и среднечастотной головок
прямого излучения являются открытыми, то головки следует изо-
лировать от внутреннего объема корпуса жестким колпаком (кожу-
хом), чтобы устранить возможность воздействия на них звуковых
колебаний низкочастотной головки. Прн этом нужно учитывать
527
уменьшение объема корпуса, что особенно важно, если объем не
более 50 дм3. В этих случаях следует знать^ объем как низко-
частотной головки, так и прохода вместе с его стенками. Для удоб-
ства расчетов укажем ориентировочные объемы головок с диффузо-
рами различного диаметра: головки с диаметрами диффузоров 1,5;
2; 2,5 и З-ды занимают объем соответственно 2,5; 4,0; 6,5 и 10,0 дм3.
Внутренние стенки корпуса фазоинвертора должны быть по-
крыты звукопоглощающим материалом во избежание возникновения
собственных (резонансных) колебаний воздуха внутри его, ухуд-
шающих частотную характеристику АС. Покрывают (слоем толщи-
ной 30...GO мм) всю внутреннюю поверхность корпуса, за исключе-
нием панели, на*которой укреплена головка. Чтобы увеличить зву-
копоглощение, материал лучше поместить на расстоянии 20...50 мм
от стенок корпуса. Хорошие результаты дают покрытие головки
звукопоглощающим материалом и подвешивание этого материала
в виде валика поперек корпуса. Как уже указывалось, звукопогло-
щение, изменяя добротность АС, способно изменить' звуковую от-
дачу на низших частотах и тембр звучания. Размещать звукопогло-
щающий материал вблизи отверстия прохода нужно осторожно,
так как чрезмерно сильное демпфирование может привести практи-
чески к прекращению действия фазоинвертора. Корпус с фазоин-
вертором может быть и непрямоугольной формы. Иногда может ока-
заться удобным поместить корпус в углу помещения, тогда ему
придают форму трехгранной призмы.
§ 2. Включение головок громкоговорителей
в многополосные акустические системы [9, 10]
Двух- и грехполосиые АС дают возможность воспроизводить более
широкую полосу частот с меньшими частотными и нелинейными
искажениями, чем АС с широкополосными головками. Акустические
показатели систем при этом улучшаются более дешевым способом,
так как широкополосные головки дороже узкополосных. Трехпо-
лосная система сложна и дорога, но способна обеспечить воспро-
изведение широкой полосы частот с меиьшей неравномерностью
частотной характеристики. Однако двухполосные системы получили
большее распространение.
Выбор числа полос производят, на основе акустических пара-
метров имеющихся головок громкоговорителей и требований к не-
равномерности частотной характеристики системы. Частоты разде-
ления (граничные) выбирают исходя из частотных характеристик
головок. Не рекомендуется выбирать частоту разделения в области
наибольшей чувствительности уха человека, т. е. в диапазоне час-
тот 1...3 кГц, так как может возникнуть ощущение раздвоения
источника звука. Наиболее подходящими могут быть частоты раз-
деления, лежащие в поддиапазонах 400...800 Гц и 4...5 кГц.
В простейшей двухполосной системе одну-две высокочастотные го-
ловки подключают через разделительный конденсатор к низкочас-
тотной. Большинство головок громкоговорителей прямого излу-
чения мощностью 5...10 Вт (типы 5ГД-3 РРЗ, 6ГД-2, 6ГД-6,
8ГД-1РРЗ, 10ГД-30 и др.) хорошо работает в диапазонах низших
и средних частот, т. е, воспроизводит довольно широкую полосу
частот, при этом имея частоту основного резонанса 30...60 Гц и
снижение звуковой отдачи на высоких частотах начиная с 5..,6 кГц.
Таким образом, полоса частот, в которой могут эффективно рабо-
тать эти головки,— от 30...60 Гц до 5 кГц. Для воспроизведения
628
частот выше 5 кГц следует применять дополнительные небольшие
головки, рассчитанные на воспроизведение полосы частот 16...
20 кГц, например 1ГД-ЗРРЗ, ЗГД-2, ЗГД-31 и др.
Задачей правильного включения головок громкоговорителей
является обеспечение поступления на каждый громкоговоритель
напряжения только тех частот, которые он должен воспроизводить.
Это достигается включением головок через разделительные элект-
рические фильтры. Катушки индук-
тивности для разделительных фильт-
ров наматывают на каркасы без
магнитных сердечников. Для ци-
линдрических каркасов (рис. IX.5)
число витков катушки может быть
определено по формуле и» =
= /L (3d + 96 + Юс) /80d2, где L —
индуктивность катушки, мГ; b —
ширина намотки, см; с — средняя
толщина намотки, см; d — средний
диаметр катушки, см. При изготов-
с
Рис. IX.5. Катушка индуктив-
ности для разделительных филь-
тров.
лении разделительных фильтров следует применять только не-
полярные конденсаторы, например бумажные, керамические.
Если нет конденсатора данного типа требуемой емкости, нужно
взять несколько однотипных конденсаторов, включив их соответ-
ственно схеме и номинальному значению емкости последовательно
или параллельно. При этом желательно, чтобы элементы раздели^
тельных фильтров находились внутри корпуса АС вблизи соответ-
ствующих головок громкоговорителей.
Рис. IX.6. Схемы раз-
делительных фильтров
с затуханием 9 (а) и
18 (б. в) дБ/окт.
Двухполосные АС. Наиболее распространена схема фильтра,
изображенная на рис. IX.6, а. Она дает увеличение затухания сиг-
нала за своей граничной частотой 9 дБ/окт. Индуктивности L,
мГ, и емкости С, мкФ, применяемые в ней, вычисляют по формулам
L — 2247?//гр н С = 112 • 103/(/гр- Z?), где R — сопротивление, Ом,
головки громкоговорителя (предполагается, что высоко- и низко-
частотные головки имеют одинаковые сопротивления); frp — частота
разделения, Гц. Для более резкцго разделения частот можно при-
менить фильтры, выполненные по схемам, приведенным на
629
Рис. IX.7. Номограмма для определения параметров фильтров, выполненных
по схемам, приведенным на рис. IX,6.
рис. IX.6, б, в, которые обеспечивают увеличение затухания за
своей граничной частотой 18 дБ/окт. Емкости и индуктивности для
схем, показанных на рис, IX.6, б, в, определяют по формулам L1 —
== 0,707£; L2= 1,411; L3 = 0,35£; £4=1,05£; L5 = 0,47£;
Cl = 1.41С; С2 — 2,82С; СЗ = 0,7С; С4= 2,1С; С5 = 0.94С.
530
Иногда можно определить значения величин элементов раздели-
тельного фильтра по номограмме (рис. IX.7).
П р и м е р 1. Определить параметры разделительного фильтра',
рассчитанного на частоту разделения 1000 Гц, если, низко- и высо-
кочастотная головки громкоговорителя имеют сопротивления по
15 0м каждая. Справа номограммы по отметке 15 0м находят ни-
спадающую слева вниз диагональную прямую. Далее находят точ-
ку ее пересечения с диагональной прямой, имеющей отметку
1000 Гц и ниспадающей справа. Проводя из этой точки горизонталь-
ную прямую влево и вертикальную вверх, считывают на осях соот-
ветственно 3,37 мГ и 7,5 мкФ. Это и есть приблизительно значения
искомых величин. Если заданы такие значения, которые отсутст-
вуют на номограмме, используют следующие множители:
Я=1, / = 10, £ = 0,1, С= 0,1;
Я =10, /гр=1, £ = 10,С=0,1;
/? = 10, /гр = 10, £ = 1, С = 0,01.
Так, если бы вместо заданных выше значений частоты и сопротив-
ления взять соответственно 500 Гц и 600 Ом, то искомые значения
индуктивности и емкости определились бы следующим образом.
Сначала ищем ответ для значений 500 Гц и 60 Ом. Как и в преды-
дущем случае, находим £ = 27 мГ и С = 3,75 мкФ. Поскольку
исходное значение сопротивления (60 Ом) надо умножить, на 10,
чтобы прийти к заданному (600 Ом), используем вторую строку
приведенных выше множителей и получаем £ = 27 х 10 = 270 мГ;
С = 3,75 X 0,1 — 0,375 мкФ. Для получения вычисленного зна-
чения емкости берут набор конденсаторов. Необходимое значение
индуктивности получают намоткой определенного числа витков
катушки без железного сердечника во избежание искажении, обус-
ловленных перемагничиванием сердечника. Практически оптималь-
ная (в смысле максимума отношения индуктивности катушки к ее
активному сопротивлению) конструкция получается, когда внутрен-
ний диаметр цилиндрического слоя обмотки вдвое больше его вьГ-
соты h, а внешний диаметр в четыре раза больше h и в два раза
больше внутреннего диаметра. При этих условиях h.—]f(L/R)/8,6 мм,
где L — индуктивность, мкГ; R — сопротивление, Ом; длина прово-
да /= 187,3//.Л мм; число витков w = 19,88 L/h; диаметр провода
(без изоляции) d = 0,84h//w мм; масса провода т = h3 х
X 10~3/21,4 кг.
Пример 2. Определить данные катушки с индуктивностью
3,37 мГ (или 3370 мкГ) разделительного фильтра, нагруженного
головкой громкоговорителя сопротивлением 15 Ом. Активное со-
противление рассчитываемой катушки должно составлять 5% сопро-
тивления головки. Это соотношение можно считать вполне приемле-
мым. Тогда R — 0,05 • 15 = 0,75 Ом, откуда L/R = 3370/0,75 = 4500.
Далее имеем h = /4500/8,6 = 22,9 мм; I = 187,3 /3370 • 22,9 =
= 5,2- 10* мм = 52 м; ш =_ 19,88 VL/h — 19,88 /3370/22,9 =
= 246 витков; d — 0,84/1^/и = 0,84 • 22,9//246 = 1,22 мм; т =
— hs • 10“3/21,4 = 22,9s • 10~3/21,4 = 0,56 кг. Полученные зна-
чения должны быть округлены (в первую очередь диаметр провода)
до ближайшего стандартизованного (см. гл. I, § 2). Окончательные
значения индуктивности подгоняют путем отматывания нескольких
витков обмотки, намотанной с некоторым превышением числа вит-
ков сравнительно с рассчитанным.
531
Рис. IX.8. Схемы разделительных фильтров для
трехполосвой АС с параллельным (а) и после-
довательным (б) соединением их входов.
Последовательное включение двух пар
терес лишь в том смысле, что при этом
Трсхполссвые АС. Схемы фильтров для трехполосных систем
показаны на рис. IX.8. Рассчитаем фильтры с параллельным сое-
динением входов (рис. IX.8, а). Первую пару фильтров L1C1 рас-
считывают по формулам Ct = 113 • 103//rp; L1 = 225гг // .
Здесь Ct — емкости, мкФ; Lt — индуктивности, мГ;
/гр — граничная частота разделения, Гц; гг — сопротивление /о-
ловки, Ом. Эти фильтры рассчитывают для более низкой частоты
разделения /гр1 и к выходу одного из них (фильтра нижних частот),
присоединяют низкочастотную головку громкоговорителя. Вторую
пару фильтров Lt'Ct’ присоединяют к фильтру верхних частот
первой ступени, пропускающему сигналы с частотами выше frpi.
Эту пару фильтров рассчитывают по тем же формулам, что и пер-
вую, но для более высокой частоты разделения /гра. Таким образом,
пара фильтров Lt'Ct'
делит интервал частот,
находящийся выше пер-
вой частоты /гр1, иа две
полосы с частотой раз-
деления между ними/гр2.
Для двух пар фильт-
ров с последовательным
соединением входов (рис.
IX.8, б) значения емкос-
ти н индуктивности вы-
числяют по формулам
С/= 225 - Ll=>
= 113гг//гр. Единицы -
величии такие же, как и
в предыдущем случае,
фильтров представляет ин-
значения емкостей и индук-
тивностей другие, соответственно конденсаторы и катушки будет
легче купить или изготовить.
Существует еще несколько разновидностей трехполосиых АС.
Одна из инх заключается 'в подключении к двухполосной системе
дополнительной головки через поеледовательный резонансный кон-
тур. Эта головка может компенсировать провалы (не более чем на
8...10 дБ) в частотной характеристике двухполосной системы;
иногда небольшое увеличение звуковой отдачи в области средних
частот, создаваемое дополнительной головкой, значительно улуч-
шает качество звуковоспроизведения: лучше распознаются отдель-
ные инструменты оркестра. Это особенно заметно при сравнении
звучания с АС, у которой снижена звуковая отдача на сред-
них частотах, даже если такое снижение не выходит за пре-
делы допусков. Другой способ разделения широкополосного сиг-
нала на частотные полосы связан с применением /?С-фнльтров с от-
рицательной обратной связью, включаемых между общим предва-
рительным и двумя оконечными усилителями. Этот способ удоро-
жает устройство за счет дополнительных мощных усилителей, ра-
ботающих каждый в своей полосе; положительным является более
совершенное разделение полос с большой крутизной среза, дости-
гающей 36 дБ/окт.
532
§ 3. Практические примеры акустических систем е различным
включением головок громкоговорителей [3, 7, 10]
Акустическая система «Четверка резвых». Существует мнение, чтб
хорошие акустические характеристики можно получить-лишь при
использовании самых высококачественных электродинамических
головок громкоговорителей с малой резонансной частотой. Но ока-
зывается, что хорошее воспроизведение низших частот и высокую
звуковую отдачу можно получить также, пользуясь относительно
узкополосными и недорогими головками широкого применения, если
сделать соответствующую АС. Примером такой системы может слу-
жить АС «Четверка резвых», сконструированная американским
радиолюбителем (рис. IX.9). «Чет-
верка» означает число однотипных
недорогих электродинамических го-
. ловок, примененных в системе, «рез-
вые» — так американские радиолю-
бители называют среднечастотные
головки громкоговорителей. Радио-
любитель добился хорошего воспроиз-
ведения даже относительно низких
частот. В одной АС он применил
одновременно несколько известных
ранее способов повышения звуковой
отдачи на низших частотах. Во-пер-
вых, корпус системы имеет вид трех-
гранной призмы, что способствует
подъему самых низких частот допол-
нительно на 6...8 дБ. Во-вторых,
все четыре однотипные головки раз-
мещены в одной плоскости и на до-
статочно близком расстоянии друг от
друга. В результате на частотах ниже
2...3 кГц наблюдается постепенное по-
вышение звуковой отдачи, так как однотипные и синфазио включен-
ные головки действуют иа этих частотах как одна головка большого
диаметра. Корпус АС можно сделать из фанеры толщиной 10 мм. При
указанных на рис. IX.9 размерах лучше всего использовать го-
ловки типа 4ГД-8Е. Достоинства этих головок, предназначенных
для воспроизведения полосы частот 125 Гц...7,5 кГц, состоит в
обеспечении ими громкости звучания, в среднем в 2,5 раза большей,
чем стандартные головки типов 4ГД-7. и 4ГД-28 при той же подво-
димой электрической мощности. При последовательном соедине-
нии четырех головок типа 4ГД-8Е номинальная мощность АС
составляет 16 Вт, сопротивление — 16 Ом, а полоса пропускания
частот расширяется: от 50 Гп до 8 кГц. Кроме того, наблюдается
дополнительный заметный подъем (на 6 дБ) в области средних час-
тот в полосе 300 Гц...З кГц благодаря взаимному влиянию электро-
динамических голово.к и треугольиой форме корпуса.
Две АС с лабиринтом. На рис. IX. 10 показана конструкция
(в разрезе) радиальной комнатной АС с лабиринтом. Здесь над ши-
рокополосной головкой 3, расположенной в горизонтальной плос-
кости, укреплен рассеиватель звука 1. Звук излучается через сетку
2 и нижнее отверстие 4, Лабиринт можно сконструировать и -так,
что он будет одновременно служить фазопнвертором. Для пониже-
ния границы рабочего диапазона частот резонансную частоту фазо-
533
Рис. IX. 9. Эскиз корпуса АС
«Четверка резвых».
инвертора мржно сделать в два-три раза ниже резонансной частоты
трубы. Конструкция корпуса с таким трехполосным лабиринтом
показана на рис. IX.11. Его особенности—значительный объем
(400 дм3) и наличие одной внутренней пере-
городки 2. Низкочастотную головку с час-
тотой основного резонанса 41 Гц устанав-
ливают внутри корпуса напротив отвер-
стия 1. Отверстие фазоинвертора 3 имеет
площадь 135 см2. Расчетная резонансная
частота трубы фазоинвертора 70, измерен-
ная — 80 Гц. Средне- н высокочастотные
головки устанавливают внутри корпуса
напротив отверстий 5 н 4 соответственно,
В последнее время лабиринт стали запол-
нять звукопоглощающим материалом, ко-
торый повысил эффективную длину трубы
и сопротивление нагрузки диффузора го-
ловкн. Правда, это снизило звуковую от-
дачу АС на частотах выше 150 Гц, зато по-
сделать в некоторых моделях ла-
Рчс. IX. 10. Конструкция
(в разрезе) радиальной
комнатой АС с лабирин-
ЗВОЛИЛО С._____ - ______,__ - -
биринта длину трубы равной 1/8 длины
волны,
нансной
Система
соответствующей основной резо-
частоте головкн.
«Реактивный
поток» (рис.
IX. 12). При относительно небольших разме-
рах (передняя панель 170 X 430 мм, глу-
бина 270 мм) и использовании в каждой
том- АС одной электродинамической головки
мощностью 15 Вт полоса пропускания
40 Гц... 18 кГц. Масса установки 4 кг. Эффект достигается бла-
годаря многоколенному акустическому лабиринту, идущему от
задней стороны диффузора головки зигзагами в сторону задней
стенкн корпуса. Выход лабиринта сделан сзади АС подобно тому, как
направлено сопло реактивного самолета (система разработана япон-
ской фирмой «Акаи» (Akai)). Резонансная частота лабнрннта, кГц,
Рис. IX. II. Эскиз корпуса трех-
полосной АС с лабиринтом.
534
/0 = 0,16/(где I — общая длина лабиринта, м. В схеме иа рис. IX.12
I 1,3 м, что соответствует f0 х 120 Гц. Если учитывать относи-
тельно большое расстояние между передним отверстием АС «
выходом лабиринта, то влияние обратного излучения будет способ-
ствовать повышению звуковой отдачи на частотах ниже резо-
нансной. Такую АС легко сделать. При этом рекомендуются сред-
нечастотные эчектродинамическне головки небольших размеров
с высокой звуковой отдачей (например, типов 4ГД-8Е, 4ГД-3?).
При изготовлении системы следует обратить внимание на жест-
кость всех соединений корпуса и лабиринта, а также принять
меры, устраняющие появление резонансов внутри лабиринта, для
чего выложить его стенки звукопоглощающим материалом.
Акустическая система с пассивным отражателем (диффузором)
Улучшения воспроизведения самых низких частот н повышения зву
ковой отдачи во всей рабочей по-
лосе частот можно достичь, уста-
новив на передней панели АС с
закрытой задней стенкой дополни-
тельную электродинамическую го-
ловку, аналогичную основной, но
лишенную магнита и звуковой ка-
тушки. Такие системы появились
в 50-х годах и называются систе-
мами с пассивным отражателем.
Принцип действия их заключает-
ся в том, что диффузор (пассив-
ный) дополнительной головки совершает колебания на низких час-
тотах в фазе с колебаниями диффузора (активного) основной головки
в результате акустической связи между ними при близком располо-
жении их друг от друга. Пассивный диффузор колеблется плавно и
без заметных искажений, так как отсутствует воздействие тех сил,
которые вызывают искажения звучания активного диффузора. В ре-
зультате звучание всей АС становится мягким. Кроме того, свобод-
ная подвеска пассивного диффузора способствует понижению ре-
зонансной частоты его, что приводит к расширению полосы воспро-
изводимых частот.
Размеры корпуса АС с пассивным отражателем (диффузором),
описанной в одном из американских журналов, приведены на
рис. IX.13. Для повышения звуковой отдачи головки и отражателя
их диффузородержатели"закрепляют с внешней стороны лицевой па-
нели, а не с внутренней. Тем самым значительно уменьшаются объем
и масса воздуха, заключенного между диффузорами и драпировоч-
ной тканью. При изготовлении такой конструкции можно исполь-
зовать две головки типа 4ГД-7 или 4ГД-28. При этом одна из
них, предназначенная для переделки, может быть с неисправными
звуковой катушкой и центрирующей шайбой.
Оригинальная конструкция четырехполосиой АС фирмы «Хи-
тачи» (Hitachi, «Япония) показана иа рис. IX.14. Расположенные
в закрытом корпусе 4 высокочастотная /, среднечастотная 2 и низ-
кочастотная 3 головки громкоговорителей образуют трехполос'ную
АС. Еще одна (такая же, как 3) низкочастотная головка 5, укреп-
ленная на горизонтальной панели 6, непосредственно в окружаю-
щее пространство звуковых волн не излучает, а только возбуж-
дает объем воздуха в фазоинверторе 7 на его резонансной частоте.
Объем фазоинвертора (см. рисунок) больше объема корпуса, в ко-
535
тором расположены головки Благодаря свойствам фазоин-
вертора через отверстие 8 звуковые колебания узкой полосы низ-
ших частот излучаются с минимальными искажениями.
Акустическая система с плавной перестройкой. Описанные выше
и другие известные АС обладают электроакустическими параметрами,
которые не поддаются регулировке илн
перестройке в процессе эксплуатации.
Корректировки, желательные для изме-
нения резонансной частоты или полосы
пропускания, требуют переделки кор-
пуса, замены головок громкоговорите-
лей и других сложных операций. По-
этому радиолюбители обычно изготов-
ляют несколько различных по устрой-
ству и конструкции акустических кор-
пусов в виде колонок, панелей, тумб,
чтобы путем их комбинаций п’олучить
желаемую окраску звучания. Это тре-
бует много времени и средств..
Американским радиолюбителем пред-
ложена конструкция корпуса АС с пе-
рестройкой по глубине. При этом долж-
ны изменяться внутренний объем кор-
пуса, его резонансная частота и некоторые
другие параметры, от которых зависит
качество звучания. Самое удобное в но-.
вой конструкции то, что перестраивать
корпус можно плавно. Для этого радио-
любитель предложил собирать корпус из
двух частей, причем одна из них (меньшая) вдвигается внутрь дру-
гой (рис. IX.15). Эта акустическая система отличается от известной
системы с закрытой задней стенкой тем, что в качестве такой стенки
Рис. IX. 14. Четырехполосная
АС с необычным использова-
нием фазоинвертора.
Рис. IX.15. Корпус АС с плавной перестройкой!
а— вид сверху; б— вид сзади; в— меньшая часть корпуса.
используется пасть корпуса меньшего размера, причем между стен-
ками частей корпуса имеется воздушный, зазор шириной около
2*0 мм. Указано, что для головок большой мощности этот зазор
должен быть шире, а для головок малой мощности — уже. Вдвигая
или выдвигая меньшую часть корпуса, можно эффективно изменять
объем корпуса установки, тем самым регулировать резонансные
536
свойства АС. Для снижения уровня реверберации (звучание за
счет внутренних отражений сигнала после его прекращения) и «буб-
нящего» звука, свойственных таким АС, поглощение звука внутри
корпуса осуществляется с помощью перегородок из гофрированного
картона 1. При больших размерах корпуса системы с целью фикса-
ции положения картонных перегородок меньшей части корпуса
можно применить диагональные вставки из гофрированного кар-
тона, как показано на рисунке. Для закрепления положения внут-
ренней части корпуса относительно наружной применяют вставки
2 из эластичного материала, размещение которых подбирается
опытным путем.
Таблица 1Х.1. Диаметры диффузоров и габаритные размеры корпусов АС
с закрытой задней стенкой, мм
Диаметр диффузора Габаритные . размеры Диаметр диффузора Габаритные размеры
150 150x240x380 275 ЗООхЗЗОхбН)
200 240X265X480 300 330x355x630
250 250x290x590 375 405X480x750
Акустическая система с закрытой задней стенкой. У большей
части радиолюбительских АС задняя стенка корпуса отсутствует.
Достоинствами таких систем являются простота н относительно
высокая звуковая отдача. Но они имеют существенный недостаток:
характеристика направленности излучения зависит от расстояния
между задней частью корпуса и стеной помещения. Для устранения
этой зависимости минимальное расстоя-
ние должно быть не менее 0,2 м, что не
всегда возможно и удобно. От указан-
ного недостатка свободны установки
с закрытой задней стенкой. Правда, при
этом несколько ухудшается звуковая
отдача АС на низших- частотах, что
может быть скорректировано регулиров*-
кой тембра.
Как указывалось, расчет АС с за-
крытой задней стенкой и лабиринтами
сложен и громоздок. Поэтому прн изго-
товлении относительно простых кон-
струкций, к которым не предъявляются
повышенные требования, можно вос-
пользоваться приближенными данны-
ми табл. IX.1. Для определения по
Рис. IX. 16. Эскиз корпуса АС
С закрытой задней стенкой,
разработанной японскими ра-
диолюбителями.
ним габаритных размеров корпуса
АС нужно знать только диаметр диффузора головки. В слу-
чае применения головкн с диффузором диаметром до 200 мм тол-
щина-стенок деревянного корпуса должна быть 10...12 мм. Прн
большем диаметре диффузора толщина стенок должна достигать
20 мм. Внутреннюю поверхность задней стенки оклеивают звукопо-
глощающим материалом, например поролоном или войлоком, гоф-
рированным картоном. В качестве примера на рис. IX. 16 приведен
чертеж корпуса АС с закрытой задней стенкой, опубликованный
в журнале японских радиолюбителей. Размеры корпуса и диаметр
637
отверстия под диффузор подходят для отечественной электроди-
намической головки типа 4ГД-4, имеющей полосу пропускания
100 Гц ... 10 кГц. Установка этой головки в данном корпусе по*
ззоляет расширить полосу пропускания со стороны низших частот
Рис IX.!7. Двухполосная АС с закрытой задней стенкой мощностью
10 Вт:
н— эскиз корпуса: б— схема включения двузвенных разделительных филь-
тров с входным сопротивлением 8 Ом.
выбора co-
ft/ и R2*
Рис. IX. 18. Графики для
противлений резисторов
фильтров для схемы, приведенной
на рис. IX. 17, б.
до 60...70 Гц. Как видно из рисунка, внутренний объем корпуса
разделен на две неравные части толстой перегородкой из пено-
пласта. Сделано это с целью получения двугорбой резонансной ха-
рактеристики корпуса, что расширяет и выравнивает частотную
характеристику АС в области низ-
ших частот.
На рис. IX. 17 приведены
эскиз корпуса двухполосной АС
с закрытой задней стенкой (а) и
принципиальная электрическая
схема включения двузвенных раз-
делительных фильтров системы
(б). В установке использованы
низкочастотная электродинами-
ческая головка с полосой вос-
произведения частот 30 Гц. ..4 кГц
и высокочастотная с полосой вос-
произведения 3...20 кГц. Часто-
та разделения полос 4 кГц. До-
полнительные резисторы R1 и R2*
' (см. рис. IX. 17, б) предназначе-
ны для выравнивания частотной
характеристики системы. Сопро-
тивление резистора R2* опреде-
ляется по графикам, изображен-
ным на рис. IX. 18, в зависимости
звуковой отдачи высокочастотной
от допустимого ослабления N
головки по сравнению с низкочастотной при условии неизменного
выходного сопротивления фильтра (7?г— сопротивление головки).
Внутренний объем корпуса двухполосной АС (см. рис. IX.17, а)
разделен пенопластовой перегородкой на две полости, имеющие
различные резонансные частоты. Положение перегородки подобрано
538
Рис. IX.19. Схема включения
Двузвенных разделительных
фильтров с входным сопро-
тивлением 16 Ом для двух-
полосной АС с закрытой зад-
ней стенкой мощностью 20 Вт
(а) и эскиз каркаса катушки
индуктивности фильтров (б),
таким образом, что в одном корпусе наблюдаются одновременно
три резонансные частоты: низшая —корпуса в целом, средняя- —
нижней его части и самая высокая — верхней части корпусе.
Таким образом удается расширить полосу воспроизводимых час-
тот.
В корпусе указанных размеров могут быть размещены отечест-
венные электродинамические головки типов 6ГД-2 (В/) и ВГД-15
(В2). Тогда номинальная входная мощность установки, потребляе-
мая от усилительного устройства, составит 10 Вт. Задняя стенка
корпуса должна быть оклеена толстым слоем поролонй или вой-
лока. Желательно также оклеить звукопоглощающими материа-
лами (можно менее толстым слоем) ос-
тальную внутреннюю поверхность кор-
пуса.
Обычно радиолюбители наращивают
номинальную мощность АС, увеличи-
вая число используемых электродина-
мических головок (например, соединяют
последовательно несколько однотип-
ных). При этом их размещают ассим-
метрично относительно оси симметрии
передней стенки, чтобы избежать появ-
ления нежелательных резонансных час-
тот. Если АС содержит в каждом ка-
нале две последовательно соединенные
головки по 8 Ом каждая, входное со-
противление канала становится равным
16 Ом. Если при этом будут использо-
ваны головкн названных выше типов,
то номинальная мощность на входе АС
может быть доведена до 20 Вт. Для
этого случая на рис. IX. 19 приведены
схема включения (а) и эскиз каркаса
катушки индуктивности (б) двузвенных
фильтров, рассчитанных на входное со-
противление 16 Ом. При частоте раз-
деления 3,5 кГц в катушках индуктив-
ности L1 и L2 должно быть соответст-
венно 135 и 170 витков ПЭВ-1 или ПЭВ-2 диаметром 1,2... 1,3 мм.
Данные фильтров и катушек заимствованы из журнала бразильских
радиолюбителей.
Двухполосная малогабаритная АС рассчитана на работу с уси-
лительным устройством, отдающим мощность 15...25 Вт в на-
грузку сопротивлением 4 Ом. Два громкоговорителя с такими уси-
лителями обеспечивают нормальный уровень и высокое качество
звучания в помещении объемом до 100 м3, т. е. практически в любой
жилой комнате. Акустическая система проста по конструкции, ее
' изготовление доступно большинству радиолюбителей. Параметры
АС следующие: номинальное электрическое сопротивление 4 Ом;
эффективно воспроизводимый диапазон частот 40 Гц...20 кГц; не-
равномерность частотной характеристики в диапазоне частот
50 Гц... 20 кГц 8 дБ; частота разделения фильтра 4 кГц; крутизна
спада характеристики нижнечастотного звена фильтра 12 дБ/окт;
среднее стандартное звуковое давление 0,12 Па; средний приведен-
ный КПД в интервале частот 50 Гц...4 кГц 0,18%; габаритные
размеры 280 X 280 X 210 мм; масса 7,5 кг.
539
В качестве излучателя нижних частот применена электродина-
мическая головка типа 6ГД-6, а для воспроизведения высших —
2ГД-36. Вместо головки типа 6ГД-6 можно применить головку
типа 10ГД-34, а в качестве высокочастотной головки — 6ГД-11
(при этом в передней стенке корпуса АС прорезают отверстия по диа-
метру магнитной системы головки типа 6ГД-11). Низкочастотное
звено выполнено в виде фазоинвертора (корпус объемом 8,5 дм3
с цилиндрическим туннелем).
Разделительный фильтр состоит из фильтров нижних и верхних
частот, входы которых соединены параллельно (рис. IX.20, а).
Для катушек индуктивностей применяют ПЭВ-1 или ПЭВ-2, для
каркаса катушки — органическое стекло, эбонит, тестолит или
иной изоляционный материал. В катушке L1 (0,77 мГ) — 156 вит-
ков провода диаметром 1,3 мм, намотанных на каркас диаметром
D = 65 мм, в, катушке L2 (0,3 мГ) — 107 витков провода диа-
метром 0,72 мм, намотанных иа каркас диаметром D — 44 мм. Эв-
киз каркаса катушки показан на рис. IX.20, б. В фильтре приме-
нены конденсаторы типа МБГО (МБГП) с лапками для крепления
и резистор типа ПЭВ-7,5 (ПЭ-7,5) или три параллельно включенных
резистора типа МЛТ-2 по 68 Ом. Провод для соединения входа
фильтра с усилительным устройством должен иметь сопротивление
не более 0,1 Ом. 4
Для сборки корпуса нужно заготовить шесть панелей (стенок)
из фанеры или древесностружечной плиты. При толщине материа-
ла 20 мм заготовки должны иметь следующие размеры: для перед-
ней и заднгй стенок — 24Э X 240, для серхней и нижней — 210Х 240,
для боковых — 210 X 280 мм. При другой толщине материала
размеры заготовок нужно изменить так, чтобы внутренний объем
корпуса ие изменился. Нельзя применять материал тоньше 18 мм,
так как при этом жесткость стенок будет недостаточной. Стенки
соединяют встык шурупами длиной 30 мм с потайными головками
(рис. IX. 20, в). При использовании древесностружечных плит про-
сверленные для шурупов отверстия (до ввинчивания шурупов)
заливают эпоксидной смолой. Круглые отверстия в передней стенке
(рис. IX.20, г) можно выпилить лобзиком или высверлить сверлом
небольшого диаметра. Углубление под головку типа 2ГД-36 вы-
сверливают по контуру на глубину 15 мм. Туннель изготовляют из
жесткой трубы внутренним диаметром 30 мм. Материалом для трубы
может служить дюралюминий или пластмасса; можно также исполь-
зовать отрезок трубы от пылесоса или склеить ее из плотной чертеж-
ной бумаги эпоксидной смолой или иитроклеем для кожи. Толщина
стенок трубы должна быть не менее 1...1.5 мм. Трубу вклеивают
в проделанное для-нее отверстие диаметром 32 мм эпоксидной смо-
лой и герметизируют шов по окружности пластилином. После
этого приступают к сборке корпуса. В случае использования дре-
весностружечных плит внутреннюю поверхность корпуса покры-
вают нитрокраской. Все внутренние швы промазывают пластили-
ном или замазкой. На задней стенке корпуса монтируют раздели-
тельный фильтр, крепят провод для подключения АС к усилитель- ‘
ному устройству и .подготавливают провода для подключении го-
ловок. Расстояние между катушками фильтра должно быть не
менее 100 мм, длина каждого из проводков для подключения голо-
вок— не менее 300 мм. Провод для подключения высокочастотной
головки продевают в отверстие 1, припаивают к выводам головки, ко- -
торую монтируют на передней стенке, как показано на рис.IX.20,3.
Щели вблизи головки со стороны магнитной системы также про-
540
Pre. IX.20. Двухполосная малогабаритная АС>
а — схема АС; б — эскиз каркаса катушки фильтра: в —
эскиз корпуса АС; г — эскиз передней стенки; д — монтаж
высокочастотной головкн; е — крепление передней стенки
корпуса к боковым; ж— моитаж низкочастотной головки
и вид сзади со снятой стенкой-
мазывают пластилином. Далее прикрепляют переднюю стенку к бо-
ковым (рис. IX.20, с) и через отверстие под низкочастотную'головку
i ромазывают пластилином‘изнутри швы между передней и боко-
выми стенками. Наконец подпаивают выводы низкочастотной го-
ловки, монтируют ее без амортизирующих прокдадок и производят
юрметизацию (рис. IX.20, ж). Низкочастотную головку монтируют
с наружной стороны передней стенки так же, как и высокочастот-
ною. Стрелками на рис. IX.20, д, е, ж указаны места герметизации.
Внешнюю отделку корпуса АС производят фанерованием, ок-
леиванием декоративной пленкой или другими доступными радио-
любителю способами. Декоративную рамку изготовляют из дере-
вянных брусков сечением 15 X 15 мм, укрепляя их дюралюминие-
выми уголками. Рамку обтягивают капроновой сеткой, тканью
типа «бортовка» или иной «акустически прозрачной» тканью, встав-
ляют в углубление,'образованное передней и боковыми стенками,
и закрепляют в нем. Рассмотренная АС при небольших габаритных
размерах и малой массе обладает высокими показателями и дажё
имеет преимущества по сравнению с системой аналогичного класса
10МАС-1 [71.
Норма безопасного уровня громкости. Эксплуатация современ-
ных АС требует от радиолк бителей не только навыков работы с тех-
никой, но и умения и культуры при самом прослушивании музыкаль-
lifiix программ. Необходимо знать элементарные нормы безопасное" и
при массовом увлечении мощными акустическими агрегатами.
Травмирующая музыка. Характерными особен-
ностями современных электроакустических установок являются
непрерывное наращивание максимальной выходной мощности УНЧ
и соответственно увеличение номинальной мощности АС и звуковых
колонок. В середине 70-х годов «нормальная» мощность усилителя
одной электрогитары была доведена до 100, электрооргана — до
200 Вт. Любительские и профессиональные ансамбли для озвучи-
вания своих выступлений применяют усилители мощностью 200 Вт
и более. Но, судя по всему, это еще не предел, так что можно ожи-
дать дальнейшего роста мощности электроакустических установок.
Такая тенденция давно беспокоит физиологов и врачей, для чего
есть веские основания. Дело в том, что ухо человека — очень тонкий
и легкоранимый орган. При той большой мощности, которую соз-
дают мощные и сверхмощные электроакустические установки в тан-
цевальных залах или во время эстрадных представлений, могут
наступить неприятные болевые ощущения. Длительное воздействие
громкого звука может привести к необратимым дефектам слуха.
В зарубежной литературе описано немало случаев пагубного воз-
действия громкой музыки на слух.
В табл. IX.2 приведены данные уровней различных видов звука
относительно порога слышимости человеческого уха, откуда видно,
что порог болевого ощущения соответствует уровню 140 дБ. Сред-
ний уровень звучания современной музыки в танцевальных залах
достигает 100...120 дБ. Симфонический оркестр также может со-
здать уровень 100 дБ, но происходит это кратковременно, а поэ-
тому отрицательное воздействие на слух человека здесь практически
отсутствует, чего нельзя сказать о танцевальной музыке. Так, по
данным наблюдений за студентами (железнодорожный колледж
в Мексике) после трехчасового пребывания их в комнате, где
громкость“музыки достигала 100... 120 дБ, чувствительность их ушей
понижалась на 6 дБ на всех частотах. При этом оказалось, что
молодые люди более чувствительны к громкой музыке, чем пожилые.
542
Таблица IX.2. Данные уровней различных источников звука, дБ
Уровень Источник Уровень Источник '
0 Порог слышимости 90 Средний уровень музыкаль-
10 20 Шепот на расстоянии 1 м Очень тихая комната ПС него сопровождения Авиационный поршневой
30 40 50 60 Шепот на расстоянии 2 м Беседа тихим голосом Контора, дом Движение на скоростной 120* 130 двигатель, эстрадный ор- кестр в танцевальном зале Взлет реактивного самолета
70 80 автомобильной дороге Интенсивное уличное дви- жение Отбойный молоток на рас- стоянии 15 м 140** 150 160*** на расстоянии 60 м Повреждение уха
* Начало болевых ощущений.
»• Порог болевого ощущения.
*** Разрушение уха.
Снижение чувствительности уха юноши может достигать 20,
девушки — 6 дБ.
Нередко молодые люди прослушивают свои электрогитары,
магнитофоны и электрофоны, включив их на полную мощность,
в небольших помещениях при закрытых окнах и дверях. По мнению
специалистов, создаваемые при этом уровни громкости могут быть
опасны для людей, находящихся в помещении. В таких случаях
целесообразно уменьшать мощность, открывать двери и окна. Не-
соблюдение этих требований при систематическом прослушивании
современной музыки приводит к необратимым изменениям среднего
уха человека, потере его чувствительности.
По данным ученых университета штата Теннесси, многие сту-
денты имеют слух хуже, чем пожилые люди в возрасте 65 лет и
более, вследствие того, что злоупотребляют громкой музыкой.
Ученые проводили также многочисленные опыты над животными;
подтверждено, что длительное прослушивание ими музыки иа уров-
не 120 дБ приводит к перерождению и притуплению органов слуха.
Итак, с одной стороны, для повышения качества звучания,
расширения динамического диапазона громкости необходимо увели-
чение мощности звуковоспроизводящей аппаратуры, с другой —
сохранение здоровья слушателя и окружающих его людей требует
ограничения громкости и выходной мощности. Одним из возможных
компромиссов между обеими тенденциями является применение
индивидуальных громкоговорителей, оформленных подобно голов-
ным телефонам. Такое «молчаливое» для окружающих прослуши-
вание музыкальных программ позволяет исключить возникновение
разного рода конфликтов, связанных с нарушением тишины. По
мнению многих авторов, стереофонические громкоговорящие теле-
фоны позволяют сделать звук более объемным и пластичным,- доби-
ваться большей пространственной различимости музыкальных ин-
струментов. Вместе с тем такие телефоны представляют не меньшую,
а порой даже большую, опасность для органов слуха, чем разнесен-
ные АС и звуковые колонки. Причина этого в том, что уже при не-
большой подводимой мощности (всего несколько ватт) звуковое
давление, создаваемое громкоговорящими телефонами, может пре-
вышать уровень 120...130 дБ. Поэтому пользоваться ими следует
с соблюдением предосторожностей.
543
§ 4. Технология изготовления
различных акустических систем [10]
Д мпфироваяяе пачелгй. Акустическая система помимо соответствия
размеров и формы расчетным данным должна быть изготовлена так,
чтобы в ней не было щелей и не наблюдалось вибраций при работе
головок громкоговорителей. Вибрации отдельных элементов (пане-
лей, стенок корпуса), возникающие на их резонансных частотах,
порождают призвуки, искажающие основной сигнал.
Хорошим материалом для изготовления корпусов АС служит
фанера или древесностружечные плиты толщиной 12...20 мм. Эф-
фективный способ уменьшения вибраций, а следовательно, н неже-
лательных призвуков заключается в креплении низкочастотной
головки громкоговорителя на мягкой кольцевой прокладке из мик-
ропористой или губчатой резины, пенопласта ПХВЭ, резиновой
трубки и т. п.; при этом уровень вибраций стенок снижается на
15...20 дБ.
При-мягком креплении головки необходимо, чтобы крепящие
болты не соприкасались непосредственно с диффузородержателем.
Под их головки и гайки нужно подложить шайбы из того же мяг-
кого материала. Труднее всего виброизолировать от стенки корпуса
тяжелую юловку, например типа 8ГД-1РРЗ. Ее рекомендуется
крепить с помощью четырех скоб, две из которых прижимают к пе-
редней стенке через упругие прокладки нижнее полукольцо диффу-
зородержателя, а две другие — верхнее. К стенке корпуса скобы
прикрепляют болтами жестко, без прокладки. Под нижней кром-
кой диффузородержателя можно установить уголок 'длиной 40...
50 мм, проложив между ним и диффузородержателем упругую
прокладку; этот уголок примет на себя основную тяжесть головки
и разгрузит пропущенные сквозь диффузородержатель болты.
Дли уменьшения вибраций стенок корпуса и конструкции в це-
лом целесообразно применять материалы с повышенными внутрен-
ними потерями энергии при деформации (с повышенным «внутрен-
ним трением»), обладающие вместе с тем достаточно высокой жест-
костью. Такие материалы называют вибродемпфирующими или
вибропоглощающими.. Вибропоглощающие материалы, которые
можно нанести на обычные панели, превращают часть колебатель-
ной энерТии вибраций в тепло и увеличивают механическое сопро-
тивление панелей, чем уменьшают амплитуду вибраций. Особенно
эффективно вибродемпфирование на резонансных частотах, когда
возрастают амплитуды вибраций и деформации на изгиб и сдвиг.
Демпфирующие свойства материала характеризуются декрементом
затухания. Ориентировочное представление о декременте затуха-
ния можно получить по звонкости и длительности звучания панели,
если подвесить ее за один угол и ударить по ней пальцем или кус-
ком дерева. Длительный звонкий звук свидетельствует о малом
декременте затухания, а короткий глухой — о значительных поте-
рях его в материале.
Максимальное значение декремента затухания панелей толщи-
ной 6 мм, изготовленных из сосны, 0,02, из бука — 0,03, а из
фанеры — 0,04. Хорошим демпфирующим свойством обладают дре-
весноволокнистые плиты толщиной 15...25 мм, имеющие декре-
мент затухании около 0,08, и древесностружечные, декремент зату-
хания которых 0,06. Для сравнения укажем, что декремент затуха-
ния стали различных марок 10-3... 10~5. Самым простым и деше-
вым средством увеличения декремента затухания панелей следует
544
считать нанесение на них покрытия, обладающего повышенными
внутренними потерями. Вибропоглощающнм покрытием может слу-
жить рубероид (пропитанный битумом пористый картон). Он вы-
пускается в рулонах длиной 16 м, шириной 1 м, толщиной 1,2...
... 1,5 мм; декремент затухания его 0,4, модуль упругости 25 х*
X 108Н/см8. Рубероид наклеивают в два-три слоя на панель клеем
№ 88 или резиновым.
Хорошим вибропоглощающнм покрытием является синтети-
ческий линолеум (пластик) без подложки из мешковины. Такой ли-
нолеум выпускается в рулонах и плитках толщиной 1,5...3,0 мм;
его декремент затухания 0,7...0,9, плотность 1,6...1,9 г/см8. Ли-
нолеум можно наклеивать специальным клеем или клеем № 88.
• Если между панелью и подобным вибропоглощающим покры-
тием поместить слой достаточно жесткого пористого материала
(например, слой пенопласта толщиной 6...12 мм), то увеличится
превращаемая в тепло колебательная энергия вибраций (демпфи-
рование). Применение промежуточного слоя позволяет уменьшить
толщину вибррпоглощающего покрытия приблизительно иа 20%
толщины прослойки без ухудшения его демпфирующих свойств.
Промежуточный слой может быть не сплошным, а иметь пропуски,
составляющие 20...30% площади панели. Это позволяет, ие ухуд-
шая демпфирующих свойств вибропоглощающего покрытия, делать
промежуточный слой из кусков материала. Для получения ровной
поверхности и надежного склеивания с рубероидом или линолеу-
мом куски промежуточного материала должны быть одинаковой
толщины.
Очень хорошим вибропоглощающнм покрытием может служить
кровельнртй материал на битумной основе — фольгоизол, представ-
ляющий собой алюминиевую фольгу толщиной около 0,17 мм, на
одну сторону которой нанесена изольная мастика толщиной почти
2 мм, покрытая защитной полиэтиленовой пленкой или плотной бу-
магой; плотность фольгоизола 1,2 г/см8. Этот материал удобен тех-
нологией его нанесения на демпфирующую поверхность. Фольго-
изол приклеивают к панели поверхностью изола после предвари-
тельного удаления с нее защитной пленки (бумага не может быть
удалена). Проще всего приклеить фольгоизол без бумажного слоя
горячим способом: алюминиевую поверхность медленно проглажи-
вают горячим утюгом, изол при этом плавится и 'приклеивается.
Учитывая возможные неровности поверхности панели или фольго-
изола, рекомендуют до отвердевания изола прижать фольгоизсл
в нескольких течках к панели каким-нибудь грузом. Холодным спо-
собом фольгоизол приклеивают клеем Кв 88. Без бумаги его можно
приклеить бензином. Наружный слой изола при смачивании бен-
зином растворяется. Затем фольгоизол прикладывают к панели
и прижимают грузом на один-два дия. Если вибропоглощающее
покрытие должно быть из двух или более слоев фольгоизола, то
их наносят по одному. При холодном способе приклеивания слои
могут быть заранее склеены в пакет и уже затем приклеены к па-
нели.
• Иногда полиэтиленовая защитная пленка в фольгоизоле заме-
няется бумагой. Для нанесения на панель такого фольгоизола сле-
дует вначале крупнозернистой наждачной бумагой удалить бумаж-
ные складки и слегка обработать поверхность алюминия для лучшего
склеивания. Слои фольгоизола и демпфируемую панель склеивают
резиновым, № 88 или БФ-2 (БФ-4) клеем. Клей наносят на склеи-
ваемые поверхности дважды: первый слой высушив'ают, затем
18 1-88
545
наносят второй, слегка просушивают и соединяют склеиваемые по-
верхности, плотно прижав их.
Вместо фольгоизола можно применить гидроизоляционный ма-
териал на той же основе —гидроизол —толщиной около 2 мм (его
плотность 1,24 г'см3). Гидроизол можно применять только вместе
со стальным или Алюминиевым листом толщиной 0,2...0,3 мм, кото-
рый должен быть снаружи. Технология нанесения на панель такого
покрытия аналогична указанной для фольгоизола, однако, если
учесть, что гидроизол необходимо соединять с двумя поверхностягли,
видимо, более удобен горячий способ. Толщина вибропоглощающего
покрытия определяется материалом, толщиной панели и ее желае-
мым коэффициентом потерь (декрементом затухания). Удовлетвори-
тельно демпфированная панель имеет декремент затухания 0,15—
0,31. Для демпфирования панели из фанеры толщиной 8 мм вполне
достаточно двух-трех слоев фольгоизола или одного-двух гидро-
изола со стальным листом толщиной 0,2...0,3 мм. Меньшее число
слоев гидроизола обусловлено большей жесткостью стального-листа.
Наружные поверхности древесноволокнистых плит можно оклеи-
вать шпоном ценной породы дерева или самонаклеивающейся плен-
кой, имитирующей поверхность такого дерева. Применение вибро-
поглощающего покрытия увеличивает общую жесткость панелей,
поэтому представляется возможным в 1,5...2 раза уменьшить ее
толщину, не опасаясь увеличения вибраций.
Заметим, что вибропоглощающие покрытия могут быть полез-
ными не только при конструировании корпусов громкоговорителей,
ио и во многих других случаях борьбы с вибрациями, например для
ослабления вибраций панели проигрывателя с электродвигателем
и звукоснимателем.
Звукопоглощающее покрытие, применяемое в акустическом
оформлении, обязательно должно быть пористым. Степень звуко-
поглощения пропорциональна площади поверхности покрытия.
Покрытие увеличивает звукопоглощение низших частот до 500...
1000 Гц.
В качестве звукопоглощающих материалов в АС лучше всего
применять волокнистые и пористые: поролон, минеральную, стек-
лянную, капроновую или хлопчатобумажную вату, войлок и фильц,
а также хлопчатобумажные’очссы и другие подобные отходы. Тол-
щина звукопоглощающего покрытия из войлока должна быть не
менее 8... 10, а из ваты — не менее 20...30 мм.
Чтобы нанести на внутренние поверхности корпуса покрытие
из ваты, необходимо предварительно сделать из нее заготовки
(маты). Для их изготовления берут куски картона’или пластмас-
совой (винипласт) сетки, размеры которых должны соответствовать
размерам внутренних поверхностей корпуса, и раскладывают на
них слой ваты желаемой толщины. Поверх слоя ваты кладут марлю,
какую-нибудь другую неплотную ткань или пластмассовую сетку,
и полученный трехслойный пакет прошивают (простегивают) в не-
скольких местах суровой ниткой. А1ожно простегать вату между
двумя слоями марли или, что еще лучше, стеклоткани. Изготовлен-
ные таким способом маты прикрепляют к панелям внутри корпуса
небольшими шурупами или гвоздями так, чтобы картон был обра-
щен к стенкам, а вата внутрь корпуса. При работе со стеклотканью,
стеклянной или минеральной ватой нужно надеть перчатки во
избежание повреждений кожи.
В 60-х годах наша промышленность стала выпускать новый
пористый эластичный материал — пенополиуретан (поролон), кр<
546
торы": продается в виде ковриков, губок и т. п. Он обладает не-
ПЛякхим звукопоглощающим свойством. Пенополиуретановые ков-
рики толщиной 20...50 мм удобно применять в качестве звукопо-
глощающего покрытия корпусов громкоговорителей. Для повь;-
шения звукопоглощающих свойств таких ковриков полезно в те-
чение некоторого времени походить по ним; после этого пористость
ковриков увеличится вследствие механического разрыва плено-
чек, открывающих дополнительные капилляры. Такое звукопо-
глощающее покрытие наносят на всю внутреннюю поверхность кор-
пуса, за исключением панели с головками. Если материала недос-
таточно, то лучше им покрывать заднюю стенку и части стенок,
прилегающие к углам.
Древесноволокнистые плиты укрупляют одним-двумя слоями
(в зависимости от их толщины) на внутренних поверхностях кор-
пуса и располагают на обеих боковых сторонах корпуса перпенди-
кулярно к ним либо ко дну или крышке корпуса в виде гребенок
из трсх-пяти листов. Ширина гребенок должна составлять 0,25...0,4
ширины корпуса, а расстояние между ними — 100... 150 мм. В ка-
честве простого и дешевого материала можно использовать литые
древесноволокнистые формы для укладки яиц. Длина стороны такой
формы около 310 мм, высота 50 мм, а толщина материала около
1,5 мм. Эти формы .нужно сложить (одна в другую) по пять-восемь
штук в пакете и прикрепить его к внутренним поверхностям кор-
пуса. Если иет необходимого количества форм, то число их в пакете
можно уменьшить до трех-четырех и положить между ними вату
или очес.
Применяя звукопоглотитель, надо иметь в виду, что если кре-
пить его па стенках корпуса не вплотную, а на расстоянии 20...
50 мм от них, то звукопоглощение на частотах ниже 500 Гц увели-
чится. а
Для самостоятельного изготовления корпуса необходимо иметь
навыки в столярном или слесарном деле. Не имея опыта, соединять
панели на шпунтах трудно, а сделать чистое шпунтовое соединение
панелей из древесноволокнистого материала и панелей, покрытых
вибропоглощающим слоем, вообще вевозможно. Приемлемым для
домашних условий следует считать способ соединения панелей
при помощи деревянных брусков или металлических уголков
(рис. IX.21). Панели рекомендуется предварительно приклеить
к панелям клеем Ns 88, синтетическим клеем завода «Аэрозоль»
или эпоксидной смолой, а деревянные бруски или уголки- — клеем
ПВА, казеиновым, столярным или любым другим клеем, указанным
выше для приклеивания металлических уголков. Чтобы легче было
ввинчивать шурупы, рекомендуется предварительно просверлить
для них отверстия сверлом, диаметр которого приблизительно
вдвое меньше диаметра шурупа, смазать шурупы стеарином или
мылом.
Наиболее трудной и ответственной является отделка внешних
поверхностей корпуса. Фанерование ценными породами дерева
и последующая полировка поверхностей придают ему привлекатель-
ный вид. К сожалению, такую отделку могут выполнить немногие,
так как она требует помимо соответствующих материалов высокой
квалификации. Поэтому, если имеется возможность, лучше исполь-
зовать фанерованные древесноволокнистые плиты. Довольно прият-
ный вид имеют древесностружечные плиты, покрытые лаком для
паркета. Проще всего покрыть внешние поверхности корпуса
свмоприклеивающейся пленкой с рисунком поддерево ценных пород.
<8*
547
Другой способ отделки корпуса заключается в покрытии его
поверхности декоративной тканью, которую натягивают на покры-
ваемую поверхность и обрамляют декоративными рейками или ба-
гетом. На поверхностях, где нет громкоговорителей, вместо декора-
тивной ткани можно натянуть цветную полихлорвиниловую пленку
или текстовипил подходящего цвета или рисунка. Можно также
использовать любую тонкую ткаиь,-цветную бумагу или обои, за-
щитив их прозрачной полиэтиленовой пленкой.
В последнее время мебельные комбинаты стали выпускать тум-
бочку под телевизор с внутренними размерами 390 X 570 X 390 мм
(объем 86 дм3) на четырех ножках. Ее можно использовать в ка-
честве корпуса АС для размещения головок громкоговорителей.
Вид корпуса АС необходимо выбирать исходя из параметров
низкочастотных или широкополосных головок. Высоко- и средне-
частотные головки могут быть помещены в общий корпус вместе
Рис. IX.21. Виды соединения стенок корпуса.
с низкочастотными. Диаметр отверстия для головки должен быть
«равен полному .диаметру диффузора, включая гофры.Это исключит
возможность соприкосновения гофра со стенками отверстия. Если
размер отверстия будет меньше диаметра диффузора, то в частотной
характеристике звукового давления могут возникнуть дополнитель-
ные резонансные пики и провалы.
Если высокочастотная головка устанавливается в отверстии,
сделанном в стенке толщиной более 12 мм, то воспроизведение зву-
ков высших частот ухудшится, так как перед диффузором обра-
зуется объем воздуха, увеличивающий эффективную массу подвиж-
ной системы. В этом случае следует увеличить отверстие до диа-
метра диффузородержателя и прикрепить головку к наружной
стороне панели с помощью кольца из металла или пластмассы.
Диффузор головки необходимо защитить ст возможного внешнего
механического повреждения, прикрыв отверстие (под декоративной
тканью) металлической или пластмассовой' сеткой со стороной
ячейки 3...8 мм. Очень удобны для этой цели полиэтиленовые ре-
шетки с ячейками размерами 22 X 25 мм, используемые в ракови-
нах для мытья посуды, и сетки из винипласта шириной около
500 мм. Если готовой сетки нет, ее можно сделать из капроновой
лески толщиной 0,6...0,8 мм, которую натягивают без переплете-
ния на гвоздях, прибитых вокруг отверстия в корпусе АС. —
Облицовочные и декоративные элементы оказывают значитель-
ное влияние иа частотную характеристику АС. Плотная ткань ухуд-
шает воспроизведение звуков и низших, и высших частот. Рекомен-
дуется проверить на слух отсутствие отрицательного влияния ткани.
Значительное влияние может оказать декоративный материал, за-
крывающий отверстие фазоинвертора, особенно проход, вследствие
548
больших колебательных скоростей воздуха. Плотный и толстый
материал недопустим; наиболее подходящими являются металли-
ческая и пластмассовая сетки или лист перфорированной бумаги
(картона).
Толстые решетки и жалюзи могут иногда вызвать резонансные
явления и в частотной характеристике громкоговорителя появятся
дополнительные пики и провалы. Средне- и высокочастотные голов-
ки, не имеющие чехлов, при установке их в общем корпусе с низко-
частотной головкой должны быть сзади закрыты кожухом из фа-
неры, пластмассы или металла; можно подобрать соответствующую
по размеру прямоугольную или круглую пластмассовую либо
металлическую коробку (например, кастрюлю). Такой кожух
устраняет воздействие иа высокочастотную головку излучения зад-
ней стороны диффузора низкочастотной головки. Свободное про-
странство внутри кожуха желательно заполнить ватой или дру-
гими пористыми материалами так, чтобы они не соприкасались
с диффузором. Кожух должен плотно прилегать к панели. Щели или
отверстия в самом кожухе и между ним и панелью недопустимы.
Можно использовать для заделки щелей пластилин или проложить
между краями кожуха и панелью прокладки из губчатой резины
или поролона. Все головки прямого излучения, устанавливаемые
в корпусе любой конструкции, рекомендуется обернуть одним-двумя
слоями марли или разрезанным по длине капроновым чулком для
защиты магнитного зазора от загрязнения пылью и особенно же-
лезными опилками.
§ $. Звукоизлучающие выносные акустические
системы [1, 2, 6, 8, 9]
Акустические системы можно разделить на встроенные и выносные.
Встроенные АС отличаются тем, что одна или несколько головок
громкоговорителей устанавливаются в том же аппарате, оконечным
звеном которого они являются. Такие АС — в большинстве типов
радисприемников, телевизоров, магнитофонов, проигрывателей.
Выноснье АС (которыми комплектуется в основном радиоаппа-
ратура высшего класса), как следует из самого их названия, пред-
ставляют ссбой отдельный конструктивный узел, подключаемый
к выходу одного из перечисленных аппаратов или отдельного усили-
тельного устройства звуковой частоты. В АС помимо головок гром-
коговорителей входят такие пассивные элементы, как трансформа-
торы, частотно-разделительные электрические фильтры, переклю-
чатели частотных полос, регуляторы тембра и т. п. В последнее
время в корпусах АС иногда размещают также оконечные каскады
усилительного устройства (усилитель мощности электрических
сигналов).
По области применения выносные АС могут быть профессио-
нальные (групповые направленные, например рупорные, радиаль-
ные излучатели звука, звуковые колонки) и для бытовой аппара-
туры. Выносные АС в массовой радиолюбительской литературе
часто называют громкоговорителями, а громкоговорители электро-
динамического, электростатического и других типов (гл. II, § 10) —
головками. Т,акие названия не противоречат смыслу, но не соответ-
ствуют стандартным обозначениям типов этих электроакустических
устройств. В обозначении профессиональных АС первая цифра —
номинальная подводимая электрическая мощность; ГРД — гром-
коговоритель рупорный динамический] ГДН — Громкоговоритель
549
Таблица IX.3. Основные параметры рупорных и рачиальвых громкоговори
Тип Номинальные Модуль сопротивле- ния, Ом Частотный диапазон, Гц Неравномер- ность чс.стотной харя ктср! с- тьки, дЬ
мощность. Вт напряже- ние, В
Fупор в ы е
Ю ГГД-1У-5 10 ГРД-1У-6 10 * 10 30 120 240 30 120 240 90 1440 5760 90 1440 5760 300...3550 500...3550 15 15
10 ГРД-6 игле 10 6,5 14 при напря- жении 6,5 В 500...3550 15
25 ГРД-П1-2 25 30 30 200...4000 15
120 576
240 2304
25 ГРД-IV-S 25 30 36 500...3550 15
120 576
240 2304
25 ГРД-7 ВЗГ 10 30 90 500...2000 18
25 30 36
50 ГР Д-111-8 50 30 18 200...4000 15
120 288
240 1152
100 ГРД-Ш-1 100 30 9 200,..4000 15
120 144
240 576
Радиальные
10 ГДН-1 10 30 90 80...8000 16
120 1440
240 5760
25 ГДН-1 25 30 36 80...8000 16
120 576
240 23 04
динамический направленный (радиальные излучатели, звуковые
люстры); КЗ — колонка звуковая (не путать с принятым средй
радиолюбителей названием АС для бытовой радиоэлектронной
аппаратуры)', последняя цифра — порядковый номер разработки;
М после нее — модернизированная система. Например: 25 ГРД-7
ВЗГ, 10 ГДН-1, 50 КЗ-ЗМ (ВЗГ — Воронежский завод громкого-
ворителей). В обозначении бытовых выносных АС первая цифра —
номинальная подводимая мощность; АС — акустическая система|
последняя цифра — порядковый номер разработки; М после нее—
модернизированная система. Дополнительные буквы; М — мало-
габаритная, А — активная, Л — линзовая, Ш — шарообраз»
пая. Э—электростатическая. Например: 6 МАС-4, 6 АСШ-2,
1QMAC-1M.
Групповые излучатели. 'Радиальные гр ом когов о •
р и т е л и состоят из нескольких диффузорных, расположенный
550
телей
Среднее стандартное ' звук«»£ое давленье. fbi - Габаритные размеры, мл Назначение, , хар актер истина
1,3 .7-21X476X390 8 Для озвучивания
1,5 374X333X420 9 Для установки на металлурги* ческих заводах, шахтах, хи- мических предприятиях
1,25 374x333x420 6 Искробезопасный
0,8 в диапазоне 200...2 000 Гц — Для озвучивания
1.5 317X333X415 12 Такое же, как 10 ГРД-1У-6
1,2 400 X 446 X 352 22 Взрывобезопасный
0,7 в диапазоне ,. 200...2 000 Гц 550X410X270 17 Для озвучивания ж»-.
1,5 в диапазоне 200...4 000 Гц 1167X896X740 и 1018X714X740 в двух вариантах установки 43 » >
0,18 0 620 x520 15
0,25 0788X667 26 • » »
по окружности. Оси диффузорных громкоговорителей наклонены
вниз под углом около 45°. Обычно их берут четыре — шесть штук
и получают ненаправленное излучение в горизонтальной плоскости.
В нижней части радиального громкоговорителя располагают отра-
жатель, уменьшающий усиление излучения вниз по вертикали
(вверх излучение практически отсутствует). Наибольшая чувстви-
тельность у него получается при излучении вниз под углом 60...
80° к вертикали. Так сделано потому, что высота установки ради-
ального громкоговорителя обычно не превышает 6...7 м, а радиус
действия составляет около 15...20 м. В СССР радиальные громкого-
ворители выпускаются мощностью 10 и 25 Вт (табл. IX.3).
Звуковые люстры состоят как из диффузорных громко-
говорителей, так и из звуковых колонок, располагаемых по окруж-
ности. По характеристикам направленности они сходны с радиаль-
ными громкоговорителями.
551
Звуковые колонки состоят из нескольких диффузор-
ных громкоговорителей (три — восемь штук), поставленных один
над другим в виде колонны (рис. IX.22, а). При увеличении верти-
кального-размера группового излучателя I его направленность уве-
личивается. Из этого следует, что звуковые колонки имеют харак-
теристику направленности, значительно заостренную в вертикаль-
ной плоскости в результате большого значения отношения /'л
(л — длина волны). В горизонтальной плоскости характеристика
направленности определяется направленностью одной головки
громкоговорителя, т. е. незначительна. Для уменьшения излучения
вверх, что требуется при озвучивании помещения, иапример танце-
вального зала, или наземной поверхности звуковые колонки ста-
вят вертикально, с некоторым наклоном вниз, и на небольшом рас-
стоянии от пола или земли. В не-
которых типах звуковых колонок
громкоговорители ставят в две ко-
лонки с развертыванием осей под
углом 60°. Это делается для расши-
рения угла излучения в попереч-
ной плоскости, т. е. для увеличе-
ния ширины озвучиваемой поверх-
ности, так как такие колонки в
этой плоскости имеют направлен-
ность, почти не зависящую от
частоты, й угол излучения до
90°. На рис. IX.22, б приведены
диаграммы направленности звуко-
вых колонок типа 100КЗ. Иногда
звуковые колонки ставят одну на
другую..При этом направленность
составной колонки увеличивается
в продольной плоскости. Состав-
ную колонку имеет смысл уста-
навливать в большом помещении,
так как зона интеоФепенции й
Рис. IX.22. Звуковая колонка 25КЗ-2
(и); диаграммы направленности зву-
ковой колонки типа 100K3-13 (6) в го-
ризонтальной (/) н вертикальной (2)
плоскостях (0 — условный угол,
отсчитываемый от звуковой оси ко-
лонки).
ближием поле увеличивается вдвое и эффект направленности ощу-
щается на большем расстоянии.
Частотные характеристики звуковых колонок имеют большую
равномерность, чем АЧХ входящих в нее отдельных головок гром-
коговорителей. Это получается, во-первых, потому, что не может
быть головок, имеющих совершенно одинаковые частотные характе-
ристики (есть еще много факторов, обусловливающих разброс харак-
теристик). Вследствие этого при взаимодействии головок громкого-
ворителей происходит усреднение характеристик, т.е. сглаживание
их неравномерностей. Особенно это относится к области частот выше
1000 Гц, где наблюдается много максимумов и минимумов в харак-
теристике. Во-Вторых, на низких частотах вследствие взаимодействия
головок громкоговорителей, находящихся иа расстояниях друг
от друга, значительно меньших длины волны, излучение увеличи-
вается, так как оно пропорционально квадрату размера базы АС,
а нижняя граница передаваемого частотного диапазона снижается.
Вследствие этих причин частотный диапазон колонок расширяется
во сравнению с частотным диапазоном входящих в них головок
громкоговорителей и составляет 80... 18 000 Гц с неравномерностью
не более 18 дБ. В СССР звуковые колонки выпускаются мощностью
2... 100 Вт. Высота мощных колонок (от 25 Вт и более) доходи?
552
до 1,6 м. В результате этого коэффициент концентрации мощности
звуковых колонок увеличивается до 16 при развороте головок
громкоговорителей на 60° и до 25 — без него. Основные параметры
звуковых колонок приведены в табл. IX.4.
Акустические системы бытовой радиоэлектронной аппаратуры.
Качество звучания в значительной степени зависит от параметров
оконечного звена звуковоспроизводящего тракта — АС. В послед-
ние годы отечественная промышленность много сделала для повы-
шения техники исполнения, качества звучания и улучшения внеш-
него оформления этого вида звуковоспроизводящей аппаратуры.
Так, серийно выпускаемые модели типов 35 АС-1 и 25 АС-2 на но-
вых динамических головках прямого излучения имеют более высо-
кие электроакустические параметры, чем все выпускавшиеся ранее.
В настоящее время для серийного производства осваивается ряд
новых, более совершенных типов АС с высококачественным звуко-
воспроизведением: 35 АС:208, 25 АС-9, 25 АС-11, 25 АС-16 мини if
15 АС-6 мини.
Модель типа 35 АС-208 разработана на базе модели типа 35
АС-1. В ее высокочастотном зве.не используется новая динамиче-
ская головка типа 6ГД-13 с куполообразной диафрагмой. По ряду
технических параметров новая модель превосходит модель типа
5 АС-1.
Первая отечественная активная акустическая система типа
25 АСА-11, входящая в комплект радиолы «Эстония-008-стерео»,
имеет три частотных канала, заканчивающихся динамическими
головками типов 25ГД-26, 6ГД-6 и 6ГД-31. Активной эта АС
называется потому, что содержит усилитель мощности на 12 тран-
зисторах.
Высококачественный закрытый трехполосный громкоговори-
тель 25 АС-9 предназначен для замены серийно выпускаемого гром-
коговорителя 25 АС-2. В новой модели используется среднечастот-
ная головка типа 15ГД-11, которая.имеет более высокие номиналь-
ную мощность и чувствительность и меньшую неравномерность
частотной характеристики в области средних частот, чем применяв-
шаяся в модели 25AG-2 головка типа 6ГД-6. Кроме того, в громко-
говорителе 25АС-9 предусмотрена регулировка частотной характе-
ристики в, области средних частот.
Двухполосный громкоговоритель с фазоинвертором *10AC-9
со временем заменит серийно выпускаемый громкоговоритель
6АС-2. По сравнению с ранее выпускавшейся-моделью он имеет
меньшую неравномерность частотной характеристики и более низ-
кий коэффициент гармоник.
Любителей высококачественного звучания, безусловно, заин-
тересуют громкоговорители 25АС-16 мини и 15АС-6 мини, размеры
которых значительно меньше широко известных 6МАС-4 и 10МАС-1.
В новых громкоговорителях применены малогабаритные- низко-
частотные головки с утяжеленной подвижной системой, позволив-
шие за счет снижения частоты основного резонанса существенно
расширить диапазон воспроизводимых частот в сторону его низко-
частотной границы. Но они имеют низкую чувствительность.
Для примера приведены электрические схемы и амплитудно-
частотные характеристики следующих громкоговорителей: 6МАС-4
(рис. IX.23), 15АС-1 (рис. 1Х.24), 25АС-2 (рис. 1Х.25), 35АС-1
(ри'с. IX.26) и 25АСА-11 (рис. IX.27, АЧХ не приводится).
В модели 25АСА-11. например, указанные выше головки громко-
говорителей подключаются к усилительному устройству через
553
Таблица IX.4 Основные параметры звуковых колонок
1 по Тич 5! ч.-.сло ко. пластую- щих 1 O-iOBOK громко;огори- геле it Ч.1СТОТНЫЙ диапазон, Гц Неравномер- ность ЧАСТОТ- НОЙ хар.ктс- . ристики. д1- < 1 -i.ee Згл к > , . ? Д Па
"КЗ-З О.ЗГД-21 Х4 (0.5ГД-20Х4)* 300...7000 15 " 0,15
1 5X3-1 4ГД-8ЕХ1 200.. .5000 15 0,0
15КЗ-2 4ГД-8ЕХ4 200...5000 15 0,6
15КЗ-4 4ГД-8ЕХ1 200...5000 15 0,6
15КЗ-6 4ГД-43Х4, ЗГД-31 Х2 80... 12500 15 0,3
I5K3-8A 10ГД-22Х2 80...10000 15 0,5
50ЦЗ-ЗМ 25ГД-18-22Х2, 25ГД-21 Х2 80...10000 15 ' 0,9
100КЗ-7 25ГД-21Х2, 25ГД-18-22x2 * 100...10000 15 0,7
100КЗ-Ц 25ГД-25Х4 ЮО...ЮООО 15 0.4
25КЗ-5 10ГД-21Х1, 10ГД-22Х2 80...10000 15 0,5
25КЗ-6 10ГД-21Х1, 10ГД-22Х2 80...10000 15 0,5
8КЗ-4 4ГД-47Х2 150...8000 15 0,85
2КЗ-6 1ГД-42Х2 300... 7000 15 .0,85
2КЗ-7 0.5ГД-30Х4 300... 7000 15 0,5
6ЦЗ-2 ЗГД-42Х2 160...18000 15 0,4
15КЗ-8М ЗГД-42Х5 160...18000 15 0,6
25КЗ-12 10ГД-36ХЗ 63...16000 18 0,3
50ЦЗ-5 25ГД-21 хЗ, 10ГД-35Х6 80... 14 000 18 0,6
100КЗ-13 25ГД-18-22Х4 80...10000 18 0,7
* Разновидность модели.
• * Размеры корпусов других разновидноетей.
фильтр нижних частот L3C4C5 (частота среза 500 Гц) и фильтры
верхних частот L2C2 и L1C1 (частоты среза соответственно 500
и 5000 Гц).'В катушке L1 — 80 витков ПЭВ-2 0,8, в L2 и L3 —
554
Габаритные р. змеры, мм кср-г.са Масса, кг Номип льп<1Я мощность, Вт
684 х 120 X 73 Me та л л 3,8 2
643x325x2-15 » 10 15; 7.5; 3,75
730x274x118 Дерево 10 15; 7,5; 3,75
725x274x1 00 » 10 15; 7,5; 3.75
301X651 X179 » 11 15; 7,5; 3,75
476X1368x292 » 15 15; 7.5; 3,75
394x1360x264 Металл 40 50; 25
(394X 1480X299)»*
362X1193X294 -45 100
(262X1623X320)**
270X1433X320 » 25 100
340X300X230 » 15 25; 12,5; 6.25
(310x1000x230)** »
320x307x260 Дерево 15 25; 12,5; 6,25
188X423X124 » 7,5 8; 4; 2
132X94X394 » 3,7 2
600X120X75 Мет; лл 4 2
520x230x1 10 Дерево 7 6,25
670x280x1-10 » 10 15; 7,5; 3,75
730x280x240 » 26 25: 12.5; 6.25
1260x340x280 » 60 50; 25
1280x310x280 60 100
кас диаметром 40 мм. Длина намотки катушки L1 14, a L2, L3 —
32 мм.
Основные технические параметры выпускаемых в настоящее
время АС приведены в табл. IX.5.
Рис. JX.24. Схема (о) и АЧХ (б) акустической системы 15АС-1.
555
• Н® указывается, если в АС одна головка данного типа.
w с*. •» Й- СТ с 25 25 20 20 20 15 15 15 10 10 10 8 8 6 6 6 nD Л 35 35 25 СЛ C Номинальная мощность, Вт
1 00001***921 1- Donor* тки 80 ..12500 5 ND СТ л и “ *к => с - с э с ст с Л 4> с О. ь с с с Сл с с N С с с 63...18000 3 100...10000 5 100...10000 О 63..'. 18000 5 63...18000 3 , аа пепп а СТ ND С с с с л а — СО с с ст с с N с ? с ст о. ’к с 1 л 4 СТ N. С С с с 40...20000 ° 63...18000 3 40...18000 3 л 4U...2UUUU 63...20000 1 5 я,з...иииии - 40...20000 3 40... 20000 2 — Q f= & i = O N. CT n: c N. C c c c N. CT Диапазон воспроизводимых частот, Гц Коэффициент гармоник, %ч на частоте 1000 Гц
сл Z *» да а 12 14 16 18 18 18 • 14 14 15 14 14 18 18 15 14 15 18 ND ’ — i— N. С» ND CD C Неравномерность частотной харак- теристики, дБ
р р То к р nd ст с ND р с UU и го го S3‘0 S3‘0 Го 8Г0 sro. ЛА*Л 1 0,11 I 0,03 ; 0,3 0,25 0,15 0,11 0.1 п лг. О 11 0 1'0 ro 1‘n Среднее стандартное звуковое давление, Па
- - R— ю к. nd О ND ND i— — ND — ND SD ND ND ND ND ND ND GO GO G. c* Число полос
сл V -> а 21 17 8,4 2,9 37 1.9 52 34 53 15 17 1.9 24 21 12 91 GO ОУ 63 31 о Объем, дм5
* 4. * + ► 4- 0= ND 4 оо да о о> * *> 9» * Номинальное электрическое сопро- тивление, Ом
(блица IX.5. Основные параметры акустических систем для бытовой радио
аппаратуры
Габаритные размеры, мм Масса, кг Количество* и тины головок громкоговорит ел ей Аппарат, комплектуемый акустической системой *
.900x472x290 42 2Х30ГД-1,2Х15ГД-11,10ГД-35 —
710x360x282 27 ЗОГД-1, 101ГД-35, 15ГД-И «Виктория-003-стерео», «Аллегро-002-стерео»
630x350x290 36 ЗОГД-1, 15ГД-11, 6ГД-13 —
480X285X250 12 25ГД-26, 6ГД-6, ЗГД-31 « Арктур - 003-стерео», «Россия-101-стерео»
480 x 285 x 250 14 25ГД-26, 15ГД-11, ЗГД-31 —
483 x 330 x 286 17 25ГД-26, 6ГД-6, ЗГД-31 «Эстония-008-стерео»
210x141 Х135 3, 25ГД-32, 2ГД-36 —
.631x351x293 33 2ХЮГД-30Е, 6ГД-13 —
440x310x280 10 4Х4ГД-43Е, 2хЗГД-31 «Юпитер-квадро», «Тре мбита - 002-сте р ео»
630x340X250 20 2Х10ГД-30Е, 4ХЗГД-31 «Феникс- 001 -стерео», «Электрон ик а- Б1 - 01»
240 x 395x160 7 2Х6ГД-6, ЗГД-31 —
420x250x190 8 25ГД-26, ЗГД-31 « Вега-104М-стерео», «Вега-108-стерео»
200x140x130 3 15ГД-13, 2ГД-36 —
428 x 270 x 230 8,5 ЮГД-ЗОЕ, ЗГД-31 «Плеть-101-стерео», «Ростов-102-стерео»' и др.
420x275x230 8,5 10ГД-36 —•
360x210x175 5 10ГД-34.3ГД-2 «Мелодия-106-стерео»
470x270x170 5 2Х4ГД-35 «Весна-201-стерео»
464X268X165 4,5 2Х4ГД-35 «Рон до- 204 - стерео», «Рондо-203», «Ноктюрн-211*
430x285x170 7 6ГД-6, ЗГД-31 «Ростов-Дон - стерео»
300x170x168 4.5 10ГД-34, ЗГД-31 «Мелодия-103-стерео»
0190 3,5 бгд-б, бгд-и —
280X190X174 4,2 10ГД-34, ЗГД-31 « ВЭФ-101 - стерео»
330x184x130 3,6 ЮГД-34, ЗГД-31 «Ил г а-301»
172x272x100 4 4ГД-43, ЗГД-31 —
365x270x140 2,5 4 ГД-35 «Аккорд-2-стерео», «Аккорд-201», «Аккорд-203»
380x270x190 4,6 ЗГД-40 «Вега-323»
376x260x190 4,5 ЗГД-38Е «Тоника-310- стерео»
557
Дальнейшая разработка новых АС ведется в основном в направ-
лениях внедрения новых схемных и конструктивных решений, раз-
рабогкн более совершенной технологии изготовления громкоговори-
телей, использования новых принципов преобразования электри-
ческой энергии в акустическую 11].
Примером совершенствования АС, разработанных ВНИИРПА
‘. Д —I громкоговоритель с рас-
ширенной зоной стерео-
эффекта. В нем примене-
на акустическая линза,
формирующая диаграм-
му направленности сред-
нечастотного звена гром-
i таким об-
им. А. С. Попова (Ленинград), является
L3!Jur
In нечастотного
~гСЦ коговорителя
1 В2
10ГД-34
В!
,02
ВЗ
30,0
5,6
ЗГД-31
L3 W
20,0~
25ГД-25
Рис. IX.26. Схема (а) и АЧХ (б) акустической
системы 35АС-1-
Рис. IX.27. Схема акустичес-
кой системы 25АСА-11.
разом, что стереоэффект ощущается слушателем практически на
всей площади помещения прослушивания. Интересно, что новый
конструктивный элемент — акустическая линза — позволил полу-
чить и оригинальное внешнее оформление — горизонтальный кор«
пус на ножке.
558
Наметился левый подход и к конструированию корпусов АС.
Так, разработана конструкция корпуса в виде линейки головок
громкоговорителей со стенками увеличенной толщины и улучшен-
ной герметичностью, что позволило увеличить звуковую отдачу
громкоговорителей на низких частотах и снизить нелинейные ис-
кажения. С использованием того же корпуса на основе широкопо-
лосной электродинамической головки типа 10ГД-36 разработгн
однополосный громкоговоритель ЮАС-3. Закончена разработка
двух двухполосных устройств, в которых применен ряд новых кон-
структивных решений: АС с фазоинвертором ЮАС-9 и громкогово-
рителя с закрытой задней стенкой типа 15АС-4. Ведутся работы
по созданию малогабаритных громкоговорителей (мини), размеры
которых будут значительно меньше широко известных 6МАС-4
и 10МАС-1.
Создано два типа АС на основе головок, в которых использо-
ваны новые принципы преобразования энергии: с высокочастот-
ными электростатической и ленточной головками. Обе модели имеют
существенно расширенный (до 35...40 кГц) диапазон воспроизво-
димых частот и специфическое звучание, отличающееся повышенной
прозрачностью. Примером является широкополосный электроста-
тический громкоговоритель АСЭ-1, предназначенный для работы
с усилительным устройством высшего класса. Основные технические
параметры: номинальное выходное напряжение 8 В; номинальное
электрическое сопротивление 8 Ом; номинальный диапазон воспро-
изводимых частот 45 ...25000 Гц; неравномерность амплитудно-
частотной характеристики -не более 8 дБ; среднее стандартное зву-
ковое давление 0,25 Па; суммарный коэффициент.гармоник не более
1%; габаритные размеры 870 X 600 X 60 мм; масса 18 кг. Электро-
статический громкоговоритель -АСЭ-1 двухполосиый, частота раг-
делеиия 400 Гц, конструктивно представляет собой деревянную
раму, на которой расположено шесть низкочастотных и шесть
средне- и высокочастотных излучателей звука. Поляризатор, пре-
образователь импеданса и £С-фильтр размещены в специальном
отсеке, защищенном металлическим кожухом. В настоящее время
АСЭ-1 осваивается в серийном производстве.
§ 6. Электроакустические системы заукоаоспроизаедения [4, 5, 9]
Электроакустические системы, применяемые в радиовещании, пред-
назначены для передачи звука из первичного помещения (конкрет-
ный зал, радиовещательная студия) во вторичное (комната радио-
слушателя). Эти системы должны обеспечить как можно более пол-
ную и точную передачу всего комплекса ощущений, свойственных
естественному слушанию (впечатление пространственного звуча-
ния, прозрачность звучания, естественность тембров инструментов
и голосов, музыкальное равновесие отдельных элементов слож-
ного звучания, а также акустические свойства студии), создать
у слушателя «эффект присутствия», т. е. иллюзию переноса его
в первичное помещение с теми или иными акустическими свойст-
вами. Несмотря на большое разнообразие существующих типов
электроакустических систем звуковоспроизведения, применяемых
в радиовещании, они могут быть представлены общей функциональ-
ной схемой (рис. IX.28). На схеме 1, 2, 3, ..., N1 — входные каналы
для подключения источников сигналов (микрофонов, магнитофо-
нов, ревербераторов и т. д.); 173 — пульт звукорежиссера, с по-
мощью которого производится формирование исходных вещатель-
559
ных сигналов N2; ФП1 и ФП2 — функциональные преобразова-
тели, позволяющие сократить число требуемых каналов передачи
N3 и получить число воспроизводимых в жилом помещении сиг-
налов N4, отличающихся от передаваемых, либо изменить струк-
туру передаваемых сигналов. Обычно выполняются -условия N1 >
> N2, N2 N3, N4 >. Л'З; весьма часто выполняется условие
Л'2 =/= N3 N4
Рис IX.23. Функциональная схема электроакустической4 системы звуковос-
произведения.
В дополнение к общей функциональной схеме в табл. IX.6 при-
ведены основные сведения, поясняющие структурные осебенности
построения каждой из известных в настоящее время электроакусти-
ческих систем звукового вещании. По числу каналов передачи эти
Таблица IX.6. Характеристика структуры электроакустических
систем звуковоспроизведения
Система N1 Наличие ФП1 N3 Наличие ФП2 N4 Условное обозначе- ние структуры
Монофоническая Монофоническая объемного 1 Нет 1 Нет 1 1-1—1
звучания I » 1 » 1 1—I—N
Моно амбиофоническ а я 1 » 1 Есть 1 I—1—N*
Псевдостереофоиическая 1 1 » 2 1—1—2*
К вазистереофои ич еская 2 Есть 1 Есть 2 2*—1—
Обычная стереофоническая 2 Нет 2 Нет 2 2—2—2
Псевдоквадрафоиическая 2 » 2 Есть 4 2—2—4*
Квазиквадрафоиическая Дискретная квадрафоническая 4 Есть 2 4 4«—2—4*
(вддосная квадрафоиия) 4 Нет 4 Нет 4 4—4—4
• Есть функциональный преобразователь.
системы можно разделить на одно-, двух- и четырехканальные,
которые, в свою очередь, имеют отдельные разновидности, разли-
чающиеся характером передаваемой информации. Часто в техни-
ческой литературе стереоамбиофонические и матричные квадрафо-
нические системы называют квазиквадрафоническими, а псевдоквад-
рафонические, дискретные и матричные квадрафонические систе-
мы — просто квадрафоническими (по числу каналов воспроизведе-
ния).
560
Монофоническими называют электроакустические системы, в
которых передающая и приемная стороны связаны одним каналом
звукопередачи (N2 — N3 = 1), каково бы ни было число каналов
приема (Л7) и воспроизведения (N4). При этом громкоговорители
на выходной стороне излучают один и тот же сигнал. В таких систе-
мах для получения оптимального монофонического сигнала в зави-
симости от вида программы и акустических свойств первичного по-
мещения может использоваться либо один, либо значительное число
микрофонов. Сигналы с их выходов, отрегулированные по уровню,
форме частотной характеристики, временной структуре, динами-
ческому диапазону, суммируются в конечном счете в один канал.
Воспроизведение монофонического сигнала во вторичном по-
мещении чаще всего осуществляется с помощью одного громкогово-
рителя, что лишает слушателя многих особенностей, свойственных
естественному восприятию в концертном зале. Прежде всего ока-
зывается утраченным ощущение пространственности звуковой кар-
тины. Вся панорама оркестра кажется сжатой в одну точку и вос-
принимается из единственного направления — громкоговорителя.
Прозрачность звучания и естественность передачи тембров инстру-
ментов и. голосов оказываются недостаточными. Практически не-
возможно восприятие акустической обстановки первичного поме-
щения, так как вся воспринятая микрофонами последовательность
отражений приходит к слушателю при воспроизведении из одного
направления — громкоговорителя. Потеря пространственной кар-
тины прихода отзвуков затрудняет их восприятие вследствие силь-
ного маскирующего действия прямых звуков.
Монофоническая система объемного звучания. Применение
нескольких разнесенных громкоговорителей создает ощущение
объемного звучания, устраняя в некоторой степени неприятное
ощущение, вызываемое сжатием всего передаваемого ансамбля в од-
ну точку. Конечно, ни о каком разделении в пространстве звучания
отдельных инструментов ансамбля не может быть и речи. Как пока-
зали опыты, для получения эффекта объемности звучания нужны
как минимум три громкоговорителя: один основной, расположенный
по центру, и два дополнительных, установленных на некотором
расстоянии слева и справа от него. Основной громкоговоритель
воспроизводит только нижние и средние частоты, а дополнительные
(боковые) —только верхние звуковые частоты, которые, отражаясь
от стен помещения, усиливают эффект объемности звучания. Эсте-
тическое удбвольс^вие, получаемое при монофоническом воспро-
изведении, значительно уступает естественному слушанию. По
образному выражению специалистов, монофоническое воспроизве-
дение похоже всего лишь на «открытое окно в концертный зал».
Наряду с монофоническими существует ыце целый ряд однока-
нальных систем (см. табл. IX.6), в которых используют какое-либо
дополнительное преобразование исходного сигнала для улучшения
качества передаваемой программы.
Моноамбисфонические системы используют акустическую об-
ратную связь в том же помещении, откуда ведется передача, по-
этому ее действие ощущают сами исполнители. Кроме основных
микрофонов, в студий устанавливают не менее двух дополнитель-
ных, удаленных от.исполнителей. Сигнал от них подается в раздель-
ные каналы звуковоспроизведения с громкоговорителями, находя-
щимися в той же студии в различных ее точках, иногда
вводят временные задержки. Громкоговорители имитируют отра-
женные лучи, которые воспринимаются дополнительными микрофо-
561
н'ами и вновь подаются па гренке говорите.!и. Многократное по-
вторение отзвуков -создает увеличение времени реверберации по
отношению’к ссбственнсму времени реверберации студии. Если
студия была очень заглушена, то с помощью амбпсфонической сис-
темы время реверберации увеличивается до 5...7 с. Правда, полу-
чение большего времени реверберации может приводить к неустой-
чивому режиму и генерации, поэтому время реверберации более
3...4 с ие увеличивают, но это и не требуется даже для создания
эффекта гулкого помещения, в котором воспроизводится музыка
(иапример, органные залы). Использование моноамбиофонических
систем позволяет добиться гулкости и объемности звучания, свойст-
венных в определенной степени концертному залу.
Псевдостереофоиические системы способны лишь весьма при-
ближенно имитировать передачу пространственной информации
по фронту. Они дают «плоское изображение» распределения по
фронту отдельных частотных составляющих совокупности инстру-
ментов ансамбля, а не каждого в отдельности. Очень часто при вос-
произведении один и тот же инструмент слышен то справа,то слева
в зависимости от того, какие звуки он издает — высокие или низкие.
Несколько большие возможности по сравнению с монофоническими
у псевдостереосистем и по передаче акустической атмосферы пер-
вичного помещения, поскольку есть два или несколько путей рас-
пространения первичного реверберационного процесса от громко-
говорителей к слушателю. Кроме того; реверберационные продол-
жения сигналов в каналах воспроизведения отличаются по крайней
мере амплитудно-частотными характеристиками. Эти факторы в ка-
кой-то мере способствуют восприятию акустической атмосферы
первичного помещения. Воспроизводя, например, с магнитофона
монофоническую программу, на выходе усилителя низкой частоты
с помощью фильтров производят разделение сигвала на высоко-
и низкочастотные составляющие, после чего подают их на два раз-
несенных в пространстве громкоговорителя. Благодаря .частотному
разделению источники звука, которые содержат главным образом
низшие звуковые частоты, будут слышны из одного громкоговори-
теля, а высшие — из другого; у слушателя создается впечатление
пространственного расположения различных источников звука.
К псевдостереофоническим относят систему, .при которой моно-
фоническую программу подают к нескольким громкоговорителям,
в помещении прослушивания и, соответствующим образом регулируя
уровни громкости каждого из них, создают иллюзию перемещения
источника звука — эффекта панорамирования. Его применяют
в театральных постановках для получения эффектов «полет самолета»
«движение поезда» и т. п. Функциональная схема псевдостереофо-
иической системы для получения эффекта панорамирования с ис-
пользованием пяти каналов усиления звука показана на'рис.1Х.29.
Принцип работы системы можно проанализировать на конкретном
примере. «Открывая» первый микшер, постепенно увеличивают
звучЬнне первого громкоговорителя. После достижения’максималь-
ной громкости уровень звучания постепенно уменьшают, одновре-
менно «открывая» второй микшер и увеличивая громкость звуча-
ния второго громкоговорителя, «открывают» третий микшер и т. д.
Скорость панорамирования зависит от сюжета и, конечно, сноровки
звукорежиссера, манипулирующего микшерами. Наиболее просто
данный эффект можно получить с помощью специального панорам-
ного регулятора — микшера. Он имеет одни вход и несколько вы-
ходов, к которым подсоединяют усилители мощности и соответству-
562
ющие группы громкоговорителей. Эффект достигается поворотом руч-
ки, которая связана с двумя ползунками, перемещающимися на раз-
ных уровнях по платам с переменными резисторами. Изменяя
скорость вращения ручки микшера, меняют время перемещенуя
источника звука на отдельных этапах панорамирования. Подоб-
ным образом эффект перемещения источника звука используют при
записи фонограммы ши-
рокоформатного кино-
фильма, когда, напри-
мер, в соответствии с
движением героя на эк-
ране его голос должен
перемещаться с одного
заэкранного громкогово-
рителя па другой.
Квазистереофоничес-
кие системы дают воз-
можность получав- на-
ибольшее приближение
к двухканальному сте-
реофоническому звуча-
нию. На рис. IX.30 пред-
ставлен один из приме-
ров функциональной схе-
мы такой системы. Мо-
нофонический сигнал,
поступающий с источ-
ника звука (микрофон,
тройство и пр.), воспроизводится фронтально расположенным
громкоговорителем В1. Этот же сигнал подается на ревербера-
тор Р (устройство запаздывания звука) и воспроизводитси двумя
другими громкоговорителями — В2, ВЗ, размещенными с таким
расчетом, чтобы их звучание создавало в помещении впечатление
Рис. IX.29. Функциональная схема псевдосге-
реофоннческой системы для получения эффекта
панорамирования (а) и диаграмма направлен-'
пости (б): ММ — монофонический магнитофон;
R1 . * . R5— разделительные резисторы; Ml ...
. . . М5 — канальные регуляторы уровней (мик-
шеры); У1 . . . У 5 — усилители мощности; В1...
. . . В5 — распределенная система громкогово-
рителей.
магнитофон, электропроигрь’вающее ус
Рис. IX.39. Функциональная схема
квазистереофонической системы с ре-
вербератором.
Рис. IX.31. Функциональная схе-
ма квазистереофонической систе-
мы с задержкой звука и суммар-
но- разностным преобразователем.
отраженных звуковых волн. При некотором оптимальном соотно-
шении уровней сигналов в том и другом канале воспроизведения
(установленных с помощью регуляторов уровня РУ1 и РУ2 и вы-
бранных в соответствии с характером воспроизводимой программы)
можно создать впечатление акустической атмосферы помещения,
из которого ведется передача.
В другой системе подобного типа (рис. IX.31) применяют ли-
нию задержки ЛЗ и суммарно-разностный преобразователь' СРП.
В качестве ЛЗ может быть использован магнитофон с усилителями
отдельно записи и воспроизведения. При этом время пробега ленты
Между магнитными головками должно быть менее 50 мс, т. е. не
б$3
больше инерционной способности слуха. При работе ЛЗ происхо-
дит смещение фаз монофонического сигнала одного канала относи-
тельно другого, суммарно-разностный преобразователь осуществля-
ет синфазное и противофазное сложение прямого и запаздывающего
сигналов. Как показывают опыты, в результате ; действия этих
устройств монофоническая программа получает достаточно выра-
женную объемность звучания, различные составляющие частотного
спектра передаваемой программы воспроизводятся разнесенными
в пространстве громкоговорителями.
Обычная стереофоническая (пространственная) двухканальная
система передачи звука из одного помещения в другое строится
с помощью двух каналов связи (рис. IX.32). В помещении П1 на
Рис. IX.32. Функциональная схема
стереофонической передачи ^звука
(2 - 2 - 21-
Рис. IX.33. Зона стереофонического
эффекта при прослушивании с обыч-
ным размещением громкоговорителей
(а) и с учетом отражения звука от
стен (6).
некотором расстоянии друг от друга установлены микрофоны Ml
и М2, а также источник звука ИГ Интенсивности звуковой энер-
гии, действующей на каждый микрофон, связаны между собой соот-
ношениями, заданными передаваемой программой. Микрофоны
через каналы звукопередачи соединены с громкоговорителями В1
и В2, находящимися в помещении прослушивания П2; они разме-
щены соответственно микрофонам в помещении П1. В результате
для любого источника звука в помещении П1 существует определен-
ное соотношение уровней громкости и фаз звука, воспроизводимого
каждым громкоговорителем в помещении П2. Это позволяет слу-
шателю, находящемуся, например, в точке С2 помещения /72,
воспринимать направление звуковой волны так, как если бы он
находился в точке С1 помещения П1 (И2 — мнимый источник
звука).
При передвижении исполнителя вправо происходит уменьшение
уровня сигнала правого громкоговорителя, вследствие чего у слу-
шателя возникает ощущение перемещения мнимого источника звука.
При передаче информации от нескольких одновременно звучащих
источников, например оркестра, слушатель в помещении /72 может,
во-первых, локализовать отдельные группы инструментов, предста-
вить себе пространственную перспективу размещения исполните-
лец. Преимущества стереофонии особенно ярко обнаруживаются
при воспроизведении полифонической музыки — симфонической
и эстрадной. Во-вторых, стереофоническая система может создать
некоторую иллюзию переноса слушателя в акустическую атмосферу
Ь64
помещения, из которого ведется передача, что создает эффект при-
сутствия. В-третьих, стереофонический способ передачи звуковой
картины от нескольких одновременно звучащих источников позво,-
ляет слушателю выделить из общего состава звучания музыкаль-
ного ансамбля партию конкретного инструмента или, например,
отличить друг от друга одинаковые партии, исполняемые различ-
ными музыкантами. В-четвертых, стереофония позволяет получить
разные звуковые эффекты в театральных постановках, на эстраде,
в кино. Однако стереосистема (как на стороне передачи, так и на
стороне приема) намного сложнее и дороже обычной монофонической
системы передачи.
Особенности' прослушивания стереофонических программ. В за-
висимости от площади помещения, числа слушателей громкогово-
рители стереосистем размещают на расстоянии 1,5...5 м одни or
другого (база, а) и на расстоянии 1,5...2 м от пола. Если включить
оба громкоговорителя так, Чтобы интенсивность нх излучения была
одинаковой и совпадала по фазе, то наилучшее местонахождение
слушателя будет в точке, расположенной на оси симметрии базы
громкоговорителей, на расстоянии а от линии их размещения.
Синфазная работа двух и более громкоговорителей заключается
в том, что при подаче звукового импульса их диффузоры переме-
щаются в одном направлении.
Зона оптимального стереоэффекта пока-
зана на рис. IX.33, а, б (заштрихованная область). Если постепен-
но перемещаться от этой зоны вправо или влево, то в определенный
момент начнет отчетливо прослушиваться звучание только правого
или левого громкоговорителя, в результате эффект стереофонии
ухудшится, в частности пропадет возможность четкой локализации
отдельных источников звука; Площадь зоны, в которой отчетливо
проявляется стереоэффект, зависит от ширины базы, которая, в свою
очередь, зависит от площади й конфигурации помещения, а также
удаленности слушателя от громкоговорителей. Для жилых поме-
щений площадью 15...20 м2 оптимальная • ширина базы обычно
1,5...3 м. При меньшей ширине базы локализация отдельных ин-
струментов и голосов заметно ухудшается, однако общее звучание
стереопрограммы остается более выразительным, чем монофони-
ческой. Если помещение имеет малое время реверберации, т. е.
очень заглушено (в жилых помещениях этому способствуют мягкая
мебель, драпировка, ковры и пр.), то ширина зоны хорошей слы-
шимости стереоэффектов ие превышает 0,1 ширины базы и размес-
тить группу слушателей в зоне оптимального стереоэффекта трудно.
Расширению зоны восприятия стереоэффекта способствует
даже незначительное отражение звука от стен и потолка. На
рис. IX.33, б показано такое размещение громкоговорителей, при
котором используют отражение звука от стен. При слишком широ-
кой базе, например при размещении громкоговорителей слева
и справа на сцене клуба, стереоэффект может ощущаться только
в последних рядах зала. Слушатели, находящиеся в середине зала
(по' центру), будут ощущать провал звука, т. е. воспринимать как
бы разорванную звуковую картину.
Большое влияние на качество воспроизведения оказывает
уровень громкости: чем ближе он к уровню звучания
натуральных источников, тем ярче проявляется стереоэффект.
В условиях жилой комнаты для создания полноценного стереофо-
нического звучания уровень воспроизведения музыкальных фо-
нограмм должен быть не ниже СО...70 дБ (что соответствует гром-
565
кой сценической речи). Необходимо также следить, чтобы между
слушателями и громкоговорителями не находились какие-либо
предметы, способные вызывать заметное ослабление высших звуко-
вых частот и вследствие этого сузить эффективную зону стереофони-
ческого воспроизведения.
Правильность установки громкоговорителей и оптимальность
стереоэффекта контролируют с помощью специальных стереофони-
ческих испытательных грампластинок или магнитофильмов, а также
прослушивания стереофонических передач оркестровой музыки;
при этом проверяют правильность подключения канала (не пере-
путаны ли левый и правый каналы), соответствие уровней громкости
в каналах, границы зон оптимального стереоэффекта и фазировку
громкоговорителей звуковых агрегатов.
Прослушивание стереопрограм’м через
головные телефоны (наушники) имеет свои преи-
мущества. Во-первых, такой способ исключает влияние неблаго-
приятной акустики помещения прослушивания. Во-вторых, субъек-
тивно ощущается более четкое разделение информации по каналам-
независимо от положения слушателя, Кроме того, при таком спо-
собе можно подобрать оптимальный уровень усиления, не беспо-
коящий окружающих. Тем не менее, несмотря на все преимущества,
стереофонические головные телефоны не получили особого распро-
странения: психологически привычнее для человека слушать как
моно-, так и стереопрограммы через громкоговорители. Объяснить
это можно не только тем, что при сравнительно долгом пользовании
наушниками человек испытывает неудобства (наушники как бы
сжимают голову), но и другими факторами. На первый взгляд под-
ключение громкоговорящих телефонов к стереофоническому уси-
лителю несложно: левый телефон соединяют с выходом левого ка-
нала, а правый — с выходом правого — и можно наслаждаться
стереоэффектом. Но первое же прослушивание стереопрограмм прн
таком включении телефонов показывает, что стереоэффект нарушен.
О том, почему это происходит и как восстановить стереоэффект,
следует рассказать особо (данные, приведенные ниже, были опуб-
ликованы в одном английском радиожурнале).
Включение стереофонических громкоговорящих телефонов. Сте-
реоэффект при прослушивании стереофонических программ через
разнесенные АС возникает вследствие относительного запаздыва-
ния колебаний, излучаемых одной АС и воспринимаемых двумя
ушами. Оказывается, что вследствие различных длин путей, кото-
рые проходят звуковые волны до каждого уха, наблюдается изме-
нение чувствительности левого уха и правого в зависимости от час-
тоты колебаний.
Известно, что ухо человека начинает различать направление
на источник звука тогда, когда разность фаз колебаний, достигаю-
щих левого уха и правого, более 36°, т. е. разность пути, пройден-
ного волнами, — более 0,1 длины волны. С учетом размера головы
человека и направления прихода волны разница в чувствительности
левого уха и правого на частотах ниже 200 Гц практически отсут-
ствует. Но зато по мере повышения частоты чувствительность левого
уха возрастает, правого уменьшается, достигая наибольшего раз-
личия на частотах выше 1 кГц. В среднем можно считать, что на
вывших частотах чувствительность левого уха на 5 дБ выше, а
правого на 10 дБ ниже, чем на самых низших частотах. Если источ-
ник звука будет находиться справа от слушателя, то уши как бы
поменяются местами.
566
Как следует из рассмотренного примера, при прослушивании
через стереофонические головные телефоны стереоэффект может
быть достигнут при включении между телефонами левого и правого
каналов дополнительного фильтра, обеспечивающего соответствую-
щее запаздывание сигнала одного канала на телефоне другого. Рас-
смотрим два варианта схем подключения электродинамических го-
ловок, применяемых в качестве громкоговорящих телефонов, к вы-
ходу стереофонического усилительного устройства с использова-
нием регулировок громкости и баланса, которые имеются в стерео-
усилителе или смонтированы непосредственно в устройстве. В пер-
вом варианте схемы (рис. IX.34, п) головки В1 и В2 подключены
к выходам соответствую-
щих каналов стереофо-
нического усилителя че-
рез ограничительные ре-
зисторы R1 и R5 и
фшльтрующие цепочки
R2C1, R4C3. Между со-
бой головки соединены
резонансным контуром
L2C2, зашунтированным
резистором R3, и катуш-
кой индуктивности L1.
Регуляторы громкости и
стереобалаиса при этом
размещены в усилитель-
ном устройстве, что со-
здает некоторые неудоб-
ства, когда слушатель,
удален от него.
Во втором варианте
(рис. IX.34, б) регуля-
торы громкости Rl, R7
и стереобалаиса R4 нахо-
дятся непосредственно в
наушниках, что позво-
ляет корректировать про-
Рис, IX.34 Схемы подключения с терео фони чес*
ких головных телефонов без регулировки гром*
кости и стереобалаиса (а) и с регулировкой раз-
дельной (б).
слущиваемую программу, находясь на значительном расстоянии от
усилителя. Кроме того, раздельная регулировка громкости в каж-
дом канале создает дополнительные возможности для придания звуча-
нию желаемой направленности. Устройства, собранные по этой схеме,
выполняют в виде дополнительныхблоков в металлических корпусах.
Принципы построения квадрафонических систем. Усовершен-
ствованные системы передачи и воспроизведения звука получили
название квадрафонических. Звукорежиссер формирует четырех-
канальный сигнал, который по четырем или (после выполнения до-
полнительного преобразования) двум каналам связи передается слу-
шателям. Воспроизведение принятого сигнала в таких системах осу-
ществляется всегда с помощью четырех громкоговорителей. Квадра-
фоння позволяет локализовать звуковые образы в пределах не только
всей азимутальной плоскости (спереди, слева, справа- и сзади слу-
шателя), но также вертикальной (например, над слушателем). При
этом выполняется условие совместимости, т, е. возможности воспро-
изведения квадрафонических программ ла стандартном стерео-
и монофоническом оборудовании и получения полноценного зву-
чания, свойственного данным способам звукопередачи.
567
В условном обозначении квадрафонических систем первая
цифра — число, каналов передачи при записи программы, вторая —
число линии связи пли каналов передачи звука, третья — число
каналов воспроизведения. В практике записи, воспроизведения
и передачи звука различают системы псевдоквадрафонии (2 —2—
—4*), квазиквадрафонии (4*—2 — 4*) и полной (дискретной)
квадрафоиии (4 — 4 — 4) (см. табл, IX, 6).
Псевдоквадр афония (система 2 — 2 — 4*)
применяется, если необходимо стереофоническую программу пере-
дать через двухканальную линию связи (или воспроизвести с по-
мощью двухканального устройства) и преобразовать в четырехка-
нальную систему звуковоспроизведения. В этом варианте к обычной
стереофонической двухканальной аппаратуре следует добавить
специальный блок суммарно-разностного преобразователя СРП,
два дополнительных канала звукоусиления и два звуковых агрегата
(громкоговорители). Для системы 2—2—4* можно применять один
из двух основных вариантов размещения громкоговорителей во
вторичном помещении (на стороне приема или воспроизведения).
В первом варианте громкоговорители могут быть установлены сле-
дующим образом: впереди слушателя по фронту (в центре) — сум-
марный, в который поступает программа с левого, и правого ка-
налов, слева — левый, справа — правый, сзади — разностный
(Л — П). Такой способ пригоден для помещений, имеющих отно-
шение ширины к длине 1 : 2 или 1 : 3. Во втором варианте впереди
по фронту установлены: слева — левый громкоговоритель;.справа—
правый; сзади слева — разностный (Л — П); сзади справа-— сум-
марный (Л + П).
Системы псевдоквадрафонии позволяют простейшим способов
улучшить качество воспроизведения музыкальных программ по срав-
нению с двухканальными стереофоническими системами, однако
не могут конкурировать с полной квадрафонией.
Система квазиквадрафонии (4*. — 2 — 4*) ос-
нована на методе преобразования четырехканальной информации
в двухканальную для последующей её передачи по двухканальной
линии связи и восстановления с помощью различных декодирующих
устройств в четырехканальную (на стороне приемЗ или воспроиз-
ведения). Принцип построения квазиквадрафонических систем за-
ключается в следующем. Четыре дискретные программы (на сто-
роне записи или передачи) электрически объединяют (кодируют)
в две программы, которые затем подают на вход обычного двухка-
нального блока записи (в студии звукозаписи) или двухканального
стереофонического передающего устройства (в радиовещании). Во
время воспроизведения программы информация двух каналов счи-
тывается с грампластинки стереозвукоснимателем проигрывателя
или детектируется обычным стереоблоком радиоприемника. Пос-
ле выделения двухканальной информации программа передачи
поступает в декодирующее устройство, в результате преобразова-
ния получается четыре независимых дискретных сигнала, которые
поступают в четыре усилительных канала системы воспроизведе-
ния, скоммутированных с четырьмя громкоговорителями.
Разница между квазиквадрафоническими системами опреде-
ляется схемами кодирующих и декодирующих устройств. Характер-
ным примером является квазиквадрафоническая система Кейбса,
в основу которой положен принцип стереоамбиофонии (рис. IX.35),
В первичном помещении П1 на стороне приема на некотором рас-
стоянии от оркестра установлены три микрофона—L, F , Я —
568
L+F*2F
L-fl-r2b
Рис. IX.35. Функциональная схема квази-
квадрафонической системы Кейбса: П1 —
первичное помещение для передачи про-
граммы; П2 — вторичное помещение — для
прослушивания программы; 1 — предвари-
тельные усилители, кодирующие программу,
2—канальные усилители на стороне при-
ема, 3—фазовращающий блок, 4—сум-
марно-разностный преобразователь, 5 — зона
размещения слушателей.
с кардиоидной характеристикой; дополнительный микрофон В
с круговой характеристикой находится ближе к задней стенке поме-
щения П1 и принимает диффузный звуковой сигнал, характеризую-
щий «пространственность», «объемность» музыкальной передачи.'
Звуковая информация, принятая каждым из четырех микрофонов,
поступает в предварительные усилители и кодируется в два состав-
ных сигнала: L -ф- F -ф- В и R F — В, которые передаются
на приемную сторону в помещение П2 по двум каналам связи.
При кодировании сигналы информации, поступающие с цент-
рального микрофона,.складываются без поворота фазы с сигналами
левого L и правого R микрофонов, а информация тылового микро-
фона В 'Вводится в первый составной сигнал в фазе, во второй —
в противофазе. Во время
воспроизведения программы
слушатели находятся в зо-
не 5 помещения П2~, гром-
коговорители расставлены
в соответствии с местопо-
ложением микрофонов в по-
мещении П1. На левый
громкоговоритель поступает
составной сигнал первого
канала L -ф- F -ф- В, на пра-
вый — второго R -ф- F —
— В. К центральному гром-
коговорителю с помощью
суммарно-разностного пре-
образователя 4 подается
суммарная информация от
двух составных программ
L -ф- R + 2F, к заднему —
разность L — R ~r 2В. Раз- .
деление сигналов по четырем каналам на стороне приема (как видно
из примера) не полное, в каждом канале содержится информация
из других каналов. Если же воспроизводить обычную стереофоно-
грамму, то через левый и правый каналы будет передана информа-
ция на левый и правый громкоговорители, через центральный ка-
нал будет проходить суммарная информация, а на тыловой гром-
коговоритель поступит их разность. Эксперименты по совмести-
мости различных квазиквадрафонических систем воспроизведения
звука подтвердили, предположение о том, что передний и задний
громкоговорители при прослушивании стерео- и монопрограмм
придают дополнительную окраску музыкальной передаче.
Другим примером квазиквадрафонии являются радиопередачи
е УКВ диапазоне по системе 4* — 2 — 4*. При передаче двух со-
общений через систему радиосвязи модулируют два сигнала несу-
щей частоты на разных частотах Л и /2 и передают их в эфир. В си-
стеме квазиквадрафонического вещания (4* — 2 — 4*) на основной
несущей частоте передают суммарный сигнал (левый -ф- правый),
воспринимаемый и на УКВ моноприемниках, а на поднесущей — раз-
ностный (левый — правый). При наличии специального декодера
на выходе УКВ стереоприемиика получается четырехканальная
программа. Чтобы ее слушать, необходимо иметь приемник
«УКВ-стерео» со специальным декодирующим устройством и до-
полнительно к нему двухканальный стереоусилитель с четырьмя
звуковыми агрегатами. .
669
f
Принцип построения квазиквадрафоничегкого радиовещания
по матричной системе (4* — 2 — 4*) можно представить в виде
следующей упрощенной схемы. Полная квадрафоническая про-
грамма-(информация четырех каналов) кодируется с помощью ли-
нейных матричных преобразователей в два составных сигнала,
несущих информацию о частоте, амплитуде и временных соотно-
шениях между ними, и транслируется на УКВ диапазоне по стерео-
каналам.
Для автоматического разделения квадраканалов на стороне
приема и отличия их от стерео- и монопрограмм применяют спе-
циальный управляющий тональный сигнал с частотой порядка
500 Гц. Декодер-преобразователь, включенный на стороне приема,
позволяет достичь разделения программ более чем на 20. дБ (при
использовании цепей логической коррекции). До введения твердых
стандартов на методы и аппаратуру квадрафонических систем
в Америке, Европе и Японии была рекомендована-к пробному про-
изводству одна из разновидностей квазиквадрафонических систем —
матричная система типа R.M (4* — 2 — 4*). Ее особенность за-
ключается в том, что в кодирующем устройстве сигналы левого
и правого фронтальных каналов формируются в фазе, а сигналы
левого и правого тыловых каналов,имеют сдвиг по фазе относи-
тельно фронтальных на 4-90 и —90"'.
Регулировка фазовых соотношений между каналами произво-
дится при помощи электронных фазовращателей, установленных во
всех каналах, Для получения оптимальных условий при кодирова-
нии сигналы, подаваемые в тыловые каналы, желательно задержи-
вать на 10..,12 мс. В процессе декодирования выходные сигналы
фронтальных каналов поступают иа левый и правый передние гром-
коговорители в фазе. Сигналы левого заднего канала отстают на
90° от левого переднего, а правого заднего опережают на 90° пра-
вый передний.
Прн воспроизведении с помощью стереоаппаратуры грамплас-
тинки, записанной по системе RM, происходит восстановление рас-
пределения кажущихся источников звука в зависимости от разницы
во времени и фазе: сигналы левого и правого фронтальных каналов
локализуются по центру между передними громкоговорителями,
а сигналы левого и правого тыловых каналов локализуются на не-
котором расстоянии от линии, соединяющей громкоговорители,
Если через квадрааппаратуру, построенную по системе RM, вос-
производить обычную стереопластинку, то наблюдается хорошая
совместимость систем. Преобразованные декодером стереосигналы
поступают на четырехканальный усилитель и громкоговорители,
расположенные по углам комнаты.
Основной недостаток матричных систем заключается в малом
значении переходного затухания с канала на канал в режиме вос-
произведения. Для устранения этого недостатка в декодерах при-
меняют логические блоки, увеличивающие переходное затухание
до 15 дБ (в логическом устройстве имеются специально разработан-
ные амплитудно-и фазоуправляемые регулировочные узлы).
Преимущество матричных систем заключается в том, что зако-
дированный сигнал программ можно записывать и воспроизводить
на стандартной двухканальной стереофонической аппаратуре без
дополнительного расширения полосы частот и применять их в двух-
кЗнальиом радиовещании.
При рассмотрении в;ариантов квазиквадрафонических систем
можно легко установить их’одинаковые особенности. Разделение
570
программ при выделении каналов на стороне приема не может быть
таким полным (что видно из двух примеров), как в случае дискрет-
ной системы на четырехканальном магнитофоне или дискретной
грампластинке.
Успех квазиквадрафонических систем, качество звучания фоно-
граммы в большей степени зависят от искусства звукорежиссера
и в меньшей — от совершенства того или иного варианта воспроиз-
водящей аппаратуры.
Системы дискретной (полной) квадрафо-
н и и наиболее полно отражают основной принцип разделения про-
граммы по четырем каналам записи, усиления, передачи и воспро-
изведения звука. В настоящее время система 4 — 4 — 4 из стадии
экспериментирования уже входит в стадию внедрения. В зависи-
мости от того, как были расположены микрофоны при записи, су-
ществуют три основных варианта расположения звуковых агрега-
тов при прослушивании дискретных четырехканальных фонограмм.
Для создания эффекта присутствия в концертном зале че-
тыре громкоговорителя располагают по углам комнаты площадью
ие менее 20...25 м2. В этом варианте подготовки квадрапрограммы
инструменты оркестра записывают так, чтобы одни их группы были
слышны из фронтальных, другие — из тыловых звуковых агрега-
тов. Во втором варианте четыре громкоговорителя размещают
по фронту на одной линии для эффективного воспроизведения зву-
чания оркестра, который был записан из зала во время концерта.
В третьем варианте четыре громкоговорителя располагают по фрон-
ту, но два из них вынесены несколько вперед и повернуты на слу-
шателя; этим достигается как сценическая глубина звука, так и
эффект присутствия в концертном зале.
Для увеличения времени звучания фонограмм (при записи на
ленту, которая намотана на стандартную кассету) на бытовых маг-
нитофонах вместо блоков магнитных головок для записи четырех
звуковых дорожек устанавливают блок для записи восьми дорожек.
Применение новых типов лент, высокое качество изготовления
магнитных головок позволяют получать с уменьшенных вдвое по
ширине дорожек записи почти те же качественные параметры. Раз-
деление каналов в дискретной системе высшего класса составляет
50 дБ.
ГЛАВА X
ПРИМЕРЫ ЛЮБИТЕЛЬСКИХ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
§ 1. Радиоприемные устройства
Простейший детекторный радиоприемник [7]. Особенность прием-
ника состоит в том, что он работает без источника питания, на
энергии радиоволн, преобразованной его антенной в энергию моду-
лированных колебаний высокой частотЬ. Схема приемника с фикси-
рованной настройкой на одну из радиостанций, хорошо.принимаемых
в данной местности, состоит из трех функциональных элементов: ко-
лебательного контура, детектора и головных телефонов (рис. Х.1).
Для изготовления катушки колебательного контура используют
круглый стержень из феррита марки 400НН или 600НН для магнит-
ных антенн транзисторных приемников длиной 50...60 мм и бумаж-
ный каркас длиной 35...40 мм (стержень должен входить в каркас
с небольшим трением и удерживаться в нем). На каркас наматы-
вают 90...100 витков ПЭВ-1 0.15...0,2 в один слой виток к витку для
приема радиостанций средневолнового диапазона и 250...280 вит-
ков, намотанных четырьмя-пятью секциями, разнесенными на 1,5..,
2 мм (60....70 витков в каждой секции), для
Рис. Х.1. Схема простей-
шего детекторного радио-
приема радиостанций длинноволнового диа-
пазона. Выводы провода прикрепляют к
каркасу колечками из поливинилхлоридной
трубки подходящего диаметра. В детекто-
ре можно использовать любой полупровод-
никовый точечный диод, например Д2, Д9,
с любым дополнительным буквенным индек-
сом (А, Б, В и т. д.) Головные телефоны —
только высокоомные, например ТОН-1,
ТА-56. Конденсаторы Cl, С2 — слюдяные,
СЗ — слюдяной, бумажный или керами-
ческий.
приемника. для наладки приемника к нему под-
ключают антенну и заземление и медленно
вводят ферритовый стержень внутрь катушки нли перемещают
катушку по стержню, настраивая приемник на нужную радио-
станцию. Чем больше стержень введен, внутрь катушки, тем
больше ее индуктивность и, следовательно, на более длинноволно-
вую радиостанцию данного диапазона может быть настроен прием-
ник. Емкость контурного конденсатора С2 можно увеличивать
до 220...470 пФ. При этом для настройки контура на ту же радио-
станцию ферритовый стержень меньше вводят внутрь ка/ушки. Так
делают в тех случаях, когда наибольшая индуктивность катушки
оказывается недостаточной для приема наиболее длинноволновой
станции соответствующего диапазона.
Громкость звучания головных телефонов зависит от амплитуды
, сигнала радиостанции, на волну которой настроен приемник. При
значительном расстоянии между местом приема и радиостанцией зву-
чание телефонов очень тихое. В таких случаях к выходу приемнику
параллельно телефонам следует подключать какой-либо усилителе
572
низкой частоты, например усилитель магнитофона, транзисторного
или лампового радиоприемника.
Миниатюрные радиоприемники на операционных усилителях
[27]. В последнее время в радиолюбительских конструкциях ширсГко
применяются операционные усилители. Например, благодаря срав-
нительно высокому коэффициенту усиления на одном операционном
усилителе типа К140УТ1А можно собрать миниатюрный приемник,
рассчитанный на прием мощной радиостанции на расстоянии до
100 км. При этом операционный усилитель одновременно выполняет
несколько функций: усиливает и детектирует высокочастотные
колебания и усиливает низкочастотные. Колебательный контур
такого радиоприемника (рис. Х.2, с) образован катушкой индук-
тивности L1 магнитной антенны ХС1 и конденсатором С1*. Контур
настроен на волну 547 м радиостанции «Маяк». Выделенные конту-
ром колебания ВЧ поступают через катушку связи'7.2 на входы
Рис. Х.2. Схема миниатюрного приемника на операционном усилителе серии
KI40 (а) и схема подключения катушки связи к входам усилителя при напря-
жении иа выводе 5, большем половины напряжения источника питания (б).
9,' 10 операционного усилителя. Резистором R1* устанавливают
режим работы усилителя по постоянному току. С выхода операцион-
ного усилителя сигнал низкой частоты подается через конденсатор
СЗ на разъем XI, к которому подключают нагрузку — миниатюр-
ный головной телефон ТМ-2М. С помощью конденсатора С2 один
из каскадов операционного усилителя переводят в режим детекти-
рования, конденсатор С4 подключают к усилителю при самовозбуж-
дении приемника.
.Для изготовления магнитной антенны на стержень диаметром 8
и длиной 40 мм из феррита марки 400НН или 600НН надевают
склеенный из плотной бумаги цилиндрический каркас, на который
наматывают виток к витку 70 витков провода ЛЭШО 10 X 0,05
(в крайнем случае можно применить ПЭВ 0,2...0,3 мм),'и получают
катушку L1. Поверх катушки L1 наматывают 10...20 витков
ПЭЛ 0,1 — получается катушка связи L2. Конденсаторы С1 и С2 —
типа КЛС, можно применять слюдяные, керамические, а СЗ — типа
К53-1. Резистор R1* —любого типа. Источник питания —бата-
рея «Крона» — подключают к приемнику через разъем Х2. Разъем
XI — стандартное гнездо под телефон ТМ-2М.
Детали приемника монтируют на плате из фольгированного ге-
тинакса размерами 45 X 26 мм. Во избежание самовозбуждения
приемника провода питания располагают как можно дальше от маг-
нитной антенны. С этой же целью между антенной и усилителем уста-
навливают экран из латунной полоски и соединяют его с плюсом
питания (вывод 7 усилителя). Плату размещают в подходящем мало-
габаритном корпусе (например, в пластмассовом футляре из-под
573
запонок). В боковой стенке корпуса укрепляют телефонное гнездо
та к, чтобы один из его контактов был расположен напротив пружи-
нящей пластины контактной группы реле, установленной на плате.
Когда соединительный штырь миниатюрного телефона будет встав-
лен в гнездо XI, наконечник штыря соединит контакт гнезда с плас-
тиной и цепь питания приемника замкнется.
Наладку приемника начинают с установки режима работы опе-
рационного усилителя. Соединив выводы 9 и 10, проверяют напря-
жение относительно земли на выводе 5 — оно должно быть равно
примерно половине напряжения источника питания. Если измерен-
ное напряжение меньше указанного, снимают перемычку между
выводами 9 и 10 и подбором сопротивления резистора R1* устанав-
ливают режим усилителя. При большем напряжении ко входам уси-
лителя подключают катушку связи
L2 (рис. Х.2, 6) и устанавли-
вают режим усилителя, так-
же подбирая сопротивление
резистора R1*. Если посто-
янное напряжение на выхо-
де усилителя равно поло-
вине напряжения источни-
ка питания, резистор R1*
можно исключить вообще,
подсоединив выводы катуш-
ки ко входам усилителя.
Затем переходят к настрой-
ке приемника на выбранную
радиостанцию. Для этого
подбирают емкость конден-
сатора С1* или изменяют
число витков катушки L1.
выводами 1 и 3 усилителя
Рис. Х.З. Схема приемника 2 — V — 0 на од-
ной микросхеме серии К122.
Если приемник возбуждается, между
включают конденсатор С4 емкостью 6800... 10000 пФ.
Радиоприемник 2—И—0 [8]. Схема приемника показана
на рис. Х.З. Грубую настройку входного контура L1C2 на несущую
частоту радиостанции, принимаемой в данной местности, осущест-
вляют подбором конденсатора С2 нужной емкости, точную — изме-
нением индуктивности катушки L1 (вращение подстроечного сер-
дечника). Конденсатор С1 ослабляет влияние собственной емкости
внешней антенны (роль которой выполняет отрезок провода дли-
ной 1,5...2 м) на настройку контура.
Принятый сигнал радиостанции через катушку связи L2 и раз-
делительный конденсатор СЗ поступает на вход микросхемы А1
(вывод 4). С выхода микросхемы (вывод 9) .сигнал ВЧ поступает
через конденсатор С5 на вход детекторного каскада, диоды VI и
V2 которого включены по схеме умножения напряжения. Выделен-
ный детектором-сигнал НЧ преобразуется телефоном В1 в звуковые
питания — батарея GB1 напряжением 6 В,
аккумуляторов типа Д-0,1 или четырех галь-
типа 332 или 316. Конденсатор С4 ослабляет
коэффициент усиления микросхемы (допол-
можно включением конденсатора С7). Для
колебания. Источник
' составленная из пяти
панических элементов
ООС, уменьшающую
нительно ослабить ее
изготовления катушек L1 и L2 на унифицированный четырехсек-
ционный каркас с подстроечным сердечником диаметром 3 мм из
феррита марки 600НН наматывают ПЭВ-1 0,12.;..0,15. Для приема
радиостанций диапазона СВ в контурной катушке (в трех секциях)
должно быть 160... 170 витков, а в катушке связи (в четвертой
574
секции) — 20...25 витков, для диапазона ДВ — соответственно
500...550 и 30...40 витков. Конденсаторы С1 и С2—типов КГ,
К10 или КСО, конденсаторы СЗ...С6 — типов КЛС, БМ.
Если ошибки в монтаже нет, то наладка приемника сводится
к настройке контура L1C2 на частоту выбранной радиостанции. На
время настройки постоянный конденсатор С2 можно заменить кон-
денсатором переменной емкости (КПЕ) с наибольшим значением 350...
450 пФ. По положению роторных пластин КПЕ нетрудно опре-
делить необходимую емкость конденсатора С2. С помощью подстроеч-
ного сердечника по наиболее сильному сигналу радиостанции до-
биваются точной настройки контура.
Карманные радиоприемники на микросхемах [41]. Первый
в а р и а нт (рис. Х.4, а). Приемник собран на микросхемах и двух
Рис. Х.4. Схема приемника на двух микросхемах серин KI 18(a) и распайки
выводов микросхем серии КИ8(6).
*
транзисторах (необходимость применения транзисторов объясняется
отсутствием в широкой продаже микросхем, рассчитанных на ра-
боту в выходном каскаде) и предназначен для работы на длинных
и средних волнах. Источник питания — аккумуляторная батарея
GB1 типа 7Д-0.1.
Принятый магнитной антенной и выделенный контуром L1C1
сигнал радиостанции поступает через катушку связи и конденсатор
С2 на вход микросхемы А1 (вывод 3), которая использована в УСЧ.
С выхода микросхемы (соединенные выводы 9 и 10) сигнал подается
на детектор, выполненный на диодах VI и V2 по схеме удвоения.
Высокочастотная составляющая детектированного сигнала отфильт-
ровывается фильтром C6R2C7, а низкочастотная выделяется на ре-
зисторе R3. С движка переменного резистора R3 сигнал НЧ посту-
пает на вход микросхемы А2 (вывод 3), выполняющей роль предва-
рительного усилителя. С выхода микросхемы А2 (вывод 10) сигнал
подается на двухтактный усилитель мощности, выполненный на
транзисторах V4 и V5 разной структуры. Нагрузкой усилителя
служит головка громкоговорителя В1. Напряжение питания
на выходной каскад микросхемы А2 подается через громкоговори-
тель В1, резистор R5* и диод V3. Резистор R5* одновременно яв-
ляется нагрузкой выходного каскада микросхемы и сопротивле-
нием, определяющим режим работы транзисторов V4 и V5. Диод
V3 включен для создания небольшого напряжения смещения между
575
базами транзисторов, уменьшающего искажения усиливаемого сиг-
нала. _
Вместо указанных на схеме микросхем типа К118УБ1Б можно
применять КИ8УБ1А или КИ8УС1Б с любым дополнительным
буквенным индексом, но в этих случаях может снижаться чувст-
вительность приемника. Схема распайки выводов микросхем при
такой замене остается прежней. Диоды Д9В можно заменять дру-
гими диодами серии Д9 или Д2, транзисторы МП35 и МП39 —
соответственно транзисторами МП37, МП38 и МП40...МП42.
Электродинамическая головка громкоговорителя В1 — типа
0.1ГД-12, можно применять 0.1ГД-6, 0.15ГД-1 и др. Все исполь-
зуемые электролитические конденсаторы — типа К50-6, конденса-
тор переменной емкости «С/ — с твердым диэлектриком и измене-
нием емкости от 5 до 350 пФ, остальные — типа КЛС или КМ. Пе-
ременный резистор R3 — типа СПЗ-Зб (конструктивно объеди-
нен с выключателем S1). Постоянные резисторы — любого типа,
мощностью не менее 0,125 Вт. В качестве источника питания GB1
можно применять также батарею «Крона».
Для изготовления магнитной антенны используют стержень
из феррита 600 НН диаметром 8, длиной 80 мм. При работе в диа-
пазоне СВ в катушке L1 должно быть 170 витков ПЭВ-1 0,15, на-
мотанного внавал пятью секциями на бумажный каркас, в катушке
L2 — 10 витков такого же провода, намотанного виток к витку
на бумажное кольцо, которое можно с небольшим трением переме-
щать по стержню. Для диапазона ДВ в катушке L1 должно быть
250, а в катушке L2 — 15 витков ПЭВ-1 0,1.
Наладку приемника начинают с проверки и установки режимов •
работы микросхем и транзисторов. Включив питание, измеряют
вольтметром (с относительным входным сопротивлением не менее
5 кОм/В) напряжение между выводом 7 микросхемы А1 и общим
проводом, которое должно составлять 5,7...6,9 В. Если напряжение
меньше или- больше необходимого, следует подобрать сопротивле-
ние резистора R1*. Так же проверяют (н при необходимости уста-
навливают подбором сопротивления резистора R4*) напряжение
питания микросхемы А2, затем вольтметр подключают к общему
проводу в точке соединения эмиттеров транзисторов. Напряжение
должно быть равно половине напряжения источника питания (4,5 В).
Точно его можно установить (если это необходимо) подбором сопро-
тивления резистора R5*. Далее переходят к наладке входной части
приемника. Отодвинув катушку L2 на максимально возможное рас-
стояние от катушки L1, настраивают приемник конденсатором С2
на волну 547 м радиостанции «Маяк». При этом ротор конденсатора
должен находиться в положении максимальной емкости. Если при
точной настройке он не в крайнем положении, от катушки L1 сле-
дует отмотать два-три витка и вновь настроить приемник на радио-
станцию. Выполняя эту операцию несколько раз, подбирают такое
число витков, при котором радиостанция «Маяк» принимается в
крайнем введенном положении ручки для настройки и приемник
перекрывает весь диапазон СВ. После этого можно настроиться на
более удаленную и слабослышимую радиостанцию и, перемещая
катушку L2 по стержню, добиться наибольшей громкости звука.
В случае самовозбуждения приемника рекомендуется поменять
местами выводы катушки или уменьшить числоее витков. Если этого
недостаточно для устранения самовозбуждения, то следует заме-
нить конденсаторы С6, С7, СИ другими (большей емкости) и вклю-
чить между коллекторами транзисторов электролитический кондеи-
576
сатор емкостью 50...100 мкФ на номинальное напряжение не ниже
10 В. Иногда самовозбуждение удается устранить уменьшением
напряжения питания микросхемы А1 до 5...5,5 В. Аналогично
настраивают входную цепь при работе приемника в диапазоне ДВ,
при этом за исходную принимают радиостанцию, работающую на
волне 1734 м.
Второйвариант. (Карманный приемник можно выпол-
нить на1 микросхемах серии К122 (например, К122УБ1Б или
К122УС1Б). Принципиальная схема аналогична предыдущей, за
исключением распайки выводов микросхем (рис. Х.4, б).
Третий вариант (рис. Х.5). Карманный приемник со-
бран на микросхемах типов К122УС1Б и К224УС5. Диоды, тран-
U7-4*
\1к
,2к
CIO J7
50,0*108^
/?ЙГ] w
2,7К\\МЛ55
W? I-Zr
Д9ь JAS
В1
GBlT-
08
yvw
4
Lt
Р.21к
V2
Д38
L2 "
020,01.
С5
50,0x108
’ С6
0,047
07
08
0,01
A*
С1
5...350
09
20.0*68
1 HI1
/?7*
10
<68=^01220,
С14
100,0 *68
' V5
М139
ШохСВШГ
Р.1 К122УС16
R2 К22 9 у С5
Рис. Х.5. Схема приемника па двух микросхемах серий К122 и К224.
зисторы, резисторы и конденсаторы, головка громкоговорителя,
источник питания и магнитная антенна такие же, как в предыду-
щих вариантах схем. Левая часть схемы (включая детектор) и уси-
литель мощности аналогичны схеме и усилителю первого варианта.
Коэффициент усиления микросхемы К122УС1Б несколько увели-
чен; если у данного экземпляра микросхемы он окажется минималь-
но допустимым, то добавляется конденсатор СЗ, соединяющий вы-
вод 5 микросхемы с общим проводом.
’ Микросхема К224УС5 — пятикаскадный предварительный
УНЧ (гл. V, §3), рассчитанный на одновременную работу с двух-
тактным бестрансформаторным усилителем мощности. На базу
транзистора первого каскада микросхемы подается напряжение
смещения, снимаемое с делителя R5* R6, через выврд 3 — напряже-
ние обратной связи по постоянному и переменному токам. Глубина
обратной связи по переменному току зависит от емкости конденса-
тора С13 и значений величин цепочки R7*C12. Напряжение питания
на последующие каскады микросхемы поступает через вывод 7.
При наладке приемника подбором сопротивлений резисторов
R1* и R4* устанавливают напряжение-6,3 В ± 10% на выводах
7 обеих микросхем, подбором сопротивления резистора R5* —
напряжение 4,5 В на выводах эмиттеров транзисторов, после чего
проверяют ток в цепи коллектора транзистора V4, который должен
19 1-88
677
быть 5...6 мА. Это значение тока достигается также подбором эк-
земпляра диода V3. В последнюю очередь, предварительно наст-
роив входную цепь по методике, описанной выше, подбирают эк-
земпляр или значение сопротивления резистора R7* по наиболее
качественному и громкому звучанию приемника.
Двухдиапазонный радиоприемник на одной микросхеме
(рис. Х.6) [44J. Приемник состоит из трехкаскадного УСЧ, детек-
тора и четырехкаскадного УНЧ. Рассчитан на работу в диапазонах
длинных (150...408 кГц) и средних (500...1605 кГц) волн. Прием
ближайших радиостанций ведется на внутреннюю магнитную ан-
тенну, а дальних — на наружную. Выходная мощность 30 мВт»
потребляемый от источника питания (батарея типа 3336Л) ток
не превышает 18 мА.
Рис. Х.6. Схема- двухдиапазонного приемника на одной микросхеме.
Отличительная особенность приемника заключается в том, что
его детали смонтированы в корпусе абонентского громкоговори-
теля, а головка громкоговорителя и его трансформатор используются
при приеме сигналов радиостанций и прослушивании программ
радиотрансляционной сети.
При приеме в диапазоне ДВ колебательный контур приемника
составляют из катушки индуктивности L1 и конденсатора
переменной емкости С2. В этом случае подвижные контакты
переключателя S1 находятся в положении ДВ. Если эти контакты
находятся в положении СВ, к конденсатору С2 подключают ка-
тушку L2. Выделенный контуром сигнал ВЧ подается через ка-
тушку связи L3 или L4 (в зависимости от диапазона волн) на вход
усилителя микросхемы (вывод 5). С выхода микросхемы (вывод 1)
сигнал звуковой частоты поступает на переключатель S2. Когда
переключатель находится в положении «Приемник», первичная об-
мотка трансформатора Т1 соединяется с выходом микросхемы через
секцию S2.1, а секция S2.2 замыкает цепь питания. При установке
переключателя -в положение «Трансляция» приемник обесточи-
вается, а первичная обмотка трансформатора подключается к разъе-
му Х2 — двухполюсной вилке, которая вставляется в розетку ра-
диотрансляционной сети.
573
Магнитная антенна W1 — от радиоприемника «ВЭФ-12». Об-
мотки катушек размещены на бумажных гильзах, которые можно
с трением перемещать по стержню диаметром 10, длиной 200 мм
из феррита марки 600НН. В катушке L1 — 186, в L3 — 30 витков
ПЭВ-1 0,12, в L2— 53 витка провода ЛЭШО 10 X 0,07, в L4 —
5 витков ПЭЛШО 0,18. Катушки L1 и L2 расположены на одном
йонце стержня, la L3 и L4— на другом. Конденсатор С2 фирмы
«Тесла» снабжен ручкой с указателем и простейшей шкалой. Можно
использовать и другие конденсаторы от малогабаритных транзистор-
ных радиоприемников, соединив их секции параллельно для полу-
чения указанной на схеме емкости. Переключатели — типа ТП1-2,
конденсаторы и резисторы — любого типа. Оптимальное сопро-
тивление резистора R1* указывается на корпусе микросхемы
К237ХК2. Несмотря на то что в приемнике используют трансфор-
матор абонентского громкоговорителя, лучшие результаты полу-
чатся, если обмотку I намотать ПЭВ-1 0,18 (700 витков), а обмот-
ку II — ПЭВ-1 0,45 (90 витков). Можно использовать также выход-
ные трансформаторы от радиоприемников «Спидола», «ВЭФ-12»
и т. п. В качестве обмотки I в этом случае используют всю первич-
ную обмотку трансформатора. Головка В1 — от абонентского гром-
коговорителя, но можно применить любую другую голоску мощ-
ностью 0,1...1 Вт.
При наладке приемника подбором сопротивления резистора
R1* устанавливают требуемое напряжение относительно, общего
провода на выводе 5 микросхемы. Желательно также измерить ток
через первичную обмотку трансформатора и, если он превышает
14 мА, между выводом 2 микросхемы и общим проводом включить
резистор сопротивлением 1...2 кОм. Наибольшей громкости зву-
чания добиваются подбором сопротивления резистора R4* в пре-
делах 39...56 Ом. Тембр звука приемника можно изменить вклю-
чением конденсатора емкостью 0,01...0,68 мкФ между выводом 12
микросхемы и общим проводом. При самовозбуждении приемника
на том или ином диапазоне следует уменьшить число витков соот-
ветствующей катушки связи. Иногда для устранения самовозбуж-
дения необходимо поменять местами выводы катушки связи L3
или L4. При приеме на наружную антенну подстроечным конденса-
тором С1 добиваются наибольшей громкости звучания более даль-
них радиостанций, но с сохранением достаточной избирательности.
Радиоприемник прямого преобразования для SSB (single-
sideband — одна боковая полоса — ОБП) [35]. Прямое преобразо-
вание — принцип приема радиосигналов, подобный супергетеро-
динному. Отличается тем, что после преобразования получается
непосредственно низкочастотный сигнал, а не сигнал относительно
высокой промежуточной частоты. Необходимая для воспроизведе-
ния программы полоса частот выделяется фильтром НЧ.
Достоинства приемника прямого преобразования (см. гл. VII,
§ 2) — простота при достаточно высоких чувствительности (она
определяется усилением УНЧ, которое можно сделать очень боль-
шим) н избирательности (зависит от крутизны спада фильтров НЧ),
а также отсутствие высокочастотного зеркального канала и комби-
национных помех, что свойственно радиоприемникам супергетеро-
динного типа.
Недостатки приемника прямого преобразования — наличие
Зеркального канала низкой Частоты, чувствительность к наводкам
фона переменного тока, неустойчивая работа в результате высокого
коэффициента усиления по низкой частоте, «пролезание» сигнала
19* - 579
гетеродина на вход приемника через .антенну, а также возможность
детектирования сильных сигналов с AM от местных радиостанций.
Принципиальная электрическая схема приемника для работы
иа радиоволне 80 м приведена на рис. Х.7. Сигнал из антенны через
конденсатор связи С1 поступает на входной контур L1C2C3C4 и
далее на смеситель, выполненный на двух включенных встречно-
параллельно кремниевых диодах VI и V2. Нагрузкой смесителя
служит П-образный фильтр иижних частот L3C10C11 с частотой
среза 3 кГц. Напряжение гетеродина подается на смеситель через
первый конденсатор фильтра СЮ. Гетеродин собран по схеме с ем-
костной обратной связью на транзисторе V3. Катушка контура ге-
теродина включена в коллекторную цепь. Гетеродин и входной кон-
тур перестраиваются по диапазону одновременно сдвоенным бло-
Рис. Х.7. Схема приемника прямого преобразования для SSS.
ком конденсаторов переменной емкости СЗ, С6, причем частота
настройки гетеродина (1,75...1,9 МГц) вдвое ниже частоты на-
стройки входного контура. Усилитель низкой частоты выполнен
по схеме с непосредственной связью между каскадами на транзис-
торах V4 и V5. Нагрузкой УНЧ служат высокоомные телефоны
с сопротивлением постоянному току 4 кОм, например ТА-4. Пита-
ние может быть от любого источника с постоянным напряжением
12 В, потребляемый ток около 4 мА.
Обмотки катушек L1 и L2 наматывают виток к витку иа кар-
касы диаметром 6 мм; подстроечные сердечники —-из ферритд
марки 600НН диаметром 2,7, длиной 10...12 мм (можно использо-
вать широко распространенные унифицированные каркасы от
катушек радиовещательных приемников). В катушке LJ — 14 вит-
ков ПЭЛШО 0,1, Отводы у обеих катушек — от четвертого витка,
считая от заземленного (общего) вывода. Обмотку катушки
фильтра L3 индуктивностью 100 мГ наматывают на магнитопро-
вод К18 X 8 X 5 из феррита марки 2000НН (250 витков ПЭЛШО
0,1...0,15). Можно применить магнитопровод КЮ X 7 X 5 из того
же феррита, увеличив число витков до 300, либо,К18 X 8 X 5,
но из феррита 1500НМ нли 3000НМ ц с числом витков 290 и 200
соответственно. При отсутствии ферритовых магнитопроводов об-
мотку катушки фильтра можно разместить на любом высокоомном
5S0
резисторе сопротивлением не менее 1,5 кОм; избирательность и
Чувствительность прн этом несколько ухудшатся вследствие умень-
шения добротности катушки. Блок переменных конденсаторов —
от приемника «Спидола». Можно применить и другой блок, но обя-
зательно с воздушным диэлектриком. Для облегчения настройки
на SSB радиостанции желательно оснастить блок хотя бы простей-
шим верньерным устройством. В гетеродине хорошо работают тран-
зисторы типов КТ312 и КТ315 с любым дополнительным бук-
венным индексом (А, Б, В и т. д.) Для УНЧ пригодны практически
любые низкочастотные р—п—р-транзисторы. Желательно, однако,
чтобы транзистор V4 был малошумящим (П27А, П28, МП39Б),
а коэффициент передачи тока обоих транзисторов — не ниже
50...60. Конденсаторы С2, С4, С5, С7 — типа КСО или керами-
ческие. Остальные элементы —любых типов.
Телеграфный входной сигнал напряжением 1,5...2 мкВ уже
хорошо различается в телефонах. Шум эфира при использовании
антенны длиной несколько метров намного превосходит собствен-
ные шумы приемника. Однако для получения достаточной гром-
кости и хорошего качества приема желательно, чтсбы длина антен-
ны была не менее 15...20 м. Избирательность wo eocc;wcw$ wavawj
определяется фильтром нижних частот L3C10C11 и составляет
35 дБ при расстройке на ±10 кГц. Реальная избирательность:
мешающий сигнал с AM, коэффициентом модуляции 30%, расст-
ройкой ±50 кГц и амплитудой 0,1 В создает на выходе приемника
такое же напряжение, как и полезный сигнал амплитудой 10 мкВ.
Побочные каналы приема имеются, г^ак и в любом приемнике с пре-
образованием частоты; здесь они — на частотах гармоник сигнала
(7; 10,5; 14 МГц и т. д.) Однако эти каналы подавляются не менее
чем на 50 дБ. Можно улучшить их подавление, увеличив доброт-
ность входного контура или применив двухконтурный входной
фильтр.
Блок ПЧ—Д — НЧ на микросхемах (рис. Х.8) [34]. Блок
содержит УПЧ, амплитудный детектор (Д) и УНЧ, выполненные
на транзисторной микросборке БС-1 и интегральной микросхеме
К174УС4Б (см. гл. V, § 2).
Основные электрические параметры блока: промежуточная
частота 465 ± 2 кГц; чувствительность со входа УПЧ 20 мкВ при
отношении сигнал/шум 20.дБ; избирательность при расстройке
±10 кГц не хуже 46 дБ; система АРУ поддерживает уровень сиг-
нала с отклонением не более 6 дБ при изменении входного сигнала
на 30 дБ. В нагрузку сопротивлением 4 Ом усилитель отдает мощ-
ность 0,7 Вт при коэффициенте гармоник не более 2%; полоса
воспроизводимых частот 80 Гц...6 кГц. Номинальное напряжение
питания 9 В; ток, потребляемый блоком в отсутствие входного
сигнала, не более 14 мА.
Двухкаскадный УПЧ выполнен на биполярных транзисторах
VI.1 и VI.2 микросборки БС-1 с пьезокерамическим фильтром ZI
типа ПФ 1 П-2 иа входе. Связь между каскадами резистивно-емкост-
ная. Выход УПЧ связан с контуром L3C7 через конденсатор С6
и кадушку L4. Амплитудный детектор выполнен на диоде V2, а
каскад предварительного усиления НЧ — на полевом транзисторе
VI.3 микросборки. Постоянная составляющая напряжения на ре-
зисторе R10, включенном в цепь истока этого транзистора, исполь-
зуется в качестве управляющего напряжения АРУ, которое по-
дается в цепь базы транзистора VI.1 через фильтр C2R2*C3R1.
Из цепи стока транзистора VI.3 низкочастотный сигнал поступает
581
через регулятор громкости R9 и конденсатор СЮ на вход микро-
схемы Ah Резистор R12 и конденсатор С13 входят в состав цепи
отрицательной обратной связи с выхода микросхемы на ее входной
дифференциальный каскад. Конденсатор С14 является элементом
фильтра питания цепи базы входного транзистора микросхемы Ah
Резистор R13 корректирующей цепи представляет собой намо-
танный на каркас константановый провод диаметром 0,1 мм (кар-
касом может быть любой высокоомный резистор, например типа
ВС-0,25), остальные резисторы —типов М«ПТ-0,25 и ВС-0,125.
В конструкции применены конденсаторы типов ПМ-1, КЛС, К50-6,
К50-9 и К50-12. Обмотки катушек индуктивности намотаны на
юв
Вход
36180
811180
0.035Т
10
R4*
ЗЗОк
€11
20,0x15В
№54,3* R7\
054700
51
К174УС4Б
R9
V16C-1 |
500,Ох 6В
.1
02,03
5,0x68
R13
1
016
f,0x25B
012
200.0x15В
С! -ПФ1П-2
000L,_L2<
1,0*15В ^15
М2
1,8*
РЯШК102«
нот 50,0x68
Рис. Х.8. Схема ПЧ — Д — НЧ-блока на микросхемах.
=$015
8
-ов
каркасы с экранами от фильтров ПЧ транзисторного радиоприем-
ника «Селга-404». В катушке L1 — (28 + 28), в L3 — 80 витков
ПЭВ-2 5 X 0,06, в L2 — 6, в L4 — 8 витков ПЭВ-2 0,1. К выводу
3 микросхемы А1 прикреплен радиатор площадью 30 см2, изготов-
ленный из листовой меди толщиной 0,5 мм. В отсутствие входного
сигнала подбором сопротивлений резисторов R2* и R4* устанав-
ливают коллекторные токи транзисторов V1.1 и V1.2 в пределах
1,0...1,5 мА.
Беспроводные стереофонические головные телефоны 16]. Неко-
торые зарубежные фирмы выпускают беспроводные стереофони-
ческие головные телефоны; существует также несколько подобных
радиолюбительских разработок. Все конструкции очень сложны
и выполнить их могут только опытные радиолюбители. Можно, од-
нако, попытаться сконструировать простые беспроводные теле-
фоны, не уступающие по качеству звучания промышленным. Ан-
теннами передатчика в этой системе служат две проволочные петли
связи, плоскости которых взаимно перпендикулярны. Петли под-
ключаются к выходу стереофонического УНЧ (вертикальная —-
левого канала, горизонтальная — правого) вместо громкоговори-
телей. Вполне достаточно мощности усилителя 1 Вт на каждый ка-
582
нал. Провод петель (медный изолированный, диаметром не менее
2 мм) прокладывают в комнате, в которой предполагают прослу-
шивать «стереофонические передачи. Горизонтальную петлю можно
проложить, например, под плинтусом
комнаты, вертикальную—под обоями
одной из стен.
I ‘ Приемник стереофонических телефо
нов (рис. Х.9) также очень прост по
конструкции. Излучение обеих петель
связи принимается катушками L1 (ле-
вый канал) и L2, L3 (правый канал),
размещенными в приемнике. Чтобы при
повороте головы слушателем в горизон-
тальной плоскости (влево — вправо) не
изменялась громкость приема, в пра-
вом канале применены две катушки,
расположенные взаимно перпендикуляр-
но, в левом — одна, так как во время
прослушивания человек значительно
реже наклоняет голову в вертикальной
плоскости (вниз — вверх).
Наведенное в катушках перемен-
ное напряжение поступает на входы
операционных усилителей (микросхемы
At и А2), включенных по.схеме неин-
вертирующего усилителя с коэффициен-
том усиления около 1000. С выходов
усилителей через токоограничивающие
резисторы R5 и R6 сигнал посту тает на
звукоизлучатели телефонов Bl, В2, в ка-
честве которых могут быть взяты любые
телефоны для стереофонии сопротив-
лением не менее 1 Ом.
Приемник монтируют в небольшом
Рис. Х.9. Схема приемника
беспроводных стереотелсфо-
нов.
пластмассовом корпусе
и крепят к оголовью наушников.
Обмотки катушек наматывают на
ферритовые (марки 400НН) сердеч-
ники диаметром 8, длиной 65 мм
(в работе [3] предлагается сердеч-
ник диаметром 6, длиной 20 мм, но
в СССР такой не выпускается). В ка-
тушках L2, L3 должно быть по 6000,
а в катушке L1 — 2000 витков
ПЭВ-1 0,1. На рис. Х.10 показано,
как должны быть ориентированы ка-
тушки в корпусе приемника. Резис-
торами R3 и R4 при наладке стерео-
фонических телефонов устанавли-
вается одинаковый сквозной (антен-
на — усилитель) коэффициент пере-
дачи в каналах. Питание приемни-
ка — от двух батарей напряжением
по 9 В каждая. Беспроводные голов-
ные телефоны обладают неплохими
Рис. Х.10. Схема взаимной ориен-
тации катушек в корпусе прием-
ника беспроводных стереотелефо-
нов
параметрами: переходное затухание между каналами на частоте
1 кГц при оптимальном (ось катушки L1 строго вертикальна) поло-
583
женин приемника относительно петель связи не менее — 38 дБ,
диапазон воспроизводимых частот 32 Гц ...15,5 кГц при неравно-
мерности частотной характеристики + 4 дБ, отношение сигнал/шум
не хуже 60 дБ, коэффициент нелинейных искажений на частоте
1 кГц менее 1%. Операционные усилители типа рА741 можно за-
менить на К140УД7 или К153УД1 с соответствующими цепями
коррекции.
КВ-конвертер [5]. На любой радиовещательный приемник,
имеющий диапазон 6,0...6,35 МГц (49 м), можно принимать сигналы
любительских радиостанций 20-метрового диапазона, если подклю-
чить к нему предлагаемый конвертер. Принципиальная электри-
Рис. Х.11. Схема КВ-конвертера.
ческая схема конвертера приведена на рис. Х.11. С антенны (ее
подключают к разъему XI) сигнал поступает на входной контур,
образованный катушкой индуктивности L2, конденсаторами С2,
СЗ и емкостью р—n-перехода стабилитрона VI, Выделенный вход-
ным контуром сигнал поступает на УСЧ, выполненный на полевом
транзисторе V3. Нагрузка транзистора — контур, состоящий из
- катушки индуктивности L3, конденсаторов С5, С7 и емкости
р—n-перехода стабилитрона V2. Оба контура можно перестраивать
переменным резистором R1: при перемещении движка резистора
изменяются постоянное напряжение на стабилитронах и емкость
их р—n-переходов. С выхода УСЧ сигнал подается на диодный ба-
лансный смеситель (диоды V4, V5), куда поступает и сигнал с ге-
теродина, выполненного иа транзисторе V6. Сигнал разностной
частоты, лежащей в пределах-6,0...6,35 МГц, выделяется на кон-
туре L5C12C13 и поступает иа выход конвертера (разъем Х2).
Частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором Z1,
Постоянные резисторы — типа МЛТ-0,25, конденсатор С14 —
типа К50-6, подстроечные конденсаторы СЗ, С7, С16 — типа
КИК-1, а остальные конденсаторы — типов КТК, КТ-1, КЛС,
КМ. Переменный резистор R1 может быть, например, типа СП-1.
Для катушек индуктивности подойдут готовые каркасы трансфор-
маторов ПЧ радиолы «Латвия». В катушках L2 и L3—по 15 вит-
584
ков, намотанных виток к витку, в катушке L1 — 3...5 витков,
намотанных поверх катушки L2, а в L4 — 5 витков, размещенных
поверх катушки L3. Обмотки катушек L5, L6 наматывают внавал
на один каркас (в L5 должно быть 23 витка, в L6 — 10 витков).
Катушку гетеродина L7 также наматывают внавал (30 витков).
Для всех катушек используется ПЭВ-2-0,35.
•Соединив конвертер коаксиальным кабелем с антенным входом
приемника (он должен быть настроен на диапазон 49 м), проверяют
работу гетеродина конвертера. Вставляя в панельку и вынимая
оттуда кварцевый резонатор, контролируют на слух уровень шумов
на выходе приемника. При работающем гетеродине уровень шумев
должен быть больше. Устойчивой генерации добиваются вращением
подстроечного сердечника катушки £7 (ротор подстроечного конден-
сатора С16 — в среднем положении). Далее настраивают контур
L5C12C13 смесителя. Частоту приемника выбирают вблизи отмет-
ки 6,15 МГц на его шкале, на вход конвертера подают от ГСС мо-
дулированный сигнал частотой около 14,15 МГц и, плавно пере-
страивая генератор, добиваются наибольшей .громкости звучания
в приемнике. Выходное напряжение ГСС устанавливают таким,
чтобы не было ограничения сигнала в приемнике. После этого вра-
щением подстроечного сердечника катушки L5 повторно добиваются
максимальной громкости звука.
Для настройки контуров УСЧ на вход конвертера подают сиг-
нал частотой 14 МГц, а приемник настраивают на частоту 6,0 МГц.
Движок-переменного резистора R1 устанавливают вблизи нижнего
(по схеме) вывода, а роторы подстроечных конденсаторов СЗ, С7 —
в положение, соответствующее примерно 75% максимальной емкости.
Вращением подстроечных сердечников катушек L2 и £3 добиваются
наибольшей громкости звука. Далее подают с ГСС сигнал частотой
14,2 МГц, а приемник настраивают на частоту 6,3 МГц. Движок
переменного резистора R1 устанавливают вблизи верхнего (по
схеме) вывода и вращением роторов подстроечных конденсаторов
СЗ,. С7 вновь добиваются максимальной громкости звука в прием-
нике. Указанную настройку контуров производят несколько раз.
При настройке контуров конвертера выходной сигнал ГСС
может составлять 100...200 мкВ. При отсутствии ГСС с .градуиро-
ванной шкалой ВЧ конвертер можно настроить по сигналам радио-
станций. Сначала настраивают по максимуму громкости сигналов
принимаемых радиостанций контуры УСЧ, а затем — контур сме-
сителя.
При работе с конвертером на нужную радиостанцию настраи-
вают приемник, а переменным резистором R1 конвертера добивают-
ся наибольшей громкости сигнала.
Синхронный АМ-детектор [26]. Детектор рассчитан на работу
в тракте ПЧ супергетеродинного приемника с AM и ФАПЧ. Осл
новные технические параметры его: промежуточная частота 465 кГц,
частота гетеродина 232,5 кГц, чувствительность 25 мВ, полоса
удержания ФАПЧ 8 кГц, полоса пропускания по НЧ 20...5000 Гц,
коэффициент гармоник 0,6%, потребляемый ток 30 мА, выходное
напряжение 50 мВ.
Детектор состоит из собственно фазового детектора с УНЧ
на микросхемах А1 и А2 и синхронного гетеродина с ФАПЧ на
транзисторе V5 (рис. Х.12). С отвода контурной катушки L1 на
первый смеситель, выполненный на диодах VI, V2, поступает сиг-
нал ПЧ, а с катушки связи £5 — сигнал гетеродина. Пропорцио-
нальное значению ошибки слежения напряжение, снимаемое с
5S5
диодов VI, V2, поступает на ФНЧ R1R2C6 с частотой среза 1 кГц
и усиливается микросхемой А1. Усиленное напряжение подается
на варикапы V6, V7 и с их помощью изменяет частоту гетеродина,
поддерживая ее равной половине несущей частоты /Л/ сигнала.
Поскольку в режиме слежения напряжение сигнала на 45° сдви-
нуто относительно напряжения гетеродина, для нормальной работы
второго смесителя, выполненного на диодах V3, V4, напряжение
гетеродина подается на него через фазовращатель L2C4R15. Выде-
ленный диодами 1'3, V4 сигнал НЧ усиливается микросхемой А2
н поступает иа оконечный УНЧ. Этот же сигнал может быть исполь-
зован в системе АРУ. Фильтр низкой частоты L3C5C12 ослабляет
высокочастотные составляющие, содержащиеся в детектирован-
ном сигнале.
В контурной катушке L1 — 65 (отвод от 15-го витка), в L2 —
192 и в L4 — 440 витков (отводот25-говитка) ПЭВ-20,1,в катушке
L3 — 480 витков ПЭЛШО 0,08, в L5 — 30, а в L6 — 80 витков
ПЭЛШО 0,1. Обмотка катушки L1 намотана на трехсекционный
каркас и помещена в чашки из феррита марки 600 НН диаметром
8,6 мм. Обмотки катушек L2, L4...L6 намотаны на унифицирован-
ные четырехсекционные каркасы. Во всех катушках .используются
подстроечные сердечники М600НН-3-СС 2,8 X 12. Обмотка катушки
L3 намотана на кольцевой сердечник М1500НМ-1-К 12 X 8 X 6.
Наладку детектора начинают с проверки работоспособности
гетеродина. При отсутствии генерации следует, поменять местами
выводы катушки L6. Кольцо ФАПЧ, как правило, настройки не
требует. Следует лишь при замкнутом на корпус входе 10 микро-
схемы А1 подстроечным сердечником катушки L4 установить час-
тоту гетеродина 232,5 ± 0,25 кГц, а затем, отключив вывод 10 от
корпуса и подав на вход детектора AM сигнал частотой 465 кГц
586
и глубиной модуляции 30%,. подстроечным сердечником катушки
L2 и движком резистора R15 установить наиболее громкое и чис-
тое звучание. Максимальной чувствительности детектора и мини-
мума коэффициента гар-монпк добиваются подбором числа витков
катушки связи L5. Возможное самовозбуждение в УНЧ устраняют
подбором резистора R12. Учитывая, что помехи от синхронного
гетеродина могут проникнуть на вход приемника, детектор следует
тщательно экранировать.
Приемник с синхронным детектором целесообразно использо-
вать с высококачественным ВЧ трактом (например, ВЧ тракт от
приемника «Рига-104») и хорошим УНЧ. В этом случае можно ощу-
тить улучшение качества приема (уменьшение шумов, снижение
коэффициента гармоник). Применение такого детектора в прием-
нике класса 2 со встроенным*УНЧ нецелесообразно, поскольку
выигрыш в качестве звука получается незначительным.
Рис. Х.13. Схема УКВ-приемника с ФАПЧ.
УКВ приемник с ФАПЧ (рис. Х.13) [36]. Приемник выполнен
по схеме прямого преобразования с ФАПЧ, рассчитан на работу
с любым УНЧ, имеющим чувствительность не хуже 30 мВ и вход-
ное сопротивление не ниже 50 дОм. Основные параметры его:
диапазон принимаемых частот 65,8...73 МГц, чувствительность
100 мкВ, напряжение питания 12 В, потребляемый ток 5 мА. Вход-
ной сигнал, выделенный контуром L1C1C2, настроенным на сред-
нюю частоту диапазона 69,5 МГц, усиливается апериодическим
УСЧ на транзисторе VI. Все остальные каскады приемника со-
браны на микросхеме А1, представляющей собой гибридный диффе-
ренциальный усилитель на транзисторе типа КТ307Б. Сигнал по-
ступает на базу токозадающего транзистора, а на дифференциаль-
ной паре выполнены двухтактный гетеродин, балансный смеситель
и УПТ. Функции органа настройки выполняет переменный резис-
тор R3; гетеродин перестраивается варикапной матрицей V2. Уп-
равляющий сигнал для ФАПЧ снимается с коллектора одного из
транзисторов дифференциального каскада микросхемы А1 и через
резцстор R5 подается на варикапную матрицу. В приемнике приме-
нена ФАПЧ с интегрирующим фильтром, образованным резисто-
ром R5 и емкостью варикапной матрицы. Частота среза фильтра
достаточно высока (более 60 кГц), поэтому никаких проблем с обес-
печением устойчивости петли ФАПЧ не возникает. Более того, при
сильных сигналах происходит непосредственный захват колеба-
ний гетеродина сигналом, что уменьшает фазовый сдвиг е петле
587
Ф\ПЧ на высоких частотах и делает систему стабильной. Для об-
легчения непосредственного захвата частоты сопротивления кол-
лекторных нагрузок—транзисторов дифференциального каскада
выбраны разными. Использованы постоянные резисторы типа
МЛТ-0,125, переменный резистор типа СП-1, подстроечный кон?
денсатор С2 типа КПК-М, постоянные конденсаторы типов КТ-?
и КЛС. Катушки L1 и L2 выполнены печатным способом. Дорожкц
между их витками прорезаны резаком с толщиной лезвия 1 мм'.
Приемник можно выполнить в виде приставки к бытовой аппара-
туре, имеющей УНЧ, или вместе с УНЧ и блоком питания смонти-
ровать его в корпусе обычного трансляционного громкоговори-
теля.»
Рис. Х.14. Схема тракта ПЧ УКВ ЧМ приемника
Наладку приемника начинают с проверки режимов работы
транзистора и микросхемы. К выводам 13-и 14, где имеется высоко-
частотное напряжение, вольтметр с входным сопротивлением не
ниже 20 кОм/B следует подключать через резистор сопротивлением
10...30 кОм. Если измеренные напряжения отличаются от указан-
ных на схеме более чем на 10...15%, следует подобрать резисторы
R1 и R7. Затем, присоединив аитеину, нужно попытаться настроить
приемник на все радиостанции УКВ диапазона, а затем подстроить
контур гетеродина так, чтобы эти радиостанции попали в диапазон
настройки приемника. Подстраивают контур, перемыкая припоем
прорези центрального витка катушки L2. Входной контур настраи-
вают конденсатором С2 по наибольшей полосе удержания при
приеме передач какой-либо радиостанции. Уровень сигнала на
входе при этом должен быть малым, что достигается уменьшением
связи с антенной. Чтобы приемник хорошо работал, следует также
недобрать уровень сигналов на его входе, изменяя положение от-
вода катушки L1 или, если используется проволочная комнатная
антенна,— ее положение и длину.
Тракт промежуточной частоты УКВ радиоприемника сигналов
с частотной модуляцией [51J. Устройство состоит из УПЧ и ЧМ
588
детектора с ФАПЧ (см. гл. VII, § 10). Его можно использовать как
в моно-,'так и в стереофоническом приемнике с У КВ блоком на ПЧ
6,8 МГц (например, с блоком УКВ 1-С300-6.8Р от радиоприемника
«Мезон-201»). Чувствительность тракта 100 мкВ, выходное напря-
жепие НЧ 10 мВ, выходное сопротивление 100 Ом (Выход 7) и
8,2 кОм (Выход 2).
Принципиальная электрическая схема тракта ПЧ показана
на j-рис. Х.14. Усилитель промежуточной частоты выполнен на
микросхеме А1 и нагружен на широкополосный контур L1C6. Уси-
ленный сигнал ПЧ с части контура поступает на базу транзистора
V6 фазового детектора, собранного на транзисторах V5...V7. Диоды
VI и V2 ограничивают входной сигнал: Опорное напряжение по-
ступает на фазовый детектор (база транзистора V5) от синхронного
гетеродина, выполненного на транзисторах V9...V12. Гетеродин
представляет собой /?С-генератор, частота которого определяется
элементами /?//, СИ и сопротивлением канала полевого транзй'се
fcpa V12. Сигнал НЧ с выхода фазового детектора через интегри-
рующую цепочку R3C7 поступает на эмиттернын повторитель
(транзистор V8). Постоянная времени цепочки 2,5 мкс, частота
среза 64 кГц. С нагрузки эмиттерного повторителя напряжение
НЧ подается на стереодекодер (Выход 1) или на вход УНЧ (Вы-
ход 2). Напряжение сигнала, поступающее на затвор полевого
транзистора V12 с движка подстроечного резистора R5, исполь-
зуется для синхронизации гетеродина.
.Микросхема А1, базовые цепи транзисторов фазового детектора
и УКВ блок питаются стабилизированным напряжением от стабили-
затора, выполненного на транзисторе V4 и стабилитроне V3. Для
работы с описываемым трактом в УКВ блоке необходимо транзис-
торы типов ГТ313А и ГТ313Б заменить типом ГТ311А, полярность
включения диодов изменить на обратную. Транзисторы V6 и V7
фазового детектора должны иметь по возможности одинаковые
параметры. Обмотка катушки L1 намотана на полистироловый кар-
кас диаметром 8 мм с подстроечным сердечником СЦР-1 из карбо-
нильного железа. В катушке — 8,5 витка ПЭЛ 0,3 с отводом от
ее середины. При использовании тракта с УКВ блоком на проме-
жуточную частоту 10,7 МГц емкость конденсатора СБ необходимо
уменьшить до 160 пФ.
При исправных деталях режим даботы транзисторов по по-
стоянному току устанавливается автотгатически. Настроить тракт
можно на слух. К УКВ блоку подключают антенну, движок под-
строечного резистора R5 и ротор конденсатора СП устанавливают
в средние положения. Настроив УКВ блок на любую уверенно
принимаемую в данном месте радиостанцию, изменением индуктив-
ности катушки L1 добиваются максимальной громкости приема.
Дальнейшего увеличения громкости достигают подстроечным резис-
тором R5, а минимума искажений — подстроечным конденсатором
СП. Получив неискаженное громкое звучание, поворачивают дви-
жок резистора R5 вначале в одном, затем в другом направлении
н замечают его положения, в которых возникают «щелчки», свиде*
тельствующне о срыве синхронизации гетеродина ФАПЧ. После
этого движок устанавливают в среднее (относительно найденных)
положение. Емкость конденсатора СП и положение движка резис-
тора R5 окончательно уточняют при приеме передачи самой мало-
мощной радиостанции диапазона, добиваясь максимально возмож-
ной полосы захвата. Работоспособность тракта ПЧ сохраняется при
изменении напряжения питания от 10 до 15 В, однако налаживать
г89
схему следует при каком-то одном стабилизированном напря-
жении.
(лереодекодер приставка [46]. Приставка вместе с двухканаль-
ным УПЧ обеспечивает воспроизведение стереофонических про-
грамм, принимаемых монофоническим радиовещательным прием-
ником с У КВ,диапазоном. Выход частотного детектора приемника
соединяют со входом приставки, а ее выходы подключают ко вхо-
дам двухканального УНЧ. Основные параметры приставки: наря-
жение питания 7...9 В, потребляемый ток 5...7 мА, выходное на-
пряжение каждого канала 125...250 мВ, выходное сопротивление
30 кОм, полоса рабочих частот 30 Гц...15 кГц, коэффициент гар-
моник в полосе частот 30 Гц...8 кГц 1%, переходное затухание
между каналами в полосе частот 300 Гц..,5 кГц не менее 30 дБ,
Рис. Х.15. Схема стереодекод ера-приставки.
остаточное напряжение поднесущей частоты ‘ на выходе не более
5 мВ.
Схема стереодекодера содержит: каскад восстановления
уровня поднесущей частоты^ транзисторе VI с резонансным кон-
туром L2C3C4* R3, настроенным на частоту 31,25 кГц, усилитель-
ный каскад на транзисторах V2, V3 и полярный детектор на дио-
дах V4, V5 с фильтрами нижнйх частот C7R12C9 и C8R13C10 на
выходе (рис. Х.15).
Каскад восстановления уровня поднесущей частоты представ-
ляет собой недовозбужденный автогенератор с индуктивной обрат-
ной связью (умножитель добротности). Максимальный подъем
уровня поднесущей выбран 20 дБ при выходном сопротивлении
частотного детектора на частоте 31,25 кГц около 1 кОм; это дает
возможность (подбором сопротивления резистора R3) получить
требуемый стандартный подъем на 14 ± 0,2 дБ при других зна-
чениях выходного сопротивления детектора.''Через резисторы RtO,
Rll на диоды полярного детектора поступает постоянное прямое
напряжение; при этом уменьшаются нелинейные искажения при
приеме стереофонических передач и обеспечивается без переклю-
чений прием монофонических сигналов (в последнем случае одно-
сторонняя проводимость диодов не используется).
590
Стереодекодер-приставка смонтирован на печатной плате.
В нем применены радиодетали следующих типов: конденсаторы
Cl, С2 п С5 — типа К50-3, СЗ и С4* — типа КСО, С6*...С]0г~
типов КМ и КЛС; все постоянные резисторы —типа МЛТ-0,125;
подстроечный резистор R3 — типа СПЗ-1 или любого другого.
Диоды V4, V5 — любые точечные, германиевые или кремниевые.
Вместо указанных на схеме можно применить транзисторы типов
МП40, МП42, МП37, МП38 (соответствующей структуры). Транзис-
торы VI и V2 должны иметь коэффициент прямой передачи тока
й21э, равный 60...90, a V3— 30...60. Обмотки катушек наматы-
ваются на общий унифицированный каркас с ферритовым подстроеч-
ным сердечником М600НН-СС 2,8 X 10 (используется в контурах
диапазонов ДВ и СВ промышленных приемников). В катушке
L1 — 80...90, в катушке L2 — 160 X 3 витков ПЭТВ 0,14 (отвод
в катушке L2 от 120-го витка).
Наладку стереодекодера начинают с установки режимов тран-
зисторов по постоянному току. Изменяя сопротивления резисторов,
отмеченных звездочками, добиваются указанных на схеме напря-
жений. Если транзисторы имеют рекомендуемый коэффициент
передачи тока, то нужные напряжения с отклонением не более
±20% устанавливаются автоматически.
Приемник настраивают на частоту радиостанции, которая ве-
дет стереопередачу; к выходу частотного детектора подключают
вход стереодекодера, к выходу которого подключают двухканаль-
ный УНЧ с чувствительностью 100...200 мВ. При этом в громкого-
ворителе (телефонах) будет слышна радиопередача.
После этого резистор R5 шунтируют конденсатором емкостью
0,01...0,015 мкФ, а движок резистора R3 устанавливают в поло-
жение, соответствующее максимальному сопротивлению. При этом
сигнал радиостанции должен резко ослабиться и на его фоне
возникнуть тональный сигнал звуковой частоты; это свидетельст-
вует о переходе каскада восстановления поднесущей в автоколеба-
тельный режим (тональный сигнал образуется вследствие биений
между сигналами поднесущей и собственной частот автогенератора).
Вращая сердечник катушек L1 и L2, добиваются нулевой частоты
биений. Найденное положение сердечника соответствует точной
настройке контура на поднесущую частоту. Если вращением
сердечника получить нулевые биения не удается, то следует изме-
нить емкость конденсатора С4*. При отсутствии генерации нужно
поменять местами выводы катушки L1. При приеме стереопередачи
нужно добиться минимального проникновения сигнала левого ка-
нала в правый,наоборот, подбором емкости конденсатора С6* в пре-
делах 2000...6800 пФ и изменением положения движка резис-
тора R3.
Полосу пропускания УПЧ тракта приемника сигналов с ЧМ,
который будет работать вместе с декодером-приставкой, нужно рас-
ширить до 0,19...0,2 МГц, а полосу пропускания частотного де-
тектора — до 46...47 кГщ.
Миниатюрный радиоприемник [14]. Приемник, несмотря на
низкое (3 В) напряжение питания, не уступает по параметрам про-
мышленным конструкциям этого класса, а по некоторым и превос-
ходит их. Прием ведется на магнитную антенну; предусмотрена
растяжка любого участка диапазона КВ в пределах ±200 кГц,
благодаря чему плотность настройки получается такой же, как
и в диапазоне СВ. Жесткая система стабилизации режима работы
транзисторов тракта ВЧ обеспечивает работоспособность прием-
591
Рис Х.17, Схема, поясняющая
автоматическую стабилизацию ре-
жима-работы миниатюрного при-
емника.
ника при снижении напряжения питания до 1,8 В, а высокоэффек-
тивная система АРУ — достаточно постоянную громкость звуча-
ния прн 'значительных замираниях сигнала.
Приемник работает в диапазонах средних (525...1605 кГц)
и коротких (5,8...12 МГц) волн, источник питания.— два элемента
типа 316. Основные параметры приемника: реальная чувствитель-
ность 0,5 в диапазоне СВ и 0,25 мВ/м в диапазоне КВ; избиратель-
ность по зеркальному каналу 26, по соседнему — 30 дБ; эффектив-
ность АРУ — при изменении входного напряжения на 80 дБ
выходное изменяется на 6 дБ; номинальная мощность 50 мВт; коэф-
фициент гармоник всего тракта 5%; номинальный диапазон воспро-
изводимых частот 450...3000 Гц; длительность работы от одного
комплекта батарей 30...40 ч; ток, потребляемый при отсутствии
сигнала, не более 6 мА; габаритные
размеры — 115 X 72 X 34 мм; масса
300 г.
Приемник выполнен по супер-
гетеродинной схеме (рнс. X. 16) с од-
ним преобразованием частоты в' ди-
апазоне СВ и двумя — в диапазоне
КВ. При работе в диапазоне СВ
радиосигнал, принятый магнитной
антенной и выделенный входным кон-
туром L4C8C9, через катушку L5
подводится к базе транзистора V2,
выполняющего функции преобразо-
вателя частоты с совмещенным ге-
теродином. Гетеродин собран по
схеме с трансформаторной обрат-
ной связью. Контур гетеродина
L8C14C15C16 связан с цепью эмитте-
ров транзисторов V2 и V3. В коллекторную цепь транзистора V2
кроме катушки обратной связи - L9 включен контур L10C22, на-
строенный на промежуточную частоту 465 кГц. С нагрузки преоб-
разователя сигнал ПЧ через катушку связи L11 подводится к пьезо-
керамическому фильтру ZI и далее к двухкаскадному УПЧ на
транзисторах V4 и У5. В коллекторную цепь транзистора V5 вклю-
чены контур ПЧ L12C27 и развязывающий фильтр R30C29. Детек-
торный каскад собран на диоде Уб и нагружен на резистор R29,
шунтированный конденсатором С28.
Все транзисторы ВД тракта охвачены цепями автоматической
стабилизации режима работы. По постоянному току ПрЧ (V2)
и УПЧ (V4 и У5) представляют собой трехкаскадный усилитель,
упрощенная схема которого показана на рис. Х.17. Необходимые
для получения выбранных коллекторных токов транзисторов - V2
(0,6 мА), V4 (0,5 мА) и V5 (1,6 мА) напряжения смещения опре-
деляются в данном случае соответственно сопротивлениями резис-
торов R19, R20 и R30, которые рассчитаны из условия работоспо-
собности приемника при полной разрядке батарей (0,9 В на один
элемент). Благодаря действию ООС при новой батарее питания на-
пряжение на коллекторе транзистора V5 практически не изменится,
а его коллекторный ток увеличится до 1,6 мА, что приведет к росту
падения напряжения на резисторе R30 до 2,2 В (1,6 мА х 1,3 кОм).
Любые изменения коллекторного тока (вследствие изменения на-
пряжения питания, температуры или параметров транзисторов при
их замене) транзистора V5 или любого другого, входящего в усили-
693
толь, приводят к изменению падения напряжения на резисторе
R30. Это напряжение усиливается транзисторами V2 и V4, подво-
дится к базе транзистора V5 и компенсирует изменение его коллек-
торного тока, обеспечивая относительно неизменное напряжение
на коллекторе.
В реальном устройстве (см. рис. Х.16) в цепь отрицательной об-
ратной связи по постоянному току включен диод V6 детекторного
каскада, обеспечивающий одновременно АРУ. Для правильной
работы системы АРУ диод включен в обратном направлении н как бы
разрывает ее цепь. Чтобы этого не случилось, диод смещен в прямом
направлении. Сопротивление резистора R31 подобрано так, что
через диод течет ток, вызывающий падение напряжения на нем
примерно 0,1 В. Оно добавляется к напряжению на коллекторе
транзистора V5, поэтому напряжение на базе транзистора V2 больше,
чем на базе транзистора V3. Последний при отсутствии сигнала
на входе приемника закрыт н в работе системы стабилизации ре-
жимов транзисторов участия не принимает. » t
При поступлении на базу транзистора V2 напряжения ВЧ,
которое в 1,5...2 раза превышает сигнал, соответствующий номи-
нальной чувствительности, постоянная составляющая на выходе
детектора частично компенсирует напряжение смещения транзи-
стора V2. В результате его коллекторный ток уменьшается. Значи-
тельно усиленное, системой стабилизации режима это изменение
тока приводит к увеличению тока'коллектора транзистора V3, однако
суммарный ток коллекторов транзисторов остается практически
неизменным. При полном перераспределении токов (V2 закрыт,
V3 открыт) изменение суммарного тока не превышает 0,1...0,2%.
Так как в ПрЧ используется транзистор V2, а в гетеродине вместе
с ним работает транзистор V3, то при уменьшении коллекторного
тока транзистора V2 уменьшается коэффициент передачи ПрЧ,
а режим работы гетеродина практически не изменяется.
Эффективность АРУ получа’ется очень высокой благодаря
большому диапазону изменения тока коллектора транзистсра-ПрЧ
при малом изменении напряжения на выходе детектора. Прямое
прохождение сигнала через проходную емкость транзистора-
ПрЧ на вход УПЧ исключено благодаря разным значениям частот
входного сигнала и ПЧ.
Некоторое увеличение коэффициента шума ПрЧ прн уменьше-
нии тока коллектора транзистора V2 до значений, близких к зна-
чениям обратных токов переходов, не существенно, так как это
происходит лишь при очень большом уровне сигнала на входе при-
емника, обеспечивающем отношение сигнал/шум на выходе более
60 дБ. При очень большом входном сигнале транзистор V2 ока-
жется практически закрытым и его функции в петле системы ста-
билизации режима по постоянному току также перейдут к тран-
зистору V3. Благодаря высокой степени стабилизации суммар-
ного тока коллекторов транзисторов V2 и V3 падение напряжения
на резисторе R9, включенном в цепь эмиттеров этих транзисторов,
также весьма стабильно н не зависит от работы системы АРУ н из-
менения напряжения питания. Это обстоятельство позволяет ис-
пользовать его в качестве напряжения смещения для транзистора
V/. В диапазоне СВ цепь смещения через катушку L7 фильтра пер-
вой ПЧ и контакты переключателя S1 замкнута иа общий провод
питания и транзистор VI закрыт.
При переходе на прием в диапазоне КВ появляется напряжение
смещения на базе транзистора VI, а катушка связи L5 замыкается
594
накоротко, предотвращая прием радиостанций в диапазоне СВ.
При работе в диапазоне КВ сигнал, принятый магнитной антенной
и выделенный контуром L2C2C3, через катушку связи L1 подво-
дится к базе транзистора VI первого ПрЧ, выполненного по схеме
с совмещенным гетеродином. В коллекторную цепь транзистора
включен полосовой фильтр первой ПЧ L6C10C11L7C12, настроен-
ный на частоту 1,84 МГц (полоса пропускания примерно 0,4 МГц).
Сигнал первой ПЧ в диапазоне частот 1,64...2,04 МГц подводится
к базе транзистора V2, выполняющего в диапазоне КВ функции
второго ПрЧ, и преобразуется в промежуточную частоту 465 кГц.
Преобразование происходит в диапазоне частот второго гетеродина
(гетеродина СВ) 1,194...1,584 МГц, что соответствует' частотам
0,72...1,12 МГц по шкалр диапазона СВ. При этом плотность на-
стройки получается примерно такой же, как* и в диапазоне СВ.
Это позволило отказаться от дополнительной растяжки диапазона
КВ, что существенно упростило коммутацию. На радиостанции
того или иного участка диапазона КВ (в полосе частот 0,4 МГц)
приемник настраивают блоком конденсаторов переменной емкости
СЗС7, плавную настройку на станцию в пределах этой полосы про-
изводят перестройкой гетеродина диапазона СВ. Высокая эффек-
тивность АРУ, гарантирующая отсутствие перегрузки первого кас-
када УНЧ, позволила включить регулятор громкости — перемен-
ный резистор Rl 1 — после предварительного УНЧ, выполненного
на транзисторе V7. Усилитель мощности НЧ — бестрансформатор-
ный (на транзисторах разной структуры).
Супергетеродинный радиоприемник ДВ, СВ, КВ на двух микро-
схемах серии К237 [45]. Приемник рассчитан на прием радиостан-
ций в диапазонах длинных, средних и коротких (обзорный диапа-
зон) волн, его выходная мощность 40 мВт. Несомненным преиму-
ществом микросхем является простота монтажа и наладки устройств,
конструируемых с их применением. В этом можно убедиться на
примере супергетеродина, принципиальная схема которого приве-
дена на рис. Х.18. Он состоит из каскада УСЧ, гетеродина со стаби-
лизацией амплитуды колебаний, балансного смесителя, четырех-
каскадного УПЧ, амплитудного детектора, трехкаскадного УНЧ,
усиленной АРУ с задержкой и стрелочного индикатора настройки.
В диапазонах СВ и ДВ радиосигнал принимается на магнитную
антенну W1 с контурными катушками LI, L2 и соответственно катуш-
ками связи L3, L4, а в диапазоне КВ — на магнитную антенпу W2
с контурной катушкой L5 и катушкой связи L6. Настройка входных
контуров осуществляется секцией С7 сдвоенного конденсатора пере-
меиной%мкости. Возможен прием на телескопическую антенну W3,
а также на внешнюю антенну, включаемую в гнездо XI. С ка-
тушек связи выделенный входным контуром сигнал ВЧ подается
через секцию S1.2 переключателя диапазонов и конденсатор
СЮ на вывод 1 микросхемы А1 и усиливается ее УСЧ. Для по-
вышения устойчивости работы и уменьшения уровня шумов прием-
ника на выходе УСЧ включен последовательный резонансный кон-
тур L13C22, настроенный на ПЧ. Усиленное напряжение ВЧ через
конденсатор С23 подается на вход 14 балансного смесителя, где
происходит смешение частот ВЧ сигнала и гетеродина.
Контуры гетеродина перестраиваются секцией СП перемен-
ного конденсатора, которая подключается к ним переключателем
S1.3. При этом соответствующие катушки связи коммутируются
переключателем S.I.4. Включение между подвижным контактом
переключателя S1.4 и выводом 5 микросхемы резистора R1 предот-
595
вращает появление паразитных колебаний гетеродина. Выход сме-
сителя нагружен на трехконтурный ФСС ПЧ, состоящий из кату-
шек индуктивности L14...L16 ц конденсаторов С27 ...С29, С31,
С32. С катушки связи L17 третьего контура ФСС напряжение ПЧ
подается через конденсатор С3> на УПЧ микросхемы А2, после
чего детектируется. Постоянная составляющая выходного сигнала
детектора с вывода 9 этой микросхемы через подстроечный резистор
R10 контролируется стрелочным индикатором РА1.- Начальный
уровень постоянной составляющей при отсутствии сигнала на
выходе детектора пропорционален напряжению питания, поэтому
по отклонению стрелки индикатора можно судить о состоянии
Р>:с Х.18. Схема КСДВ супергетеродина на двух микросхемах серии К237.
батареи питания. При появлении сигнала сила тока через индика-
тор тока возрастает, и по максимуму отклонения стрелки можно
точно настраиваться на принимаемую радиостанцию.
Постоянная составляющая тока детектора используется также
в тракте усиления системы АРУ. Увеличение напряжения на вы-
воде 9 микросхемы А2 вызывает соответствующее уменьшение на-
пряжения на выводе 12, которое, в свою очередь, поступает на
фильтр C35R5C31 и на катод диода VI (к аноду подведено постоян-
ное напряжение с делителя R3R4). При слабом сигнале диод закрыт
и не оказывает влияния на контур L15C29. При сильном сигнале
напряжение на катоде диода уменьшается и статговнтся меньше, чем
на аноде. Диод открывается и шунтирует контур, в результате
чего уменьшаются коэффициент передачи ФСС и напряжение иа
выходе детектора. Так в приемнике реализуется АРУ с задержкой,
порог которой можно устанавливать подстроечным резистором R3.
Благодаря этому предотвращается перегрузка УПЧ и УНЧ силь-
ными сигналами и нелинейные искажения почти отсутствуют.
Высокочастотная составляющая выходного напряжения детек-
тора замыкается через конденсаторы С40, С41 на общий провод,
а низкочастотная поступает через конденсатор С39 на предваритель-
5-1G
ный УНЧ, выход которого (вывод 13 микросхемы) соединен с ре-
гулятором громкости R8. С него напряжение НЧ подается через-
конденсатор С37 на ойонечный каскад УНЧ (вывод 2), нагружен-
ный через трансформатор Т1 на динамическую головку В1. Пере-
менным. резистором .R12 можно регулировать тембр звучания по
высшим частотам.
Оконечный каскад УНЧ работает в режиме класса А, что обес-
печивает незначительные искажения при выходной мощности
около 40 мВт. Однако при этом сила потребляемого каскадом тока
довольно велика, что неблагоприятно сказывается на экономичности
приемника. В то же время при работе УНЧ в режиме класса А
средняя сила тока источника питания почти не зависит от гром-
кости звучания. Это устраняет нежелательные влияния колебаний
напряжения на другие каскады и позволяет использовать конден-
саторы фильтра С26, 'С44 и С45 сравнительно небольшой емкости.
В приемнике предусмотрена возможность прослушивания передач
на головной телефон, включаемый в гнездо Х2 последовательно
с обмоткой 1 трансформатора. В этом случае потребляемый прием-
ником ток значительно уменьшается.
Для освещения шкалы настройки установлены лампы накали-
вания Hl, Н2, которые можно кратковременно включать кнопкой
S2. Выключают приемник секцией S1.5 переключателя диапазонов,
имеющего четвертое (нейтральное) положение, в котором размыка-
ется цепь батареи питания.
Магнитная антенна W1 — от радиоприемника «ВЭФ-12».
Обмотки катушек намотаны на стержень диаметром 10, длиной
200 мм из феррита марки 600НН. В катушке L1 — 53 витка про-
вода ЛЭШО 10 X 0,7, в L2 — 224 витка ПЭВ-2 0,12, в L3 — 5,
а в 14 — 9 витков ПЭЛШО 0,18. Катушки магнитной .антенны W2
намотаны на стержень диаметром 9, длиной 200 мм, изготовленный
из набора ферритовых колец марки 100НН. В катушке L5 — 12
597
витков ПЭВ 0,51, в L6 — 5 витков ПЭЛШО 0,18. Несколько худ-
шие результаты можно получить, применив стержень из феррита
марки 400НН. Телескопическая антенна—от радиоприемников
«Спидола», «ВЭФ-12» и т. п. Обмотки катушек гетеродина КВ на-
мотаны на полистироловый каркас диаметром 7 и длиной 16 мм
с подстроечным сердечником диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм из
феррита марки 100НН. В катушке L7 — 25 витков ПЭЛШО 0,31,
в L8 (ее наматывает поверх катушки £7) — 10 витков ПЭЛШО
0.18. Обмотки катушек L9...L17 наматывают на трехсекционные
каркасы из полистирола, помещенные в броневые сердечники диа-
метром 8,6 и высотой 9 мм из феррита марки 600НН с подстроеч-
ными сердечниками диаметром 2,8 и длиной 12 мм из того же мате-
риала. Катушки L14...LI7 — в экранах (показано на схеме), но
вполне возможно заключить в экраны и катушки гетеродина СВ
и ДВ (в каждом экране контурную катушку и катушку связи од-
ного диапазона). Габаритные размеры экранов 11 X 11 X 16 мм.
Данные катушек: в L9, L13, L14 (с отводом от середины), L15,
L16 — по 3 X 26 витков провода ЛЭ 5 X 0,06, в L10 (наматывают
поверх L9), L17 (наматывают поверх L16) — по 3 X 14 витков
ПЭВ-2 0,1,- в L11 — 3 X 45 витков ПЭВ-2, в L12 (наматывают
поверх L11)—3-Х 20 витков ПЭВ-2 0,1. Могут быть использо-
ваны с незначительными переделками соответствующие катушки
от радиоприемников «Алмаз», «Планета» и т. п.
Конденсатор переменной емкости С7, СИ с подстроечны-
ми конденсаторами С2, С4 и С9 — типа КПЕ-3 или КПЕ-5. Его
необходимо снабдить стрелкой и простейшей шкалой настройки.
Подстроечные конденсаторы С13, С16 и С19 — типа КПК-М илн
КПК-Т. Конденсаторы колебательных контуров — керамические
с отрицательным ТКЕ, слюдяные или пленочные. Остальные кон-
денсаторы и постоянные резисторы .могут быть любых типов. Пере-
менные резисторы— типа СП-1 группы -В, их максимальное со-
противление 4,7 кОм. Галетный переключатель S1 — типа ПГГ
(ЗП6Н). Стопор его фиксатора переставляют для получения чет-
вертого положения. Кнопка S2 может быть как покупной, так и
самодельной, изготовленной из контактных пружин реле. Выходной
трансформатор — от радиоприемника «Спидола». Он выполнен на
сердечнике Ш8.Х 8 из пластин стали марки Э47, в обмотке I —
350 + 350 витков ПЭВ-2 0,18, в обмотке 11 — 92 витка (намотана
в два провода) ПЭВ-2 0,29. Пригодны трансформаторы от прием-
ников «ВЭФ-12», «ВЭФ-Спидола-10» и другие примерно с такими же
параметрами. Индикатор РА1 — например, микроамперметр М478/3.
Гнезда XI, Х2 — телефонные от переносных приемников. Батарея
G1 — типа 3336Л или «Рубин».
Конструкция шасси приемника рассчитана на размещение его
в корпусе абонентского громкоговорителя с использованием уста-
новленной в нем динамической головки. Можно использовать и
трансформатор громкоговорителя, перемотав его первичную об-
мотку. Такое конструктивное решение позволяет при незначитель-
ных затратах средств и труда получить хорошее внешнее оформле-
ние приемника.
Наладку приемника начинают с установки электрического ре-
жима микросхем, для чего может потребоваться подбор резисторов
R2 и R13. Оптимальное сопротивление резистора R6 указано на
корпусе микросхемы А2. Рекомендуемые силы токов в цепях прием-
ника и напряжения, измеренные относительно общего провода
(минус источника питания) авометром Ц 437, приведены на схеме.
598
«
Если сила тока в цепи вывода 14 микросхемы А2 превышает 18 мА,
между выводами 2 и 3 следует включить резистор сопротивлением
1...3 кОм.
Затем проверяют наличие генерации гетеродина на всех дпа-
йазонах. Это можно сделать, например, соединив с ним через кон-
денсатор емкостью 5 пФ вход любого всеволнового радиовеща-
тельного приёмника. Колебания гетеродина должны прослушиваться
на контрольном приемнике как шипение или слабый свист.
Контуры настраивают обычными методами с помощью ГСС
с амплитудной модуляцией и авометра, используемого в качестве
измерителя выходного напряжения приемника. Вначале подают
стандартный сигнал от ГСС на контрольную точку КТ1, а авомстр
подключают параллельно обмотке 1 трансформатора Т1. Отсо-
единив конденсатор С22, настраивают контуры ФСС ПЧ на проме-
жуточную частоту 465 кГц по максимуму показаний авометра,
постепенно уменьшая выходное напряжение генератора. Затем уве-
личивают это напряжение, подключают конденсатор С22 и настраи-
вают контур L13C22 по минимуму показаний авометра. После
этого подстраивают границы диапазонов и сопрягают входные
и гетеродинные контуры (здесь может потребоваться подбор конден-
саторов, отмеченных на схеме звездочками). Окончательно под-
стройку входных контуров лучше делать при слабой связи выход-
ных клемм ГСС с телескопической антенной Ц73 приемника.
Порог задержки АРУ устанавливают при приеме мощной радио-
станции перемещением движка подстроечного резистора Д’Зиз край-
него левого (по схеме) положения в правое до исчезновения иска-
жений звука и некоторого уменипгния громкости. При этом напря-
жение между точками КТ2 и КТЗ должно быть около 0.1 В
(минус — на катоде, плюс — на аноде). При отсутствии сигнала уста-
навливают подстроечным резистором R10 стрелку индикатора при-
мерно на треть шкалы. Поокоичании наладки нужно отградуировать
шкалу настройки приемника.
§ 2. Монофонические усилители
Большинство предлагаемых ниже схем монофонических одноканаль-
иых усилителей может быть использовано при конструировании
стереофонического устройства путем удвоения схемы с добавлением
регулировочных элементов для стереобалаиса..
Усилитель мощности НЧ для начинающих радиолюбителей
116]. Усилитель мощности — неотъемлемая часть практически
любого УНЧ — позволяет получить на нагрузке (громкоговори-
теле) сигнал заданной мощности. Выходная мощность усилителя
20 Вт иа нагрузке сопротивлением 4 Ом, полоса пропускаемых
частот 20 Гц...1 МГц при неравномерности частотной, характери-
стики на более I дБ. Коэффициент гармоник при полной выходной
мощности в диапазоне частот 20 Гц...20 кГц ие превышает 1%.
Выходное сопротивление усилителя 3 Ом, входное — 12 кОм, чувст-
вительность 0,7 В. Последние два параметра — требования,
предъявляемые к предварительному УНЧ, с которым будет рабо-
тать усилитель мощности; он должен быть, конечно, высококачест-
венным, обладать выходным сопротивлением не более 1,2 кОм и
обеспечивать сигнал иа выходе амплитудой не меиее 0,7 В.
Принципиальная электрическая схема усилителя мощности
приведена на рис. Х.19. Первый каскад —дифференциальный
(транзисторы VI и КЗ.) Он необходим для поддержания весьма
699
малого (почти нулевого) постоянного напряжения на нагрузке —
громкоговорителе В1,— чтобы через звуковую катушку динами-
ческой головки (пли головок) громкоговорителя не протекал
постоянный ток выходного каскада усилителя. Для поддержания
стабильности режима работы дифференциального каскада его пита-
ние осуществляется от стабилизатора тока, выполненного на поле-
вом транзисторе V2. Сигнал с внешнего предварительного усилите-
ля напряжения поступает через конденсатор С1 на базу транзис-
тора VI дифференциального каскада. Нагрузкой каскада является
резистор R2. С него сигнал подается на базу транзистора V4, в кол-
лекторной цепи которого включен источник тока на полевом тран-
зисторе V5 (он является нагрузкой каскада на транзисторе V4).
Далее сигнал поступает на фазоинверсный каскад, выполненный
на транзисторах V7 и V8. Нужное напряжение смещения между
базами этих транзисторов устанавливают подстроечным резистором
R6. Выходной каскад, как и фазоинверсный, выполнен на транзи-
сторах разной структуры (V9 и V10), что позволяет улучшить сим-
метрию плеч каскада. Усилитель мощности охвачен петлей глу-
бокой ООС — между выходом и входом (дифференциальным каска-
дом) усилителя включена цепочка R5C3*R4C2. Обратная связь
снижает нелинейные искажения, уменьшает выходное сопротивле-
ние и улучшает частотную характеристику усилителя.
Питание усилителя осуществляется от двух источников по-
стоянного тока напряжением по 15 В. В цепи питания каждого ис-
точника поставлен плавкий предохранитель (F1 и F2), защищаю-
щий элементы источника и мощные транзисторы усилителя от
перегрева при коротких замыканиях в схеме. В усилителе приме-
нены постоянные резисторы типа МЛТ мощностью 0,25 и 0,5 Вт,
подстроечный резистор R6 — типа СП5-3 (можно заменить, на-
пример, типом СП-0,4). Конденсаторы С1 и С2 — типа К50-6,
СЗ*—типа КТ (можно КД). Указанные на схеме транзисторы
типов КТ315В, КТ203Б, ГТ402А, ГТ404А могут быть заменены
другими типами этих серий со статическим коэффициентом пере-
дачи тока не менее 30. Вместо транзистора типа К1808А можно
применить транзисторы типов КТ802А, КТ803А, КТ805А, КТ805Б
с таким же статическим коэффициентом передачи тока (не менее 30).
Причем совсем не обязательно подбирать транзистор V9 точно с
ООО
такими же параметрами, как и v транзистора V10. Транзисторы
V2 и V5 могут быть серий КП303Г...КП303И, КП302А...КП302В,
по их необходимо подобрать по начальному току стока вместе
с соответствующими резисторами-R3* и R7*. Для этого транзистор
подключают к измерительной цепи, показанной на рис. Х.20. Пере-
мещением движков переменных резисторов R1 и R2 добиваются,
чтобы через стрелочный индикатор РА1 протекал ток 2 мА. После
этого транзистор VI отключают от цепи и измеряют получившееся
общее сопротивление резисторов R1 и R2. Подбирают постоянный
резистор такого же сопротивления и устанавливают его в усили-
тель вместо резистора R3, а транзистор VI— вместо транзистора
V2 (см. рис. Х.19). Аналогично подбирают транзистор V5 и рези-
стор R7, но ток через индикатор РА1 должен быть 4 мА. Если ука-
занный ток не удается получить даже при почти выведенном сопро-
тивлении резисторов R1 и R2, сле-
дует заменить полевой транзистор
(нужно помнить, что разброс по на-
чальному току стока, например, для
транзисторов типа КПЗОЗГ состав-
ляет 3...12, а для транзисторов тира
КПЗОЗА—3...24 мА). Нагрузкой
усилителя может быть промышлен-
ный громкоговоритель, например
35АС-1, или самодельный, головки
которого должны быть включены так,
чтобы сопротивление гр ом к ого вор и-ш
теля было равно заданному (3 Ом).
К усилителю можно подключить и
гоомкоговоритель сопротивлением
Рис. Х.20.' Измерительная цепь
подбора транзисторов для схе-
мы, приведенной на рис. Х.1У.
8 Ом.
Усилители мощности иа операционных усилителях [17|. Опе-
рационные усилители позволяют строить усилители мощности НЧ,
передаточная характеристика которых зависит от параметров цепи
ООС и практически не зависит от параметров самого усилителя.
Принципиальная электрическая схема наиболее распро-
страненного усилителя мощности на основе
ОУ показана на рис. Х.21. Кроме ОУ устройство содержит каскад
усиления тока на транзисторах разной стрхктуры (VI и V2). На-
пряжение ООС подается с выхода усилителя на инвертирующий
вход ОУ через делитель, состоящий из резисторов R2 и R3. Вы-
ходное напряжение такого усилителя практически равно напряже-
нию на выходе ОУ (падением напряжения на эмиттерных перехо-
дах транзисторов можно пренебречь). Очевидно, что при заданном со-
противлении нагрузки Rn выходная мощность ВЕЫХ(/>ЕЫХ=6/|ЫХ/Л’Н)
ограничена максимальным выходным напряжением ОУ, а оно,
в свою очередь, — напряжением питания и максимально допусти-
мым синфазным напряжением. Поскольку в данном случае коэффи-
циент усиления устройства по напряжению К > 1 (К =• 1 -ф- R3/R2),
влиянием максимально допустимого синфазного напряжения можно
пренебречь. Следовательно, увеличения выходного, напряжения
ОУ можно добиться только повышением напряжения питания, од-
нако делйть это нежелательно, так как в результате резко снижается
надежность ОУ.
В усилителе мощности, схема которого показана на рис. Х.22,
для увеличения выходной мощности применено питание ОУ
В а п р я ж”е днями, изменяющимися синхронно с •
601
его выходным с иг и а л о м. При отсутствии входного
сигнала напряжение в точке соединения стабилитронов V3 и V4
разно нулю, а на выводах питания ОУ поддерживается равным
номинальным напряжениям пита-
ния стабилизаторами, выполнен-
ными на транзисторах VI и V2.
I- „гда ,ке на входе появляется сиг-
Рис. Х.22. Схема, поясняющая прин-
цип увеличения выходной мощности
усилителя мощности на ОУ.
Рис. Х.-1. Схема наиболее распро-
страненного усилителя мощности на
основе ОУ.
нал, напряжение в точке соединения стабилитронов изменяется на
величину выходного сигнала^ Это приводит к смещению питаю-
щих напряжений в сторону его изменения, в связи с чем ограниче-
Рис. Х.23. Схема усилителя мощности НЧ с питанием ОУ серии К153 напряже-
ниями, изменяющимися синхронно с выходным сигналом ОУ.
ния сигнала ОУ не происходит. По сравнению с усилителем, схема
которого приведена на рис. Х.21, максимальное выходное напря-
жение этого усилителя примерно вдвое больше и ограничено только
602
максимально допустимым синфазным напряжением на входах ОУ,
Дело в том, что по постоянному току входы ОУ соединены с общим
проводом, поэтому синфазное изменение напряжения питания
эквивалентно подключению к ним источника синфазного., напря-
жения;
Принципиальная электрическая схема усилителя мощности
НЧ, в котором реализован принцип питания ОУ синхронно изме-
няющимися напр явлениями, показана на рис. Х.23. Чувствитель-
ность усилителя около 1 В. На нагрузке сопротивлением 8 Ом он
развивает мощность 25 Вт при коэффициенте гармоник 0,2%. Ра-
бочий диапазон частот 10 Гц... 50 кГц при неравномерности АЧХ
не более 0,5 дБ. Входное сопротивление усилителя 5 кОм, ток
покоя 15 мА. Потребляемая мощность не превышает 50 Вт.
Усилитель состоит из каскада усиления наряжения на микро-
схеме А1 и трехкаскадного усилителя тока, собранного на транзис-
торах V10 ». V17. При отсутствии сигнала они закрыты, чем и
объясняется малый ток, потребляемый усилителем в режиме покоя.
Резистор R9*, соединяющий'стабилитроны V3..,V6 со средней
точкой, (а) выходного каскада, уменьшает максимальное синфазное
напряжение на входах ОУ; цепи R3C3 и С2 — корректирующие:
они создают условия для его устойчивой работы. Усилитель охва-
чен ООС, стабилизирующей напряжение на нагрузке — громкого-
ворителе В1, Отрицательная обратная связь по напряжению сни-
жает выходное сопротивление усилителя, что улучшает его работу
в области высших частот. Коэффициент усиления определяется со-
отношением сопротивлений резисторов R1 и R20 и равен в данном
случае примерно 20.
Применение ОУ, включенного в соответствии с задачей, позво-
ляет избежать искажений типа «ступенька», однако вследствие не-
высокого быстродействия интегрального ОУ типа К153УТ1А они
возникают в описываемом устройстве на частотах выше 1J> кГц.
Для устранения этих искажений во всем рабочем диапазоне частот
на базы транзисторов V10 и VII подано небольшое напряжение сме-
щения, создаваемое на цепочке диодов V7.,.V9. Этой же цели слу-
жит конденсатор С4, шунтирующий по переменному току резистор
R8. Усилитель не боится перегрузок по входу и коротких замыка-
ний в нагрузке. Если это случится, то резко уменьшится коэффи-
циент усиления ОУ (в результате снизится и выходное напряжение),
к тому же его максимальный выходной ток (а следовательно, и вы-
ходной ток усилителя) ограничится резистором R8.
Усилитель мощности можно собрать и с использованием интег-
рального ОУ типа К140УТ1Б (рис. Х.24). Благодаря его более-
высокому быстродействию цепь начального смещения транзисторов
предоконечного каскада в этом усилителе исключена. Номинальная
выходная мощность устройства 10 Вт, остальные параметры при-
мерно такие же, как и усилителя, выполненного по схеме, приве-
денной на рис. Х.23. В обоих усилителях транзисторы КТ315Г
и КТ608Б можно заменить транзисторами серий КТ601, КТ602;
КТ361Е, ГТ321Д — транзисторами КТ203А; КТ807Б (V12 и V13
на рис. Х.23) — транзисторами КТ801, П701, а пары транзисторов
(V14, V16 и V15, V17 на рис. Х.23) —любыми кремниевыми тран-
зисторами структуры п—р—п с допустимым током коллектора 2А
и выше. Возможна замена диодов Д220 другими кремниевыми высо-
кочастотными диодами.
Наладка усилителей сводится к проверке напряжения в точке
а (оно должно быть 0 В) и подбору резисторов R9* (см. рис.Х.23)
6Q?
и R10* (см. рис. Х.24). На время наладки их заменяют переменными
(сопротивлением 2,7...3,3 кОм) и, подав на вход сигнал от генера-
тора звуковой частоты, по осциллографу устанавливают макси-
Рпс. Х.24. Схема усилителя мощности НЧ на ОУ серин К140.
мально возможное напряжение на выходе усилителя. Чрезмерно
уменьшать сопротивления этих резисторов не следует, так как, уси-
лители могут перейти в триггерный режим работы. Полоса пропус-
Рис. Х.25. Схема предварительного усилителя-корректора.
кания усилителей на уровне—3 дБ определяется временем нарас-
тания переходной характеристики при малом сигнале на входе
(оно составляет 2...3 мкс). Скорость нарастания выходных напря-
604
женин, определяющих параметры усилителен при входном сигнале,
близком к максимальному или превышающем его, 3...5 мкс.
Предварительный усилитель-корректор (рис. Х.25) [371- Уси-
литель предназначен для работы с электромагнитным звукоснима-
телем. Сигнал со звукоснимателя поступает на неннвертируюшмй
вход ОУ А1. Нагрузка звукоснимателя—резистор R1 сопротив-
лением 47 кОм (при такой нагрузке головка имеет линейную харак-
теристику на частотах до 20 кГц). Для коррекции частотной харак-
теристики воспроизведения на инвертирующий вход ОУ подана
частотно-зависимая ООС. Частотная характеристика цепи ООС
отличается от стандартной характеристики записи (R1AA) на
Рис. Х.26. Схема универсального предварительного УНЧ.
+ 0,5 дБ. Резистор R7 и конденсатор С9 предохраняют усилитель
от самовозбуждения. Коэффициент усиления устройства на частоте
I кГц около 140. В предварительном усилителе можно использовать
ОУ типа К153УТ1А.
Универсальный предварительный УНЧ (рнс. Х.26) [53]. Уси-
литель предназначен для работы в тракте высококачественного зву-
ковоспроизведения. Его можно подключить ко входу любого уси-
лителя мощности с чувствительностью 0,5...1 В и входным соиро-
тивлением не менее 10...20 кОм, например ко входу усилителя на
М1гкросхеме типа К224УН17 [30]. Для стереофонического двухка-
нального устройства изготавливают два таких предварительных
усилителя. Электрические параметры усилителя: чувствительность
при выходном напряжении 1 В на частоте 1 кГц со входов «Звукосни-
матель», «Магнитофон» 200 мВ, со входа «Микрофон» 1 мВ, со
входа «Радиоприемник» 20 мВ; входное сопротивление входов «Зву-
косниматель», «Магнитофон» 1000 кОм, входа «Радиоприемник»
100 кОм, входа «Микрофон» 5 кОм; уровень шумов при номиналь-
ном напряжении не хуже — 70 дБ; диапазон регулировки уровня
выходного сигнала 60 дБ. Пределы регулировки тембра на частоте
31,5 Гц ± 18 дБ, на частоте 18 кГц ± 14 дБ.
Входной сигнал усиливается операционным усилителем типа
К110УТ1Б. Переменный резистор R17 (группа В) служит для регу-
лировки усиления. Подключенные к нему цепи тОнкомпенсации
R12C8C9R13 и R14C10C11R15 обеспечивают необходимое изме-
нение вида АЧХ усилительного тракта при регулировке громкости
резистором R17. Переключателем S1 можно выключить тонкомпен-
сацию, что целесообразно, например, при прослушивании через те-
лефоны, работе от микрофона или использовании предварительного
.усилителя в тракте звукозаписи. В качестве регуляторов тембра
применены переменные резисторы группы Б. Для питания усили-
теля необходим двухполярный источник напряжения ±12,6 В ±
± 10% с малыми пульсациями. Правильно смонтированный уси-
литель в наладке не нуждается. Если возникает самовозбуждение
на высоких частотах, его устраняют подбором конденсаторов Ct*
и С2*.
Усилитель ЭМОС на интегральных микросхемах [31]. Описан-
ные выше (гл. VI, § 14) достоинства ЭМОС радиолюбители редко
используют в своих конструкциях вследствие сложности настройки
мостовой схемы, необходимой для выделения сигнала противоЭДС
звуковой катушки. Использование в усилителях интегральных мик-
росхем позволяет упростить реализацию ЭМОС.
Принципиальная электрическая схема усилителя с ЭМОС при-
ведена на рис. Х.27. Усилитель может быть использован для усиле-
ния линейного выходного сигнала магнитофона и звукоснимателя
ЭПУ. Чувствительность его около 0,1 В. Номинальная выходная
мощность 4 Вт tia нагрузке 4...8 Ом при коэффициенте гармоник
1%. Регулировка тембра раздельная по высшим и низшим час-
тотам, диапазон регулировки ± 12 дБ на частотах 100Гц и 10 кГц,
диапазон рабочих частот 40 Гц...16 кГц при неравномерности час-
тотной характеристики ± 1,5 дБ. Напряжение питания 24...28 В.
Каскады предварительного усиления выполнены на интегральных
микросхемах типа К140УТ1Б. Регуляторы тембра низших (R9)
и.высших (R12) частот включены в цепь ООС. Напряжение частот-
но-зависимой обратной связи с темброблока подается на вход уси-
лителя через делитель R7R2*, Делитель R5R6R2* обеспечивает
ООС по постоянному току. Для реализации ЭМОС неинвертирую-
щий вход микросхемы А2 подключен не к общему проводу, как
606
2000,0x15В
обычно, а к токовому резистору R24 в цепи звуковой катушки го-
ловки. Дифференциальный вход микросхемы позволяет таким обра-
зом получить эквивалентную мостовую схему (см. рис. VI.63, в),,
необходимую для выделения сигнала противоЭДС звуковой катуш-
ки и создания ЭМОС.
Резисторы R4* и R18* подбирают по’ нулевому напряжению
на выходе интегральных микросхем. Для нормальной работы раз-
делительного электролитического конденсатора С4 напряжение
на выходе микросхемы А1 необходимо сместить относительно об-
щей точки на —(1...2) В. Питание на первый каскад подается через
развязывающие фильтры R15C9 и R16C10. Резистор R3* и конден-
сатор С2* устраняют самовозбуждение микросхемы А1. Коэффи-
циент усиления предварительного усилителя на частоте 1000 Гц
около 20.
Оконечный усилитель построен по
обычной схеме и охвачен цепью ООС.
Глубина ООС определяется отношением
сопротивлений резисторов R21 и R17. Сиг-
нал обратной связи по току снимается с под-
строечного резистора R25 и через резис-
тор /?/9*подается на неинвертирующий
вход микросхемы А 2. Конденсатор СП ог-
раничивает действие ЭМОС до частот
300...500 Гц. Конденсатор С12* создает
частотно-зависимую ООС, необходимую для
предупреждения самовозбуждения оконеч-
ного усилителя. Резисторы R20, R22 и це-
почка R23*C13* обеспечивают устойчи-
вость усилителя при работе на любую на-
грузку. Коэффициент усиления оконечного
.усилителя около 5. Усилитель смонтиро-
ван на печатной плате из фольгирован-
размерамп 60 X 145 мм. В нем исполь-
зованы постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, переменные резис-
торы регулятора тембра с логарифмической зависимостью изме-
нения сопротивления (группа Б). Подстроечный резистор R25 —
типа СП-2, резистор R24 — проволочный, в нем 25 витков ПЭВ-1
0,14, намотанных на резистор типа МЛТ-0,25. Электролитические
конденсаторы — типа К50-6, другие постоянные — типа МБМ.
Оконечные Транзисторы усилителя укреплены на радиаторах с
площадью охлаждающей поверхности 80...100 см2.
Настраивают усилитель в следующем порядке. Отключают
цепь ЭМОС, установив движок резистора R25 в крайнее правое
(по схеме) положение. Постепенно повышая напряжение питания
усилителя, убеждаются в наличии половинного напряжения на
коллекторе транзистора V3. Затем, подключив к усилителю осцил-
лограф и генератор НЧ, проверяют сигнал на выходе. В случае
возникновения генерации, проявляющейся в. виде искаженной
или разорванной синусоиды, подбирают элементы С2*, R3*, С12*,
R20*, R23*, С13*, Чрезмерное увеличение емкости конденсатора
С12* заметно ухудшает АЧХ в области высших звуковых частот.
При возбуждении усилителя на низких частотах увеличивают
емкости конденсаторов С9 и СЮ. Далее рекомендуется проверить
значение и форму напряжения сигнала в нагрузке (оно должно быть
не менее 5,5 В при входном напряжении 0,1 В) и приступить к на-
стройке цепочки ЭМОС. Для этого, изменяя уровень сигнала и пере-
ного стеклотекстолита
607
мещая движок резистора R25, доводят усилитель до порога само-
возбуждения, после чего движок резистора R25 перемещают в об-
ратную сторону так, чтобы усилитель не возбуждался. Это положе-
fl
/,Гц
Рис. Х.28. Усилитель воспроизведения магнитной записи:
а — принципиальная схема; б — АЧХ,
иие и соответствует настроенной цепи ЭМОС. Объективный критерий
оценки действия ЭМОС — улучшение переходной характеристики
головки громкоговорителя |4| — также применяют при настройке
усилителя. Однако в любительских условиях установку глубины
608
ЭМОС целесообразно производить по субъективной оценке при про-
слушивании различных музыкальных программ (желательно с пре-
обладанием низких тонов, так как эффективность ЭМОС проявляется
в основном на частотах от 30 до 300...500 Гц).
Усилитель воспроизведения магнитной записи на микросхеме
[181 (рис. Х.28, а). Усилитель предназначен для работы с унифици-
рованной магнитной головкой типа 6Д24Н в катушечных магнито-
фонах со скоростью движения ленты 9,53 и 19,05 см/с. Электри-
ческие параметры: коэффициент усиления 600 на частоте 1000 Гц;
номинальное выходное напряжение 0,48 В, соответствующее оста-
точному магнитному потоку 256 нВб/м; максимальное выходное
напряжение 2 В при коэффициенте гармоник не более 1%; коэф-
фициент гармоник не более 0,4% на частоте 400 Гц; выходное со-
противление. 2 кОм; уровень собственных шумов не хуже—50 дБ;
потребляемая мощность 180 мВт. Основа усилителя — гибридная
микросхема А1 типа К284УД2, представляющая собой дифферен-
циальный усилитель с большим коэффициентом усиления напря-
жения, высоким входным и низким выходным сопротивлениями.
Необходимый коэффициент усиления и коррекция АЧХ усилителя
в области низких и средних частот обеспечиваются цепью ООС
R3*R4*R5C5, соединяющей выход А1 с ее инвертирующим
входом. Постоянная времени цепи ООС выбрана равной 90 мкс.
Для снижения низкочастотных шумов введена дополнительная кор-
ректирующая цепь R3*C6, (постоянная времени т2 = 3 200 мкс),
ограничивающая подъем АЧХ в области самых низких частот.
Естественно, что в усилителе записи при этом должны быть пред-
усмотрены соответствующие предыскажения сигнала. При необхо-
димости низкочастотную коррекцию можно исключить, для чего
достаточно увеличить емкость конденсатора С6 до 100...200 мкФ.
Небольшой (около 6 дБ) подъем АЧХ на частоте 14 кГц осуществ-
ляется параллельным колебательным контуром, состоящим из ин-
дуктивности LEj воспроизводящей головки Е1 и конденсатора С1*.
Величина подъема зависит от добротности контура и регулируется
подбором сопротивления резистора R1*. Конденсаторы С2...С4,
С7 повышают устойчивость усилителя — предотвращают его само-
возбуждение на ультравысоких частотах, цепь R2V1 обеспечивает
необходимые условия работы полярного электролитического кон-
денсатора С6.
При скорости ленты 19,05 см/с для достижения требуемой АЧХ
сопротивление резистора R4* необходимо уменьшить до 33 кОм
(Tj= 50 мкс), .а емкость, конденсатора С1 — примерно до 1400...
1200 пФ (частота настройки контура LE1 Cl около 18 кГц). Прн сня-
тии АЧХ усилителя (рис. Х.28, б; штриховые линии — АЧХ при
отсутствии конденсатора С1) сигнал подавался через делитель
напряжения (состоящий йз резисторов сопротивлением 1 кОм и
1 Ом), включенный в разрыв цепи, которая соединяет нижний
(по схеме) вывод головки Е1 с общим проводом. Конденсатор С6
должен быть типов К53-1, К53-4 или К52-1 (конденсаторы, Напри-
мер, типов К50-3, К50-6 могут вызвать самовозбуждение усили-
теля на инфразвуковых частотах вследствие большого тока утеч-
ки). Остальные элементы -г- любых типов.
Малое число элементов позволяет смонтировать усилитель на~
небольшой пла.те, которую нетрудно разместить в непосредствен-
ной близости от блока головок записи и воспроизведения. Для
уменьшения наводок плату следует экранировать и соединять экра-
20 1-88
. 609
нированным проводом с головкой воспроизведения. Источник пи-
тания должен быть двуполярным стабилизированным (допустимое
отклонение напряжения от J-5 до —10%), напряжение пульсаций
не должно превышать 1 мВ. Для выравнивания нагрузки на плечи
источника питания в стереофоническом магнитофоне схему одного
из усилителей необходимо изменить: полярность включения стаби-
литрона VI и конденсатора С6 поменять на обратную, а верхний
(по схеме) вывод резистора R2 подсоединить к цепи питания —6 В.
Наладка усилителя сводится к подбору элементов цепей кор-
рекции ЛЧХ и балансировке каналов (в стереофоническом магни-
С20.1
+20В J_v2,v3
ФД814В
V/
КП302Б
jjCT/50/r Q/?2 680
С351\
а 2.г
+1,8 В
-0.6В
R8
1к
-1.2 В
411к
*7,68
R5 6.8к
+ 7,68
V4 .
V5'
+23В
V7
R3510
Л/5П
4
+ 7В
' f&T\R28
сько
+238
^\-20В
R17180 '
r }R18 II?/?
И390 Ц390
\R20 330
V6
J:0,6B
| R5
ДЧк
04/00
R10 470 Л|
Я1311к[\
V4.V5 К1НТ591Б
V6.V9 КТ342Б
V7.VB К1НТ5916
V12.V14 КТ814 8
V13.V15.V16 КТВ02Б
V17 КТ815Б;М18 КТ814Б
jpflfll—IP-
82kU 100,0*6B
’ R14200
R22 4.7f
L V/0
S V11
[Д814В
Y19 KT819B;V2OKT8185
V13
R29
470
~23В
+24В
\R34
>2,2к
Р.27
1,5к
-1.28
V15
08 3-р2б
В2311ОМ51ОЦцо
\R31
1
J. C/0
сат o iT
0.68L ц,±
V17
+ 1,2B'^
2.2к
С7
0.1
-24В ,£=0110,68
+24D
R25 1
‘R36U
W i rW7T I
/?зон У
110
С120Т
Рис. X.29. Схема усилителя мощности с высокими динамическими характера
тофоне) изменением усиления одного из усилителей. Нужной формы
АЧХ на средних частотах добиваются подбором сопротивления ре-
зистора R4*, на высших — емкости конденсатора CJ* и сопротив-
ления резистора R1*. Коэффициент усиления регулируют под-
бором сопротивления резистора R3*.
Усилитель мощности с высокими динамическими характерис-
тиками (рис. Х.29) [3]. Предлагаемый усилитель на отечествен!.ьх
элементах предназначен для одновременной работы с высокока-
чественным предварительном УНЧ. Основные электрические пара-
метры усилителя: номинальный диапазон частот при спаде АЧХ
на низко- н высокочастотных краях соответственно на 2,5 и 5 дБ
20 Гц...БОО кГц; чувствительность 0,45 В; номинальная выходная
мощность 20 Вт на нагрузке 8 Ом прн коэффициенте гармоник
0,47% в диапазоне частот 20 Гц...20 кГц; коэффициент ннтермоду-
ляционных искажений прн воспроизведении сигналов частот
4 кГц, 400 Гц и соотношении амплитуд на этих частотах 1:4
610
(соответственно) при выходной мощности 16 Вт 0,53%; относитель-
ный уровень шумов в номинальном диапазоне частот — 75 дБ;
выходное сопротивление без ПОС 0,5 Ом? глубина ПОС 10 дБ; глу-
бина ООС —20 дБ.
Усилитель построен по схеме с гальванической связью и оди-
наковой глубиной обратной связи как по переменному, так и по
постоянному току. Высокая линейность усилителя достигнута бла-
годаря симметричному построению всех его каскадов и использо-
ванию местных-ООС по току. Устойчивость обеспечивается коррек-
цией АЧХ по опережению и запаздыванию [281. Для улучшения
звучания на низших частотах в усили-
тель введена положительная обратная
связь (ПОС) по току.
Фазо-частотная характеристика уси-
лителя без истокового повторителя прак-
тически линейна в диапазоне' частот
20 Гц...30 кГц, на частоте 100 кГц фа-
зовый сдвиг составляет примерно 14°.
Для согласования низкоомного (пример-
но 5 кОм) входа усилителя мощности
с высокоомным выходом предваритель-
ного усилителя предназначен истоковый
повторитель на полевом транзисторе VI,
входное сопротивление которого опре-
деляется сопротивлением резистора R1
и в данном случае равно 150 кОм.
Второй, третий и четвертый каскады
усилителя —дифференциальные; второй
собран на транзисторах V4, V5, тре-
тий — на V7, V8, VI2, а четвертый —
на V14. В первых двух применены
интегральные сборки типа К1НТ591Б,
содержащие пары транзисторов (стати-
ческие коэффициенты передачи тока
/12^э около 100). В четвертом каскаде
использованы транзисторы типа КТ814Б,
также подобранные по этому парамет-
ру. Во все дифференциальные каскады
R44 220h
в 1
стиками. введены элементы коррекции по опере-
жению (СЗ, R17C6, С8), обеспечиваю-
щие иа частоте 500 кГц спад АЧХ не более 5 дБ. Окончательно
форму АЧХ определяет цепь коррекции по запаздыванию R10C4
в первом дифференциальном каскаде.
Для повышения коэффициента усил'ения и стабильности работы
усилителя мощности питание иа первый и второй каскады (собран-
ные соответственно на транзисторах V4, V5 и V7, V8) подается от
генераторов стабильного тока, выполненных на транзисторах V6
и V9. Транзисторы V13 и V15 выполняют функции динамической
нагрузки (токового зеркала) транзисторов третьего дифференциаль-
ного каскада. Транзисторы V14 (четвертого каскада) и V15 (токо-
вого зеркала) имеют общую нагрузку, функции которой выполняют
транзистор V16 и резисторы R27...R29, R33, R34, поддерживаю-
щие постоянным напряжение между базами транзисторов V17,
V18 предоконечного каскада. Иначе говоря, оба этих транзистора
управляются симметричным источником тока с выходным сопро-
тивлением около I kQm» Транзисторы V17 и V18 работают в режиме
20*
611
класса А, транзисторы V19, V20 — в-режиме класса АВ при срав-
нительно большом токе покоя. Элементы 7?3/, С9, СЮ, R32, СП,
С12 защищают усилитель от высокочастотных помех в цепях пита-
ния. Диоды V21 и V22 предназначены для защиты выходных тран-
зисторов от перенапряжений при индуктивном характере нагрузки.
Напряжение ООС снимается с резистора R41 и подается на левый
(по схеме) вход первого дифференциального каскада, а напряжение
ПОС — на правый вход. Отрицательная обратная связь действует
Рис. Х.ЗО. Схема усилителя мощности с балансной компенсацией нелинейных
искажений.
на всем рабочем диапазоне частот, положительная—только на
частотах ниже 100 Гц. Для уменьшения гармонических и интермо-
дуляционных искажений рекомендуется питание на транзисторы
V1...V16 подавать от отдельного двухполярного источника напря-
жением 3:30 В и подобрать транзисторы выходного каскада по
статическому коэффициенту передачи тока. Усилитель испытан на
прохождение импульсов прямоугольной формы, прн этом колеба-
тельный. процесс на переходной характеристике не наблюдался.
Усилитель мощности с балансной компенсацией нелинейных
искажений (см. гл. VI, § 14) [43]. Впервые усилитель был исполь-
зован в .звуковоспроизводящем устройстве «Квад-405» (Quad-405,
Г975 г.). При сравнительно простом схемном решении получен коэф-
фициент гармоник на средних частотах примерно 0,5%. Принци-
пиалы.ая .схема аналогичного усилителя на отечественных элемен-
012 \
тах приведена на рис. Х.ЗО. Применение в выходном каскаде ре-
жима класса В позволило повысить КПД и полностью исключить
проблему термостабилизации тока покоя, а метод компенсации ис-,
кажений с использованием прямойЪвязи обеспечил весьма низкий
уровень нелинейных и динамических искажений. Основные элект-
рические параметры: номинальный диапазон воспроизводимых
частот при неравномерности АЧХ ± 1 дБ 20 Гц...20 кГц; выход-
ная мощность в номинальном диапазоне частот при коэффициенте
гармоник не более 0,02% на нагрузке 8 Ом 30 Вт, на нагрузке
4 Ом — 40 Вт; чувствительность 200 мВ; уровень собственных шу-
мев —75 дБ.
Усилитель мбТцности состоит из четырехкаскадного предвари-
тельного усилителя, работающего в режиме класса А (А/, V3...V6
и Г9), выходного каскада, работающего в режиме класса В (V12,
VI5, V16), и устройства защиты выходного каскада от перегрузок
и короткого замыканиям нагрузке (V7 и V/3). Первый каскад пред-
варительного усилителя выполнен на операционном усилителе А1.
Параметры его цепи ООС (C1R2R5C3) выбраны так, что коэффи-
циент усиления каскада на частотах выше 20 Гц постоянен и при-
близительно равен 15. Благодаря глубокой ООС по постоянному
току (через резистор R3] на выходе УНЧ поддерживается нулевой
потенциал. Для получения максимального усиления в коллектор-
ную цепь транзистора V4 включен источник тока на транзисторе
V3. Двойной эмиттерный повторитель иа транзисторах V5, V6 согла-
сует входное сопротивление каскада на транзисторе V9 с выходным
сопротивлением каскада на транзисторе V4.' На низких частотах
баланс моста Rt5C6R29Ll нарушается. Малый уровень нелинейных
искажений иа этих частотах обеспечивается в основном глубокой
(50...70 дБ) ООС, напряжение которой поступает в эмиттерную
цепь транзистора V4 с выхода усилителя через делитель напряжения,
состоящий из резисторов R12 и R15. На более высоких частотах
баланс восстанавливается- и искажения компенсируются «исправ-
ляющим» током, текущим через резистор R29 в нагрузку.
В устройство защиты транзисторов выходного каскада входят
транзистор V7 и резисторы RI8, R20, R21 .в верхнем (по схеме)
плече, а также транзистор V13 и'резисторы R19, R22, R23 в ниж-
нем. В отсутствие сигнала через резисторы R26, R20, R18, R21
протекает.постоянный ток, создающий на резисторах R20 и R26
падение напряжения примерно 0,45 В. С появлением сигнала на
входе усилителя это напряжение начинает изменяться: в моменты
времени, когда переменное напряжение на выходе усилителя изме-
няется в положительную сторону, падение напряжения на резис-
торе R20 уменьшается; а на резисторе R26 повышается (что обус-
ловлено в основном коллекторным током транзистора V12). Когда
суммарное напряжение на резисторах R20 и R26 достигает при-
мерно 0,65 В, транзистор V7 открывается. Участком эмиттер —
коллектор он шунтирует резистор R16, тем самым ограничивает
рост-выходного тока. При указанных на схеме номиналах элемен-
тов это ограничение наступает при токе 3,5 А. В случае короткого
замыкания в нагрузке выходной ток ограничивается 1,5 А. Диод
V8 предотвращает срабатывание устройства защиты верхнего (по
схеме) плеча вследствие увеличения падения напряжения на резис-
торе R20 в моменты, ког/fa выходное напряжение изменяется в от-
рицательную сторону. Аналогично работает устройство защиты
нижиего плеча. Элементы R30, L2, СП, R3I, CIO, С12 предотвра-
щают самовозбуждение усилителя.
би
Обмотки катушек L1 и L2 (соответственно 30 и 46 витков) на-
мотаны виток к витку в два слоя ПЭВ-2 1,0 на каркасы диаметром
7 и длиной 28 мм. Вместо транзисторов типов КТ3102А, КТ3107Б,
КТ3107Д можно использовать соответственно КТ342Г, КТ361В,
КТ361ДГ Ближайшие аналоги транзистора типа КТ626Б (кроме
КТ626А и КТ626В) — КТ814В и КТ814Г. Транзисторы V9, V12,
V15 и V16 установлены на теплоотводе с площадью охлаждающей
поверхности 900 см2 и изолированы от него слюдяными проклад-
ками толщиной 0,1 мм.
Правильно смонтированный усилитель практически не тре-
бует наладки. Необходимо только настроить мост R15C6R29L1 по
минимуму искажений. Для этого на вход усилителя подают сигнал
Рис. Х.31. Схема простого УНЧ.
синусоидальной формы частотой 50... 100 кГц и, наблюдая выходное
напряжение на экране осциллографа, подбирают емкость конден-
сатора С6* такую, при которой искажения формы напряжения ми-
нимальны.
Простой УНЧ [20]. Усилитель предназначен для воспроизведе-
ния грамзаписей и рассчитан на рабрту вместе с электропроигры-
вающим устройством ЭПУ, снабженным пьезоэлектрическим звуко-
снимателем. Номинальная выходная мощность усилителя при коэф-
фициенте гармоник на частоте 1000 Гц менее 1% 1 Вт, макси?
мальная — 1,5 Вт. Полоса пропусканий частот при номинальной
мощности и неравномерности ± 1 дБ 80 Гц... 15 кГц, чувствитель-
ность 0,2 В, выходное сопротивление примерно 1 Ом. Усилитель
рассчитан на нагрузку сопротивлением 8 Ом. Это могут быть гром,-
коговорители с динамической головкой типов 1ГД-36, 1ГД-40
или акустическая система типа 10 МАС-1М.
Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на
рис. Х.31. Сигнал со звукоснимателя, подключенного и разъему
Х.1, поступает на регулятор громкости R1, а с его движка через
конденсатор С1 на базу транзистора VI первого каскада усили,-
«еля. Этот каскад, необходимый для получения большого входного
сопротивления усилителя, работает в режиме класса А. В цепб
614
эмиттера включен стабилизирующий резистор R4. Второй каскад,
повышающий мощность сигнала до уровня, необходимого для
управления выходным каскадом, выполнен на транзисторе V2 и
также работает в режиме класса А. Режим работы транзистора ста-
билизирован резистором R9 и ООС по постоянному напряжению,
которое снимается с коллектора транзистора и подается через ре-
зисторы R6, R8 на его базу. Конденсатор СЗ устраняет действие
ООС по напряжению сигнала. Выходной каскад усилителя пред-
ставляет собой мощный симметричный эмнттерный повторитель,
который выполнен на транзисторах различной структуры (V4 и
V5) и работает в режиме класса АВ. Такое построение выходного
каскада отличается простотой и обеспечивает высокую надежность
усилителя.
Для устранения искажений сигнала типа «ступенька» на базы
выходных транзисторов 'подано напряжение смещения, снимаемое
с диода V3 (он включен в прямом «аправленни в цепь коллектора
транзистора V2). Кроме того, как термочувствительный элемент
этот диод поддерживает в заданных пределах силу тока покоя вы-
ходных транзисторов при изменении температуры окружающей
среды. Для ослабления искажений, уменьшения выходного и уве-
личения входного сопротивления усилитель охвачен общей петлей
ООС по напряжению глубиной 16 дБ. Напряжение ООС снимается
с выхода усилителя и подается через резистор R7 на эмнттер тран-
зистора VI.
Усилитель защищен от случайного отключения нагрузки н крат-
ковременных (десятки секунд) коротких замыканий выхода. Отклю-
чение нагрузки не опасно потому, что выбранное напряжение ис-
точника питания меньше предельно допустимых напряжений на
транзисторах V2, V4, V5. А короткие замыкания безвредны, так
Как базовый, а значит, и эмнттерный токи транзистора V4 ограни-
чены резистором R9 и транзистором V2. Аналогично эмнттерный
ток транзистора V5 ограничен резистором R10.
Транзистор типа ГТ308В можно заменить на транзистор П416Б;
МП38А — на МП37Б; ГТ402Б — на ГТ402Г, ГТ402Е, ГТ402И;
ГТ404Б — на ГТ404Г, ГТ404Е, ГТ404И. Переменный резистор
R1 может быть типа СПЗ-12а или СП-1, постоянные резисторы —
типа МЛТ. Конденсатор С1.— типа КЛС, электролитические кон-
денсаторы— типа К50-6. Возможно применение других электролитичес-
ких конденсаторов, но тогда придется изменить размеры монтажной
платы. Разъемы XI, Х2 — тняа СГ-5 (гнездовые части), выключа-
тель питания S1 — типа МТ-1. Источником питания могут служить
последовательно соединенные элементы типа 373, батареи типа
3336Л или маломощный выпрямитель с как можно меньшим вы-
ходным сопротивлением.
Наладка усилителя сводится к установке указанных на схеме
режимов работы транзисторов (они измерены авометром с относи-
тельным входным сопротивлением 10 кОм/B) при подключенной
нагрузке. Напряжение на коллекторе транзистора VI устанавли-
вают подбором резистора R2*, а на эмиттерах выходных транзис-
торов — подбором резистора R8*. При несоответствии напря-
жения смещения на базах транзисторов V4 и V5 указанному на
схеме подбирают диод V3.
Усилитель можно использовать и для воспроизведения стерео-
фонических грамзаписей. Для этого гнезда 3 и 5 входного разъема
соединяют перемычкой. Когда к усилителю будет подключен разъем
от стереофонического проигрывающего устройства, оба канала
• 615
окажутся запараллеленными. Таким образом, появляется возмож*
ность прослушивать через предлагаемый простой усилитель как
моно-, так и стереофонические записи .(конечно, в монофоническом
звучании).
§ 3. Усилители для стереофонии
Усилитель для стеребтелефонов [47]. При Прослушивании музы-
кальных стереофонических программ нй головные телефоны целе-
с ^образно использовать отдельный маломощный усилитель. * На
рис. Х.32 приведена принципиальная электрическая схема одного
канала такого усилителя с выходной мощностью до 0,5 Вт. Око-
нечный однотактный каскад работает в режиме класса А. Пре два*
ригельное усиление сигнала производится дифференциальным кас-
кадом на транзисторах VI и V2, обеспечивающих высокую стабиль-
ность положения рабочей точки оконечного транзистора V5. Необ-
ходимая обратная связь осуществляется по цепям R10C5 и R9C3.
В случае превышения значения среднего тока, потребляемого око-
нечным каскадом (более 150 мА), срабатывает устройство защиты,
собранное на транзисторах V3 и V4. Порог срабатывания опреде-
ляется номиналом резистора R11. При возрастании тока через
транзистор V5 открывается транзистор V3, который шунтирует
цепь базы транзистора V4, что приводит к уменьшению напряжения
смещения на базе транзистора. V5: Улучшение качества звучания
стереофонических телефонов достигается введением небольшой пе-
рекрестной свизи между каналами путем подключения правого
и левого каналов на Вход 1 и Вход 2 соответственно.
При выполнении конструкции можно использовать отечест-
вейные транзисторы типов КТ315В.'...КТ315Е (VI и V2), КТ345А...
-КТ345В (V3 и V4), а также типа КТ604Б или КТ801Б (V5), сиаб*
женные дополнительным теплоотводом.
Реализация эффекта присутствия [42]. Чтобы у слушателя,
стереопрограммы создалось впечатление присутствия рядом с ним
616
исполнители, в низкочастотный
во, принципиальная электри
на рис. Х.ЗЗ. Это селектив-
ный усилитель (на микросхеме
АГ), настроенный на частоту
2,5 кГц.
В цепь отрицательной об-
ратной связи операционного
усилителя (с выхода на инвер-
тирующий вход) включен двой-
ной Т-образный мост. Перемен-
ным резистором R3 можно осу-
ществить подъем частотной ха-
рактеристики устройства на
частоте 2,5 кГц на 12 дБ.
Коэффициент гармоник на час-
тоте 1 кГц при выходном на-
пряжении 10 В не превышает
0,1%. В селективном усилите-
ле можно использовать опе-
рационный усилитель- серии
К153. Усилитель разработан Рис
в Народной Республике Бол- в у:
ль можно ввести устройст-
схема которого показана
-33. Схема устройства, вводимого
I, для реализации эффекта при-
гари И. - сутствия.
Усилитель мощности к сте-
реотелефонам [50]. ’ Двухканальное НЧ устрвйство (рис. Х.34)
предназначается для прослушивания стереофонических грам-
Рис. Х.34. Схема усилителя мощности к стереотелефонам.
С17
записей через электропроигрывающее устройство с пьезоэлек-
трическим звукоснимателем на низкоомные стереотелвфоны. При
напряжении около 0,2 В, развиваемом звукоснимателем, по-
лучается напряжение такого же порядка на телефонах, имею-
щих сопротивление 16 Ом. Полоса пропускания усилителя при-
мерно 40 Гц... 16 кГц. Усилитель монтируется на печатной плате
и экранируется от внешних полей. Для уменьшения наводок
плату располагают вблизи звукоснимателя, выводы которого
подпаивают непосредственно к соответствующим печатным провод-
никам платы.
Подбором сопротивления резистора R1* напряжение на эмит-
тере транзистора V2 устанавливают равным половине напряжения
К правому каналу
Рис. Х.35. Схема левого канала стереофонического усилителя звуковой частоты
источника питания. Такое же значение напряжения устанавливают
в точке соединения эмиттеров транзисторов V4 и V5 подбором со-
противления резистора R4*. Чтобы искажения типа «ступенька»
были как можно меньшими, токи покоя в коллекторных цепях
транзисторов оконечного каскада должны иметь значение 5...6 мА.
Этого добиваются подбором сопротивления резистора R5*. Пере-
менный резистор R3 служит для регулирования как громкости,
так и стереобалаиса.
Стереофонический усилитель звуковой частоты [19J. Усили-
тель, предназначенный для стереофонического воспроизведения
грамзаписи, рассчитан на одновременную работу с электропроигры-
вающим устройством (ЭПУ), снабженным пьезокерамйческим зву-
коснимателем и громкоговорителями типа 10МАС-1М. Номиналь-
ная выходная мощность каждого канала усилителя 8 Вт при коэф-
фициенте гармоник меньше 1%, максимальная — 12. Полоса про-
пускания при номинальной мощности и неравномерности — 1 дБ
20Гц... 20 кГц. Чувствительность 0,24 В. Уровень фона — 60 дБ.
Выходное сопротивление примерно 2 Ом.
Принципиальная электрическая схема одного из каналов уси-
лителя (левого) с выпрямителем, питающим транзисторы обоих ка-
61.8
. налов, показана на рис. Х.35. Правый канал усилителя аналогичен
левому. Провод, идущий от гнезда 5 штепсельного разъема XI, и >
нижний (по схеме) вывод переменного резистора R1 соединяются
с точно такими же, как XI, R2 и С2, элементами правого канала.
Штриховые линии, идушие вниз от движков переменных резисторов
R2, R6 и R10, символизируют механические связи их с движками
аналогичных переменных резисторов правого канала усилителя
(Сдвоенные резисторы).
Разберем работу одного из каналов усилителя. Сигнал звуко-
вой частоты, создаваемый звукоснимателем й/ во время проигры-
вания грампластинки, через разъем XI подается на переменный
резистор R2 — регулятор громкости, а с его движка — на затвор
полевого транзистора VI первого
каскада усилителя. Входное сопро-
тивление усилителя на низших час-
тотах определяется в основном со-
противлением регулятора громкости.
С резистора R3 — нагрузки транзис-
тора первого каскада — сигнал через
конденсатор СЗ поступает на вход узла
регулирования формы АЧХ (тембра
звука). Регулировка по низшим час-
тотам осуществляется переменным
резистором R6, по высшим часто-
там — переменным резистором R10,.,
С узла регулирования тембра звука
сигнал через конденсатор С8 посту-
пает на вход трехкаскадного бес-
трансформаторного усилителя зву-
ковой частоты, выполненного на тран-
зисторах V2...V5. Связь между тран-
зисторами первого и второго кас-
кадов — емкостная (через конденса-
тор С9), между транзисторам?! вто-
рого и третьего каскадов — непо-
средственная (гальваническая).
Двухтактный выходной каскад собран на транзисторах разной
структуры (V4 — р—п—р, V5 — п—р—п). Транзистор V4 усили-
вает отрицательные полупериоды напряжения звуковой частоты,
a V5 — положительные. Усиленные каскадом колебания звуковой
частоты через конденсатор С13 поступают к головкам громкоговори-
теля В2 и преобразуются ими в звуковые колебания. Усилитель
охвачен глубокой (более 10 дБ) ООС, напряжение которой сни-
мается с его выхода и через резистор R16 подается в эмиттерную
цепь транзистора V2. Напряжение смещения на базах транзисторов
выходного каскада создается током, протекающим через диод V6.
Находясь в тепловом контакте с транзисторами, он, кроме того,
стабилизирует режим работы выходного каскада при нагреве тран-
зисторов. Резисторы R14, R15 и R17*, образующие делитель на-
пряжения, с которого на базу транзистора V3 подается напряжение
смещения, и резистор R1& в эмиттерной цепи этого транзистора ста-
билизируют работу предоконечного каскада, чтб, в свою очередь
(при непосредственной связи между транзисторами), стабилизирует,
напряжение на эмиттерах транзисторов выходного каскада. Кон-
денсатор СЮ устраняет ООС через резисторы R15 и R17*, снижаю-
щую усиление предоконечного каскада. Резисторы Rb*, R20 вместе
619
с конденсаторами Cl, С12 и С11 образуют развязывающие фильтры,
устраняющие паразитную обратную связь между выходными и вход-
ными цепями каскадов через общий источник, питании. Перемен-
ный резистор R1 — регулятор стереобаланса. В блок питания уси-
лителя входят трансформатор питания Т1, понижающий напряже-
ние сети до ЗОВ, двухполупериодный выпрямитель на диодах!
V7...V10, включенный по мостовой схеме, и „электролитические
^конденсаторы С14 и С15 (соединены параллельно). Напряжение
на выходе 'выпрямителя около 40 В. Постоянные резисторы —
типов МЯТ и МОН .(R13, R18), переменные — типа СПЗ-12г
(или СП-I и СП-Ш), конденсаторы;—типов МБМ, БМ-2 и
К50-6. Трансформатор питания — типа ТА88-127/220-50 (или
ТА89-127/220-50).
Транзисторы типа КТ903Б можно заменить транзнсторамн ти-
пов КТ805А, КТ805Б, КТ809А, -а ГТ806Б — транзисторами того же
типа, но с другими дополнительными буквенными индексами. Вы-
ходные транзисторы необходимо отобрать по коллекторному току,
как описано в [12). Следует помнить, что при отборе транзисторов
серии ГТ806 полярность источника питания и амперметра (см, схе-
му измерений в [12]) необходимо изменить на обратную. Вместо
полевых транзисторов типа К-ПЮЗМР можно применить транзис-
торы типа КП103М (попарно подобрать по равенству токов стоков,
затвор соединить с истоком, напряжение сток — исток установить
равным 10 В). Токи стоков отобранных транзисторов не должны отли-
чаться более чем на 20%,
Напряжения, указанные на'принципиальной схеме, измерены
по отношению к общему (заземленному) проводу при подключен»
ной нагрузке вольтметром с относительным входным сопротивле-
нием 10 кОм/B. Если усилитель не работает, неисправный каскад
обнаруживают измерением напряжений на электродах его тран-
зистора. Напряжения в исправном каскаде не должны отличаться
от указанных на схеме более чем на 10—15%.
Корпус усилителя (габаритные размеры 254 X 14(ГX 94 мм)
изготовлен из листового дюралюминия толщиной 2 мм. Его стенки
соединены в единую конструкцию четырьмя угловыми -стяжками
(стойками сечением 10 X 10 и длиной 90 мм). Нижняя, боковые
и верхняя стенки имеют вентиляционные отверстия. Детали каж-
дого канала усилителя монтируют на двух платах из листового
гетннакса толщиной 1,5 мм: собственно усилителя и узла регули-
рования тембров’ звука. Транзисторы предоконечных и выходных
каскадов устанавливают на теплоотводах, выточенных из дюралю-
миния на токарном станке. Теплоотводы транзисторов типа КТ801 —
конструкции из трех дисков диаметром 27 и высотой 9 мм с концент-
рическими отверстиями диаметром 11,5 мм, в которые вставляются
транзисторы. Теплоотводы транзисторов типов ГТ806 и КТ903 —
стаканы внешним диаметром 53, высотой 31 мм и толщиной сте-
нок 8 мм. На выводы транзисторов, пропущенные через отверстия
в теплоотводах, надевают отрезки поливинилхлоридной трубки.
Платы усилителей скрепляют вместе четырьмя стяжками длиной
37 мм. Платы узлов регулирования тембров звука укрепляют на
левой передней стяжке корпуса, между ними на крепящие винты
надевают втулки длиной 10 мм. Стойки, на которых смонтиро-
ваны диоды V7...V10 выпрямителя, электролитические конден-
саторы С14, С15 и трансформатор питания Т1, укрепляют на ниж-
ней стенке корпуса непосредственно. Снизу укрепляют резиновые
ножки. _
620.
Наладка усилителя состоит в установке на эмиттерах транзис-
торов выходных каскадов (в точке симметрии) напряжения, рав-
ного половине напряжения источника питания. Установка напря-
жения осуществляется подбором сопротивления резистора R17*.
Стереофонический усилитель на малогабаритной сборке БС-1
[54]. Сравнительно малогабаритная сборка БС-1 построена на базе
двух полевых и Двух биполярных транзисторов. Она послужила
основой предла'гаемой конструкции, разработанной в лаборатории
журнала «Радио». Самый простой способ прослушивания стереофо-
нических грампластинок — приобрести стереофонические голов-
СЗ 200,0x15В
Рис. Х.36. Схема стереофонического усилителя на малогабаритной сборке
БС-1.
ные телефоны ТДС и подключить их через самодельный простой
усилитель к стереопроигрывателю. Для этого и разработай пред-
лагаемый усилитель.' Полоса пропускаемых им частот 50 Гц ..
...20 кГц при неравномерности частотной характеристики менее
3 дБ. Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц составляет 29«>.
Входное сопротивление усилителя 1 МОм, выходное — 10 Ом.
В усилителе (рис. Х.36) применены сборка БС-1 и четыре тран-
зистора (V7...V10). Оба канала усилителя идентичны, поэтому
рассмотрим работу одного из них (верхнего по схеме). Входной
сигнал, снимаемый с подключенного к разъему XI звукоснимателя
ЭПУ, поступает на делитель R1R3. Он ослабляет входное напря-
жение в три раза, чтобы избежать возможной перегрузки транзис-
тора первого каскада (V/) при больших сигналах. Кроме того,
резистор R1 ‘и конденсатор С1 образует фильтр, ослабляющий
сигналы частотой выше 20 кГц. Первый каскад усилителя — исто-
621
ковый повторитель, обладающий большим входным сопротивле-
нием. С его нагрузки (резистор R6) сигнал подается через конден-
сатор С5 на следующий каскад— усилитель Напряжения, собранный
на транзисторе V3. Выходной каскад — усилитель мощности —
выполнен пс известной двухтактной схеме на транзисторах V7,
V8 разной структуры. Через конденсатор С9 и разъем Х2 сигнал
поступает-на головной телефон В1 данного канала. Конденсатор
С7. и переменный резистор R14 составляют регулятор тембра, по-
зволяющий плавно ослаблять высшие частоты (до 10 дБ на частоте
10 кГц).
В усилителе использованы электролитические конденсаторы
типа К50-6, остальные — типов КЛС, КМ. Переменные резисторы —
типа СПЗ-9а, постоянные резисторы — типа МЛТ-0,25. Транзис-
торы усилителя мощности можно заменить другими маломощными
низкочастотными транзисторами соответствующей структуры. Тран-
зисторы нужно подобрать с одинаковыми или как можно'более
близкими статическими коэффициентами передачи тока.
Для монтажа элементов усилителя подойдет плата из фольги-
рованного стеклотекстолита размерами 55 X 95 мм. При наладке
усилителя подбором сопротивления резистора R8* устанавливают
половину напряжения источника питания на выводах эмиттеров
транзисторов усилителя мощности. Для увеличения коэффициента
усиления можно зашунтировать резистор R11 электролитическим
’ конденсатором емкостью 20 мкФ или уменьшить сопротивление
резистора R1. Естественно, приведенные регулировки справедливы
и для другого канала. Балансируют усилитель переменными резис-
торами R3 и R4, устанавливая для каждого канала соответствую-
щее усиление.
Предварительный стереофонический усилитель-корректор
(рис. Х.37) [15]. Усилитель предназначен для работы вместе с маг-
нитными звукоснимателями высококачественных стереофонических
электропроигрывателей. Отличается малым относительным уров-
нем собственных шумов (от —65 до —70 дБ), высокой чувствитель-
ностью (4 мВ при выходном напряжении 0,5 В). Коэффициент
гармоник на частоте 1 кГц не превышает 0,03%, входное сопро-
тивление внешнего УНЧ, на работу с которым рассчитан предвари-
тельный усилитель-корректор, должно быть не менее 10 кОм, а
входная емкость — не более 300 пФ. Оба канала усилители абсо-
лютно идентичны, поэтому в дальнейшем речь будет идти только
об одном из них (на транзисторах V/...V3).
Первый каскад усилителя собран на транзисторе VI, работаю-
щем в режиме микротоков (коллекторный ток составляет примерно
_ 70 мкА) и при малом напряжении на коллекторе (0,7...0,9 В),
второй — на транзисторе V2. Для уменьшения фазовых и частот-
ных искажений усиливаемого сигнала связь между первым и вто-
рым каскадами выбрана гальваническая. Температурная стабилн-
зация режимов работы транзисторов VI и V2 обеспечивается парал-
лельной ООС по напряжению через резистор R3*. Третий каскад,
выполненный на транзисторе V3, служит для ослабления влияния
нагрузки на АЧХ усилителя, а также для компенсации потерь,
вносимых регулятором усиления R/2.
Коррекция АЧХ осуществляется частотно-зависимой ООС,
напряжение которой снимается с коллектора транзистора V2 и че-
рез цепь R10C5R11C6R7 подается в цепь эмиттера транзистора VI.
Постоянные времени звеньев корректирующей цепи 66 (RUC6),
220 (RHC5 ) и 4700 (7?/ОС5) мкс. Для витания устройства можно
622
использовать любой стабилизированный источник напряжением
не менее 15 В, однако при этом необходимо подобрать резистор
R18 так, чтобы напряжение на конденсаторе С9 не отличалось
от указанного на схеме. В усилителе применены резисторы типа
МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25, ВС-0,125 и т. п.), подстроечные резисторы —
типа СПО-0,5, керамические конденсаторы — типов КМ-5, КМ-6,
электролитические — типа К50-6. Допускаемые отклонения от
номиналов, указанных на схеме, не должны превышать: резисто-
ров RIO, R11 и конденсатора С6 ±5%, конденсатора С5 ±10%,
Транзисторы типа КТ342В можно заменить транзисторами типов
КТ342Б, КТ373Б, КТ373В, а в третьем каскаде допустимо исполь-
зовать - транзисторы типов КТ312Б, КТ312В, КТ315Б. Собранный
усилитель необходимо поместить в металлический корпус-экран
из листовой латуни или жести. Для удобства эксплуатации на пе-
чатной плате целесообразно- установить штыревые части разъ-
емов с межконтактным расстоянием 5 мм (их можно изготовить из
стандартных плоских разъемов для печатного монтажа). Гнездо-
вые части разъемов желательно также экранировать. Для соеди-
нения со звукоснимателем, удобно использовать многожильный
Йровод ЛЭШО. Сигнальные провода I к 3 свивают с общими и эк-
ранируют в каждом канале отдельно. Экраны проводов соединяют
с экраном усилителя и его общим проводом в одной точке
ца печатной плате. Во избежание наводок усилитель следует раз-
местить как можно дальше от электродвигателя ЭПУ и трансфор-
матора питания.
623
Наладка правильно смонтированного усилителя несложна.
Режимы транзисторов по постоянному току (могут отличаться от
указанного на схеме на ±20%) измеряют вольтметром со входным
соп[гртивлением не менее 20 кОм/B. При необходимости подбирают
резисторы R3 и R3'. Балансируют усилитель с помощью подстроеч-
ных резисторов R12 и R12'. Делают это при воспроизведении стерео-
фонического сигнала частотой 1 кГц, записанного на измеритель-
ной грампластинке. Выходные напряжения каналов устанавливают
равными 0,25 В. __
\R2922kR284701 '>16,БВ
Если усилитель рассчитывается на работу с электропроигры-
вателем среднего класса, то для устранения помех от привода
диска необходимо уменьшить подъем АЧХ на низших частотах.
Для уменьшения подъема на низших частотах сопротивление ре-
зисторов RID и R10' должно быть около 270...300 кОм (посто-.
янная времени цепи R10C5 уменьшается до 2700...3000 мкс).
Усилитель-корректор можно использовать для работы . и с
пьезокерамическими звукоснимателями, однако в этом случае со-
противление резисторов R1 и R1' необходимо увеличить до 10 кОм,
а резисторов R2 и R2' уменьшить до 1 кОм. Кроме того, для допол-
нительного подъема АЧХ на низших частотах желательно на входах
каналов усилителя включить корректирующие частотно-зависимее
шунтирующие цепи C10R19 и CWR19'.
Предварительный стереофонический усилитель [52]. Принци-
пиальная электрическая схема одного (левого) канала предвари-
тельного усилителя, предназначенного для одновременной работы
с высококачественным стереофоническим усилителем мощности,
представлена на рнс.Х.38. Основные электрические параметры:
621
чувствительность со входа магнитного звукоснимателя 5 мВ, со
входа радиоприемника 100, со входа магнитофона 150 мВ; входное
сопротивление не менее 56, выходное — 8 кОм; выходное напря-
жение на нагрузке 20 кОм 2 В; рабочий, диапазон частот 20 Гц...
20 кГц; неравномерность частотной характеристики в рабочем диа-
пазоне частот не более 1 дБ; пределы плавной регулировки тембра
на частоте 100 Гц ± 12 дБ, на частоте 12 кГц — ±16 дБ; коэффи-
циент гармоник не более 0,1%; уровень шумов на выходе усилителя
при короткозамкнутом входе —70 дБ; переходное затухание между
22,5В
R33330
каналами в рабочем диапазоне частот не менее 50 дБ; напряжение
питания 25 В; потребляемый ток не более _£0 мА.
Усилитель рассчитан на работу от трех источников сигнала
звуковой частоты: магнитного звукоснимателя ЭПУ (Вх.1), радио-
приемника (Вх.2) и магнитофона (Вх.З). Три первых каскада уси-
лителя, выполненных на транзисторах V7.’..V5, охвачены OCXS по
напряжению. Напряжение ООС снимается с нагрузки эмиттерного
повторителя на транзисторе V3 и подается в эмиттерную цепь
транзистора VI. Прн работе от магнитного звукоснимателя в
цепь ООС включается частотно-зависимый делитель напряжения
R1 1R12R13C6C8, обеспечивающий подъем АЧХ на 21-дБ на час-
тоте 20 Гц и спад иа 22 дБ на частоте 20 кГц. При работе от радио-’
приемника и магнитофона в цепь ООС входит только резистор R14 1
и АЧХ становится плоской в широком диапазоне частот. С эмит-
терного повт.орителя сигнал поступает на регулятор стереобаланса'
R17 и далее на тонкомпенсированный регулятор громкости R19.
Усилительные каскады на транзисторах V4 и V5 охвачены комби-
нированной обратной связью, обеспечивающей ступенчатую ко;>-
625
рекцию АЧХ. Введение ступенчатой коррекции позволяет полу-
чить дополнительные оттенки тембра звучания воспроизводимых
музыкальных программ.
В первом (слева по схеме) положении переключателя S2 (при
среднем положении движков резисторов регуляторов тембра R41
и R42) усиление на частоте 12 кГц увеличивается на 6дБ по срав-
нению с усилением на частоте 1 кГц. Во втором положении такой
же подъем усиления происходит на частотах 40 Гц и 12 кГц. В третьем
положении АЧХ усилителя почти плоская. В четвертом положении
К правому каналу
Рис. Х.39. Схема левого канала стереоусшштел» с повышенным демпфирующим
переключателя (при том же положении движков резисторов) усиление
снижается на 6 дБ на частотах 40 Гц и 12 кГц. Плавная регулиров-
ка тембра осуществляется активным регулятором тембра на транзи-
сторе V6. Транзистор должен иметь коэффициент передачи тока не
менее 200. В качестве переменных резисторов R17, R19, R41, R42
использованы самодельные сдвоенные ступенчатые резисторы на 22
положения: R17, R41 и R42 с линейной зависимостью сопротивле-
ния, a R19—с показательной. Вместо самодельных можно применить
резисторы типа СПЗ-23а.
Стереофонический усилитель звуковой частрты с повышенным
демпфирующим свойством '[21]. Усилитель отличается достаточно
высокой надежностью в работе и обеспечивает передачу звукового
сигнала с очень малыми искажениями благодаря эффективному демп-
фированию подвижной системы головки громкоговорителя.
Известно, что радиовещательный сигнал представляет собой
последовательность импульсов звукового давления и напряжения
различной формы, амплитуды и полярности. /Каждый электрический
импульс звуковой программы выводит диффузор динамической голов-
ки из положения равновесия, чем вызывает его затухающие колебания
626
на частоте механического резонанса. Следовательно, преобразование
головкой громкоговорителя электрического сигнала в акустический
Сопровождается специфическими искажениями вследствие наложение
ра звуковую программу собственных колебаний диффузора. На практике
это приводит в основном к нечеткому воспроизведению ударных звуков.
Для ускорения затухания собственных колебаний' диффузора
динамической головки и уменьшения тем самым искажений сигнала
необходимо дополнительное рассеивание колебательной энергии диф-
фузора — демпфирование. Эффект демпфирования определяется отноше-
КД202т
.Cf3,C1b
100,e*50Bt
Х2 77
\У5ГТ80БВ
\.С15
~220В
V6 V9...V12 Я
^ТЭОЗБ' ' ...........
нием сопротивления звуковой катушки
головки к выходному сопротивлению уси-
лителя; добиваться соотношения RBblx <
<O,1RK нецелесообразно; поскольку тор-
мозящая сила, действующая на звуко-
вую катушку головки, пропорциональна
силе наведенного в ией тока, для рез-
кого увеличения скорости затухания соб-
ственных колебаний диффузора использо-
ван искусственный (неочевидный) прием,
который заключается в применении в уси-
лителе комбинированной обратной свя-
зи— положительной по току в нагрузке
и отрицательной по иайряжению на на-
грузке. В описываемом усилителе этот
прием реализован достаточно просто и
эффект получился значительным. Для
объективной оценки демпфирующего
свойства усилителя введено понятие
коэффициента демпфирования кд — отно-
шения тока в звуковой катушке, вы-
званного подачей на иее импульсного
напряжения от усилителя с нуле-
вым выходным сопротивлением, к току
свойством. в этой же катушке при аналогичной
подаче иа иее импульсного напряжения
от реального усилителя. Усилитель С нулевым сопротивлением
в этом случае эталонный, кд = 1. Для обычного УНЧ кд < I.
Основные электрические параметры: номинальная выходная
мощность каждого канала на частоте 1 кГц составляет 8 Вт при
коэффициенте гармоник менее 1%, максимальная— 12 Вт; чувст-
вительность 0,22 В; полоса пропускания при номинальной мощности
и иеравиомерности ±1 дБ 20 Гц... 30 кГц; уровень фона —66 дБ;
коэффициент демпфирования 3; эффективность регулировки тембра
ие менее ± 12 дБ, регулировки стереобалаиса — не менее 9 дБ;
сопротивление нагрузки 8 Ом'(громкоговорители типа 10МАС-1М).
Ввиду идентичности каналов усилителя рассмотрим работу
одного из иих—левого (рис. X.S9). Через входной разъем XI,
регулятор громкости R1 и конденсатор С1 сигнал звуковой частоты
поступает на затвор полевого транзистора VI, включенного по
схеме истокового повторителя. Этот каскад обладает большим вход-
ным сопротивлением во всем диапазоне звуковых частот и обеспе-
чивает передачу сигнала с весьма малыми искажениями. Регули-
ровка стереобалаиса осуществляется делителем напряжения сигнала,
образованным постоянными резисторами R4, R5 и переменным
резистором R6. С него сигнал поступает на узел регулировки тем-
627
бра. Резистором RS регулируют уровни низших, а резистором R11—
высших звуковых частот. Второй каскад на полевом транзисторе
V2 усиливает напряжение сигнала в несколько раз и в то же время
оказывает достаточно большое сопротивление узлу регулировки
тембра.
Далее сигнал поступает на. вход трехкаскадного усилителя
мощности (транзисторы V3...V6), охваченного двумя петлями ООС.
Использование в предоконечном каскаде, сверхвысокочастотного
транзистора КТ904А способствует получению очень малого времени
задержки сигнала. Действие ООС в этом случае достаточно эффек-
тивно, кроме того, обеспечивается хорошая проходная динамическая
характеристика усилителя. Конденсатор С9 предотвращает само-
возбуждение усилителя на ультразвуковой частоте. Сигнал поло-
жительной обратной связи по току в нагрузке снимается с резистора
R27 и через резистор R21* и конденсатор СЮ подается на базу
транзистора V3. Сигнал ООС по напряжению на нагрузке, снимае-
мый с выхода усилителя, подается на эмнттер этого же транзистора
через резистор R20.
Стабилитрон V7 и шунтирующий его резистор V23* обеспе-
чивают необходимое напряжение между базами выходных транзис-
торов (0,7 В). Являясь термочувствительным элементом, стабили-
трон V7 стабилизирует ток покоя выходных транзисторов, с радиа-
торами которых имеет жесткий тепловой контакт. А как нелинейный ,
элемент он стабилизирует напряжение смещения при изменении
напряжения сети. Стабилитрон V8 и резистор R14 образуют пара-
метрический стабилизатор напряжения питания транзисторов VI
и V2, резистор R26 и конденсаторы С13 п'С14 — ячейку развязы-
вающего фильтра.
Ввиду ограничения базовых токов выходных транзисторов
(резистором R25 и транзистором V'-#) ичюличия предохранителей
в цепях питания каждого канала усилитель выдерживает кратко-
временные короткие замыкания в нагрузке. Поскольку питающее
напряжение существенно меньше допустимого напряжения на вы-
ходных транзисторах, работа усилителя без подключенной на-
грузки .не вызывает опасений.
Блок питания состоит из понижающего трансформатора Т1, -
двухполупёриодного выпрямителя на диодах V3...V6 типа КД202А,
включенных по мостовой • схеме, и конденсатора С16 (составлен
из четырех конденсаторов емкостью по 2000 мкФ), сглаживающего
пульсации выпрямленного напряжения. Все постоянные резис-
торы, кроме R27,— типовМЛТ, МОН, переменные — типов СПЗ-12а,
СПЗ-12г или СП-I, СП-Ш, конденсаторы — типов -КЛС, К50-6.
Проволочный резистор R27 представляет собой восемь витков ман-
ганинового провода диаметром 0,4 мм, намотанных на корпус ре-
зистора типа ВС-0,25. Входной и выходные разъемы —типа>СГ-5,
держатель предохранителя — типа ДПБ, выключатель пита-
ния — типа МТ-1. Трансформатор питания может быть типа
ТА88-127/220-50, ТА89-127/220-50 или самодельный. Данные само-
дельного трансформатора: магнитопровод ШЛ20 X 25, сетевая об-
мотка — 1400 витков ПЭВ-2 0,44, понижающая — 200 витков
ПЭВ-2 0,93. Полевые транзисторы типа КП103КР можно заменить
транзисторами типа КП103К- Но их надо подобрать попарно по
токам стока (затвор соединен с истоком, напряжение сток — исток
10 В), которые не должны отличаться более чем на 20%. Вместо
траизистсров типа КТ903Б можно использовать транзисторы ти-
пов КТ805А, КТ805Б, КТ908 и КТ902А, которые должны быть
028
отобраны следующим образом. Между базой и коллектором вклю-
чается резистор сопротивлением 100 Ом. Коллектор через ампер-
метр подключается к плюсу источника питания 4 В, эмиттер —
к минусу. Амперметр должен показать ток не менее 1,6 А. Тран-
зисторы типа ГТ806Б могут быть заменены транзисторами типа
ГТ806 этой же серии, но с другими буквенными индексами. В вы-
прямителе могут работать диоды типа КД202 с дополнительными
буквенными индексами В, Д, Ж, К, М, Р. Стабилитроны V7 и V8
серий КС133А...КС168А и Д814А...Д814Д. Желательно, чтобы
они были с как можно меньшим прямым сопротивлением.
При повторении конструкции следует иметь в виду, что умень-
шение емкости конденсатора СЮ приводит к снижению коэффи- ’
циента демпфирования, а увеличение ее до 5 мкФ может привести
к самовозбуждению усилителя по низкой частоте. Для снижения
уровня фона переменного тока емкости конденсаторов С13 и СИ
целесообразно увеличит ь до 200 мкФ.
Наладка усилителя сводится к установлению указанных на
схеме режимов транзисторов при подключенной нагрузке.
$ 4. Усилители для псевдоквадрафонии
Известные системы псевдоквадрафонических устройств делятся на
пассиввые и активные. Пассивные системы более просты и доступны
для радиолюбителя. Они не требуют применения дополнительных
УНЧ и электронных преобразователей фа-
зы. Псевдоквадрафонический эффект до-
стигается разностным включением громко-
говорителей. Серьезный «недостаток пассив-
ных систем — трудность получения уровня
громкости тыловых излучателей, примерно
равного или на 3...4 дБ ниже уровня гром-
кости фронтальных громкоговорителей.
К наиболее простым активным системам
псевдоквадрафонии относятся электронные
усилительные устройства, в которых ис-
пользуются только разностные преобразо-
вания сигналов. Подробнее об упомянутых
типах систем см. в работах [32, 331 и в
гл.IX, § 6.
Промышленные псевдоквадрафоиические
усилители ГДР [40]. При псевдоквадра-
фоническом звуковоспроизведении из сте-
реофонических сигналов левого и правого
каналов образуется разностный сигнал, •
который излучается двумя дополнитель-
ными (тыловыми) громкоговорителями.
Разностный сигнал можно получить в
разных точках стереофонического тракта
наиболее просто это сделать на выходе УНЧ (рис. Х.40). Допол-
нительные (тыловые) громкоговорители ВЗ и В4 в этом случае со-
единяют последовательно (обязательно противофазно) и подклю-
чают, как показано на рисунке, к фронтальным громкоговорите-
лям левого (В1) и правого ('В2) каналов. Приставку для получения
разностного сигнала, получившую название «Квадра-
эффект» (рис. Х.41), подключают к выходу стереофонического
<
УНЧ левого
канала
ВЗ
В4
К УНЧ правого „
ос
канала
<------------------
Рис. Х.40. Способ полу-
чения разностного си«на-
ла иа выходе усилителя
путем встречного вклю-
чения громкоговорителей.
воспроизведения, но
*
629
УНЧ. Кроме элементов для получения разностного сигнала она
содержит цепи частотного преобразования сигнала и коммутаций,
В исходном (показанном на схеме) положении кнопки S2 («Стерео-
Квадра») дополнительные громкоговорители ВЗ и В4 отключены
и обеспечивается нормальное воспроизведение стереофоническое
программы. В этом положении кнопки стереофонический трай4
настраивают на оптимальное стереофоническое воспроизведение.
При нажатой кнопке S2 дополнительные громкоговорители под*
ключаются к выходу УНЧ и воспроизводится пространственный
сигнал.
Рис. Х.41. Схема промышленной приставки ГДР для получения разност*
кого сигнала.
Кнопка S3 («Уровень») служит для изменения уровня сигнала,
излучаемого дополнительными (тыловыми) громкоговорителями,
при ее нажатии уровень сигнала уменьшается. Кнопка S1 («Эф-
фект 1/2») в ненажатом положении («Эффект /») обеспечивает ре-
жим, при котором дополнительные громкоговорители, кроме про-
странственных сигналов, воспроизводят и части стереофонических
сигналов левого и правого каналов. Это может быть полезно при
воспроизведении записей с небольшим содержанием пространствен-
ной информации (когда отношение прямых звуков .к пространствен-
ным очень неблагоприятно). Монофонические программы в этом
положении кнопки S1 воспроизводятся с таким же эффектом, как
в известной в ГДР системе «объемного» зву^ния «3D». "При нажа-
тии кнопки «Эффект 1/2» дополнительные] громкоговорители вос-
производят только пространственную информацию.
Очень простой способ получения разностного сигнала приме-
нен в серийном стереофоническом радиоприем-
нике «Проксима». Как видно из схемы (рис. Х.42), допол-
нительные громкоговорители для получения эффекта псевдоквадра-
630
фонии подключают к разъемам Х9 и ХЮ. Друг с друюм эти громко-
коговорители соединены последовательно (через резистор R6)
и излучают только разностный сигнал. В качестве дополнительных
можно использовать небольшие
громкоговорители с полным сопро-
тивлением не менее 4 Ом. Резис-
тор R6 служит для защиты тран-
зисторов оконечного каскада уси-
лителя от перегрузок при одно-
временной работе основных И до-
пол нител ьных гр омкоговор ителей.
Для радиолюбителей особый
интерес представляют неслож-
ные приставки к сте-
реофоническим УНЧ,
Позволяющие выделить разност-
ные сигналы из стереопрограмм.
Схема одной из таких приставок,
представляющей собой дифферен-
циальный усилитель, показана на
рис. Х.43. Сигналы на базы тран-
зисторов VI и V2 поступают со
входов левого (Г) и правого (R)
каналов. Если эти сигналы раз-
личны, что может быть вызвано,
например, отражениями звуковых
колебаний от стен помещения, в ко-
тором производилась запись, то
Рис. Х.42. Способ получения раз-
ностного сигнала в серийном стерео-
фония еском радиоприемнике «Прок-
сима ».
иа коллекторах транзисторов по-
ивятся разностные сигналы R—L и L—R. При настройке такого
усилителя вначале с помощью подстроечного резистора R15 урав-
017 220
С10,22
0520,0 VI,V2 50207
С6 0,022
—j—*
Выход
C7OJ122 R-L
Левый
канал
(l)
•——m—
013,3к
4*
Вход Cs|
05100к
Правый k
канал 7Z
(R)~*
R3 3,3к 0 7 68к 05 0,1
Рис. Х.43. Схема любительской приставки ГДР к стереофоническому
усилителю для выделения разностного сигнала из стереопрограмм.
631
кивают коллекторные токи транзисторов (напряжения на коллек-
торах должны быть в пределах 6,5...7,5 В). Затем, подав синусои-
дальный сигнал иа оба входа усилителя, подбирают сопротивление
резистора R5, добиваясь минимума напряжения сигнала На обоих
выходах. Усилитель нормально работает при входном напряжении
около 100 мВ. Потребляемый ток не превышает 1 мА, поэтому ис-
точником питания может быть гальваническая батарея небольшой
ёмкости (например,'типа «Крона»),
В усилителе, схема которого приведена на рис. Х.44, разност-
ные сигналы получаются нарезисторн о’й м а т р и ц е R11...
Левый
канал
lined 1
Правый
канал
Рис. Х.44. Схема получения разностного сигнала на резисторной
матрице.
R16. Сигналы левого (L) и правого (R) каналов на коллекторах
транзисторов VI и V2 сдвинуты по фазе относительно входных сиг-
налов на 180°. Через резисторную матрицу они поступают в эмит-
териые цепи, где фаза сигнала та же, что и входного. Уровень полу-
ченных при этом разностных сигналов (R—L и L—R) можно регу-
лировать сдвоенным переменным резистором R15R16. При одина-
ковых сигналах на входе и установке движков этого резистора
в положение, соответствующее максимальному уровню, выходное
напряжение должно равняться нулю. Оба усилителя (см. рис.Х.43,
Х.44), к’сожалеи.ию, имеют недостаток, заключающийся в том, что
для работы с ними необходим дополнительный, хотя и менее мощ-
ный, чем основной (примерно в 4 раза), стереофонический усйли-
тель.
Можно обойтись иоднокаиальным усилителем,
схема которого показана йа рис. Х.45. Он состоит всего из трех
632
каскадов, обеспечивает достаточно хорошие результаты, с выходом
основного УНЧ соедийяется через низкочастотный трансформатор
Т1. Дополнительные громкоговорители В1 и В2 подключены к вы-
ходному каскаду противофазно, так как только в этом случае они
создают диффузион’ное акустическое поле. При работе с таким уси-
лителем на вход основного усилителя полают вначале монофони-
Рис. Х.45. Схема одноканального усилителя для включения тыловых громко-
говорителей.
ческий сигнал и регулятором стереобаланса добиваются милимумэ
разностного сигнала на выходе дополнительного усилителя. 3aieM
вместо монофонического подают стереофонический сигнал и плавно
увеличивают громкость звучания разностного сигнала переменным
резистором R1. Громкость должна быть не очень большой, так как
иначе резкие смещения зву-
ковой картины влево или впра-
во могут ухудшить качество
псевдоквадрафонии. В усили-
тельных приставках для полу-
чения разностного сигнала
можйо применять транзисторы
типов КТ342Р (вместо SC207),
ГТ321Д, ГТ321Е (вместо
GC116c\ и серии ГТ403 (вмес-
то GD170ri). Приведенные схе-
мы предложены редакцией
журнала «Фанк-аматер» (Funk-
Amateur).
Активны; псевдоквадрафонические устройства. Устройства со-
здают определенные фазовые соотношения между сигналами, пода-
ваемыми на фронтальные и тыловые громкоговорители (гл. VI,
§ 14). На рис. Х.46 изображена функциональная схема лсевдоквад-
рафонпческой системы, предложенной японской фирмой «Сайсуи
Электронике Корпорейшн» (Sansui Electronics Corporation) [13].
Здесь VI и U2 — преобразователи сигналов; А 1...А4 — усили-
тели мощности; В1, ВЗ и В2, В4 — фронтальные и тыловые гром-
коговорители. Сдвиг фазы на 90° между выходными сигналами каж-
Рис. Х.46, Функциональная схема япон-
ской псевдоквадрафонической системы.
633
лого преобразователя сохраняется в диапазоне 100. Гц-... 8 кГц,
Сигнал правого (В) тылового канала опережает сигнал правого
фронтального, а сигнал левого (Л) тылового канала запаздывав^
относительно левого фронтального. Преобразователи обоих каналов
Рис. Х.47. Схема преобразователей
каналов для японской псевдоквадра-
фонической системы.
совершенно одинаковы и выпол-
нены по схеме, показанной на
рис. Х.47. Каскад на транзисторе
V2 обеспечивает сдвиг фазы сни-
маемого с него сигнала на 90ч
относительно выходного сигнала
каскада, собранного на транзис-
торе VK
Схема возможного варианта
получения объемного стереофони-
ческого (псевдоквадрафоническо-
го) звучания путем повышения
качества двухканальной стерео-
аппаратуры введением объемного
звучания, присущего четырех-
канальному звуковоспроизведе-
нию — квадрафонни, показана на
рис. Х.48, а [25]. Такое вклю-
чение и расположение акустичес-
ких систем показало как хоро-
ший эффект стереофонии, так и
субъективное восприятие объем-
ного звучания. Схема включе-
ния тыловых акустических систем приведена на рис. Х.48, б
В результате эксперимента выявлено, что' найлучшее звуковос-
произведение получается, если в правую тыловую акусти-
Рис. Х.48. Схемы получения псевдоквадрафонического эффекта:
а — принципиальная; б— включения акустических систем.
ческую систему подается звуковой сигнал, пропорциональный
разности сигналов правого н. левого фронтальных каналов
(Д —В), а в левую — разностный левого и правого фронтальных
каналов (В — Д). Сопротивление резисторов /?2, R3 • зависит от
сопротивления тыловых громкоговорителей и ограничивается»
мощность. Введение резистора R1 добавляет к разностным сигна-
лам А — В и В — А сигналы соответственно правого и левого ка-
налов. Его сопротивление подбирают в зависимости от помещения.
Если нет четырех одинаковых акустических систем, то в качестве
тыловых можно применить громкоговорители без низкочастотных
динамических головок, но в их цепь необходимо включить раздели-
тельный конденсатор (частота разделения 1 кГц). Как показал
опыт, оптимальный уровень звукового давления, создаваемого ты-
ловыми громкоговорителями, должен быть на 3 — 4 дБ ниже
уровня звукового сигнала, создаваемого фронтальными громкого-
ворителями. При одинаковых громкоговорителях оптимальная
мощность тыловых усилителен составляет 0,4—0,5 мощности фрон-
тальных, рабочий диапазон частот тыловых каналов вполне может
быть ограничен интервалом 0,3...6 кГц.
Разностная псевдоквадрафоническая приставка [49]. Принцип
работы приставки основан на вычитании сигналов левого (Л) и
правого (В) стереоканалов. Сигналы вычитаются в дифференциаль-
ном. усилителе, выполненном на интегральной микросхеме Л/
(рис. Х.49). На выходах дифференциального усилителя образуются
сигналы Л — В иВ — Л, которые подаются на усилители мощности
соответственно левого и правого тыловых каналов. Квадрафони-
ческий эффект достаточно хорошо проявляется уже при мощности
усилителей тыловых каналов, в 5...7 раз меньшей мощности усили-
телей основных (фронтальных) каналов. Так как высококачествен-
ные УНЧ обычно_имеют мощность 15...40 Вт, мощность усили-
635
телей квадрафонического ригнала должна быть в пределах 3...8 Вт.
В приставке в качестве усилителей тыловых каналов используется
упрощенный вариант усилителя, разработанного И. Т. Акулини-
чевым [1]. Номинальная мощность усилителя 8 Вт на нагрузке
8 0м, диапазон рабочих частот на уровне — 3 дБ 30 Гц...12 кГц,
коэффициент гармоник не более 1%. Нагрузкой усилителя может
служить любой широкополосный громкоговоритель с сопротивле-
нием звуковых катушек 4...12 Ом.
Приставка подключается к выходу стереофонического предва-
рительного УНЧ. Необходимый входной сигнал 0,5..Л В. Для ре-
гулировки глубины квадрафонического эффекта служит ступенча-
тый регулятор громкости S/. Глубина регулировки 36 дБ, шаг
3,5 дБ.
Рнс. Х.50. Схема австрийской псевдоквадрафонической приставки.
Наладка приставки сводится к установлению тока покоя уси-
лителя в пределах 20...30 мА с помощью подстроечного резистора
R16 и подбора сопротивления резистора R22*. Дифференциальный
усилитель и оба тыловых УНЧ (за исключением выходных транзис-
торов V5 и V6) собраны на печатной плате из фольгированного
стеклотекстолита. Транзисторы V5 и V6 необходимо установить
на радиаторах с площадью охлаждающей поверхности не менее
100 см2. Вместо ступенчатого регулятора громкости можно исполь-
зовать сдвоенный переменный резистор сопротивлением 47...68 кОм
группы В. Микросхему типа К122УТ1Б можно заменить микро-
схемой типа К118УТ1Б; стабилитроны типа КС156А— КС147А
и КС168А; транзистор типа КТ315В — КТ301/КТ312; транзистор
типа МП16Б — МП40, МП41, МП42; транзистор типа МП37 —
МП38, МП10, МП11; транзистор типа П214 — П213, П215 с любым
дополнительным буквенным индексом. Конденсаторы Cl, СЗ...С5 —
типа К50-6, С2 — типа КМ-4; подстроечный резистор R16 — типа
СПО-0,5, остальные резисторы — типа МЛТ.
Псевдоквадрафоиическая приставка (рис. X. 50) [39]. Устройство
позволяет получать лсевдоквадрафоническое звучание из стерео-
фонического сигнала. В отличие от других подобных устройств
при его применении не нужно производить никаких изменений
внутри стереофонических установок. Способ соединения выходов
правого и левого каналов со входом приставки — трансформатор-
636
ный. Напряжение разностных сигналов R—L и L—R снимается
со вторичной обмотки входного трансформатора и подается на вход
УНЧ. Низкочастотный усилитель, выполненный на транзисторах
V1.,.V4, особенностей не имеет. Сигнал к тыловым акустическим
системам подается в противофазе. Уровень разностного сигнала
должен быть небольшим., В противном случае уменьшится локали-
зация источника стереофонического звучания.
В УНЧ транзисторы типов GC116e-, GC116d можно заменить
транзисторами типа МП21, а транзисторы типов GD170e — П213,
диод типа GY111 — Д226.
Установка «Квадра-эффект» [48]. Установка позволяет полу-'
чить псевдоквадрафонический эффект звучания по принципу пас-
сивных систем. Принципиальная электрическая схема установки
R3 4.7
Кправому
каналу
Клевому
каналу
Rt 1,2
R21.2
R4 5,6^51
; R6 6,8
S2|
’J S3
j. ВЗ
С 1,С2 50,0*508
R54^-
X2
X3 -
_B4
$2 „Стереофония"
„ПсеВдокбадрафония"
К Рис. X.51. Схема установки «Квадра-эффект».
приведена на рис. Х.51. Основные сигналы излучаются головками
В1 и В2. Разностный сигнал излучается дополнительными головками
ВЗ и В4, включенными в противофазе. Резисторы R6 и R7 служат
для уменьшения уровня сигнала, подаваемого на дополнительные
головки. Конденсаторы С1 и С2 ограничивают полосу частот
500 Гц...5(8) кГц сигнала, поступающего на дополнительные го-
ловки. Для сравнения степени локализации источника звука в ус-
тановке предусмотрена возможность выбора режима работы «.Сте-
реофония» или «Псевдоквадрафония» (с помощью кнопочного пере-
ключателя S2). Переключателем S3 изменяют уровень сигнала
на дополнительных головках громкоговорителей. В нижнем (по
схеме) положении переключатели S1 головками ВЗ и В4, кроме раз-
ностного сигнала, излучаетсячасть основного, а в верхнем — только
разностный сигнал.
$ 5. Усилители-компрессоры для цветомузыквльных установок
Подавляющему большинству любительских ЦМУ свойственно
утомлиющее глаза характерное мигание в такт музыке. Экспери-
менты, проведенные в Таллинском художественном институте, под-
твердили, что причина утомления глаз — не в игре цвета на экране
установки, а в резких -изменениях уровня суммарного светового
потока, идущего от экрана. Этот недостаток обусловлен резкой н->-
637
линейностью зависимости световой отдачи ламп накаливания от
напряжения питания. Как известно, динамический диапазон усред-
ненной музыкальной программы составляет примерно 45 дБ. По-
давать такой сигнал на блок, управляющий работой ламп излуча-
теля ЦМУ, нельзя, так как интервал рабочих напряжений ламп
накаливания не превышает 5...10 дБ, иначе лампы будут то ярко
вспыхивать при сильном сигнале, то полностью гаснуть. Очень
узкий диапазон рабочих напряжений ламп, в котором светоотдача
изменяется от нуля до максимума, • приводит к тому, что при на-
стройке ЦМУ на работу при малой громкости музыкальной про-
граммы громкие звуки будут вызывать свечение ламп полным нака-
лом с неизменной яркостью..Если же настроить ЦМУ на верхний
предел громкости, входного сигнала, то окажется, что тихая музыка
будет звучать в темноте. Для устранения этого явления в ЦМУ вво-
дят компрессоры — устройства, сжимающие динамический диапа-
зон звукового сигналй. В Процессе работы наиболее сильная час-
тотная составляющая на входе компрессора передается на его вы-
ход с наивысшим уровнем, соответствующим максимальной яркости
ламп. Прн этом с максимальной яркостью работает тот канал, в по-
лосу пропускания которого входит Эта доминирующая частота. Если
при изменении спектра музыкальной программы доминирующая
частота изменится достаточно сильно, то в режим максимальной
яркости окажется включенным уже другой канал. Компрессор
выделяет доминирующую частоту при любом частотном спектре
и любых изменениях уровня программы, в каждый момент включая
с максимальной яркостью лампы того или иного цветового канала.
Благодаря этому суммарный световой поток поддерживается в до-
статочной степени постоянным. В результате применения компрес-
сии усиливается впечатление, будто цвеТа «переливаются» из одного
в другой, сглаживается мигание, вызываемое резкими колебаниями
громкости музыкальной программы, и подчеркиваются цветовые
эффекты, определяемые спектром звука.
Усилитель-компрессор (рис. Х.52) [29]. За основу выбрана
схема, опубликованная в журнале «Попьюлар электронике» (Popu-
lar Elektronics, 1968 г.). Номиналы элементов схемы изменены та-
ким образом; чтобы амплитудная характеристика компрессора имела
плавные начальный и конечный участки. Плавная форма кривой
выбрана для того, чтобы ввести небольшую зависимость яркости
ламп от уровня наиболее сильной составляющей сигнала. Полная
яркость ламп соответствует входному напряжению 100 мВ. Прн
напряжении на входе до 180 мВ компрессия сохраняется за счет
насыщения ламп. Регулировкой уровня входного и выходного сиг-
налов можно смещать амплитудную характеристику соответственно
вправо-влево и вверх-вниз по осям ЦЕХ и 67вых. Это дает возможность
в широких пределах изменять характер воспроизведения цветовой
картины, добиваясь желаемого эффекта. . <4
Выходное сопротивление предварительного усилителя должно
быть не более 300 Ом. Выходное сопротивление компрессора около
3 кОм. Верхний порог компресаии 100 мВ, при этом выходное на-
пряжение равно 180 мВ. Коэффициент передачи компрессора опре-
деляется сопротивлением резистора R4. Форма характеристики
зависит в первую очередь от соотношения сопротивлений плеч
делителя R6RH. Транзисторы V3 и V5 должны иметь минималь-
ный обратный ток коллектора.
Эффективный компрессор (рис. Х.53) [24]. Компрессор имеет
небольшое число деталей , и ие требует наладки. Он позволяв!
638
получить на выходе практически постоянный сигнал при изменении
уровня входного сигнала на 40...50 дБ; при напряжении входного
сигнала 0,1...3 В уровень выходного сигнала составляет 200 мВ.,
Рис. Х.52. Схема усилителя-компрессора.
На входе компрессора включен делитель, состоящий из сопротивле-
ний резистора R1 и участка сток — исток транзистора VI. При
этом VI выполняет функцию регулируемого сопротивления в дели-
Й1К14ОУТЮ R9 Юк
Рис. Х.53. Схема эффективного комщ . . ора.
теле. Напряжение для регулировки снимается с коллектора тран-
зистора V2, включенного в цепь обратной связи. На транзистор V2
поступает, переменное напряжение с выхода усилителя на микро-
схеме А1. Это напряжение детектируется транзистором и фильт-
639
руется конденсатором С2. Диапазон компрессии может быть не-
сколько смещен в ту или иную сторону подбором сопротивления
резистора R5*.
Входное устройство ЦМУ [9]. Устройство предназначено для
автоматических ЦМУ. Основу его составляет компрессор входного
сигнала, который работает при изменении амплитуды входного сиг-
нала от 5 мВ до 1,5 В. Глубина компрессии не менее 40 дБ. Выход-
ное напряжение около 200 мВ. Принцип работы компрессора опи-
сан выше.
На полевом транзисторе VI (рис. Х.54) собран буферный вход-
ной каскад по схеме истокового повторителя, позволяющий под-
ключать компрессор-к источникам сигнала с различным входным
сопротивлением (пьезоэлектрическая или электромагнитная го-
ловка звукоснимателя, линейный или дополнительный выход маг-
Рнс. Х.54. Схема входного устройства ЦМУ.
нитофона, приемника н др.) . На транзисторе V2 выполнен усили-
тель напряжения. Транзисторы V3 н V4 и микросхема А1 образуют
компрессор сигнала, необходимый для улучшения согласования
динамического диапазона сигнала НЧ с рабочим интервалом на-
пряжения ламп накаливания светоизлучателя.
Входное устройство высококачественной ЦМУ может содер-
жать один или несколько компрессоров. Кроме входного устройства
компрессоры могут быть включены в состав канальных управляю-
щих узлов. В этом случае появляется возможность в каждом нз
каналов установить оптимальную глубину компрессии. В устройстве
могут быть применены полевые транзисторы указанных серий с дру-
гими буквенными индексам^. Вместо транзистора типа МП111Б
возможно использование транзисторов типов МП112, МШ13,
МП 11 ЗА.
Наладка устройства состоит в установке желаемой глубины
компрессии подбором сопротивления резистора R14*. *
Избирательный усилитель-управитель для цветомузыкальтой
приставки [11]. Каждый канал усилителя вырабатывает для своего
частотного интервала управляющий сигнал накальной лампочки,
'помещаемой вместе с фотодиодом силового блока в светонепрони-
цаемый цилиндр. Устройство силового блока описано в [11]. Перед
усилителем может быть помещен один из компрессоров уровней,
640
описанных выше. Схема усилителя-управителя средиечастотного
(второго) канала показана на рис. Х.55. Входной сигнал через
регулятор уровня (резистор R1) поступает иа общий] для всех ка-,
налов эмиттериый повторитель, собранный для увеличения вход-
ного сопротивления на составном транзисторе (VI и V2). Далее
сигнал через дополнительные регуляторы уровня R4...R6 посту-
пает на избирательные усилители, отличающиеся друг от друга
частотами настройки цепей ООС для низко- и высокочастотных
диапазонов.
В исходном состоянии (без'сигнала) транзистор V3 (за счет
соответствующего выбора сопротивлений резисторов делителя-
R7*R8) открыт и насыщен, на лампе Н1 будет нулевое напряжение
(она не горит). При подаче низкочастотного сигнала на вход уси-
R2240k V1...V4KT312 V5K7802 +408
Рис. Х.55. Схема усилителя-управителя для цветомузыкальной при-
ставки к ЦМУ.
лителя и отключенной цепи ООС (точки А и Б свободны) положи-
тельные полуволны сигнала не изменят состояния схемы, так как
транзистор V3 насыщен. Отрицательные полуволны сигнала приве-
дут к запиранию транзистора V3 и повышению потенциала его
коллектора. В результате среднее значение напряжения иа лампе
увеличится (оиа загорится). Яркость ее свечения будет пропорцио-
нальна среднему уровню входного сигнала. Эмиттериый повтори-
тель на составном транзисторе (V4 и V5) обеспечит необходимы!
коэффициент усиления по току.
Двойной Т-образиый мост на элементах R10...R12, С5...С7,
подключаемый к точкам А и В, создает цепь частотно-зависимой
ООС. На частотах, близких к квазирезонансной, коэффициент пере-
дачи моста крайне мал, следовательно, будет мало и его влияние
иа Коэффициент усиления усилителя3 На частотах, сильно отли-
чающихся от квазирезонансной, коэффициент передачи моста велик,
будет большой и ООС, обусловленная им, а это, в свою очередь,
резко уменьшит коэффициент усиления усилителя и ослабит
яркость лампы. Таким образом, при одном и том же входном сиг-
нале лампа Н1 гореть будет ярче иа частотах, близких к квазире-
зоиансной. Диапазон частот, соответствующих примерно одииако-
21 1-83
641
вой яркости свечения лампы, зависит от значения сопротивления
резистора R13, влияющего на добротность двойного 7-образного
моста. При максимальном значении сопротивления область этих
частот будет больше.
Положение движка резистора R13 так же, как и положение
движков резисторов R4.-.tR6, подбирается экспериментально после
изготовления и запуска всей схемы. ’ На схеме, приведенной на
рис. Х.55, указаны значения величин элементов двойного Т-образ-
ного моста для средних частот. Для низких и высоких частот значе-
ния сопротивлений резисторов остаются теми же, а емкости конден-
саторов изменяются. Для низких частот емкости конденсаторов
С5, С7 составляют 0,5 мкФ, Сб — 1 мкФ, для высоких частот С5,
С7 — 0,015 мкФ, С6 — 0,03 мкФ.
Рис. Х.56. Схема компрессора с электронно-световой обратной связью.
Питание всех блоков управления осуществляется одним источ-
ником постоянного напряжения 8...12 В, в котором применена
мостовая схема выпрямления на диодах V6...V9 с емкостным фильт-
ром на конденсаторе С8. Можно использовать любой маломощной
силовой или накальный трансформатор мощностью не меньше 10 Вт
с напряжением на вторичной обмотке 6...10 В. Переменные резис-
торы— типа СПЗ-12а, неполярные конденсаторы—типов МБМ,
КЛС или КМ-5, электролитические — любых типов.
Компрессор с электронно-световой обратной связью [29].
Компрессор обладает удовлетворительными электрическими пара»
метрами. На рис. Х.56 изображена схема трехканальной ЦМУ
с таким компрессором в каждом канале (на схеме полностью пока-
зан только высокочастотный — «синий» — канал). Каналы раз»
личаются только частотой настройки LC-фильтров. За основу
устройства взята ЦМУ ]2].
Обратная связь работает следующим образом. В светонепрони-
цаемой трубке установлены в одном конце лампа Н1, включенная
параллельно «синим» лампам светонзлучателя ЦМУ (на схеме изоб-
ражена лишь одна из них — Н2), а в противоположном — фото-
диод V2. Таким образом, устройство по конструкции напоминает
ептрон. Чем ярче светится лампа Н1, тем меньше сопротивление
фотодиода V2. Это приводит в результате к уменьшению яркости
свечения ламп HI и Н2. Резистором V4 можно изменять глубину
обратной связи. Блок оптронов представляет собой коробку, раз-
642
деленную на три одинаковые секции. В каждой секции установлены
лампа и фотодиод. Глубина коробки 35 мм. Расстояние между лам-
пами и фотодиодами подбирается опытным путем. Можно исполь-
зовать и другие фотодиоды, а также самодельные фототранзисторы,
изготовление которых описано в работе 110]. Лампа Н1 должна
иметь возможна меньшурэ тепловую инерцию, т. е. мощность ее
не должна превышать 10...15 Вт.
§ 6. Электронные музыкальные устройства
В современной эстрадной музыке применяются различные акусти-
ческие эффекты, которые достигаются электронными средствами.
«Бустер-эффект» (от англ, booster — ускоритель, усилитель) реали-
зуют с помощью электронного устройства (часто называемого также
«бустером»), которое позволяет резко усиливать звучание инстру-
мента в первоначальный момент после щипка струны или нажатия
на клавишу. Затем громкость почти так же быстро спадает, после
чего следует обычное звучание инструмента. При исполнении быст-»
рых пассажей звучание становится более энергичным, акцентиро-
ванным. Существуют разновидности «бустер-эффекта», сочетания
его с другими эффектами. Например, вместе с бас-гитарами часто
используют устройства, которые подчеркивают в первый момент
звучания не весь, частотный спектр сигнала, а преимущественно
его высокочастотные составляющие, возникающие при щипке стру-
ны медиатором. На слух этот эффект воспринимается как щелчок
в начале каждого звука гитары.
Иногда в «бустеры» вводят двусторонние' ограничители сиг-
нала, обогащающие его спектр высокочастотными гармониками.
Применяют также «бустеры» с компрессорами сигнала, устройст-
вами,, поддерживающими затухающие колебания; эффект такого
«бустера» получил название «сустейн» (от англ, sustain —'поддер-
живать).
«Фаз-эффект» (от англ, fuzz — распушаться, распыляться)
широко распространен в электронной музыке. Суть эффекта —
в преобразовании первоначального сигнала инструмента в прямо-
угольные колебания. Преобразователем служит триггерное уст-
ройство. При этом сигнал как бы распыляется на большое число
высокочастотных составляющих, приобретая при звучании свое-
образную окраску. С помощью фильтров сигнал корректируют,
добиваюсь желаемого тембра.
Недостатком устройств, реализующих «фаз-эффект», часто ог-
раничивающим их использование, является присутствие в зву-
чании неприятных иа слух специфических призвуков, причина ко-
торых обусловлена принципом работы триггера.
«Дистошн» (от англ, distortion — искривление, искажение) —
один из Эффектов в электронной музыке, по характеру близкий
к «сфаз-эффекту». Электронное устройство, реализующее эффект
«дистошн», представляет собой двусторонний амплитудный ограни-
читель. По звучанию" эффекты «фаз» и «дистошн» во многом сходны.
Определенные различия в их спектральном составе отмечают лишь
достаточно опытные музыканты. Это является причиной того, что
оба эффекта часто отождествляют м^жду собой. По тембру звуча-
ния ЭМУ с такими эффектами приближаются к звучанию
кларнета, саксофона, виолончели.
«Лесли-приставки». В последние годы большое распространение
получил так называемый «лесли-эффект». Реализующий его меха-
2* 643
низм был' сконструирован Дональдом Лесли еще несколько десяти-
летий назад. Это устройство представляет собой громкоговоритель,
в котором динамическая головка во время работы равномерво вра-
щается, поворачиваясь к слушателю попеременно то фронтальной,
то тыльной стороной. Головка приводится в движение электродви-
гателем с редуктором. Частоту вращения головки обычно выбирают
близкой к частоте вибрато, т. е. 5... 10 Гц. Фаза звуковых колеба-
ний. излучаемых вращающейся головкой, в точке приема^периоди-
чески изменяется. Более того, кроме прямого в точку приема при-
ходят отраженные звуки, и в озвучиваемом пространстве происхо-
дит сложение множества колебаний с различными частотами и фа-
зами. В результате формируется весьма своеобразный эффект, на-
поминающий частотное вибрато. Однако оно не «плоское», как у
известных инструментов, а «пространственное», что придает зву-
чанию необычные объемность и сочность. Такое вибрато часто назы-
вают фазовым в отличие от частотного; по характеру наиболее близ-
ким к нему является так- называемое унисонное звучание.
Однако механический способ получения фазового вибрато
вследствие наличия движущихся частей имеет невысокую надеж-
ность и < равнительно малый срок службы, его работа сопровождается
посторонними шумами и вибрацией. Поэтому оправдано появление
электронных устройств, имитирующих «лесли-эффект» и не содер-
жащих движущихся частей. Эти устройства сейчас известны под
различными наименованиями — их часто по привычке называют
«лесли-приставками», некоторые из них получили название «ротор-
саунд» (от англ, rotor-sound — вращающийся звук), а наиболее
современные —«фэйзер» (phaser, от англ, phase — фаза, что
можно перевести как устройство, управляющее фазой, фазовариа-
тор). Электронные «лесли» включают в тракт усиления сигнала
чаще всего на входе общего усилителя инструмента. Это позволяет
пользоваться «лесли-приставками» так же, как и другими пристав-
ками к ЭМУ, легко вводя их в действие в необходимых случаях,
В основу работы устройства положен принцип регулирования _
времени задержки сигнала. Генератор инфранизкой частоты (виб-
рато) управляет линией задержки, в результате чего фаза сигнала
на выходе линии оказывается модулированной с частотой вибрато.
Этот преобразованный сигнал смешивается с исходным и поступает
на выход «лесли-приставки». Оба сигнала должны быть одинако-
выми по амплитуде. Большинство радиолюбительских «йесли-при-
С1явок« построено аналогично описанному выше (различаются лишь
выбором вида линии задержки и соответствующего управляющего
генератора).
«Лесли-приставка» с фот б резисторами [23]
содержит линию задержки на полевых транзисторах и RC-цепях
с управляемым сопротивлением (рис. Х.57, б). Время задержки
зависит от частоты сигнала и, как показали эксперименты, должно
.. быть в пределах 0,1...3 мс. Одна RC-пепь такой задержки обеспе-
чигь не в состоянии. Поэтому как компромисс между сложностью
линии и допустимой неравномерностью времени задержки в полосе
рабочих частот выбрана линия из 10 одинаковых звеньев (на схеме
показаны йервое и последнее звенья — на транзисторах VI и V10
соответственно).
Амплитудно-частотная характеристика устройства (рис.'Х.57,в)
имеет вид косинусоидальных импульсов. Минимумы (в идеальном
случае — нули) расположены на частотах 1/2т, 3/2т. 5/2т и т. д.
(т — время задержки), т. е. иа частотах, где фазовый сдвиг соот-
С44
ветственно 180, 3 X 180,5 X 180° и т. д'. При изменении времени
задержки эти минимумы будут перемещаться по оси частот, а час-
тотные. интервалы между минимумами изменяться. Это вызовет
изменение спектра сигнала, близкое к изменению спектра при уни-
сонном сочетании двух звуков с близкими частотами. При переходе
амплитуды гармоники преобразуемого колебания через каждый из
минимумов фаза этой гармоники изменяется на 180°. Описанное
построение звеньев задержки позволяет избежать искажения формы
АЧХ при изменении т.
iSj5C<?2-2
Вход
СЗ 3300
I---
С21300 рпн
20М
5 R415*
R48
^R50M>2-2
3,бк\
а
К генератору
R510k
~24В
V/
МП40Я
С22 0,1
V13
R62*240k
С21 Vtt
3300
КТ805Я7ЛГ^И2
V1...V13
итоги
R53 '
20к
R54100K
R52"1,6k
R60
R5S1MV20H
его 1зоо Лё
Rei*i,SK
7QC250,1
R56
8,2к
-18в>
Рис. Х.57; «Лесли-приставки» с фоторезисторами:
а—схема линии задержки с управляемым сопротивлением; б—схема питания
ламп для. освещении фоторезисторов; в— ЛЧХ.
Применение полевых транзисторов вызвано необходимостью
получить большое входное сопротивление пря малом уровне шума.
Переменными элементами каждого звена линии задержки служат
фоторезпсторы. Смеситель собран на транзисторе V12, разделитель-
ный каскад — на V13. Номинальное напряжение входного сигнала
устройства 250 мВ, максимальный коэффициент передачи 1.
Для освещения фоторезисторов линии задержки достаточно
одной-двух ламп, размещенных на расстоянии 60...80 мм от платы,
на которой смонтирована линия. При этом плата должна быть за-
щищена от постороннего света. Питание ламп — от усилителя мощ-
ности (рис. Х.57, 6), управляемого генератором вибрато ЭМУ. Мож-
но управлять работой ламп с помощью ножной педали, причем
в этом случае появляется возможность творческиулравлять темб-
ром звучания в процессе игры на инструменте. Ц>оторезисторы типа
СФ2-2 обладают высокой светочувствительностью, поэтому воз-
можна работа ламп Н1 и Н2 при пониженном напряжении. Для
получения высококачественного звучания необходимо плавно
645
изменять силу света ламп. Резистором R5 подбирают начальный ток
через лампы Н1 и 412.
Наетадку устройства начинают с установки, .если необходимо,
режима транзисторов V//...V/3 (рис. Х.57, а) по постоянному Току
(подбором резисторов R52*, R57*, R61*). Затем в цепь транзистора
VI включают резистор R2* сопротивлением 18...20 кОм и подбором
резистора R3* устанавливают требуемое напряжение на истоке.
После этого резистор в цепи стока заменяют другим, сопротивление
которого с точностью не хуже 3% равно сумме сопротивлений ре-
С9
0,033то 150 !й
q2 ^Х.С12
-'0,033
и
5 сно,озз
0,01 '
RI4\
47&J
Рио* Х.58. Схема «лесли-приставки»
на микросхемах-операционных уси-
лителях.
Е
О
е
зисторов R3* и R4. Таким же образом налаживают остальные де-
вять звеньев линии задержки. Удобно составить резисторы в цепи
стока из двух последовательно соединенных резисторов каждый
с теми же номиналами, что и в цепи истока. Далее отпаивают кон-
денсатор С24 от конденсатора С1 и, подавая поочередно на каждый
из- них сигнал частотой около 1 кГц и подбирая резистор R62*,
добиваются одинакового уровня сигналов в обоих случаях. Инте-
ресное в музыкальном отношенйп унисонное звучание можно полу-
чить, если вместо одного использовать несколько модуляторов
света, работающих на незначительно различающихся частотах. При
этом лампа каждого модулятора должна освещать свою группу
фоторезисторов линии задержки.
«Л е с л и - п р и с т а в к а» на микросхемах-
операционных усилителях (рис. Х.58) [23]. Рабочая
полоса частот приставки 16 Гц.,.30 кГц, максимальное изменение
646
фазы на частоте 400 Гц не менее 90°. Коэффициент передачи около 1.
На микросхеме А1 собран буферный каскад. Звенья линии задержки
собраны на микросхемах АЗ...А6 (на схеме показаны только первое
и последнее звенья), Каждое из звеньев сдвигает фазу пример-
но на 22, а все четыре — на 90°. Фазосдвигающая RC-цепь включена
на входе звена (C7R7 в первом звене). Резисторы фазосдвигающих
цепей шунтированы транзисторами VI... V4, на базы которых
поступает управляющее напряжение инфразвуковой частоты. Ге-
нератор инфразвуковой частоты, вырабатывающий напряжение
треугольной формы, собран на микросхеме А2. Частоту генератора'
можно плавно изменять в пределах 0,1...8 Гц. Изменяя амплитуду
управляющего напряжения переменным резистором R8, можно ре-
гулировать «глубину» эффекта. Цепи частотной коррекции опера-
ционных усилителей (для микросхемы А1 — C2R4C3 и С4С5) оп-
ределяют устойчивость работы приставки и ее рабочую полосу
частот. Преобразованный сигнал смешивается с исходным на вы-
ходе приставки. Питание — от двух батарей типа «Крона», соеди-
ненных последовательно (вывод «-f-9 В» от средней точки), потреб-
ляемый ток около 25 мА.
Конструктивно устройство смонтировано на печатной плате
размерами 227 X 42 мм из фольгированного стеклотекстолита тол-
щиной 1,5 мм. Конденсаторы — типов К53-4, К10-23, КМ. Вместо
транзистора типа КТ325Б можно использовать любые транзисторы
структуры п—р—п со статическим коэффициентом усиления тока
более 100.
При наладке приставки необходимо подобрать резистор R3*
так, чтобы изменение фазы на выходе линии задержки было моно-
тонным. Частоту входного сигнала при этом выбирают равной при-
мерно 400 Гц. .
Беспедальная «вау-приставка» [55]. В «вау-приставках» с пе-
дальным управлением в качестве регулирующего элемента обычно
используют переменные резисторы или фотоэлектронные устройства.
Первые имеют малый срок службы, а вторые сложнее в изготовле-
нии и менее надежны и экономичны вследствие наличия лампы на-
каливания, поскольку в большинстве случаев питание приставки—
от встроенных батарей, В описываемой конструкции «вау-при-
ставки» повышение надежности устройства, упрощение управления
им, облегчение его изготовления достигаются тем, что регулирую-
щим элементом является конденсатор, который образован металли-
ческой пластиной и носком ногн (или ладонью) исполнителя. Из-
меняя расстояние между «обкладками» конденсатора, изменяют
его емкость, что приводит к изменению управляющего напряжения
на исполнительном устройстве — транзисторе. Описываемая при-
ставка содержит также преобразователь спектра, реализующий
«фаз-эффект». Преобразователь спектра собран по схеме усилителя-
ограничителя. Беснедальная «вау-приставка» (рис. Х.59) предна-
значена для подключения к электрогитаре с электромагнитным зву-
коснимателем. Она обеспечивает диапазон перестраиваемых частот
300 Гц...4 кГц. Потребляемый ток около 5 мА.
В основу работы положена зависимость сопротивления участка
коллектор—эмиттер транзистора от напряжения смещения на его
базе. Напряжение высокой частоты с генератора на транзисторе
V5 поступает на базу транзистора V4 через резистивно-емкостный
делитель напряжения, состоящий из переменной емкости плас-
тина — стопа ноги исполнителя и резистора R9. При изменении
емкости этого конденсатора изменяется амплитуда высокочастот-
647
ног о сигнала на базе транзистора V4, который открывается, и со-
противление его участка коллектор — эмиттер уменьшается, что
вызывает увеличение отрицательного напряжения на базе транзис-
тора УЗ. Это приводит к соответствующему изменению сопротивле-
ния участка коллектор — эмиттер транзистора УЗ, а поскольку
оно входит в состав активного полосового /?С-филыра, его частот-
ная характеристика также изменяется. Фильтр собран на транзис-
торах VI и V2. Конденсатор С7 препятствует прохождению ВЧ
сигнала в активный /?С-фильтр.
Активный фильтр особенностей не имеет. Транзисторы VI
и V2^выбраны с малым уровнем шума и большим статическим коэф-
фициентом передачи тока, а напряжение на коллекторе транзистора
V1,V2,V6,V7 ГТЗОВВ; УЗ,У5П416; V4 КТ312В
С8
1000
пластине
„Выкл.‘
8
52 „Эффекты"
09
0,033
СЮ
1000
Рис. Х.59. Схема беспедальной «вау-приставкн».
Фаз+Вау'
VI выбрано небольшим. Переменным резистором R9 подстраивают
«вау-приставку» непосредственно перед игрой. Эта подстройка не-
обходима для компенсации емкости уежду полом и пластиной, а
также различий в толщине подошвы*обуви исполнителя.
Особенностью описываемой беспедальной «вау-приставки» яв-
ляется то, что она в отличие от педальных поднимает высшие зву-
ковые частоты при верхнем положении ноги исполнителя над плас-
тиной на расстоянии от нее 3...4 см, а низшие — когда стопа ле-
жит на пластине (большинство педальных приставок работает на-
оборот). Плоскую же характеристику оба устройства обеспечивают,
если ногу убрать с педали (пластины). .Указанная особенность бес-
педальной приставки, однако, не затрудняет исполнения: после
первой же репетиции исполнитель, как правила, легко овладевает
техникой работы с ней.
* Преобразователь спектра собран на транзисторах V6 и V7.
Конденсатор С14 в цепи обратной связи служит для снижения чувст-
вительности устройства к высокочастотным наводкам. Выходной
сигнал преобразователя спектра снимается с делителя R14R15C16R17
в цепи коллектора транзистора V7. Применение выходного дели-
648
теля напряжения с подобранными соответствующим образом номи-
налами элементов уменьшает склонность приставки к самовозбуж-
дению в результате акустической связи между громкоговорителями
оконечного усилителя и звукоснимателями ЭМУ.
Переключателями S7 и S2 выбирают тот или иной режим ра-
боты приставки. При выключении питания (S2) приставки ее вход
непосредственно соединяется с выходом. В нижнем (по схеме) по-
ложении контактов переключателя S1 работает только «вау-устрой-
ство», а в верхнем приставка может обеспечить либо одновременную
работу обоих устройств, либо «фаз-устройства» отдельно (в послед-
нем случае ногу с пластины снимают). Питание приставки — от
встроенной батареи типа «Крона>>-
«Дистошн-приставка» [22]. Сущ-
ность работы «дистошн-приставки»
состоит в двустороннем ограничении
входного сигнала (со звукоснимате-
лей) и поддержании его на постоян-
ном уровне в течение достаточно
большого времени. Такие устройства
содержат обычно усилитель-ограни-
читель с большим коэффициентом
усиления, поэтому оказываются весь-
м^чувствительными к различного ро-
да помехам (например, вследствие
акустической связи между громко-
говорителями и элементами ЭЛАУ, в
результате собственных"шумов тран-
зисторов и фона питающей сети).
Схема едистошн-приставки» без та-
ких недостатков показана на рис.
Х.60. Входной сигнал усиливается
и ограничивается с обеих сторон кас-
кадами на транзисторах VI. ..УЗ.
С коллектора транзистора V3 сиг-
нал через эмнттерный повторитель
на транзисторе V4 поступает на де-
тектор V5V6C6. Напряжение помехи,
как правило, невелико по сравнению с полезным сигналом, поэто-
му в отсутствие последнего транзистор V7 открыт гоком, проте-
кающим через резистор R12, и выходная цепь устройства оказы-
вается зашунтированной конденсатором С7, г. е. сигнал помехи
на выходе практически отсутствует.
При появлении полезного сигнала напряжение с детектора
V5V6C6 закрывает транзистор V7 и преобразованный сигнал с кол-,
лектора транзистора V3 через резистор R8 поступает на выходной
делитель напряжения „R13C8R16R14R15. Регулятором тембра
R16 можно в некоторых пределах изменить окраску звучания. При
постепенном уменьшении амплитуды входного сигнала (если он
поступает от электрогитары) в некоторый момент усилитель-огра-
ничитель выйдет из режима ограничения. При этом напряжение
на выходе детектора уменьшится и открывшийся транзистор V7
снова зашунтирует выход устройства.
При настройке устройства подстроечным резистором R10 ус-
танавливают максимально возможную длительность звучания при
отсутствии в паузе шумов и самовозбуждения. Подстроечным ре-
зистором R15 определяют необходимый уровень выходного сигнала.
649
Входная чувствительность устройства (уровень срабатывания) не
хуже 150 мкВ. Длительность звучания можно регулировать пере-
менным резистором R1 в пределах примерно 1...7 с.
Приставка для соло-гитары [381. Приставка, схема которой
изображена иа рис. Х.61, представляет собой сочетание двух уст-
Рис. Х.60. Схема «дистошн-приставкв».
ронств: «дистошна» и «бустера». Она позволяет плавно переходить
от одного эффекта к другому, «накладывать» их Друг на друга, прн
этом образуется много оригинальных тембров. Транзистор VI ра-
Рис. Х.61. Схема приставки для соло-гитары.
ботает в режиме усилений сигнала. Транзисторы V2 и V3 при на-
пряжении сигнала до 10... 15 мВ работают как обычный предусили-
тель. ,При большем напряжении происходит ограничение сигнала
и его'амплитуда на выходе становится почти постоянной.
После одиночного щипка струны с помощью приставки можно •
получать звучание длительностью до 4...10 с. В верхних (подсхеме)
С50
положениях переключателя S7 на вход первого каскада поступают
в основном высокие частоты, что придает звучанию металлический
(бустерный) оттенок. Переключатель S2 служит для выключения
приставки, при этом сигнал со звукоснимателей В1 и В2 гитары
. передается непосредственно на
|ход приставки для подачи в УНЧ.
Переменным резистором R13
можно плавно изменять напряже-
ние питания (номинальное значе-
ние 4,5 В, при этом коэффициент
усиления первого каскада около
10). С повышением напряжения
питания увеличивается послезву-
чание струн и при 9 В оно мо-
жет стать непрерывным при на-
личии акустической обратной свя-
зи *между громкоговорителем и
струнами гитары. Переменным
резистором R14 регулируют уро-
вень выходного сигнала как при
работающей приставке, так и при выключенной. Переменные резис-
торы R1...R3, служащие для первоначального регулирования
тембра, обычно устанавливают на корпус гитары. Приставку, зву-
косниматели и соединительные провода необходимо экранировать.
В приставку применены малошумящие транзисторы с коэффи-
циентом шума не более 2,8 дБ. Желательно, чтобы параметр /г1(э
транзистора был не менее 350. В приставке могут быть использо-
ваны транзисторы типа КТ342В, подобранные по наименьшему
коэффициенту шума.
Электронный тамбурин [56]. Тамбурином называется двусто-
ронний продолговатый барабан, являющийся разновидностью
651
бубна. На рис. X.62 приведена принципиальная электрическая рхе-
ма двухтонального электронного, тамбурина Электронный удар-
ный инструмент содержит два заторможенных генератора низкой
частоты на транзисторах VI и V2 -с двойным Т-образным мостом,.
С помощью переключателей S1 и ;S2 можно менять тональность
каждого генератора, а замыканием контактов S3 и S4 включать на
непродолжительное время один или оба генератора одновременно.
Выходные напряжения генераторов через развязывающие резисторы
/?5 и R10 подаются на базу транзистора V3, где они суммируются
и далее усиливаются примерно в 10 раз. Усиленный сигнал с движка
переменного резистора R12 через разделительный конденсатор С15
подается на вход УНЧ. Генераторы запускаются положительными
импульсами, которые формируются цепями R13, V4, V5, С16, -С17,
R14, R15, и R16, V6, V7, С18, С19, R17, R18. Эти импульсы имеют
довольно крутой фронт и пологий спад, что приблизительно соот-
ветствует огибающей гармонических колебаний тамбурина.'Фронт
каждого импульса формируется в основном конденсатором С17 (С19),
а спад определяется постоянной времени цеп if R14C16 (R17C18).
При конструировании тамбурина можно применить отечественные
транзисторы типов КТ315 (1Л/, V2) и КТ373 (V3), а также диоды
типа Д220.
Радиомикрофон. Преимущество радиомикрофона по сравне-
нию с обычным микрофоном состоит в том, что при работе с ним
исполнитель не связан при своем перемещении по эстраде, сцене
микрофонным кабелем: устройство снабжено миниатюрным радио-
передатчиком, работающим на находящийся поблизоств радиоприем-
ник, выходное напряжение которого поступает на усилитель. Радио-
микрофон типа РМ-7, выпускаемый промышленностью, включает
переносной передатчик с габаритными размерами 130 X .99 X 28 мм.
массой 330 г с микрофоном типа МД-63Р нлп МКЭ-2 (микрофон
типа МД-63Р имеет приспособление для крепления к одежде испол-
нителя). Антенна передатчика—гибкий провод длиной 1 м-.- Пита-
ние передатчика радиомикрофона — от батареи аккумуляторов
типа 7Д-0,1. Потребление тока не более 28 мА. Время непрерыв-
ного действия не менее 4 ч. Выходная мощность передатчика радио-
микрофона не менее 10 мВт, что обеспечивает дальность действия
в свободном пространстве не менее 60 мпрп отношении сигиал/шум
на выходе приемника не менее 40 дБ. Рабочая частота передатчика
радиомикрофона и приемника 58 или 59 МГц. Приемник имеет га-
баритные размеры 103 X 275 X 212 мм, а массу 3,2 кг. Питание
его может быть от сети переменного тока через специальный блок
питания или от батареи элементов типа 343 с напряжением 12,8 В.
Время непрерывной работы от этой батареи не менее 18 ч. Выходное
напряжение приемника на нагрузке 240 Ом при девиации частоты
±50 кГц не менее 10 мВ. В комплект приемника входит контроль-
ный телефон типа ТА-56М,
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
К главе 1
1. Цорицкий Ю. В. Электротехнические материалы: Учебник для
электромех. техникумов.— 3-е изд., перераб.— М.: Энергия, 1976.—•
320 с.
2« Преображенский А. А. Магнитные материалы и элементы.—2-е
изд., перераб. и доп.— М,: Высш, школа, 1976.— 335 с.
3, РостЬвикаа В. И., Черток Б. Е. Электрорадиоматериалы.— Киег.:
Вища школа, 1975.— 283 с.
4. Электрорадиоматериалы / Под ред. Б. М. Тареева.— М.: Высш,
школа, 1978.— 336 с.
К главе II
I. Лернер М. М. Выбор конденсаторов для электронных устройств.—
М.: Энергия, 1970.— 152 с.
2. Минкин С. Б. Позисторы.— М.: Энергия, 1973.—89 с.
3. Михайлов И. В., Пропашин А. И. Конденсаторы.-— 2-е изд., пе-
рераб. и доп.— М.: Энергия, 1973.— 55 с.
4. Незнайко А. П., Геликман Б. Ю. Конденсаторы и резисторы.—
М.: Энергия, 1974.— 111 с. .
5. Рогинский И. Ю. Детали миниатюрной радиоаппаратуры.— Л.:
Энергия, 1971.— 121 с.
6. Сапожков М. А. Электроакустика.— М.: Связь, 1978.—272 с.
7. Справочник по акустике / Под ред. М. А. Сапожкова.— М.:
Связь, 1979,—312 с.
8. Справочник по электромагнитным реле/,И. Г. Игловский,
Г. В. Владимиров и др.— Л.: Энергия, 1975.— 479 с.
9. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств / Под ред.
В. Н. Дулниа, М. С. Жука.— М.: Энергия, 1978.— 576 с.
10. Стальбовский В. В,. Четвертаков И. И. Резисторы.— М.: Сов. ра-
дио, 1973.—63 с.
11. Эфрусии М. М. Громкоговорители и их применение. — 2-е изд.—
М.: Энергия, 1976.— 144 с.
К главе III
1. Баев Е. Ф., Фоменко А. А., Цимбалюк В. С. Индуктивные элемен-
ты с ферромагнитными сердечниками.— М.: Сов. радио, 1976.—
319 с.
653
2. Васильева Л. С., Завалина И. Н., Калинер Р. С. Катушки индук-
тивности аппаратуры связи.— М.: Связь, 1973.— 200 с.
3. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры.— М.:
Энергия, 1977.— 656 с.
4. Радиодетали, радиокомпоненты и их расчет / Под ред. А. В. Ко-
валя.— М.: Сов. радио, 1977.— 368 с,
Б. Фролов А. Д. Радиодетали и узлы.— М.: Высш, школа, 1975.—
440 с.
К главе IV
1. Агаханян Т. М. Основы транзисторной электроники.— М.: Энер-
гия, 1974,—256 с.
2. Бергельсон И. Г., Минц В. И. Транзисторы биполярные.—М.: Сов.
радио, 1976.— 56 с.
3. Диоды и тиристоры / Под общ. ред. А. А. Чернышева,—М.: Энер-
гия, 1975.—200 с.
4. Петухов В. М., Топтыгин В. И., Хрулев А. Д. Транзисторы поле-
вые.— М.: Сов. радио, 1978.— 52 с.
Б. Пляц О. М. Справочник по электровакуумным, полупроводнико-
вым приборам и интегральным схемам.— Минск : Вышэйшая шко-
ла, 1976,—480 с.
6. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и ин-
тегральным схемам/Под общ. ред. Н. Н. Горюнова.— М.: Энер-
гия, 1979,—744 с.
7. Транзисторы /Под общ. ред. А. А. Чернышева.— М.: Энергия,
1979,— 120 с.
К главе V
1. Аналоговые и цифровые интегральные схемы/Под ред. С. В. Яку-
бовского.— М.Сов. радио, 1979.— 336 с.
2. Микросхемы и их применение / В. А. Батушев, В. Н. Вениаминов,
В. Г. Ковалев и др.— М. : Энергия, 1978.— 248 с.
3. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и ин-
тегральным схемам/Под общ. ред. Н. Н, Горюнова.— WK: Энер-
гия, 1979.— 744 с.
К главе VI
1. Бать С., Митюшова Л. Защита транзисторных усилителей НЧ от
перегрузок.— Радио, 1973, № 9, с. 50—51.
2. Войшвилло А. О способах включения нагрузки усилителя.— Ра-
дио, 1979,•№ И, с. 36.
3. Грязнов В., Резниченко Л., Степанов Ю. Выбор схемы псевдо-
-квадрафонического устройства.— Радио, 1978, № 6, с. 36—38.
4. Зуев П. О динамических искажениях в транзисторных усилите-
лях,— Радио, 1978, № 8, с. 33—35,
654
5. Зыков Н. Многополосные регуляторы тембра.— Радио, 1978, № 4,
с. 34—36; № 5, с. 40—41.
6. Зыков Н. Узлы любительского магнитофона.— Радио, 1979, № 2,
с. 35—37; № 3, с. 56—59; № 4, с. 28—30; Ке 5, с. 42—45; № 6,
с. 46—47.
7. Крылов В. Применение операционных усилителей.— Радио, 1977,
№ 2, с. 40—42; № 3, с. 34—56; № 4, с. 37—39.
8. Майоров А. Динамические искажения в транзисторных усилите-
лях НЧ.— Радио, 1976, № 4, с. 41—42.
9. Майоров А. Еще раз о динамических искажениях в транзистор-
ных усилителях.— Радио, 1977, № 5, с. 45—47.
10. Мигулин И. И., Чаповский М. 3. Усилительные устройства на
транзисторах (проектирование).— 2-е изд., испр. и доп,— Киев:
Техшка, 1974.— 428 с.
11. Решетников О. Снижение искажений в усилителях мощности.—
Радио, 1979, К» 12, с. 40—42.
К главе VII
1. Екимов В-. й. Расчет и конструирование транзисторных радио-
приемников.— М.: Связь, 1972.— 216 с..— (Б-ка «Телевиз. и ра-
диоприем. Звукотехника»; Вып. 68).
2. Калихман С. Г., Левин Я. М. Радиоприемники на* полупроводни-
ковых приборах.; Теория и расчет.— М.: Связь, 979.—352 с.
3. Мигулин И. Н., Чаповский М. 3. Усилительные устройства на
транзисторах (проектирование).— 2-е изд., испр. и доп.— Киев;
Техшка, 1974;—428 с.
4. Поляков В. Характеристики ЧМ детекторов с ФАПЧ.— Радио,
1978, № 9, с. 37—39; № 10, с. 35—37.
5. Поляков В. Стереодекодер.— Радио, 1979, № 6, с. 36—37.
6. Радиоприемные устройства / Под ред. А. Г._ Зюко.— М.: Связь,
J975.—400 с.
7. Справочник по радиоэлектронным устройствам / Под ред.’
Д. П. Линде :.В 2-х т.— М.: Энергия, 1978.— Т. 1. 439 с.
8. Терентьев Р. Фазовая АПЧ при приеме ЧМ сигналов.— Радио,
1977, № 5, с. 36—37.
К главе VIII
1. Крылов В. Выбор схемы стабилизатора напряжения.— Радио,
1978,. № 4, с. 42—44; № 5, с. 34—36.
2. Крылов В., Бызеев В. Стабилизаторы напряжения на К142ЕН.—
Радио, 1978, № 10, с. 31—33.
3. Лапшин В., Крылов В., Зайцев В. Стабилизаторы напряжения
на операционных усилителях.— Радио, 1975, № 1, с. 31—36.
655
4. Романов В. В., Хпшев 10. М. Химические источники тока.— Мл
Сов. радио, 1978,—263 с.
5. Справочник по радиоэлектронным устройствам : В 2-х т. / Под ред,
Д. П. Линде.— М : Энергия, 1978.— Т. 2. 328 с.
К главе IX •
1. Адаменко Б., Демидов О., Усачева Е. Громкоговорители для бы-
товой радиоаппаратуры.— Радио, 1979, № 1, с. 35—36.
2. Антонов 10., Рамму Г. Радиола «Эстония-008-стерео».— Радио,
1979, № 5, с. 40—41.
3. Васильев В. А. Зарубежные радиолюбительские конструкции.—•
М.: Энергия, 1977.— 120 с.
4. Емельянов Е. Д. Современные системы звукопередачи.— М.:
Знание, 1975.— 64 с.
5. Ковалгин 10. А., Борисенко А. В., Гензель Г. С. Акустические
основы стереофонии.— М.: Связь, 1978.—336 с.
6. Конокотин Ю. Звуковоспроизводящая аппаратура-80.— Радио,
1980, № 3, с. 39—42.
7. Салтыков О. Малогабаритный громкоговоритель.— Радио, 1977,
№ 11, с. 56—57.
8. Сапожков М. А. Электроакустика : Учебник для вузов. — М.:
Связь, 1978.—272 с.
9. Справочник по акустике/Под ред. М. А. Сапожкова.— М.:
Связь, 1979.—312 с. /
10. Эфрусси М. М. Громкоговорители и их применение.— 2-е изд.,
перераб. и доп.— М.: Энергия, 1976.— 144 с.
К главе X
1. Акулиничев И. Усилитель тока низкой частоты.— Радио, 1974,
№ 1, с. .42.
2. Алексеев Г., Васильев Н. Цветомузыкальная приставка на тран-
зисторах.— В помощь радиолюбителю, 1973, вып. 42, с. 6—9.
3. Астахов В. Усилитель с высокими днамическими характеристика-
ми.— Радио, 1979, № 3, с. 29—30.
4. Бабашкин А., Полковников С. Схема выделения сигнала ЭМОС.—
Радио, 1975, № 3, с. 30.
5. Безрукоъ А. КВ конвертер.— Радио, 1978, № 10, с. 52—53.
6. Беспроводные головные телефоны.— Радио, 1978, К» 10, с. 61.
7. Борисов В. Простейший радиоприемник.— Радио, 1979, № 2,
с. 52—53.
8. Борисов В. На одной микросхеме.— Радио, 1979, № 7, с. 52—53.
9. Буров А. Входное устройство ЦМУ.— Радио, 1979, № 7, с. 44.
10. Вдовкин А. Автоматический светопеленгатор.— Радио, 1973,
№ 10, с. 50.
656
II. Гаврилин С. Цветомузыкальная приставка.— В помощь радио-
любителю, 1979, вып. 64, с. 38—42.
12. Гольтман Я. Приставка для проверки транзисторов к прибору
Ц4 323.—Радио, 1974, № 4, с. 47.
13. Грязнов В. Выбор схемы псевдоквадрафонического устройства —
Радио, 1978, № 6, с. 36—38.
14. Гумеля Е. Миниатюрный приемник.— Радио, 1978, № 7, с. 38—40;
№ 8, с. 40—41.
15. Зыков-Н. Предусилитель-корректор.— Радио, 1977, №7, с. 30—31.
16. Иваненко В. Усилитель мощности НЧ.— Радио, 1979, № 12,
с. 52—53.
17. Карев В., Терехов С. Операционные усилители в усилителях мощ-
ности НЧ.— Радио, 1977, № 10, с. 42—43.
18. Коломийченко С., Хоменко Ю. Усилитель воспроизведения иа
микросхемах.— Радио, 1980, № 1, с. 48.
19. Крылов Г. Стереофонический усилитель звуковой частоты.— Ра-
дио, 1977, № 1, с. 53—55.
20. Крылов Г. Простой усилитель НЧ.— В помощь радиолюбителю,
1979, вып. 65, с. 1—И.
21. Крылов Г. Усилитель звуковой частоты с повышенным демпфиру-
ющим свойством.,— В помощь радиолюбителю, 1979, вып. 66,
с. 34—41.
22. Лассаль В., Шутов В. Узлы и приставки к ЭМИ.— Радио, 1978,
№ 12, с. 38—40.
23. «Лесли»-приставки.— Радио, 1979, № 11, с. 42—44.
24. Ложников Б. Эффективный компрессор.—Радио, 1976, № 12,
с. ^2.
25. Львов В. Псевдоквадрафоиический усилитель.— В помощь радио-
любителю, 1979, вьш. 66, с. 41—57.
26. Любарский С. Синхронный AM детектор.— Радио, 1979, № 10,
с. 31.
27. Мазуров С. Миниатюрный приемник на операционном усилите-
ле.— Радио, 1979, № 7, с. 51.
28. Майоров А. Еще раз о динамических искажениях в транзисторных
усилителях.— Радио, 1977, № 5, с. 45—47.
29. Манукян А. Компрессоры входного сигнала ЦМУ.— Радио, 1979,
№ 5, с. 35—37.
30. Микросхемы серии К224 (справочный листок).— Радио, 1976,
К? 10, Ъ 57.
31. Митрофанов С. Усилитель с ЭМОС иа интегральных схемах.—
Радио, 1976, № 6, с. 32—33.
32. Можно ли добиться квадраэффекта с помощью электрофона
«Аккорд-стерео» и как подключить к нему стереотелефон.ы? — Ра-
дио, 1976, № с, 63.
667
33. Опыты с квадрафонией.— Радио, 1974, № 3, с. 61.
34. Пистогов Ю. Блок ПЧ—НЧ на микросхемах.— Радио, 1977,
№ 8, с. 40.
35. Поляков В. Приемник прямого преобразования.— Радио, 1977,
№ И, с. 53—55.
36. Поляков В. УКВ приемник с ФАПЧ.— Радио, 1979, № 9, с. 33—
34.
37. Предварительный усилитель-корректор.— Радио, 1977, № 5, с. 60,
38. Приставка, для соло-гитары.— Радио, 1978, № 6, с. 58.
39. Псевдоквадрафоническая приставка.— Радио, 1975, № 2, с. 60.
40. Псевдоквадрафония — из стереосигнала.— Радио, 1976, № 10,
с. 30—31.
41. Путятин Н. Три приемника на микросхемах.— Радио, 1977, № 1,
с. 49—50.
42. Реализация эффекта «присутствия».— Радио, 1977, № 4, с. 60.
43. Решетников О. Снижение искажений в усилителях мощности,—
Радио, 1979, № 12, с. 40—42.
44. Ринский В. Приемник на одной микросхеме.— Радио, 1977, №9,
с. 49.
45. Ринский В. Супергетеродин на микросхемах.— В помощь радио-
любителю, 1979, вып. 65, с. 1—11.
46. Топилин И. Стереодекодер-приставка.— Радио, 1977, № 6, с. 31—•
32.
47. Усилитель для стереотелефонов.— Радио, 1979, № 10, й. 60.
48. Установка «Квадра-эффект».— Радио, 1975, № 6, с. 60.
49. Фишман В. Псевдоквадрафоническая приставка.—Радио, 1976,
№11, с. 35.
£0. Хлупнов А. Усилитель мощности к стереотелефонам.— Радио,
197Z, № 8, с. 44. -
51. Чудновский Л. Тракт ПЧ УКВ ЧМ приемника.— Радио, 1979,
' № 3, с. 28.
52. Шварц А. Предварительный стереоусилитель.— Радио, 1978, № 5,
. с. 39.
53. Шмелев О. Универсальный предварительный усилитель НЧ.— Ра-
дио, 1978, № 2, с. 31.
54. Шульгин Г. Три конструкции на БС-1.— Радио, 1978, № 6, с. 54—•
56.
55. Элез А. Беспедальная «вау»-приставка.— Радио, 1977, №' 10,
с. 58—59.
56. Электронный тамбурин.— Радио, 1979, № 4, с. 58.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Указатель отражает весь текст справочника, за исключением преди-
словия и списка рекомендованной 'литературы. Ссылки к тексту даны
на страницы справочника, где излагается тот или иной материал.
Алфавитное расположение — слово за словом.
А
Автоматическая регулировка усиления 480
—-подстройка частоты 484
Аккумуляторы
никелево-кадмиевые герметичные 499
основные параметры см. Параметры
серебряно-цииковые 500 г
Акустические системы
активные 553, 566
двухполосные 529, 539, 556
обозначения 549
двухполосные 529, 539, 556
Акустическое оформление громкоговорителей
демпфирование панелей 544
звукопоглощающие покрытия 546
корпус открытый 522
— с, закрытой задней стенкой 523, 533, 535
— с лабиринтом 522, 533
— с фазоинвертором 524, 534
плоский экран 520
Альсиферы 31
Амплитудная характеристика см. Характеристика
Амплитудно-частотная характеристика см. Характеристика
Антенны встроенные
основные параметры см. Параметры
рамочные 442
телескопические 442
ферритовые 439
Б
Батареи гальванические 496
Блоки УКВ 478
659
в
Варикапы 168
основные параметрьцсл. Параметры
Вариометры с ферромагнитными сердечниками см. Ферро вариометры
Включение транзистора виды см. Транзисторы
Вольт-амперная характеристика см. Характеристика
Входные устройства радиоприемников 443
Выбор режима работы транзистора 373
— элементов каскада 374
Выпрямители 503
Выходные каскады бестрансформаториые 362
— трансформаторные 356
Г
Гальванические элементы
основные параметры см. Параметры
марта нцево-цинковые 496
ртутно-цинковые 498
Гетеродины радиоприемников 459
Гетинакс 19
Громкоговорители
.классификация см. Классификация
нормы на параметры 87
параметры см. Параметры
пьезоэлектрические 100
электретные 100
электродинамические 91, 96, 550, 626
электростатические 95
Громкость звучания безопасная 542
Д
Демодуляторы 470
Демодуляция сигналов
с модуляцией, амплитудной 470
----частотной 471
Детекторы частотные 472
Динамический диапазон 350, 423
Диннсторы 288
Диодные сборки 345
Диоды полупроводниковые ’
выпрямительные 163
высокочастотные 165
импульсные 167
660
основные параметры ем. Параметры
с барьером Шоттки 179
р — I— п 179
туннельные 169, 179
Диэлектрическая проницаемость 18
Добротность катушки индуктивности 111
— конденсатора 41
Дроссели высокой частоты 131
— сглаживающих фильтров питания 151
Е
Емкость
аккумулятора 499
гальванического элемента 495
катушки индуктивности 111
конденсатора 38
Ж
Железо карбонильное 31
3
Защита
выходнйх каскадов 369
транзисторов 264
Звуковое давление среднее 86
Звуковоспроизведение
прослушивание етереопрограмм 565
системы электроакустические
дискретная полная квадрафония 571
квазнквадрафоническая 568
квазистереофоническая 563 -
классификация 560
моноамбиофоннческая 561 "
монофоническая 561
— объемного звучания 561
псевдоквадрафоническая 568, 629
псевдостереофоническая 563
стереофоническая 564
Звуковые колонки 552
— люстры 551
661
и
Измерение
параметров радиоприемников 490
— усилителен 421
Индикаторы
настройки радиоприемника 485
стереобалаиса 417
уровня магнитной записи 405
Индуктивность катушки Ш
Индукция магнитная 24
Интегральная схема 309 -
Интермодуляция 423
Искажения сигналов
в радиоприемниках 423
динамические 350, 415
интермодуляционные 349
нелинейные 349, 415
переходные 350
частотные 350
Источники тока
химические первичные 495
— вторичные см. Аккумуляторы
К
Карбонильное железо 31
Каскады
выходные двухтактные 359
--------бестрансформаторные 362
— однотактные 357
предварительного усиления 370
выбора режима работы транзисторов 373
— элементов 374
регулировка усиления 481
расчет основных параметров 376
Катушки индуктивности
индуктивно-связанные 129
классификация см. Классификация
основные параметры см. Параметры
плоские 114
с сердечниками немагнитными 116
г—ферромагнитными 117
цилиндрические многослойные 113
— однослойные 112
662
Классификация
громкоговорителей 85
интегральных микросхем 3Q9
катушек индуктивности 111
конденсаторов 43 *
полупроводниковых диодов 154
резисторов 62
транзисторов 187
Клеи 23
.Компаунды 22
Компенсация вереходных помех 418
Компрессоры для цветомузыкальных установок 637
Конвертер 584
Конденсаторы
керамические 45
классификация см. Классификация
маркировка см. Маркировка
металлобумажные 51
металлопленочные 51
оксидно-полупроводниковые 51 •
постоянная времени 40
переменной емкости 61
пленочные 51
подстроечные 60
потери энергии см. Потерн энергии
слюдяные 44
стабильность параметров 41
стеклокерамические 49
стеклоэмалевые 4?
стеклянные 49
частотные свойства 40
Коррекция амплитудно-частотной характеристики 385, 412
Коэрцитивная сила 24
Коэффициент
гармоник 315, 349
интермодуляции 350
нелинейных искажений 349
осевой концентрации 86
отдачи аккумулятора 499
полезного действия 510
прямоугольности амплитудно-частотной характеристики 315
пульсаций напряжения 503
сглаживания пульсаций 510
Стабилизации напряжения 510
663
усиления 315
шума 192
Кривые намагничивания ферромагнитного материала 24
Л
Лаки 22
Лакоткани 19
Ларингофоны 103
Литцендраты см. Провода медные обмоточные высокочастотные
М
Магнитная проницаемость 25
МагниТОдиэлектрики 30
Маркировка
звукоснимателей 108
конденсаторов 43
полупроводниковых диодов 156
резисторов 64
транзисторов 186
Материалы ,
магнитно-мягкие 26
магнитно-твердые 25
ферромагнитные 24
электроизоляционные 18
Микросхемы см. Интегральная схема
Микрофоны
основные параметры см. Параметры
угольные 101
электромагнитные, 102
электростатические 102
Мощность выходная 350
Н
Наборы элементов 344
Нагревостойкость классы 18
Нормы на Параметры
блоков УКВ 478
громкоговорителей 87
радиоприемников 431 . ,
— стереофонических 487
электрофонов 409
664
о
Обозначение параметров
Обратные связи 382,’419
диодов полупроводниковых 163, 167 *
интегральных микросхем 313
тиристоров 290
транзисторов 188, 275
Отрицательная обратная связь
влияние на параметры усилителя 383
----устойчивость усилителя 384
способы осуществления 382
электромеханическая 419
П
Параметры
аккумуляторов 499
антенн встроенных 439
— приемных 439
биполярных транзисторов 188
----высокочастотных 191
----малосигнальных 189
----тепловых 193
варикапов 169
выпрямителей 503
гальванических элементов 495
громкоговорителей 85
диодов полупроводниковых 163, 167, 176
интегральных микросхем 313
серии К123 316
— К140 317
— К142 317
--К153 317
— К157 317
— КПЗ 326
— К174 326
— К177.327
-К198 329
— К224 330
— К226 337
— К237 338
— К242 342
источников тока химических 495, 499
катушек индуктивности 111
. 6G5
микрофонов 101
полевых транзисторов 275
. стабилизаторов напряжения 510
сердечников ферромагнитных 118
стабилитронов 168
тиристоров 289
усилителей звуковой частоты 349
электроизоляционных материалов 18
Переключатели 76
Перекрестная модуляция 423
Пермаллои 28
Петля гистерезиса 25
Питание цепей транзистора 352
Пластические массы 19
Поддиапазоны растянутые 448
Позисторы 74
Полевые транзисторы 273
Помехи 350, 390
Потери энергии
в конденсаторах 40
- — ферромагнитном материале 25
Правила установки и включения транзисторов 272
Преобразователи частоты 452
гетеродинные 454
на интегральных микросхемах 456
Припои 15
Провода
медные обмоточные 9
----высокочастотные
монтажные 13
обмоточные высокого сопротивления 12
Проводники 7
Р
Радиомикрофоны 652
Радиоприемники
детекторные 572
на операционных усилителях 573, 583
прямого преобразования 433; 579
— усиления 431
' сигналов с частотной модуляцией 433
с синхронным детектором 585
’ стереофонические 486
666
супергетеродинные 432, 591, 595
с фазовой автоматической подстройкой частоты 585, 587
Регулируемые делители напряжения 483
Регуляторы
громкости 386
тембра 387
усиления 386
Резисторы
классификация см. Классификация
• композиционные 65
маркировка см. Маркировка
металлоокпсиые 69
металлопленочиые 69
параметры см. Параметры
переменного сопротивления 69
проволочные 69
термочувствительные см. Терморезпсторы
углеродистые 65
частотные свойства 64
Реле электромагнитные 77
Рупорные излучатели 93
С
Сборки диодные 345
Светодиоды 183
Селективность радиоприемника 422
Сердечники ферромагнитные
бронзовые 120 *
основные параметры см. Параметры
тороидальные (кольцевые) 126
цилиндрические 118
Системы звуковоспроизведения электроакустические см. Звуковос-
произведение системы электроакустические
— параметров ^транзисторов 189
Смесители
балансные 455
кольцевые 456
на транзисторах 452
Смолы электроизоляционные 19
Сопротивление
входное 315, 349
выходное 315, 349, 510
резистора 63
667
Сопряжение настроек контуров 460
Стабилизаторы напряжения
защита от перегрузок 518
компенсационные 512
основные параметры см. Параметры
параметрические 510
Стабилитроны 167
Стабисторы 168
Стали электротехнические 26
.Стеклотекстолит 19
Стереодекодеры 488
Схемы
включения транзисторов 351
эквивалентные усилительных каскадов 351
Т
Тангенс угла потерь диэлектрических 18
Текстолит 19
Телефоны
стереофонические 89, 582, 616
электродинамические 89
электромагнитные 88
Температурный коэффициент
емкости 41
магнитной проницаемости 25
сопротивления 7, 63
Тепловые параметры транзисторов 193, 276
Термисторы 74
Терморезпсторы 74
Тиристоры 287
диодные (динисторы) 288
запираемые 289
симметричные (симисторы) 288
триодные (тринисторы) 288
Транзисторы биполярные
виды включения 189, 351
большой мощности высокочастотные 257
----*низкочастотные 246
----среднечастотные 250
малой мощности высокочастотные 211
668
----низкочастотные 195
----среднечастотные 208
маркировка см. Маркировка
обозначения параметров см. Обозначения параметров
питание цепей 352
проверка 263
средней мощности высокочастотные 240
----низкочастотные 234
----среднечастотные 238
стабилизация режима работы 354
Трансформаторы
магнитопроводы 132
обмотки 135
питания 138
согласующие 143
Тринисторы см. Тиристоры триодные
У
Усилители __
воспроизведения 391
высококачественные 414, 610, 612, 626
для магнитофонов 609
— псевдоквадрафонии 629
— электрофонов 409, 605, 622, 624
записи 396
звуковой частоты 349
многокаскадные 370
— с непосредственной связью 371
----трансформаторной связью 372
----/?С-связью 372
операционные 377
предварительные на интегральных микросхемах частного при-
менения 380
— на операционных усилителях 377
— на транзисторах 370
промежуточной частоты 462, 588
----ва интегральных микросхемах 465
----на транзисторах 464
сигнальной частоты 450
стереофонические 450, 616
669
ф
Ферриты 31
Ферровариометры 130 i
Фильтры
сглаживающие 506
сосредоточенной селекции 466
электромеханические 470
Флюсы для пайки 15
X
Характеристика
амплитудная 350
. амплитудно-частотная 349
вольт-амперная 158, 194, 278, 288
входная 194
выходная 263, 278
направленности 86
переходная 350
сток-затворная 278
частотная всего тракта радиоприемника 423
Чувствительность
индикатора уровня записи 406
радиоприемника 422
усилителя 350
П1
Шумы
резисторов 63
усилителей 390
Э
Эквиваленты антенн 490
Экранирование
входных трансформаторов 151
катушек индуктивности 115
Электрическая прочность
диэлектрика 18
- конденсатора 39
резистора 63
670
Электромеханическая обратная связь см. Отрицательная обратная
связь электромеханическая
Электропроводимость диэлектрика 18
Электромузыкальные устройства
«бустер-приставки» 650
«вау-приставки» 647
«дистошн-приставкн» 649
«лесли-приставки» 643
Ромуальд Михайлович Терещук
Константин Михайлович Терещук
Сергей Алексеевич Седов
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
Справочник радиолюбителя
Печатается по решению редакционной коллегии
справочной литературы АН УССР
Редакторы
А. Я. Бельдий. В. П. Егорова, А. Н, Сухова
Оформление художника
В. Г. Самсонова
Художественный редактор
А. В. Косяк
Технические редакторы
S. М. Кричевская, А. М. Капустина, И. И. Лукашенко
Корректоры
М. Т. Кравчук, Е. А. Михалец,
В. Н. Семенюк, Е. А. Кривша
Информ, бланк № 3952.
Сдано в набор 16.03.81. Подп. в печ. 11.08.81. БФ 00153, Формат
84Х108/щ. Бумага типогр. № 3. Лит. гари. Выс. печ. Усл, печ. л.
35.28. Уч.-изд. л. 49,43. Усл. кр.-от. 35,49. Тираж 300000 (1-й завод
1—200000) экз. Заказ 1-88. Цена 3 руб. 80 коп.
Издательство «Паукова думка». 252601, Киев, ГСП, Репина, 3.
Книжная фабрика им. М. В. Фрунзе. 310057, Харьков 57,
Донец Захаржевского, 6/8.