Обложка 1
Титульный
Аннотация
А
Авометр
Автомат включения освещения
Автомат отключения телевизора
Автомат отключения электрофона
Автомат-приставка к будильнику
Автостоп
Акустическое реле
Б
«Бегущие огни»
«Бегущие огни» со светодиодами
«Бегущие огни» с малогабаритными лампами накаливания
«Бегущие огни» с мощными лампами накаливания
Блок питания
Блок питания «карманного» приемника
Блок питания для переносного приемника
Блок питания с регулируемым выходным напряжением
В
Вольтметр
Приставка-вольтметр постоянного тока
Приставка-вольтметр переменного тока
Высокоомный вольтметр постоянного тока
Высокоомный вольтметр переменного тока с линейной шкалой
Г
Генератор
Генератор звуковой частоты
Генератор-пробник
Генератор световых импульсов
Генератор сигналов ВЧ
Генератор телеграфной азбуки
Громкоговоритель
Д
Двухтональный звонок
Е
Емкостное реле
Ж
Ждущий мультивибратор
3
Зарядное устройство
Звукосниматель для электрогитары
И
Измеритель емкости оксидных конденсаторов
Измеритель RC
Имитатор пения птиц
Искатель неисправности гирлянды
Испытатель транзисторов
Простой испытатель транзисторов
Испытатель транзисторов с усилителем шумов
Испытатель с образцовыми транзисторами
Испытатель транзисторов на микросхемах
Испытатель транзисторов со стрелочным индикатором
К
Кварцевый калибратор
Конвертер
Однодиапазонный конвертер
Трехдиапазонный конвертер
Конвертер коротковолновика-наблюдателя
Л
Лампа-вспышка
М
Металлоискатель
Метроном
Микшер
Милливольтметр постоянного тока
Н
Намоточный станок
О
Омметр на полевом транзисторе
П
Переговорное устройство
Переключатель елочных гирлянд
Переключатель одной гирлянды
Переключатель двух гирлянд
Переключатель трех гирлянд
Пробник
Пробник для «прозвонки» монтажа
Пробник для проверки диодов
Логический пробник
Р
Радиоприемник детекторный
Радиоприемник прямого усиления
Радиоприемник на одном транзисторе
Радиоприемник на двух транзисторах
Радиоприемник на трех транзисторах
Радиоприемник на одиннадцати транзисторах
Радиоприемник на микросхемах
Радиоприемник рефлексный
Реле времени
Реле времени на одном транзисторе
Реле времени на трех транзисторах
Реле времени с фотоэкспонометром
С
Светотелефон
Стабилизатор напряжения
Стабилизатор-приставка к автомобильному аккумулятору
Стабилизатор с низким уровнем пульсаций
Стабилизатор с двойной защитой от КЗ в нагрузке
Стробоскоп
Т
Таймер
Таймер на транзисторах
Таймер на микросхеме
Телеграфный гетеродин
У
Усилитель звуковой частоты
Усилитель 34 мощностью 2 Вт
Усилитель 34 мощностью 4 Вт на интегральной микросхеме
Усилитель 34 стереофонический
Усилитель 34 для стереотелефонов
Усилитель 34 для электрогитары
Усилитель мощности 34
Усилитель радиочастоты
Ф
Фотореле
Фототир
X
Характериограф для транзисторов
Ц
Цретомузыкал ьная приставка
ЦМП на четырех транзисторах
ЦМП на аналоговых ИМС
ЦМП с автомобильными лампами
ЦМП на тринисторах
Ч
Частотомер
Ш
Шумоподавитель
Щ
Щуп
Щуп для авометра
Щуп для проверки транзисторов
Э
Электромегафон
Электромузыкальный звонок
Электромузыкальный звонок на транзисторах
Электромузыкальный звонок на транзисторах и микросхемах
Электромузыкальный инструмент
Электронная домра
Музыкальная шкатулка
Электронный орган
Электронный рояль
Электрофон
Советы на всякий случай
Литература
Оглавление
Выходные данные
Обложка 2
Text
                    Б.С.Иванов
 Э  нциклопедия
Начинающего
Радиолюбителя


Б.С.Иванов Энциклопедия Начинающего Радиолюбителя Описания практических конструкций МОСКВА «ПАТРИОТ» 1992 1 Энциклопедия начинающего радиолюбителя
ББК 32.884.19 И20 Рецензент кандидат технических наук В. Т. Поляков Редактор М. Е. Орехова Иванов Б. С. И20 Энциклопедия начинающего радиолю¬ бителя: Описания практических конструк¬ ций.— М.: Патриот, 1992, 416 с., ил. Описываются различные автоматы, измерительные приборы, ра¬ диоприемники, цветомузыкальные приставки, усилители, имитаторы звуков, аппаратура для радиоспорта, электромузыкальные инстру¬ менты, переключатели елочных гирлянд и другие устройства, собранные из доступных деталей. Для начинающих радиолюбителей и руководителей кружков. и 23000 00000-042 ^ ^ 072(02)-91 ББК 32.884.19 6Ф2.9 ISBN 5-7030-0437-3 © Б. С. Иванов, 1992
В Ваших руках, уважаемый читатель, необычное издание — оно выходит впервые в нашей стране. Вы встречали, конечно, «толстые» книги с описаниями разнообразных конструкций, по¬ добранных по тематике, но Энциклопедия не похожа ни на одну из подобных книг. В ней сконцентрированы самоделки практически из всех областей радиолюбительского творчества начинающих, а представлены они в алфавитном порядке, ха¬ рактерном для энциклопедических изданий. Подобный способ публикации облегчит поиск нужных устройств — ведь в электронике укоренились вполне опреде¬ ленные термины и названия, которые встречаются в радиолю¬ бительской литературе. Скажем, описание блока питания Вы найдете в разделе на букву «Б», а описание стабилизатора, яв¬ ляющегося нередко составным узлом блока питания,— в раз¬ деле на букву С». В разделе на букву «Р» встретите описания разнообразных радиоприемников: детекторных, прямого уси¬ ления, рефлексного. А если понадобится усилитель радиочас¬ тоты к такому (или имеющемуся у Вас промышленному) радио¬ приемнику, загляните в раздел на букву «У». Вольтметр, авометр, омметр, автомат включения освеще- щения, автостоп для магнитофона или электрофона, реле вре¬ мени, таймер, испытатель транзисторов, генератор 34, проб¬ ник, переключатель елочных гирлянд, цветомузыкальная при¬ ставка, электромузыкальный звонок...— описания самых раз¬ нообразных конструкций, пользующихся популярностью у на¬ чинающих радиолюбителей, помещены в соответствующих разделах Энциклопедии. Но прежде чем читать ее и строить г
предлагаемые конструкции, советуем пройти теоретическую подготовку в радиокружке или почитать популярную радио¬ любительскую литературу, скажем, книгу В. Г. Борисова «Юный радиолюбитель». Тогда Вам легче будет разбираться в работе конструкций по приведенным в Энциклопедии опи¬ саниям. Предполагая, что даже очень простые конструкции могут стать Вашими первыми практическими работами, для них в Энциклопедии приведены чертежи монтажных или печатных плат. В то же время для некоторых более сложных устройств такие чертежи не приводятся. Потому что после сборки про¬ стых конструкций и изучения принципа монтажа Вы сможете конструировать платы самостоятельно. Помогут в этом черте¬ жи плат других подобных самоделок. Кроме того, развитию творческих способностей помогут и разнообразные варианты начертания плат: на одних показаны символы деталей и адреса выводов полупроводниковых при¬ боров, на других — контуры деталей, на третьих — «живые» детали. Да и сам монтаж не ограничивается только печатным, приводятся примеры и навесного монтажа, что позволяет пол¬ нее использовать имеющуюся в Вашем распоряжении мате¬ риальную базу. Одним словом, Энциклопедия — первый опыт выпуска необычной популярной радиолюбительской литературы, по¬ этому издательство и автор будут благодарны читателям, вы¬ сказавшим свои замечания и предложения по ее совершенство¬ ванию при дальнейшем переиздании. ▲втор
АВОМЕТР — так на¬ зывают комбини¬ рованный измери¬ тельный прибор, позволяющий из¬ мерять постоян¬ ный ток (а иногда и переменный), напряжение, сопротивление. Собст¬ венно, слово «авометр» составлено из названий трех приборов для изме¬ рения указанных параметров: ам¬ перметра, вольтметра, омметра. Итак, авометр. Это не просто ком¬ бинированный измерительный при¬ бор. Прежде всего это прибор пер¬ вой необходимости для начинающе¬ го радиолюбителя. С его помощью можно проверять режимы работы каскадов собираемых устройств, «прозванивать» (проверять на соот¬ ветствие принципиальной схеме) монтаж и выявлять некачественную пайку, проверять постоянные и пере¬ менные резисторы, диоды, выключа¬ тели и многие другие радиодетали. Конечно, авометр можно приоб¬ рести в магазине, но интереснее все же собрать его самому, тем более что он содержит недефицитные де¬ тали. Вот, к примеру, самый простой авометр (рис. А-1), в котором всего четыре детали: стрелочный индика¬ тор РА1, резисторы R1 и R2, гальва¬ нический элемент G1. Стрелочный индикатор применен типа М364 с то¬ ком полного отклонения стрелки 5 мА. Подстроечный резистор R1 — СПЗ-16, постоянный резистор R2— МЛТ-0,25, гальванический эле¬ мент — 332 (можно 343, но возра¬ стут габариты прибора). Детали прибора прикреплены к верхней, съемной, стенке корпуса. На ней же укреплены и входные гнезда (XS1—XS4). Напротив движка резистора в стенке просверлено отверстие. Для работы с прибором понадо¬ бятся щупы, которые могут быть готовые или самодельные. К приме¬ ру, хорошие щупы получаются из 5 Рис. АН
недорогих шариковых авторучек в пластмассовом корпусе. У исполь¬ зованного стержня такой авторучки вынимают медную головку, впаива¬ ют в нее гибкий монтажный провод в поливинилхлоридной изоляции, пропускают провод в трубочку стержня и надевают трубочку на го¬ ловку. Затем сверлят вверху корпу¬ са авторучки отверстие, пропускают в него провод и собирают авторучку- щуп. Конец провода подпаивают к вилке, которую будут вставлять в гнезда прибора. Этим простейшим авометром можно измерять постоянный ток до 5 мА, постоянное напряжение до 15 В, сопротивление до 15 кОм. При измерении тока щупы вставляют в гнезда XS1 и XS2, сопротивлений — в гнезда XS1 и XS3, напряжений — в гнезда XS1 и XS4. Для проверки точности показаний прибора понадобится образцовый прибор — вольтметр. Если такого прибора нет, можете считать, что* точность показаний авометра при измерении напряжений соответству¬ ет точности подбора резистора R2. Чтобы отградуировать шкалу со¬ противлений, достаточно иметь на¬ бор резисторов с известными сопро¬ тивлениями. Подключая щупы аво¬ метра к резисторам, составляют таблицу зависимости отклонения стрелки индикатора от сопротивле¬ ния резистора. Но перед самой гра¬ дуировкой нужно замкнуть меж¬ ду собой гнезда XS1 и XS3 (или вклю¬ ченные в них щупы) и установить ре¬ зистором R1 стрелку индикатора на конечную отметку шкалы — услов¬ ный «нуль» омметра. Возможности прибора не исчер¬ пываются указанными пределами измерений. Если нужно измерить больший ток, чем 5 мА, к гнездам XS1 и XS2 следует подключить шунт (о расчете его сопротивления будет сказано позже). Для расширения верхнего предела измерения сопро¬ тивлений достаточно включить по¬ следовательно с гнездом XS3 до¬ полнительный источник постоянного тока, напряжение которого зависит от выбранного предела измерения. Когда же потребуется измерить на¬ пряжение выше 15 В, нужно вклю¬ чить между гнездом XS4 и щупом добавочный резистор, сопротивле¬ ние которого определяют из расче¬ та 200 Ом на 1 В дополнительного напряжения. Скажем, для измере¬ ния напряжений до 30 В сопротивле¬ ние добавочного резистора должно быть 3 кОм. И еще. Шкалу омметра можно, ко¬ нечно, написать на основной шкале индикатора. Но делать этого не сле¬ дует во избежание случайного по¬ вреждения индикатора при его раз¬ борке. Проще начертить шкалу на корпусе прибора и перенести на нее результаты градуировки. Входное сопротивление простей¬ шего авометра невелико, поэтому область применения его при измере¬ нии напряжений ограничена. Чтобы повысить входное сопротивление, нужно использовать более чувстви¬ тельный индикатор, стрелка которо¬ го отклоняется до конечной отметки шкалы при значительно меньшем то¬ ке, например 300 мкА. Таким инди¬ катором может быть, скажем, мик¬ роамперметр М49 с сопротивлением рамки 300 Ом. Схема авометра на базе этого индикатора приведена на рис. А-2. Возможности авометра расшире¬ ны — теперь им можно измерять постоянные токи до 100 мА, постоян¬ ные напряжения до 30 В и сопротив¬ ления от 50 Ом до 50 кОм. При всех 6
Pnc. A-2 видах измерений один щуп вставля¬ ют в гнездо XS11, а другой — в одно из оставшихся гнезд в зависимости от вида измерения и выбранного предела. Так, при измерении сопро¬ тивлений второй щуп вставляют в гнездо XS1, а при измерении напря¬ жений — в гнездо XS2, если изме¬ ряемое напряжение не превышает 1 В, в гнездо XS3 (до 3 В), XS4 (до 10 В) или XS5 (до 30 В). Когда же нужно измерить ток в ка¬ кой-то цепи, второй щуп вставляют в гнездо XS6 (при токе до 1 мА), XS7 (до 3 мА), XS8 (до 10 мА), XS9 (до 30 мА) или XS10 (до 100 мА), а уже после этого нажимают кнопку SB1 — ее контакты подключают универ¬ сальный шунт из резисторов R7—R11 к микроамперметру РА1. Назначение переменного резисто¬ ра R1 такое же, что и подстроечного в предыдущей конструкции: им уста¬ навливают стрелку индикатора на условный «нуль» отсчета (конечное деление шкалы) при соединенных щупах, вставленных в гнезда XS1 и XS11. Не все резисторы авометра удаст¬ ся приобрести или подобрать из за¬ пасов, поскольку некоторых рези¬ сторов с указанными номиналами не существует. Поэтому часть из них придется составить, например, из двух, соединенных тем или иным способом. Например, резисторы R4—R7 могут состоять каждый из двух последовательно соединенных, а R8— R11 — из двух параллельно соединенных. Делают такой подбор либо во время налаживания прибо¬ ра, либо заранее, пользуясь точным образцовым омметром. Все постоянные резисторы могут быть типа МЛТ-0,25 или MJ1 Т-0,125, за исключением низкоомных R10 и R11 — они могут быть МОН-0,5, МЛТ- 0,5, проволочные (изготовленные из провода с высоким удельным сопро¬ тивлением). Переменный резис¬ тор— СП-I, СПО-0,5 или другой. Кнопочный выключатель (или про¬ сто кнопка) SB1—КМ1-1 или другая, даже самодельная. Источник пита¬ ния— элемент 316 (332, 343). Конструктивно авометр может быть выполнен аналогично предыду¬ щему прибору (рис. А-3). Стрелоч¬ ный индикатор, источник питания, переменный резистор, кнопка и гнезда прикреплены к лицевой стен¬ ке, являющейся крышкой корпуса. 7
Рис. А-3 В качестве гнезд XS1—XS10 исполь¬ зован разъем, к контактам которого припаивают резисторы. Для стрелочного индикатора сра¬ зу же можно начертить на плотной лакированной бумаге шкалу (рис. А-4) и наклеить ее поверх имеющей¬ ся, совместив дугу шкалы омметра с дугой шкалы микроамперметра. Конечно, для этого придется ос¬ торожно извлечь из корпуса магни¬ тоэлектрическую систему прибора. Но вполне подойдет способ, предло¬ женный ранее,— начертить на плот¬ ной бумаге прямолинейные шкалы (в соответствующем масштабе) и на¬ клеить бумагу на лицевую или боко¬ вую стенку корпуса. Наступила пора проверки и калиб¬ ровки вольтметра и миллиампер¬ метра. Начнем с вольтметра и вос¬ 8 Рис. А-4
Рис. А-5 Рис. А-6 пользуемся схемой, приведенном на рис. А-5. На ней вы видите источник питания, составленный из трех по¬ следовательно соединенных батарей 3336, переменный резистор Rp со¬ противлением 2,2 кОм, образцовый вольтметр PV0 и калибруемый вольтметр PVK нашего авометра. Сначала движок переменного ре¬ зистора перемещают в нижнее по схеме положение, а на авометре устанавливают предел измерения 1 В. Затем перемещают движок ре¬ зистора вверх и устанавливают на об¬ разцовом вольтметре напряжение ровно 1 В. Стрелка авометра долж¬ на отклониться на конечное деление «икалы, соответствующее такому же напряжению. Если это не так, более точным подбором резистора R3 до¬ биваются нужного результата. Аналогично калибруют авометр на пределах 3 и 10 В, подбирая (если это необходимо) соответственно ре¬ зисторы R4 и R5. Калибруя послед¬ ний предел измерения —30 В, с движка резистора подают напря¬ жение 10 В и подбором резистора R6 добиваются отклонения стрелки индикатора на отметку 10 В. Миллиамперметр калибруют по другой схеме (рис. А-6), соединяя образцовый прибор РА() и калиб¬ руемый РАК последовательно. Ис¬ точником питания G1 служит свежий элемент 373 (в крайнем случае 343). Ток в измерительной цепи устанавли¬ вают регулировочным резистором Rp, сопротивление которого для пре¬ делов 1, 3, 10 мА должно быть 2,2 кОм, а для пределов 30 и 100 мА — 100 Ом (обязательно про¬ волочный). А чтобы при калибровке случайно не вывести приборы из строя (когда сопротивление пере¬ менного резистора окажется равным нулю), желательно включить после¬ довательно с переменным резисто¬ ром ограничивающий Roip, сопро¬ тивление которого в первом слу¬ чае должно быть 51 Ом, а во вто¬ ром — 10 Ом. Калибровку начинают с первого предела — 1 мА. Нажав кнопку SB1 авометра, перемещают движок пе¬ ременного резистора из крайнего левого по схеме положения вправо до тех пор, пока стрелка индикатора образцового миллиамперметра не покажет ток 1 мА. Если показания индикатора авометра отличаются, придется подобрать точнее рези¬ стор R7. Далее переходят на пределы 3, 10, 30 и 100 мА и при необходимости подбирают соответственно рези¬ сторы R8, R9, R10 и R11. Шкалу омметра проверяют под¬ ключением к щупам резисторов с известными сопротивлениями. Но предварительно, конечно, устанав¬ ливают переменным резистором авометра стрелку индикатора на условный «нуль» отсчета. Более совершенным, но и более сложным можно считать авометр, 9
Рис. А-7 схема которого приведена на рис. А-7. Он позволяет измерять посто¬ янный ток до 500 мА, постоянное и переменное напряжение до 500 В, сопротивление от 1 Ом до 5 МОм. Относительное входное сопротивле¬ ние вольтметра постоянного тока значительно выше, чем у предыду¬ щих авометров,— около 10 кОм/В. Стрелочным индикатором РА1 в аво- метре служит микроамперметр М24 с током полного отклонения стрелки 100 мкА и сопротивлением рамки 645 Ом. По схеме авометр несколько напо¬ минает предыдущий, поскольку в нем есть и универсальный шунт (ре¬ зисторы R2—R9) для измерения то¬ ков, и добавочные резисторы (R14— R17) для измерения постоянных нап¬ ряжений, и переменный резистор (R1) установки «нуля» отсчета сопро¬ тивлений. Но в отличие от предыду¬ щего прибора, в этом введены дио¬ ды VD1 и VD2, которые совместно с добавочными резисторами R10— R13 образуют цепь измерения пере¬ менных напряжений. Кроме того, вместо одного гальванического эле¬ мента здесь три (G1—G3), что значи¬ тельно расширяет пределы измере¬ ния сопротивлений и упрощает ком¬ мутацию. А для измерения весьма больших сопротивлений (миллионы омов) установлены гнезда XS18 и XS19, к которым подключают внеш¬ ний источник постоянного тока нап¬ ряжением 9 В. И еще одно новшество — введены гнезда XS20 и XS21, соединенные с выводами стрелочного индикатора, что позволяет использовать индика¬ тор авометра для работы с различ¬ ными приставками. Тот или иной режим работы аво¬ метра устанавливают переключа¬ телем SA1 с тремя положениями — средним и двумя крайними. В одном из крайних положений авометр ра¬ ботает как омметр, в другом — как миллиамперметр, а в среднем — как вольтметр. В любом случае один ю
из щупов должен быть вставлен в гнездо XS17 — общее для всех из¬ мерений. Второй же щуп вставляют в одно из гнезд XS1—XS16 в зависи¬ мости от вида измерений и нужного предела. Переменный резистор R1 может быть типа СП, СПО или проволоч¬ ный, сопротивлением 2...3 кОм. Ре¬ зисторы R6—R9 и R21 изготавливают из манганинового провода в эмале¬ вой и шелковой изоляции (марки ПЭШОММ, ПЭШОМТ) диаметром 0,08...0,1 мм (для R6, R7 и R21) и 0,15...0,2 мм (для R8, R9). Провод нужной длины наматывают на «кар¬ кас» — резистор МЛТ-0,5 сопротив¬ лением не менее 100 кОм. Длину провода определяют с помощью образцового омметра или моста для измерения сопротивлений. Жела¬ тельно взять провод на 5...10% боль¬ шей длины, чтобы можно было во время калибровки шкалы более точ¬ но подобрать сопротивление рези¬ стора. Концы провода припаивают к выводам резистора — «каркаса». Остальные резисторы могут быть МЛТ-0,5. Нужные номиналы можно составлять из двух последовательно или параллельно соединенных рези¬ сторов, как это предлагалось в пре¬ дыдущем приборе. Диоды — любые из серии Д9. Переключатель — тумблер с нейтральным положением и двумя группами контактов на пере¬ ключение. Вместо него подойдет галетный переключатель на три по¬ ложения (например, ЗПЗН с одной платой), но габариты прибора не¬ сколько возрастут. Элементы G1 — G3—332. Значительную часть деталей аво¬ метра монтируют на плате (рис. А-8) из изоляционного материала (гети- накс, текстолит). Для подпайки вы¬ водов деталей в плату впрессовы- Рис. А-8 вают монтажные шпильки из толсто¬ го медного провода. Гальванические элементы вставляют между пружи¬ нящими металлическими пластина¬ ми-контактами, прикрепленными к плате винтами или приклепанными. Соединения между шпильками и пластинами-контактами выполняют монтажным проводом в поливинил¬ хлоридной изоляции. Плату с деталями укрепляют внут¬ ри корпуса (рис. А-9), к лицевой стенке которого прикреплены стре¬ лочный индикатор, переключатель режимов работы, переменный ре¬ зистор. Лишь два гнезда (XS18 и XS19) располагают на задней стенке, поскольку ими редко пользуются. На шкалу микроамперметра пред¬ варительно наклеивают новую (рис. А-10), которую вычерчивают на лис¬ те ватмана в увеличенном масштабе, а затем фотографическим способом уменьшают до необходимых разме¬ ров. Можно поступить и иначе — сфотографировать шкалу с нашего 11
Рис. А-10 рисунка, при фотопечати установить нужное увеличение, а затем на сним¬ ке прочертить (если это понадобит¬ ся) линии и надписи тушью. С калибровкой вольтметра и мил¬ лиамперметра вы уже знакомы — она ведется в такой же последова¬ тельности, что и для предыдущего авометра. Правда, на пределах 100 и 500 В вместо батареи придется под¬ ключить к переменному резистору Rp (он в этом случае должен быть сопротивлением 510 или 680 кОм) выпрямитель на 100...150 В. Для калибровки вольтметра пере¬ менного тока вместо батареи к пере¬ менному резистору подключают ав¬ тотрансформатор, работающий от сети переменного тока. На пределах 100 и 500 В переменный резистор устанавливают такой же, что и при калибровке вольтметра постоянного тока на таких же пределах. Шкалу переменного тока жела¬ тельно после калибровки проверить при промежуточных значениях на¬ пряжений (для первого предела на Рис. А-9
значениях 0,9, 0,8 Вит. д.). Если об¬ наружится существенная нелиней¬ ность шкалы, придется заменить диоды и подобрать такую пару, при которой нелинейность станет мини¬ мальной. Следует иметь в виду, что напря¬ жение свыше 30 В уже представляет опасность для жизни. Поэтому во время калибровки «высоковольт¬ ных» пределов (100 и 500 В) соблю¬ дайте меры безопасности: не касай¬ тесь оголенных частей щупов и вы¬ водов деталей авометра, а на время перепайки деталей обязательно от¬ ключайте от авометра напряжение. Калибровка омметра сводится лишь к проверке шкалы измерением сопротивлений известных резисто¬ ров. Не забывайте всякий раз перед измерением устанавливать перемен¬ ным резистором R1 стрелку индика¬ тора на условный «нуль» отсчета — конечное деление шкалы. Итак, Вы познакомились с тремя конструкциями авометра, в каждой из которых использован конкретный стрелочный индикатор со своими па¬ раметрами. А если у Вас такого ин¬ дикатора не окажется, а будет дру¬ гой, с иной чувствительностью и со¬ противлением рамки? Тогда придет¬ ся пересчитать сопротивления доба¬ вочных резисторов и резисторов универсального шунта. Для постоян¬ ных напряжений сопротивление до¬ бавочного резистора определяют по формуле Rч = (ип/In) - Rh, где Ял — сопротивление добавочно¬ го резистора, кОм; Un — заданный предел измерения, В; 1„ — чувстви¬ тельность индикатора, мА; R„ — со¬ противление рамки индикатора, кОм. Рис. А-11 Для вольтметра переменного то¬ ка сопротивления добавочных резис¬ торов аналогичных пределов изме¬ рения уменьшают примерно в 2,5 ра¬ за по сравнению с резисторами вольтметра постоянного тока и уточ¬ няют во время калибровки. Расчет же универсального шунта ведется иначе. ВзгЬяните на схему такого шунта, приведенную на рис. А-11. На первом пределе измерения (1 мА) весь шунт подключен парал¬ лельно индикатору, поэтому сум¬ марное сопротивление резисторов R1 — R4 можно подсчитать по фор¬ муле R1U = Rlf/( I п/ I И) - 1, где Rm — сопротивление шунта, Ом; RH — сопротивление рамки индика¬ тора, Ом; |п — выбранный предел измерения, мА; 1И — чувствитель¬ ность индикатора, мА. Нетрудно подсчитать, что для указанных на схеме параметров индикатора сум¬ марное сопротивление резисторов шунта должно быть 111 Ом. Теперь можем определить сопро¬ тивления резисторов шунта: R1 = RIU — (lni/lIl2) • RU1; R2 = Rm — R1 — (11,i/1пз) • Rm; R3 = Rm - R1 - R2 - (In,/1Il4) • Rm; R4 = Rm - R1 - R2 - R3, 13
где Ini, 1П2, Iпз, 1П4 — соответственно первый, второй, третий и четвертый пределы измерения, мА. Результаты вычислений приведены на схеме. АВТОМАТ ВКЛЮЧЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ. Чтобы свет, скажем, на лестничной площадке или на но¬ мерном знаке дома, зажигался авто¬ матически, как только стемнеет на улице, и выключался с рассветом, осветительную лампу нужно под¬ ключить к автомату, следящему за наружным освещением. Познако¬ мимся с двумя конструкциями та¬ ких автоматов. Первый из них (рис. А-12) выпол¬ нен на четырех транзисторах. Датчи¬ ком освещенности — чувствитель¬ ным элементом автомата — служит фоторезистор R1. Он подключен к источнику питания через резисто¬ ры R2 и R3 и образует вместе с ними цепь делителя напряжения, сопро¬ тивление одного из плеч которого (от движка подстроечного резистора R2 до минусового провода питания) изменяется в зависимости от осве¬ щенности. Делитель напряжения подключен к эмиттерному повторителю на тран¬ зисторе VT1, который позволяет со¬ гласовать сравнительно высокое со¬ противление делителя напряжения с низким сопротивлением последую¬ щих каскадов автомата. С нагрузкой эмиттерного повтори¬ теля (резистор R4) соединен триг¬ гер Шмитта, выполненный на тран¬ зисторах VT2, VT3. Далее следует каскад на транзисторе VT4 — усили¬ тель управляющего сигнала. В цепь эмиттера этого транзистора включен управляющий электрод тринистора VS1, выполняющего роль бескон¬ тактного выключателя,— он управ¬ ляет осветительной лампой EL1, стоящей в анодной цепи тринис¬ тора. Питается автомат от сети 220 В че¬ рез выпрямитель, выполненный на диодах VD2, VD3. Выпрямленное на¬ пряжение фильтруется конденсато¬ ром С1 и стабилизируется кремние¬ вым стабилитроном VD1. Конденса¬ тор С2 выполняет роль гасящего ре¬ зистора, на котором падает излишек напряжения. Если освещенность на улице до¬ Рис. А-12 14
статочна, напряжение на выходе де¬ лителя (движок резистора R2), а зна¬ чит, на выходе эмиттерного повтори¬ теля, таково, что триггер Шмитта на¬ ходится в устойчивом состоянии, при котором транзистор VT2 открыт, a VT3 закрыт. Будет закрыт и тран¬ зистор VT4, а следовательно, на уп¬ равляющем электроде тринистора VS1 не будет напряжения и тринис- тор также окажется закрытым. Лам¬ па освещения погашена. При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора воз¬ растает, напряжение на выходе эмиттерного повторителя уменьша¬ ется. Когда оно достигнет опреде¬ ленного значения, триггер перейдет в другое устойчивое состояние, при котором транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт. При этом откроется транзистор VT4 и через управляю¬ щий электрод тринистора начнет протекать ток. Тринистор откроется, лампа освещения вспыхнет. Утром, когда освещенность до¬ стигает порогового значения, триг¬ гер вновь переходит в первоначаль¬ ное состояние и лампа гаснет. Нужный порог срабатывания уст¬ ройства устанавливают подстроеч- ным резистором R2. При указанных на схеме деталях к автомату можно подключать лампу мощностью до 60 Вт. Вместо ФС-К1 вполне применим другой аналогич¬ ный по параметрам фоторезистор. Транзисторы VT1 — VT3 могут быть любые из серий МП39—МП42, но с коэффициентом передачи тока не ниже 50, a VT4 — любой из серий МП35—МП38 с коэффициентом пе¬ редачи тока не менее 30. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813, вместо диодов Д226Б — любые дру¬ гие выпрямительные, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 50 мА и обратное напряжение не ни¬ же 300 В. Подстроечный резистор R2 — СПЗ-16, остальные резисторы — МЛТ-0,25. Конденсатор С1 — К50-6, С2 — МБГО или другой бумажный, рассчитанный на работу в цепях пе¬ ременного и пульсирующего тока и с номинальным напряжением не ниже указанного на схеме. Детали автомата смонтированы на плате (рис. А-13) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Под тринистор в плате просверлено отверстие, вокруг которого оставле¬ на фольга — с ней и будет контакти¬ ровать корпус тринистора, являю¬ щийся анодом. Выводы катода и управляющего электрода расположены сверху три¬ нистора — их соединяют монтаж¬ ными проводниками в изоляции с соответствующими точками печат¬ ной платы. Конденсатор С2 крепят к плате винтами (отверстия под вин¬ ты на плате не показаны). Плату размещают в корпусе из изоляционного материала и соеди¬ няют монтажными проводами в изо¬ ляции с фоторезистором, а сетевы¬ ми проводами в хорошей изоля¬ ции — с сетью и осветительной лам¬ пой. Фоторезистор укрепляют, на¬ пример, на окне, но так, чтобы на его чувствительный слой не попада¬ ли прямые лучи солнца или свет от уличных фонарей. А вот другая конструкция (рис. А-14), содержащая всего два тран¬ зистора: полевой VT1 и однопере¬ ходный VT2. На однопереходном вы¬ полнен генератор импульсов, кото¬ рый включается при определенном напряжении на эмиттере. А оно, в свою очередь, определяется осве¬ щенностью чувствительного слоя фоторезистора R1. 15
-220В Рис. А-13 Рис. А-14 На полевом же транзисторе со¬ бран каскад, способствующий более четкому «срабатыванию» генерато¬ ра. Как это происходит, станет ясно из описания работы автомата. А пока продолжим рассказ об устройстве конструкций. С одной из баз однопереходного транзистора соединен управляющий электрод тринистора, в анодной це¬ пи которого стоит разъем XS1 — в него включают осветительную лам¬ пу. Напряжение на тринистор и лам¬ пу поступает через диодный мост, 16
составленный из диодов VD4 — VD7. Благодаря ему тринистор защищен от обратного напряжения на аноде. Пульсирующее напряжение (час¬ тота пульсаций 100 Гц) подается че¬ рез резистор R7 на стабилитрон VD3, который сглаживает пульсации бла¬ годаря своему стабилизирующему свойству. Еще более пульсации вы¬ прямленного напряжения сглажи¬ ваются конденсатором С4 — с него постоянное напряжение подается на цепи автомата. Итак, автомат включен в сеть, фо¬ торезистор направлен светочувстви¬ тельным слоем на улицу. Пока свет¬ ло, сопротивление фоторезистора мало, а значит, мало и напряжение на эмиттере однопереходного тран¬ зистора. Генератор не работает, ос¬ ветительная лампа не горит. По мере снижения освещенности сопротивление фоторезистора рас¬ тет, а значит, возрастает и напряже¬ ние на эмиттере транзистора VT2. При определенной освещенности фоторезистора сопротивление его становится таким, что генератор на¬ чинает работать. На резисторе R6 по¬ является импульсное напряжение положительной полярности, которое открывает тринистор и включает лампу. Частота следования импуль¬ сов значительно больше частоты пульсаций питающего напряжения, поэтому тринистор открывается практически в начале каждого полу- периода сетевого напряжения. А что же каскад на транзисторе VT1? Первые же импульсы генера¬ тора поступают с резистора R6 через конденсатор СЗ на выпрямитель, собранный на диодах VD1, VD2. В ре¬ зультате на резисторе нагрузки R2, иначе говоря, на затворе полевого транзистора VT1, появляется отрица¬ тельное (по отношению к истоку) постоянное напряжение, которое за¬ крывает этот транзистор. Напряже¬ ние на стоке возрастает, увеличи¬ вается напряжение и на эмиттере однопереходного транзистора. Бла¬ годаря этому генератор работает надежнее и не выключается даже при некоторых колебаниях освещен¬ ности фоторезистора. Утром, когда забрезжит рассвет и возрастет освещенность фоторези¬ стора, сопротивление его упадет на¬ столько, что генератор выключится. Лампа освещения погаснет. В этот момент откроется транзистор VT1 и еще более снизит напряжение на эмиттере однопереходного транзис¬ тора. Таким образом, благодаря каска¬ ду на транзисторе VT1 пороги «сра¬ батывания» и «отпускания» генера¬ тора на транзисторе VT2 очень чет¬ кие и несколько отличаются друг от друга по напряжению. Фоторезистор может быть ФС-К1, СФ2-5, СФ2-6, постоянные резисто¬ ры — МЛТ-2 (R7) и МЛТ 0,125 или МЛТ-0,25 (остальные). Конденсаторы С1 — СЗ — КЛС, КМ, МБМ; С4— К50-6 или К50-3. Вместо транзистора КПЗОЗБ подойдет КПЗОЗА, а вместо КТ117Б — другой транзистор этой серии. Диоды VD1, VD2 — любые из серий Д2, Д9, КД102, КД503; VD4 — VD7 — любые выпрямительные с допустимым обратным напряжени¬ ем не менее 300 В и выпрямленным током, допускающим питание лампы данной мощности. Вместо стабили¬ трона КС518А (он на напряжение стабилизации 18 В) можно использо¬ вать два последовательно соединен¬ ных стабилитрона Д814Б или Д814В. При использовании осветительной лампы мощностью 100 Вт тринистор может быть указанной на схеме се¬ рии с буквенными индексами К—Н. 17
Рис. А-15 Если же используется лампа мощ¬ ностью до 60 Вт, подойдет тринистор КУ201Л или КУ201М. Как и в предыдущем автомате, все детали, кроме фоторезистора, смон¬ тированы на печатной плате (рис. А-15) из одностороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита. Плату за¬ тем укрепляют в корпусе из изоля¬ ционного материала. Рекомендации по установке фоторезистора те же, что и в предыдущем случае. При проверке автомата требуе¬ мый порог срабатывания более точ¬ но устанавливают подбором рези¬ стора R3. Его сопротивление не должно быть менее 10 кОм. Но не только для лестничной клет¬ ки может быть полезен автоматиче¬ ский включатель освещения. Он най¬ дет применение и в квартире, напри¬ мер, в ванной комнате или другом помещении. И тогда вы можете быть спокойны — оставить бесцельно го¬ рящим свет в этих помещениях вряд ли удастся. Да и выключателем те¬ перь пользоваться не нужно — ав¬ томат полностью заменит его и бу¬ дет сам включать освещение тогда, когда оно действительно нужно. Схема одного из вариантов такого автомата приведена на рис. А-16. Ав¬ томат включает освещение, как толь¬ ко открывают дверь. Если дверь за¬ крывают изнутри на запор, лампа ос¬ вещения продолжает гореть. При за¬ крывании двери снаружи (или изнут¬ ри, но не на запор) следует выдерж¬ ка времени 8...10 с, после чего свет гаснет. Яркость света в этом автома¬ те нарастает плавно (за 1...2 с), что значительно продляет срок службы лампы. Устройство датчика, следящего за положением двери и ее запора, по¬ казано на рис. А-17. В дверной раме закреплен геркон (герметизирован¬ ный контакт), а напротив него в дверь врезан постоянный магнит. Контакты геркона разомкнуты, когда дверь от¬ крыта, а значит, магнит удален, и за¬ мыкаются при закрывании двери — 18
Рис. А-17 благодаря действию магнитного по¬ ля постоянного магнита. Если же дверь закрывают изнутри на запор, его стальной язычок (или железная пластина, связанная с ним) экрани¬ рует геркон от магнитного поля и контакты геркона оказываются ра¬ зомкнутыми. Геркон (SF1 на схеме) включен в цепь зарядки конденсатора С1. Ес¬ ли дверь открыта (или закрыта из¬ нутри на запор), контакты геркона находятся в показанном на схеме со¬ стоянии. Конденсатор С1 начинает заряжаться через цепочку VD1, С2, VD3. Поскольку зарядная цепь пи¬ тается не постоянным током, а тра¬ пецеидальными импульсами поло¬ жительной полярности (они образу¬ ются из-за ограничения стабилитро¬ ном VD4 импульсов напряжения час¬ тотой 100 Гц, поступающих на него через резистор R7 с двухполупери- одного выпрямителя на диодах VD5 — VD8), конденсатор С1 заря¬ жается «порциями» от каждого им¬ пульса. Обеспечивается такой ре¬ жим еще и тем, что к моменту нача¬ ла следующего импульса конденса¬ тор С2 разряжается. Это происхо¬ дит в момент окончания предыду¬ щего импульса — тогда напряжение конденсатора С2 оказывается прило¬ женным через диод VD2 и резисто¬ ры R3, R4 к эмиттерному переходу транзистора VT1. Транзистор откры¬ вается и разряжает конденсатор. По мере зарядки конденсатора С1 Запор 19 Рис. А-16
начинает открываться транзистор VT2, коллекторный ток его возра¬ стает. При определенном значении этого тока начинает работать генера¬ тор импульсов, собранный на тран¬ зисторном аналоге тринистора (транзисторы VT3 и VT4) и конден¬ саторе СЗ. Как только напряжение на конденсаторе СЗ (оно появляется в результате зарядки конденсатора коллекторным током транзистора VT2) достигает порогового, аналог тринистора «срабатывает» и конден¬ сатор разряжается через управляю¬ щий электрод тринистора VS1 и ре¬ зистор R5. Тринистор открывается (и остается открытым до конца полу- периода сетевого напряжения), за¬ мыкает диагональ моста VD5 — VD8, и лампа EL1 зажигается. Ее яркость зависит от продолжительности за¬ рядки конденсатора СЗ до напряже¬ ния «срабатывания» аналога трини¬ стора. Продолжительность, в свою очередь, определяется током кол¬ лектора транзистора VT2, а значит, зарядкой конденсатора С1 до напря¬ жения полного открывания транзи¬ стора VT2. Происходит это примерно через 1...2 с — за такое время яр¬ кость лампы будет нарастать до мак¬ симальной. Стоит закрыть дверь (или при за¬ крытой двери не задвинуть запор)— и замкнувшиеся контакты геркона зашунтируют цепь зарядки конден¬ сатора С1. Он начнет разряжаться через резисторы R1, R6 и эмиттер- ный переход транзистора VT2. Спус¬ тя 8...10 с напряжение на конденса¬ торе упадет настолько, что транзис¬ тор VT2 начнет закрываться. Яркость лампы будет плавно уменьшаться, а затем лампа погаснет. Кроме указанного на схеме, мож¬ но использовать тринисторы КУ201 Л, КУ202К—КУ202Н. Транзисторы КТ201Г заменимы на транзисторы той же серии или на любые транзис¬ торы серии КТ315; П416Б — на П416, П401 —П403, ГТ308; МП114 — на МП115, МП116, КТ203. Вместо дио¬ дов Д220 подойдут Д223, КД102, КД103. Конденсатор Cl — К50-6; С2, СЗ — МБМ, КМ-4, КМ-5. Резис¬ тор R7 — МЛТ-2, остальные — МЛТ-0,5. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813, а вместо дио¬ дов VD5—VD8 — любые выпрями¬ тельные диоды, рассчитанные на об¬ ратное напряжение не ниже 300 В и выпрямленный ток не менее 300 мА. Геркон — любой другой с нормаль¬ но разомкнутыми контактами и «сра¬ батывающий» от данного постоян¬ ного магнита на заданном расстоя¬ нии. Детали автомата можно смонтиро¬ вать на печатной плате (рис. А-18) из фольгированного материала и укре¬ пить плату в любом подходящем корпусе из изоляционного материа¬ ла. Корпус желательно расположить вблизи выключателя, чтобы короче были соединительные проводники от диодного моста — их подключа¬ ют к контактам сетевого выключате¬ ля, а ручку выключателя ставят в по¬ ложение «Выключено». Выводы гер¬ кона соединяют с автоматом много¬ жильными монтажными проводни¬ ками в изоляции. Как правило, автомат не требует налаживания и начинает работать сразу. Изменить продолжитель¬ ность плавного нарастания яркости света можно подбором конденсато¬ ра С2 (при уменьшении его емкости продолжительность нарастания яр¬ кости увеличивается). Для измене¬ ния задержки выключения света сле¬ дует подобрать конденсатор С1 (за¬ держка увеличивается при увеличе¬ нии его емкости). 20
Рис. А-18 Автомат способен управлять лам¬ пой мощностью 60 Вт. Если приме¬ нена лампа большей мощности, нуж¬ но установить тринистор на теплоот¬ водящий радиатор и собрать выпря¬ митель на диодах с большим допус¬ тимым выпрямленным током. А вот другой автомат (рис. А-19) подобного назначения, в котором используется всего один транзистор. Автомат также можно подключать параллельно выводам выключателя Q1 подсобного помещения. Органами управления автомата являются выключатель SA1, контак¬ ты которого образуют наружные задвижка и скоба на дверной раме, и геркон SF1, установленный на две¬ ри аналогично предыдущему вари¬ анту, но в верхнем углу дверной ра¬ мы. Когда дверь закрыта, контакты SA1 могут быть как замкнуты, так и разомкнуты (если помещение ис¬ пользуется и задвижка открыта), а контакты SF1 — только разомкну¬ ты. При открывании двери контакты выключателя оказываются разом¬ кнутыми, а контакты геркона — зам¬ кнутыми. Через резистор R2 и гер¬ кон на управляющий электрод три- нистора VS1 подается напряжение. Тринистор открывается, лампа осве¬ щения ELI зажигается. Рис. А-19 В этот момент на резисторе R1 по¬ является пульсирующее напряжение (амплитудой около 1 В при мощнос¬ ти осветительной лампы 40 Вт и поч¬ ти 2 В при мощности лампы 100 Вт). Оно сглаживается цепочкой VD2C1. G конденсатора С1 постоянное на¬ пряжение поступает на генератор, собранный на транзисторе VT1. Час¬ тота следования импульсов генера¬ тора составляет 3 кГц. С обмотки 111 трансформатора Т1 импульсы пода¬ ются на управляющий электрод три- нистора, поэтому тринистор остает¬ ся открытым после закрывания две¬ ри изнутри помещения и размыка¬ ния контактов геркона. 21
По окончании пользования поме щением дверь закрывают на наруж¬ ную задвижку, контакты SA1 замы¬ каются и шунтируют обмотку II трансформатора. Колебания генера¬ тора срываются, тринистор закрыва¬ ется, лампа освещения гаснет. В генераторе может работать лю¬ бой маломощный германиевый тран¬ зистор структуры р-п-р со статиче¬ ским коэффициентом передачи тока не менее 50. Вместо диодного мос¬ та VD1 можно установить четыре диода КД105Б—КД105Г или анало¬ гичные по выпрямленному току и об¬ ратному напряжению. Тринистор — серии КУ201 с буквенными индекса¬ ми К—Н. Конденсатор С1 —К50-12 (подойдет и К50-6); С2 — МБМ; ре¬ зисторы — MJ1T-2. Трансформатор Т1 самодельный, он выполнен на кольце типоразмера К10X6X4 из феррита М200НМ. Об¬ мотка I содержит 2ХЮ0 витков про¬ вода ПЭЛШО 0,1, обмотка II — 6...10 витков тонкого монтажного провода в поливинилхлоридной изо¬ ляции, обмотка III—40 витков ПЭЛШО 0,1. Под эти детали рассчитана печат¬ Рис. А-20 ная плата (рис. А-20) из односторон¬ него фольгированного стеклотексто¬ лита. Печатные проводники выпол¬ нены не травлением в растворе, как это делают обычно, а прорезанием в фольге изолирующих канавок спе¬ циальным резаком или острым но¬ жом. Плату с деталями укрепляют в корпусе, который размещают в удобном месте помещения. Как и в предыдущем случае, геркон (он может быть любой, но обязательно с нормально замкнутыми или пере¬ ключающими контактами) соединя¬ ют с автоматом многожильными монтажными проводниками. Если автомат смонтирован без ошибок, никакого налаживания не понадобится. Может случиться, что генератор не возбуждается с данной осветительной лампой (ведь от ее мощности зависит напряжение пита¬ ния генератора). Тогда придется ли¬ бо поставить резистор R1 с большим сопротивлением, либо другой тран¬ зистор — с большим коэффициен¬ том передачи. В случае нормальной работы генератора и неоткрываю- щемся тринисторе (свет гаснет при закрывании двери, но не замкнутых контактах SA1), нужно изменить по¬ лярность подключения выводов об¬ мотки III. АВТОМАТ ОТКЛЮЧЕНИЯ ТЕЛЕВИ¬ ЗОРА сочетает в себе реле времени и электронный ключ, срабатываю¬ щий спустя некоторое время после поступления на его вход сигнала зву¬ кового сопровождения телепереда¬ чи (рис. А-21). Сигнал звуковой частоты посту¬ пает на вход автомата (зажимы ХТ1 и ХТ2) с анода выходной лампы уси¬ лителя 34 (при двухтактном выход¬ ном каскаде — с анода любой из 22
Рис. А-21 выходных ламп) или со средней точ¬ ки транзисторов (обычно эмиттеры) выходного каскада телевизора. В любом случае максимальная ампли¬ туда сигнала должна быть около 10 В. Через конденсатор С1 сигнал по¬ ступает на подстроечный резистор R1, которым устанавливают необхо¬ димый уровень сигнала на зарядной цепи R2VD1C2. В результате конден¬ сатор С2 заряжается до напряжения, не превышающего напряжение ста¬ билизации стабилитрона VD2, и по¬ левой транзистор VT1 закрывается. Стабилитрон в данном случае пред¬ отвращает выход из строя транзис¬ тора при случайном повышении на¬ пряжения между затвором и исто¬ ком выше допустимого значения. Когда транзистор VT1 закрывает¬ ся, транзистор VT2 открывается и реле К1 срабатывает. Но это проис¬ ходит только после включения пита¬ ния кратковременным нажатием кнопки SB1. При срабатывании реле его контакты К1.1 блокируют кноп¬ ку и тем самым подключают первич¬ ную обмотку трансформатора Т1 к осветительной сети. Автомат готов к работе. Об этом будет сигнализи¬ ровать неоновая лампа HL1, кото¬ рая должна гореть после отпускания кнопки. Теперь переключатель SA1 можно перевести в положение «Авт.» (делать это нужно возможно быстрее, чтобы исключить броски тока в цепях накала ламп телевизо¬ ра). Сетевое напряжение на блок пи¬ тания телевизора будет подаваться через замкнутые контакты К1.1 реле. Когда телевизионные передачи за¬ кончатся и на входе автомата исчез¬ нет сигнал 34, через несколько ми¬ нут разрядится конденсатор С2 и откроется транзистор VT1. Одновре¬ менно закроется транзистор VT2, реле отпустит, его контакты разом¬ кнутся и обесточат телевизор и сам автомат. Для последующего включе¬ ния телевизора достаточно поста¬ вить переключатель SA1 в положе¬ ние «Ручн.» или, нажав кнопку SB1, подождать, пока телевизор прогре¬ ется и сработает реле автомата. Полевой транзистор должен быть с начальным током стока не менее 3 мА и крутизной более 2 мА/В, а транзистор КТ315Г (его можно за¬ менить другим транзистором струк¬ туры п-р-п с допустимым напряже¬ нием коллектор-эмиттер не менее 23
25 В и током коллектора не менее 30 мА) со статическим коэффициен¬ том передачи не менее 90. Диод VD1 может быть Д101 — ДЮЗ, Д223 (с любым буквенным ин¬ дексом) или другой кремниевый диод с большим обратным сопро¬ тивлением и рассчитанный на вы¬ прямленный ток не менее 40 мА и обратное напряжение не менее 50 В. Стабилитрон Д813 можно заменить на Д81 4, Д811. Конденсатор С1 — МБМ, осталь¬ ные — К50-6; постоянные резисто¬ ры — МЛТ-0,25 (R2—R4) и МЛТ-0,5 (R5), подстроенный — СПЗ-1 б; кноп¬ ка и переключатель — любой кон¬ струкции, разъем XS1 — сетевая ро¬ зетка, ХР1 —сетевая вилка. Электромагнитное реле — МКУ-48 (паспорт РА4.500.1 32, РА4.500.1 36, РА4.500.202) или другое, срабаты¬ вающее при напряжении не более 24 В (ток не более 40 мА), контакты которого рассчитаны на действую¬ щее напряжение сети. Трансформа¬ тор питания Т1 может быть как по¬ купным, так и самодельным. Пере¬ менное напряжение на вторичной обмотке должно быть 19...22 В (на¬ пример, три последовательно соеди¬ ненные обмотки накала ламп у тран¬ сформатора типа ТН). Подойдет так¬ же унифицированный выходной трансформатор кадровой развертки телевизоров ТВК-110Л1. Его обмот¬ ку с большим числом витков исполь¬ зуют как сетевую. Самодельный трансформатор наматывают на маг- нитопроводе сечением не менее 6 см ’. Обмотка I должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, об¬ мотка II —210 витков ПЭВ-1 0,15... ...0,2. Вместо лампы ТН-0,2 подойдет другая неоновая, но может понадо¬ биться подбор резистора R5 для по- Рис. А-22 лучения нужной яркости ее све¬ чения. Большую часть деталей автомата монтируют на плате (рис. А-22) из фольгированного материала, осталь¬ ные детали укрепляют на стенках подходящего корпуса из изоляцион¬ ного материала. Входные зажимы автомата соединяют с выходной цепью телевизора экранированным проводом, оплетку которого соеди¬ няют с зажимом ХТ2 и с шасси теле¬ визора. При подключении к выход¬ ной лампе достаточно вынуть ее из панели, изогнуть конец провода ко¬ лечком, надеть на соответствующий штырек лампы и вставить лампу в панель. Для подключения к тран¬ зисторному усилителю соединитель¬ ный проводник придется, конечно, припаять к выходной цепи. Налаживают автомат так. После прогрева телевизора устанавливают нормальную громкость звукового 24
сопровождения телепередачи. За¬ тем подключают параллельно кон¬ денсатору С2 вольтметр постоян¬ ного тока с возможно большим вход¬ ным сопротивлением и подстроеч- ным резистором R1 устанавливают напряжение на конденсаторе около 10 В. Если такое напряжение не До¬ стигается даже при верхнем по схе¬ ме положении движка резистора, то несколько увеличивают громкость звука. Затем, нажав кнопку SB1, под¬ бирают резистор R4, добиваясь чет¬ кого срабатывания реле. Вот и все. АВТОМАТ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРО¬ ФОНА. Современные электрофоны снабжены автостопом. Но случается, что автоматика не срабатывает, и электродвигатель электропроигры- вающего устройства (ЭПУ) продол¬ жает работать. Да и когда автомати¬ ка выключит электродвигатель, по¬ рою об электрофоне забывают и он остается включенным в сеть. Это опасно, поскольку оставленный без присмотра долго работающий элек¬ трофон может выйти из строя. Чтобы избежать подобного, изго¬ товьте к электрофону автомат (рис. А-23), который будет отключать его (и самого себя) от сети примерно через минуту после окончания зву¬ чания грампластинки или через та¬ кое же время после включения, если не начали воспроизводить грам¬ запись. Кроме того, электрофон об¬ ретет своеобразный кодовый замок, поскольку включить его удастся лишь при одновременном нажатии на кнопку включения и касании сен¬ сорной пластины, установленной на лицевой панели. Работает автомат так. Вставив вил¬ ку ХР1 в сетевую розетку, нажимают кнопку включения электрофона и ка¬ саются сенсора Е1. Сетевое напря¬ жение подается на трансформатор Т1 автомата, а сигнал наводки пере¬ менного тока поступает с сенсора на усилитель, выполненный на транзи¬ сторе VT4. С нагрузки транзистора (резистор R9) усиленный сигнал по¬ дается на ключевое устройство, соб¬ ранное на транзисторе VT5. Этот транзистор, а вслед за ним и тран¬ зисторы VT6, VT7 открываются. Сра¬ батывает электромагнитное реле К1. Контактами К1.2 оно блокирует кнопку включения электрофона (а значит, и автомата), а К1.1 подклю¬ чает конденсатор С4 к резистору R11. Через конденсатор начинает Рис. А-23 25
протекать зарядный ток, удержи¬ вающий транзисторы VT6, VT7 от¬ крытыми после того, как палец сня¬ ли с сенсора. Продолжительность за¬ рядки конденсатора примерно ми¬ нута — в течение этого времени ре¬ ле будет под током, а затем отпус¬ тит. Если же за это время на резисторе R1 появится сигнал звуковой частоты (он поступает с линейного выхода электрофона и составляет 100... ...1000 мВ у разных электрофонов), откроется транзистор VT3 и зашун- тирует конденсатор С4. Теперь ток, необходимый для удержания откры¬ тыми транзисторов VT6, VT7, потечет через транзистор VT3. Но стоит сигналу звуковой частоты исчезнуть, и транзистор VT3 вновь закроется. Начнется зарядка конденсатора С4 и отсчет выдержки. Если в течение минуты сигнал не появится, реле от¬ пустит и электрофон с автоматом отключатся от сети. Через контакты К1.1 конденсатор С4 разрядится на резистор R7. При последующем на¬ жатии кнопки включения и касании сенсора процесс повторится. Как вы заметили, в электрофоне проведена небольшая доработка — вместо обычного выключателя уста¬ новлена кнопка с самовозвратом, например типа П2К. Хотя дело это несложное, возможно, вы не поже¬ лаете вводить предлагаемое изме¬ нение. Ну что ж, тогда включите контакты К1.2 в разрыв нижнего по схеме вывода первичной обмотки трансформатора питания электро¬ фона. В этом варианте после отпус¬ кания реле электрофон будет от¬ ключен от сети, а автомат останется под напряжением. Но этого опасать¬ ся не следует — автомат потребляет немного энергии и может работать продолжительное время. Питается автомат от собственного блока, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя, собранного на диодах VD2—VD5 по мостовой схеме, и конденсатора фильтра С8. Не исключена возмож¬ ность питания автомата от другого источника, скажем блока электро¬ фона, если он обеспечивает напря¬ жение на конденсаторе С8 (в подоб¬ ном случае его можно и не устанав¬ ливать) 18...22 В. Вместо транзисторов КТ361Е по¬ дойдут КТ361Г, вместо КТ315Б — другие транзисторы этой серии, вместо КТ814В — ,КТ814Б, КТ814Г, КТ816Б — КТ816Г. Выходной тран¬ зистор (VT7) следует установить на радиатор из алюминия или дюр¬ алюминия толщиной 4 мм и разме¬ рами 20X40 мм. Конденсатор С4 — К50-12, С8 — К50-12 или К50-6, ос¬ тальные конденсаторы — любого ти¬ па, но возможно меньших габаритов. Резисторы — МЛТ-0,1 25. Реле — РЭС22, паспорт РФ4.500.129 или РФ4.500.131. Подойдет, конечно, и другое малогабаритное реле, сра¬ батывающее при токе не более 40 мА и работающее при напряже¬ нии до 15 В. Кроме того, контакты реле должны быть рассчитаны на управление сетевым напряжением. Трансформатор Т1 — любой подхо¬ дящий, мощностью не менее 5 Вт и с напряжением на обмотке II 12... ...15 В. Детали автомата, кроме выпрями¬ тельных диодов, трансформатора питания и конденсатора фильтра монтируют на плате (рис. А-24) из фольгированного материала. Реле прикрепляют к плате металлическим уголком, а выводы его обмотки и контактов К1.1 соединяют с соответ¬ ствующими точками платы монтаж¬ ными проводниками в изоляции. Та- 26
Рис. А-24 ким же проводником подключают сенсорную пластину к конденсатору С5. Контакты же К1.2 соединяют с цепями электрофона сетевыми проводами. Плату с деталями раз¬ мещают внутри электрофона. Дета¬ ли блока питания размещают на не¬ большой плате из изоляционного ма¬ териала. Монтаж может быть как пе¬ чатный, так и навесной. На время проверки и налажива¬ ния автомата контакты реле К1.1 следует подключить к авометру, ра¬ ботающему в режиме омметра, или к омметру, а в цепь, в которую они были включены, впаять проволоч¬ ную перемычку. Тогда во время во¬ спроизведения грамзаписи стрелка индикатора авометра будет сигнали¬ зировать о замкнутых контактах, а через минуту после окончания зву¬ ка контакты должны размыкаться. Если же при поступлении на автомат сигнала с линейного выхода усилите¬ ля электрофона транзистор VT3 не открывается, а значит, не срабаты¬ вает реле, следует точнее подобрать резистор R1. Работу автомата желательно про¬ верить при изменении подводимого сетевого напряжения примерно на 10% в обе стороны. Для этого пона¬ добится, конечно, автотрансформа¬ тор. В случае больших колебаний напряжения в вашей местности ав¬ томат следует питать от выпрями¬ теля через электронный стабилиза¬ тор с выходным напряжением око¬ ло 20 В. АВТОМАТ-ПРИСТАВКА к БУДИЛЬ¬ НИКУ. Электронно-механические ча¬ сы-будильник пользуются все боль¬ шей популярностью благодаря точ¬ ной и продолжительной работе от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В. От этого же эле¬ мента работает и звонок будильника. Правда, продолжительность звуко¬ вого сигнала порою оказывается не¬ достаточной, чтобы успеть пробу¬ диться. Вот здесь и придет на по¬ мощь автомат (рис. А-25), который после «срабатывания» будильника будет подавать сигнал периодически на протяжении длительного време¬ ни — пока не пройдет сон и Вы не на¬ жмете нужную кнопку или клавишу на часах. В данном случае режим ра¬ боты автомата выбран таким, чтобы сигнал раздавался через каждые 5 мин и звучал в течение 5 с. Основу автомата составляют пять цифровых интегральных микросхем. На элементах DD1.1, DD1.2 и транзис¬ 27
Рис. Л-25 торе VT1 собран тактовый генератор прямоугольных импульсов. Благода¬ ря использованию транзистора уда¬ лось получить достаточно низкую частоту следования импульсов при сравнительно небольшой емкости конденсатора С1. С выхода генератора импульсы по¬ ступают на шестиразрядный двоич¬ ный счетчик, собранный на микро¬ схемах DD2—DD4, каждая из кото¬ рых включает в себя два триггера. Коэффициент деления счётчика ра¬ вен 64. Сигналы с выходов триггеров (используются инверсные выходы) поступают на каскад совпадения — микросхему DD5. Уровень логиче¬ ского 0 на выходе ее (вывод 8), не¬ обходимый для включения звонка НА1 будильника, появляется лишь тогда, когда на всех входах оказы¬ вается уровень логической 1. На вхо¬ ды, не подключенные к триггерам (выводы 11, 12), уровень логической 1 подан через резистор R3. Порядок пользования будильни¬ ком с приставкой остается прежний. Нажатием клавиши прерывателя сиг¬ нала SA1 приставку переводят в жду¬ щий режим и вращением стрелки боя устанавливают нужное время включения сигнала. Когда оно насту¬ пает, замыкаются контакты SA2 сиг¬ нального механизма. Срабатывает электромагнитное реле К1 и само- блокируется контактами К1.1. На приставку подается напряжение пи¬ тания от источника GB1. Из-за наличия цепочки R4C2 триг¬ геры сразу же устанавливаются в ну¬ левое состояние, на их инверсных выходах появляется уровень логиче¬ ской 1. «Срабатывает» каскад совпа¬ дения и включается звуковой сигнал 28
на время периода следования им¬ пульсов тактового генератора. Затем в течение времени следования 63 импульсов сигнал будет выключен, после чего цикл работы приставки повторится. И так до тех пор, пока клавишу прерывателя звукового сиг¬ нала будильника не установят в гори¬ зонтальное положение. Число триггеров в двоичном счет¬ чике определяет отношение дли¬ тельности интервала между сигнала¬ ми к длительности сигнала. Оно рав¬ но 2", где п — число триггеров. При указанных на схеме номиналах дета¬ лей генератора и шестиразрядном счетчике длительность сигнала со¬ ставляет 5 с, а длительность паузы — около 5 мин. Чтобы уменьшить или увеличить длительность паузы, нуж¬ но соответственно изменить число триггеров. В приставке использованы посто¬ янные резисторы МЛТ-0,125 и оксид¬ ные конденсаторы К50-6 (С 1), К53-1 (С2). Транзистор может быть любой из серий КТ315, КТ312, МП38. Элект¬ ромагнитное реле — РЭС44, паспорт РС4.569.251, но подойдет любое другое малогабаритное реле, сра¬ батывающее при напряжении не бо¬ лее 5 В. Источник питания составлен из четырех гальванических элемен¬ тов, соединенных последовательно. Большинство деталей автомата смонтировано на печатной плате (рис. А-26) из двустороннего фоль- гированного стеклотекстолита тол¬ щиной 1,5 мм. Вместе с источником питания плата размещена в пласт¬ массовой подставке размерами 170X70X30 мм, к которой прикреп¬ лены часы-будильник. Сам будильник придется немного Рис. А-26 29
доработать — перепаять некоторые проводники. Так, проводник звонка, соединенный с минусовым выводом гальванического элемента часов, нужно отпаять от элемента и под¬ ключить к выходу микросхемы DD5, а плюсовой вывод батареи СВ1 при¬ ставки подключить к плюсовому вы¬ воду гальванического элемента. Вы¬ вод «KSA1» платы приставки под¬ ключают к точке соединения звонка и контакта клавиши будильника, а вывод «KSA2» — к точке соедине¬ ния другого контакта клавиши и кон¬ такта прерывателя звонка будильни¬ ка. Если монтаж приставки и подклю¬ чение ее к часам выполнены пра¬ вильно, а все детали исправны, ника¬ кого налаживания не потребуется. При желании изменить продолжи¬ тельность звукового сигнала (а зна¬ чит, и длительность паузы между сигналами) достаточно подобрать конденсатор С1 или резистор R1. АВТОСТОП — так называют устрой¬ ство, которое автоматически отклю¬ чает электродвигатель магнитофона или электрофона от сети, как только кончится (либо оборвется) пленка или игла звукоснимателя перейдет Рис. А-27 30 на заключительную канавку грам¬ пластинки. В современных кассетных магнитофонах и электрофонах, как правило, установлены электронные или механические автостопы. А вот в катушечных магнитофонах, элект¬ рофонах и электропроигрывателях выпусков прошлых лет таких уст¬ ройств может и не быть. Тогда нуж¬ но оборудовать их самодельным ав¬ тостопом. Вот, к примеру, схема автостопа для магнитофона (рис. А-27). Он пи¬ тается переменным напряжением 6,3 В, которое есть в любом лампо¬ вом магнитофоне. Датчиком автома¬ та служит фоторезистор R1, вклю¬ ченный в цепь базы транзистора VT1. Последовательно с фоторезистором стоит подстроечный резистор R2, ограничивающий ток базы. Когда фоторезистор затемнен, его сопро¬ тивление велико и в цепи базы про¬ текает весьма малый ток. Коллек¬ торный ток транзистора VT2 практи¬ чески отсутствует, реле К1 отпуще¬ но, через контакты К1.1 электродви¬ гатель подключен к источнику пита¬ ния. При освещении фоторезистора лампой EL1 его сопротивление резко падает, ток в цепи базы первого транзистора возрастает. Открывает¬ ся транзистор VT2, и срабатывает реле К1. Контакты К1.1 размыкают¬ ся и отключают от двигателя пита¬ ние. Транзисторные каскады автомата питаются постоянным напряжением, получаемым с помощью однополу- периодного выпрямителя на диоде VD1. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсато¬ ром С1. Поскольку фоторезистор большую часть времени находится в затемненном состоянии и автомат практически не потребляет тока, па¬
раллельно конденсатору фильтра включен резистор R4, являющийся маломощной нагрузкой выпрями¬ теля. Это увеличивает надежность работы устройства. Реле возьмите с током срабаты¬ вания не более 20 мА при напряже¬ нии до 6 В. Если такого реле не най¬ дете, установите, например, РЭС22 паспорт РФ4.500.129, срабатываю¬ щее при токе 36 мА (напряжение срабатывания около 7 В), и немного ослабьте его пружину или удалите лишние группы контактов — это не¬ сколько уменьшит ток срабатывания. Кроме того, под такое реле необхо¬ димо установить более мощный вы¬ ходной транзистор — МП42Б или КТ361Б. Такой же может быть и пер¬ вый транзистор. Фоторезистор — ФС-К1, СФ2-5, СФ2-6, постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроеч- ный — СПЗ-16 или другой малогаба¬ ритный, конденсатор — К50-6 или другой оксидный на напряжение не ниже указанного на схеме, лампа накаливания — МН 6,3-0,28 (на на¬ пряжение 6,3 В и ток потребления 0,28 А), диод — любой из серии Д226. Детали автомата можно располо¬ жить на одной или нескольких пла¬ тах из изоляционного материала — все зависит от места внутри магни¬ тофона и габаритов используемых деталей. Поэтому чертеж платы не приводится — его нетрудно соста¬ вить самостоятельно. Лампу освещения укрепляют в колпачке (рис. А-28) и располагают с одной стороны магнитной пленки, протянутой через ролики магнито¬ фона. Фоторезистор размещают то¬ же в колпачке, но больших разме¬ ров, и располагают с другой стороны пленки напротив лампы. На торцах обоих колпачков должны быть от- Рис. А-28 верстия диаметром 2...3 мм для све¬ тового луча. Провода, подходящие к лампе и фоторезистору, должны быть в хо¬ рошей изоляции. Напряжение для лампы возьмите с лепестков накала любой ламповой панельки магнито¬ фона. Контакты реле впаяйте в раз¬ рыв одного из проводов питания электррдвигателя. Налаживание автомата сводится к подбору подстроечным резисто¬ ром R2 такого тока базы первого транзистора, чтобы реле надежно срабатывало при освещении фото¬ резистора даже при пониженном се¬ тевом напряжении. Помните, что при работе автомата магнитофон удастся включить толь¬ ко после того, как заправите пленку и пропустите ее между лампой и фоторезистором. Подобный автомат, но без элект¬ ромагнитного реле (рис. А-29), мож¬ но собрать и для электрофона. Кста¬ ти, и в магнитофоне и в электрофоне способен работать как предыдущий, так и данный автомат. Свой вы¬ бор остановите на том, для которо¬ го окажется легче подобрать де¬ тали. Итак, второй вариант автостопа. Он характерен тем, что для включе- 31
Рис. А-29 ния и выключения электродвигателя использован тринистор, шунтирую¬ щий диагональ диодного моста. А мост, в свою очередь, включен по¬ следовательно с электродвигателем. Если тринистор открыт, сетевое на¬ пряжение попадает через мост на электродвигатель, При закрывании же тринистора закрывается и мост, обесточивая электродвигатель. Для управления тринистором в це¬ пи его управляющего электрода ус¬ тановлен делитель напряжения, со¬ ставленный из фоторезистора R2 и резистора R1. Сам же делитель пи¬ тается сравнительно небольшим на¬ пряжением, снимаемым с парамет¬ рического стабилизатора, состояще¬ го из стабилитрона VD5 и балласт¬ ных резисторов R3, R4, включенных параллельно. При проигрывании грампластинки фоторезистор освещен лампой EL1, поэтому его сопротивление невели¬ ко. Тринистор открыт и все напряже¬ ние питающей сети (падение напря¬ жения на выпрямительных диодах моста и тринисторе невелико и им можно пренебречь) приложено к электродвигателю. В конце проиг¬ рывания свет лампы перекрывается и сопротивление фоторезистора возрастает в сотни раз. В результате тринистор закрывается, электродви¬ гатель останавливается. Для данного автомата пригоден фоторезистор ФС-К1, СФ2-5 или СФ2-6 с темновым сопротивлением не менее 500 кОм и сопротивлением в освещенном состоянии не более 800 Ом. Если такой фоторезистор подобрать не удастся, его можно за¬ менить самодельным, изготовлен¬ ным из обычного маломощного низ¬ кочастотного транзистора серий МП39—МП41. Часть корпуса такого транзистора со стороны эмиттера аккуратно спиливают напильником, а получившееся отверстие заклеи¬ вают пластинкой прозрачного цел¬ лулоида или органического стекла толщиной 0,5...1 мм. Эмиттер тран¬ зистора (его теперь можно считать фототранзистором) подключают к стабилитрону, а коллектор — к три- нистору. Кроме указанных на схеме, три¬ нистор может быть КУ201 К, КУ202К— КУ202Н, стабилитрон — Д813, диоды моста — любые другие выпрями¬ тельные, допускающие обратное на¬ пряжение не ниже 300 В и выпрям¬ ленный ток не менее 100 мА. Резис¬ торы— МЛТ-0,25 (R1) и МЛТ-2 (R3, R4). Рис. А-30 32
Конструкция датчика автостопа может быть такой, как, например, на рис. А-30. Лампу 6 (МН 6,3-0,28) и фоторезистор 5 (на рисунке пока¬ зан самодельный фототранзистор, обращенный окошком в корпусе к лампе) закрепляют на нижней сто¬ роне панели 1ЭПУ с помощью крон¬ штейна 4. Для надежной работы рас¬ стояние между лампой и фоторезис¬ тором (или фототранзистором) дол¬ жно быть не более 15 мм. Заслонку 3 (алюминий, сталь толщиной 0,5 мм) закрепляют на поворотной ножке тонарма 2. На рисунке заслонка по¬ казана в положении, когда тонарм находится на стойке или в начале проигрывания. При выходе иглы зву¬ коснимателя на заключительную ка¬ навку шторка должна занимать по¬ ложение, показанное штриховой ли¬ нией. Четкость срабатывания автома¬ та возрастет, если лампу и фоторе¬ зистор поместить в светонепрони¬ цаемый кожух со щелью для прохо¬ да заслонки. АКУСТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ. Расшифро¬ вать назначение подобного устрой¬ ства нетрудно. Ведь акустика — нау¬ ка о звуке, а реле — устройство для включения, выключения или пере- ключейия электрических цепей с по¬ мощью электрического тока. Значит, акустическое реле — устройство, реагирующее на звук и управляю¬ щее работой какой-то нагрузки, на¬ пример осветительной лампой, ра¬ диоприемником, магнитофоном. В качестве примера познакомимся с акустическим реле, которое по громкому хлопку в ладоши способ¬ но включить в сеть или выключить любую из перечисленных нагрузок или какую-нибудь другую. Причем по первому хлопку нагрузка будет включена в сеть, а по второму — вы¬ ключена. Продолжительность вре¬ мени между хлопками может быть сколь угодно большой, акустическое реле все это время будет держать нагрузку включенной и «ожидать» очередного звукового сигнала. Рис. А-31 2 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 33
Схема акустического реле приве¬ дена на рис. А-31. По ней и разберем работу автомата. Начнем с того мо¬ мента, когда раздался звуковой сиг¬ нал. Микрофон ВМ1, являющийся акустическим датчиком автомата, преобразовал его в электрический сигнал звуковой частоты. С движка подстроечного резистора R1 (он является регулятором усиления ав¬ томата, а значит, регулятором поро¬ га срабатывания акустического реле) часть сигнала подается через кон¬ денсатор С1 на первый каскад усили¬ теля 34, выполненный на транзисто¬ ре VT1. Нужное для нормальной ра¬ боты транзистора напряжение сме¬ щения на базе образуется благодаря включению между базой и коллек¬ тором резистора R2. С нагрузки первого каскада (рези¬ стор R3) усиленный сигнал поступает через конденсатор СЗ на следую¬ щий каскад, выполненный на транзи¬ сторе VT2 по такой же схеме, что и первый. С его коллекторной на¬ грузки (резистор R6) сигнал подает¬ ся через конденсатор С4 на каскад, выполненный на транзисторе VT3. Он одновременно является усилите¬ лем переменного напряжения и уси¬ лителем постоянного тока. Если сигнала нет, смещение на базе транзистора незначительное — оно зависит от сопротивления рези¬ стора R7. Через нагрузку каскада (обмотку электромагнитного реле К1) протекает ток, недостаточный для срабатывания реле. Как только на базе появляется сигнал звуковой частоты, он усили¬ вается, выделяется на обмотке реле (она представляет для таких сигна¬ лов сравнительно большое сопро¬ тивление) и поступает через конден¬ сатор С5 на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2. В результате напряжение смещения на базе тран¬ зистора возрастает, увеличивается и постоянный ток в цепи коллектора транзистора. Срабатывает реле К1. В таком положении реле находит¬ ся недолго — это зависит от продол¬ жительного звукового сигнала. Но и такого времени вполне достаточно, чтобы контакты К1.1, замкнувшись, подали сигнал на устройство с двумя устойчивыми состояниями — триг¬ гер, выполненный на реле К2. Познакомимся подробнее с рабо¬ той триггера. Сразу же после вклю¬ чения автомата в сеть заряжается до напряжения питания оксидный кон¬ денсатор С6 (через резистор R8 и нормально замкнутые контакты группы К2.1). Как только замыкаются контакты К1.1, конденсатор С6 под¬ ключается к обмотке реле К2, и оно срабатывает. Замыкающие контакты группы К2,1 подключают к источнику питания обмотку реле К2 (через ре¬ зистор R9), и оно самоблокируется. Теперь при размыкании контактов К1.1 реле К2 будет удерживаться током, протекающим через его об¬ мотку и резистор R9. А конденсатор С6 при этом разрядится через рези¬ сторы R8 и R10. При следующем появлении звуко¬ вого сигнала, когда вновь сработает реле К1, контакты К1.1 подключат разряженный конденсатор С6 к об¬ мотке реле К2. Через цепь R9C6 по¬ течет зарядный ток конденсатора, напряжение на обмотке упадет, и ре¬ ле отпустит. Контакты К2.1 возвра¬ тятся в исходное состояние. Таким образом, от одного звуко¬ вого сигнала реле К2 срабатывает, от другого отпускает. Соответственно его контакты К2.2 либо подключают нагрузку, питающуюся через разъем XS1, к сети, либо отключают ее. Для питания акустического реле 34
использован блок, состоящий из понижающего трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямите¬ ля, выполненного на диодах VD3— VD6 по мостовой схеме. Выпрямлен¬ ное напряжение фильтруется оксид¬ ным конденсатором С7. Чтобы пре¬ дупредить возможное самовозбуж¬ дение усилителя, питание на первый каскад подается через фильтрую¬ щую цепочку R4C2. Теперь о деталях автомата. Тран¬ зисторы первых двух каскадов высо¬ кочастотные. Объясняется это вовсе не необходимыми частотными пара¬ метрами усилителя, а получением возможно большего усиления ав¬ томата при меньшем числе каскадов. А для этого нужны транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока. Таким требованиям отвечают транзисторы П416Б. Отберите те из них, у которых коэффициент пере¬ дачи 100...120. В третьем каскаде можно использовать транзисторы МП25А, МП25Б, МП26Б с коэффи¬ циентом передачи 30...40. В детекторе могут работать диоды Д9В—Д9Л, а в выпрямителе — лю¬ бые из серий Д226, Д7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроеч- ный — СПО-0,5. Оксидный конден¬ сатор С2 — К50-12, С6 и С7 — К50-3, остальные — МБМ. Реле К1 — РЭС6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением об¬ мотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле К2 — РЭС9, паспорт РС4.524.200, с сопротивлением обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Подойдут и другие реле, но при их выборе следует пом¬ нить, что реле К1 должно срабаты¬ вать при токе не более 25 мА и отпу¬ скать при токе не менее 8 мА, а К2 срабатывать при токе не более 40 мА и отпускать при токе 6...1 5 мА. Под эти детали и разработана пе¬ чатная плата (рис. А-32) из односто¬ роннего фольгированного стекло¬ текстолита. Соединительные про¬ водники образованы методом про¬ резания изоляционных канавок в фольге. Для крепления реле К1 в плате вырезано окно прямоугольной Рис. А-32 2* 35
формы, под колодки же с контакта¬ ми реле К2 выпилены фигурные от¬ верстия. Соединения выводов обмо¬ ток и контактов обоих реле выполне¬ ны со стороны печатных проводни¬ ков. С этой же стороны смонтирова¬ ны резисторы R8—R10. При желании можно вообще обо¬ йтись без фольгированного мате¬ риала и смонтировать детали навес¬ ным способом на плате таких же раз¬ меров из подходящего изоляцион¬ ного материала. Для подпайки выво¬ дов деталей на плате устанавливают монтажные шпильки и соединяют их между собой в соответствии со схе¬ мой монтажным проводом в изоля¬ ции. Двумя уголками плату прикреп¬ ляют ко дну корпуса, изготовленно¬ го из органического стекла. Заготов¬ ки стенок и дна корпуса соединены между собой металлическими угол¬ ками. Верхняя крышка корпуса съемная, она крепится к уголкам винтами. Снаружи корпус оклеен де¬ коративной пленкой. В передней стенке корпуса выре¬ зано отверстие диаметром 14 мм и напротив него изнутри приклеен звуковой датчик — капсюль от го¬ ловных телефонов ТОН-2. Подойдут капсюли от других телефонов, на¬ пример ТОН-1, ТЭГ-1, а также кап¬ сюли ТК-47, ДЭМШ. В боковой стенке напротив под- строечного резистора просверлено отверстие под отвертку. На задней стенке размещены выключатель питания Q1 (тумблер ТВ2-2), держа¬ тель предохранителя с предохрани¬ телем FU1 и двухгнездная розетка XS1 для подключения к автомату на¬ грузки. Через отверстие в задней стенке выведен шнур питания с вил¬ кой ХР1 на конце. Рядом с платой ко дну корпуса прикреплен трансформатор питания Т1. Он самодельный и выполнен на магнитопроводе LU16X32. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 витков ПЭВ-1 0,2. Подойдет и готовый тран¬ сформатор мощностью не менее 5 Вт и напряжением на вторичной обмотке 13...15 В. Настало время наладить автомат. Но прежде нужно тщательно прове¬ рить монтаж и убедиться в надежно¬ сти соединений. После этого вклю¬ чают автомат и измеряют сначала выпрямленное напряжение на кон¬ денсаторе С7 (примерно 1 9 В), а за¬ тем — напряжение на конденсаторе С2 (около 7,5 В). Далее измеряют ток коллектора транзисторов VT1 (1,2 мА) и VT2 (1,5 мА) и при необхо¬ димости устанавливают эти токи точнее подбором резисторов R2 и R5 соответственно. После этого движок подстроечно- го резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, при¬ крывают микрофон и измеряют ток коллектора транзистора VT3 (2 мА) —он должен быть хотя бы на 1...2 мА ниже тока отпускания ис¬ пользуемого электромагнитного реле К1. Точнее этот ток устанавли¬ вают подбором резистора R7. Открыв микрофон и плавно пере¬ мещая движок резистора из нижнего по схеме положения в верхнее, хло¬ пают в ладоши и замечают увеличе¬ ние тока коллектора транзистора VT3. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать до тока срабатывания реле К1, но по окончании хлопка па¬ дать ниже тока отпускания. Далее включают в розетку XS1 вилку настольной лампы и проверя¬ ют действие триггера. При первом хлопке лампа должна, например, 36
зажигаться, а при последующем — гаснуть. Если же она при хлопке за¬ жигается, а после него сразу же гас¬ нет, значит, протекающий через ре¬ зистор R9 и обмотку реле К2 ток ниже тока отпускания. В этом слу¬ чае достаточно подобрать резис¬ тор R9. Может наблюдаться и такое явле¬ ние — лампа хорошо управляется хлопками, а, например, после гром¬ кого и продолжительного произне¬ сения какого-нибудь слова не гаснет. Это свидетельствует о том, что про¬ текающий через резистор R8 и об¬ мотку реле К2 ток выше тока отпу¬ скания, и он удерживает якорь реле. Достаточно подобрать резистор R8 с большим сопротивлением — и де¬ фект будет устранен. Окончательно движок подстроеч- ного резистора устанавливают в та¬ кое положение, при котором на¬ стольная лампа зажигается от хлоп¬ ка в ладоши с расстояния 4...5 м. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Как удлинить ось. Если длины оси переменного резистора не хватает, чтобы вывести ее на наружную па¬ нель, ось можно удлинить. Подбе¬ рите латунный или стальной стер¬ жень того же диаметра, что и ось, и металлическую трубку с внутрен¬ ним диаметром, равным диаметру оси. Конец оси переменного резисто¬ ра обычно бывает спилен таким образом, что в сечении представ¬ ляет собой половину окружности. Дополнительный стержень нужно спилить так, чтобы стержень и ось, приложенные друг к другу спилен¬ ными поверхностями, образовывали как бы продолжение друг друга. Стабильность работы автомата жела¬ тельно проверить при пониженном на 10% напряжении сети. Придется, конечно, в этом случае воспользо¬ ваться автотрансформатором. Мощность нагрузки, подключае¬ мой к автомату, определяется в ос¬ новном допустимым током через контакты К2.2 и не должна превы¬ шать 100 Вт. Для более мощной на¬ грузки желательно заменить реле РЭС9 на МКУ48 или аналогичное, рассчитанное на коммутацию на¬ грузки мощностью до 500 Вт. В этом варианте придется изменить разме¬ ры печатной (или монтажной) платы. Если же вы решили изготовить такую приставку к настольной лампе, совсем не обязательно выполнять ее в виде отдельной конструкции. Мож¬ но изготовить декоративную под¬ ставку под лампу и в ее корпусе раз¬ местить детали автомата. Если после этого между спиленны¬ ми поверхностями проложить тон¬ кую амортизирующую прокладку, например кусочек резины, и над¬ винуть на место соединения метал¬ лическую трубку, ось и стержень окажутся прочно соединенными друг с другом. Канифоль — из смолы. В сосно¬ вом лесу наберите смолы и расто¬ пите ее в жестяной банке на сла¬ бом огне так, чтобы смола не вос¬ пламенилась. Расплавленную массу разлейте в спичечные коробки или другие подходящие баночки. За¬ стывшая смола—отличный флюс при пайке радиоконструкций.
БЕГУЩИЕ ОГНИ»— так называют ав¬ томат переключе¬ ния новогодних гирлянд, создаю¬ щий световой эф¬ фект под анало¬ гичным названи¬ ем. В чем суть эффекта? Обычно ламповые гирлян¬ ды развешивают на. ветвях елки или в зале так, чтобы получить равно¬ мерное освещение и приятное соче¬ тание цветов при переключении гирлянд. Но стоит расположить лам¬ пы гирлянд в определенной после¬ довательности и задать соответ¬ ствующую скорость переключения, как получится эффект «бегущий огонь». Последовательность размещения ламп гирлянд, «вытянутых» в одну линию, такая (рис. Б-1): лампа пер¬ вой гирлянды (EL1.1), лампа второй гирлянды (EL2.1), лампа третьей гирлянды (EL3.1), лампа первой гирлянды (ELI.2) и т. д. А теперь представьте, что напряжение пита¬ ния поочередно подается то на пер¬ вую гирлянду (кнопкой SB1), то на вторую (кнопкой SB2), то на третью (кнопкой SB3). В итоге по всей нити свет ламп будет «смещаться» впра¬ во, что при определенной скорости «смещения» создаст впечатление, будто свет «бежит». Чем больше гирлянд в нити, тем впечатлительнее эффект «бегущего огня». Переклю¬ чение же гирлянд с определенной скоростью обеспечивает автомат, который может быть выполнен по самым разнообразным схемам. Рас¬ смотрим некоторые из автоматов. «Бегущие огни» со светодиода¬ ми — это наиболее простой автомат, который можно приспособить к не¬ большой декоративной елке (рис. Б-2), развесив на ней, например, от нижних ветвей до макушки нить из светодиодов VD1—VD6. Чередо- Рис. Б-1 38
Рис. Б-2 Рис. Б-3 ваться светодиоды должны так: VD1, VD3, VD5, VD2, VD4, VD6. Пары све¬ тодиодов включены в коллекторные цепи транзисторных каскадов, кото¬ рые соединены как бы в кольцо, об¬ разуя так называемый трехфазный мультивибратор. Скорость переклю¬ чения каскадов, а значит, вспыхива¬ ния светодиодов, зависит от номи¬ налов деталей времязадающих це¬ пей — переходных конденсаторов и базовых резисторов. Для ограниче¬ ния яркости свечения гирлянды по¬ следовательно со светодиодами включены ограничительные резисто¬ ры (R2, R4, R6). Транзисторы могут быть любые из серий КТ342, КТ3102 или другие кремниевые структуры п-р-п с воз¬ можно большим коэффициентом передачи тока (но не менее 100). Конденсаторы — К50-6, резисто¬ ры МЛТ-0,125, светодиоды — серий AJ1101, АЛ102, АЛ307, источник пита¬ ния — батарея 3336. Для монтажа деталей автомата можно изготовить печатную плату (рис. Б-3) из фольгированного мате¬ риала. Если яркость свечения гирлянд бу¬ дет недостаточна, можно увеличить напряжение питания, включив после¬ довательно с батареей 3336 один или два элемента 332, 343, 373 либо сое¬ динив светодиоды каждого каскада не последовательно, а параллельно. В любом варианте ток через свето¬ диоды не должен превышать пре¬ дельно допустимого. «Бегущие огни» с малогабаритны¬ ми лампами накаливания. Этот ав¬ томат напоминает по схеме преды¬ дущий, но нагрузкой каскадов трех¬ фазного мультивибратора являются гирлянды ламп из параллельно сое¬ диненных ветвей. Из них составлено своеобразное панно в виде квадрата, внутри которого находится шестилу¬ чевая «звезда» (рис. Б-4). Когда ‘ав¬ томат включен, свет «бежит» по сто¬ ронам квадрата и расходится лучами внутри его. Поскольку нагрузки мультивибра¬ тора потребляют значительно боль¬ ший ток по сравнению с предыду¬ щим автоматом, в мультивибраторе использованы и более мощные тран¬ зисторы. Скорость переключения 39
Рис. В-A гирлянд зависит от номиналов дета¬ лей в базовой цепи транзисторов. Для облегчения запуска мультиви¬ братора при включении автомата в сеть в одном из плеч мультивибрато¬ ра (в данном случае в каскаде на транзисторе VT2) установлен допол¬ нительный конденсатор C4f емкость
которого должна быть не менее 0,1 мкф. Питается автомат от двухполупе- риодного выпрямителя на диодах VD1—VD4, который в свою очередь подключен ко вторичной обмотке понижающего трансформатора Т1. Конденсаторы фильтра С5—С7 взя¬ ты большой емкости для получения более «чистого» постоянного на¬ пряжения, необходимого для ус¬ тойчивой работы мультивибра¬ тора. Транзисторы могут быть любые из серий КТ815, КТ817, но с возможно большим коэффициентом передачи тока. Конденсатор С4 — МБМ, ос¬ тальные — К50-6. Резисторы — МЛТ-0,125. Все лампы взяты на на¬ пряжение 1 В и ток 0,068 А. Подо¬ йдут и другие лампы, с большим напряжением, но под них придется подобрать питающее напряжение. Для указанных же ламп источник питания должен обеспечивать напря¬ жение 9...18 В при токе нагрузки до 1 А. Причем чем меньше напряже¬ ние питания, тем меньше яркость ламп. Основа конструкции — лист орга¬ нического стекла толщиной 5...6 мм и размерами 475X475 мм, в кото¬ ром просверлены отверстия под лампы — они расположены в соот¬ ветствии с рисунком схемы. В отвер¬ стиях лампы закрепляют клеем, а выводы ламп соединяют отрезками многожильного монтажного прово¬ да в изоляции. Чтобы не запутаться в монтаже, а в дальнейшем и легче разбираться в нем, лампы каждого плеча мультивибратора желательно соединять проводниками своего цве¬ та. Баллоны ламп можно окрасить цветным цапон-лаком. Для получе¬ ния большей яркости свечения полу¬ чившегося панно лист органическо¬ го стекла со стороны монтажа по¬ крывают белой нитроэмалью. К торцам листа прикрепляют вин¬ тами М3 полоски дюралюминия тол¬ щиной 1...2 мм и шириной 40 мм, образующие боковые стенки кон¬ струкции. К трем планкам крепят, как к теплоотводам, транзисторы мультивибратора. А чтобы коллек¬ торные цепи транзисторов не оказа¬ лись соединенными между собой, в местах стыков планок должен быть зазор 2...3 мм. Оксидные конденсаторы С1—СЗ крепят металлическими скобами к нижней части листа, а резисторы и конденсатор С4 монтируют на стойках с лепестками или на неболь¬ шой плате из изоляционного мате¬ риала. После этого получившуюся кон¬ струкцию можно установить в кор¬ пус со светорассеивающим экраном и вывести наружу проводники пита¬ ния с вилкой Х1 на конце. Детали блока питания собирают в отдельном корпусе, устанавливае¬ мом во время работы сзади панно. «Бегущие огни» с мощными лам¬ пами накаливания. Этот автомат (рис. Б-5) позволяет управлять че¬ тырьмя гирляндами ламп (для прос¬ тоты на схеме каждая гирлянда за¬ менена одной лампой), рассчитан¬ ных на напряжение 220 В и ток до 0,2 А. Он выполнен на маломощных транзисторах VT1—VT4, которые уп¬ равляют тринисторами VS1—VS4, а те, в свою очередь, гирляндами ламп EL1—EL4. По сравнению с предыдущими ав¬ томатами данное устройство пред¬ ставляет собой четырехфазный мультивибратор. Правда, подобные мультивибраторы менее надежны в работе по сравнению с трехфазны¬ ми, поэтому для повышения устой¬ 41
Рис. Б-5 чивости введены диоды VD5—VD16. Какова их роль? Предположим, что после включе¬ ния автомата в сеть раньше других открылся транзистор VT2. Тогда ока¬ жутся закрытыми транзисторы VT3, VT4, VT1, поскольку их базы через разряженный конденсатор С2, дио¬ ды VD16, VD10 и открытый транзис¬ тор VT2 будут подключены к обще¬ му проводу — плюсу источника пи¬ тания мультивибратора, а значит, к эмиттерам. Со временем конден¬ сатор С2 зарядится и ток, протекаю¬ щий через резистор R9, эмиттерный переход транзистора VT3, откроет этот транзистор. Тогда закроется транзистор VT2 — его база через диод VD11 и открытый транзистор VT3 окажется соединенной с эмит¬ тером. Будут также закрыты тран¬ зисторы VT4 и VT1. Вскоре зарядит¬ ся конденсатор СЗ и откроется тран¬ зистор VT4. Остальные транзисторы закроются. Так будут поочередно переключаться каскады мультиви¬ братора. Диоды VD5—VD8 используются как нелинейные элементы со ста¬ бильным прямым напряжением (до 0,6 В) на них, обеспечивающим на¬ дежное закрывание транзисторов мультивибратора. Часть коллекторного тока откры¬ того транзистора протекает через управляющий электрод соответству¬ ющего тринистора и открывает его. А тот, в свою очередь, включает гир¬ лянду ламп. Гирлянды питаются от сети через двухполупериодный выпрямитель на диодах VD1—VD4. Для питания же мультивибратора применен простей¬ ший параметрический стабилизатор на стабилитроне VD17 и последова¬ тельно соединенных балластных ре¬ зисторах R17, R18. Конденсатор С5 фильтрует стабилизированное на¬ пряжение. В автомате использованы резисто¬ 42
ры МЛТ-2 (R17, R18) и МЛТ-0,125 (ос¬ тальные). Конденсаторы — К50-6. Диоды VD1—VD4 могут быть любые другие выпрямительные, выдержи¬ вающие обратное напряжение не менее 300 В и выпрямленный ток более 0,2 А; диоды VD5—VD8 — Д223А, Д223Б; остальные — любые из серии Д9. Вместо стабилитрона Д814В подойдет Д810 или любой из серии Д818, а вместо тринисторов КУ101Е—КУ103В. Транзисторы могут быть любые из серий КТ361, КТ203, а также МП40—МГ142 (в этом вари¬ анте базовые резисторы R3, R7, R11 и R15 должны быть сопротивлением 2 кОм). Под указанные детали и рас¬ считана печатная плата (рис. Б-6) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Автомат не требует налаживания, но в случае ненадежного включения той или иной гирлянды может пона¬ добиться подбор соответствующего тринистора. А как быть, если захотите управ¬ лять гирляндами ламп большей мощности (более 50 Вт)? Тогда при¬ дется установить диоды VD1—VD4 с большим выпрямленным током и использовать тринисторы КУ201К, КУ201Л, КУ202К—КУ202Н. Конечно, в этом случае придется подобрать резисторы в цепи управляющего электрода каждого тринистора (R4, R8 и т. д.). БЛОК ПИТАНИЯ. Хорошо, если кон¬ струкция питается от гальванических элементов или батареи и потребляет немного энергии. Но подчас собран¬ ное устройство (или устройства) по¬ требляет значительный ток и питать ее от подобного источника нерацио¬ нально. Да и нужды в этом нет, по¬ скольку работает конструкция (или конструкции) в основном в стацио¬ нарных условиях вблизи от сетевой розетки. Вот почему возникает вопрос пи¬ тания той или иной самоделки от сети переменного тока. Правда, на¬ прямую ее в сеть не включишь — ве¬ лико напряжение, да и ток-то пере¬ менный. Выручит в таких случаях блок питания, который и напряжение снизит до нужного значения, и сде¬ лает его постоянным. Рис. Б-6 43
Как правило, в понятие «блок пита¬ ния» вкладывается определенный состав взаимосвязанных узлов. Во- первых, это узел понижения напря¬ жения, которым может быть транс¬ форматор либо делитель напряже¬ ния (скажем, резистивный — из ре¬ зисторов сравнительно большой мощности). Далее необходим вы¬ прямитель — однополупериодный или двухполупериодный. Поскольку выпрямленное напряжение должно быть более «чистым», неотъемле¬ мой частью выпрямителя является фильтр, как правило, емкостной. Вы¬ бор емкости конденсатора фильтра зависит от допустимых пульсаций питающего напряжения для данной нагрузки. Если же получить нужные пульсации с емкостным фильтром затруднительно, применяют стаби¬ лизатор напряжения, позволяющий поддерживать выходное напряже¬ ние блока питания неизменным да¬ же при значительных колебаниях сетевого напряжения и тока на¬ грузки. Одним словом, блок питания — это законченное устройство, обеспе¬ чивающее данную нагрузку нужным напряжением. Само собой разуме¬ ется, что для одной нагрузки блок питания может быть весьма простой, а для другой — более сложный. Все зависит от требований, предъявляе¬ мых к «качеству» постоянного на¬ пряжения на выходе блока. А теперь рассмотрим несколько практических конструкций. Блок питания «карманного» при¬ емника. Как Вы, наверное, догада¬ лись, речь идет о блоке питания ма¬ логабаритного транзисторного ра¬ диоприемника, например «Селги». Схема блока приведена на рис. Б-7. Он маломощен и малогабаритен на¬ столько, что может быть размещен даже в отсеке батарейного питания приемника. Трансформатор в дан¬ ном блоке выполняет функции раз¬ делительного, и его коэффициент трансформации около 1. Иначе го¬ воря, трансформатор работает при малых входном и выходном напря¬ жениях. Конденсатор С1 играет роль безваттного резистора, гасящего из¬ лишек сетевого напряжения. Для разрядки конденсатора после вы¬ ключения блока служит параллельно подключенный ему резистор R1. Другой резистор — R2, стоящий в цепи первичной обмотки трансфор¬ матора, ограничивает импульс тока при включении блока в сеть. Конден¬ сатор С2 фильтрует высокочастот¬ ные помехи, проникающие из сети, а также возникающие в самом блоке. Со вторичной обмотки трансфор¬ матора переменное напряжение по¬ дается на двухполупериодный вы¬ прямитель, выполненный на диодах VD1—VD4 по мостовой схеме. На выходе выпрямителя установлен стабилитрон VD5, который совмест¬ но с диодами выпрямителя обра¬ зует параметрический стабилизатор напряжения. Пульсации выпрямлен¬ ного напряжения сглаживаются кон¬ денсатором СЗ. Рис. Б-7 44
Поскольку в конце каждого полу- периода сетевого напряжения ста¬ билитрон выходит из режима стаби¬ лизации, конденсатор СЗ может раз¬ ряжаться через стабилитрон, и филь¬ трующие способности конденсатора снизятся. Чтобы этого не случилось, установлен развязывающий диод VD6. Трансформатор может быть вы¬ полнен на магнитопроводе Ш10ХЮ, Ш9Х9 и даже LLI8X8. Его обмотки содержат по 600 витков провода ПЭВ-1 0,2. Каркас трансформатора желательно разделить перегород¬ кой из изоляционного материала (например, картона) на две секции и в каждой намотать свою обмотку. Выпрямительные и развязываю¬ щий диоды могут быть любые крем¬ ниевые с допустимым прямым то¬ ком не менее 50 мА. Вместо стаби¬ литрона Д815Г подойдет Д810, Д814В. Конденсаторы С1 и С2 — МБМ, СЗ — К50-6. Зажимы ХТ1 и ХТ2 понадобятся в том случае, если блок питания бу¬ дет выполнен в виде приставки к приемнику. Если же детали блока удастся разместить внутри корпуса приемника, зажимы не понадобятся, и подходящие к ним по схеме про¬ водники нужно соединить с цепями питания приемника. В любом вариан¬ те по окончании пользования прием¬ ником не забывайте вынимать вилку ХР1 из сетевой розетки. Блок питания для переносного приемника. Переносный радиопри¬ емник по сравнению с «карманным» потребляет больший ток, поэтому и блок питания для него должен быть более мощный. Если приемник по¬ требляет ток до 70 мА (например, типа «Альпинист»), блок питания для него можно собрать по схеме, приведенной на рис. Б-8. По сравне¬ нию с предыдущей конструкцией он обладает значительно меньшими (в 10...15 раз) пульсациями выход¬ ного напряжения, а значит, с ним будет меньше фон переменного то¬ ка в динамической головке. Кроме того, блок не боится коротких за¬ мыканий между выходными провод¬ никами или перегрузок по цепи пи¬ тания. Познакомимся подробнее с ус¬ тройством и работой блока. Транс¬ форматор питания Т1 —понижаю¬ щий. С его вторичной обмотки пере¬ менное напряжение подается на двухполупериодный выпрямитель, выполненный на диодах VD1—VD4 по мостовой схеме. Конденсатор С1 фильтрующий. Далее следует так на¬ зываемый компенсационный тран¬ зисторный стабилизатор. Транзистор VT1 регулирующий, VT2 усилитель¬ ный. Нетрудно заметить, что стаби¬ литрон VD5 с резисторами образует мост, на одну диагональ которого подано выходное напряжение стаби¬ лизатора, а с другой снимается на¬ пряжение в цепь база-эмиттер уси¬ лительного транзистора. Причем при изменении выходного напряжения, а это случается при изменении тока нагрузки, будет несколько изменять¬ ся и напряжение между базой и эмиттером усилительного транзис¬ тора, что приведет, в свою очередь, к изменению напряжения на базе регулирующего транзистора. В итоге Рис. Б-8 45
выходное напряжение блока выров¬ няется. А если ток нагрузки будет расти дальше? Тогда выходное напряже¬ ние упадет настолько, что стабилит¬ рон закроется, а вслед за ним за¬ кроются транзисторы. Остаточный ток через регулирующий транзистор составит несколько миллиампер. Та¬ кое состояние стабилизатора устой¬ чиво и может сохраняться сколь угодно долго. Как только состояние нагрузки изменится, например будет устранено короткое замыкание, ста¬ билизатор вновь включится в рабо¬ ту. Значение тока нагрузки, при ко¬ тором срабатывает защита, зависит от сопротивления резистора R1. Транзисторы могут быть любые из серий МП42 (VT1) и МП35—МП38 (VT2). Вместо КД510А подойдут дру¬ гие малогабаритные кремниевые или германиевые диоды, допускаю¬ щие выпрямленный ток до 100 мА и обратное напряжение не ниже 30 В. Резисторы — МЛТ-0,25, кон¬ денсатор — К50-6. Для снижения общих габаритов блока пришлось выбрать для транс¬ форматора магнитопровод Ш6Х40, хотя практически обычно исполь¬ зуют магнитопроводы с отношением ширины средней пластины сердеч¬ ника к толщине набора не более 1:2. Обмотка I содержит 3200 витков провода ПЭВ-1 0,1 обмотка II — 150 витков ПЭВ-1 0,2. При намотке пер¬ вичной обмотки через каждые 500 витков следует прокладывать тонкий слой конденсаторной бумаги, а меж¬ ду обмотками намотать слой прово¬ да ПЭВ-1 0,1, служащий экраном. Один конец этой обмотки соеди¬ няют с коллектором транзистора VT1. Детали блока питания смонтиро¬ ваны на плате (рис. Б-9) из изоляци- Рис. Б-9 онного материала толщиной 1,5... ...2 мм. Хотя показан навесной мон¬ таж, с использованием укрепленных в плате монтажных стоек, его не¬ трудно выполнить и печатным. Пла¬ ту размещают в корпусе подходя¬ щих размеров. Выходные проводни¬ ки блока припаивают либо к зажи¬ мам, установленным на корпусе, ли¬ бо к выводам миниатюрного теле¬ фонного разъема (как у головного телефона ТМ-2М). В последнем слу¬ чае на корпусе приемника должна быть установлена ответная часть разъема. Такое конструктивное ре¬ шение удобно тем, что при подклю¬ чении блока питания внутренний ис¬ точник приемника будет отключать¬ ся. Сетевой шнур питания может быть длиной 1,5...2 м. Правильно смонтированный блок, как правило, начинает работать сра¬ зу. В случае ненадежного запуска стабилизатора придется заменить усилительный транзистор другим, с большим коэффициентом переда¬ чи тока, либо сначала включать блок в сеть, а затем подключать его к при¬ емнику. 46
Рис. Б-10 Для питания более мощных при¬ емников — «Спидола», «Океан», «Меридиан» и аналогичных, потреб¬ ляющих ток до 120 мА, можно вос¬ пользоваться блоком, собранным по схеме на рис. Б-10. Причем размеры используемых деталей позволяют сконструировать блок в виде при¬ ставки, способной разместиться в ба¬ тарейном отсеке приемника взамен гальванических элементов. Схема этого блока схожа со схе¬ мой предыдущего. Исключение со¬ ставляет регулирующий транзистор, выполненный из транзисторов VT1 и VT2 (это так называемый состав¬ ной транзистор). Основной ток на¬ грузки проходит через транзистор VT2. При превышении этим током определенного значения срабатыва¬ ет защита, и стабилизатор как бы от¬ ключает нагрузку от выпрямителя. Трансформатор выполнен на маг- нитопроводе LU12X14. Обмотка I содержит 5160 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 340 витков ПЭВ-1 0,25. Подойдет готовый мало¬ габаритный и маломощный транс¬ форматор с напряжением на обмот¬ ке II около 14 В. Транзистор VT1 — любой из серий МП35—МП38, VT2 — любой из серий П213—П217, VT3 — Рис. Б-11 любой из серий МП25, МП26 (в край¬ нем случае МП39—МП42). Для монтажа большинства дета¬ лей использована плата (рис. Б-11) из изоляционного материала. На плате установлены монтажные ле¬ пестки, к которым припаивают вы¬ воды деталей. Проводники у отверс- стий « — 9 В» и « + 9 В» выполняют в виде колечек. О их подключении будет сказано позже. Мощный транзистор VT2 крепят к плате алюминиевой или дюр¬ алюминиевой пластинкой толщиной около 2 мм. Она служит одновре¬ менно теплоотводом. В пластинке сверлят отверстия под выводы тран¬ зистора и крепежные винты. 47
Трансформатор и плавкий предо¬ хранитель размещают на другой плате с габаритными размерами 54X58 мм. Понадобится еще одна плата таких же габаритных размеров и лицевая панель, выпиленная по размерам крышки батарейного от¬ сека. Платы и лицевую панель скреп¬ ляют металлическими уголками. На лицевой панели размещают сетевой выключатель, а сзади к основной плате крепят пластину из изоляцион¬ ного материала (например, гетинак- са) толщиной 1 мм. Через пластину и плату пропускают два латунных винта, на которые со стороны дета¬ лей надевают упомянутые ранее токосъемные колечки и прикреп¬ ляют к винтам гайками. Между шляпками винтов и изоляционной пластиной прокладывают медные или латунные шайбы диаметром 15... ...18 мм. Если теперь вставить блок в батарейный отсек, шляпки винтов и шайбы обеспечат надежный кон¬ такт с токосъемниками приемника. Для надежности контакта блок кре¬ пят к корпусу приемника винтами через отверстия в лицевой панели. Работу блока желательно прове¬ рить под нагрузкой при токе потреб¬ ления около 120 мА. При необходи¬ мости выходное напряжение уста¬ навливают точнее подбором резис¬ тора R5. Блок питания с регулируемым вы¬ ходным напряжением. Самые раз¬ нообразные транзисторные и «мик¬ росхемные» конструкции требуют для своего питания разное напряже¬ ние: 1,5; 3; 4,5; 9 или 12 В. Чтобы во время налаживания таких конструк¬ ций не расходовать напрасно энер¬ гию гальванических элементов и ба¬ тарей, можно воспользоваться бло¬ ком питания, выходное напряжение которого можно устанавливать плав¬ но в пределах от 0,5 до 1 2 В. Причем оно будет оставаться стабильным не только при изменении сетевого на¬ пряжения, но и при изменении тока нагрузки от нескольких миллиампер до 0,5 А. Кроме того, блок питания не боится коротких замыканий в це¬ пи нагрузки, которые нередки в практике радиолюбителя. Познакомимся подробнее с рабо¬ той этого блока, схема которого при¬ ведена на рис. Б-12. Включается он в сеть с помощью вилки ХР1. При за¬ мыкании контактов выключателя Q1 сетевое напряжение подается (через плавкий предохранитель FU1) на первичную обмотку понижающего Рис. Б-12 48
трансформатора Т1. О наличии на¬ пряжения на этой обмотке свиде¬ тельствует световой индикатор — неоновая лампа HL1. На выводах вторичной обмотки по¬ является переменное напряжение значительно меньшее, чем сетевое. Оно выпрямляется диодами VD1 — VD4, включенными по мостовой схе¬ ме. Чтобы выпрямленное напряже¬ ние было возможно более «чистым», на выходе выпрямителя установлен оксидный конденсатор С1 большой емкости (2000 мкФ). Выпрямленное напряжение по¬ дается на несколько цепей: R2, VD5, VT1; R3, VD6, R4; VT2, VT3, R5. Дета¬ ли R3, VD6 — это стабилитрон с бал¬ ластным резистором. Они составля¬ ют параметрический стабилизатор. Независимо от колебаний выпрям¬ ленного напряжения на стабилитро¬ не будет строго определенное на¬ пряжение, равное напряжению ста¬ билизации данного типа стабилитро¬ на (в нашем случае от 11,5 до 14 В). Параллельно стабилитрону включен переменный резистор R4, с по¬ мощью которого и устанавливают нужное выходное напряжение блока питания. Чем ближе к верхнему по схеме выводу находится движок ре¬ зистора, тем больше выходное на¬ пряжение. С движка переменного резистора напряжение подается на усилитель¬ ный каскад, собранный на транзис¬ торах VT2 и VT3. Можно считать, что это усилитель мощности, обеспечи¬ вающий нужный ток через нагрузку при заданном выходном напряже¬ нии. Резистор R7 имитирует нагруз¬ ку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. На¬ пряжение на нем почти равно напря¬ жению между движком переменно¬ го резистора и общим проводом (зажим ХТ2). Чтобы можно было контролировать выходное напряже¬ ние, в блок введен вольтметр, со¬ ставленный из микроамперметра РА1 и добавочного резистора R6. Остается рассказать о работе кас¬ када на транзисторе VT1. Это ав¬ томат защиты от короткого замыка¬ ния между выводами цепи питания (зажимы ХТ1 и ХТ2). Пока замыкания нет, транзистор закрыт, поскольку на эмиттере напряжение более отрица¬ тельно по сравнен о с напряжением на базе. Но как только случится ко¬ роткое замыкание, эмиттер транзис¬ тора VT1 окажется соединенным с общим проводом, и между базой и эмиттером будет приложено на¬ пряжение, падающее на диоде VD5. Нетрудно убедиться, что теперь на базе транзистора будет более отри¬ цательное напряжение по отноше¬ нию к эмиттеру и транзистор от¬ кроется. Участком коллектор-эмит¬ тер он зашунтирует стабилитрон VD6, в результате чего транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. На¬ пряжение на выходе блока упадет почти до нуля, и через цепь корот¬ кого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вре¬ да деталям блока питания. Как толь¬ ко короткое замыкание будет устра¬ нено, вновь появится выходное на¬ пряжение. Для этого блока питания не при¬ дется наматывать понижающий трансформатор. Его роль выполняет готовый выходной трансформатор кадровой развертки телевизоров марки ТВК-110ЛМ. Подойдет и дру¬ гой трансформатор, обеспечиваю¬ щий на вторичной обмотке перемен¬ ное напряжение 13...17 В при токе потребления до 0,5 А. Иначе говоря, такое напряжение на обмотке долж¬ но быть при подключенной к ее вы¬ 49
водам нагрузке сопротивлением около 30 Ом и мощностью 8 Вт. Диоды могут быть любые из серий Д229 (VD1—VD4) и Д226 (VD5). Ес¬ ли заранее известно, что блок будет питать нагрузку с током потребле¬ ния не более 0,3 А, выпрямительные диоды можно также применить Д226. Конденсатор С1 —К50-6, по¬ стоянные резисторы — МЛТ указан¬ ной на схеме мощности, перемен¬ ный— СП-I. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813. Транзисторы VT1 и VT2 желательно применить типа МП39Б, МП41, МП41А, МП42Б с возможно большим коэффициен¬ том передачи тока, a VT3 — любой из серий П213, П216, П217. Причем этот транзистор нужно обязательно установить на теплоотвод, иначе при длительной работе блока питания он перегреется и выйдет из строя. Теплоотвод изготовьте из алюми¬ ниевой пластины толщиной 2...3 мм (рис. Б-13). На пластине возможно точнее разметьте центры отверстий под выводы транзистора и просвер¬ лите их сверлом диаметром 3,5 мм. В отгибе пластины просверлите два отверстия диаметром 3 мм для креп¬ ления пластин к печатной плате. Поверхность пластины, с которой должен соприкасаться транзистор, зачистите мелкозернистой наждач¬ ной бумагой или лезвием ножа. Вставьте выводы транзистора в от¬ верстия в пластине, наденьте на транзистор крепежный фланец (он придается к транзистору — не за¬ будьте об этом при его покупке) и привинтите его к пластине так, чтобы транзистор можно было немного, с трением, перемещать. Установите транзистор таким образом, чтобы выводы эмиттера и базы не касались стенок отверстий (к выводу коллек¬ тора это не относится, поскольку он соединен с корпусом транзистора), и окончательно прижмите транзис¬ тор к теплоотводу. Стрелочный индикатор РА1 — микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100 мкА, напри¬ мер типа М2003. Подойдет и другой микроамперметр — на гок до 50
200 мкА, но придется изменить со¬ противление добавочного резистора R6 так, чтобы вся шкала индикатора была рассчитана на напряжение 15 В. Неоновая лампа может быть лю¬ бая другая, яркость ее свечения ус¬ танавливают подбором ограничи¬ тельного резистора R1. Остальные детали — выключатель, предохра¬ нитель, сетевая вилка и зажимы — любой конструкции. Для монтажа деталей блока нуж¬ но изготовить из фольгированного стеклотекстолита печатную плату (рис. Б-14). Сначала на ней устанав¬ ливают диоды выпрямителя, затем монтируют диод VD5, стабилитрон, постоянные резисторы и конденса¬ тор фильтра. Далее впаивают мало¬ мощные транзисторы, устанавли¬ вают мощный транзистор с теплоот¬ водом, крепят держатель предохра¬ нителя с предохранителем и транс¬ форматор. Плату с деталями разместите в корпусе подходящих размеров. На лицевой стенке корпуса установите выключатель, световой индикатор, переменный резистор, стрелочный индикатор и выходные зажимы. Пе¬ ред креплением платы соедините ее проводниками в изоляции доста¬ точной длины с деталями на перед¬ ней панели, чтобы их хватило, когда плата лежит рядом с корпусом. Теперь вооружитесь вольтметром (или авометром) и приступайте к проверке блока питания. Вставив вилку блока в сеть и подав питание выключателем Q1, сразу же про¬ верьте постоянное напряжение на конденсаторе С1 —оно должно быть 15...19 В. Затем установите дви¬ жок переменного резистора в верх¬ нее по схеме положение и измерьте напряжение на зажимах — оно должно быть около 12 В. Если напря¬ жение намного меньше, проверьте работу стабилитрона — подключите вольтметр к его выводам и измерьте напряжение. Оно должно быть рав¬ но напряжению стабилизации стаби¬ литрона, но не менее 11,5 В. В про¬ тивном случае проверьте сопротив¬ ление резистора R3. Если напряже¬ ние на стабилитроне нормальное, а на выходе блока сильно занижено, проверьте исправность транзисторов VT2, VT3 и правильность распайки их выводов. Когда на выходе блока появится нужное напряжение (около 12 В), 51
попробуйте перемещать движок пе¬ ременного резистора вниз по схе¬ ме — выходное напряжение должно плавно уменьшаться почти до нуля. Установив по вольтметру выходное напряжение 10 В, проверьте показа¬ ния стрелочного индикатора блока. При необходимости подбором со¬ противления резистора R6 добей¬ тесь, чтобы индикатор тоже показы¬ вал 10 В. Затем проверьте работу блока под нагрузкой. Подключите к зажимам резистор сопротивлением 30...35 Ом и мощностью не менее 8 Вт. Его можно составить, например, из пяти параллельно соединенных резисто¬ ров МЛТ-2 сопротивлением по 150... ...160 Ом. Теперь при верхнем поло¬ жении движка переменного резисто¬ ра выходное напряжение блока не СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Пайка нихромовых проводов. Та¬ кие провода приходится использо¬ вать при изготовлении проволочных резисторов малого сопротивления (например, для шунтов измеритель¬ ного прибора). Пайка этих проводов отличается от пайки медных — она требует специального флюса, со¬ стоящего из вазелина (100 г), хло¬ ристого цинка в порошке (7 г), гли¬ церина (5 г). Флюс приготовьте в фарфоровой ступке. Сначала по¬ ложите в ступку вазелин, а затем добавляйте к нему порошок хло¬ ристого цинка и глицерин, хорошо перемешивая все это до получения однородной массы. Поверхность спаиваемых концов проводов тщательно зачистите наж¬ дачной бумагой и обезжирьте — протрите ватой, смоченной в деся¬ типроцентном спиртовом растворе двухлористой меди. Затем смажьте должно быть ниже 11 В. Если же оно падает сильнее, уменьшите сопро¬ тивление резистора R3 (установите вместо него резистор сопротивле¬ нием 330 или 300 Ом). Заключительный этап — проверка действия автомата защиты. Устано¬ вите на выходе блока напряжение 5...6 В и быстро коснитесь зажимов щупами амперметра или миллиам¬ перметра с пределом измерения не менее 750 мА. В первый момент стрелка прибора должна отклонить¬ ся скачком на конечное деление шкалы, а затем возвратиться на нуле¬ вую отметку. Если это так, автомат работает исправно. В противном слу¬ чае придется проверить исправность транзистора VT1 и правильность под¬ пайки его выводов. концы флюсом, хорошо облудите и только после этого спаяйте их вместе, пользуясь припоем ПОС-ДО или ПОС-60. Как закрепить тонкое сверло. От¬ верстия под монтажные шпильки в плате сверлят тонким сверлом (диаметром 1,5 мм и менее). Оно плохо фиксируется в патроне дре¬ ли, поэтому хвостовик сверла иног¬ да обматывают несколькими слоя¬ ми бумаги или фольги, чтобы уве¬ личить его диаметр. Но в этом слу¬ чае нарушается центровка сверла в патроне. Выйти из этого положения помо¬ жет медный провод диаметром 0,4...0,6 мм, плотно намотанный на хвостовик сверла в один слой ви¬ ток к витку. Если провод облужен- ный или без эмалевой изоляции, обмотку можно пропаять.
ВОЛЬТМЕТР. Для измерения напря¬ жений в различ¬ ных цепях радио¬ любительских кон¬ струкций Вы обыч¬ но пользуетесь авометром, рабо¬ тающим в режиме вольтметра. Но иногда забываете, что этот прибор потребляет ток, обладая сравнитель¬ но низким входным сопротивлени¬ ем, и поэтому является нагрузкой для контролируемой цепи. Вот поче¬ му результаты измерений могут иногда значительно отличаться от истинных значений напряжений. Как быть? Прежде всего нужно помнить, что авометр, например Ц-20, обладает входным сопротивлением около 6 кОм/В и пользоваться им можно лишь для контроля параметров низ¬ коомных цепей, по которым проте¬ кает значительный, по сравнению с измерительной цепью, ток. Для проверки же высокоомных цепей нужно повысить относитель¬ ное входное сопротивление авомет- ра хотя бы до сотен килоом на вольт. Поможет здесь: Приставка-вольтметр постоянного тока. Схема такой приставки приве¬ дена на рис. В-1. В ней используется полевой транзистор с каналом п-типа КПЗОЗД, позволивший в итоге повы¬ сить входное сопротивление вольт¬ метра до 10 МОм. Транзистор вклю¬ чен по схеме с общим истоком (исто- ковый повторитель). Чтобы он рабо¬ тал на линейном участке характе¬ ристики, нужное напряжение сме¬ щения на затворе создается резис¬ тором R7, включенным в цепи исто¬ ка. К истоку подключен индикатор РА1 — авометр Ц-20, работающий в режиме измерения постоянного тока на пределе 0,3 мА. Для компен¬ сации начального напряжения на ис¬ токе второй вывод индикатора подключен к переменному резисто¬ ру R9, позволяющему установить стрелку индикатора на нулевое де¬ ление шкалы перед началом изме¬ рений. На входе приставки включен дели¬ тель напряжения, составленный из резисторов R1—R5. Измеряемое на¬ пряжение подается на гнезда XS1 и XS2 в указанной на схеме полярнос¬ ти. В зависимости от предполагаемо¬ го максимального значения измеря¬ емого напряжения переключатель SA1 устанавливают в то или иное по- 53
Рис. В ложение. При этом напряжение на подвижном контакте SA1.1 переклю¬ чателя не должно превышать 1 В — это напряжение, соответствующее отклонению стрелки индикатора до конечного деления шкалы. Чтобы за¬ щитить транзистор от возможных перегрузок при случайной подаче чрезмерно большого напряжения, в цепь затвора включен ограничи¬ тельный резистор R6. А чтобы ис¬ ключить влияние различных наводок переменного напряжения на высоко¬ омные входные цепи приставки, между затвором и общим проводом включен конденсатор С1. Питается приставка от батареи 3336 или трех последовательно со¬ единенных элементов 343, 373. По¬ требляемый ток не превышает 7 мА. Выключателем питания служит сек¬ ция SA1.2 переключателя поддиапа¬ зонов измерения. Постоянные резисторы могут быть МЛТ мощностью не менее 0,25 Вт. Каждый из резисторов R1—R5 дели¬ теля желательно составить из двух последовательно соединенных ре¬ зисторов, сопротивление одного из них равно 80...85% сопротивления добавочного резистора. Резистор R1, например, можно составить из ре¬ зисторов сопротивлением 2,7 МОм и 620 кОм. Это позволит в дальней¬ шем точнее подбирать соответ¬ ствующие сопротивления резисто¬ ров делителя входного напряжения. Налаживание приставки значительно облегчится. Переменный резистор R9 может быть СП-I или другой. Переключа¬ тель SA1 — галетный на пять поло¬ жений и два направления (типа 5П2Н), конденсатор — бумажный (БМ, МБМ) или слюдяной (КСО). По¬ левой транзистор серии КПЗОЗ или другой, с указанным на схеме типом канала, начальным током стока (при напряжении 4,5 В) не менее 5 мА и крутизной характеристики не менее 2 мА/В. Эти требования объясняют¬ ся использованием индикатора со 54
сравнительно грубой шкалой — 0,3 мА. Если бы в авометре Ц-20 был поддиапазон измерений 0,1 мА (100 мкА), тогда можно было бы применить транзистор КП103Ж — КП103Л. Для проверки полевого транзис¬ тора и измерения его параметров можно воспользоваться схемами, приведенными на рис. В-2. Сначала по схеме рис. B-2fa измеряют на¬ чальный ток стока. Затем, включив между затвором и истоком гальва¬ нический элемент напряжением 1,5 В, измеряют по схеме на рис. В-2,б крутизну характеристики. Для это¬ го определяют уменьшение тока стока по сравнению с предыдущим измерением и подставляют получен¬ ное значение в формулу S = AI„/Ulf где S — крутизна характеристики транзистора, мА/В; Д1сг — разность токов стока, мА; U< — напряжение на затворе, В. Отобранные детали приставки размещают в подходящем корпусе. Это может быть и самодельный кор¬ пус, изготовленный, например, из тонкого листового алюминия (рис. В-3). Налаживание приставки сводится к подбору резистора R7. К зажимам Рис. В-2 Рис. В-3 ХТ1 и ХТ2 подключают авометр, ра¬ ботающий на пределе измерения постоянного тока 0,3 мА, а переклю¬ чатель приставки устанавливают в положение «1,5 В». Переменным резистором R9 подводят стрелку ин¬ дикатора авометра к нулевому деле¬ нию шкалы. Затем подключают к гнездам приставки источник посто¬ янного тока напряжением 1,5 В (на¬ пример, элемент 332). Если стрелка индикатора отклонится дальше ко¬ нечного деления шкалы, резистор R7 должен быть несколько меньшего сопротивления. Нужно подобрать та¬ кой резистор, чтобы стрелка индика¬ тора отклонилась точно на конечную отметку шкалы. При каждой замене резистора следует временно отклю¬ чать элемент от входных гнезд и устанавливать резистором R9 стрел¬ ку индикатора на нуль шкалы. Под¬ бор резистора можно считать закон¬ ченным, если при подключении эле¬ мента стрелка индикатора устанав¬ ливается точно на конечном деле¬ нии, а при отключении возвращается на нуль.. После этого следует проверить по¬ казания индикатора на других под¬ 55
диапазонах. Для поддиапазона «6 В» ко входу приставки можно подклю¬ чить четыре последовательно соеди¬ ненных элемента по 1,5 В. Если по¬ следовательно с такой батареей включить еще «Крону», удастся про¬ верить показания прибора на под¬ диапазоне «15 В» и т. д. Приставка может иметь другие поддиапазоны измерений. В этом случае придется пересчитать сопро¬ тивление резисторов делителя на¬ пряжения. Но суммарное их сопро¬ тивление в любом случае должно ос¬ таться прежним — около 10 МОм. Расчет сопротивлений резисторов делителя ведут по следующим фор¬ мулам: R5 = Ro.huUhx/Uh П1; R4 = R(,r,mUHX/U„ ,v R5; R3 = R(,r,iuU„4/Un m (R4 + R5); R2 = RoomUnx/U,, u, (R3 + R4 + R5); R1 =R,>f„u -(R2 + R3 + R4 + R5), где R1 —R5 — сопротивления резис¬ торов делителя, МОм; R()r)lu — общее сопротивление делителя, равное 10 МОм; иих — входное напряже¬ ние, соответствующее полному от¬ клонению стрелки индикатора, 1 В; U„ni — выбранный поддиапазон из¬ мерения. Эти формулы позволяют рассчи¬ тать делитель при любом общем его сопротивлении, являющемся вход¬ ным сопротивлением вольтметра, а также при любом получившемся входном напряжении, требующемся для полного отклонения стрелки ин¬ дикатора данного авометра. Приставка-вольтметр переменно¬ го тока предназначена для повыше¬ ния входного сопротивления аво¬ метра Ц-20 при измерении пере¬ менного напряжения. Приставка не¬ сколько напоминает по схеме (рис. В-4) предыдущую, но в отличие от нее здесь нет конденсатора фильтра и вместо постоянного резистора в цепь истока транзистора включен подстроечный R7. С его движка пе¬ ременное напряжение поступает че¬ Рис. В-4 56
Рис. В-5 рез конденсатор С1 на выпрямитель на диодах VD1 и VD2, включенных по схеме удвоения напряжения. Вы¬ прямленное напряжение подается далее через зажимы ХТ1, ХТ2 на индикатор РА1 (авометр Ц-20 в ре¬ жиме измерения постоянного тока до 0,3 мА). Резисторы R1—R5 входного дели¬ теля имеют такие же номиналы, что и в предыдущей приставке. Диапа¬ зон измеряемых напряжений огра¬ ничен до 60 В, но при желании его можно увеличить, введя добавочные резисторы. Транзистор должен быть с такими же параметрами, что и для предыду¬ щей приставки. Подстроечный ре¬ зистор — СП-1 или другой. Конден¬ сатор С1 — К50-6, но можно исполь¬ зовать К50-3 или другой на номи¬ нальное напряжение не ниже 6 В. Диоды — серий Д2, Д9 с любым бук¬ венным индексом. Источник пита¬ ния — батарея 3336 или элементы напряжением 1,5 В в последователь¬ ном соединении. Приставку можно смонтировать в таком же корпусе, что взят и для предыдущей, но резистор R7 устано¬ вить внутри корпуса. При налаживании приставки пере¬ ключатель SA1 следует установить в положение «1,5 В» и подать на вход (гнезда XS1, XS2) переменное на¬ пряжение 1,5 В (эффективное значе¬ ние). Движок подстроечного резис¬ тора устанавливают в положение, при котором стрелка индикатора авометра отклонится до конечного деления шкалы. Отсчет результатов измерения ве¬ дут по шкале переменных напряже¬ ний авометра. Высокоомный вольтметр постоян¬ ного тока — это самостоятельный измерительный прибор с большим входным сопротивлением (10 МОм). По схеме (рис. В-5) он напоминает вышеописанную приставку к авомет- 57
ру для измерения постоянных на¬ пряжений, поэтому подробно рас¬ сказывать о его работе не имеет смысла. Правда, номиналы резисто¬ ров здесь иные, стрелочный индика¬ тор применен более чувствитель¬ ный — 100 мкА, а полевой транзис¬ тор с р-каналом. Кстати, транзистор может быть КП103К—КП103М с начальным то¬ ком стока 2...4 мА и крутизной ха¬ рактеристики не менее 1,5 мА/В. Роль индикатора РА1 выполняет микроамперметр М24 с рамкой со¬ противлением 850 Ом. Под этот ин¬ дикатор выбраны соответствующие поддиапазоны измерений. Нижний поддиапазон зависит от крутизны ха¬ рактеристики тока стока транзистора и при ее значении 2...2,5 мА/В может быть 0...0,2 В. Остальные детали — такие же, что и в предыдущих уст¬ ройствах. Возможная конструкция вольтмет¬ ра показана на рис. В-6. На лицевой панели находятся переключатель, Рис. В-6 стрелочный индикатор, выключатель питания, входные гнезда и перемен¬ ный резистор установки стрелки ин¬ дикатора на нулевую отметку шка¬ лы. Внутри корпуса на металличе¬ ском уголке крепят подстроечный резистор R8. Постоянные резисторы можно смонтировать на общей плате из изоляционного материала или припаять непосредственно к дета¬ лям, с которыми они должны соеди¬ няться: резисторы R1—R7 смонтиро¬ вать на контактах переключателя, a R9, R11 припаять к выводам пере¬ менного резистора R10. Батарею пи¬ тания удобно укрепить металличе¬ ским хомутиком на нижней съемной крышке корпуса. Приступая к налаживанию вольт¬ метра, движок переменного резис¬ тора устанавливают в среднее поло¬ жение, а после подачи на прибор пи¬ тания подстроечным резистором ставят стрелку индикатора на нуле¬ вое деление шкалы. Затем на вход¬ ные гнезда вольтметра подают из¬ вестное постоянное напряжение, на¬ пример, 4,5 В (от батареи 3336) или 9 В (от батареи «Крона»). Переклю¬ чатель 'SA1 переводят в соответ¬ ствующее положение («5 В» или «10 В») и отмечают показания инди¬ катора. Если стрелка показывает меньшее напряжение, чем подано на вход, необходимо переместить дви¬ жок подстроечного резистора вверх по схеме, отключить источник вход¬ ного напряжения, переменным ре¬ зистором установить стрелку инди¬ катора в нулевое положение и вновь подать входное напряжение. Если теперь, наоборот, стрелка показы¬ вает большее напряжение, движок подстроечного резистора переме¬ щают вниз по схеме. Эту операцию надо повторить несколько раз, сни¬ мая входное напряжение и возвра¬ 58
щая стрелку индикатора на нулевую отметку» Может случиться, что движок пе¬ ременного резистора окажется в од¬ ном из крайних положений и стрелку индикатора не удастся возвратить на нуль. Тогда нужно подобрать тот из резисторов (R9 или R1 1), возле кото¬ рого находится движок. Еще лучше на время налаживания резисторы R9—R11 заменить одним перемен¬ ным резистором сопротивлением 2,2 кОм, а после настройки измерить сопротивления верхнего и нижнего плеч его и припаять к выводам ре¬ зистора R10 постоянные резисторы соответствующих сопротивлений. После такой регулировки и при точно подобранных резисторах де¬ лителя точность показаний вольт¬ метра на других поддиапазонах бу¬ дет обеспечена. Высокоомный вольтметр пере¬ менного тока с линейной шкалой. Шкалы переменных напряжений большинства промышленных и лю¬ бительских измерительных прибо¬ ров нелинейные. Это, конечно, не¬ удобно, поскольку градуировку при¬ ходится наносить на шкалу индика¬ тора или составлять таблицу и поль¬ зоваться ею при измерениях. Вот по¬ чему большее предпочтение отдает¬ ся приборам, у которых шкала пере¬ менных напряжений линейная. Схе¬ ма одного из таких вольтметров при¬ ведена на рис. В-7. Им можно изме¬ рять переменные напряжения от со¬ тых долей вольта до 50 В в диапазоне частот 20 Гц...200 кГц. Входное со¬ противление вольтметра высокое — около 10 МОм. Измеряемое переменное напря¬ жение поступает через разделитель¬ ный конденсатор С1 на делитель, составленный из резисторов R1—R6. В зависимости от значения измеря¬ емого напряжения часть его с соот¬ ветствующей группы резисторов де¬ лителя поступает через контакты 59 Рис. В-7
переключателя SA1 и резистор R7 на затвор полевого транзистора VT1, включенного по схеме истокового повторителя. В цепь истока включен подстроечный резистор R8, с движка которого переменное напряжение поступает на вход усилителя, выпол¬ ненного на биполярном транзисто¬ ре VT2. Усиленное им напряжение с нагрузочного резистора R11 пода¬ ется через конденсатор С 4 на двух- полупериодный выпрямитель на диодах VD3, VD4 и конденсаторах С5, Сб. Нагрузкой выпрямителя является стрелочный индикатор РА1. Чтобы шкала вольтметра стала ли¬ нейной, в усилитель введена глубо¬ кая отрицательная обратная связь, напряжение которой снимается с коллектора транзистора VT2 и по¬ дается на его базу через резистор R10, конденсатор СЗ и диоды VD1, VD2. Благодаря диодам эта связь получается нелинейной, что в конеч¬ ном счете позволяет добиться ли¬ нейной зависимости тока через ин¬ дикатор от напряжения на входе уси¬ лителя. Вольтметр питается от батареи GB1 напряжением 4,5 В и потребляет ток около 3 мА. Требования, предъявляемые к транзистору VT1, такие же, что и для предыдущего вольтметра. Транзистор VT2 может быть серий МП39—МП42 со статическим коэф¬ фициентом передачи тока не ме¬ нее 50. Подстроечный резистор R8— СП-ll или другой, постоянные резис¬ торы — МЛТ-0,25. Конденсатор С1 — БМ, МБМ, остальные конденсато¬ ры— К50-6, К53-1. Стрелочный ин¬ дикатор — типа М24 с током пол¬ ного отклонения стрелки 100 мк А и сопротивлением рам'ки 850 Ом. Особо следует сказать о подборе диодов. Они могут быть любые из серий Д9, Д311. Но все диоды нужно подобрать по прямому сопротивле¬ нию в трех точках вольтамперной характеристики. Для этого можно воспользоваться любым авометром, скажем Ц-20, работающим в режиме омметра. Надо измерить сопротив¬ ление отбираемых диодов в прямом направлении на различных поддиа¬ пазонах омметра (Х1, ХЮ, ХЮО) и взять для прибора те из них, у кото¬ рых параметры одинаковы или отли¬ чаются незначительно. Подобные измерения эквивалентны снятию вольтамперной характеристики дио¬ дов в тех точках потому, что на раз¬ личных поддиапазонах омметра че¬ рез диод протекают различные токи, так как входное сопротивление ом¬ метра и сопротивление диода обра¬ зуют делитель напряжения источни¬ ка питания авометра. Диоды VD3 и VD4, кроме того, следует подобрать по возможно большему обратному сопротивлению. Внешне этот вольтметр может вы¬ глядеть так же, как и предыдущая конструкция, только на передней па¬ нели будет отсутствовать перемен¬ ный резистор. Налаживание вольтметра начи¬ нают с установки режима работы усилительного каскада на транзисто¬ ре VT2. Между выводом его коллек¬ тора и точкой соединения элементов R11, R10, С4 включают миллиампер¬ метр со шкалой на 2...3 мА и подбо¬ ром резистора R9 устанавливают в этой цепи ток 1 мА. Затем на вход вольтметра (гнезда XS1 и XS2) подают калиброванное напряжение, соответствующее пре¬ дельному значению одного из под¬ диапазонов измерения (0,5; 1; 5 В), устанавливают переключатель на данный поддиапазон измерения и 60
подстроенным резистором R8 доби¬ ваются отклонения стрелки индика¬ тора на конечную отметку шкалы. После этого подключают параллель¬ но гнездам образцовый вольтметр и, плавно изменяя входное напряже¬ ние, проверяют линейность шкалы вольтметра. Если шкала нелинейная, подбирают резистор R10. После каж¬ дой замены этого резистора вначале подстроечным резистором устанав- СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Разъем для батарей. Для быстрой замены истощившейся батареи 3336 ее лучше подключать через свое¬ образные разъемы, сделанные из обыкновенных канцелярских скре¬ пок. Концы проводников питания конструкции припаивают к скреп¬ кам, а чтобы не перепутать их, к од¬ ному из проводников прикрепляют тонкой проволокой небольшую кар¬ тонную бирку с указанием поляр¬ ности. Для подключения батареи «Кро¬ на» или аккумуляторной батареи 7 Д-0,115 воспользуйтесь колодкой от негодной «Кроны» и припаяйте к ней проводники питания. Причем ливают стрелку индикатора на ко¬ нечное деление шкалы при предель¬ ном входном напряжении данного поддиапазона, а затем проверяют линейность шкалы. На время на¬ стройки резистор R10 можно заме¬ нить переменным, сопротивлением 680 Ом, измерить получившееся со¬ противление и впаять в прибор ре¬ зистор такого же или возможно близкого номинала. к контакту с «лепестками» нужно припаять плюсовой проводник, а к оставшемуся — минусовой. Движковый переключатель из тумблера. Изготовить удобный движковый переключатель (или вы¬ ключатель) на базе обычного тумб¬ лера несложно. Движок 1 вытачи¬ вают из непрозрачной пластмассы. Он перемещается по направляю¬ щей скобе 3, на которой укреплен тумблер 4. Головка тумблера вхо¬ дит в глухое цилиндрическое от¬ верстие движка. Перемещение движка ограничено прямоугольным отверстием размерами 32X23 мм в передней (или верхней) стенке 2 корпуса конструкции. Готовый движковый переключа¬ тель крепят к передней стенке с по¬ мощью кронштейнов или стоек за скобу 3.
ГЕНЕРАТОР — это устройство, выра¬ батывающее (ге¬ нерирующее) элек¬ трическое напря¬ жение и ток. Раз¬ новидностей гене¬ ратора в зависи¬ мости от назначения и получающей¬ ся формы колебаний очень много. Эго генераторы звуковой частоты, генераторы высокой частоты, гене¬ раторы стандартных сигналов, гене¬ раторы прямоугольных импульсов, генераторы шумов, функциональные генераторы, выдающие колебания треугольной, прямоугольной и сину¬ соидальной формы, и т. д. По¬ знакомимся с некоторыми из них, и^попьзуемыми в радиолюбитель¬ ской практике. Генератор звуковой частоты иног¬ да называют звуковым. Он выраба¬ тывает синусоидальные колебания звуковой частоты и используется, как правило, для ремонта, проверки и налаживания звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппарату¬ ры, а также усилителей звуковой частоты радиоприемников, магнито¬ фонов, телевизоров. В некоторых случаях для подоб¬ ных целей бывает достаточно иметь генератор с фиксированной часто¬ той 1000 Гц и сравнительно хорошей формой колебаний. Такой генератор нетрудно собрать всего на одном транзисторе (рис. Г-1). Совместно с другими деталями транзистор со¬ ставляет усилительный каскад, в ко¬ торый введена обратная связь с вы¬ хода каскада (коллектор транзисто¬ ра) на его вход (база транзистора). Благодаря наличию в цепи обратной связи двойного Т-фильтра из дета¬ лей R2—R4 и С1—СЗ, условия ба¬ ланса фаз и баланса амплитуд, необ¬ Рис. Г-1 62
ходимые для возникновения коле¬ баний, выполняются лишь на частоте около 1000 Гц. Колебания именно та¬ кой частоты можно «увидеть» с по¬ мощью осциллографа на коллектор¬ ной нагрузке каскада (резисторе R5). Форма их достаточно точно повто¬ ряет синусоиду, нелинейные искаже¬ ния (так называемый коэффициент гармоник) составляют несколько процентов, но ни на слух, ни на экра¬ не осциллографа искажения практи¬ чески незаметны. Режим работы транзистора по по¬ стоянному току задан постоянными резисторами каскада, за исключе¬ нием резистора R3. Колебания генератора подаются через конденсатор С 4 на перемен¬ ный резистор R7, а с его движка — на зажим ХТ1. Перемещением движ¬ ка резистора можно изменять ам¬ плитуду сигнала, подаваемого с за¬ жимов ХТ1, ХТ2 на проверяемое уст¬ ройство, в пределах 0...2 В. Чтобы на¬ грузка не шунтировала генератор и не вызывала срыв его колебаний, со¬ противление нагрузки должно быть более 1 кОм. Вместо транзистора ГТ308В можно использовать П416Б или другой вы¬ сокочастотный германиевый тран¬ зистор указанной структуры с воз¬ можно большим коэффициентом передачи тока. Переменный резис¬ тор может быть СП-1, резистор R6— ТВО-0,125 или МЛТ-0,5 (номиналы резисторов этой мощности начина¬ ются с 1 Ом), остальные резисто¬ ры — МЛТ-0,1 25. Конденсаторы — МБМ, источник питания — батарея «Крона». Часть деталей монтируют на пла¬ те (рис. Г-2), которую затем вместе с источником питания укрепляют в корпусе подходящих габаритов. На лицевой стенке корпуса устанавли- Рис. Г-2 вают выходные зажимы (можно гнезда), переменный резистор и вы¬ ключатель питания. После проверки монтажа к зажи¬ мам генератора подключают осцил¬ лограф, включают питание генерато¬ ра и проверяют частоту колебаний и форму. При необходимости улуч¬ шить форму можно более точным подбором резистора R6. Схема несколько более сложного генератора, выполненного в виде щупа, приведена на рис. Г-3. Он вы¬ рабатывает колебания прямоуголь¬ ной формы девяти фиксированных частот (от 50 Гц до 20 кГц) ампли¬ тудой (размахом колебаний) до 1 В. Особенностью генератора являет¬ ся использование всего одной эконо¬ мичной интегральной микросхе¬ мы — потребляемый ею ток в рабо¬ чем режиме не превышает 0,5 мА. На двух элементах микросхемы со¬ бран мультивибратор, частота гене¬ рируемых импульсов которого опре¬ деляется продолжительностью пе¬ резарядки конденсатора С1 через один из резисторов R1—R9, вклю¬ чаемых переключателем SA1. При¬ чем длительность импульса и паузы почти одинакова (или, как говорят, 63
Рис. Г-3 скважность импульсов — отношение периода к длительности — близка к двум). С выхода мультивибратора (вывод 13 микросхемы) через резистор R10 импульсы поступают на пере¬ менный резистор R11, а с его движ¬ ка — через встречно-последова¬ тельно включенные конденсаторы С2, СЗ — на щуп ХР1. Благодаря та¬ кому включению конденсаторов ге¬ нератор-пробник можно подклю¬ чать к любой точке проверяемого устройства, постоянное напряжение в которой не превышает 14 В. Использование в устройстве циф¬ ровой КМОП-микросхемы позволи¬ ло отказаться от выключателя пита¬ ния. Дело в том, что при установке переключателя поддиапазонов SA1 в положение «Выкл.» вход микросхе¬ мы DD1.1 соединяется с общим про¬ водом (минус источника питания) и мультивибратор перестает рабо¬ тать. В таком режиме микросхема потребляет ток, составляющий еди¬ ницы микроампер, что меньше тока саморазряда используемых в источ¬ нике малогабаритных аккумулято¬ ров. В мультивибраторе могут работать логические элементы микросхем К561ЛЕ5, К561ЛЕ6, К561ЛЕ10, К561ЛА7, К561ЛА9, К564ЛА8. Вход¬ ные выводы используемых элемен¬ тов любой из микросхем соединяют вместе и включают в соответствии со схемой, а выводы неиспользуемых элементов подключают к общему проводу. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125, переменный — типов СПО, СП4-1. Конденсатор С1 может быть типов КТ, КЛС, КМ; С2 и СЗ— К50-6, К53-1. Переключатель — ма¬ логабаритный, типов МПН, МПВ. Ис¬ точник питания составлен из трех последовательно соединенных дис¬ ковых элементов РЦ-53, но подойдут и аккумуляторы Д-0,06. Конструктивно этот генератор- пробник выполнен в виде щупа (рис. Г-4), в корпусе которого размещены все детали. Корпусом служит пласт¬ массовый тюбик 4 (например, из-под лекарства) подходящих габаритов. На дне корпуса закреплен переклю¬ чатель, на его выводах смонтирова¬ ны резисторы R1—R9. Микросхема, конденсатор С1 и резистор R10 раз¬ мещены на небольшой плате из изо¬ ляционного материала. Между пла¬ той и переключателем установлена изоляционная прокладка 5 из тексто¬ лита толщиной 0,5 мм. Переменный резистор R1 1 закре¬ плен на крышке 3 тюбика, которая, в свою очередь, может быть при¬ креплена к корпусу клеем или винта¬ ми. На резисторе смонтированы кон¬ денсаторы С2, СЗ, причем минусо¬ вый вывод конденсатора СЗ электри¬ чески соединен с корпусом пере¬ менного резистора (следует исполь¬ зовать земляной лепесток, прижатый к корпусу, а к лепестку припаять вы¬ вод конденсатора), а через него — с припаянной к оси резистора латун¬ 64
Рис. Г-4 ной или стальной иглой 1 толщиной 2...3 мм — это щуп ХР1 генератора- пробника. К игле эпоксидным клеем (можно шпаклевкой) прикреплена конусообразная пластмассовая руч¬ ка 2, например крышка от тюбика или флакона. Во время работы генератора ам¬ плитуду выходного напряжения уста¬ навливают поворотом ручки 2 отно¬ сительно корпуса-тюбика. Щуп ХР2 (зажим «крокодил»)соединен через отверстие в тюбике с общим прово¬ дом генератора отрезком много¬ жильного монтажного провода в по¬ ливинилхлоридной изоляции. На тюбике со стороны установки переключателя наносят риски и цифры, соответствующие генери¬ руемой частоте, а со стороны пере¬ менного резистора — риски и циф¬ ры, соответствующие амплитуде вы¬ ходного напряжения. Правильно смонтированный гене¬ ратор-пробник начинает работать сразу, но резисторы R1—R10 нужно подобрать заранее, смонтировав устройство на макетной плате. Для контроля колебаний мультивибрато¬ ра к щупам ХР1 и ХР2 подключают осциллограф. Подбором частотоза¬ дающих резисторов R1—R9 доби¬ ваются генерации мультивибрато¬ ром соответствующей частоты в том или ином положении подвижного контакта переключателя. В одном из повторенных экземплярах генерато¬ ра-пробника резистор R1 был сопро¬ тивлением 4,45 МОм, R2—2,27 МОм, R3—910 кОм, R4—442 кОм, R5— 214 кОм, R6—86 кОм, R7—41,2 кОм, R8—19,5 кОм, R9—8,8 кОм. Подбо¬ ром резистора R10 устанавливают на верхнем по схеме выводе перемен¬ ного резистора амплитуду выход¬ ного сигнала, равную 1 В. 3 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 65
Для качественной проверки и на¬ ладки звукоусилительной аппарату¬ ры желательно использовать более совершенный генератор, собранный по схеме, приведенной на рис. Г-5. Его частоту можно плавно изменять от 18 Гц до 20 кГц, а выходное напря¬ жение от 0 до 1 В. Специальное авто¬ матическое устройство поддержи¬ вает постоянной установленную ам¬ плитуду выходного сигнала и сину¬ соидальной форму колебаний во всем диапазоне частот. Нелиней¬ ные искажения формы сигнала ми¬ нимальные и практически неза¬ метны. Сам генератор собран на транзи¬ сторах VT1, VT2 и представляет со¬ бой двухкаскадный усилитель зву¬ ковой частоты, между выходом и входом которого включена цепь по¬ ложительной обратной связи — она обеспечивает самовозбуждение уси¬ лителя. Эта цепь, носящая в данном случае название моста Вина, состоит из последовательной и параллель¬ ной ячеек. Последовательная ячейка составлена из резисторов R1, R2 и одного из конденсаторов С1—СЗ, включаемых секцией SА 1.1, парал¬ лельная — из резисторов R3, R4 и одного из конденсаторов С5—С7, включаемых секцией SA1.2 пере¬ ключателя SA1. Скачкообразно частоту генерации изменяют переключателем SA1, а плавно — сдвоенным переменным резистором R1R4. В положении «I» переключателя переменным рези¬ стором можно устанавливать часто¬ ту генератора от 18 до 200 Гц, в поло¬ жении «II» — от 180 до 2000 Гц, в по¬ ложении «III» — от 1800 до 20 000 Гц. Чтобы колебания генератора были синусоидальной формы, нужно огра¬ ничить значение обратной связи. Для этой цели служит регулируемый де¬ литель напряжения, состоящий из цепи R5C8, а также цепи из после¬ довательно соединенных конденса¬ тора С9 и участка эмиттер-коллек¬ тор транзистора VT3. Этот транзи¬ стор является элементом, с помо¬ щью которого автоматически под¬ держивается постоянной амплитуда Рис. Г-5 66
выходного сигнала генератора. Для этого на его эмиттерный переход подается напряжение смещения, снимаемое с выпрямителя, образо¬ ванного диодами VD1, VD2 с фильт¬ рующей цепью R11С12. Переменное напряжение сигнала генератора по¬ дается на выпрямитель через кон¬ денсатор СЮ и резистор R10. Если выходное напряжение генератора увеличивается, возрастает и напря¬ жение смещения на базе транзисто¬ ра VT3, в результате уменьшается сопротивление участка коллектор- эмиттер, а значит, и глубина обрат¬ ной связи, что приводит к восстанов¬ лению прежнего уровня выходного напряжения. С нагрузки генератора (резистор R8) сигнал поступает через конден¬ сатор С11 и резистор R12 на усили¬ тель, собранный на транзисторе VT4. Смещение на базе транзистора зада¬ ется резистором R13, а резистор R14 является нагрузкой каскада. Уси¬ лительный каскад необходим для получения выходного сигнала доста¬ точной амплитуды (около 1 В). С движка переменного резистора R14 сигнал подается через конденсатор С1 3 на делитель выходного напряже¬ ния из резисторов R16, R17, а также вольтметр переменного тока. Вольтметр состоит из стрелочного индикатора РА1, диодов VD3, VD4 и ограничительного резистора R15, ко¬ торым добиваются отклонения стрел¬ ки индикатора на конечную отметку шкалы при определенном выбран¬ ном напряжении (в данном случае 1 В). Делитель напряжения (аттенюа¬ тор) предназначен для скачкообраз¬ ного уменьшения сигнала в 10 раз. Пользуясь делителем напряжения и переменным резистором R14, мож¬ но плавно изменять амплитуду сиг¬ нала, подаваемого на вход прове¬ ряемого усилителя звуковой часто¬ ты, примерно от 5 мВ до 1 В. Теперь о деталях генератора. Сдвоенный переменный резистор R1R4—СП—III, СПЗ-23 или другого типа, с общей осью или движком, желательно группы А (с линейной характеристикой), переменный ре¬ зистор R14—ТК, спаренный с выклю¬ чателем питания SA2. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы — К50-6, остальные конденсаторы — БМ, МБМ, КЛС. Транзисторы могут быть любые из серий МП39—МП42, но с коэффи¬ циентом передачи тока не менее 30, диоды — серий Д2, Д9 с любым бук¬ венным индексом. Индикатор РА1 — с током полного отклонения стрел¬ ки 100 мкА (например, М2003). Пе¬ реключатель SA1—галетный, с дву¬ мя секциями на три положения — типа ЗПЗН (вообще, у него три сек¬ ции, поэтому контакты свободной секции могут служить опорными стойками при монтаже конденсато¬ ров С1—СЗ, С5—С7). Зажимы ХТ1 — ХТЗ— любой конструкции. Источник питания — две батареи 3336, соеди¬ ненные последовательно. Переменные резисторы, переклю¬ чатель поддипазонов, выходные за¬ жимы и стрелочный индикатор ук¬ репляют на лицевой панели корпуса прибора (рис. Г-6). Конденсаторы С1—СЗ, С5—С7, как было уже ска¬ зано, монтируют непосредственно на плате переключателя, а детали С1 3, R1 5, VD3, VD4— на плате из тек¬ столита или гетинакса, прикреплен¬ ной к зажимам индикатора. Резисто¬ ры делителя R16, R17 монтируют между зажимами ХТ1—ХТЗ. Осталь¬ ные детали можно разместить на плате (рис. Г-7). Чтобы правильно и качественно наладить этот генератор, понадо- 3* 67
Рис. Г-6 бятся осциллограф, образцовый ге¬ нератор звуковой частоты, вольт¬ метр переменного тока (или измери¬ тель выхода). Сначала проверяют ра¬ боту собственно генератора и устройства автоматического поддер¬ жания амплитуды его сигнала. Ос¬ циллограф в этом случае подклю¬ чают к коллектору транзистора VT2 и наблюдают форму колебаний в по¬ ложении «I» переключателя поддиа¬ пазонов. Движок сдвоенного пере¬ менного резистора устанавливают в положение минимальной частоты 95 Рис. Г-7 68 т. е. в нижнее по схеме, когда со¬ противления обоих резисторов вве¬ дены. Если наблюдаются искажения формы сигнала, их устраняют более точным подбором резистора R5. Далее движок сдвоенного рези¬ стора устанавливают в положение наибольшей частоты (сопротивления резисторов выведены) и одновре¬ менным подбором резисторов R2 и R3 добиваются частоты колебаний 200 Гц (частоту можно измерять, на¬ пример, по фигурам Лиссажу или с помощью частотомера, описанно¬ го в этой книге). Оставив движок резистора в таком положении, устанавливают переклю¬ чателем поддиапазон «II» и прове¬ ряют наивысшую частоту генерации (2000 Гц). Если она отличается от за¬ данной более чем на 100 Гц, уста¬ навливают ее точнее подбором кон¬ денсаторов С2 и С6 (их подбирают одновременно, стараясь установить конденсаторы одинаковой емкости). После этого переводят переклю¬ чатель в положение «III», прове¬ ряют наивысшую частоту этого под¬ диапазона (20 кГц) и при необходи¬ мости устанавливают ее подбором конденсатора С8. Измеряют на любой частоте под¬ диапазона амплитуду колебаний ге¬ нератора (на коллекторе транзисто¬ ра VT2). Если понадобится, подбира¬ ют резистор R10 такого сопротивле¬ ния, чтобы амплитуда колебаний была 0,1 5...0,2 В. Затем к зажимам ХТ1 и ХТЗ под¬ ключают вольтметр переменного то¬ ка или измеритель выхода и подбо¬ ром резистора R12 добиваются на¬ пряжения 1 В. Движок переменного резистора R14 должен находиться при этом в положении максимально¬ го выходного напряжения, т. е. в нижнем по схеме. Проверяют по ос¬
циллографу форму колебаний на за¬ жиме ХТ1. Если она искажена, подби¬ рают точнее резистор R13 таким, чтобы выходной сигнал был синусои¬ дальной формы. После этого вновь проверяют вольтметром выходное напряжение и при необходимости еще раз подбирают резистор R1 2. Добившись таким образом нужно¬ го выходного напряжения (1 В), под¬ бирают резистор R15 по отклонению стрелки индикатора на конечное деление шкалы. Остается отградуировать шкалы генератора. Для этого сигнал с гене¬ ратора подают на вертикальный вход осциллографа, а с образцового гене¬ ратора — на его горизонтальный вход. Устанавливая на образцовом генераторе различные частоты, удобные для отсчета, подбирают такие же частоты (по фигурам Лис- сажу) сдвоенным переменным ре¬ зистором генератора и отмечают на соответствующей шкале значе¬ ние частоты. При работе с генератором выход¬ ное напряжение будет равно пока¬ заниям индикатора, если проверяе¬ мое устройство (скажем, усилитель) подключено к зажимам ХТ1 и ХТЗ, и в 10 раз меньше при подключе¬ нии устройства к зажимам ХТ2 и ХТЗ. Генератор-пробник. При отыска¬ нии неисправностей в радиоаппара¬ туре (усилители, электрофоны, ра¬ диоприемники и т. д.) зачастую бы¬ вает нужен простейший «измери¬ тельный» прибор — генератор- пробник, вырабатывающий либо ка- кой-то один сигнал определенной частоты, либо «универсальный» сиг¬ нал с широким спектром частот, порою охватывающим как звуко¬ вые, так и радиочастоты. Рис. Г-8 Вот, к примеру, пробник на од¬ ном транзисторе (рис. Г-8). Он яв¬ ляется генератором, вырабатываю¬ щим импульсное напряжение ам¬ плитудой, достаточной для провер¬ ки предоконечных и входных ка¬ скадов усиления низкочастотных конструкций. Помимо основной ча¬ стоты на выходе пробника будет большое количество гармоник, что позволяет пользоваться им для про¬ верки высокочастотных каскадов: усилителей промежуточной и высо¬ кой частоты, гетеродинов, преобра¬ зователей. Генерация возникает из-за силь¬ ной положительной обратной связи между коллекторной и базовой це¬ пями транзистора. Снимаемый с ба¬ зовой обмотки трансформатора Т1 сигнал подается через конденсатор С2 на переменный резистор R2, являющийся регулятором выходно¬ го напряжения пробника. Трансформатор намотайте на не¬ большом отрезке ферритового стер¬ жня (например, от магнитной антенны радиоприемника). Обмотка I должна содержать 2000 витков провода ПЭВ-1 0,07, а обмотка II — 400 витков ПЭВ-1 0,1. Провод обе¬ их обмоток наматывают внавал. Транзистор может быть любой из 69
серий МП39—МП42. Источник пита¬ ния G1—элемент 332 или малога¬ баритный аккумулятор Д-0,1, Д-0,07, Д-0,06. Пробник соберите в небольшом корпусе (рис. Г-9). Для подключе¬ ния к шасси или общему проводу проверяемой конструкции выведите гибкий монтажный провод с зажи¬ мом «крокодил» на конце (это щуп ХР2). Металлическим щупом ХР1 (подойдет толстая швейная игла) будете прикасаться к нужным точ¬ кам конструкции. На торце корпуса укрепите переменный резистор и нанесите против его ручки риски — они помогут судить о выходном сигнале. Во втором пробнике (рис. Г-10) два транзистора, но зато нет тран¬ сформатора. Это устройство (тоже генератор) вырабатывает прямо¬ угольные импульсы и позволяет про¬ верять все каскады усилителя или радиоприемника. Причем частоту колебаний можно изменять подбо¬ ром конденсатора С1: с увеличе¬ нием его емкости частота понижа¬ ется, и наоборот. А изменением со¬ противлений резисторов можно влиять на форму выходного сигна- Рис. Г-9 70 Рис. Г-10 ла: увеличением сопротивления ре¬ зистора R2 и уменьшением R3 не¬ трудно добиться синусоидальных колебаний на выходе и превратить таким образом пробник в генера¬ тор звуковой частоты с фиксирован¬ ной частотой. Детали и конструктивное оформ¬ ление пробника могут быть такими же, что и для предыдущей кон¬ струкции. Но вполне возможно со¬ брать пробник «на скорую руку», разместив детали на изоляционной плате размерами 50X70 мм (рис. Г-11) из изоляционного материала толщиной 1,5 мм. В точках соедине¬ ния выводов деталей в плате впрес¬ совывают монтажные шпильки из толстого медного провода. Выклю¬ чателем питания в этом случае мо¬ жет быть пружинящий колпачок, надеваемый на плюсовой вывод элемента. Для подключения проб¬ ника к проверяемой цепи выведите гибкие проводники в изоляции: один — с зажимом «крокодил», другой — с металлическим щупом на конце. Схема еще одного генератора- пробника приведена на рис. Г-12. Он интересен тем, что содержит, по сути дела, три генератора коле¬ баний синусоидальной формы, ра-
Рис. Г-11 ботающие на разных частотах: 2, 465 и 500 кГц. Причем колебания более высоких частот (465 и 500 кГц) про- модулированы по амплитуде коле¬ баниями звуковой частоты (2 кГц). В результате пробником можно проверять как усилители звуковой частоты, так и тракты промежу¬ точной частоты радиовещательных и любительских связных прием¬ ников. Общий для всех генераторов эле¬ мент — аналог так называемого лямбда-диода, выполненный на двух полевых транзисторах. Сам по себе лямбда-диод — интересный полупроводниковый прибор, вольт- амперная характеристика которого напоминает греческую букву «лям¬ бда» (отсюда и название диода). Ина¬ че говоря, на характеристике есть участок с положительным сопро¬ тивлением, как у обычного диода, и участок с отрицательным сопро¬ тивлением, присущий туннельному диоду. Благодаря такой характери¬ стике, лямбда-диод способен рабо¬ тать в самых разнообразных устрой¬ ствах усиления, генерирования и преобразования сигналов. Он поз¬ воляет добиться сравнительно высо¬ кого КПД, хорошей температурной стабильности и постоянства выход¬ ного сигнала (последнее относится к генераторам). Аналог именно такого элемента используется в предлагаемом гене¬ раторе-пробнике. Совместно с кон¬ туром L1C1 он образует генератор на частоту 2 кГц, с контуром L2C2 — на частоту 500 кГц, с кон¬ туром L2C2C3 — на частоту 465 кГц. Во всех случаях для гене¬ рации колебаний используется уча¬ сток характеристики аналога лямб- да-диода с отрицательным сопро¬ тивлением. Хотя в генераторе-пробнике уста¬ новлен источник питания GB1, на¬ пряжение на генератор подается лишь при подключении к розетке XS1 одного из переходников — 71 Рис. Г-12
сменного наконечника со щупом. Соединения между штырьками вилки переходника задают тот или иной режим работы генера¬ тора. Например, при подключении пе¬ реходника «2 кГц» (рис. Г-13) сое¬ диняются вместе гнезда 3, 5, 6 ро¬ зетки, и генератор вырабатывает колебания частотой 2 кГц. Через гнездо 4 и резистор R1 переходни¬ ка колебания подводятся к щупу ХР2— им касаются проверяемых цепей. Другой щуп генератора — ХР1 соединяют с общим проводом испытываемой конструкции. Если же к розетке подключить второй переходник («500 кГц»), с аналогом лямбда-диода оказы¬ ваются соединенными два конту¬ ра— L1C1 и L2C2. На выходном щупе появляются модулированные колебания частотой 500 кГц. Когда же в розетку генератора вставляют третий переходник («465 кГц»), па¬ раллельно конденсатору С2 под¬ ключается конденсатор СЗ. Частота колебаний генератора снижается до 465 кГц. Вместо транзистора КПЗОЗГ в пробнике можно применить КПЗОЗВ, КПЗОЗД, а вместо КП103Л — КП103В. Оба транзисто¬ ра аналога лямбда-диода должны быть с одинаковыми или возможно близкими начальным током стока и напряжением отсечки. Конденса¬ торы могут быть типов КЛС, КМ, КТ, К10-7В и другие малогабаритные, причем С2 и СЗ следует отобрать с возможно малым ТКЕ (группы ПЗЗ, МЗЗ, Н30, МПО). Резисторы — МЛТ-0,125. Катушка L1 намотана на кольце типоразмера К16Х8Х6 из феррита 600НН и содержит 300 витков про¬ вода ПЭВ-2 0,08. Катушка L2 вы¬ полнена на стержне диаметром 2,8 и длиной 12 мм из ферррита 150ВЧ (подстроечник контура КВ диапазо¬ на радиовещательного приемни¬ ка) — она содержит 100 витков про¬ вода ПЭВ-2 0,12, размещенных в два слоя (намотка — виток к витку) на длине 9 мм. Источник питания — два последо¬ вательно соединенных элемента РЦ-53 либо аккумулятора Д-0,06, Д-0,1.- При использовании аккуму¬ ляторов их можно периодически подзаряжать через гнезда 5 и 6 ро¬ зетки XS1 без разборки конструк¬ ции. Розетка XS1 —ОНЦ-ВГ-4-5/ /16-р (ранее называлась СГ5) с пя¬ тью гнездами-контактами. Контак¬ том 6 служит ее корпус. В переход¬ никах использованы вилки ОНЦ-ВГ-4-5/1 6-В (прежнее название Рис. Г-13 72
СШ5), в которых контактом 6 так¬ же служит корпус. Конструкция генератора-пробни¬ ка показана на рис. Г-14. Большая часть деталей генератора смонтиро¬ вана на небольшой плате из фоль- гированного материала. Одни дета¬ ли размещают сверху платы, а дру¬ гие — снизу. На одном из концов платы сделан выступ, на который надевают катушку L1. На выступе укреплен пружинящий контакт — он касается вывода источника питания (на схеме контакты не показаны). Другой контакт выполнен в виде металлического диска, соединенно¬ го проводником в изоляции с соот¬ ветствующими деталями платы. Плата с источником питания уста¬ новлена внутри корпуса длиной 75 мм и внутренним диаметром 18 мм. Под плату в боковых стенках корпуса (он из двух половин) про¬ пилены пазы. На торце корпуса ук¬ реплена розетка XS1, рядом с кото¬ рой через отверстие выведен гиб¬ кий проводник (можно металличе¬ скую оплетку экранированного про¬ вода), подпаянный к корпусу ро¬ зетки. На другом конце проводни¬ ка припаян зажим «крокодил». Резистор R1 переходника и пере¬ мычки между контактами вилки смонтированы внутри ее корпуса. Правый по схеме вывод резистора подпаивают к игле-щупу, которую можно изготовить из толстой сталь¬ ной проволоки или выточить из гвоздя. Для повышения механической прочности переходника внутреннюю полость разъема заполняют эпок¬ сидной шпаклевкой, а затем на¬ девают на разъем прилагаемый к нему колпачок. Налаживание генератора сводится к установке требуемых частот под¬ бором числа витков катушек ин¬ дуктивности и конденсаторов кон¬ туров. Лучше всего это делать на макетной плате до установки дета¬ лей на плату генератора. Кроме то¬ го, нужно подобрать резистор R1 с таким сопротивлением, чтобы ге¬ нератор устойчиво работал при из¬ менении питающего напряжения от 1,8 до 3 В. Форму колебаний генератора можно наблюдать на эк¬ 73 Рис. Г-14
ране осциллографа, подключенного к щупу и зажиму «крокодил». Генератор световых импульсов. Воспринимать буквально этот заго¬ ловок нельзя, ибо генератор не мо¬ жет вырабатывать таких импульсов. На самом деле получаемые с помо¬ щью генератора импульсы исполь¬ зуются для управления источником света. И в итоге свет излучается короткими вспышками — импульса¬ ми. Симбиоз генератора импульсов и источника света обычно и назы¬ вают генератором световых импуль¬ сов. Подобные устройства используют для индикации включения питания, сигнализации аварийных ситуаций или предельных режимов каких-то узлов, а также аварийных остановок автомототранспорта. Их нередко можно встретить в игрушках, на но¬ вогодних елках и во многих других случаях. Одна из схем такого генератора приведена на рис. Г-15. Он управ¬ ляет свечением маломощного ис¬ точника— светодиода HL1. Собран генератор по схеме несимметрич¬ ного мультивибратора, поэтому светодиод светится прерывисто. 74 Частота вспышек его определяется частотой мультивибратора. Подоб¬ ный режим работы индикатора поз¬ воляет снизить общий ток, потреб¬ ляемый им от источника, и увели¬ чить амплитуду импульса тока че¬ рез светодиод, т. е. получить вспышки большей яркости. Кроме того, вспышки света более заметны по сравнению с постоянным свече¬ нием, поэтому информативность светового индикатора возрастает. Как протекает рабочий процесс в генераторе световых импульсов? Сразу же после замыкания контак¬ тов выключателя SA1 начинает за¬ ряжаться конденсатор С1. Ток за¬ рядки протекает через эмиттерный переход транзистора VT1, резистор R3, участок коллектор-эмиттер тран¬ зистора VT2, резистор R5. Ток за¬ рядки оказывается достаточным для открывания транзистора VT1, а зна¬ чит, и VT2. Напряжение питания (т. е. напряжение на выводах кон¬ денсатора С2) оказывается почти полностью приложенным к свето¬ диоду HL1, и светодиод зажига¬ ется. По мере зарядки конденсатора его зарядный ток уменьшается. Че¬ рез некоторое время он падает на¬ столько, что транзистор VT1 начи¬ нает закрываться, а значит, закры¬ вается и транзистор VT2. При опре¬ деленном состоянии транзисторов конденсатор начинает разряжаться через резисторы R2, R3 и светодиод HL1. Создаваемое при этом напря¬ жение на резисторе R2 еще сильнее закрывает транзисторы, и светоди¬ од гаснет. В таком состоянии свето¬ диод обладает сравнительно боль¬ шим сопротивлением (несколько килоом), что увеличивает продол¬ жительность разрядки конденса¬ тора. Рис. Г-15
Как и при зарядке, по мере раз¬ рядки конденсатора ток в его цепи будет медленно падать, и при ка¬ ком-то значении тока транзистор VT1 начнет открываться (этому спо¬ собствует и резистор R1, задающий начальный ток в базовой цепи тран¬ зистора). На коллекторе транзисто¬ ра VT2 начнет появляться отрица¬ тельный потенциал (конечно, отно¬ сительно общего провода), который мгновенно передастся через кон¬ денсатор С1 и резистор R3 на базу транзистора VT1. Это приведет к лавинообразному процессу откры¬ вания транзисторов, в результате чего загорится светодиод и начнет вновь заряжаться конденсатор С1. Процесс повторится. Частота вспышек светодиода в ос¬ новном определяется емкостью конденсатора С1, а скважность све¬ товых импульсов (отношение пе¬ риода рабочего цикла к длитель¬ ности вспышки) зависит от сопро¬ тивления и соотношения сопротив¬ лений резисторов R1 и R2, а также и от номиналов резисторов R3 и R4. Чтобы потребляемый от источника питания ток был возможно меньше, скважность должна быть не ме¬ нее 3. При перезарядке конденсатора С1 возникают резкие скачки напря¬ жения в виде коротких импульсов. Они могут стать причиной помех для конструкции (например, радио¬ приемника), от которой будет пи¬ таться генератор. Для предупреж¬ дения этого в цепи конденсатора поставлен резистор R3, и питание на генератор подается через фильтр R5C2. Транзисторы могут быть любые другие из указанных на схеме серий или аналогичные, с возможно боль¬ шим коэффициентом передачи то¬ ка. Светодиод — любой из серий АЛ 102, АЛ307, конденсаторы — К50-6, резисторы — МЛТ-0,125. Детали генератора можно распо¬ ложить на печатной плате (рис. Г-16), а ее установить внутри корпу¬ са конструкции, с которой будет работать генератор. Можно, конеч¬ но, изготовить самостоятельную конструкцию генератора, разместив детали внутри корпуса подходящих габаритов, и использовать генера¬ тор, скажем, как наглядное по¬ собие либо экспериментальное устройство для проведения опытов по изучению генератора. При налаживании генератора вре¬ менно отключают конденсатор С1 и подбором резистора R2 устанав¬ ливают такое напряжение на базе транзистора VT1, чтобы он был бли¬ зок к порогу открывания. Но свето¬ диод при этом еще не должен све¬ титься. Для получения более ярких вспы¬ шек нужен, конечно, соответствую¬ щий источник света, например, ма- Рис. Г-16 75
логабаритная лампа накаливания (скажем, от карманного фонаря). Схема подобного генератора с дву¬ мя лампами накаливания и двумя транзисторами приведена на рис. Г-17. Транзисторы соединены меж¬ ду собой так, что образуется несим¬ метричный мультивибратор (конеч¬ но, в сочетании с остальными дета¬ лями). Лампы EL1 и EL2, включен¬ ные в цепь коллектора транзистора VT2, периодически зажигаются и гаснут. Частота вспышек зависит от емкости конденсатора С1 и сопро¬ тивления резистора R1. Резистор R2 ограничивает ток в цепи коллек¬ тора транзистора VT1, а значит, и в цепи базы транзистора VT2, до безопасного для «жизни» транзисто¬ ров значения. Лампы возьмите на напряжение 2,5 или 3,5 В. Если лампы на 2,5 В будут вспыхивать недостаточно яр¬ ко, оставьте лишь одну из них. Вме¬ сто транзистора МП35А можно ус¬ тановить МП37, МП37А, МП37Б, МП38, а вместо МП42Б — МП39Б, МП41. Конденсатор может быть К50-6, К50-12, резисторы — МЛТ-0,125, батарея — 3336. Детали генератора смонтируйте Рис. Г-17 fe Рис. Г-18 на плате (рис. Г-18). Для ламп про¬ сверлите в плате отверстия и ввин¬ тите их так, чтобы стеклянные бал¬ лоны находились снаружи. При мон¬ таже проводники к центральному контакту ламп лучше припаивать, а нарезные части цоколя соединять луженым проводником, закручен¬ ным по резьбе (для надежности можете припаять проводник к цо¬ колям). В таком виде генератор может стать хорошим дополнением ка- кой-нибудь маски, укрепленной на новогодней елке,— глаза маски бу¬ дут мигать. Если же в генераторе использовать одну лампу, детали можно расположить, например, в корпусе модели маяка, а лампу — на вершине. А вот схема еще более мощного генератора световых импульсов (рис. Г-19), выполненного на базе фонаря «Эмитрон» (хотя пригоден и другой аналогичный). Такой фо¬ нарь пользуется популярностью у автолюбителей, поскольку имеет сигнальный режим работы — когда горит красный свет, необходимый для обозначения вынужденной остановки. Но постоянно горящая лампа рас¬ ходует много энергии источника питания. Уменьшить ' потребляемый 76
Рис. Г-19 ток можно с помощью генератора, способного включать пампу перио¬ дически. В итоге фонарь будет из¬ лучать световые импульсы, бопее заметные для проезжающих авто¬ мобилистов. В генераторе использован аналог однопереходного транзистора на транзисторах VT1, VT2 и усилитель тока на транзисторе VT3. Как толь¬ ко на генератор будет подано пи¬ тание, начнет заряжаться конден¬ сатор С1 через резистор R1. Когда напряжение на нем сравняется с на¬ пряжением на коллекторе транзис¬ тора VT2, транзисторы VT1, VT2 от¬ кроются и перейдут в режим насы¬ щения. Конденсатор разрядится через них и резистор R2, после че¬ го транзисторы закроются и кон¬ денсатор начнет заряжаться вновь. Процесс повторится. В итоге на резисторе R3 появля¬ ются импульсы, которые усиливают¬ ся транзистором VT3 (практически он работает в ключевом режиме). Длительность импульсов и пауз между ними зависит от емкости конденсатора и сопротивления ре¬ зисторов R1 и R2. Поскольку нагруз¬ кой усилителя на транзисторе VT3 является лампа EL1 фонаря, она периодически вспыхивает. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть любые кремниевые соответст¬ вующей структуры и с коэффициен¬ том передачи тока не менее 50. Транзистор VT3 — германиевый, мощный, структуры р-п-р с возмож¬ но меньшим падением напряжения между эмиттером и коллектором в режиме насыщения (этот пара- мето обычно указывают в справоч¬ никах). Детали генератора собраны на плате (рис. Г-20), которая размеще¬ на в корпусе фонаря за отражате¬ лем. Поскольку конструкция фона¬ ря допускает подключение генера¬ тора только между выключателем и лампой, полярность батареи пи¬ тания в фонаре нужно изменить на обратную. Налаживание генератора сводит¬ ся к подбору резисторов R1, R2 и конденсатора в зависимости от нужной частоты и продолжитель¬ ности вспышек. Генератор сигналов ВЧ. При нала¬ живании простых радиоприемников, ка^ прямого усиления, так и супер- гетеродинных, не обойтись без ге¬ нератора, имитирующего высокоча¬ стотный сигнал радиовещательной станции. Но, как известно, антенна радиостанции излучает модулиро¬ ванный сигнал, состоящий из несу¬ Рис. Г-20 77
щей частоты и огибающей, повто¬ ряющей форму колебаний сигнала звуковой частоты. Поэтому и гене¬ ратор сигналов ВЧ должен выдавать как сигнал высокой частоты, соот¬ ветствующей несущей частоте ра¬ диостанции, так и точно такой же сигнал, промодулированный по ам¬ плитуде колебаниями звуковой ча¬ стоты. Схема такого генератора, сравнительно простого по устройст¬ ву, показана на рис. Г-21. В нашем измерительном приборе есть генератор звуковой частоты, работающий на одной фиксирован¬ ной частоте 1000 Гц, и генератор высокой частоты, охватывающий ча¬ стоты радиовещательных диапазо¬ нов ДВ (длинные волны), СВ (сред¬ ние волны) и промежуточную (465 кГц). Максимальное выходное напряжение генератора ВЧ 0,1... 0,15 В. Предусмотрена возможность пользоваться генератором 34 как самостоятельным прибором, по¬ зволяющим получить на выходе на¬ пряжение около 0,5 В (максималь¬ ное). В каждом генераторе есть скачкообразная и плавная регули¬ ровка выходного сигнала. При изме¬ нении выходного напряжения гене¬ ратора 34 изменяется глубина мо¬ дуляции колебаний ВЧ. Генератор 34 собран на транзи¬ сторе VT1. Он представляет собой усилитель с четырехзвенной цепоч¬ кой, составленной из конденсаторов С1—С4 и резисторов R1—R4, необ¬ ходимой для сдвига фазы выходно¬ го напряжения на 180° и подачи его на вход усилителя. При определен¬ ном режиме работы транзистора усилитель возбуждается и на на¬ грузочном резисторе R7 появля¬ ется напряжение синусоидальной формы. Необходимый режим тран¬ зистора устанавливают подстроеч- ным резистором R6. Напряжение генератора поступает непосредст¬ венно на базу транзистора VT2, включенного эмиттерным повтори¬ телем, а с движка переменного ре- Рис. Г-21 78
зистора R8, являющегося его на¬ грузкой, через конденсатор С5 на делитель R9R10, ослабляющий вы¬ ходное напряжение 34 скачком в 10 раз. Генератор ВЧ собран на транзисто¬ ре VT3 по схеме с индуктивной об¬ ратной связью между эмиттерной и базовой цепями. Обратная связь осу¬ ществляется соответствующим включением катушек L1—L4. Пере¬ ключателем SA1 к генератору под¬ ключают ту или иную пару катушек. В верхнем по схеме положении под¬ вижных контактов переключателя к генератору подключены катушки L1, L2, и генератор работает в диапа¬ зоне частот 150...500 кГц, т. е. пере¬ крывает диапазон ДВ и промежуточ¬ ную частоту. Плавную перестройку частоты осуществляют конденсато¬ ром переменной емкости С7, а уста¬ новку границ диапазона — подстро- ечным конденсатором С8 и под- строечником катушек. В нижнем по схеме положении подвижных кон¬ тактов переключателя включаются катушки L3, L4 и генератор перекры¬ вает частоты диапазона СВ—500... 1650 кГц. Здесь частоту перестраива¬ ют плавно также конденсатором С7, а границы диапазона устанавливают подстроечным конденсатором С9 и подстроечником катушек. Высокочастотное напряжение ге¬ нератора выделяется на перемен¬ ном резисторе R13 и подается с его движка через конденсатор С11 на делитель R14—R17 и выходные разъемы XS3—XS5. Модуляция ко¬ лебаний осуществляется подачей на¬ пряжения генератора 34 через ре¬ зистор R11 в цепь коллектора тран¬ зистора VT3. Глубину модуляции до 70...80% (при налаживании приемни¬ ков достаточно бывает 30%) изменя¬ ют переменным резистором R8. Максимальную глубину модуляции можно ограничить подбором кон¬ денсатора СЮ: чем больше его ем¬ кость, тем меньше глубина модуля¬ ции. Транзистор МП39Б можно заме¬ нить любым другим маломощным низкочастотным транзистором струк¬ туры р-п-р с коэффициентом пе¬ редачи тока не менее 40. Вместо транзистора МП37 подойдет другой аналогичный транзистор структуры п-р-п с возможно большим коэффи¬ циентом передачи тока. Транзистор П416Б или его заменяющий (напри¬ мер, П403) должен быть с коэффи¬ циентом передачи тока не менее 50. Катушки LI, L2 наматывают на че¬ тырехсекционном каркасе контуров приемника «Селга» или аналогич¬ ных. Катушка L1 содержит 400 витков провода ПЭВ-1 0,08...0,1, катушка L2—20 витков провода ПЭВ-2 или ПЭЛШО 0,12...0,15. Витки катушек распределяют равномерно во всех секциях. Катушки L3 и L4 — готовые гетеродинные катушки диапазона СВ вышеназванного радиоприемника. Можно и эти катушки намотать на четырехсекционном каркасе — L3 должна содержать 1 20 витков поово- да ПЭВ-1 0,1...0,12, L4—10 витков ПЭВ-2 или ПЭЛШО 0,1 2...0,1 5. От та¬ кого же приемника применен и двух¬ секционный конденсатор перемен¬ ной емкости С7. Его секции соединя¬ ют параллельно, что вдвое увеличи¬ вает максимальную емкость конден¬ сатора. Подстроечные конденсаторы С8— С9—КПК-М; постоянные конденса¬ торы С1—С5, СЮ—БМ, МБМ; С6— КТК-1; С11—КСО. Постоянные ре¬ зисторы — МЛТ-0,25 (можно и МЛТ-0,125), переменные R8 и R13— СП-1, подстроечный R6—СПЗ-1 А. Разъемы — розетки ОНЦ-ВГ-4-5/ 1 6-р (СГ5). Переключатель диапазонов 79
SA1 —движковый (например, от приемника «Сокол») или тумблер ТП1-2. Выключатель SA2 — тумблер ТВ2-1, источник питания—батарея 3336. Большая часть деталей смонтиро¬ вана на плате (рис. Г-22), вырезан¬ ной из фопьгированного материала толщиной 1... 1,5 мм. Прямоуголь¬ ный вырез в плате сделан под кон¬ денсатор переменной емкости, ко¬ торый укреплен непосредственно на передней стенке корпуса прибо¬ ра (рис. Г-23). Там же находятся вы¬ ключатель питания и разъемы выхо¬ да сигналов ВЧ и 34. Между выво¬ дами разъемов смонтированы рези¬ сторы делителей напряжения. Батарея питания прикреплена ме¬ таллической скобой к задней крыш¬ ке прибора. Под резисторы регули¬ ровки уровня сигналов, а также под переключатель диапазонов в перед¬ ней панели корпуса просверлены отверстия. Эти детали, а вместе с ними и плата, прикреплены к кор¬ пусу гайками с наружной стороны. На оси переменных резисторов и ось конденсатора переменной ем¬ кости надевают ручки. На ручке конденсатора должна быть визир¬ ная стрелка, а против нее на корпу- Рис. Г-22 80 Рис. Г-23 се — две полуокружности шкалы. Градуируют шкалу при налаживании прибора. Для подключения прибора к про¬ веряемой конструкции понадобится еще экранированный кабель с штырьковой частью разъема на од¬ ном конце и двумя зажимами «кро¬ кодил» на другом. Налаживание прибора начинают с генератора 34. Через конденсатор емкостью 0,1...0,5 мкФ параллель¬ но резистору R8 подключают голов¬ ные телефоны типа ТОН-1 или ТОН-2. Движок этого резистора уста¬ навливают в нижнее по схеме поло¬ жение, а резистора R6— в правое. Включив питание, плавным переме¬ щением движка резистора R6 доби¬ ваются появления в головных теле¬ фонах звука средней тональности (1000 Гц). Пинцетом или отрезком провода временно замыкают гнезда разъема XS1. Если при этом звук в телефонах пропадает, резистором R6 добиваются его появления, и в таком положении фиксируют его движок (например, нитрокраской). Затем проверяют генератор В4. Движки переменных резисторов R8
и R13 устанавливают в верхнее по схеме положение, а к разъему XS5 подключают осциллограф. При ра¬ ботающем генераторе ВЧ на экране осциллографа будет широкая поло¬ са, а при соответствующей длитель¬ ности развертки и уровне синхрони¬ зации можно наблюдать форму ко¬ лебаний. Если же на экране прямая линия, значит, генерации нет. Нуж¬ но поменять местами выводы од¬ ной из катушек данного поддиапа¬ зона. Следующий этап — градуировка шкалы генератора. Для ^того пона¬ добится образцовый генератор ВЧ. Выходы градуируемого и образцо¬ вого генераторов подключают че¬ рез диоды VD1 и VD2 к высокоом¬ ным головным телефонам BF1 (рис. Г-24), выполняющим роль индикато¬ ра нулевых биений. При изменении частоты образцового генератора и приближении ее к частоте градуи¬ руемого в телефонам должен по¬ явиться звук, высота тона которого будет постепенно снижаться, а ког¬ да их частоты совпадут, звук дол¬ жен исчезнуть. Сначала переключатель SA1 ста¬ вят в положение «ДВ», а конденса¬ тор переменной емкости — в по¬ ложение максимальной емкости, соответствующей наименьшей ча¬ стоте диапазона. По образцовому генератору определяют получив¬ шуюся частоту градуируемого при¬ бора. Вращением подстроечника Рис. Г-24 катушек устанавливают точно часто¬ ту 150 кГц. Затем роторные пласти¬ ны конденсатора С7 переводят в положение минимальной емкости, проверяют частоту и подстроечным конденсатором С8 устанавливают ее равной 500 кГ ц. Затем вновь проверяют частоту начала диапазо¬ на и, если нужно, корректируют подстроечником катушек. После этого устанавливают на образцовом генераторе частоты 200, 250, 300 кГц и т. д., настраивают на них градуируемый генератор и ставят на шкале соответствующие отметки. Такой порядок настройки сохра¬ няется и при установке переключа¬ теля диапазонов в положение «СВ». Чтобы убедиться в модуляции ко¬ лебаний генератора ВЧ, нужно под¬ ключить к его разъему XS5 осцил¬ лограф. При перемещении ручки переменного резистора R8 на экра¬ не будет наблюдаться характерная картина модулированных колеба¬ ний. Если нет осциллографа, то для проверки работоспособности и гра¬ дуировки шкалы генератора можно воспользоваться радиовещатель¬ ным приемником, подавая на его антенный вход колебания ВЧ и оп¬ ределяя по шкале приемника часто¬ ту колебаний. Но в этом варианте будет проигрыш в точности градуи¬ ровки. При работе с генератором следу¬ ет помнить, что помимо колебаний основной частоты на его выходе будут и гармоники (сигналы часто¬ той, кратной основной). Поэтому во избежание ошибок на вход прове¬ ряемого устройства надо подавать возможно минимальный уровень сигнала. Кроме того, не следует пользоваться глубокой модуляцией. Оптимальное ее значение 30%. При подаче на вход проверяемого при¬ 81
емника сигнала с такой модуляцией в громкоговорителе прослушивает¬ ся звук чистой тональности. Генератор телеграфной азбуки — так условно называют устройство, с помощью которого начинающие радиоспортсмены изучают теле¬ графную азбуку. Конечно, простей¬ ший генератор не может выраба¬ тывать телеграфную азбуку, а вы¬ дает лишь сигнал звуковой частоты. Но комбинацией коротких и более длинных включений генератора можно имитировать получение «то¬ чек» и «тире» — знаков, из которых строится телеграфное сообщение. Генераторы для изучения теле¬ графной азбуки могут быть постро¬ ены по самым различным схемам и выдавать как синусоидальные, так и импульсные сигналы частотой следования около 1000 Гц. Правда, особой точности в поддержании этой частоты не требуется, некото¬ рые радиоспортсмены, например, считают, что более приятное зву¬ чание получается при пониженной частоте — даже до 400 Гц. А теперь рассмотрим несколько практических схем генераторов те¬ леграфной азбуки. На рис. Г-25 при¬ ведена схема генератора, образо¬ Рис. Г-25 82 ванного из двухкаскадного усилите¬ ля звуковой частоты. Чтобы усили¬ тель надежно возбуждался при по¬ даче на него напряжения питания, между каскадами включен конден¬ сатор С1, создающий положитель¬ ную обратную связь. Емкость кон¬ денсатора выбрана такой, чтобы на нагрузке второго каскада — рези¬ сторе R5 получились прямоуголь¬ ные колебания частотой около 1000 Гц. Эти колебания поступают через конденсатор С2 на головные телефоны BF1. Питается генератор от источника напряжением 4,5...9 В через теле¬ графный ключ SB1. Когда ручка телеграфного ключа нажата, голов¬ ные телефоны издают звук. При кратковременном нажатии ключа раздастся «точка» телеграфной аз¬ буки, при более длительном — «ти¬ ре». Громкость звука в телефонах зависит от напряжения источника питания. Если с имеющимися у Вас телефонами громкость звука будет значительной даже при напряжении 4,5 В, можно заменить резистор R5 переменным и подключить ле¬ вый по схеме вывод конденсатора С2 к его движку. Ручкой резистора теперь можно устанавливать плавно желаемую громкость звука. Транзисторы могут быть любые из серий МП39—МП42. Желательно использовать транзисторы со стати¬ ческим коэффициентом передачи тока не менее 30 — с ними усили¬ тель будет возбуждаться надежно. Головные телефоны высокоомные типа ТОН-1, ТОН-2. Конденсатор С1—МБМ, С2—К50-6, рассчитанный на номинальное напряжение не ни¬ же напряжения источника питания. Часть деталей генератора смонти¬ руйте на плате, а плату с источни¬ ком питания разместите в неболь-
luom корпусе — приставке к теле¬ графному ключу. Для подключения головных телефонов на корпусе мо¬ жете установить двухгнездную ро¬ зетку. Схема другого генератора приве¬ дена на рис. Г-26. Он собран также на двух транзисторах, но по схеме мультивибратора. Частота генериру¬ емых колебаний здесь зависит от емкостей конденсаторов и сопро¬ тивлений базовых резисторов. Го— ловные телефоны такие же, что и в предыдущей конструкции. Транзисторы могут быть такие же, что и в предыдущем генерато¬ ре, конденсаторы — МБМ или дру¬ гие малогабаритные, батарея — 3336. Детали генератора также удобно разместить на плате, устано¬ вив ее затем в корпусе-приставке к ключу. При использовании высокоомных головных телефонов генератор можно собрать на микросхеме К155ЛАЗ, состоящей из четырех элементов 2И-НЕ (рис. Г-27). Собст¬ венно сам генератор выполнен на элементах DD1.1—DD1.3, а элемент DD1.4 используется как выходной каскад, предотвращающий влияние сопротивления нагрузки на частоту генерируемых колебаний. В свою очередь, частота зависит от номи- Рис. Г-26 Рис. Г-27 налов конденсатора С1 и резистора R1. Генератор экономичен, для его питания подойдет батарея из четы¬ рех последовательно соединенных аккумуляторов Д-0,2, Д-0,06 или ба¬ тарея 3336. Деталей в генераторе немного, поэтому все они разместятся в под¬ вале телеграфного ключа или в не¬ большой подставке под него. При групповом изучении теле¬ графной азбуки, а также для кон¬ троля правильности передаваемого текста удобнее пользоваться гене¬ раторами, рассчитанными на ис¬ пользование с динамическими го¬ ловками, обладающими более громким звуком по сравнению с головными телефонами. Одна из схем подобного генератора приве¬ дена на рис. Г-28. Он собран на двух транзисторах разной структу¬ Рис. Г-28 83
ры. Частота генерируемых колеба¬ ний зависит от емкости конденсато¬ ра и сопротивления резистора и составляет при указанных номина¬ лах примерно 1000 Гц. Нагрузкой генератора может быть динамиче¬ ская головка ВА1 мощностью 0,2...1 Вт со звуковой катушкой со¬ противлением 6...10 Ом. Потреб¬ ляемый генератором ток несколько больше, чем в предыдущих кон¬ струкциях, поэтому в качестве ис¬ точника питания желательно при¬ менять батарею 3336 или соеди¬ ненные последовательно элементы 373. Для следующего генератора (рис. Г-29) понадобится всего один тран¬ зистор VT1 и трансформатор Т1, вторичная обмотка которого нагру¬ жена на динамическую головку ВА1. Собранный на транзисторе каскад возбуждается из-за положи¬ тельной обратной связи между кол¬ лекторной и базовой цепями. Она получается благодаря тому, что коллекторная обмотка трансформа¬ тора имеет отвод от середины и часть обмотки соединена с базой через конденсатор. Частота генери¬ руемых колебаний зависит от пара¬ метров трансформатора и номина¬ лов деталей. Некоторое влияние на частоту оказывает и нагрузка — ди¬ намическая головка. Рис. Г-30 Для генератора удобно использо¬ вать готовый выходной трансформа¬ тор от малогабаритного транзистор¬ ного приемника. Обмотка I — высо¬ коомная, обмотка 11 — низкоомная. Динамическая головка — мощнос¬ тью 0,1...0,5 Вт со звуковой катуш¬ кой сопротивлением 6...10 Ом. Если подходящей динамической головки нет, воспользуйтесь абонентским громкоговорителем на напряжение 15 В и соберите генератор по схе¬ ме, показанной на рис. Г-30. В са¬ мом генераторе работают транзи¬ сторы VT1 и VT2 разной структуры. Частота колебаний зависит от пара¬ метров трансформатора Т1 и номи¬ налов деталей. Вторичная обмотка трансформатора содержит большее число витков, чем первичная, поэто¬ му на ней развивается напряжение, достаточное для работы абонент¬ ского громкоговорителя. Громкость звука устанавливают регулятором громкоговорителя. В качестве Т1 следует применять трансформатор с коэффициентом трансформации примерно 1 : 8. Для этих целей подойдут выходные трансформаторы от малогабарит¬ ных транзисторных приемников «Сокол», «Селга», «Алмаз» и дру¬ гих. В одном случае придется вклю¬ Рис. Г-29
чать всю первичную обмотку, а в другом — ее половину. Естествен¬ но, обмотка I должна быть низко¬ омной (вторичная обмотка выход¬ ного трансформатора), обмотка 11 — высокоомной. Для работы в генераторе подо¬ йдут транзисторы серий МП35— МП38 (VT1) и МП39—МП42 (VT2) со статическим коэффициентом пере¬ дачи тока не менее 20. Наиболее приятную частоту звука в каждом генераторе нетрудно установить подбором соответствую¬ щих частотозадающих деталей. Детали последнего генератора можете смонтировать на печатной плате, которую вместе с источни¬ ком питания лучше всего разме¬ стить внутри корпуса громкоговори¬ теля, а проводники к телеграфному ключу вывести через отверстие в задней стенке (или установить на стенке розетку и подключить про¬ водники к ней). ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ — еще срав¬ нительно недавно этот термин отно¬ сился к динамической головке, а се¬ годня в понятие «громкоговори¬ тель» входит законченная конструк¬ ция, состоящая из ящика и разме¬ щенной в ней динамической голов¬ ки (или нескольких головок). При¬ мер тому — абонентский (трансля¬ ционный) громкоговоритель, имею¬ щийся практически в каждом доме. Вопрос о громкоговорителе воз¬ никает, как правило, по окончании постройки (или в процессе ее) уси¬ лителя 34. От конструкции громко¬ говорителя во многом зависит ка¬ чество звучания воспроизводимой через усилитель мелодии. Лучше всего использовать, конечно, гото¬ вые громкоговорители, например, 4АС-2, 6МАС-4, 10МАС-1 и другие. Но, разумеется, громкоговоритель может быть и самодельным. Казалось бы, зачем вообще нужно делать ящик? Достаточно подклю- 85 Рис. Г-31
чить к выходу усилителя динамиче¬ скую головку — и слушай музыку! Но все не так просто. Из-за сильной акустической связи между передней и задней стенками диффузора ка¬ чество звучания головки значитель¬ но ухудшается, особенно на низших частотах. Чтобы ослабить эту связь, стенки диффузора нужно разделить акустическим экраном — его роль выполняет лицевая панель ящика, к которой крепят головку. Иногда в ящике проделывают не¬ большое прямоугольное отверстие, позволяющее улучшить звучание громкоговорителя на низших часто¬ тах. В этом случае ящик называют фазоинвертором, а отверстие — фа¬ зоинверсным. Размеры фазоинвер- тора в зависимости от радиуса диф¬ фузора используемой динамической головки определяют по номограм¬ мам, одна из которых приведена на рис. Г-31. На ней по горизонтальной оси отложены значения радиуса диффузора головки, а по вертикаль¬ ной — размер стенок фазоинвер- тора. Три кривые на номограмме со¬ ответствуют каждая своей стороне фазоинвертора. По кривой а выби¬ рают высоту, по кривой б — ширину, а по кривой в — глубину фазоинвер¬ тора. Определив таким образом все размеры ящика-фазоинвертора, можно приступать к его изготовле¬ нию. Подойдут доски, фанера или древесно-стружечная плита (ДСП) толщиной 10...15 мм. Сначала склеи¬ вают или сбивают с помощью дере¬ вянных брусков боковые стенки ящи¬ ка (рис. Г-32). Затем заготавливают лицевую и заднюю стенки. На лице¬ вой стенке крепят головку и скреп¬ ляют ее с боковыми стенками ящи¬ ка. Отверстие под головку закры¬ вают радиотканью или другой не- 86 Рис. Г-32 Рис. Г-33
плотной тканью. Еще лучше задрапи¬ ровать всю лицевую стенку (рис. Г-33). Внутренние стенки фазоинвер- тора желательно покрыть звукопо¬ глощающим материалом: ватой, ва¬ тином, поролоном. После этого к ящику прикрепляют заднюю стен¬ ку. Провода от головки выводят че¬ рез отверстие в задней стенке или подпаивают к разъему, установлен¬ ному на ней. Фазоинвертор может быть и приз¬ мовидной формы (рис. Г-34) — тог¬ да он хорошо вписывается в угол по¬ мещения. В этом случае стены угла будут образовывать своеобразный большой рупор, что значительно улучшит воспроизведение низших частот. В принципе в угол можно ус¬ тановить одну дощатую панель с го¬ ловкой. Снизу отверстие между па¬ нелью и стенами закрывают, а свер¬ ху оставляют открытым. Сторону а призмовидного фазо- инвертора рассчитывают по форму¬ ле - а = 2,35 \1*Аифф, где R — радиус диффузора го- ловки, см. В ящике громкоговорителя может быть несколько головок, что значи¬ тельно повышает звуковую отдачу и позволяет улучшить КПД громко¬ говорителя, рассчитанного на рабо¬ ту с усилителем небольшой (2...4 Вт) мощности. Конструкция подобного громкоговорителя и разметка его передней стенки показаны на рис. Г-35. Первая задача при изготовлении такого громкоговорителя — при¬ обретение четырех одинаковых го¬ ловок. Подойдут, например, головки повышенной чувствительности (4ГД-8Е, 4ГД-35, 4ГД-4, ЗГД-1), но можно использовать и головки нор¬ мальной чувствительности (2ГД-8, ЗГД-ЗвЕ, 4ГД-28). Только после это¬ го, пользуясь приведенной табли¬ цей, можно определить размеры лицевой стенки ящика. Ширина бо¬ ковых стенок может быть 90... ...1 50 мм. Головки крепят к лицевой панели с внутренней стороны ящика. Под диффузородержатели головок не¬ обходимо подложить суконные или фетровые прокладки-амортизаторы, а на крепежные шурупы или винты надеть резиновые шайбы-проклад¬ ки. С наружной стороны лицевую па¬ нель драпируют неплотной декора¬ тивной тканью. 87 Рис. Г-34
Рис. Г-35 Звуковые катушки головок соеди¬ няют последовательно или последо¬ вательно-параллельно (рис. Г-36) в зависимости от сопротивления на¬ грузки, на которую данный усили¬ тель рассчитан. Кроме того, головки должны быть включены синфазно, т. е. так, чтобы при подаче сигнала их диффузоры перемещались в од¬ ном направлении. Если на головках отсутствуют пометки начала и конца обмотки звуковой катушки, марки- Рис. Г-36 ровку выводов придется сделать са¬ мим с помощью батареи 3336. Под¬ ключая ее к выводам головки, заме¬ чают, в какую сторону перемещает¬ ся диффузор — внутрь головки или наружу. Изменением полярности подключения добиваются переме¬ щения диффузора наружу и у выво¬ да головки, с которым соединен был плюсовой вывод батареи, ставят знак « + ». Так поступают со всеми головками, после чего выводы голо¬ вок соединяют согласно выбранной схеме и подводят входные провода к разъему, установленному на зад¬ ней стенке ящика. Готовый громкоговоритель соеди¬ няют с усилителем 34 двухпровод¬ ным шнуром длиной не более 2 м. При работе громкоговоритель не следует ставить близко к стене по¬ мещения. Таблица Динамическая головка Размер, мм а 6 в г д 2ГЛ-8 500 440 160 200 140 ЗГД-1 470 420 150 185 130 ЗГД-Э8Е 520 460 170 205 148 4ГД-4 580 510 205 225 176 4ГД-8Е 440 390 135 175 114 4ГД-28 580 510 205 225 176 4ГД-35 580 510 205 225 176
ДВУХТОНАЛЬНЫЙ ЗВОНОК — так называют квар¬ тирный звонок, издающий му¬ зыкальную трель из двух тонов. Причем звучат то¬ на не одновременно, а поочередно, создавая впечатление переливающе¬ гося звука. Подобные звонки уже давно приходят на смену обычным электрическим звонкам. Познакомимся с одной из кон¬ струкций двухтонального звонка, вы¬ полненного на четырех транзисторах (рис. Д-1). Для получения двухто¬ нального звука в нем используются два генератора: генератор тона, со¬ бранный на транзисторах VT3 и VT4, и симметричный мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2. Как известно, при работе мульти¬ вибратора его транзисторы пооче¬ редно открываются и закрываются. Это свойство и использовано для уп¬ равления частотой генератора тона. Выход мультивибратора соединен с генератором тона через резистор R5, поэтому он будет периодически подключаться к общему проводу (к плюсу источника питания), т. е. па- Рис. Д-1 89
раллельно резистору R7. При этом частота генератора будет изменять¬ ся скачком: при закрытом транзис¬ торе из головки ВА1 слышен звук одного тона, при открытом — дру¬ гого. Конденсаторы С2 и СЗ защищают мультивибратор от импульсов, про¬ никающих от генератора тона. При отсутствии конденсаторов частота мультивибратора может изменяться, что приведет к появлению неприят¬ ных тонов в звучании звонка. Вместо указанных на схеме можно применить другие маломощные низ¬ кочастотные германиевые транзис¬ торы соответствующей структуры со статическим коэффициентом не ме¬ нее 15. Конденсаторы С1, С 4— К50-3; С2, СЗ, С5 — К53-1; С6— К50-6. Динамическая головка — лю¬ бая, мощностью 1...2 Вт и сопротив¬ лением звуковой катушки постоян¬ ному току 4...10 Ом. Источник пита¬ ния — батарея 3336. Детали звонка можно смонтиро¬ вать на печатной плате (рис. Д-2) из одностороннего фольгированного материала. Плату с деталями, источ¬ ник питания и динамическую голов¬ ку размещают в подходящем по га¬ баритам готовом или самодель¬ ном корпусе. Кнопка SB1 исполь¬ зуется прежняя, от электрического звонка. Звонок, как правило, начинает ра¬ ботать сразу. Возможно, Вы поже¬ лаете изменить громкость или то¬ нальность его звучания. Помните, что на громкость влияет напряжение источника питания GB1 (для сниже¬ ния громкости достаточно устано¬ вить один элемент 343), на тональ¬ ность звука — резисторы R7, R5 и конденсатор С5, на частоту пере¬ ключения тональности — резисторы R2, R3 и конденсаторы С1, С4. На два транзистора больше содер¬ Рис. Д-3 90 Рис. Д-2
жит двухтональный звонок, схема которого приведена на рис, Д-3. Но зато теперь даже при кратковремен¬ ном нажатии звонковой кнопки ав¬ томат выдержки времени, имею¬ щийся в звонке, включит его на 5... ...7 с, и все это время в квартире бу¬ дут раздаваться трели из двух чере¬ дующихся звуков разной высоты. Основу звонка составляют два мультивибратора. Первый выполнен на транзисторах VT1 и VT2, второй — на транзисторах VT3 и VT4. Частота колебаний первого мультивибратора около 1 Гц, второго — изменяется от 900 до 1500 Гц в зависимости от состояния (открыт — закрыт) тран¬ зистора VT2. Ко второму мультивибратору под¬ ключен усилитель мощности на тран¬ зисторе VT5. В коллекторную цепь транзистора включена динамиче¬ ская головка ВА1 — из нее и раз¬ даются звуки. Автомат выдержки времени вы¬ полнен на транзисторе VT6 и тринис- торе VS1. Как только нажимают на кнопку звонка SB1 — тринистор от¬ крывается. Одновременно заряжа¬ ется конденсатор С5. Открываю¬ щийся при этом транзистор VT6 под¬ ключает к тринистору дополнитель¬ ную нагрузку (резистор R11), кото¬ рая с остальными каскадами звонка обеспечивает такой ток в анодной цепи тринистора, что тринистор удерживается в открытом состоя¬ нии. После отпускания кнопки конден¬ сатор С5 начинает разряжаться че¬ рез резистор R12 и эмиттерный пе¬ реход транзистора VT6. Через неко¬ торое время транзистор закроется, и ток нагрузки тринистора в момент закрывания транзистора VT4, а зна¬ чит, и VT5 (через этот транзистор протекает основной ток нагрузки) станет меньше тока удержания три¬ нистора. Тринистор закроется и от¬ ключит источник питания от мульти¬ вибраторов. В этом режиме (режим ожидания) потребляемый звонком ток от источника питания не превы¬ шает 0,1 мА. Транзисторы VT1—VT4 могут быть любые из серий МП39—МП42; VT5 и VT6 — КТ803 с буквенными индек¬ Рис. Д-4 91
сами Б, Г, Е. Диоды любые из се¬ рии Д9. Резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы С1, С2, С5 — К50-6, СЗ, С4 — КЛС. Тринистор — любой из серии КУ101. Под эти детали и рассчитана пе¬ чатная плата (рис. Д-4). Ее проводни¬ ки образованы прорезанием кана¬ вок в фольге. Динамическая головка может быть мощностью до 2 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6...10 Ом. Хорошие результаты получаются, например, с головкой 2ГД-36. Источ¬ ник питания — батарея 3336. Плату с головкой и источником питания размещают в подходящем корпусе. Здесь удобно использовать готовый корпус абонентского гром¬ коговорителя вместе с установлен¬ ной в нем динамической головкой. При необходимости нетрудно из¬ менить тональность звука подбором деталей R8, СЗ, R9, С4, а диапазон изменения тональности — подбо¬ ром резистора R6. Частоту же изме¬ нения тональности, т. е. частоту пе¬ реключения второго мультивибра¬ тора, определяют детали R2, С1 f R3, С2. Продолжительность работы звонка после отпускания кнопки (иначе говоря, выдержку реле вре¬ мени) изменяют подбором конден¬ сатора С5. Схема еще одного звонка, выпол¬ ненного на двух микросхемах, при¬ ведена на рис. Д-5. Он состоит из переключающего генератора и двух генераторов тона. Переключающий генератор составлен из логических элементов DD1.1—DD1.3, резистора R1 и конденсатора С1. При включе¬ нии питания кнопкой SB1 конденса¬ тор С1 начинает заряжаться через резистор R1. По мере зарядки кон¬ денсатора повышается напряжение на его обкладке, соединенной с вы¬ водами 1, 2 логического элемента DD1.2. Когда оно достигнет 1,2... ...1,5 В, на выводе 6 элемента DD1.3 Рис. д-5 92
появится уровень логической 1 (око¬ ло 4 В), а на выходе элемента DD1.1 (вывод 11) — уровень логического О (около 0,4 В). После этого конденсатор начнет разряжаться через резистор R1 и элемент DD1.1. В итоге на выводе 6 элемента DD1.3 будут формировать¬ ся прямоугольные импульсы напря¬ жения. Такие же импульсы, но сдви¬ нутые по фазе на 130°, будут на вы¬ воде 11 элемента DD1.1 (он выпол¬ няет роль инвертора). Продолжительность зарядки и разрядки конденсатора, а значит, частота переключающего генерато¬ ра зависят от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1. При указанных на схеме номиналах этих деталей частота переключаю¬ щего генератора составляет 0,7... ...0,8 Гц. Импульсы переключающего гене¬ ратора подаются на генераторы то¬ на. Один из них выполнен на элемен¬ тах DD1.4, DD2.2, DD2.3, другой — на элементах DD2.1, DD2.4, DD2.3. Частота первого генератора — 600 Гц (ее можно изменять под¬ бором элементов С2, R2), частота второго—1000 Гц (здесь частоту можно изменять подбором дета¬ лей СЗ, R3). При работающем переключаю¬ щем генераторе на выходе генера¬ торов тона (вывод 6 элемента DD2.3) будет периодически появляться го сигнал одного генератора, то сигнал другого. Далее эти сигналы посту¬ пают на усилитель мощности, выпол¬ ненный на транзисторе VT1, и пре¬ образуются головкой ВА1 в звук. Ре¬ зистор R4 необходим для ограниче¬ ния тока базы транзистора. Под- строечным резистором R5 можно установить нужную громкость звука. Постоянные резисторы — МЛТ- 0,125, подстроечный — СПЗ-16. Кон¬ денсаторы С1—СЗ — К50-6, причем конденсатор. СЗ составлен из двух конденсаторов емкостью no 1 мкФ, соединенных последовательно. Вмес¬ то микросхем К155ЛАЗ подойдут аналогичные микросхемы других се¬ рий либо микросхемы этой же се¬ рии с элементами И-НЕ (ЗИ--НЕ, Рис. Д-6 93
4И-НЕ и т. д.). Транзистор КТ603В можно заменить любым из серии КТ608. Головка может быть 0,1ГД-3, 0,1Г Д-6 или другая мощностью до 0,5 Вт. Источником питания может быть батарея из четырех последо¬ вательно соединенных аккумулято¬ ров Д-0,1 или батарея 3336. Указанные детали (кроме батареи и головки) смонтированы на печат¬ ной плате (рис. Д-6) из фольгиро- ванного стеклотекстолита. Плату с батареей питания и головку раз¬ мещают в любом корпусе. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ «Нож» для зачистки проводов. Его можно изготовить из отрезка заводной пружины будильника. Пружину складывают, как показано на левом рисунке. Сложенные кон¬ цы обжимают металлической по¬ лоской или обертывают изоляцион¬ ной лентой. Остается выпилить в се¬ редине пружины выемку и заточить ее края на бруске или точильном камне. Таким «ножом» удобно сни¬ мать поливинилхлоридную изоля¬ цию с монтажных проводников, за¬ чищать концы медных проводов пе¬ ред облуживанием. А вот другой вариант. Неболь¬ шую полоску стали сгибают попо¬ лам и загибают на концах «лапки». В «лапках» предварительно пропи¬ ливают треугольные вырезы и зата- Как правило, при исправных дета¬ лях и правильном монтаже звонок начинает работать сразу после пода¬ чи питания (на время проверки и на¬ лаживания вместо звонковой кнопки нужно использовать выключатель, например тумблер). Для подбора нужной тональности звучания гене¬ раторов следует временно умень¬ шить частоту переключающего гене¬ ратора до 0,1...0,05 Гц включением параллельно конденсатору С1 кон¬ денсатора емкостью 2000... 4000 мкФ. чивают их края. Если теперь вста¬ вить конец монтажного провода в изоляции между выемками «ла¬ пок», нажать на концы полоски и потянуть провод, изоляция легко снимется. Проверка гальванического эле¬ мента. Чтобы узнать, в каком со¬ стоянии находится гальванический элемент, недостаточно измерить его напряжение. Нужно испытать его под нагрузкой. Для этого пона¬ добится амперметр или авометр, установленный в режим измерения постоянного тока на поддиапазоне не менее 500 мА. Кратковремен¬ но (!) коснувшись щупами прибора выводов элемента, следят за стрел¬ кой индикатора. Если она резко от¬ клонилась за конечное деление шкалы, элемент пригоден для рабо¬ ты. Если стрелка дошла лишь до середины шкалы или немного пе¬ решла ее, элемент «подсел» — его емкость уменьшилась, и вскоре элемент придется заменить. Анало¬ гично проверяют и аккумуляторные батареи, например 7Д-0,1. 94
ЕМКОСТНОЕ РЕ¬ ЛЕ — это элект¬ ронное реле, сра¬ батывающее при изменении (как правило, увеличе¬ нии) емкости меж¬ ду его датчиком и общим проводом. Чувствительным узлом большинства емкостных реле является генератор электрических колебаний довольно высокой часто¬ ты (сотни килогерц и выше). Когда параллельно контуру такого гене¬ ратора подключается дополнитель¬ ная емкость, то либо изменяется в определенных пределах частота генератора, либо его колебания сры¬ ваются вовсе. В любом случае сра¬ батывает пороговое устройство, со¬ единенное с генератором,— оно включает звуковой или световой сиг¬ нализатор или исполнительное уст¬ ройство. Емкостное реле нередко используют для охраны различных объектов. При приближении к объек¬ ту человека реле извещает об этом охрану. Кроме того, оно находит применение в устройствах автома¬ тики, электронных игрушках, аттрак¬ ционах. Схема емкостного сигнализатора приведена на рис. Е-1. Основа его — генератор, выполненный на тран¬ зисторе VT1 по схеме индуктивной трехточки. Выводы катушки индук¬ тивности L1 включены так, что меж¬ ду базой и эмиттером транзистора образуется обратная связь, и каскад начинает генерировать колебания переменного тока. На выводах ка¬ тушки появляется переменное на¬ пряжение, частота которого зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора С2. Амплитуда гене¬ рируемых колебаний зависит от ве¬ личины обратной связи. Чтобы мож¬ но было ее подбирать (а это нужно при настройке устройства), в цепь эмиттера включен переменный ре¬ зистор R5. С изменением амплитуды гене¬ рируемых колебаний изменяется и коллекторный ток транзистора VT1: с увеличением амплитуды он растет, с уменьшением — падает. Этот ток протекает через резистор R2 и эмиттерный переход транзи¬ стора VT2, создавая на них падение напряжения. Стоит сорвать колеба¬ ния генератора, например закоро¬ тив выводы катушки,— и ток в цепи эмиттера транзистора VT1 резко упадет. В результате падение напря¬ 95
iPwc. E-1 жения на резисторе R2 и эмиттерном переходе транзистора VT2 снизится настолько, что транзистор закроется. Напряжение на его коллекторе воз¬ растет и откроется транзистор VT3. Сработает электромагнитное реле К1. Контактами К1.1 оно зашунтиру- ет участок коллектор — эмиттер транзистора VT3 и перейдет в режим самоблокировки, а контактами К1.2 включит звуковой сигнализатор — генератор, собранный на транзисто¬ ре VT4. Если теперь колебания пер¬ вого генератора появятся вновь, си¬ гнализатор все равно останется включенным, и привести устройство в исходное состояние можно лишь кратковременным отключением пи¬ тания выключателем SA1. А как влияет человек на работу емкостного сигнализатора? Через’ резистор R1, конденсатор С1 и за¬ жим ХТ1 к колебательному контуру подключен охранный провод (или сеть проводов, развешанных словно изгородь) — своеобразная антенна. Другой вывод контура соединен через конденсатор С4 и зажим ХТ2 с землей. При касании рукой антен¬ ны цепочка R1C1 окажется подклю¬ ченной через емкость тела (на схе¬ ме С .) параллельно контуру и умень¬ шит его добротность (иначе говоря, зашунтирует контур и ухудшит его качество). В результате упадет амп¬ литуда генерируемых колебаний на¬ столько, что сработает сигнализатор. Катушку индуктивности намотай¬ те проводом ПЭЛШО (в эмалевой и шелковой изоляциях) диаметром 0,19 мм на каркасе из изоляционно¬ го материала: гетинакса, текстолита, органического стекла. Каркас по¬ местите в карбонильный сердечник СБ-23-11а (СБ-2а). Всего на каркас нужно уложить 180 витков провода, сделав отвод от 60-го витка, считая от нижнего по схеме вывода — это начало обмотки. Можно использовать катушку и без карбонильного сердечника, но при этом уменьшится чувствитель¬ ность устройства. Вместо провода ПЭЛШО подойдет ПЭВ или ПЭЛ диа¬ метром 0,1 6...0,22 мм. Кроме указанных на схеме, подо¬ йдут другие транзисторы серий МП39 — МП42 со статическим коэф¬ 96
фициентом передачи тока не менее 40. Постоянные резисторы — МЛТ- 0,25, переменный — СП-I. Конден¬ саторы С1—СЗ — слюдяные (КСО-1 или КСО-2), С4 — бумажный (напри¬ мер, МБГТ), С5 — оксидный типа К50-6. Электромагнитное реле К1 — РЭС10, паспорт РС4.524.302. Сопро¬ тивление его обмотки 630 Ом, а ток срабатывания 22 мА. Подойдет и другое реле с сопротивлением об¬ мотки до 700 Ом и током срабаты¬ вания менее 25 мА. Трансформатор Т1 — выходной трансформатор от малогабаритного транзисторного приемника с двух¬ тактным усилителем низкой частоты. Динамическая головка ВА1 — 0,2 ГД-1 или другая мощностью до 0,5 Вт и сопротивлением звуковой катушки 5...10 Ом. Для питания емкостного сигнали¬ затора использованы два последова¬ тельно соединенных источника на¬ пряжением по 9 В. Каждый из них можно составить, например, из двух последовательно соединенных бата¬ рей 3336. Входные зажимы и выклю¬ чатель питания — любой конструк¬ ции. Часть деталей сигнализатора удоб¬ но разместить на плате (рис. Е-2) из изоляционного материала. Реле при¬ клеивают к плате со стороны монта¬ жа выводами вверх, но вполне мож¬ но обойтись без клея, использовав для подпайки выводов реле толстый монтажный провод. Аналогично по¬ ступают и с выходным трансформа¬ тором. А вот броневой сердечник придется приклеить к плате, по¬ скольку другие способы крепления здесь неприемлемы. Плату прикрепляют к передней стенке корпуса с помощью гайки крепления переменного резистора. При этом нужно следить, чтобы мон- Рис. Е-2 тажные стойки, выступающие со сто¬ роны оси переменного резистора, не мешали креплению платы, иначе их придется укоротить или пригнуть к плате. На передней стенке корпуса размещают также зажимы, динами¬ ческую головку и выключатель пита¬ ния. Сами источники питания уста¬ навливают внутри корпуса в спе¬ циальном отсеке и закрывают их крышкой — так сделано для удоб¬ ства замены источников. Для налаживания емкостного ре¬ 4 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 97
ле понадобится миллиамперметр на 25...30 мА. Включите его в показан¬ ный на схеме разрыв цепи в точке А и замкните проволочной перемыч¬ кой выводы базы и эмиттера тран¬ зистора VT2. При включении питания стрелка миллиамперметра должна показать ток не менее тока сраба¬ тывания реле. Если ток меньше, при¬ дется точнее подобрать резистор R7, уменьшая его сопротивление, и добиться нужного тока. Чтобы на время этой операции звуковой си¬ гнализатор не работал, отключите эмиттер транзистора VT4 от источ¬ ника питания. Далее удалите перемычку между вы&одами эмиттера и базы транзис¬ тора VT2 и поставьте движок пере¬ менного резистора в крайнее левое по схеме положение (сопротивление резистора полностью выведено). Стрелка миллиамперметра должна возвратиться к началу шкалы и по¬ казать ток не более 3 мА, что будет свидетельствовать о нормальной ра¬ боте генератора. Этот ток можно подобрать точнее резистором R6. Теперь пора соединить зажим ХТ1 с проводом охраны, а зажим ХТ2 — с металлическим штырем длиной 300...400 мм, воткнутым в землю. Дотрагиваясь рукой до охранного провода, плавно перемещайте дви¬ жок переменного резистора вправо по схеме (поворачивайте его ручку на передней стенке по часовой стрелке). Установите его в такое по¬ ложение, чтобы емкостное реле срабатывало (разрыв в точке А и цепь эмиттера транзистора VT4 нуж¬ но к этому моменту восстановить) от легкого прикосновения к прово¬ ду охраны. Тембр звучания динами¬ ческой головки установите по свое¬ му вкусу подбором резистора R8. Учтите, что емкостное реле будет надежно работать только с тем за¬ граждением, с которым его налажи¬ вали. При подключении реле к дру¬ гому заграждению вновь придется отрегулировать его чувствитель¬ ность переменным резистором R5. Как уже было сказано, емкостное реле обычно содержит генератор высокой частоты, к которому под¬ ключен датчик. Такой генератор чув¬ ствителен даже к небольшому изме¬ нению емкости, измеряемой еди¬ ницами пикофарад. Правда, он спо¬ собен излучать в эфир помехи, по¬ этому приходится принимать меры по их ослаблению. Другое дело, если генератор бу¬ дет работать на звуковой частоте. Тогда емкостное реле становится «безопасным» для работающих по¬ близости вещательных радиоприем¬ ников. Такое реле и предлагается построить начинающим радиолюби¬ телям. Правда, оно менее чувстви¬ тельно по сравнению с высокочас¬ тотным, но зато значительно проще в налаживании. Его можно приспосо¬ бить и к какой-нибудь игрушке. Схема емкостного реле приведена на рис. Е-3. Оно собрано на одной интегральной цифровой микросхеме и не содержит намоточных деталей, присущих аналогичным конструк¬ циям с высокочастотным генерато¬ ром. На элементах DD1.1 и DD1.2 со¬ бран генератор, работающий на час¬ тоте примерно 1 кГц. К нему под¬ ключена дифференцирующая цепь C2C3R2, с выходом которой соеди¬ нен каскад на элементе DD1.3. Это так называемый компаратор — ус¬ тройство, сравнивающее сигналы на его входах. В данном случае сравни¬ ваются логические уровни сигналов, поступающие на выводы 5, 6 элемен¬ та. С выходом компаратора соеди¬ нен каскад на элементе DD1.4 — 98
Рис. Е-3 электронное реле, подключающее телефонный капсюль BF1 к генера¬ тору сигнала звуковой частоты (сиг¬ нал поступает на вывод 2 элемента DD1.4). Работает емкостное реле так. Пока емкость между датчиком, подклю¬ ченным к гнезду XS1, относительно общего провода (минус источника питания) мала, на резисторе R2, а значит, на соединенном с ним вхо¬ де элемента DD1.3 формируются короткие импульсы положительной полярности, а на выходе элемента (вывод 4) — такие же импульсы от¬ рицательной полярности. Иначе го¬ воря, напряжение на выходе эле¬ мента большую часть времени имеет уровень логической 1, а в течение очень короткого промежутка — уровень логического 0. Конденсатор С5 медленно заряжается через ре¬ зистор R3, когда на выходе элемен¬ та уровень логической 1, и быстро разряжается через диод VD1 при по¬ явлении уровня логического 0. По¬ скольку разрядный ток значительно превышает зарядный, напряжение на конденсаторе С5 имеет уровень логического 0, и элемент DD1.4 за¬ крыт для сигнала звуковой частоты. При приближении к датчику руки его емкость относительно общего провода увеличится, амплитуда им¬ пульсов на резисторе R2 уменьшит¬ ся до уровня логического 0. На вы¬ ходе элемента DD1.3 будет постоян¬ но уровень логической 1, до этого уровня зарядится конденсатор С5. Элемент DD1.4 начнет пропускать сигнал звуковой частоты, и в капсюле BF1 раздастся звук. Чувствительность емкостного ре¬ ле можно изменять подстроечным конденсатором СЗ. Кроме указанных на схеме, в уст¬ ройстве допустимо использовать микросхему K176J1A7 или К564ЛА7, любой диод из серий КД503, КД510, КД521 или аналогичных. Подстроеч- ный конденсатор СЗ — КПВ, КПК- МП, КПК-1; ротор конденсатора сле¬ дует соединить с выходом элемента DD1.2. Оксидный конденсатор С6—К50-3, К50-6, К53-1; остальные конденсаторы — КТ, КЛС, КМ. Ре¬ зисторы — ВС, МЛТ (R2 можно со¬ ставить из двух или более резисто¬ ров, соединенных последователь¬ но,— его сопротивление может быть 4* 99
5...17 МОм). Капсюль — от головно¬ го телефона ТОН-2, выключатель — любой малогабаритный, например МТ-1. Источник питания — батарея «Крона»; в дежурном режиме ем¬ костное реле потребляет не более 1,5 мА, а при «срабатывании» — не более 3 мА. Детали размещены на печатной плате (рис. Е-4) из фольгированного стеклотекстолика со стороны печат¬ ных проводников. Плата укреплена в пластмассовом корпусе (рис. Е-5) размерами 40X65X95 мм. В его крышке просверлены отверстия для крепления платы, подстроечного конденсатора, выключателя, а также отверстие напротив мембраны кап¬ сюля телефона. Для подключения датчика и «земляного» провода ус¬ тановлены малогабаритные гнезда. Датчик представляет собой метал¬ лическую сетку (или пластину) раз¬ мерами примерно 200X200 мм, что¬ бы обеспечить сравнительно высо¬ кую чувствительность реле. Проверяют и настраивают реле в такой последовательности. Одной рукой берутся за неизолированный 100 конец «земляного» провода и, по¬ ворачивая ротор подстроечного кон¬ денсатора, устанавливают его в по¬ ложение, при котором звукового сигнала нет. Теперь при приближе¬ нии другой руки к датчику в капсюле должен раздаваться звуковой сиг¬ нал. Если его нет, можно увеличить емкость конденсатора СЗ. Если же сигнал вообще не исчезает, следует уменьшить емкость конденсатора С2 или вовсе изъять его из конструк¬ ции. Более точным подбором емко¬ сти подстроечного конденсатора можно добиться срабатывания реле при поднесении руки к датчику на расстояние более десяти сантимет¬ ров. Если емкостное реле захотите ис¬ пользовать для включения мощной нагрузки, соберите выходной кас¬ кад по схеме, приведенной на рис. Е-6. Теперь к элементу DD1.4 под¬ ключен транзистор VT1, коллектор¬ ная цепь которого соединена с уп- Рис. Е-5 Рис. Е-4
равляющим электродом тринистора VS1. Тринистор, а значит, и его на¬ грузка могут питаться либо постоян¬ ным, либо переменным током. В первом случае после «срабатыва¬ ния» реле и последующего его «от¬ пускания» (когда от датчика уберут руку) выключить тринистор удастся лишь кратковременным отключе¬ нием питания его анодной цепи. Во втором варианте тринистор будет выключаться при закрывании тран¬ зистора. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Щуп-зажим из шариковой авто¬ ручки. При налаживании конструк¬ ций удобно пользоваться самодель¬ ным щупом-зажимом из шариковой ручки с кнопкой. В ее корпус вмес¬ то стержня с пастой вставляют штырь из стальной проволоки или отрезок вязальной спицы. На штыре предварительно делают упор для пружины в том же месте, где на¬ ходится упор стержня с пастой. Для этого наматывают на штырь 2...3 витка проволоки. Выступающий из ручки конец штыря слегка расплю¬ щивают и затачивают в виде крюч¬ ка. К другому концу штыря припаи¬ вают тонкий многожильный мон¬ тажный провод в поливинилхлорид¬ ной изоляции и пропускают его че¬ рез отверстие, просверленное в кнопке авторучки. Если щуп используется, скажем, при прозвонке монтажа, нажатием кнопки выпускают его конец. А ког¬ да нужно прочно зажать провод, его вкладывают в выемку крючка щупа и нажатием кнопки втягивают штырь внутрь корпуса. Изготовление отверстий в различ¬ ных материалах. Высококачествен¬ ное сверление отверстий и нарезка резьбы в различных материалах возможна только при использова¬ нии смазочно-охлаждающих ве¬ ществ. В качестве таких веществ при обработке мягких сталей можно пользоваться техническим вазели¬ ном, твердых алюминиевых сплавов типа Д16Т — хозяйственным или туалетным мылом, периодически погружая в них сверло или метчик. При обработке алюминиевых спла¬ вов типа АМЦА-П, органического стекла и гетинакса можно пользо¬ ваться мыльной водой. Рис. Е-6
ЖДУЩИИ МУЛЬТИ¬ ВИБРАТОР. Обыч¬ ный мультивибра¬ тор (симметрич¬ ный или несим¬ метричный) начи¬ нает генерировать прямоугольные импульсы сразу же после подачи питающего напряжения. Ждущий же мультивибратор ведет себя иначе. Он после подачи питания импульсы не генерирует, а переходит в устой¬ чивое состояние и «ждет» поступле¬ ния входного, запускающего сигна¬ ла. Стоит сигналу лишь на мгновение появиться, как мультивибратор пе¬ реходит в неустойчивое состоя¬ ние — он «генерирует» один им¬ пульс, длительность которого уста¬ навливается заранее времязадаю- щей цепью. По окончании этого им¬ пульса мультивибратор вновь воз¬ вращается в устойчивое состояние. Вот почему ждущий мультивибратор иногда называют одновибрато- ром — генератором одиночного им¬ пульса. Ждущий мультивибратор широко используется в различных радио¬ любительских конструкциях, позво¬ ляя преобразовать кратковремен¬ ный входной сигнал в сигнал нужной длительности. Схема одной из практических кон¬ струкций с использованием ждуще¬ го мультивибратора приведена на рис. Ж-1. Это может быть, напри¬ мер, сигнализатор попаданий сталь¬ ного шарика в мишень. В «яблочке» мишени размещают датчик — ка¬ тушку индуктивности L1 (рис. Ж-2). Ее обмотку 3 наматывают проводом ПЭВ-1 0,1 до заполнения каркаса 2. Внутрь каркаса вставляют сердеч¬ ник 1, который после крепления дат¬ чика к щиту 4 должен быть на одном уровне с наружной поверхностью щита. К другому концу сердечника прикреплен постоянный магнит 5 (к примеру, от магнитной защелки). В исходном состоянии витки ка¬ тушки датчика пересекает постоян¬ ный магнитный поток, поэтому на выводах катушки напряжения нет. Но вот точно пущенный шарик под¬ летает к сердечнику и пересекает магнитный поток. На выводах датчи¬ ка появляется импульс напряжения. Полярность его при подлете шари¬ ка одна, а при отлете — другая. Сигнал датчика фиксирует жду¬ щий мультивибратор, собранный на транзисторах VT1, VT2. Пока на вы- 102
Рис. Ж-1 водах датчика L1 нет сигнала, тран¬ зистор VT1 закрыт, a VT2 открыт. Чтобы датчик не изменял режим ра¬ боты транзистора VT1 по постоянно¬ му току, он включен через раздели¬ тельный конденсатор С1. Если на верхнем по схеме выводе датчика положительный импульс, со¬ стояние ждущего мультивибратора не изменяется. Когда же появляется отрицательный импульс, транзистор открывается на мгновение, и сразу же начинает перезаряжаться кон¬ денсатор С2. Одновременно закры¬ вается транзистор VT2, на его кол¬ Рмс. Ж-2 лекторе резко возрастает отрица¬ тельное напряжение. Поскольку база транзистора VT1 соединена с кол¬ лектором VT2 через резистор R1, транзистор VT1 удерживается в от¬ крытом состоянии даже после исчез¬ новения импульса на выводах дат¬ чика. В таком состоянии ждущий муль¬ тивибратор будет находиться до тех пор, пока конденсатор С2 не заря¬ дится до определенного напряже¬ ния, при котором откроется тран¬ зистор VT2. Это произойдет при¬ мерно через 2...3 с. Мультивибратор возвратится в исходное состояние и будет «ждать» прихода следующего отрицательного импульса на базу транзистора VT1. В момент открывания транзистора VT1 на резисторе R4 появляется па¬ дение напряжения, открывающее транзистор VT3. Зажигается лампа HL1, сигнализирующая попадание шарика в мишень. Когда мультивиб¬ ратор возвращается в исходное со¬ стояние, лампа гаснет. Ждущий мультивибратор питается от двух последовательно соединен¬ ных батарей 3336, а для питания сиг¬ нальной лампы и транзистора VT3 используется напряжение, снимае¬ мое с одной из батарей. В сигнализаторе можно использо¬ вать любые транзисторы серий МП39—МП42, но со статическим ко¬ эффициентом передачи тока не ме¬ нее 30. Лампа HL1 — на напряжение 3,5 В и ток 0,14 А (МН 3,5-0,14). Если будет использована лампа с боль¬ шим током (0,26 А), придется уста¬ новить более мощный транзистор VT3 — МП25А, МП25Б, МП26А, МП26Б. Все резисторы — МЛТ-0,25, конденсатор С1 — МБМ или другого типа, С2 — К50-6 или аналогичный оксидный конденсатор, рассчитан- 103
ныи на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме. Выклю¬ чатель питания SA1 — тумблер с двумя группами контактов. Детали сигнализатора размещены на плате (рис. Ж-3) из изоляционно¬ го материала, которую укрепляют за щитом. Но прежде чем оконча¬ тельно укрепить плату, нужно про¬ верить в действии сигнализатор. Включив питание, подносят к датчи¬ ку мишени стальной шарик и пока¬ чивают его рукой вблизи сердечника катушки. Если сигнальная лампа бу¬ дет зажигаться даже в том случае, когда шарик находится немного в стороне от сердечника, нужно уменьшить чувствительность сигна¬ лизатора подбором резистора R2 с большим сопротивлением. Резис¬ тор подбирают таким, чтобы сигна¬ лизация срабатывала только при ка¬ сании шариком (конечно, во время полета или движения) сердечника. На рис. Ж-4 приведена схема фо¬ тоэлектронного сигнализатора, вы¬ полненного на базе ждущего муль¬ тивибратора. Он может быть исполь¬ зован, например, в охранном устрой¬ стве либо в фотоэлектронном тире. Пока транзистор VT1 (он является фотодатчиком сигнализатора) не ос¬ вещен, реле К1 обесточено. Но стоит попасть на чувствительный слой фо¬ тотранзистора вспышке света, как сопротивление участка коллектор- эмиттер транзистора упадет. На под- строечном резисторе R1, а значит, и на базе транзистора VT2 появляет¬ ся напряжение, открывающее этот транзистор. Срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 включает сигнальные лампы HL1, HL2. Одновременно с открыванием транзистора VT2 конденсатор С1, ра¬ нее заряженный от источника пита¬ ния через обмотку реле, эмиттерный переход транзистора VT3 и резистор R2, начинает разряжаться через ре¬ зисторы R4, R2, участок коллектор- эмиттер транзистора VT2 и внуфен- нее сопротивление источника пита¬ ния. Благодаря этому транзистор VT3 поддерживается в закрытом состоянии — ведь на его базе поло¬ жительное (по отношению к эмитте¬ ру) напряжение. Примерно через 6 с конденсатор разрядится, и тран¬ зистор VT3 мгновенно откроется, a VT2 закроется. Ждущий мультиви¬ братор возвратится в исходное со¬ 104 Рис. Ж-3 Рис. Ж-4
стояние. Реле отпустит, и сигнальные лампы погаснут. При следующем попадании света на датчик процесс повторится, и сиг¬ нальные лампы зажгутся на 6 с. Не менее этого времени должна быть пауза между вспышками. Питается сигнальное устройство от источника напряжением 9 В, которое подается через выключатель SA1. При отсутствии высокочастотных транзисторов ГТ308Б в сигнализато¬ ре можно использовать низкочастот¬ ные транзисторы серий МП39— МП42 с коэффициентом передачи 40...60 и обратным током коллектора 4...6 мкА. Вместо указанного на схе¬ ме фототранзистора подойдет фото¬ диод ФД-1 или ФД-ЗА, включенный в обратном направлении — анодом к минусу питания. Подойдет и само¬ дельный фототранзистор из обыч¬ ного транзистора — он получится, если спилите крышку транзистора и направите вспышку света на эмит- терный переход. Диод VD1 может быть любой из серии Д9. Постоян¬ ные резисторы — МЛТ-0,25, под- строечный — СПО-0,5 или другой небольших габаритов (например, СПЗ-1 а, СПЗ-16), конденсатор — К50-6, лампы — на напряжение 3,5 В и ток 0,14 А. Электромагнитное ре¬ ле— РЭС10, паспорт РС4.524.311, или РЭС15, паспорт РС4.591.002. Ток срабатывания первого реле 35 мА при сопротивлении обмотки 120 Ом, второго — 30 мА при сопротивле¬ нии обмотки 160 Ом. На эти парамет¬ ры нужно обратить внимание при выборе других реле. Значительную часть деталей сиг¬ нализатора монтируют на плате (рис. Ж-5) из изоляционного материала. Реле прикрепляют к плате либо кле¬ ем, либо с помощью металлического хомутика. Рис. Ж-5 Фоторезистор VT1 (1) устанавли¬ вают в оправку 2 (рис. Ж-6), выто¬ ченную из любого материала так, чтобы его можно было перемещать с небольшим трением. В оправке укрепляют и собирающую линзу 3 с фокусным расстоянием 10 мм. Ес¬ ли в качестве фототранзистора ис¬ пользуется самодельный фототран¬ зистор или фотодиод, размеры оп¬ равки придется изменить. Точное расстояние между фото¬ транзистором (или другим фотодат¬ чиком) и линзой подбирают так. Нужно взять омметр со шкалой на 1...2 МОм и подключить его щупы к выводам коллектора и эмиттера Рис. Ж-6 105
фототранзистора, а оправку с лин¬ зой и фототранзистором направить, к примеру, в сторону настольной лампы на расстоянии примерно по¬ луметра от нее. Стрелка омметра должна показать сопротивление ос¬ вещенного фототранзистора. Пере¬ мещением линзы в оправке доби¬ ваются минимального сопротивле¬ ния. Затем отодвигают лампу на 1...2 м и вновь перемещают линзу до получения минимального сопро¬ тивления. Найдя наилучшее положе¬ ние линзы или фототранзистора (его ведь тоже можно перемещать в оп¬ равке относительно линзы), закреп¬ ляют эти детали в оправке каплей клея или нитрокраски. Если сигнализатор используется для фототира, оправку с фототран¬ зистором укрепляют в центре фа¬ нерного щита с нарисованной ми¬ шенью. По углам щита устанавли¬ вают сигнальные лампы, а сзади при¬ крепляют небольшой корпус, внутри которого размещены плата и источ¬ ник питания. Выключатель можно укрепить как на боковой стенке кор¬ пуса, так и на самом щите. Налаживание устройства начинают с ждущего мультивибратора. После¬ довательно с обмоткой реле вклю¬ чают миллиамперметр и при осве¬ щенном лампой накаливания, на¬ пример от карманного фонаря (лам¬ пу помещают на небольшом рас¬ стоянии от линзы), фототранзисторе VT1 перемещают движок подстро- ечного резистора R1 в такое поло¬ жение, чтобы открылся транзистор VT2 и ток в цепи его коллектора уве¬ личился скачком и превысил ток сра¬ батывания реле. Лампы HL1 и HL2 в этот момент должны загореться. Следует помнить, что наибольшая дальность действия сигнализатора будет в том случае, когда осевые ли¬ нии фототранзистора мишени и лам¬ пы, например пистолета, совпадут. Фототранзистор мишени нужно за¬ щищать от попадания прямых сол¬ нечных лучей. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Изготовление фотошкалы. Шка¬ лу самодельного радиоприемника или любого другого устройства не¬ трудно изготовить фотоспособом. Для этого сначала шкалу вычерчи¬ вают тушью в натуральную величи¬ ну на чертежной бумаге (можно на обратной стороне фотобумаги). В затемненном помещении при крас¬ ном свете на чертеж наклады¬ вают определенного размера лист фотобумаги (эмульсией к чертежу), прижимают стеклом к ровной глад¬ кой поверхности, затем фотобумагу засвечивают на несколько секунд рассеянным светом, проявляют и закрепляют. Когда негатив высох¬ нет, делают контактное фотопеча¬ тание еще раз, но уже с негатива. Полученный позитив будет точной фотокопией чертежа.
З▲РЯДНОЕ УСТ¬ РОЙСТВО. Самая разнообразная бытовая аппарату¬ ра (радиоприем¬ ники, магнитофо¬ ны, электропроиг- рыйающие устрой¬ ства), измерительные приборы, электронные часы и многие другие конструкции питаются от гальвани¬ ческих элементов и батарей. Прохо¬ дит время, и источник питания при¬ ходится заменять, выбрасывая по¬ рою еще пригодные к работе эле¬ менты и батареи. Пригодные потому, что их можно подзарядить и пустить в работу вновь. Процесс восстановления работо¬ способности гальванического источ¬ ника питания называют регенера¬ цией, впервые о нем заговорили бо¬ лее трех десятилетий назад. Прак¬ тика показала, что не каждый эле¬ мент (или батарея) пригоден для ре¬ генерации, а лишь тот, у которого напряжение, а значит, и емкость не опустились ниже определенной от¬ метки. К примеру, для батареи 3336 таким пределом можно считать на¬ пряжение 2,4 В. Гальванический же элемент подлежит регенерации в случае, если его ЭДС не более чем на 0,2 В выше напряжения под на¬ грузкой. Причем ток нагрузки во время проверки должен быть равен примерно 5...10% значения номи¬ нальной емкости элемента. Схема простейшего прибора для проверки способности элемента (или батареи) к регенерации приведена на рис. 3-1. Вольтметром PV1 изме¬ ряют ЭДС и напряжение испытывае¬ мого источника (его подключают к зажимам ХТ1 и ХТ2 в указанной на схеме полярности), а кнопочными выключателями SB1 и SB2 задают тот или иной режим разрядки (со¬ противления нагрузки). Как свидетельствуют эксперимен¬ ты, наиболее успешно поддаются восстановлению элементы (батареи), эксплуатирующиеся при больших то¬ Рис. 3-1 107
к ах нагрузки (детские игрушки, кар¬ манные фонари, переносные магни¬ тофоны и т. д.), хуже — источники, работающие при малых токах (пор¬ тативные радиоприемники, электро¬ механические часы-будильники). Если элемент (батарея) потерял первоначальную емкость во время эксплуатации, его подключают к за¬ рядному устройству. А чтобы эле¬ мент зарядился, нужно пропустить через него вполне определенный за¬ рядный ток и продержать элемент в таком состоянии положенное вре¬ мя. Обычно для аккумуляторов за¬ рядный ток берется равным десятой части его емкости. Такое же соотно¬ шение можно принять и для гальва¬ нических источников питания. Поэто¬ му зарядные устройства несколько отличаются друг от друга по схемо¬ техническим решениям: ведь каж¬ дое из них обеспечивает зарядный ток для «своей» батареи. Устройство, схема которого при¬ ведена на рис. 3-2, заряжает элемен¬ ты 332, 316 и даже малогабаритные аккумуляторы Д-0,2. Оно обеспечи¬ вает зарядный ток около 20 мА. Ос¬ новная часть устройства — выпрями¬ тель, собранный на диодах VD1 и VD2. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром C1R2C2 и подается на зажимы ХТ1 и ХТ2, к ко¬ торым подключают заряжаемый ис¬ Рис. 3-2 108 точник питания. Резистор R3 предо¬ храняет от пробоя конденсаторы фильтра при случайном отключении нагрузки, резистор R1 ограничивает зарядный ток. Резистор R1 лучше всего приме¬ нить марки ПЭВ (остеклованный, проволочный), но его можно соста¬ вить и из четырех последовательно соединенных МЛТ-2 сопротивлением по 2 кОм (один из резисторов — 2,2 кОм). Диоды могут быть любые другие, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В и вы¬ прямленный ток более 50 мА. Кон¬ денсаторы — К50-6 или другие. За¬ жимы — любой конструкции. При отсутствии гасящего резистора R1 большой мощности или резисторов МЛТ-2 вместо него подойдет обык¬ новенный бумажный конденсатор емкостью 0,2...0,25 мкФ на номи¬ нальное напряжение не ниже 400 В. Для зарядки элементов 373, 343 и батарей 3336 предназначено дру¬ гое устройство (рис. 3-3), в котором гасящий резистор (он должен быть значительно большей мощности по сравнению с таким же резистором предыдущего устройства) заменен бумажным конденсатором С1. Па¬ раллельно конденсатору включен шунтирующий резистор R1, позво¬ ляющий конденсатору разряжаться после выключения устройства. По¬ следующие цепи из диодов, конден¬ саторов и резисторов имеют такое же назначение, что и в предыдущем устройстве. Не удивляйтесь, что к этому за¬ рядному устройству предлагается подключать источники с разным напряжением — 1,5 и 4,5 В. Заряд¬ ный ток у них разный, поэтому при подключении, скажем, элемента 373 из-за возрастания тока через него
Рис. 3-3 напряжение на выводах элемента упадет до указанного. До сих пор мы говорили о зарядке гальванических элементов и батарей строго постоянным током, т. е. вы¬ прямленным током, «очищенным» от пульсаций переменного напряже¬ ния. Несколько лучшие результаты получаются при зарядке этих источ¬ ников питания так называемым асимметричным переменным током, имеющим положительную постоян¬ ную составляющую. Простейшим источником такого тока является однополупериодный выпрямитель на диоде, шунтированном постоян¬ ным резистором, и без фильтрую¬ щих конденсаторов. Выпрямитель подключают к вторичной обмотке понижающего трансформатора с на¬ пряжением 5...10 В. Тогда при одном полупериоде се¬ тевого напряжения ток будет про¬ текать через диод и заряжаемый элемент (или батарею), а при дру¬ гом — через резистор и ту же на¬ грузку. Изменением сопротивления резистора можно подбирать соот¬ ношение (асимметрию) между по¬ стоянной составляющей тока заряд¬ ки и эффективным значением его переменной составляющей в преде¬ лах 5..25 (практически это соотноше¬ ние поддерживают в пределах 13...17). Вариант с шунтирующим резисто¬ ром обладает, к сожалению, низким КПД и еще одним недостатком — при случайном отключении сетевого напряжения (или нарушении контак¬ та сетевой вилки) источник питания будет разряжаться через резистор и вторичную обмотку траисфорАла- тора. Более оптимален вариант с шун¬ тирующим конденсатором (рис. 3-4) Его емкость такова, что на частоте 50 Гц емкостное сопротивление кон¬ денсатора получается равным при мерно 320 Ом — оно и определяет асимметрию. Кроме тоге, в заряд¬ ную цепь включена лампа НИ, вы¬ полняющая как роль стабилизатора зарядного тока, так и индикатора степени заряженности нагрузки,— по мере зарядки источника G1 яр¬ кость лампы падает. Понижающий трансформатор Т1 выполнен с отводами во вторичной обмотке. Это нужно для подбора напряжения, подаваемого на выпря¬ митель в зависимости от зарядного тока нагрузки. При подключении к выпрямителю выводов 3—6 вторичной обмотки устройство готово к зарядке-реге¬ нерации батарей 3336 либо элемен¬ тов 373, требующих постоянной со¬ ставляющей зарядного тока 200... 400 мА. Если же подать на выпрями¬ тель напряжение с выводов 4—6, 109 Рис. 3-4
к зарядному устройству можно под¬ ключать элементы 343, 332, 316. Если ток зарядки элементов 373 или 343 окажется чрезмерным, его не¬ трудно уменьшить подключением к выпрямителю выводов 3—5. Од¬ ним словом, комбинацией подклю¬ чения к выпрямителю тех или иных выводов вторичной обмотки можно подбирать нужный зарядный ток. Если же в Вашем распоряжении окажутся лишь трансформаторы без отводов во вторичной обмотке, сле¬ дует руководствоваться тем, что подводимое к выпрямителю (иначе говоря, снимаемое со вторичной об¬ мотки трансформатора) эффектив¬ ное значение напряжения должны быть 2,3...2,4 В на один регенери¬ руемый элемент. Поэтому при реге¬ нерации, например, батареи 3336 это напряжение должно составить 6,9...7,2 В. Регенерацию желательно прово¬ дить раздельно для каждого галь¬ ванического элемента, однако в не¬ которых случаях можно включать последовательно два-три элемента и подключать получившуюся бата¬ рею к зарядному устройству. Но та¬ кой вариант возможен лишь при оди¬ наковой или близкой степени разря- женности всех элементов. В против¬ ном случае самый «худший» (наибо¬ лее разряженный) элемент ограни¬ чит ток, что скажется на времени и качестве регенерации. Выпрямительный диод может быть любой низковольтный, допускающий ток до 300 мА, оксидный конденса¬ тор — К50-6, лампа — на напряже¬ ние 3,5 или 6,3 В (МН 3,5-0,14, МН 6,3-0,3). Трансформатор — само¬ дельный, изготовленный на базе унифицированного выходного тран¬ сформатора звука ТВЗ-1-1. Его пер¬ вичная обмотка остается, а вторич¬ ная дорабатывается — у нее делают отводы. Для этого от вторичной об¬ мотки отматывают (но не обрывают) 30 витков, делают отвод (вывод 4), наматывают 26 витков и вновь де¬ лают отвод (вывод 5), наматывают оставшиеся 4 витка и подпаивают к концу провода (вывод 6). Трансформатор может быть изго¬ товлен самостоятельно на магнито- проводе Ш16Х24 или аналогичном по сечению. Сетевая обмотка (вы¬ воды 1—2) должна содержать 2400 витков провода ПЭВ-2 0,15, вторич¬ ная — 70 (выводы 3—4), 26 (выводы 4—5) и 4 (выводы 5—6) витка прово¬ да ПЭВ-2 0,57. Во время регенерации периоди¬ чески проверяют ЭДС элемента. Как только она возрастет до 1,7...2,1 В и в течение последующей часовой зарядки будет оставаться стабиль¬ ной, регенерацию заканчивают. Об эффективности регенерации асимметричным током можно су¬ дить, проверяя энергетические пара¬ метры элемента или батареи: ЭДС и напряжение, продолжительность разрядки до определенного напря¬ жения (при одинаковом сопротив¬ лении нагрузки) до и после зарядки. А теперь о зарядке малогабарит¬ ных дисковых аккумуляторов. Они используются во многих миниатюр¬ ных конструкциях. Емкость у этих источников питания небольшая, и их приходится периодически подзаря¬ жать. Ток зарядки, как было сказано выше, обычно выбирают равным примерно десятой части значения емкости аккумулятора. Заряжать аккумуляторы можно с помощью тех же устройств, что использовались для регенерации гальванических источников питания. Но подойдут и более простые кон¬ струкции, как, например, зарядное 110
Рис. 3-5 устройство, схема которого изобра¬ жена на рис. 3-5. Это двухполупе- риодный выпрямитель, выполнен¬ ный на диодах VD1 и VD2. Они вклю¬ чены совместно с резисторами R1 и R2 по мостовой схеме: диоды — в одни плечи, резисторы — в проти-( воположные. К одной диагонали моста подводится через конденса¬ торы С1 и С2, выполняющие роль ограничительных резисторов, сете¬ вое напряжение, к другой подклю¬ чают заряжаемый аккумулятор. При указанных на схеме номина¬ лах деталей зарядное устройство способно подзаряжать аккумулятор Д-0,2. К зажимам можно также под¬ ключать аккумулятор Д-0,1, но по¬ следовательно с каждым из резис¬ торов устройства придется включить по резистору такого же номинала и мощности, чтобы ограничить ток зарядки. Либо подключить парал¬ лельно зажимам резистор сопро¬ тивлением 120 Ом мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Постоянные резисторы — МЛТ-1, конденсаторы — МБМ или другие бумажные, на номинальное напря¬ жение не ниже указанного на схеме, диоды — любые другие, рассчитан¬ ные на выпрямленный ток не менее 50 мА и обратное напряжение не ниже 300 В. Устройство еще более упростится, если понадобится заряжать аккуму¬ ляторную батарею 7Д-0,1 (рис. 3-6), напряжение которой 9 В. В этом слу¬ чае понадобятся всего два резисто¬ ра мощностью по 2 Вт и диод, рас¬ считанный на выпрямленный ток не менее 50 мА и обратное напряжение не ниже 300 В. Выходной разъем ХР2 — ответная часть разъема акку¬ муляторной батареи, подойдет, на¬ пример, колодка с контактами от негодной «Кроны». При пользовании любым заряд¬ ным устройством сначала к нему подключают аккумулятор или бата¬ рею в указанной на схеме полярно¬ сти, а затем вилку устройства встав¬ ляют в сетевую розетку. Продол¬ жительность зарядки 10...15 ч. Аккумуляторная батарея 7Д-0,1 — сравнительно дорогостоящий источ¬ ник питания, поэтому желательно ис¬ пользовать батарею возможно пол¬ нее, не допуская чрезмерной раз¬ рядки и соблюдая режим зарядки. Как правило, промышленные за¬ рядные устройства для этой батареи построены по простейшей схеме на двух резисторах и диоде. Они не учитывают колебания напряжения сети и, тем более, не следят за сте¬ пенью заряженности батареи. Поль¬ зуясь таким устройством, можно не¬ произвольно перезарядить батарею, сокращая при каждой подзарядке Рис. 3-6 111
Рис. 3-7 срок ее службы. Либо вообще од¬ нажды вывести батарею из строя из- за повышения давления газов внутри аккумуляторов при перезарядке, их деформации и нарушения герметич¬ ности. Чтобы подобного не произошло, можно использовать зарядное уст¬ ройство-автомат, которое отключит аккумуляторную батарею при повы¬ шении напряжения на ее выводах до 9,45 В. Схема такого автоматического устройства приведена на рис. 3-7. Оно состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1, стабили¬ затора напряжения на стабилитроне VD2 и балластных резисторах R1, R2, электронного ключа на транзисторе VT1 и диоде VD3, порогового уст¬ ройства на тринисторе VS1. Пока аккумуляторная батарея, подключенная к разъему ХР2, заря¬ жается и напряжение на ней ниже номинального, тринистор закрыт. Как только напряжение на аккуму¬ ляторной батарее возрастает до но¬ минального, тринистор открывается. Зажигается сигнальная лампа HL1 и одновременно закрывается тран¬ зистор. Зарядка батареи прекраща¬ ется. Порог срабатывания автомата зависит от сопротивления резис¬ тора R4. Балластные (они же и гасящие) ре¬ зисторы R1 и R2 — МЛТ-2, осталь¬ ные — МЛТ-0,125. Конденсаторы могут быть К50-6, К50-3, К53-1 на но¬ минальное напряжение не ниже ука¬ занного на схеме. Диод Д226Д мож¬ но заменить любым другим из этой серии, Д226Б — другим выпрями¬ тельным диодом с выпрямленным током не менее 50 мА и обратным напряжением не ниже 300 В, ста¬ билитрон Д813 — стабилитроном Д814Д, транзистор КТ315Б — дру¬ гим транзистором этой серии с коэф¬ фициентом передачи тока не менее 50, тринистор КУ103В — тринисто- ром КУ103А. На указанные на схеме детали рас¬ считана печатная плата (рис. 3-8) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1... ...2 мм. Ее укрепляют в корпусе (рис. 3-9) из изоляционного материала. Напротив гасящих резисторов R1 и R2 в стенках корпуса сверлят венти¬ ляционные отверстия. Через отвер¬ стие в боковой стенке корпуса вы¬ водят два проводника в поливинил¬ хлоридной изоляции и припаивают к их концам разъем ХР2 (используют Рис. 3-8 112
Рис. 3-9 разъем от негодной батареи 7Д-0,1 или «Крона»). Разъем обязательно нужно закрывать во время зарядки защитным колпаком из изоляцион¬ ного материала, предотвращающим касание выводов батареи и пораже¬ ние электрическим током. В другом отверстии этой же стенки укрепляют миниатюрную сигнальную лампу СМН 6,3-20, а через отверстие в про¬ тивоположной стенке выводят сете¬ вой шнур с вилкой ХР1 на конце. Налаживают зарядное устройство при подключенной аккумуляторной батарее и контрольном вольтметре постоянного тока, измеряющем на¬ пряжение батареи. Как только на¬ пряжение достигнет 9,45 В, должна вспыхнуть сигнальная лампа. Если этого нет, подбирают резистор R4. Как и в предыдущих случаях, за¬ рядное устройство включают в сеть только после надежного подключе¬ ния батареи к разъему ХР2. Простое зарядное устройство для аккумуляторных батарей 6СТ-45, 6СТ-55 и 6СТ-60, питающих бортовую сеть современных легковых автомо¬ билей, можно сравнительно быстро собрать по приведенной на рис. 3-10 схеме. Причем никаких деталей для него изготавливать не придется. Понижающий трансформатор Т1 — ТН44, он предназначен для питания накальных цепей ламповой радио¬ аппаратуры напряжением 5 и 6,3 В при токе потребления до 3,5 А. Для включения трансформатора в сеть с напряжением 220 В его первичная обмотка составлена из двух полу- обмоток, соединенных последова¬ тельно. Причем переключателем SA1 можно изменять число витков, участвующих в работе, а значит, ко¬ эффициент трансформации и, как следствие, ток зарядки аккумуля¬ торной батареи. Одна пара вторичных обмоток, соединенных последовательно, пи¬ тает сигнальную лампу HL1 напря¬ жением 12,6 В, индицирующую включение зарядного устройства. Другая пара обмоток, рассчитанная на наибольший ток нагрузки, исполь¬ зуется для зарядки. Снимаемое с них напряжение подается на вы¬ прямитель, выполненный на диодах VD1 — VD4 по мостовой схеме. На выходе выпрямителя стоит сглажи¬ вающий конденсатор, который «ра¬ ботает» лишь при сравнительно не¬ больших (до 1 А) токах зарядки или в случае использования устройства Рис. 3-10 113
для питания маломощных транзи¬ сторных конструкций. Заряжаемую аккумуляторную ба¬ тарею подключают к зажимам ХТ1 и ХТ2 проводниками соответствую¬ щего сечения (на ток до 10 А). Ток зарядки контролируют по ампер¬ метру РА1 на 5 или 10 А. Степень заряженности батареи определяют обычным способом — по повыше¬ нию плотности электролита в банках или по «кипению» его. Диоды в выпрямителе могут быть любые другие, рассчитанные на вы¬ прямленный ток не менее 5 А и об¬ ратное напряжение не ниже 30 В. По аналогии с гальваническими элементами и батареями зарядку аккумуляторных автомобильных ба¬ тарей нередко ведут асимметрич¬ ным током, обеспечивая соотноше¬ ние зарядной и разрядной состав¬ ляющих 10:1 при отношении про¬ должительностей действия этих со¬ ставляющих 1:2 соответственно. При таком способе зарядки нередко вос¬ станавливаются засульфатирован- ные батареи, да и для профилакти¬ ческой обработки исправных бата¬ рей он весьма полезен. Указанные соотношения зарядно¬ го и разрядного токов обеспечивает устройство, схема которого приве¬ дена на рис. 3-11. Оно рассчитано, как и предыдущее, на 1 2-вольтовые Рис. 3-11 114 аккумуляторные батареи. Зарядный ток в импульсе достигает 5 А, раз¬ рядный — 0,5 А. Когда понижающий трансформа¬ тор включают в сеть, на вторичной обмотке (она составлена из двух по¬ следовательно соединенных обмо¬ ток) появляется эффективное пере¬ менное напряжение около 21 В (ам¬ плитудное значение — 29 В). Это на¬ пряжение поступает на однополупе- риодный выпоямитель, выполнен¬ ный на /зиоде VD1, На выходе вы¬ прямителя стоит стабилизатор уп¬ равляющего напряжения, составлен¬ ный из балластного резистора R1 и последовательно включенных ста¬ билитронов VD2, VD3. С движка переменного резисто¬ ра R2, подключенного параллельно с габилитронам, управляющее на¬ пряжение подается на регулятор тока — он выполнен на мощных транзисторах VT1 и VT2. Переме¬ щением движка резистора изменя¬ ют ток зарядки аккумул яторной батареи, являющейся своеобразной нагрузкой транзистора VT2. Пока амплитуда выходного напря¬ жения стабилизатора тока не превы¬ сит напряжения аккумуляторной ба¬ тареи, зарядный ток равен нулю, т. е. происходит ограничение выход¬ ного импульса стабилизатора снизу на уровне 0,5 от амплитуды им¬ пульса. За время одного периода пере¬ менного напряжения формируется один импульс зарядного тока. В про¬ межутке между зарядными форми¬ руются разрядные импульсы дли¬ тельностью вдвое большей заряд¬ ных. Разрядный ток зависит от со¬ противления резистора R4. Нетрудно заметить, что через ре¬ зистор R4 ток протекает как во вре¬ мя импульса зарядного гока, так и
разрядного. Поэтому нужно учиты¬ вать, что суммарный ток от заряд¬ ного устройства примерно на 10% превышает ток зарядки. На это зна¬ чение нужно уменьшать показания амперметра РА1, стрелка которого будет фиксировать около одной тре¬ ти от амплитуды импульса суммар¬ ного тока (т. е. 1,8 А). Шкала ампер¬ метра рассчитана на ток 2.5 А. При номинальном зарядном токе напря¬ жение на аккумуляторной батарее изменяется в пределах 13...15 В (среднее значение — 14 В). В устройстве использован транс¬ форматор питания ТС-200 от телеви¬ зоров. Вторичные обмотки с обоих каркасов снимают и наматывают но¬ вую проводом ПЭВ-2 1,5 — 74 витка (по 37 витков на каждом каркасе). Подойдет любой другой трансфор¬ матор мощностью более 150 Вт. Вто¬ ричную обмотку его нужно перемо¬ тать проводом ПЭВ-2 1,5 таким об¬ разом, чтобы эффективное напря¬ жение на ее выводах составило 21 В. Выпрямительный диод — любой другой, рассчитанный на ток не ме¬ нее 5 А. Вместо Д814А подойдут стабилитроны Д814Б, Д808, Д809. Транзистор П4Б допустимо заменить на любой транзистор из серий П213—П217, а П210А — на любой транзистор серии ГТ806. При монта¬ же устройства транзистор VT2 уста¬ навливают на радиатор с общей пло¬ щадью поверхности около 200 см2. Резистор R1 — МЛТ-2, таким же может быть и R3, но его лучше изго¬ товить, как и R4, из провода с высо¬ ким удельным сопротивлением. Пе¬ ременный резистор — СП-! или дру¬ гой. Продолжительность зарядки акку¬ муляторной батареи зависит от ее емкости, степени разряженности и глубины сульфатации пластин. Для исправной батареи примерное вре¬ мя зарядки можно определить, если ее начальную емкость разделить на значение среднего зарядного тока. Полностью разряженная исправная батарея 6СТ-55, например, должна заряжаться примерно 35 ч, а засуль- фатированная — 70...80 ч и более, в зависимости от степени сульфа¬ тации. Пользуясь этим зарядным устрой¬ ством, следует помнить, что при слу¬ чайном пропадании сетевого на¬ пряжения или выключенном устрой¬ стве и оставшейся подключенной батарее начнется разрядка батареи через резистор R4, что может при¬ вести к ее большей сульфатации. ЗВУКОСНИМАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРО¬ ГИТАРЫ. Как усилить звук гитары? Этот вопрос волнует многих любите¬ лей музыки, играющих на гитаре. Конечно, можно поставить рядом с исполнителем микрофон и подать сигнал с него на усилитель. Но в этом случае помимо звуков гитары не¬ избежно будут усиливаться посто¬ ронние звуки и шумы. Проще оснастить гитару датчи- ко да — звукоснимателем, преобра¬ зующим колебания струн в электри¬ ческие сигналы соответствующей частоты, и подавать сигналы на уси¬ литель. Тогда из громкоговорителя усилителя будут слышны лишь звуки гитары. Одна из конструкций электромаг¬ нитного звукоснимателя показана на рис. 3-1 2. Основа его — капсюль от высокоомных головных телефонов типа ТОН (с сопротивлением звуко¬ вой катушки 2200 Ом) с некоторой переделкой, заключающейся в сле¬ дующем. Снимается крышка мембраны 1 и 115
Рис. 3-12 между ее центральными отверстия¬ ми вырезается треугольное отвер¬ стие (рис. 3-12, а), края которого за¬ чищаются напильником. Затем к крышке приклеиваются три фетро¬ вые прокладки 2 толщиной 2...3 мм (рис. 3-12, б). Для этого места склеи¬ вания на крышке тщательно зачища¬ ются наждачной бумагой и промазы¬ ваются клеем. Накладываются фет¬ ровые прокладки, и. крышка вместе с ними помещается под груз на 1 5...20 мин. После этого поверхность мембра¬ ны в центре зачищается до металли¬ ческого блеска, а затем залужива- ется с применением высококачест¬ венного флюса. В этом месте пер¬ пендикулярно к мембране припаи¬ вается стальной гвоздь 4, предвари¬ тельно зачищенный и залуженный. Длина гвоздя берется такой, чтобы после сборки капсюля он выступал над поверхностью прокладок на 4 мм. В противном случае конец гвоздя укорачивается и вновь запи¬ ливается острие. Звукосниматель «прикалывается» к деке 3 гитары, причем фетровые прокладки должны равномерно при¬ касаться к корпусу инструмента (рис. 3-12, в). Такое крепление по¬ зволяет в случае необходимости снимать звукосниматель. Располагать звукосниматель мож¬ но в любом удобном для исполни¬ теля месте, но не в середине резо¬ нирующей коробки, где амплитуда колебаний наибольшая, а на ее крае. Это улучшает тембр звучания. Если судить по публикациям в оте¬ чественной и зарубежной литера¬ туре, а также по письмам и отзывам радиолюбителей и просто музыкан¬ тов, предпочтение все же отдается электромагнитным звукоснимателям с постоянными магнитами. Обладая сравнительно небольшой чувстви¬ тельностью, они позволяют добить¬ ся хорошего качества звука. Рас¬ смотрим несколько конструкций та¬ ких звукоснимателей. Первая конструкция рассчитана на использование магнитов от голов¬ ных телефонов типа ТА-4 и ТОН-1. Размеры таких магнитов — 15X1 ОХ Х7 мм. Для звукоснимателя к шес¬ тиструнной гитаре потребуются че¬ тыре магнита. Сначала замерьте расстояние между крайними струнами и высоту магнитов. По этим размерам выпи¬ лите из деревянного бруска болван¬ ку 1 (рис. 3-13, а). В центре болван¬ ки просверлите отверстие, продень¬ те в него винт 2 и закрепите болван¬ ку в патроне ручной дрели 3 или на¬ моточного станка. Из тонкого картона склейте каркас с отогнутыми бортами 4 (они будут служить щечками катушки звукосни¬ мателя) и наденьте его на болванку. Ширина каркаса должна быть на 1,5...2 мм меньше ширины магнитов. Намотайте на каркас 2000 витков провода ПЭЛ 0,05. К концам обмотки припаяйте по 10...15 см тонкого мно¬ гожильного провода (литцендрата). Он будет служить выводами ка¬ тушки. После этого наложите бумажные щечки на обмотку 5 и проклейте их. 116
Рис. 3-13 Снимите каркас с болванки и вставь¬ те в него магниты 6 (рис. 3-13, б). Помните, что магниты должны выхо¬ дить из катушки одноименными по¬ люсами. Поскольку общая длина магнитов будет меньше длины от¬ верстия каркаса, заполните свобод¬ ное пространство любым твердым материалом, например деревянны¬ ми планками 7. Это придаст катушке прочность. На магниты наложите две желез¬ ные пластинки 8, 9 и стяните их бол¬ тами. Нижнюю пластинку 8 сделайте длиннее верхней 9 и в ней просвер¬ лите два отверстия для крепления звукоснимателя 11 к корпусу гитары. Крепление готового звукоснимателя показано на рис. 3-13, в. Если у Вас есть длинный (75... ...90 мм) плоский магнит, можете собрать звукосниматель, показан¬ ный на рис. 3-14. Как и в предыду¬ щем случае, изготовьте бумажный каркас по размерам магнита 1 и на¬ мотайте на него 2000...3000 витков провода ПЭЛ 0,08...0,1. Наложите бумажные щечки на обмотку 2 и на¬ деньте обмотку на магнит, а магнит приклейте к стальному уголку. Плос¬ кость вертикального отгиба уголка должна быть на одной высоте с плос¬ костью магнита. Этот звукосниматель будет хоро¬ шо работать при определенном рас¬ положении полюсов магнита: верх¬ няя плоскость — южный, нижняя — северный. Чаще встречаются маг¬ ниты, у которых полюса расположе¬ ны по бокам. В этом случае придет¬ ся изменить полярность магнита. Делается это так. Магнит разогре¬ вается до температуры свыше 60° С. После охлаждения до комнатной температуры на магнит наматыва¬ ется 10...15 витков медного прово¬ да диаметром 1 мм. Витки распо¬ Рис. 3-14 117
лагаются на магните аналогично об¬ мотке звукоснимателя. К концам провода подключается мощный ис¬ точник постоянного напряжения на 6...12 В (например, автомобильный аккумулятор). Происходит намагни¬ чивание заготовки, но с иным рас¬ положением полюсов, чем раньше. В крайнем случае для магнита можно приспособить кусок старого напильника. Его предварительно от¬ пускают — нагревают докрасна и охлаждают при комнатной темпера¬ туре. Затем опиливают по разме¬ рам, закаляют и намагничивают описанным выше способом. Для звукоснимателя можно ис¬ пользовать и кольцевой магнит Рис. 3-15 118 (рис. 3-15) от динамической голов¬ ки (например, 1ГД-19). АЛагнит по¬ мещается между двумя железными (из мягкой стали) пластинками 2 толщиной 1... 1,5 мм, согнутыми под прямым углом. На отогнутые концы надеваются каркасы с щечками. На каркасы наматываются катушки 3 — по 2000...2500 витков провода ПЭЛ 0,05...0,06. Катушки соединяются по¬ следовательно. Во избежание появления фона переменного тока пластины звуко¬ снимателя и концы струн 4 гитары соедините с оплеткой экранирован¬ ного провода, а сам датчик помес¬ тите в экран, А вот другая конструкция элект¬ ромагнитного звукоснимателя, по¬ зволяющего получить высокое ка¬ чество звучания (рис. 3-16, а). «Сердцем» этого звукоснимателя является катушка 3, намотанная на постоянном магните 2. Число кату¬ шек соответствует количеству струн. Все катушки устанавливаются на пластинке 1 (плексиглас, оргстекло) на расстоянии к, равном расстоя¬ нию между струнами. На рис. 3-16,в показано включение кату¬ шек и расположение постоянных магнитов. Звукосниматель работает следу^ ющим образом. Стальная струна, расположенная над магнитом ка¬ тушки, находится в его магнитном поле. Магнитный поток постоянного магнита «пронизывает» витки ка¬ тушки. При спокойной струне вели¬ чина потока постоянна, и на выво¬ дах катушки отсутствует напряже¬ ние. Но едва Вы ударили по стру¬ не, как она заколебалась. Величина и направление магнитного потока начинают изменяться в такт коле¬ баниям струны, и в катушке наво¬ дится переменная ЭДС, частота ко-
Рис. 3-16 торой равна частоте колебаний струны. Длина пластинки 1 выбирается в зависимости от количества струн. Просверлив в пластинке отверстия по размерам, указанным на рис. 3-16,6, можно приступить к изго¬ товлению катушек. На постоянный магнит 2 легким молоточком наса¬ дите щечку 5 из плексигласа. С дру¬ гой стороны наденьте на магнит съемную щечку, расстояние между щечками 5 мм. Выступающий конец магнита зажмите в дрели и намо¬ тайте обмотку проводом ПЭЛ 0,05. Конец обмотки закрепите каплей клея, удалите съемную щечку и ставьте готовую катушку в свое от¬ верстие в пластине 1. Катушки соедините последова¬ тельно, провода в месте соедине¬ ния скрутите и сварите в пламени спички. Начало первой и конец по¬ следней катушки выведите сбоку звукоснимателя и соедините с встав¬ ленными в пластину 1 контак¬ тами 6. К этим контактам подпаи¬ вается экранированный провод, иду¬ щий к усилителю. После установки катушек снизу к пластине приклейте планку 4, из¬ готовленную из двухмиллиметро¬ вого органического стекла. Звукосниматели для различных гитар отличаются количеством вит¬ ков катушек. Так, семиструнная ги¬ тара должна иметь для второй стру¬ ны катушку с числом витков 1750, для остальных струн — 2000. Для шестиструнной гитары катушка вто¬ рой струны должна содержать 1900 витков, остальные катушки — по 2370 витков. В каждом случае пер¬ вая струна — высокая. Собранный звукосниматель укре¬ пите на деке гитары (расстояние между магнитами и струнами 1... ...2 мм) и соедините с усилителем экранированным проводом длиной 2...3 мм. На конце провода долж¬ на быть вилка для включения в гнезда усилителя. Если при поднесении руки к стру¬ нам возникает фон в громкоговори¬ теле усилителя, «заземлите» стру¬ ны — соедините их в месте крепле¬ ния к гитаре зачищенным медным проводом и подпаяйте провод к оп¬ летке провода звукоснимателя. Интересная конструкция (рис. 3-17), в которой используются гото¬ вые катушки с магнитами от высо¬ коомных головных телефонов ТОН-1, ТОН-2, «Октава». Для креп¬ ления катушек выпилите из тексто¬ лита или гетинакса основание 1 с гнездами. В каждое гнездо ста¬ вится магнит 3 с двумя катушками 119
Рис. 3-17 4. Катушки соедините последова¬ тельно, общее сопротивление долж¬ но быть не менее 4500 Ом. К ос¬ тавшимся выводам первой и по¬ следней катушек подпаивается эк¬ ранированный провод. Можно ис¬ пользовать тонкий кабель типа РК. Крышку 2 звукоснимателя (она также служит экраном) изготовьте из листовой меди, латуни или алю¬ миния толщиной 0,5...0,7 мм. В крышке пропилите пазы под магни¬ ты, а перед установкой крышки за¬ лейте катушки расплавленным пара¬ фином. Это поможет избежать слу¬ чайных обрывов и замыканий вы¬ водов катушек. Крышку желательно соединить с оплеткой экранирован¬ ного провода. Иногда применяют звукоснима¬ тели, в которых предусмотрена ре¬ гулировка расстояния между стру¬ нами и магнитом. Это позволяет выровнять выходное напряжение звукоснимателя для каждой струны и добиться лучшего качества звуча¬ ния. Один из вариантов подобных конструкций Вы видите на рис. 3-18. В плоском магните 2 высверлено шесть отверстий, и в них нарезана резьба. Расстояние между отвер¬ стиями равно расстоянию между струнами 1. В каждое отверстие ввинчивается стальной регулировоч¬ ный винт 4 с прорезью под от¬ вертку. Основной параметр любого зву¬ коснимателя— его чувствитель¬ ность. Говоря о чувствительности звукоснимателя, нужно подразуме¬ вать систему «звукосниматель — усилитель», и тогда чувствитель¬ ность будет определяться мини¬ мальным отношением сигнала к шу¬ му, при котором усилитель разви¬ вает номинальную выходную мощ¬ ность. Чем больше напряжение сиг¬ нала на выходе звукоснимателя, тем выше отношение сигнал-шум и, следовательно, проще может быть усилитель. Чувствительность усилителя обыч¬ но известна (от 20 мВ и выше), по¬ этому определение чувствительнос¬ ти звукоснимателя сводится к изме¬ рению его выходного напряжения. Для этого потребуется ламповый вольтметр (или другой вольтметр, позволяющий измерять эффектив¬ ное значение напряжения от еди¬ ниц милливольт до нескольких вольт в большом диапазоне час¬ тот), подключенный к выводам ус¬ тановленного на гитаре звукоснима¬ теля. Напряжение измеряется при умеренном движении руки по стру¬ нам. Электромагнитный звукосни¬ матель промышленного образца дает на выходе 30 мВ, самодельный Рис. 3-18 120
звукосниматель — не менее 20 мВ. Напряжение на выходе пьезоэлект¬ рического звукоснимателя в не¬ сколько раз выше. Несколько слов о звучании гита¬ ры, оснащенной электромагнитным звукоснимателем. Постоянный маг¬ нит звукоснимателя создает маг¬ нитное поле, линии напряженности которого при движении струны в горизонтальной плоскости пересе¬ кают ее под прямым углом. При ко¬ лебаниях струны в катушке возни¬ кает ЭДС, пропорциональная ско¬ рости изменения магнитного пото¬ ка. Если бы струна колебалась в од¬ ной плоскости, удалось бы получить линейную передачу звуковых час¬ тот. Но струна колеблется в раз¬ личных плоскостях, а направление магнитного поля постоянного маг¬ нита остается неизменным. Это при¬ водит к искажениям «классическо¬ го» звучания гитары. Однако во многих случаях этот недостаток превращается в достоинство — ги¬ тара приобретает специфическое «электронное» звучание. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Клавишный выключатель. Его можно изготовить из полистирола и двух пружин. В планке 2 пропили¬ те отверстия под клавиши 1 и 6 и приклейте к планке стойки 3. За¬ прессуйте в стойки контактные пру¬ жины 4 и 5, отрезанные от заводной пружины старого будильника. Кон¬ цы пружин изогните так, чтобы они отстояли друг от друга на 2...3 мм. С обеих сторон концы зачистите на длине 6...8 мм. Если нажать клавишу 1, она от¬ клонит пружину 4 настолько, что пружина 5 окажется ниже пружины 4. При отпускании клавиши пружи¬ на 4 опустится на пружину 5 и зам¬ кнет электрическую цепь. Чтобы разомкнуть контакты, нуж¬ но нажать клавишу 6. Тогда пружи¬ на 5 отклонится и пружина 4 со¬ скользнет с нее, возвратившись в исходное положение.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМ¬ КОСТИ ОКСИД¬ НЫХ КОНДЕНСА¬ ТОРОВ. В конст¬ рукторской дея¬ тельности радио¬ любителя часто приходится иметь дело с оксидными конденсаторами. Емкость их с течением времени может изменяться и значительно отличаться от первоначальной, обо¬ значенной на корпусе. Поэтому прежде чем установить в конструк¬ цию окси, ные конденсаторы, жела¬ тельно измерить их емкость. Не го¬ воря уже о том, что знание точной емкости просто необходимо для расчета времязадающих цепей той или иной конструкции. Схема сравнительно простого прибора для измерения емкости оксидного конденсатора приведена на рис. И-1. Он имеет диапазоны измерения О.,.200 и 0...1000 мкФ. Погрешность измерения не превы¬ шает 10%. Прибор состоит из понижающего трансформатора Т1, однополупери- одного выпрямителя на диоде VD1 и измерителя пульсаций на тран¬ зисторе VT1 и стрелочном индика¬ торе РА1. Измеритель пульсаций питается от другого однополупери- одного выпрямителя — на диоде VD2. В отличие от первого выпрями¬ теля здесь выпрямленное напряже¬ ние фильтруется конденсатором С1. Принцип работы прибора основан на измерении пульсаций выпрям¬ ленного диодом VD1 напряжения. Для этого проверяемый конденса¬ тор подключают к делителю напря¬ жения R1R2, являющемуся нагруз¬ кой выпрямителя, и измеряют ам¬ плитуду пульсаций на резисторе R2. Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсации. По ампли¬ туде пульсаций и судят о емкости конденсатора. При измерении емкостей до 200 мкФ амплитуда пульсаций зна¬ чительна. В этом случае переклю¬ чатель поддиапазонов SA1 устанав¬ ливают так, что подвижные кон¬ такты его находятся в нижнем по схеме положении. Тогда пульсации подаются через конденсатор СЗ и переменный резистор R7 на диод¬ ный мост, собранный на диодах VD3—VD6, к которому подключен стрелочный индикатор. Когда к прибору подключают 122
Рис. И-1 конденсаторы большей емкости, амплитуда пульсаций падает на¬ столько, что стрелка индикатора отклоняется незначительно от нуле¬ вой отметки шкалы. В этом случае подвижные контакты переключа¬ теля ставят в показанное на схеме положение. В работу включается усилительный каскад на транзисто¬ ре. Теперь пульсации, поступаю¬ щие на его базу, усиливаются, а сигнал на измерительную цепь снимается с коллектора транзис¬ тора. Транзистор может быть любой низкочастотный структуры п-р-п (например, серий МП35, МГ137) со статическим коэффициентом пере¬ дачи тока не менее 30. Диоды VD1, VD2 — любые из серий Д226 или Д7, остальные диоды — любые из серий Д7, Д9, Д2. Резистор R1 — MJ1T-2, R2 — МЛ Г-1 (его можно со¬ ставить из двух параллельно соеди¬ ненных резисторов МЛТ-0,5 сопро¬ тивлением по 100 Ом), остальные постоянные резисторы — МЛТ-0,125 переменный резистор СПЗ-12к (он спарен с выключателем Q1). Стрелочный индикатор — микро¬ амперметр М282К с током полного отклонения стрелки 100 мкА. По¬ дойдет другой индикатор с током полного отклонения стрелки до 1 мА. В любом случае резистор R8 подбирают таким, чтобы стрелка индикатора отклонялась на конеч¬ ное деление шкалы при токе 1 мА (для индикатора с таким током ре¬ зистор R8 не нужен). Конденсаторы Cl—С4 — К50-6, причем С4 составлен из двух па¬ раллельно соединенных конденса¬ торов емкостью по 100 мкФ. Пере¬ ключатель поддиапазонов — тум¬ блер МТЗ (можно ТП1-2). Разъем ХТ1 —любой. При отсутствии разъ¬ ема его можно заменить обыкно¬ венными зажимами. Во время рабо¬ ты прибора к разъему подключают штырьковую часть с зажимами «крокодил» (ХР2, ХРЗ) на концах проводников. Если же вместо разъема используются зажимы, 123
к ним подключают удлинительные проводники с «крокодилами». Разъ¬ ем ХР1 —сетевая вилка. Трансформатор питания Т1 вы¬ полнен на магнитопроводе Ш16Х24 Обмотка I должна содержать 2380 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм, обмотка II — 133 витка ПЭВ-2 0,35, обмотка III — 84 витка ПЭВ-2 0,35. Подойдет готовый тран¬ сформатор мощностью не менее 5 Вт и с напряжением на обмотке 11 около 10 В, а на обмотке III — 6,3 В. Часть деталей прибора размеще¬ на на плате (рис. И-2), установлен¬ ной внутри корпуса размерами 140 X110X65 мм. На передней стен¬ ке корпуса укрепляют стрелочный индикатор, переключатель поддиа¬ пазонов, индикаторную лампу HL1 (на 6,3 В), переменный резистор и разъем ХТ1. Трансформатор и кон¬ денсаторы С1, СЗ крепят к основа¬ нию корпуса, выводы резистора R8 припаивают непосредственно к за¬ жимам индикатора. Если все детали прибора исправ¬ 124 ны и монтаж выполнен без ошибок, прибор начинает работать сразу. Но для уверенности сразу после включения прибора следует про¬ верить указанные на схеме напря¬ жения вольтметром с относитель¬ ным входным сопротивлением не менее 5 кОм/В. При необходимос¬ ти напряжение на коллекторе тран¬ зистора можно установить точнее подбором резистора R3. Работают с прибором так. Снача¬ ла переключателем SA1 устанав¬ ливают нужный поддиапазон и ре¬ зистором R7 «Калибр.» добиваются отклонения стрелки индикатора на конечную отметку шкалы. Это ус¬ ловный нуль отсчета. Затем под¬ ключают испытуемый конденсатор к зажимам «крокодил». По откло¬ нению стрелки индикатора и соот¬ ветствующей кривой градуировоч¬ ного графика (рис. И-3) определяют емкость конденсатора. Если при подключении конден¬ сатора стрелка индикатора остает¬ ся на конечном делении, значит, в конденсаторе внутренний обрыв Рис. И-3
одного из выводов или емюость конденсатора мала (менее 1 мкФ). Если же стрелка отклонилась до ну¬ левой отметки, значит, выводы кон¬ денсатора замкнуты накоротко. Что касается самого графика, то его нелишне проверить, подключая к зажимам прибора эталонные (или измеренные на заведомо точном приборе) конденсаторы, и при на¬ личии значительных расхождений скорректировать. ИЗМЕРИТЕЛЬ RC. Как Вы, наверное, догадались, рассказ пойдет о при¬ боре, измеряющем сопротивление резисторов и емкость конденсато¬ ров. В его основу (рис. И-4) поло¬ жена мостовая измерительная схе¬ ма, известная Вам по школьному курсу физики и широко используе¬ мая в технике для точных измере¬ ний различных параметров. Левая часть схемы — генератор переменного напряжения, правая — измерительный мост. Прибор рас¬ считан на измерение сопротивлений резисторов от 10 Ом до 10 МОм и емкостей конденсаторов от 10 пФ до 10 мкФ. Генератор переменного напря¬ жения собран на одном транзисто¬ ре МП39 (можно любой из серий Рис. И-4 МП39—МП42 или другой низкочас¬ тотный транзистор). В цепь коллек¬ тора транзистора включена первич¬ ная обмотка трансформатора Т1, вторичная обмотка которого соеди¬ нена с базой транзистора. Напря¬ жение смещения подается на базу с делителя R1R2. В цепи эмиттера включен резистор обратной связи R3, который стабилизирует работу генератора при изменении темпе¬ ратуры окружающей среды и сни¬ жении напряжения питания. Гене¬ рация (возбуждение) возникает из- за положительной обратной связи между коллекторной и базовой це¬ пями. Переменное напряжение сни¬ мается с коллектора транзистора и подается на мост через конденса¬ тор С1. Переключателем SA2 к измери¬ тельному мосту подключаются эта¬ лонные резисторы и конденсаторы. Уравновешивают мост переменным резистором R7. К зажимам «Сх, Rx» Вы будете подключать проверяе¬ мые детали, а в гнезда «Тф» вклю¬ чать головные телефоны с большим сопротивлением (ТОН-1, ТОН-2 и другие, сопротивлением не менее 2 кОм). Постоянные резисторы возьмите типа МЛТ, ВС. С особой точностью подберите резисторы R4—R6, ис¬ пользуемые в качестве образцовых. Конденсаторы С1—СЗ могут быть бумажные (типа МБМ, БМТ, КБГИ и другие), а С4 слюдяной. Трансформатор Т1 должен иметь соотношение витков коллекторной и базовой обмоток 3:1. Здесь по¬ дойдет согласующий трансформа¬ тор от промышленных транзистор¬ ных приемников. В крайнем случае намотайте трансформатор сами на магнитопроводе из пермаллое- вых Ш-образных пластин сечением 125
не менее 30 мм2 (например, желе¬ зо LU5, толщина набора 6 мм). Об¬ мотка I должна содержать 2400 вит¬ ков провода марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,06...0,08 мм, обмотка II— 700...800 витков такого же провода. Прибор соберите в деревянном или металлическом корпусе (рис. И-5). На лицевой стенке укрепите выключатель SA1, переключатель SA2, переменный резистор R7, за¬ жимы и гнезда для подключения проверяемых деталей и головных телефонов. Против каждого фиксированного положения переключателя напиши¬ те значение номинала эталонной детали, как это показано на рисун¬ ке. Вокруг ручки переменного ре¬ зистора начертите окружность и на¬ несите пока две риски, соответ¬ ствующие крайним положениям ручки. После проверки монтажа включи¬ те прибор и послушайте головные телефоны. Если звука нет, поменяй¬ те местами выводы одной из об¬ моток трансформатора генератора. Затем приступайте к градуировке Рис. И-5 126 шкалы. Поскольку шкала общая, градуировать ее можно на любом диапазоне измерений. Но для этого диапазона подберите несколько де¬ талей с известными номиналами. Например, Вы выбрали диапазон «ХЮ к>> и поставили в это поло¬ жение переключатель SA2. Запаси¬ тесь резисторами от 1 до 100 кОм. Сначала подключите к зажимам ре¬ зистор сопротивлением 1 кОм и вращением ручки переменного ре¬ зистора добейтесь исчезновения звука в телефонах. Мост уравнове¬ шен, и на шкале в этом месте мож¬ но поставить риску с надписью «0,1» (1 кОм : 10 кОм = 0,1). Подключая к зажимам поочередно резисторы сопротивлением 2, 3, 4...10 кОм, на¬ несите на шкалу риски от 0,2 до 1. Так же наносятся риски от 2 до 10, только резисторы в этом случае должны быть сопротивлением 20, 30 кОм и так далее. Проверьте работу прибора на других диапазонах. Если результаты измерений расходятся с истинным значением номинала детали, под¬ берите точнее сопротивление соот¬ ветствующего эталонного резистора или емкость конденсатора. При пользовании прибором при¬ держивайтесь следующей последо¬ вательности. Измеряемый резистор подключите к зажимам и поставьте переключатель сначала в положе¬ ние «X 1 М». Вращением ручки пе¬ ременного резистора попытайтесь уравновесить мост. Если это не удастся, поставьте переключатель последовательно в следующие по¬ ложения. В одном из них мост бу¬ дет уравновешен. Сопротивление измеряемого резистора подсчитай¬ те перемножением показаний шкал переключателя и переменного ре¬ зистора. К примеру, переключатель
стоит в положении «X ^ к>>, а руч¬ ка переменного резистора — про¬ тив риски «0,8». Тогда измеряемое сопротивление составит: 10 кОм X X 0,8 = 8 кОм. Аналогично изме¬ ряют и емкость конденсатора. Если при работе с прибором громкости звука будет недостаточ¬ но, можно включить в розетку XS3 вместо телефонов постоянный ре¬ зистор сопротивлением 2...3 кОм и подать сигнал с него на усилитель 34, даже выполненный на одном- двух транзисторах и нагруженный на головные телефоны либо на ос¬ циллограф. Усилитель должен пи¬ таться от отдельного источника. ИМИТАТОР ПЕНИЯ ПТИЦ. На рис. И-6 приведена схема сравнительно простого имитатора звуков кана¬ рейки. Это уже известный Вам мультивибратор, но весьма несим¬ метричный (сравните емкости кон¬ денсаторов С1 и СЗ частотозадаю¬ щих цепей — 50 мкФ и 0,005 мкФ). Кроме того, между базами транзис¬ торов установлена цепочка связи из конденсатора С2 и резистора R3. Элементы мультивибратора подоб¬ раны так, что он генерирует сиг¬ налы, которые, поступая на голов¬ ной телефон BF1, преобразуются им в звуковые колебания, похожие на трели канарейки. Телефон вклю¬ чен через разъем Х1 как коллек¬ торная нагрузка транзистора VT2. Какие детали понадобятся, чтобы повторить эту самоделку? Прежде всего, конечно, транзисторы. Кроме указанных на схеме подойдут МП42Б, но они должны быть с оди¬ наковыми или возможно близкими коэффициентами передачи тока — не менее 60. Постоянные резис¬ торы — МЛТ-0,25, конденсаторы С1 и С2 — К50-6 или другие оксидные на напряжение не ниже 10 В, СЗ — БМТ-6, К40П-2 или другого типа, емкостью 4700...5600 пФ. Головной телефон — миниатюрный ТМ-2М, используемый для прослушивания передач малогабаритного транзис¬ торного приемника. Подойдет и другой аналогичный телефон со¬ противлением 50...80 Ом. Выключа¬ тель питания — любой конструкции, источник питания — батарея «Кро¬ на». Деталей немного, и большую часть их можно смонтировать на плате (рис. И-7) из изоляционного материала. Плату укрепите в корпу¬ се подходящих габаритов. На верх^ ней стенке корпуса установите вы¬ ключатель, на боковой — разъем для подключения миниатюрного го¬ ловного телефона, внутри корпу¬ са — батарею питания. Если не най¬ дете ответной части под разъем телефона, изготовьте ее из двух пружинящих полосок жести от кон¬ сервной банки. Полоски прикрепите к плате или внутренней стенке кор¬ пуса так, чтобы вставленный в от¬ верстие корпуса разъем миниатюр- 127 Рис. И-6
Рис. И-7 ного телефона надежно соединял¬ ся с ними. Можно поступить еще проще — вообще удалить разъем телефона и припаять проводники от телефона к цепям электронного устройства: один проводник — к коллектору транзистора VT2, дру¬ гой — к минусовой цепи питания. Подошло время испытать само¬ делку. Но прежде подайте выклю¬ чателем питание и послушайте зву¬ ки в головном телефоне. Они дол¬ жны раздаваться через одну-две се¬ кунды после включения устройства. Сначала будут слышны щелчки, об¬ разующие трель канарейки (по¬ следний щелчок более протяжный), а затем наступит пауза, после кото¬ рой трели возобновятся. Так будет продолжаться до тех пор, пока включено питание. Возможно, Вам захочется изме¬ нить звучание электронной «кана¬ рейки». Для этого нужно знать о влиянии на имитируемые трели па¬ раметров тех или иных деталей. На¬ пример, тональность трели зависит от конденсатора СЗ — с уменьше¬ нием его емкости звуки становятся более резкими, увеличение же ем¬ кости конденсатора приводит к смягчению звуков, понижению их тональности. Число звуков трели (иначе гово¬ ря, частоту их появления) опреде¬ ляет конденсатор С2. Если емкость его уменьшить, частота звуков- щелчков (а значит, их число) воз¬ растет. Влияет на это и резистор R3, но основное его назначение — пре¬ кращать трель после определенно¬ го числа звуков. Причем от сопро¬ тивления этого резистора зависит продолжительность последнего зву¬ ка трели — она увеличивается с увеличением сопротивления рези¬ стора. Однако изменять сопро¬ тивление резистора в больших пре¬ делах опасно, поскольку это может привести к нарушению нормальной работы устройства. Так, при чрез¬ мерном увеличении сопротивления резистора может наступить момент, когда последний звук трели начнет повторяться постоянно, и услышать новую трель удастся только после кратковременного выключения пи¬ тания. Уменьшение же сопротивле¬ ния резистора приведет вообще к прекращению трелей. А если слу¬ чайно окажется неисправным ре¬ зистор R3 или конденсатор С2 (об¬ рыв в их цепи), в телефоне будет слышен постоянный негромкий свист. Конденсатор С1 определяет про¬ должительность каждой трели и паузы между ними — с увеличе¬ нием емкости конденсатора они также увеличиваются. Имитатор работоспособен и с ис¬ точником питания напряжением 4,5 В, но громкость звука несколько понижается (впрочем, трели слыш¬ ны даже на расстоянии метра от лежащего на столе миниатюрного телефона). Наиболее простой спо¬ 128
соб повысить громкость трелей и дать возможность послушать их окружающим — поставить вместо миниатюрного телефона капсюль ДЭМ-4м или подобный ему сопро¬ тивлением 50...80 Ом. Можно, ко¬ нечно, подать сигнал с гнезд разъе¬ ма (при включенном телефоне) на внешний усилитель звуковой час¬ тоты. Большей громкостью обладает имитатор, собранный по приведен¬ ной на рис. И-8 схеме,— ведь в нем есть динамическая головка. На транзисторах VT1 и VT2 собран мультивибратор (несимметричный, как и в предыдущем имитаторе), а транзистор VT2, кроме того, вхо¬ дит в состав блокинг-генератора (генератора коротких импульсов), частота которого плавно изменяет¬ ся за время рабочего цикла, а про¬ должительность работы зависит от частоты мультивибратора. В резуль¬ тате в динамической головке ВА1 периодически (с паузами в 10...15 с) раздаются трели, имитирующие тре¬ ли канарейки. В качестве трансформатора Т1 применен выходной трансформатор от малогабаритных транзисторных приемников. Дроссель L1 — это первичная обмотка согласующего трансформатора от таких же при¬ емников. Динамическая головка — 0,25Г Д-10. Резисторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125 (R7 — проволочный, выполненный из провода с высоким удельным сопротивлением). Кон¬ денсаторы С1, С2, С4 — К50-6; СЗ, С5 — KJ1C. Источник питания — ба¬ тарея «Крона». Часть деталей смонтирована на печатной плате (рис. И-9), которую затем размещают внутри подходя¬ щего корпуса. Там же устанавли¬ вают батарею питания. Динамиче¬ скую головку и выключатель мож¬ но укрепить на передней стенке корпуса. Если все детали исправны и смон¬ тированы без ошибок, никакого на¬ лаживания имитатор не требует. При желании изменить частоту пов¬ торения трелей это можно сделать подбором резистора R5. Резистор R7, включенный последовательно с головкой, влияет не только на громкость звучания, но и на часто¬ ту блокинг-генератора. Этот резис- 5 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 129 Рис. И-8
тор можно подобрать эксперимен¬ тально, временно заменив его пе¬ ременным проволочным, сопротив¬ лением 2...3 Ом. Учтите, что при наибольшей громкости звучания могут появиться искажения, ухуд¬ шающие качество звука. При повторении этого имитатора для получения нужного звучания приходилось несколько изменять номиналы деталей и даже пере¬ страивать схему. Вот, к примеру, изменения, внесенные в одну из конструкций. Цепочка C4C5R6 заме¬ нена конденсатором (оксидным или другого типа) емкостью 2 мкФ, а вместо резистора R5 включена цепочка из последовательно соеди¬ ненных постоянного резистора со¬ противлением 33 кОм и подстроеч¬ ного сопротивлением 100 кОм. Вместо цепочки R2C2 включен кон¬ денсатор емкостью 30 мкФ. Резис¬ тор R4 остался подключенным к выводу дросселя L1, а между вы¬ водом и базой транзистора VT2 (а значит, и плюсовым выводом конденсатора С1) включен резистор сопротивлением 1 кОм, одновре¬ менно между базой и эмиттером транзистора VT2 включен резистор сопротивлением 100 кОм. При этом сопротивление резистора R2 умень¬ шено до 75 кОм, а емкость конден¬ сатора С1 увеличена до 100 мкФ. Подобные изменения могут быть вызваны применением конкретных транзисторов, трансформатора и дросселя, динамической головки, других деталей. Их перечисление дает возможность более широко экспериментировать с данным ими¬ татором для получения нужного звучания. В любом случае работоспособ¬ ность имитатора сохраняется при изменении напряжения питания от 6 до 9 В. Использовав часть предыдущей конструкции, можно собрать новый имитатор (рис. И-10) — трелей со¬ ловья. В нем всего один транзистор, на котором выполнен блокинг-гене- ратор с двумя цепями положитель¬ ной обратной связи. Одна из них, состоящая из дросселя L1 и кон¬ денсатора С2, определяет тональ¬ ность звука, а вторая, составленная из резисторов R1, R2 и конденса¬ тора С1,— период повторения тре¬ лей. Резисторы R1—R3 определяют режим работы транзистора. Выходной трансформатор, дрос¬ сель и динамическая головка — та¬ 130 Рис. И-9 Рис. И-10
кие же, что и в предыдущей кон¬ струкции, транзистор — серий МП39—МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Ис¬ точник питания — любой (из гальва¬ нических батарей или выпрямитель) напряжением 9...12 В. Резисторы — МЛТ-0,25, оксидные конденсато¬ ры — К50-6, конденсатор СЗ — МБМ или другой. Деталей в имитаторе немного, и Вы сможете расположить их са¬ мостоятельно на плате из изоля¬ ционного материала. Взаимное рас¬ положение деталей не имеет зна¬ чения. Монтаж может быть как пе¬ чатным, так и навесным, с исполь¬ зованием стоек под выводы де¬ талей. Звучание простого имитатора во многом зависит от параметров ис¬ пользуемого транзистора. Поэтому налаживание сводится к подбору деталей для получения нужного эффекта. Тональность звука устанавливают подбором конденсатора СЗ (его емкость может быть в пределах от 4,7 до 33 мкФ), а желаемую про¬ должительность трелей — подбо¬ ром резистора R1 (в пределах от 47 до 100 кОм) и конденсатора С1 (от 0,022 до 0,047 мкФ). Правдо¬ подобность звука во многом зави¬ сит от режима работы транзистора, который устанавливают подбором резистора R3 в пределах от 3,3 до 10 кОм. Налаживание значительно упростится, если вместо постоянных резисторов R1 и R3 будут времен¬ но установлены переменные со¬ противлением 100...200 кОм (R1) и 10...15 кОм (R3). Схема более сложного имитато¬ ра, практически не требующего на¬ лаживания, приведена на рис. И-11 - Он состоит из трех симметричных мультивибраторов, вырабатываю¬ щих колебания разной частоты. Скажем, первый мультивибратор, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, работает на частоте менее герца, второй мультивибратор (он выполнен на транзисторах VT3, VT4) — на частоте нескольких герц, а третий (на транзисторах VT5, VT6) — на частоте более килогер¬ ца. Поскольку третий мультивибра¬ тор связан со вторым, а второй — с первым, то колебания третьего мультивибратора будут представ¬ лять собой всплески сигналов раз¬ ной продолжительности и несколь¬ ко изменяющейся частоты. Эти «всплески» усиливаются каскадом на транзисторе VT7, и через вы¬ 5* 131 Рис. И-11
ходной трансформатор Т1 подаются на динамическую головку ВА1 — она преобразует «всплески» элект¬ рического сигнала в звуки соловьи¬ ной трели. Заметьте, что для получения тре¬ буемой имитации между первым и вторым мультивибраторами уста¬ новлена интегрирующая цепочка R5C3, позволяющая «преобразо¬ вать» импульсное напряжение муль¬ тивибратора в плавно нарастающее и спадающее, а между вторым и третьим мультивибраторами вклю¬ чена дифференцирующая цепочка C6R10, обеспечивающая более ко¬ роткое по продолжительности уп¬ равляющее напряжение по сравне¬ нию с выделяющимся на резисто¬ ре R9. В имитаторе могут работать тран¬ зисторы серий МП39—МП42 с воз¬ можно большим коэффициентом передачи тока. Постоянные резис¬ торы — МЛТ-0,25, оксидные кон¬ денсаторы — К50-6, остальные кон¬ денсаторы — МБМ или другие ма¬ логабаритные. Трансформатор — выходной от любого транзисторно¬ го приемника с двухтактным уси¬ лителем мощности. В коллекторную цепь транзистора включена поло¬ вина первичной обмотки трансфор¬ матора. Динамическая головка — любая маломощная, например 0,1ГД-6, 0,25ГД-19. Источник пита¬ ния — батарея 3336, выключа¬ тель — любой конструкции. Часть деталей имитатора распо¬ лагают на плате (рис. И-12), которую затем устанавливают в корпус из любого материала и подходящих габаритов. Внутри корпуса разме¬ щают источник питания, а на перед¬ ней стенке укрепляют динамиче¬ скую головку. Здесь же можно раз¬ местить и выключатель питания (при использовании имитатора в ка¬ честве квартирного звонка вместо выключателя подключают прово¬ дами звонковую кнопку, располо¬ женную у входной двери). Проверку имитатора начинают с третьего мультивибратора. Вре¬ менно подключают верхние по схе¬ ме выводы резисторов R12, R13 Рис. И-12 132
к минусовому проводу питания. В динамической головке должен раздаться непрерывный звук опре¬ деленного тона. При необходимос¬ ти изменить тональность достаточно подобрать конденсаторы С7, С8 или резисторы R12f R13. Затем восстанавливают прежнее соединение резисторов R12, R13 и подключают к минусовому прово¬ ду верхние по схеме выводы ре¬ зисторов R7, R8. Звук должен стать прерывистым, но еще не похожим на пение соловья. Если все так и есть, снимают пе¬ ремычку между резисторами R7, R8 и минусовым проводом. Вот те¬ перь должен появиться звук, похо¬ жий на соловьиные трели. Более точного звучания имитатора можно добиться подбором деталей часто¬ тозадающих цепей первых двух мультивибраторов — базовых ре¬ зисторов и конденсаторов обратной связи. Некоторое перестроение схемы электронной «канарейки» — и вот уже появляется схема (рис. И-13) еще одного имитатора, способного издавать звуки самых разнообраз¬ ных пернатых обитателей леса. При¬ чем перестраивать имитатор на тот или иной звук сравнительно прос¬ то — достаточно перевести ручку одного или двух переключателей в соответствующее положение. Как и в электронной «канарейке», оба транзистора работают в мульти¬ вибраторе, a VT2 входит еще и в со¬ став блокинг-генератора. В частото¬ задающие цепи имитатора включе¬ ны наборы конденсаторов разной емкости, которые можно подклю- Рис. И-13 133
чать переключателями: с помощью переключателя SA1 можно изме¬ нять тональность звучания, а с по¬ мощью SA2 — частоту повторения трелей. Кроме указанных на схеме могут работать другие германиевые тран¬ зисторы малой мощности и с воз¬ можно большим коэффициентом передачи (но не менее 30). Оксид¬ ные конденсаторы — К50-6, осталь¬ ные — МБМ, КЛС или другие мало¬ габаритные. Все резисторы — МЛТ-0Г25 (можно МЛТ-0,125). Дрос¬ сель, выходной трансформатор и динамическая головка — такие же, что и в «канарейке». Переключа¬ тели — любой конструкции. Подой¬ дут, к примеру, галетные переклю¬ чатели 11П2Н (11 положений 2 на¬ правления — он составлен из двух плат с контактами, связанными од¬ ной осью). Хотя у такого переклю¬ чателя 11 положений, их нетрудно довести до нужных шести, переста¬ вив ограничитель (он находится на ручке переключателя под гайкой) в соответствующее отверстие осно¬ вания. Выключатель питания — любой конструкции, источник GB1 -— ба¬ тарея 3336. Часть деталей монтируют на пе¬ чатной плате (рис. И-14). Трансфор¬ матор и дроссель крепят к плате металлическими хомутиками или приклеивают. Плату устанавливают в корпусе, на лицевой стенке кото¬ рого закрепляют переключатели и выключатель питания. Динамиче¬ скую головку можно также размес¬ тить на этой стенке, но неплохие результаты получаются при крепле¬ нии ее на одной из боковых стенок. В любом случае напротив диффузо¬ ра вырезают отверстие и закрывают его изнутри корпуса нёплотной Рис. И-14 тканью (лучше всего радиотканью), а снаружи — декоративной наклад¬ кой. Источник питания укрепляют внутри корпуса на дне металличе¬ ским хомутиком. Имитатор должен начать работать сразу после включения питания (если, конечно, исправны детали и не напутан монтаж). Случается, что из-за малого коэффициента пере¬ дачи транзисторов звук не появ¬ ляется совсем или имитатор рабо¬ тает неустойчиво. Лучший способ в этом случае — увеличить напря¬ жение питания, включив последо- 134
вательно с имеющейся еще одну батарею 3336. «Ку-ку, ку-ку, ку-ку...» — эти зву¬ ки доносятся из небольшой шка¬ тулки, на крышке которой находит¬ ся фигурка кукушки. Но стоит снять фигурку или приподнять ее над шкатулкой — и звуки прекращают¬ ся. Секрет в том, что к основанию фигурки приклеен небольшой по¬ стоянный магнит, а внутри шкатулки около крышки расположен гер¬ кон — герметизированный контакт. Это деталь, представляющая собой две контактные пружины, запаян¬ ные в стеклянную трубку. Когда к геркону приближают магнит, то под действием магнитного поля контактные пружины (они из фер¬ ромагнитного материала) изгибают¬ ся и касаются друг друга. Замы¬ кается цепь питания электронного имитатора звука кукушки. Принципиальная схема имитато¬ ра приведена на рис. И-15. В нем десять транзисторов. На транзис¬ торах VT7 и VT8 собраны генерато¬ ры тона, вырабатывающие сигналы, соответствующие первому и второ¬ му звукам голоса кукушки (они, как Вы знаете, разной тональности). Но генераторы не должны работать по¬ стоянно, их нужно включать пооче¬ редно. Для этого служат каскады на транзисторах VT3, VT4 (для пер¬ вого генератора) и VT5, VT6 (для второго генератора). Можно счи¬ тать эти каскады своеобразными формирователями напряжения сме¬ щения, открывающего транзисторы генераторов, и обеспечивающими их работу. Управляющий сигнал на формирователи поступает с задаю¬ щего генератора — мультивибрато¬ ра на транзисторах VT1 и VT2. Ког¬ да на коллекторе транзистора VT2 появляется импульс отрицательной 135 Рис. И-15
полярности (иначе говоря, транзис¬ тор закрывается, и напряжение на его коллекторе возрастает скач¬ ком), то такой же импульс появ¬ ляется сначала на коллекторе тран¬ зистора VT4, а затем и на коллекто¬ ре VT6. Сначала включается первый генератор, а затем (через некото¬ рое время, определяемое задерж¬ кой прохождения сигнала в каска¬ дах на транзисторах VT5, VT6) — второй. Снимаемый с общей части на¬ грузки генераторов тона (резистор R23) сигнал поступает на усилитель звуковой частоты, собранный на транзисторах VT9, VT10. Нагрузкой усилителя является динамическая головка ВЛ1, подключенная через выходной трансформатор Т1. Игрушка начинает работать, как только замкнутся контакты геркона SF1 и подключат к ней источник питания GB1. Параллельно источ¬ нику подключен конденсатор С16 сравнительно большой емкости, предотвращающий самовозбужде¬ ние устройства из-за связи между каскадами через источник питания. При подборе деталей для ими¬ татора нужно помнить следующее. Транзисторы мультивибратора долж¬ ны быть со статическим коэф¬ фициентом передачи тока 40...60, транзисторы формирователей — 20...40, транзисторы генераторов тона — 90...100, транзисторы усили¬ теля— 60...100. Конечно, вместо МП42Б подойдут и другие транзис¬ торы серий МП39—МП42 с указан¬ ными коэффициентами передачи. Все резисторы — МЛТ-0,25, оксид¬ ные (электролитические) конденса¬ торы — К50-6, К50-3 или другие, рассчитанные на номинальное на¬ пряжение не ниже указанного на схеме. Выходной трансформатор — от любого малогабаритного тран¬ зисторного приемника (использует¬ ся половина первичной обмотки). Динамическая головка — малогаба¬ ритная, мощностью 0,1...0,5 Вт (на¬ пример, 0,25ГД-19). Источник пита¬ ния — батарея «Крона», аккумуля¬ тор 7Д-0,1 или две батареи 3336, соединенные последовательно. Для первых двух источников можно ис¬ пользовать в качестве разъема ХТ1 колодку от негодной «Кроны», тре¬ тий подключать с помощью канце¬ лярских скрепок с припаянными к ним проводниками от конденса¬ тора С16. Детали имитатора смонтированы на плате (рис. И-16), вырезанной из изоляционного материала. Для под¬ пайки выводов деталей на плате установлены контактные лепестки. Плата с помощью металлических уголков установлена вертикально внутри шкатулки (рис. И-17). На дне шкатулки укреплены динамическая головка, выходной трансформатор, батарея «Крона» с разъемом и кон¬ денсатором С16 (его выводы под¬ паяны к разъему). Геркон (типа КЭМ-1, КЭМ-2 или другой) можно припаять к лепесткам стоек, при¬ крепленных ко дну шкатулки, либо с помощью толстых медных про¬ водников соединить с соответству¬ ющими лепестками на монтажной плате. В любом случае геркон дол¬ жен быть максимально приближен к крышке шкатулки. Если геркон не удастся приобрес¬ ти, не огорчайтесь. Выключатель может быть самодельный в виде двух пластин, укрепленных на внут¬ ренней стороне крышки и с выхо¬ дящим наружу толкателем от одной из пластин. Когда фигурку кукушки ставят на толкатель, пластины замы¬ каются и включают имитатор зву¬ 136
Рис. И-16 ков. Можно воспользоваться кон¬ струкцией выключателя, применен¬ ной в предыдущей игрушке. Налаживание имитатора начинают с генераторов тона. Выводы резис¬ торов R13 и R18 временно отклю¬ чают от коллекторов соответствую¬ щих транзисторов и подключают каждый через кнопочный выключа¬ тель (например, звонковую кнопку) к минусовому выводу источника пи¬ тания. Выводы геркона замыкают. Нажимая поочередно кнопки вы¬ ключателей, прослушивают работу генераторов и устанавливают их частоты подбором конденсаторов С7, С8 для первого генератора и СЮ, С11 для второго так, чтобы 137 Рис. И-17
тональность первого генератора бы¬ ла несколько выше, чем второго. Если звук будет казаться звонким, подбирают конденсатор С15 боль¬ шей емкости. При слишком заглу¬ шенном звуке емкость конденсато¬ ра должна быть меньше. Вновь подключив указанные ре¬ зисторы к коллекторам транзисто¬ ров, проверяют работу мультивиб¬ ратора и формирователей и окон¬ чательно устанавливают (если это понадобится) частоты генераторов подбором резисторов R13 и R18. Продолжительность работы генера¬ торов корректируют подбором кон¬ денсаторов С 4 и С5, а перио¬ дичность «кукования» — подбором конденсаторов С1 и С2. Правдоподобность звука имита¬ тора во многом зависит от акустики корпуса, в котором размещена ди¬ намическая головка. Лучшие ре¬ зультаты удается получить при под¬ Рис. И-18 138 ключении к имитатору выносной акустической системы (рис. И-18) — металлического стакана с разме¬ щенной внутри (примерно в сере¬ дине) динамической головкой. В этом варианте можно предусмот¬ реть дополнительный разъем на корпусе имитатора для подключе¬ ния выносной системы. Разъем дол¬ жен быть включен так, чтобы при работе выносной системы внутрен¬ няя головка отключалась. ИСКАТЕЛЬ НЕИСПРАВНОСТИ ГИР¬ ЛЯНДЫ. Когда на новогодней елке или иллюминированном панно ав¬ томата световых эффектов неожи¬ данно гаснет гирлянда, возникают трудности по замене перегоревшей лампы, так как в гирлянде ее найти трудно. Приходится либо поочеред¬ но менять лампы, либо замыкать их выводы до выявления места неис¬ правности. На это уходит немало времени. Считанные минуты, а иногда и се¬ кунды понадобятся для выявления дефекта с помощью предлагаемых электронных искателей. Первый искатель — со световым индикатором. Небольшой пластмас¬ совый футляр для авторучки, в ко¬ тором разместились два гальвани¬ ческих элемента 316 и плата с ра¬ диодеталями,— так он выглядит (рис. И-19). Стоит поднести один из концов футляра, в котором установ¬ лена плата, к неисправной лампе гирлянды, как сразу же вспыхнет светодиод искателя. Взгляните на схему устройства (рис. И-20). Полевой транзистор VT1 в нем выполняет роль датчика, «улавливающего» даже очень сла¬ бую напряженность электрического поля. В месте же перегоревшей
Рис. И-19 РиС'И-20 лампы она будет наибольшей, по¬ скольку на одном из ее выводов находится фазовый провод освети¬ тельной сети, а на другом — нуле¬ вой. Поэтому когда рядом с такой лампой окажется полевой транзис¬ тор искателя, сопротивление его участка сток — исток возрастет на¬ столько, что транзисторы VT2, VT3 откроются. Вспыхнет светодиод HL1. Полевой транзистор может быть любой из серии КП103, а свето¬ диод — любой из серии АЛ307. Вместо светодиода подойдет ми¬ ниатюрная лампа накаливания с на¬ пряжением 1,5 или 2,5 В и возмож¬ но меньшим потребляемым током. Биполярные транзисторы могут быть любые другие маломощные кремниевые или германиевые ука¬ занной на схеме структуры и с воз¬ можно большим коэффициентом передачи тока. Резисторы — МЛТ- 0,125. При монтаже полевого транзис¬ тора его располагают горизонталь¬ но на плате, а вывод затвора отги¬ бают так, чтобы он находился над корпусом транзистора. Если при ра¬ боте искателя выявится его излиш¬ няя чувствительность, вывод затво¬ ра укорачивают. Второй искатель — со звуковым индикатором. Он собран на трех биполярных транзисторах (рис. И-21). Один из них (VT1) не имеет начального смещения и работает как пороговое устройство, усили¬ тель и детектор сигнала, наведен¬ ного в антенне WA1 переменным электрическим полем сетевого про¬ вода гирлянды. Импульсы коллекторного тока транзистора VT1 заряжают конден¬ Рис. И-21 139
сатор С1. Напряжение с конденса¬ тора поступает на генератор 34, собранный на транзисторах VT2f VT3 и работающий в ждущем ре¬ жиме. Пока поле есть, генератор работает, и из головного телефона BF1 слышен звук высокого тона. Как только поле пропадает (при пе¬ реходе в месте обрыва на нулевой провод), звук прекращается. Кроме указанных на схеме, тран¬ зисторы VT1 и VT2 могут быть КТ312В, КТ315Г, любые из серии КТ342; транзистор же КТ361Б (VT3) заменим на КТ351Б, КТ352Б или лю¬ бой из серии КТ209. Резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы — МБМ или керамические. Звуковой инди¬ катор BF1 — капсюль ДЭМ-4м, ТК-67 или аналогичный, сопротивле¬ нием 50...150 Ом. Антенна WA1 — полоска жести, прикрепляемая к внутренней торцевой поверхнос¬ ти корпуса искателя. Источник пита¬ ния— элемент 316 или аналогич¬ ный, напряжением 1,5 В. Посколь¬ ку потребляемый искателем ток в нерабочем состоянии не превы¬ шает нескольких микроампер, вы¬ ключатель питания отсутствует. Ис¬ точник питания приходится заме¬ нять через 1...2 года, поэтому к вы¬ водам источника можно подпаять проводники и подсоединить их к со¬ ответствующим цепям искателя. Детали искателя можно смонти¬ ровать на печатной плате (рис. И-22) и разместить ее с источником пита¬ ния и капсюлем в подходящем по габаритам корпусе. Как правило, искатель не нужда¬ ется в налаживании и начинает ра¬ ботать сразу. При необходимости повысить его чувствительность нуж¬ но установить на корпусе винт М3 или любой другой металлический контакт и соединить его проводни- Рис. И-22 ком с минусовым выводом источни¬ ка питания. Касаясь пальцем кон¬ такта, перемещают искатель тор¬ цом, где расположена антенна, вдоль проводки и ламп гирлянды (конечно, включенной в сеть). Про¬ слушивая звук из капсюля, отыски¬ вают место, где он пропадает. Здесь и есть неисправность. ИСПЫТАТЕЛЬ ТРАНЗИСТОРОВ. Прежде чем ставить транзистор в собираемое электронное устрой¬ ство, его нужно проверить и убе¬ диться в работоспособности, а иног¬ да и измерить оговариваемый в опи¬ сании коэффициент передачи. Да и во время налаживания конструкции или ее ремонта бывает нужно про¬ верить тот или иной транзистор, не выпаивая его выводы. Для подоб¬ ных целей пользуются различными испытателями, которые могут быть собраны по простым или сложным схемам — в зависимости от назна¬ чения испытателя и его возможнос¬ тей. Рассмотреть все варианты ис¬ пытателей не удастся, поэтому рас¬ скажем лишь о некоторых наиболее характерных вариантах. Простой испытатель транзисто- 140
ров предназначен для проверки би¬ полярных транзисторов любой структуры и мощности. Особенно полезен испытатель при проверке транзисторов непосредственно в смонтированной конструкции. Прав¬ да, если выводы транзистора за- шунтированы конденсатором боль¬ шой емкости, придется отпаять от монтажа хотя бы вывод базы. Схема испытателя приведена на рис. И-23. Когда проверяемый тран¬ зистор подключен к нему, образу¬ ется блокинг-генератор коротких импульсов, следующих через срав¬ нительно большие промежутки вре¬ мени. Такие колебания получаются из-за положительной обратной свя¬ зи между коллекторной и базовой цепями — она осуществляется че¬ рез трансформатор Т1 и цепочку C1R1R2. Оптимальную величину об¬ ратной связи, при которой воз¬ никает генерация, подбирают пере¬ менным резистором R1. Поэтому по Рис. И-23 положению его движка нетрудно судить об усилительной способнос¬ ти транзистора, а при определен¬ ном навыке — и о статическом ко¬ эффициенте передачи тока. Когда работает блокинг-генера- тор, короткие импульсы будут и на обмотке II трансформатора. Поляр¬ ность их зависит от структуры про¬ веряемого транзистора, поэтому вспыхнет тот или иной светодиод (HL1 или HL2). К примеру, при про¬ верке транзистора структуры р-п-р полярность импульсов будет тако¬ ва, что засветится светодиод HL1 (конечно, в случае определенного подключения выводов обмотки II). С транзистором структуры р-п-р полярность импульсов изменится, и начнет светиться светодиод HL2. Переключатель позволяет пода¬ вать на блокинг-генератор напря¬ жение соответствующей полярнос¬ ти в зависимости от структуры про¬ веряемого транзистора. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе UJ6X8 от выход¬ ного трансформатора транзистор¬ ного радиоприемника «Альпинист». Коллекторная обмотка (III) содер¬ жит 100 витков провода ПЭВ-1 0,2, базовая (I) — 200 витков ПЭВ-1 0,2, сигнальная (II) — 30 витков ПЭВ-1 0,3. Собирают пластины магнито- провода встык, устанавливая между набором Ш-образных пластин и перемычками тонкую бумажную прокладку. Вместо АЛ310А в приборе можно установить другие светодиоды с то¬ ком потребления до 20 мА. Пере¬ менный резистор — СП-I или СП2- 2-0,5, постоянный — МЛТ-0,125, кон¬ денсатор — КЛС, переключатель — тумблер ТП1-2, источник питания — батарея 3336, разъем — СГ-5 или СГ-3. 141
Детали испытателя размещены в корпусе (рис. И-24), который мо¬ жет .быть как металлический, так и из изоляционного материала. На верхней стенке корпуса размещены светодиоды (они приклеены), пере¬ ключатель, переменный резистор или разъем. Остальные детали смонтированы внутри корпуса. Для замены батареи нижнюю крышку или часть ее делают съемной. Выводы проверяемого транзис¬ тора вставляют в соответствующие гнезда разъема. Когда же нужно проверять транзисторы в готовой конструкции, в разъем вставляют ответную часть с тремя многожиль¬ ными проводниками в изоляции и со щупами (или зажимами «кроко¬ дил») на концах — к ним подклю¬ чают выводы транзистора. На щу¬ пах (или зажимах) обязательно дол¬ жны быть метки «э»г «б», «к». Прежде чем пользоваться прибо¬ ром, его нужно, конечно, проверить и наладить. Понадобится исправный транзистор малой мощности и струк¬ туры р-п-р. Вставив выводы тран¬ зистора в гнезда разъема и устано¬ вив переключатель в показанное на Рис. И-24 142 схеме положение (оно соответст¬ вует структуре р-п-р), перемещают движок переменного резистора в направлении от верхнего по схе¬ ме вывода к нижнему. При опреде¬ ленном положении движка возник¬ нет генерация и вспыхнет один из светодиодов. Если это HL1 — все в порядке. При зажигании же свето¬ диода HL2 придется поменять мес¬ тами подключение выводов обмот¬ ки 11 трансформатора. Может случиться, что генерация вообще не возникнет и ни один из светодиодов не загорится. Это ука¬ жет на то, что нужно поменять мес¬ тами подключение выводов либо обмотки III, либо обмотки I. Что касается коэффициента пере¬ дачи проверяемого транзистора, то он тем больше, чем ближе к верх¬ нему по схеме выводу переменного резистора находится движок в мо¬ мент вспыхивания светодиода. Испытатель транзисторов с усили¬ телем шумов. По сравнению с пре¬ дыдущей конструкцией этот прибор рассчитан на проверку работоспо¬ собности транзисторов малой мощ¬ ности обеих структур, а также для оценки собственных шумов и уси¬ лительных свойств. Кроме того, прибор позволяет сравнительно Быстро определить структуру и рас- юложение выводов на корпусе транзистора, у которого отсутствует маркировка серии. Испытатель состоит из генератора звуковой частоты (рис. И-25), кото¬ рый образуется при подключении к гнездам разъема XS1 проверяе¬ мого транзистора, и усилителя шу¬ мов на транзисторе VT1. Как и в предыдущем устройстве, генера¬ ция образуется из-за положитель¬ ной обратной связи между коллек¬ торной и базовой цепями. Частота
Рис. И-25 генерируемых колебаний зависит от параметров трансформатора Т1 и емкости конденсатора С1. Глуби¬ ну обратной связи регулируют пе¬ ременным резистором R3. Момент возникновения генерации каскада с проверяемым транзистором зави¬ сит от положения движка перемен¬ ного резистора и статического ко¬ эффициента передачи тока транзис¬ тора. Чем выше по схеме движок резистора., тем при большем коэф¬ фициенте передачи транзистора будет работать генератор. Верхнее положение движка соответствует коэффициенту передачи примерно 1 50, нижнее — 10. Нагрузкой генераторного каска¬ да является резистор R5. С него сигнал звуковой частоты поступает через конденсатор С2 на усилитель¬ ный каскад, нагруженный на голов¬ ной телефон BF2. Он служит звуко¬ вым сигнализатором возникновения генерации. Пока же генерации нет, например при верхнем положении движка переменного резистора, в телефоне будут слышны шумы каскада, образованного проверяе¬ мым транзистором. При перемеще¬ нии движка из верхнего положения в нижнее уровень шумов может возрастать и достигнет максимума на грани возбуждения генератора. Чем громче звук в телефоне, тем больше собственные шумы прове¬ ряемого транзистора. Если выводы проверяемого тран¬ зистора известны, их вставляют в соответствующие гнезда разъема XS1, переключатель SA1 ставят в положение, соответствующее структуре проверяемого транзис¬ тора, а выключателем БАЗ подают питание. Когда же цоколевка транзистора неизвестна, его выводы вставляют в гнезда разъема XS2 в произволь¬ ном порядке. Затем переключатель SA1 ставят сначала, например, в по¬ 143
ложение «р-п-р», а движок пере¬ менного резистора — в нижнее по схеме положение. Перемещая под¬ вижные контакты переключателя SA2 из первого положения в шес¬ тое, прослушивают телефон. Если звука нет, устанавливают переклю¬ чатель SA1 в положение «п-р-п» и вновь проходят подвижными кон¬ тактами переключателя SA2 все по¬ ложения. Как только в телефоне появится звук, можно определить структуру транзистора и его цоко¬ левку. Структуру, естественно, опреде¬ ляют по положению ручки пере¬ ключателя SA1, а расположение вы¬ водов — по положению ручки пере¬ ключателя SA2. К примеру, генера¬ ция возникла в первом положении ручки. Значит, в гнезда «1», «2», «3» разъема XS2 вставлены соответст¬ венно выводы коллектора, базы и эмиттера. Второе положение ручки переключателя соответствует выво¬ дам базы, коллектора и эмиттера, вставленным в указанные гнезда, третье — выводам коллектора, эмиттера, базы, четвертое — выво¬ дам базы, эмиттера, коллектора, пятое — эмиттера, коллектора, ба¬ зы, шестое — эмиттера, базы, кол¬ лектора. О деталях испытателя. Транзис¬ тор усилительного каскада может быть МП39—МП42 с любым буквен¬ ным индексом и коэффициентом передачи тока не менее 30. Посто¬ янные резисторы — МЛТ-0,125, пе¬ ременный — любого типа, но жела¬ тельно с линейной характеристикой (функциональная зависимость А) — тогда легче будет градуировать шкалу резистора. Конденсаторы — МБМ. Головной телефон — малога¬ баритный ТМ-2А. Подойдет и кап¬ сюль ДЭМШ сопротивлением 65 Ом, а также головные телефоны с двумя капсюлями, соединенными так, чтобы общее сопротивление составляло 65...200 Ом. Можно при¬ менить и малогабаритную динами¬ ческую головку — тогда прибором будет удобнее пользоваться. Но включать ее в коллекторную цепь транзистора VT1 придется через выходной трансформатор от радио¬ приемников «Сокол», «Альпинист» или аналогичных. Трансформатор Т1 —согласую¬ щий от малогабаритного транзис¬ торного радиоприемника. Исполь¬ зуется лишь половина вторичной обмотки. Переключатели, выключатель и разъемы могут быть любой конст¬ рукции, источник питания — бата¬ рея 3336. Конструктивное оформле¬ ние прибора — дело вкуса радио¬ любителя. Взаимное расположение деталей не имеет ограничений и не влияет на работоспособность при¬ бора. Важно лишь выполнить мон¬ таж без ошибок. Включив прибор и вставив в разъ¬ ем XS1 исправный транзистор, про¬ веряют правильность подключения выводов трансформатора. Если ге¬ нерация не появляется даже при нижнем положении движка пере¬ менного резистора, следует поме¬ нять местами подключение выво¬ дов обмотки I или 11 трансформа¬ тора. Подбором резистора R7 доби¬ ваются наибольшей громкости зву¬ ка в головных телефонах или в ди¬ намической головке. Отградуировать шкалу перемен¬ ного резистора несложно. Для это¬ го нужно запастись несколькими транзисторами с измеренным на промышленном приборе коэффи¬ циентом передачи тока и, вставляя их выводы в разъем, отмечать на 144
Рис. И-26 шкале риском момент возникнове¬ ния генерации и значение коэффи¬ циента передачи. Испытатель с образцовыми тран¬ зисторами пригоден для проверки маломощных биполярных транзис¬ торов различной структуры даже без отпайки их выводов от монта¬ жа. Но прежде чем перейти к рас¬ сказу об испытателе, познакомимся с принципом его работы (рис. И-26). Проверяемый транзистор VT1, под¬ ключенный выводами к гнездам XS1—XS3, совместно с образцовым транзистором испытателя VT2 такой же структуры образует генератор, нагрузкой которого является ка¬ тушка индуктивности L1. В случае исправности транзистора VT1 гене¬ ратор будет работать и на нагрузке выделятся электрические колеба¬ ния, частота и форма которых за¬ висят от параметров катушки. Да¬ лее эти колебания подаются на уси¬ литель, где детектируются и по¬ ступают на устройство индикации со светодиодом НИ на выходе. Если транзистор исправен, светодиод го¬ рит. А теперь рассмотрим принци¬ пиальную схему испытателя (рис. И-27). Выводы проверяемого тран¬ зистора подключают к гнездам XS1—XS3 с помощью вставляемых в них многожильных монтажных Р**с. и-27 14S
проводников с зажимами «кроко¬ дил» на конце. В соответствии со структурой (р-п-р или п-р-п) прове¬ ряемого транзистора и материала (германий или кремний), который в нем использован, в генератор ис¬ пытателя включают переключате¬ лями SB1 и SB2 один из образцовых транзисторов VT1—VT4. Если проверяемый транзистор работоспособен, выделяющиеся на катушке L1 электрические колеба¬ ния поступают через конденсатор С2 на усилительный каскад, собран¬ ный на транзисторе VT5. С нагруз¬ ки каскада (резистор R3) сигнал по¬ дается на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2 по схеме уд¬ воения напряжения. Нагрузкой де¬ тектора по постоянному току яв¬ ляется резистор R5 и эмиттерный переход транзистора VT6, соеди¬ ненные последовательно. Протека¬ ющий в этой цепи ток открывает транзистор, и светодиод HL1 в его коллекторной цепи начинает све¬ титься. Питается испытатель от источника GB1 напряжением 5...10 В и пот¬ ребляет соответственно ток 8... 15 мА. На место VT1—VT4 можно уста¬ новить, кроме указанных на схеме, другие кремниевые (VT1 и VT3) и германиевые (VT2 и VT4) маломощ¬ ные высокочастотные транзисторы соответствующей структуры. Вмес¬ то транзистора КП103А можно ис¬ пользовать другой транзистор этой серии, вместо МП42Б — любой транзистор серий МП39—МП42, вместо светодиода АЛ102Б — дру¬ гой, например серии АЛ 102 или АЛ307. Яркость свечения светодио¬ да устанавливают резистором R6. При необходимости светодиод мо¬ жет быть заменен стрелочным ин¬ дикатором с током полного откло¬ нения стрелки до 10 мА. Резисторы — МЛТ-0,125; конден¬ саторы С1, СЗ, С5 — К50-6 или К50-12; С2, С4 —МБМ, КЛС или КМ. Переключатели SB1 и SB2 — П2К с независимой фиксацией, вы¬ ключатель SA1 —любой конструк¬ ции. Катушка L1 может быть индук¬ тивностью 4...6 мГн. Ее нетрудно выполнить, например, на кольце ти¬ поразмера К12X6X4,5 из феррита 600НН, намотав 120 витков провода ПЭВ-2 0,12. В заключение следует заметить, что этим испытателем можно про¬ верять некоторые транзисторы средней мощности, например ГТ402, КТ502, КТ503, КТ603, КТ608. Кроме того, испытатель не боится корот¬ кого замыкания между входными гнездами, а при соединении их с транзистором не имеет значения порядок подключения выводов транзистора. Испытатель транзисторов на мик¬ росхемах. Для быстрой проверки работоспособности маломощных биполярных транзисторов можно воспользоваться испытателем, соб¬ ранным по приведенной на рис. И-28 схеме. Основу испытателя со¬ ставляют два генератора. Один из них (на элементах DD1.1—DD1.3) ге¬ нерирует колебания сравнительно низкой частоты (единицы герц), на выходе другого (на элементах DD2.1—DD2.3) частота сигнала со¬ ставляет 5 кГц. Элементы DD1.4 и DD2.4, включенные инверторами, позволяют согласовать выходные сопротивления генераторов с со¬ противлениями цепей нагрузок, а так¬ же получить нужные полярности на¬ пряжения питания проверяемых транзисторов обеих структур. Когда проверяемый транзистор 146
Рис. И-28 вставлен своими выводами в гнез¬ да XS1—XS3, к выводам его эмит¬ тера и коллектора попеременно прикладывается то низкий, то высо¬ кий уровень напряжения, что экви¬ валентно изменению полярности напряжения питания. В зависимости от структуры транзистора будет вспыхивать либо светодиод HL1, ли¬ бо HL2. Если, к примеру, проверяе¬ мый транзистор структуры р-п-р, то будет вспыхивать светодиод HL2 в те моменты, когда на входе эле¬ мента DD1.4 высокий уровень на¬ пряжения (уровень логической 1), а значит, на выходе этого элемента низкий уровень напряжения (уро¬ вень логического 0). Иначе говоря, в этот момент на эмиттере тран¬ зистора плюсовое напряжение по отношению к коллектору. Одновременно с подачей напря¬ жения на эмиттер и коллектор транзистора на его базу поступает сигнал со второго генератора. Если транзистор исправен, этот сигнал усиливается и подается через кон¬ денсатор СЗ на диод VD1. Выпрям¬ ленное им напряжение открывает транзистор VT1, и светодиод HL3, включенный в коллекторную цепь транзистора, начинает светиться. Кроме указанных на схеме, в ис¬ пытателе можно применить другие микросхемы серии К155, содержа¬ щие элементы И-НЕ, например К155ЛА1, К155ЛА4. Первая из них состоит из двух элементов 4И-НЕ, поэтому понадобится четыре мик¬ росхемы, вторая же содержит три элемента ЗИ-НЕ, и в приборе при¬ дется установить три такие микро¬ схемы. В любом варианте входные выводы каждого элемента соеди¬ няют вместе. Вместо транзистора КТ315Б подо¬ йдет другой транзистор этой серии или любой маломощный транзистор структуры п-р-п со статическим ко¬ эффициентом передачи тока не ме¬ нее 50. В выпрямителе может ра¬ ботать любой диод серии Д9. Све¬ тодиоды АЛ102Б с красным свече¬ нием заменимы на АЛ 102В с зеле¬ 147
ным свечением, правда, яркость их несколько меньше. Конденсатор С1 — К50-6, С2 и СЗ — малогабаритные (КМ-6, KJIC и аналогичные), резисторы — МЛТ- 0,125. Большинство деталей монтируют на плате (рис. И-29) из изоляцион¬ ного материала, которую затем размещают в подходящем корпусе. Питают испытатель от источника по¬ стоянного тока, например выпря¬ мителя напряжением 5 В. Допусти¬ мо также использовать батарею 3336. Испытатель транзисторов со стре¬ лочным индикатором позволяет из¬ мерить один из важных параметров транзистора — коэффициент пере¬ дачи, но пригоден и для контроля начального тока коллектора (хотя этот параметр оговаривается в опи¬ саниях весьма редко). Как можно судить о коэффициен¬ те передачи? Посмотрите на рис. И-30. Транзистор подключен к ис¬ точнику питания GB1, и в цепи его базы протекает ток, сила которого зависит от сопротивления резистора R1. Этот ток транзистор усиливает. Рис. И-29 148 Рис. И-30 Значение усиленного тока показы¬ вает стрелка миллиамперметра, включенного в цепи коллектора. Достаточно разделить значение то¬ ка коллектора на значение тока в цепи базы, чтобы узнать стати¬ ческий коэффициент передачи тока h21э (или просто коэффициент пере¬ дачи). Коэффициент передачи во мно¬ гом зависит от тока коллектора. В некоторых измерительных при¬ борах, схемы которых были опуб¬ ликованы в популярной радиотех¬ нической литературе прошлых лет, коэффициент передачи измерялся при токе коллектора 20 и даже 30 мА. Это ошибочно. При таком токе усиление транзистора падает, и прибор показывает заниженное значение коэффициента передачи тока. Вот почему иногда приходит¬ ся слышать, что одни и те же тран¬ зисторы при проверке на разных приборах показывают коэффициен¬ ты передачи, отличающиеся вдвое и даже втрое. Показания любого испытателя будут правильными лишь в том случае, если максималь¬ ный ток коллектора при измере¬ ниях не превышает 5 мА. На рис. И-31 приведена простей¬ шая схема практического прибора для проверки транзисторов струк¬ туры р-п-р. Работает прибор так. К зажимам (или гнездам) «э», «б»,
«к» подключают выводы транзисто¬ ра (соответственно эмиттер, базу, коллектор). При нажатой кнопке SB1 на выводы транзистора подает¬ ся питающее напряжение от бата¬ реи GB1. В цепи базы транзистора при этом начинает протекать не¬ большой ток, значение которого оп¬ ределяется в основном сопротивле¬ нием резистора R1 (поскольку со¬ противление эмиттерного перехода транзистора ничтожно мало по сравнению с сопротивлением ре¬ зистора). Независимо от качества проверяемого транзистора значе¬ ние тока базы постоянно и в дан¬ ном случае выбрано равным 0,03 мА (30 мкА). Усиленный транзистором ток регистрирует миллиамперметр РА1 в цепи коллектора. Шкалу мил¬ лиамперметра можно отградуиро¬ вать непосредственно в значениях h91з. Если у Вас есть миллиампер¬ метр, рассчитанный на измерение тока силой до 3 мА, тогда откло¬ нение стрелки на конечное деление шкалы будет соответствовать коэф¬ фициенту передачи 100. Для мил¬ лиамперметров с другими токами отклонения стрелки на конечное деление шкалы это значение будет иным. Так, для миллиамперметра со шкалой на 5 мА предельное зна¬ чение коэффициента передачи при указанном выше токе базы будет около 166. Но поскольку использо¬ вать в конструкциях транзисторы с коэффициентом передачи тока свыше 100 (это относится в основ¬ ном к германиевым транзисторам) не рекомендуется (из-за неустойчи¬ вой работы конструкций и необхо¬ димости более тщательного нала¬ живания их), то для такого милли¬ амперметра желательно уменьшить сопротивление резистора R1 до 91 кОм, и тогда шкала прибора будет рассчитана на максималь¬ ный коэффициент передачи, рав¬ ный 100. Детали прибора совсем не обяза¬ тельно располагать в подходящем футляре. Их можно быстро соеди¬ нить друг с другом и проверить партию имеющихся у Вас транзис¬ торов. Резистор R2 предназначен для ограничения тока через милли¬ амперметр, если случайно попа¬ дется транзистор с пробитым пере¬ ходом эмиттер-коллектор. А как быть, если надо проверить транзисторы другой структуры — п-р-п? Тогда придется поменять местами выводы батареи питания и миллиамперметра. Схема более универсального при¬ бора приведена на рис. И-32. В нем Рис. И-32 149 Рис. И-31
два предела измерения h21 э = 50 и 100), что намного удобнее, посколь¬ ку радиолюбителю приходится иметь дело не только с транзисто¬ рами, обладающими коэффициен¬ том передачи тока 60... 100, но и с транзисторами, у которых h21 э = = 15...20. Для получения двух пре¬ делов достаточно установить два различных тока базы. Это делается с помощью переключателя SA1. В первом его положении секцией SA1.1 в цепь базы включается ре¬ зистор R1 сопротивлением 45 кОм (его можно отобрать из группы ре¬ зисторов сопротивлением 43 или 47 кОм или составить из двух ре¬ зисторов), который задает ток базы около 0,1 мА. Максимальный коэф¬ фициент передачи, измеряемый в этом положении переключателя, равен 50. При установке переключателя во второе положение в цепь базы включается резистор R2, и сила то¬ ка ограничивается до 0,05 мА, а максимальный измеряемый коэф¬ фициент передачи равен 100. В цепи коллектора стоит стре¬ лочный индикатор РА1 типа ПМ-70 с током полного отклонения стрел¬ ки 5 мА и сопротивлением рамки около 15 Ом. Этот прибор позволяет проверять и мощные транзисторы (например, П201—П203, П213—П217, П601 и другие). Проверка их несколько от¬ личается от проверки маломощных транзисторов. Ток базы здесь до¬ стигает уже единиц миллиампер, в связи с чем в цепи коллектора должен стоять стрелочный индика¬ тор, рассчитанный на ток в десятки миллиампер. В нашем приборе сила тока базы выбрана равной 1 мА, мак¬ симальный измеряемый коэффи¬ циент передачи тока — 50, значит, стрелочный индикатор должен быть рассчитан на максимальный ток полного отклонения стрелки до 50 мА. Шунтирование стрелочного индикатора РА1 до такого тока про¬ изводится секцией SA1.2, которая в третьем положении переключате¬ ля подключает параллельно инди¬ катору резистор R6 сопротивле¬ нием 1,7 Ом. Резистор с таким со¬ противлением придется изготовить самим из провода с высоким удель¬ ным сопротивлением (нихром, кон¬ стантен, манганин). Остальные резисторы можно взять любого типа мощностью не менее 0,25 Вт. Переключатель SA1 — галетный, с двумя платами на три положения (например, ЗПЗН). Переключатель SA2 — тумб¬ лер с двумя секциями. Он исполь¬ зуется для изменения полярности подключения стрелочного индика¬ тора и батареи питания при проверке транзисторов различной структуры. Если у Вас окажутся два односек¬ ционных тумблера, их тоже можно использовать в приборе, установив между ручками тумблеров жесткую перемычку. Выключатель SA3 — любого типа. Корпус прибора и расположение деталей на его верхней панели мо¬ гут быть такими, как показано на рис. И-33. Прежде чем приступить к изме¬ рению коэффициента передачи то¬ ка, найдите в справочнике цоколев¬ ку транзистора и только после этого подключайте его выводы к зажи¬ мам (или гнездам) прибора. Помни¬ те, что даже небольшая ошибка при подключении может стать ро¬ ковой для «здоровья» транзис¬ тора. Помимо коэффициента передачи желательно проверить и начальный 150
Рис. И-33 ток коллектора. В этом случае вы¬ воды эмиттера и коллектора ос¬ таются подключенными к зажимам прибора, а вывод базы соединяют с выводом эмиттера. По значению начального тока коллектора можно судить о качестве транзистора. У любого транзистора, использу¬ емого, например, в транзисторном приемнике, начальный ток коллек¬ тора не должен превышать 30 мкА. Транзистор с большим начальным током может стать причиной неста¬ бильной работы конструкции. Бывает, что начальный ток нор¬ мальный, но на глазах изменяет¬ ся — «плывет». Ставить такой тран¬ зистор в конструкцию нельзя. Конечно, точно измерить значе¬ ние начального тока по шкале на¬ ших приборов трудно — отклоне¬ ние стрелки будет едва заметно. Но и этого во многих случаях бы¬ вает достаточно, чтобы выявить плохой транзистор. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Сигнализатор включения. Для ин¬ дикации включения в сеть той или иной самоделки параллельно пер¬ вичной обмотке понижающего трансформатора включают свето¬ вой индикатор — неоновую лампу ТН-0,2 или ТН-0,3. Для ограничения тока через лампу последовательно с ней включают резистор мощно¬ стью не менее 0,5 Вт. Яркость све¬ чения лампы зависит от сопротивле¬ ния резистора. Ставить резистор со¬ противлением менее 200 кОм не¬ желательно. Неоновую лампу можно заме¬ нить тиратроном с холодным като¬ дом МТХ-90, допускающим боль¬ шую яркость свечения. Сетку и анод тиратрона соединяют вместе, а резистор берут меньшего (по сравнению с предыдущим вариан¬ том) сопротивления, но большей мощности. В качестве светового индикатора может работать и тиратрон ТХ4Б, используемый в кадровой разверт¬ ке многих телевизоров. Со време¬ нем тиратрон в телевизоре изме¬ няет свои параметры, и его прихо¬ дится заменять — вот такой негод¬ ный тиратрон подойдет для инди¬ катора. В отличие от МТХ-90, его сетки соединяют с катодом. Со¬ противление ограничительного ре¬ зистора 120... 180 кОм, его подби¬ рают по надежному зажиганию ти¬ ратрона при пониженном сетевом напряжении и достаточной яркости свечения.
КВАРЦЕВЫИ КА¬ ЛИБРАТОР. По¬ строив генератор, частотомер, ра¬ диовещательный приемник либо другое устройст¬ во, нуждающееся в градуировке шкалы по частоте, Вы непременно будете искать наи¬ более популярный измерительный прибор — генератор стандартных сигналов (ГСС). Однако во многих случаях неплохие результаты полу¬ чатся с более простым прибором — калибратором. Правда, в отличие от ГСС его частота не перестраива¬ ется, но зато сигнал калибратора помимо основной фиксированной частоты содержит множество гар¬ моник, кратных по частоте основ¬ ной. Иначе говоря, выходной сигнал калибратора представляет собой «частокол» сигналов, «отстоящих» друг от друга на одинаковой часто¬ те. Аналогично будут отстоять и метки на шкале проверяемого уст¬ ройства. Наибольшее распространение по¬ лучили кварцевые калибраторы, в которых используется кварцевый резонатор. Благодаря резонатору калибратор обладает весьма высо¬ кой стабильностью частоты выход¬ ного сигнала и, кроме того, боль¬ шим числом гармоник, исчисляе¬ мых десятками и даже сотнями. К примеру, кварцевый калибратор, о котором пойдет рассказ, с резо¬ натором на 100 кГц способен вы¬ давать выходной сигнал частотой 50 МГц, т. е. в 500 раз (!) большей по сравнению с исходной. А теперь о самом калибраторе. Это универсальный измерительный прибор, позволяющий проверять как радиочастотные, так и низкочас¬ тотные устройства. Его структурная схема приведена на рис. К-1. На указанном резонаторе собран квар¬ цевый генератор. Сигнал с него по¬ ступает на импульсный усилитель, обеспечивающий большое число гармоник (колебаний, кратных по частоте основной,— 100 кГц), а за¬ тем на гнездо «Вых. РЧ» — с него снимают немодулированный радио¬ частотный сигнал. Одновременно с усилителя сигнал подается на модулятор и смеситель. С гнезда «Вых. РЧ мод.» снимают амплитуд- но-модулированный сигнал, исполь¬ зуемый, например, для проверки и калибровки шкалы вещательного 152
Рис. К-1 радиоприемника. При проверке же низкочастотных устройств сигнал на них подают с гнезда «Вых. 34», со¬ единенного с генератором 34 ка¬ либратора. Для градуировки различных гене¬ раторов РЧ в калибраторе стоит смеситель, на который подаются ис¬ следуемый сигнал с гнезда «Вход РЧ» и сигнал кварцевого генерато¬ ра. Разностный сигнал звуковой час¬ тоты, образующийся в результате биений поданных на смеситель сиг¬ налов, усиливается и поступает на головной телефон через гнездо «Тлф». Принципиальная схема калибра¬ тора приведена на рис. К-2. Высоко¬ стабильные колебания прямоуголь¬ ной формы вырабатывает генера¬ тор, собранный по схеме несиммет¬ ричного мультивибратора на тран¬ зисторах VT1, VT2. Частота колеба¬ ний мультивибратора определяется частотой кварцевого резонатора ZQ1, включенного в цепи обратной связи. Номиналы деталей мультивибра¬ тора выбраны такими, чтобы на нагрузке мультивибратора (резис¬ тор R4) было возможно большее число гармоник. Выходной сигне генератора по¬ ступает далее через дифференци¬ рующую цепочку C4R6 на базу транзистора VT3 импульсного уси¬ лителя. Применение дифференци¬ рующей цепочки также способ¬ ствует получению большего числа гармоник. Выходной сигнал усили¬ теля подается на гнездо XS1 «Вых. Рис. К-2 153
РЧ» через делитель R8R9 и конден¬ сатор С5. Через конденсатор С7 выходной сигнал усилителя подается на сме¬ ситель, собранный на транзисторе VT4. Исследуемый сигнал поступает через гнездо XS2 и конденсатор С6 на базу транзистора. К нагрузке смесителя (резистор R11) подклю¬ чен усилитель 34, выполненный на транзисторе VT5. В эмиттерную цепь транзистора включается на¬ грузка — головной телефон, вилку которого вставляют в гнездо разъ¬ ема XS6. Для подавления радиочастотных сигналов, проникающих на нагрузку смесителя, установлены фильтрую¬ щие конденсаторы С8 и С9. Чтобы получить модулированные по амплитуде колебания РЧ, сигнал с выхода импульсного усилителя подается через конденсатор СЮ на делитель R14R15. Параллельно ре¬ зистору R15 подключен транзистор VT6, выполняющий роль электрон¬ ного ключа, управляемого симмет¬ ричным мультивибратором, выпол¬ ненным на транзисторах VT7, VT8. Когда открывается транзистор VT7, Рис. К-3 154
сопротивление участка коллектор- эмиттер транзистора резко падает, и резистор R15 практически шунти¬ руется им. Амплитуда сигнала на гнезде XS3 «Вых. РЧ мод.» умень¬ шается. При закрывании транзисто¬ ра VT7 амплитуда сигнала вновь воз¬ растает. Сигнал звуковой частоты с мультивибратора выводится через конденсатор С14 на гнездо XS4 «Вых. 34». Питается калибратор от источ¬ ника GB1 напряжением 9 В — им может быть батарея «Крона» либо две последовательно соединенные батареи 3336. Питание подается че¬ рез кнопочный выключатель SB1. На кварцевый генератор питание по¬ ступает через параметрический ста¬ билизатор, составленный из стаби¬ литрона VD1 и балластного резис¬ тора R7. В калибраторе могут быть ис¬ пользованы резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, конденсатор С15 — любой малогабаритный, на номи¬ нальное напряжение не ниже 10 В, остальные конденсаторы — К10-7В, КМ, КЛС. Транзисторы — практи¬ чески любые из серии КТ315. Под эти детали и рассчитаны пе¬ чатные платы, чертежи которых приведены на рис. К-3. На одной плате смонтирован кварцевый гене¬ ратор с усилителем (узел А1), на другой — смеситель и генератор звуковой частоты с модулятором (узел А2). Платы укрепляют внутри корпуса прибора (рис. К-4). Там же устанав¬ ливают источник питания. На верх¬ ней стенке размещают , выключа¬ тель SB1 (П2К или аналогичный), на передней стенке — гнезда и разъем под головной телефон типа ТМ-2. Для подключения к проверяемым радиоустройствам используют про¬ водники с вилками на концах. Рис. К-4 155
При правильном монтаже калиб¬ ратор, как правило, начинает рабо¬ тать сразу. Но желательно уточнить основную частоту кварцевого гене¬ ратора. Для этого на гнездо XS2 следует подать сигнал РЧ с образ¬ цового генератора сигналов, а к разъему XS6 подключить головной телефон. Перестраивая частоту об¬ разцового генератора, находят по нулевым биениям (минимальной громкости или пропаданию звука в телефоне) два соседних сигнала калибратора и определяют по гене¬ ратору разность частот между ни¬ ми — она и будет значением ос¬ новной частоты калибратора. Если эта частота отличается от 100 кГц, ее можно установить более точно подбором конденсатора СЗ. Если Вы захотите упростить ка¬ либратор, можно вообще отказать¬ ся от узла А2 и собрать только А1. В этом случае с калибратора буде¬ те снимать только немодулирован- ный сигнал РЧ (с гнезда «Вых. РЧ»). Конечно, гнездо XS5 «Общ.» долж¬ но остаться, как и источник питания с выключателем. Установив в калибратор кварце¬ вый резонатор с другой частотой, получите и другие частотные метки на выходном гнезде. Примером может служить кварцевый калибра¬ тор, выполненный целиком на циф¬ ровых микросхемах (рис. К-5). На элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен опорный генератор по схеме муль¬ тивибратора с кварцевым резонато¬ ром в цепи обратной связи. Часто¬ ту генерируемых колебаний можно установить точно равной 10 МГц подстроечным конденсатором С1. Инверторы DD1.3 и DD1.4 фор¬ мируют импульсы прямоугольной формы, которые поступают на гнездо XS1 «Вых. 10 МГц» и два де¬ сятичных делителя частоты, собран¬ ных на микросхемах DD2 и DD3. По¬ этому с выходов делителей сни¬ мают сигналы частотой в 10 (гнездо XS3) и в 100 (гнездо XS5) раз мень¬ ше. Кроме того, с гнезд XS2 и XS4 можно снимать импульсы частотой следования 5 МГц и 500 кГц. Питать калибратор можно от четырех по¬ следовательно соединенных акку¬ муляторов Д-0,2 или, в крайнем Рис. К-5 156
случае, батареи 3336. Большинство деталей калибратора монтируют на печатной плате (рис. К-6), которую укрепляют в корпусе подходящих размеров. Внешне этот калибратор может выглядеть аналогично пре¬ дыдущей конструкции. КОНВЕРТЕР — слово латинского происхождения, означает «перевер¬ тывать», «превращать», «преобразо¬ вывать». Устройство, именуемое конвертером, действительно пре¬ образовывает — сигнал одной час¬ тоты в сигнал другой частоты. Если, например, у Вас есть радиоприем¬ ник с длинно- и средневолновым диапазонами, а Вы желаете прини¬ мать на него еще и коротковолно¬ вые радиостанции, без конвертера не обойтись — он преобразует сиг¬ налы радиостанций КВ диапазона в сигналы, частота которых лежит в СВ диапазоне. Принцип работы конвертера схож с принципом работы преобразова¬ теля частоты супергетеродинного приемника. Он также имеет сме¬ ситель, гетеродин, входной и вы¬ ходной контуры (рис. К-7). Проме¬ жуточная частота конвертера иная, перестройка на частоты принимае¬ мых радиостанций производится в небольших пределах. Конвертер, подключенный к антенному гнезду приемника прямого усиления, по¬ зволяет слушать передачи коротко¬ волновых радиостанций не во всем диапазоне, а только в его наиболее насыщенном радиостанциями участ¬ ке. Почему так происходит? " Промежуточной частотой конвер¬ тера является частота одного из диапазонов приемника. Обычно для этих целей принимают частоту 1,2 МГц, которая соответствует дли¬ не волны 250 м в диапазоне СВ. На эту частоту настраивают выход¬ ной контур конвертера. Входной контур настраивают на выбранный коротковолновый диапазон. Это мо¬ Рис. К-7 157 Рис. К-6
гут быть диапазоны 25, 31, 41, 49 м и другие. Из них диапазон 25 м наи¬ более насыщен радиостанциями. На него нередко и рассчитывают кон¬ вертеры. Все радиостанции диапазона 25 м занимают полосу частот около 0,4 МГц (400 кГц). Конвертер дол¬ жен пропускать всю эту полосу час¬ тот, иначе приемник будет реагиро¬ вать на сигналы только части радио¬ станций. Зависит это в основном от настройки и полосы пропускания выходного контура конвертера. Принцип приема радиостанции выбранного диапазона КВ иллюст¬ рируют графики, приведенные на рис. К-8. На первом графике (рис. К-8, а) показано расположение час¬ тот гетеродина конвертера по отно¬ шению к частотам радиостанций. Возьмем только три радиостанции. Две из них имеют частоты на краю диапазона (fj и f3), третья — в сере¬ дине (f2). Частоту гетеродина кон¬ вертера freT устанавливают такой, чтобы разность freT — ^ соответ¬ ствовала промежуточной частоте 1,2 МГц. Разность частоты гетероди¬ на по отношению к крайним часто¬ там fj и f3 будет другим значением промежуточной частоты. На графике на рис. К-8, б показа¬ на характеристика выходного кон¬ тура конвертера. Поскольку его ре¬ зонансная частота 1,2 МГц, то на¬ пряжение промежуточной частоты от средней радиостанции будет максимальным, а от остальных не¬ сколько меньше. На графике на рис. К-8,в пока¬ зана полоса пропускания приемни¬ ка. В данном случае приемник на¬ строен на частоту fnp2, поэтому бу¬ дет принимать передачу средней радиостанции. Для приема про¬ грамм других радиостанций нужно перестроить приемник на другую частоту. Например, при настройке на частоту fnpi будет приниматься первая радиостанция, а на fnp3 — третья. Таким образом, приемник будет перестраиваться в диапазоне СВ, а принимать будет радиостан¬ ции диапазона КВ. Можно поступить и так: устано¬ вить частоту входного контура при¬ Рис. К-8 158
емника равной 1,2 МГц (длина вол¬ ны 250 м), а настраиваться на ра¬ диостанции изменением частоты ге¬ теродина конвертера. Этот способ хотя и позволяет несколько повы¬ сить чувствительность системы кон¬ вертер — приемник (за счет макси¬ мальной амплитуды сигнала проме¬ жуточной частоты для каждой ра¬ диостанции), но дает меньшую точ¬ ность настройки на радиостанции. Можно избрать и другой, более оптимальный режим: грубую на¬ стройку осуществлять конвертером, а точную — настройкой входного контура приемника. Следует уточнить, что конвертер пригоден как для работы с прием¬ никами прямого усиления, так и с супергетеродинными. Познакомимся с некоторыми кон¬ кретными конструкциями конверте¬ ров. Однодиапазонный конвертер. Схема его приведена на рис. К-9. Конвертер предназначен для рабо¬ ты с малогабаритным транзистор¬ ным приемником и рассчитан на прием радиостанций в диапазоне 25 м. Причем в приемнике никаких изменений или подпаек делать не нужно — достаточно расположить конвертер рядом с приемником и установить на приемнике диапазон СВ. Сигнал радиостанции, на которую настроен входной контур L1C2, че¬ рез катушку связи L2 и конденсатор СЗ поступает на базу транзистора VT1 смесительного каскада. Сигнал гетеродина подается в эмиттерную цепь этого транзистора через ка¬ тушку L4, индуктивно связанную с контуром гетеродина. Контур в коллекторной цепи транзистора, состоящий из катушки L3 и ее со¬ бственной емкости, выделяет сиг¬ нал промежуточной частоты, кото¬ рый и улавливает магнитная антен¬ на приемника. Колебательный контур гетероди¬ на образуют катушка L5 и подстро- ечный конденсатор С5. Конденса¬ тор С6Г включенный между коллек¬ тором и эмиттером транзистора VT2, создает положительную об¬ 159 Рис. К-9
ратную связь, необходимую для возбуждения гетеродина. Необхо¬ димое напряжение смещения на базе транзистора снимается с дели¬ теля R2R3. Такой способ подачи на¬ пряжения смещения повышает ус¬ тойчивость работы гетеродина при изменении окружающей темпера¬ туры. По радиочастоте база соеди¬ нена с общим проводом через кон¬ денсатор С4. Питается конвертер от батареи GB1 напряжением 9 В. Для хорошей работы конвертера в нем должны использоваться толь¬ ко высокочастотные транзисторы, например П402, П403, П416, П417 с коэффициентом передачи тока не менее 40. Для катушек индуктивности нуж¬ ны два каркаса из изоляционного материала диаметром 7 и высотой 18 мм с подстроечниками из фер¬ рита и провод ПЭВ-1 0,1. У самого основания одного из каркасов нама¬ тывают катушку L1 (9 витков), а от¬ ступив от нее 1...2 мм — катушку L2 (2 витка). Витки катушек закреп¬ ляют нитками или клеем. Индуктив¬ ность катушки L1 должна быть 4,2 мкГн (подгоняют подстроеч- ником). Аналогично наматывают и катуш¬ ки гетеродина. Катушка L5, намо¬ танная у основания каркаса, долж¬ на содержать 11 витков (ее индук¬ тивность 3,3 мкГн также подгоняют подстроечником), a L4 — 3 витка. Катушку L3 наматывают на плоском ферритовом стержне размерами 125X16X4 мм. Она должна со¬ держать 80 витков провода ПЭЛШО 0,1...0,2,- уложенных на стержень виток к витку. Подстроечные конденсаторы — КПК-1, конденсаторы СЗ и С4 — КДС или другие малогабаритные емкостью 3300...6800 пФ. Осталь¬ ные конденсаторы могут быть типа КТК, КТМ. Источник питания — батарея «Крона» или аккумуляторная бата¬ рея 7Д-0,115. Но конвертер можно питать и от батареи приемника, что значительно уменьшает габариты конвертера. Но в этом варианте следует в разрыв минусового про¬ вода питания конвертера включить RC фильтр из резистора сопротив¬ лением 100...300 Ом и конденсатора емкостью 3300...9100 пФ. Антенной служит отрезок прово¬ да длиной 1...1,5 м. Если же Вы встроите конвертер непосредствен¬ но в приемник, то к корпусу прием¬ ника можно прикрепить выдвижную телескопическую антенну. Большинство деталей конвертера размещено на плате (рис. К-10), га¬ бариты которой определяются име¬ ющимися у Вас деталями. Пла¬ ту устанавливают внутри небольшо¬ го корпуса, а рядом с платой кре¬ пят плоский ферритовый стержень с намотанной на нем катушкой L3. Внутри корпуса размещают и источ¬ ник питания, а на одной из стенок корпуса крепят выключатель и ан¬ тенное гнездо. Во время работы конвертер располагают вплотную Рис. К-10 160
Рис. К-11 к задней стенке приемника (рис. К-11), для чего на ней желательно предусмотреть, например, крепеж¬ ные скобки. Налаживание конвертера начи¬ нают с проверки монтажа, а затем режима работы транзисторов. При необходимости ток коллекторной цепи транзистора VT2, равный 1... ...1,2 мА, устанавливают подбором резистора R2, а коллекторный ток транзистора VT1 (0,8...1 мА) — под¬ бором резистора R1. Затем к базе транзистора VT1 через конденсатор емкостью 10...15 пФ подключают наружную антенну (отрезок прово¬ да). Конденсатор СЗ временно от¬ ключают от базы транзистора. Кон¬ вертер со стороны катушки L3 вплотную подносят к магнитной ан¬ тенне приемника, настроенного на длину волны 250 м, и, вращая от¬ верткой из изоляционного мате¬ риала (текстолит, органическое стекло) ротор подстроечного кон¬ денсатора С5, добиваются приема сигналов радиостанций. Ротор этого конденсатора устанавливают в та¬ кое положение, чтобы при рас¬ стройке приемника в обе стороны от волны 250 м была слышна при¬ мерно половина радиостанций диа¬ пазона 25 м. Если только подстро- ечным конденсатором этого еде- лать не удается, изменяют индук¬ тивность катушки гетеродина под- строечником или подключают па¬ раллельно подстроечному конден¬ сатор емкостью 10...15 пФ. После этого восстанавливают со¬ единение конденсатора СЗ с базой транзистора VT1, антенну включают в гнездо XS1, настраивают прием¬ ник на слабо слышимую радиостан¬ цию и подстроечным конденсато¬ ром С2 и подстроечником катушки L1 входного контура добиваются максимальной громкости сигналов этой станции. В случае необходи¬ мости можно подключить постоян¬ ный конденсатор параллельно под¬ строечному С2. Иногда повысить громкость удается подключением параллельно катушке L3 конденса¬ тора, емкость которого подбирают экспериментально. В том случае, когда в приемнике есть гнездо для подключения внеш¬ ней антенны, выход конвертера можно соединить с ним. Тогда удастся получить большую чувстви¬ тельность при приеме коротковол¬ новых радиостанций. Конвертер для такого варианта лучше всего со¬ брать по схеме, приведенной на рис. К-12,— она немного отличается от предыдущей. Режим работы тран¬ зистора VT1 по постоянному току определяется резисторами R1, R2 и R8 и в процессе налаживания его устанавливают резистором R1. Ре¬ жим работы транзистора VT2 опре¬ деляется резисторами R4—R6, при необходимости его устанавливают точнее подбором резистора R5. По цепям питания каскады (смеситель и гетеродин) конвертера развяза¬ 6 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 161
ны с помощью фильтра R3C4. По¬ требляемый конвертером ток не превышает 2 мА. Питать конвертер можно как от автономного источника, например, «Кроны» или 7Д-0,115, так и от ба¬ тареи приемника. В первом случае резистор R9 ставить не надо, а во втором он необходим, поскольку с конденсатором С6 образует фильтр, предотвращающий пара¬ зитную связь между конвертером и приемником по цепи питания. Контурные катушки конвертера намотаны на стандартных полисти- роловых каркасах диаметром 8 мм с подстроечником диаметром 2,8 мм из феррита (100НН или 100ВЧ). Каркасы со стороны прямо¬ угольной части с впрессованными выводами отрезают, укорачивают до длины 20 мм и вклеивают в от¬ верстия платы с помощью полисти- ролового клея или клея БФ. Катуш¬ ки L1 и L3 наматывают вблизи осно¬ вания каркасов, а катушки связи L2 и L4 — на подвижных каркасах, изготовленных из кабельной бума¬ ги (подойдет и обычная писчая бу¬ мага, пропитанная парафином). Ка¬ тушка L1 содержит 13, а катушка L3 — 12 витков провода ПЭЛШО 0,41. Катушки L2 и L4 содержат по 3 витка провода ПЭЛШО 0,12. Катушку L5 наматывают на кольце внешним диаметром 8...10 мм из феррита 600НН или 100СНН и при¬ клеивают к плате клеем. Ее обмот¬ ка содержит 300 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,1...0,12 мм. Резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ- 0,25. Конденсаторы СЗ, С4, С7, СЮ и С11—КЛС или КДС; С1, С5 и С8 — КТМ или КТ-1 А; С6 — К50-6; С2 и С9 —КПК-1 или КПК-1 М ем¬ костью 6...25 или 5...20 пФ. Тран¬ зисторы П423 можно заменить на П403, П410 или ГТ308 с коэффи¬ циентом передачи тока 60...80. Большая часть деталей конверте¬ ра смонтирована на плате (рис. К-13) из одностороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Соединение, обозначен¬ ное штриховой линией, выполняют со стороны деталей (можно и печа- 162 Рис. К-12
ти) монтажным проводом в изоля¬ ции. Плату размещают в корпусе подходящих габаритов, а на стенке корпуса крепят входное и выходное гнезда и выключатель питания. Ис¬ точник питания размещают внутри корпуса. Конечно, как и в предыду¬ щем случае, конвертер можно раз¬ местить внутри приемника. Налаживание конвертера начина¬ ют с проверки и установки указан¬ ных на схеме режимов работы транзисторов. Дальнейшие дейст¬ вия — такие же, что и для преды¬ дущей конструкции, за исключе¬ нием того, что конвертер распола¬ гают рядом с приемником и соеди¬ няют проводником его выходное гнездо с антенным гнездом прием¬ ника. Трехдиапазонный конвертер ана¬ логичен по схеме (рис. К-14) пре¬ дыдущему конвертеру и отличается от него введением нескольких но¬ вых элементов, в частности пере¬ ключателя диапазонов SA1 и кон¬ денсаторов С2, СЗ, СЮ, С11, С15— С18, позволивших осуществить при¬ ем радиовещательных станций еще Рис. К-14 6* 163 Рис. К-13
в двух коротковолновых диапазо¬ нах — 31 и 41 м. Конвертер смонтирован на плате из одностороннего фольгирован- ного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. К-15). Конфигурация платы обусловлена использованием конвертера совместно с радиопри¬ емником «Атмосфера» (со стороны размещения деталей конвертер за¬ крывается экраном и устанавливает¬ ся на боковой стенке внутри кор¬ пуса приемника вблизи антенного гнезда). Ручка переключения диапа¬ зонов при этом выводится на на¬ ружную боковую стенку. Соединение, показанное на рисун¬ ке штриховой линией, выполняют (с любой стороны) экранированным проводом, экран подпаивают к Рис. К-15 164 плюсу питания (общий провод кон¬ вертера) и надевают на экран труб¬ ку из поливинилхлорида или друго¬ го изоляционного материала. Намоточные данные катушек ин¬ дуктивности те же, что и преды¬ дущего конвертера. Переключате¬ лем SA1 может быть одноплатный малогабаритный галетный переклю¬ чатель на три или пять положений. Конденсаторы С15— С18 — КТМ или КТ-1 А. Они распаяны непосредствен¬ но на соответствующих подстро- ечных конденсаторах. Налаживают конвертер (после проверки и установки режимов ра¬ боты транзисторов) так же, как и предыдущий, на каждом диапазоне. Конечно, при наличии генератора стандартных сигналов (ГСС) и ос¬ циллографа налаживание значитель¬ но упростится, а главное, станет бо¬ лее наглядным. При этом сигнал от генератора подают на антенное гнездо конвертера (или вначале на базу транзистора VT1), а на антен¬ ном гнезде приемника контроли¬ руют сигнал с помощью осцилло¬ графа. На его экране удастся уви¬ деть даже небольшие изменения амплитуды сигнала как при пере¬ стройке генератора по частоте, так и при налаживании конвертера в том или ином диапазоне. Конвертер коротковолновика-на- блюдателя предназначен для при¬ ема сигналов любительских стан¬ ций двадцатиметрового диапазона (14...14,35 МГц) на вещательный ра¬ диоприемник, имеющий диапазон СВ. Схема конвертера приведена на рис. К-16. Сигнал из антенны (ее подключают к гнезду XS1) поступа¬ ет через конденсатор С1 на коле¬ бательный контур L1C2C3, настро¬ енный на середину любительского
диапазона. Емкость конденсатора С1 небольшая, чтобы уменьшить влияние антенны на частоту наст¬ ройки контура. Конденсаторы С2 и СЗ образуют емкостный делитель, способствую¬ щий лучшему согласованию контура с входным сопротивлением смеси¬ теля, выполненного на транзисторе VT1. Сигнал с этого делителя посту¬ пает на базу транзистора. Одновре¬ менно на базу подается через кон¬ денсатор С4 напряжение гетероди¬ на, имеющего частоту 12,8 МГц. В итоге на выходе смесительного каскада появляется целый спектр сигналов суммарных, разностных и кратных частот. Полезным для нас является сигнал с частотой, равной разности принимаемой частоты и частоты гетеродина,— его и выде¬ ляет из спектра сигналов катушка L3, стоящая в коллекторной цепи транзистора как нагрузка, а также приемник, подключенный к катуш¬ ке через конденсатор С7. Гетеродин конвертера собран на транзисторе VT2, включенном по схеме с общей базой. Колебатель¬ ный контур гетеродина L2C11 вклю¬ чен в цепь коллектора транзистора. В конвертере можно применить любые транзисторы серии КТ315. Резисторы — МЛТ-0,125 или 0,25; конденсаторы С1, С4, С7, С9— С11— КТ-1; С5, С8, С12, С13—КЛС или КМ; С6— К50-6. Катушка L1 на¬ мотана проводом ПЭВ-2 0,25 и со¬ держит 24 витка, катушка L2 содер¬ жит 14 витков такого же провода. Обе катушки намотаны на каркасах диаметром 8 и длиной 13 мм из ди¬ электрика. Внутри каркасов нареза¬ на резьба для подстроечников СЦР-1. Катушка L3 должна со¬ держать 30...40 витков провода 165 Рис. К-10
ПЭВ-2 0,08...0,15, намотанных на магнитном сердечнике, например СЦР-1. Ее можно заменить дрос¬ селем Д-0,1 (индуктивностью 100 мкГн). Детали конвертера смонтированы на плате из гетинакса (можно тек¬ столита) методом навесного монта¬ жа (рис. К-17 — линии черного цве¬ та). Монтаж выполнен на стойках, представляющих собой отрезки провода диаметром около 1 мм, вставленных с трением в отверстия платы. Плату укрепляют внутри подходящего корпуса, который в дальнейшем располагают в непо¬ средственной близости от вспомога¬ тельного приемника. Еще лучше установить плату внутри приемника, например на картонной крышке задней стенки вблизи антенного гнезда. Настройку конвертера начинают с проверки постоянных напряжений на коллекторах и эмиттерах тран¬ зисторов. Напряжения на коллекто¬ рах должны быть соответственно + 4,5 и +7,5 В, на эмиттерах — + 1 и +0,3 В (допускаются откло¬ нения до ±10%). После этого выход конвертера подключают к антенному гнезду приемника. Стрелку указателя на¬ стройки устанавливают вблизи 1,2 МГц (250 м). Ко входу конверте¬ ра подключают генератор модули¬ рованных сигналов (выходной уро¬ вень — около 1 мВ) и перестраива¬ ют его частоту в пределах от 13 до 15 МГц. В каком-то из положений ручки перестройки генератора в ди¬ намической головке приемника бу? дет слышен тон звуковой частоты. Если частота генератора при этом будет ниже 14 МГц, увеличивают частоту гетеродина, вывинчивая подстроечник катушки L2. Если она окажется выше 14 МГц, наоборот, ввинчивают подстроечник. В том случае, когда изменением индуктивности катушки L2 не удает¬ ся настроить конвертер на 14 МГц, надо изменить емкость конденсато¬ ра СП. Рис. К-17 166 m
Когда частота приема сигнала совпадает с отметкой 14 МГц на ге¬ нераторе, перестраивают приемник на 1350 кГц (1,35 МГц). Уровень вы¬ ходного сигнала генератора умень¬ шают до 200 мкВ (0,2 В) и пере¬ страивают генератор вверх по ча¬ стоте— на 14,15 МГц, после чего настраивают подстроечником ка¬ тушки L1 входной контур по наи¬ большей громкости звука в прием¬ нике. По мере возрастания гром¬ кости входное напряжение от гене¬ ратора постепенно уменьшают. Ес¬ ли этого не сделать, в супергете- родинном приемнике сработает си¬ стема автоматической регулировки усиления, что может привести к ошибке при настройке. Вот теперь можно подключить ко входу конвертера наружную антен¬ ну и приступить к наблюдениям за работой любительских станций. Если градуированного генератора сигналов у вас нет, придется на¬ страивать конвертер по сигналам работающих станций. Общие прин¬ ципы настройки при этом сохраня¬ ются, но сама процедура, естест¬ венно, намного усложняется. При работе с конвертером нужно учесть следующее: используемый прием¬ ник не должен иметь встроенной магнитной антенны. Если же она есть, ее следует отключить. В про¬ тивном случае приемник станет принимать также и станции средне¬ волнового диапазона, которые бу¬ дут мешать приему любительских станций. Не забудьте также, что лю¬ бители в основном работают теле¬ графом и на SSB. Чтобы на обычный приемник можно было принимать такие сигналы, нужно оснастить приемник телеграфным гетероди¬ ном. Чувствительность конвертера в основном зависит от чувствительно¬ сти вспомогательного приемника. Чтобы принимать сигналы дальних, а значит, слабых станций, конвертер можно дополнить усилителем ра¬ диочастоты, схема которого приве¬ дена на рис. К-18. Коэффициент усиления его составляет примерно ‘10, значит, общая чувствительность системы конвертер — приемник уве¬ личится еще в 10 раз. Усилитель собран на транзисторе VT3 по схе¬ ме с общим эмиттером. Детали в нем применены точно такие же, что и в смесителе конвертера, включая и катушки L4, L5. Усилитель можно собрать на об¬ щей плате с конвертером — на рис. К-17 показана именно такая кон¬ струкция. Детали усилителя выделены цве¬ том. Налаживание усилителя сводится к тому, что после проверки и уста¬ новки режимов работы транзисто¬ ра, а также после подключения к уже работающему конвертеру на вход усилителя подают сигнал ча¬ стотой 14,15 МГц (напряжением около 50 мкВ) и настраивают кон¬ Рис. К-18 167 m
тур L4C16C17 по наибольшему уровню звукового сигнала в прием¬ нике. Для максимального упроще¬ ния конструкции конвертер сделан однодиапазонным. При этом был выбран самый оживленный люби¬ тельский диапазон — 14 МГц. Воз¬ можно, что, приобретя опыт наблю¬ дений за любительскими станциями, Вы захотите освоить и другие лю¬ бительские диапазоны. Это можно будет сделать, добавив к конверте- СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ ру сменные входные и гетеродин¬ ные контуры либо введя переклю¬ чатель диапазонов, как это бы¬ ло в трехдиапазонном конвертере на радиовещательные диапазоны. А чтобы удалось распознавать «раз¬ говор» между станциями, работаю¬ щими телеграфом, понадобится еще одна приставка к приемнику — телеграфный гетеродин, описание которого помещено в Энциклопе¬ дии. Как хранить радиодетали. Суще¬ ствует немало способов, которыми пользуются радиолюбители. Вот не¬ которые из них. Простую кассетницу можно быст¬ ро составить из нескольких спичеч¬ ных коробков. Их раскладывают в две или три одинаковые стопки и склеивают или обматывают изоля- ~»нной лентой. На ящичках короб- коь крепят проволочные ручки и надписывают номиналы деталей, ко¬ торые будут в них храниться. Если у Вас есть куски пенопласта, из них тоже можно изготовить удобную кассетницу для хранения резисторов. Резисторы втыкают в пенопласт вдоль разграничительных линий, проведенных шариковой ав¬ торучкой или карандашом. Около каждой линии проставляют соответ¬ ствующее значение номинала. Крышку кассетницы склеивают из ватмана. Более крупные детали (транзис¬ торы, подстроечные и переменные резисторы, оксидные конденсато¬ ры) можно хранить в баночках из- под молочных продуктов, раствори¬ мого кофе либо в фототеках — про¬ дающихся в фотомагазинах картон¬ ных коробках с секциями.
ЛАМПА-ВСПЫШ- КА. Известно, что для получения хо¬ рошего снимка при фотографи¬ ровании движу¬ щегося объекта съемку нужно ве¬ сти с минималь¬ ной выдержкой. А это возможно, при прочих равных условиях, только при достаточном освещении. Хоро¬ шо, если съемка ведется на улице ярким солнечным днем. Но что де¬ лать, когда приходится фотографи¬ ровать, скажем, в спортивном зале при сравнительно слабом освеще¬ нии? На помощь придет источник мгновенного освещения — лампа- вспышка, обеспечивающая нужную освещенность объекта. Основная часть любой лампы- вспышки — импульсная лампа, обычно ИФК-120, представляющая собой изогнутую стеклянную труб¬ ку, заполненную инертным газом. Концы трубки заварены и через них пропущены выводы электродов лампы. На выводы подают постоян¬ ное напряжение той полярности, ко¬ торая на них помечена. Но этого напряжения недостаточно для под¬ жига газа. Дополнительный импульс напряжения подают на поджигаю¬ щий электрод — полоску серебря¬ ной мастики, нанесенную на поверх¬ ность трубки, через металлический хомутик, надетый на оба колена трубки. Работу импульсной лампы иллю¬ стрирует схема, приведенная на рис. Л-1. На основные электроды лампы VL1 подают постоянное напряжение около 300 В. К поджигающему элек¬ троду кнопкой SB1 можно подклю¬ чить источник высокого напряжения (10...15 кВ). Если быстро нажать и отпустить кнопку, то на поджигаю¬ щий электрод будет подан импульс напряжения продолжительностью в несколько сотых долей секунды. За это время газ внутри трубки ионизи¬ Рис. Л-1 169
руется, станет токопроводящим, произойдет искровой разряд, со¬ провождаемый яркой световой вспышкой. Если бы напряжение источника питания на электродах лампы оста¬ валось неизменным, лампа горела бы и после отпускания кнопки. Но источник питания, как правило, ма¬ ломощный с большим внутреннним сопротивлением. В момент разряда он шунтируется лампой, получается как бы короткое замыкание для источника питания, и его напряже¬ ние уменьшается практически до нуля. Поэтому разряд кратковре¬ менный, после чего электронное устройство мгновенно возвращается в исходное состояние. Упрощенная практическая схема питания лампы приведена на рис. Л-2. Батарею GB1 подключают к лампе выключателем SA1. В первый момент после замыкания его кон¬ тактов в цепи появляется «скачок» тока зарядки конденсатора С1 срав¬ нительно большой емкости, из-за чего напряжение батареи резко па¬ дает. После зарядки конденсатора напряжение батареи увеличивается до первоначального. Одновременно с конденсатором С1 будет заря¬ жаться (через резистор R1) конден¬ сатор С2 небольшой емкости. При Рис. Л-2 170 этом лампа VL1 никакого влияния на цепи зарядки оказывать не будет, поскольку в погашенном состоянии она обладает очень большим сопро¬ тивлением. Трансформатор Т1 — высоко¬ вольтный импульсный. Первичной обмоткой он подключен (через кнопку SB1) к конденсатору С2, а вторичной — к поджигающему элек¬ троду лампы. Его коэффициент трансформации очень большой, поэтому напряжение на вторичной обмотке может превышать напря¬ жение на первичной во много раз — около 100. После зарядки конденсатора С1 батарею питания можно отключить выключателем SA1 —заряженный конденсатор будет выполнять ее функцию. При нажатии кнопки SB1 конденсатор С2 почти мгновенно разряжается через обмотку им¬ пульсного трансформатора. Во вто¬ ричной обмотке трансформатора индуцируется импульс высокого на¬ пряжения, который ионизирует газ внутри лампы. Происходит вспышка, на которую расходуется энергия, запасенная конденсатором С1. Про¬ должительность вспышки (или, как говорят, энергия вспышки) опреде¬ ляется емкостью накопительного конденсатора С1. Схема лампы-вспышки, работаю¬ щей от батареи напряжением 4,5 В, приведена на рис. Л-3. Ее основа — преобразователь постоянного на¬ пряжения, выполненный на транзи¬ сторах VT1 и VT2. Выводы коллек¬ торов и баз транзисторов подклю¬ чены к обмоткам трансформатора Т1 так, что при подаче питания ка¬ скад возбуждается и на коллектор¬ ной обмотке появляется перемен¬ ное напряжение, которое повыша¬ ется обмоткой III примерно до
Рис. Л-3 200 В. Для получения более надеж¬ ного возбуждения, особенно при понижении напряжения батареи, на базы транзисторов подается через цепочку R1C1 отрицательное напря¬ жение смещения. Напряжение об¬ мотки III выпрямляется диодами VD1—VD4f включенными по мосто¬ вой схеме, и получившееся в ре¬ зультате пульсирующее напряже¬ ние заряжает конденсаторы С2 и СЗ. Кнопки поджига здесь нет: ее роль выполняют синхроконтакты фотоаппарата, подключаемые к устройству через разъем HS1. Чтобы энергия вспышки при съемке была постоянной, нужно на¬ жимать кнопку фотоаппарата толь¬ ко после полной зарядки конденса¬ тора С2. Поэтому в устройство вве¬ дена цепь сигнализации, состоящая из неоновой лампы HL1 и резистора R4, ограничивающего ток через лампу. Неоновая лампа рассчитана на напряжение зажигания 220 В. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть серий П201—П203, П213— П216, подойдут и другие мощные транзисторы, но в этом случае надо будет подбирать резистор R1. С ре¬ зистором меньшего сопротивления облегчается возбуждение генерато¬ ра, но возрастает ток, потребляе¬ мый от батареи. Подбирают такой резистор, чтобы устройство работа¬ ло при снижении напряжения бата¬ реи до 3,5 В и минимально возмож¬ ном токе потребления. Трансформатор Т1 наматывают на магнитопроводе Ш16Х25 (сечение сердечника не менее 4 см2). Снача¬ ла на каркас, изготовленный из плотного картона или тонкого гети- накса, наматывают повышающую обмотку III—1800 витков провода ПЭВ-1 0,19. Через каждые 450...500 витков прокладывают два слоя ла- коткани, пропарафинированной или конденсаторной бумаги, а сверху обматывают тремя слоями изоля¬ ционной ленты. Затем наматывают обмотку I—40 витков провода ПЭВ-1 0,7...0,8 с отводом от середи¬ ны и обмотку II—36 витков прово¬ да ПЭВ-1 0,3 с отводом от середи¬ ны. Провод обмотки укладывают в одном направлении, помечая нача¬ ла и концы обмоток I и II. Импульсный трансформатор Т2 готовый, от любой промышленной 171
фотовспышки, или самодельный. Каркас самодельного трансформа¬ тора картонный, диаметром 7 и дли¬ ной 20 мм с щечками на обоих концах. Сначала наматывают обмот¬ ку II, содержащую 2000 витков про¬ вода ПЭВ-1 или ПЭЛШО 0,06...0,08. Через каждые 400...500 витков об¬ мотку смазывают расплавленным парафином, а всю обмотку оберты¬ вают слоем лакоткани. Затем равно¬ мерно по всей длине каркаса нама¬ тывают обмотку I—20...25 витков ПЭВ-1 0,4...0,6. Конденсатор С2— типа ЭФ емко¬ стью 800 мкФ на номинальное на¬ пряжение 300 В. Остальные конден¬ саторы, а также резисторы могут быть любого типа. Преобразователь и выпрямитель (с зарядным конденсатором С2 и резистором R2) монтируют в пере¬ носном футляре (рис. Л-4). Осталь¬ ные детали, обведенные на схеме штриховой линией, собирают в руч¬ ке рефлектора — он может быть готовый. Роль рефлектора способна выполнять вогнутая металлическая чашка со сферической поверхно¬ стью (например, от большого по¬ ловника). Для подключения импуль¬ сной лампы внутри рефлектора укрепляют держатель из изоляцион¬ ного материала с контактами. Вста¬ Рис. Л-4 172 вив в полученную панель импуль¬ сную лампу, припаивают к хомути¬ ку и контактам проводники и про¬ пускают их через отверстие в реф¬ лекторе. Перед импульсной лампой устанавливают пластинку из органи¬ ческого стекла, рассеивающую све¬ товой импульс. Поверхность этой пластинки необходимо зачистить наждачной бумагой, чтобы она ста¬ ла матовой. Для монтажа деталей в ручке рефлектора используют провод в поливинилхлоридной изо¬ ляции. Импульсный трансформатор располагают возможно ближе к им¬ пульсной лампе. Проверив все соединения по схе¬ ме, приступают к испытанию кон¬ струкции. Через 15...20 с после включения питания (выключателем SA1) вольтметр постоянного тока, подключенный к конденсатору С2, должен фиксировать напряжение 280...300 В. Отсутствие напряжения укажет на необходимость измене¬ ния подключения выводов обмотки I и II трансформатора Т1. При крат¬ ковременном замыкании пинцетом или проволочной перемычкой кон¬ тактов разъема лампа создаст им¬ пульс света. Во время работы с лампой- вспышкой питание на преобразова¬ тель подают до тех пор, пока не за¬ горится сигнальная неоновая лампа. Только после этого выключают пи¬ тание (выключателем SA1) и дела¬ ют снимок. Перед последующим снимком снова включают питание до зажигания сигнальной лампы. Так делают, чтобы более экономно расходовать энергию батареи пи¬ тания. Свежая батарея позволяет делать снимки через 10...15 с. Однако по мере истощения энергии батареи паузу между снимками приходится
Рис. Л-5 увеличивать до 30...35 с. С одной батареей 3336 можно сделать 35— 40 вспышек. Если две такие батареи соединить параллельно, число вспы¬ шек увеличится примерно до 100. Более простой лампа-вспышка может получиться в том случае, если ее питать от сети. Тогда в большин¬ стве вариантов можно вообще обой¬ тись без накопительного конденса¬ тора большой емкости. Схема одной из подобных конст¬ рукций приведена на рис. Л-5. Вы¬ соковольтный трансформатор ос¬ тался, но напряжение на его пер¬ вичную обмотку подается через тринистор VS1, в цепи управляю¬ щего электрода которого стоят син¬ хроконтакты SA1 фотоаппарата. При замыкании синхроконтактов на управляющем электроде тринисто¬ ра появляется напряжение положи¬ тельной (по отношению к катоду тринистора) полярности. В резуль¬ тате тринистор открывается. Заря¬ женный до этого момента конден¬ сатор СЗ разряжается через три¬ нистор на первичную обмотку тран¬ сформатора. Лампа VL1 вспыхи¬ вает. Вместо тринистора КУ101Е можно использовать КУ101И и КУ101Б. Все резисторы — МЛТ-0,5, конденсато¬ ры — МБМ. Диоды — любые дру¬ гие выпрямительные, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В (VD1) и 50 В (VD2). Импульс¬ ный трансформатор намотан на кольце типоразмера К1/,5Х8,2Х5 из феррита М2000НМ. Обмотка I содержит 3, а II—300 витков про¬ вода ПЭЛШО 0,18. Сетевой провод от вилки ХР1 до лампы-вспышки должен быть длиной 5 м и выпол¬ нен из провода МГШВ 0,2. Тогда жила провода будет выполнять роль резистора R5, ограничивающе¬ го энергию вспышки. При отсутст¬ вии такого провода подойдет обыч¬ ный сетевой меньшей длины, но тогда придется установить прово¬ лочный резистор R5, например, из¬ готовленный из манганина или кон- стантана (подойдет отрезок спирали от электроплитки). Рис. Л-6 17.
Детали лампы-вспышки монти¬ руют на плате (рис. Л-6) из фольги- рованного материала. Плату уста¬ навливают в корпус, в котором ук¬ реплена импульсная лампа. К лампе-вспышке без накопи¬ тельного конденсатора и с пита¬ нием от сети предъявляется одно важное требование — момент вспышки должен совпадать с макси¬ мальным напряжением положитель¬ ного полупериода сети на электро¬ дах лампы. Учитывая, что время замыкания синхроконтактов для большинства фотоаппаратов состав¬ ляет примерно 1 /9...1 /6 от установ¬ ленной выдержки (например, для фотоаппарата «Зоркий-5» при вы¬ держке /зо синхроконтакты зам¬ кнуты 1 /2оо с)» возникают опереде- ленные трудности в выполнении этого требования. Синхроконтакты могут быть замкнуты при отрица¬ тельной полуволне напряжения на электродах лампы или при пере¬ ходе напряжения через нуль. В этих случаях вспышка не произойдет. Чтобы обеспечить надежное зажи¬ гание лампы-вспышки от сети, время замыкания синхроконтактов должно быть не менее 1/50... 1 /40 с. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Серебрение меди. Совсем не¬ трудно посеребрить небольшие медные детали или провода (на¬ пример, используемые в контурах коротковолновых приемников и пе¬ редатчиков). В качестве серебря¬ щего состава можно применять от¬ работанный гипосульфит (фиксаж), уже не пригодный для закрепления фотопленок или фотобумаги. Спо¬ соб отличается крайней простотой: деталь (или провод) зачищают до блеска, проваривают в содовом растворе и тщательно промывают водой. Затем ее опускают в старый гипосульфит. Через некоторое вре¬ мя на деталь осядет серебро. Про¬ мыв деталь водой, ее сушат и поли¬ руют суконкой. Качество серебре¬ ния и прочность сцепления серебра с медью зависит от концентрации серебра в растворе гипосульфита. Пригоден и другой способ: раз¬ резать на куски один-два листа бу¬ маги «унибром» (желательно мато¬ вой) и положить на несколько ми¬ нут в раствор обычного фиксажа, а затем бумагу вынуть из раствора и эмульсионной стороной натереть проволоку или трубку (для диапа¬ зона СВЧ), предназначенную для намотки катушек, до равномерного покрытия серебром. Поверхность медного провода или трубки долж¬ на быть предварительно хорошо (до блеска) зачищена мелкозер¬ нистой наждачной бумагой. Затем покрытую слоем серебра поверх¬ ность следует протереть ватой, смоченной в мягкой воде (дожде¬ вой или снеговой), и вытереть су¬ конкой. Как определить диаметр провода. При отсутствии микрометра диаметр провода можно приблизительно оп¬ ределить, намотав вплотную на ка¬ рандаш или другой подходящий стержень несколько десятков вит¬ ков провода и замерив затем ли¬ нейкой длину намотки. Диаметр провода получим, разделив число миллиметров на количество витков. Чем больше витков провода намо¬ тано, тем точнее результат изме¬ рения.
МЕТАЛЛОИСКА- ТЕЛЬ. Совсем не¬ просто отыскать металлический предмет, покоя¬ щийся под слоем земли. А такое бывает нужно, на¬ пример, для обнаружения места прокладки водопроводных труб, по¬ иска «клада» или обезвреживания «мин» (зарытых в землю консерв¬ ных банок) во время проведения игр «Зарница» и «Орленок». В по¬ добных ситуациях на помощь при¬ ходит металлоискатель. Принцип работы многих метал¬ лоискателей сводится к тому, что при приближении металлического предмета к катушке индуктивности генератора — основного узла при¬ бора — частота генератора изменя¬ ется. Чем ближе предмет и чем он больше, тем сильнее его влияние на частоту генератора. А теперь рассмотрим несколько конструкций металлоискателей. Первый из них (рис. М-1) собран на двух транзисторах. Генератор вы¬ полнен на транзисторе VT1 по схе¬ ме емкостной трехточки. Генерация образуется из-за положительной обратной связи между эмиттерной и базовой цепями транзистора. Ча¬ стота генератора зависит от емко¬ сти конденсаторов С1—СЗ и индук¬ тивности катушки L1. При прибли¬ жении катушки к металлическому предмету индуктивность ее изме¬ няется — увеличивается, если ме¬ талл ферромагнитный, например железо, и уменьшается, если ме¬ талл цветной — медь, латунь. Но как проследить за изменени¬ ем частоты? Для этого служит при¬ емник, собранный на втором тран¬ зисторе. Это тоже генератор, со¬ бранный, как и первый, по схеме емкостной трехточки. Частота его за¬ висит от емкости конденсаторов С4—С6 и индуктивности катушки L2 и не намного отличается от ча¬ стоты первого генератора. Нужную разность частот подбирают под- строечником катушки. Кроме того, каскад на транзисторе VT2 совме¬ щает в себе и функцию детектора, выделяющего колебания низкой частоты из поступающих на базу транзистора высокочастотных коле¬ баний. Нагрузкой детектора явля¬ ются головные телефоны BF-1; кон¬ денсатор С1 шунтирует нагрузку для колебаний высокой частоты. 175
Рис. М-1 Колебательный контур приемника индуктивно связан с контуром гене¬ ратора, поэтому в коллекторной цепи транзистора VT2 протекают токи частотой обоих генераторов, а также ток разностной частоты, иначе говоря, частоты биений. Если, к примеру, частота основного гене¬ ратора 460 кГц, а частота генерато¬ ра приемника 459 кГц, то разност¬ ная составит 1 кГц, т. е. 1000 Гц. Этот сигнал и слышен в телефонах. Но стоит приблизить поисковую ка¬ тушку L1 к металлу, как частота звука в телефонах изменится — в зависимости от вида металла она или понизится, или станет выше. Вместо указанных на схеме подо¬ йдут П401, П402 и другие высоко¬ частотные транзисторы. Головные телефоны — высокоомные ТОН-1 или ТОН-2, но их капсюли нужно включать параллельно, чтобы об¬ щее сопротивление составило 800... 1200 Ом. Громкость звука в этом случае будет несколько выше. Ре¬ зисторы — МЛТ-0,25, конденсато¬ ры — КЛС-1 или БМ-2. Катушка L1 представляет собой прямоугольную рамку размерами 175X230 мм, состоящую из 32 вит¬ ков провода ПЭВ-2 0,35 (подойдет провод ПЭЛШО 0,37). Конструкция катушки L2 показана на рис. М-2. В двух бумажных цилиндрических каркасах 6 размещены отрезки стержня диаметром 7 мм из фер¬ рита 400НН или 600НН: один (1) длиной 20...22 мм, закрепленный постоянно, другой (2)— 35...40 мм (подвижный — для подстройки ка¬ тушки). Каркасы обернуты бумаж¬ ной лентой 3, поверх которой намо¬ тана катушка L2 (5) — 55 витков провода ПЭЛШО (можно ПЭВ-1 или ПЭВ-2) диаметром 0,2 мм. Выводы катушки закреплены резиновыми колечками 4. Источник питания — батарея 3336, выключатель SA1 — тумблер, разъ¬ ем Х1 — двухгнездная колодка. Транзисторы, конденсаторы и ре¬ зисторы генераторов смонтированы на плате (рис. М-3) из изоляционно¬ го материала. Плату соединяют с катушками, батареей питания, вы¬ ключат елем и разъемом много¬ жильным проводом в изоляции. Плату и остальные детали разме¬ щают в фанерном клееном футляре размерами 40X200X350 мм. Ка¬ тушку L1 прикрепляют ко дну фут- 176
ляра, а внутри катушки на расстоя¬ нии 5...7 мм от ее витков разме¬ щают катушку L2. Рядом с этой ка¬ тушкой крепят плату. Разъем и вы¬ ключатель прикрепляют снаружи к боковой стенке футляра. Сверху к футляру крепят (желательно на клею) деревянную ручку примерно метровой длины. Налаживание металлоискателя на¬ чинают с измерения режимов ра¬ боты транзисторов. Включив пита¬ ние, измеряют напряжение на эмит¬ тере первого транзистора (относи¬ тельно общего провода — плюса питания) — оно должно быть 2,1 В. Точнее это напряжение можно по¬ добрать резистором R2. Затем из¬ меряют напряжение на эмиттере второго транзистора — оно должно быть 1 В (устанавливают точнее подбором резистора R4). После этого медленным перемещением подстроечного сердечника катушки L2 добиваются появления в голов¬ ных телефонах громкого чистого звука низкой частоты. Приближая к поисковой катушке консервную банку, фиксируют начало измене¬ ния тона звучания. Как правило, это происходит на расстоянии 30... 40 см. Более точной подстройкой частоты второго генератора доби¬ ваются наибольшей чувствитель¬ ности прибора. Следующая конструкция — ме¬ таллоискатель на трех транзисторах (рис. М-4). Он способен обнаружи¬ вать консервные банки или листы железа площадью не менее 1 50 см2 на глубине до 30 см. Разберем работу металлоискате¬ ля по его принципиальной схеме. На транзисторе VT1 собран генера¬ тор, вырабатывающий колебания частотой 80...100 кГц. Генерация об¬ разуется из-за обратной связи меж- 177 Рис. М-2 Рис. М-3
Рис. М-4 ду коллекторной катушкой L1 и ка¬ тушкой L2, подключенной к базе транзистора. Частота колебаний за¬ висит от индуктивности катушки L1 и емкости конденсатора С2. По такой же схеме собран и вто¬ рой генератор на транзисторе VT2 с примерно равной первому часто¬ той. Катушки связи (L3 и L4) обоих генераторов соединены последова¬ тельно и подключены к выходному каскаду, собранному на транзисто¬ ре VT3. В его коллекторную цепь включены (через разъем Х1) голов¬ ные телефоны BF-1. Частота первого генератора по¬ стоянна (если вблизи поисковой ка¬ тушки L1 нет металлического пред¬ мета), частота второго изменяется подстройкой индуктивности катуш¬ ки L6. Через головные телефоны будут протекать переменные токи с частотой обоих генераторов и ча¬ стотой биений. Если частоту второго генератора плавно подстраивать под частоту первого, в головных телефонах послышится вначале звук низкой частоты, которая будет плавно уменьшаться, а затем воз¬ никнут «нулевые биения» — звук в телефонах исчезнет. Стоит теперь поднести катушку первого генератора к металличе¬ скому предмету — и в телефонах снова послышится звук. Высота его будет тем больше, чем ближе к предмету находится катушка, а так¬ же чем больше по габаритам сам предмет. В этой конструкции можно ис¬ пользовать транзисторы серий МП39—МП42 с любым буквенным индексом и статическим коэффи¬ циентом передачи тока 30...40. Кон¬ денсаторы желательно взять слюдя¬ ные (КСО-1 или КСО-2), резисто¬ ры— МЛТ-0,25. Головные телефо¬ ны— ТОН-1 или ТОН-2. Источник питания — батарея 3336 или три ма¬ логабаритных аккумулятора Д-0,25, соединенных последовательно. В пер¬ вом варианте устройство будет работать 100...150 ч, во втором — 40...50 ч (а затем аккумуляторы придется заряжать). Разъем Х1 — двухгнездная колодка, выключатель питания — любой конструкции. Катушки L4—L6 второго генера¬ 178
тора наматывают проводом ПЭВ-1 0,2 на каркасе из изоляционного материала, который затем помеща¬ ют в карбонильный сердечник СБ- 28а (СБ-4а). На каркас вначале на¬ матывают катушку L6—760 витков с отводом от 60-го витка, считая от верхнего по схеме вывода. Далее наматывают катушку L5—40 витков и в последнюю очередь — L4 (2 витка). Чтобы удобнее было вра¬ щать подстроечный сердечник, на него навинчивают ручку настройки (рис. М-5). Для катушек первого генератора вначале изготавливают каркас (рис. М-6). Он состоит из фанерного ди¬ ска 3 диаметром 445 и толщиной 5...6 мм и щечек 1 и 4, вырезанных из тонкой фанеры. Щечки приклеи¬ вают или прибивают к диску, а к верхней щечке прикрепляют дере¬ вянную ручку 5 такой длины, чтобы устройством было удобно пользо¬ ваться, например, при поиске «мин» у самой земли. Между щечками размещают ка¬ тушки 2. Вначале наматывают ка¬ тушку L1—55 витков провода ПЭВ-1 Рис. М-5 Рис. М-6 0,6 с отводом от 15-го витка, считая от верхнего по схеме вызода. По¬ верх нее наматывают катушку L2— 10 витков ПЭВ-1 0,25. Катушку L3 наматывают последней — она со¬ держит 2 витка провода ПЭВ-1 0,25. Верхние по схеме выводы катушек (это могут быть, например, их нача¬ ла — при намотке, конечно, всех катушек в одну сторону) соедините вместе и сделайте общий вывод гибким монтажным проводом в изоляции длиной 100...120 мм. Про¬ водники такой же длины подпаяйте и к другилл выводам катушек. Все проводники подпаяйте затем к кон¬ тактам планки, установленной на верхней щечке вблизи ручки. Здесь же разместите и конденсатор С2. После этого покройте катушку не¬ сколькими слоями лака и намотай¬ те поверх них между щечками изо¬ ляционную ленту. Остальные детали разместите в корпусе (рис. М-7), на верхней стен¬ ке которого укрепите выключатель питания и катушку второго генера- тораг а на боковой — розетку под 179
Рис. М-7 вилку головных телефонов. Корпус прикрепите к ручке в удобном для работы месте и подключите выводы катушек первого генератора к соот¬ ветствующим деталям. Здесь лучше воспользоваться самодельным кабе¬ лем. Для его изготовления возьми¬ те три разноцветных монтажных провода и пропустите их внутри металлического экрана, например металлической оплетки экраниро¬ ванного провода. Сверху на кабель наденьте поливинилхлоридную или резиновую трубку и прикрепите кабель к рукоятке. Металлическую оплетку соедините с общим прово¬ дом катушек, а разноцветные про¬ водники — с оставшимися выво¬ дами. Налаживание металлоискателя сводится к определению частоты первого генератора и подстройке второго. Проще всего это сделать с помощью любого радиовещатель¬ ного приемника с антенным гнез¬ дом. Сначала выключите второй ге¬ нератор, отпаяв, например, вывод эмиттера транзистора VT2 от плюса источника питания. При включенных головных телефонах соедините их нижний по схеме вывод (иначе говоря, коллектор транзистора) че¬ рез конденсатор емкостью 15... 20 пФ с антенным гнездом прием¬ ника. Включив питание миноискате¬ ля, вращайте ручку настройки ра¬ диоприемника. В нескольких точках шкалы длинноволнового диапазона вы услышите характерный шум в громкоговорителе или увидите су¬ жение сектора индикатора настрой¬ ки (он имеется обычно в ламповых радиоприемниках). Разность частот между двумя соседними точками будет соответствовать частоте гене¬ ратора. Аналогично проверяют частоту второго генератора, выключив пер¬ вый. При среднем положении под- строечного сердечника нужно уста¬ новить подбором конденсатора С5 частоту второго генератора равной частоте первого. Затем включают оба генератора, вращением подстроечного сердеч¬ ника добиваются «нулевых биений», а после этого немного поворачи¬ вают сердечник назад, чтобы в го¬ ловных телефонах был слышен звук низкого тока. Такая настройка соот¬ ветствует максимальной чувстви¬ тельности устройства. Поднесите поисковую катушку к металлическо¬ му предмету — и высота звука из¬ менится. Во время поиска миноискатель нужно нести на близком расстоянии от поверхности земли и покачивать его из стороны в сторону. Тогда по наибольшему изменению тона в головных телефонах нетрудно определить точное местоположе¬ ние «мины» или металлического предмета. Всего одна цифровая микросхема понадобится для постройки сле¬ 180
дующего металлоискателя. Но даже такая простая конструкция способ¬ на обнаруживать металлические пред¬ меты под землей, снегом, льдом или в стенах зданий на расстоянии десятков сантиметров от поисковой рамки. Принцип действия этого ме¬ таллоискателя, как и предыдущих конструкций, основан на сравнении частот двух генераторов, один из которых образцовый со стабильной частотой, а частота другого изменя¬ ется под влиянием близко распо¬ ложенных металлических предме¬ тов. Образцовый генератор (рис. М-8) собран на элементе DD1.1. Ра¬ ботает он так. Через резистор R1 и катушку индуктивности L1 осу¬ ществляется отрицательная обрат¬ ная связь по постоянному току между выходом и входом элемен¬ та, благодаря чему элемент выхо¬ дит на линейный участок передаточ¬ ной характеристики. Этим создают¬ ся условия для возбуждения каска¬ да на частоте примерно 100 кГц — она определяется параметрами контура L1C1—СЗ. Элемент обладает высоким вход¬ ным сопротивлением, поэтому доб¬ ротность контура и стабильность частоты генератора сравнительно высоки. Резистор R1 ослабляет шун¬ тирующее влияние выходного со¬ противления элемента на контур. Форма колебаний на контуре сину¬ соидальная, а на выходе элемен¬ та — прямоугольная. Частоту коле¬ баний можно изменять в небольших пределах конденсатором перемен¬ ной емкости С2. Перестраиваемый генератор соб¬ ран на элементе DD1.2 по аналогич¬ ной схеме, но катушка индуктив¬ ности L2 — выносная, заключенная в экранирующую металлическую трубку. Прямоугольные колебания с эталонного и перестраиваемого генераторов поступают на входы элемента DD1.3, работающего сме¬ сителем сигналов. На выходе эле¬ мента будут как сигналы основных частот генераторов, так и разност¬ ных и суммарных частот (в том чис¬ ле и частот гармонических состав¬ ляющих). Но одним из самых мощ¬ ных будет сигнал разностной ча¬ стоты — он и выделяется на рези- 181 Рис. М-8
сюре R4. Остальные сигналы по¬ давляются фильтром R3C6. Амплитуда выходного сигнала элемента DD1.3 составляет несколь¬ ко вольт, поэтому необходимости в дополнительном усилителе 34 нет — к выходному разъему XS1 подключают высокоомные голов¬ ные телефоны, например ТОН-2, с последовательно соединенными капсюлями. Громкость звука регу¬ лируют переменным резистором R4. При использовании же низкоом¬ ных телефонов металлоискатель следует дополнить каскадом на транзисторе VT1 (рис. М-9), устано¬ вив резистор R3 сопротивлением 10 кОм, а конденсатор С6 емкостью 1000 пФ. В металлоискателе можно ис¬ пользовать микросхемы серий К176, К561, К564, содержащие не менее трех логических элементов ИЛИ- НЕ или И-НЕ, например К561ЛЕ5, К561ЛА7, К561ЛА9, К561ЛЕ10. Пе¬ ременный конденсатор — от радио- конструктора «Юность КП101» или другой малогабаритный с макси¬ мальной емкостью не менее 150 пФ. Остальные конденсаторы — КЛС, КМ, КТ, причем конденсаторы С1, СЗ—С5 должны быть с ТКЕ не хуже М750, М1500—это повысит термостабильность устройства. Пе¬ ременный резистор R4—СПЗ-Зв со¬ противлением 68, 47, 33, 22 и даже 182 10 кОм, но механически соединен¬ ный с выключателем питания SA1, остальные резисторы — ВС, МЛТ мощностью 0,125 Вт. Катушка L1 выполнена на трех¬ секционном каркасе контура ПЧ радиоприемника «Сокол-403», по¬ мещенном в броневой сердечник диаметром 8,6 мм из феррита 600НН с подстроечником диамет¬ ром 2,8 и длиной 12 мм из такого же феррита,— она содержит 200 витков провода ПЭВ-2 0,09. Катушку L2 выполняют так. В алюминиевую тонкостенную трубку диаметром примерно 6...7 и длиной около 950 мм продевают 18 про¬ водников МГТФ-0,07, затем трубку сгибают на оправке, а витки соеди¬ няют последовательно друг с дру¬ гом. Индуктивность катушки должна быть равна примерно 350 мкГн. Концы трубки оставляют разомкну¬ тыми, но к одному из них подклю¬ чают проводник, соединенный с об¬ щим проводом. Разъем XS1 — розетка для под¬ ключения головных телефонов, ис¬ Рис. м-9 Рис. М-10
точник питания — батарея «Кро¬ на», 7Д-0,1. Детали металлоискателя, кроме катушки L2, батареи и разъема, раз¬ мещают на печатной плате (рис. М-10) из фольгированного стекло¬ текстолита толщиной 1.,.1,5 мм со стороны печатных проводников. Не¬ используемые входные выводы чет¬ вертого элемента микросхемы со¬ единяют с общим проводом. Печат¬ ную плату размещают в металличе¬ ском корпусе (рис. М-11), лучше алюминиевом. В нем прорезают окна под ручки резистора R4 и кон¬ денсатора С2. К верхней части кор¬ пуса кРепят катушку L2, а к ниж¬ Рис. м-11 ней — ручку, внутри которой раз¬ мещен источник питания, а снаружи установлен разъем XS1. При правильном монтаже и ис¬ правных деталях налаживание сво¬ дится к установке требуемой часто¬ ты эталонного генератора. Для это¬ го ручку конденсатора С2 устанав¬ ливают примерно в среднее поло¬ жение и подстроечником катушки L1 добиваются в телефонах нулевых биений (пропадания звука). Если настройка правильная, при незначи¬ тельном повороте ручки конденса¬ тора в любую сторону в телефонах будет появляться звук низкого тона. Такую настройку нужно проводить на расстоянии не менее метра от массивных металлических предме¬ тов. Пользуются металлоискателем так. Конденсатором С2 устанавлива¬ ют возможно меньшую частоту биений — это позволит повысить его чувствительность, поскольку бу¬ дут заметны даже небольшие изме¬ нения частоты перестраиваемого генератора. К сожалению, очень низкую частоту выставить не удаст¬ ся, потому что на ней громкость звука в телефонах резко падает. При приближении катушки L2 к металлическому предмету ее ин¬ дуктивность будет изменяться, а значит, изменится и частота пере¬ страиваемого генератора. Если предмет из магнитного материала (железа, феррита, никеля), индук¬ тивность увеличится, а частота уменьшится. Если предмет из не¬ магнитного материала (алюминия, меди, латуни), индуктивность уменьшится, а частота увеличится. Поэтому при поиске магнитных ма¬ териалов частоту эталонного гене¬ ратора следует устанавливать выше частоты перестраиваемого генера¬ 183
тора. Тогда при приближении к та¬ кому материалу частота перестраи¬ ваемого генератора будет умень¬ шаться, а частота биений — увели¬ чиваться. При поиске немагнитных матери¬ алов частоту эталонного генератора следует устанавливать ниже частоты перестраиваемого. Если же сразу установить частоту эталонного гене¬ ратора выше частоты перестраивае¬ мого на 400...500 Гц, увеличение ча¬ стоты биений будет свидетельство¬ вать о приближении металлоиска¬ теля к предмету из магнитного ме¬ талла, а уменьшение ее — к немаг¬ нитному. МЕТРОНОМ — такой прибор часто используется при обучении игре на музыкальных инструментах. Своими четкими ударами метроном помо¬ гает музыканту выдерживать задан¬ ный ритм исполнения мелодии. Од¬ на из конструкций метронома мо¬ жет быть собрана всего на двух транзисторах (рис. М-12), образую¬ щих вместе с другими деталями генератор звуковой частоты. Часто¬ та генерации определяется емкос¬ тью конденсатора С1 и сопротивле¬ Рис. м-12 ниями резисторов R1 и R2. Первый транзистор структуры п-р-п возьми¬ те типа МП37А, МП101А, второй — МП42А иди другой низкочастотный транзистор структуры р-п-р с ко¬ эффициентом передачи тока 25...30. Переменный резистор R1—СП, ВК, ТК, постоянный R2—МЛТ, ВС. Динамическая головка ВА1—1ГД-18, 1ГД-28 или другая мощностью 1... 2 Вт и сопротивлением звуковой ка¬ тушки постоянному току 5...6 Ом. Питается метроном от источника напряжением 9 В. Это могут быть две последовательно соединенные батареи 3336 или батарея «Крона». Подается питание через выключа¬ тель SA1 (любого типа). Частоту ударов метронома може¬ те регулировать переменным рези¬ стором в пределах от 25 до 300 в минуту. Если громкость ударов по¬ кажется сильной, уменьшите напря¬ жение питания до 4,5 В. Одновре¬ менно придется увеличить емкость конденсатора С1 до 25 мкФ, а со¬ противление переменного резисто¬ ра — до 470 кОм. Детали метронома смонтируйте на изоляционной плате и укрепите ее в футляре (рис. М-13), в котором Рис. М-13 184
Рис. М-14 стоит динамическая головка. На ли¬ цевую панель футляра выведите ручку переменного резистора и вы¬ ключатель. Вторая конструкция метронома выполнена на одной интегральной микросхеме и одном транзисторе (рис. М-14). На элементах DD1.1 — DD1.3 собран генератор прямо¬ угольных импульсов, частоту следо¬ вания которых можно устанавливать переменным резистором R2 от 20 до 180 в минуту. Через инвертор DD1.4 импульсы поступают на дифференцирующую цепочку C2R3, которая преобразует каждый импульс в два разнополяр¬ ных остроконечных коротких им¬ пульса постоянной длительности. Диодом VD1 импульсы отрицатель¬ ной полярности «срезаются», а им¬ пульсы положительной полярности поступают на усилитель мощности, собранный на транзисторе VT1. На¬ грузкой усилителя служит динами¬ ческая головка ВА1 — из нее и слышны громкие щелчки, похожие на звук механического метронома. Резисторы R1 и R3—МЛТ-0,125, R2—СП-I. Конденсаторы С1 и С2— МБМ; СЗ—К50-6. Микросхему К176ЛЕ5 можно заменить на К176ЛА7 или на подобные микро¬ схемы серий К561, К564, К164; прав¬ да, в двух последних вариантах при¬ дется изменить чертеж печатной платы. Транзистор может быть лю¬ бой кремниевый структуры п-р-п, с допустимым напряжением между коллектором и эмиттером не менее 15 В. Диод — любой кремниевый или германиевый. Источник пита¬ ния — две последовательно соеди¬ ненные батареи 3336 или другой напряжением 5...15 В. Большинство деталей метронома размещено на печатной плате (рис. М-15) из фольгированного стекло¬ текстолита. Из такого же материала можно изготовить корпус (рис. М-16), составив его из нескольких пластин. В местах стыка пластин изнутри корпуса спаивают участки фольги. Внутри корпуса устанавли¬ вают плату, а на передней стенке укрепляют динамическую головку, Рис. М-15 185
Рис. М-16 выключатель и переменный рези¬ стор. Напротив диффузора головки в корпусе вырезают отверстие и за¬ крывают его неплотной тканью или декоративной решеткой. Напротив ручки резистора желательно укре¬ пить на корпусе шкалу и отградуи¬ ровать ее ^ единицах частоты уда¬ ров. Но более просто решить задачу конструктивного оформления мет¬ ронома можно использованием абонентского громкоговорителя. Из него удаляют трансформатор, за¬ меняют переменный резистор и устанавливают выключатель пита¬ ния. Динамическую головку гром¬ коговорителя используют в метро¬ номе. При налаживании метронома нужный диапазон изменения часто¬ ты следования ударов-щелчков можно установить подбором рези¬ стора R1 и конденсатора С1, а гром¬ кость мх — подбором конденсатора С2. Измерять частоту можно как цифровым частотомером, так и 186 обычным, либо с помощью секун¬ домера, подсчитывая число ударов в минуту. МИКШЕР — специальное устройст¬ во, служащее для одновременной записи на магнитофон нескольких сигналов. На рис. М-17 приведена схема микшера, рассчитанного на работу с микрофоном, электропро¬ игрывающим устройством и элек¬ трогитарой. Микшер собран на.трех транзисторах, причем один из них (VT1) используется только для уси¬ ления сигнала с микрофона, а ос¬ тальные — для усиления любого из трех входных сигналов или всех вместе. К разъему XS1 подключают звукосниматель — датчик электро¬ гитары (он может быть как само¬ дельным, так и промышленного из¬ готовления), Параллельно гнездам разъема в микшере стоит перемен¬ ный резистор R1. С его движка сиг¬ нал поступает через резистор R4 на общую нагрузку — переменный ре¬ зистор R11. Чем ближе к верхнему (по схеме) выводу резистора R1 на¬ ходится его движок, тем больший уровень сигнала окажется на общей нагрузке. К разъему XS2 подключают пье¬ зоэлектрический звукосниматель электропроигрывателя. Но здесь последовательно с переменным резистором R3 регулировки уровня сигнала стоит постоянный резистор R2. Он служит для согласования большого сопротивления звукосни¬ мателя с малым входным сопро¬ тивлением микшера, что позволяет избежать искажений звука при вос¬ произведении грамзаписи, С движ¬ ка переменного резистора сигнал подается через резистор R5 на пе¬ ременный резистор R11. m
Рис. М-17 Входной разъем XS3 микшера рассчитан на подключение микро¬ фона. Поскольку сигнал с микрофо¬ на обычно весьма мал — в десятки и сотни раз меньше, чем от источ¬ ников, подключаемых к первым двум разъемам,— он поступает через конденсатор С1 на усилитель¬ ный каскад, собранный на транзи¬ сторе VT1. Смещение на базу тран¬ зистора, необходимое для его нор¬ мальной работы, подается с делите¬ ля R6, R7. Этот делитель совместно с резистором R9 в цепи эмиттера обеспечивает стабильность работы каскада при изменении окружаю¬ щей температуры. Усиленный каскадом сигнал вы¬ деляется на нагрузке — резисторе R8 и подается через цепочку C2R10 на движок переменного резистора R11. Чем ближе к верхнему (по схе¬ ме) выводу резистора находится движок, тем больший сигнал будет на этом выводе. Итак, на резисторе R11 выделя¬ ются три сигнала от разных источ¬ ников звука, подключенных к вход¬ ным разъемам. Уровень каждого сигнала можно изменять соответст¬ вующим переменным резистором, добавляя в «смесь» или убирая лю¬ бой из них. С общей нагрузки сигнал поступа¬ ет через конденсатор СЗ на двухка¬ скадный усилитель, собранный на транзисторах VT2 и VT3. Между каскададли введена обратная связь по постоянному току — через рези¬ стор R12, включенный между эмиттером второго транзистора и базой первого. Это позволяет ста¬ билизировать режим работы обоих каскадов при изменении окружаю¬ щей температуры. Кроме того, между этими же каскадами введена еще и обратная связь по перемен¬ ному напряжению — через конден¬ сатор С4. Величина этой связи зави¬ сит от сопротивлений резисторов 187 m
R17, R18, а необходима она для того, чтобы получить более равно¬ мерное усиление сигнала в возмож¬ но большей полосе частот (иначе говоря, для получения равномерной частотной характеристики усилите¬ ля). Сигнал микшера, снимаемый с нагрузки второго каскада (резистор R15), подается через конденсатор С6 на выходной разъем XS4 — он в дальнейшем должен быть соединен со входом основного мощного уси¬ лителя низкой частоты. Им может быть усилитель киноустановки, уси¬ литель радиоузла либо самодель¬ ный усилитель, описание которого помещено ниже. Питается микшер от двухполупе- риодного выпрямителя, собранного на диодах VD1—VD4. Переменное напряжение на диоды поступает со вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1. Выпрямленное напряжение сглаживается фильт¬ рующим конденсатором С7 сравни¬ тельно большой емкости. Причем чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсации выпрямлен¬ ного напряжения, а значит, тем меньше будет фон переменного тока в громкоговорителе усилителя. Включается микшер выключате¬ лем Q1, установленным в цепи пер¬ вичной обмотки трансформатора. Но на обмотку подается не все Се¬ тевое напряжение, а лишь часть его, остальное напряжение гасится конденсатором С8, представляю¬ щим для переменного тока опре¬ деленное сопротивление. Какие детали понадобятся для из¬ готовления микшера? Все постоян¬ ные резисторы — МЛТ-0,5, но по¬ дойдут резисторы меньшей мощ¬ ности — МЛТ-0,25. Переменные ре¬ зисторы— СП-I или другого типа. Причем резистор R1 может быть сопротивлением 3,3; 4,7; 6,8 кОм, резистор R3—15, 22 или 33 кОм, R11—33, 47 или 68 кОм. Лучше всего использовать оксид¬ ные конденсаторы типа К50-6, по¬ скольку под них рассчитана мон¬ тажная плата микшера. Подойдут, конечно, и другие конденсаторы, например К50-12, К53, но тогда при¬ дется несколько изменить разме¬ щение деталей на плате и размеры самой платы. Емкость конденсато¬ ров С1—СЗ, С6 может быть от 5 до 30 мкФ; С4, С5—от 30 до 100 мкФ; С7— от 300 до 2000 мкФ. Конден¬ сатор С8 — любого типа с номи¬ нальным напряжением (оно написа¬ но на корпусе конденсатора) не ме¬ нее 500 В. Его можно составить из двух или трех конденсаторов мень¬ шей емкости, соединенных парал¬ лельно. Например, из конденсато¬ ров МБМ емкостью 0,1 и 0,05 мкФ на напряжение 500 В. Следует установить транзисторы МП42Б или МП41А, обладающие большим (45...100) коэффициентом передачи тока (иначе говоря, коэф¬ фициентом усиления). Вместо дио¬ дов Д9Д в выпрямителе можно установить другие диоды этой се¬ рии с буквенными индексами В—Л (например, Д9В, Д9Г, Д9Е и т. д.). В качестве трансформатора Т1 использован согласующий транс¬ форматор от радиоприемника «Со¬ кол-4». Он намотан на сердечнике из пластин пермаллоя марки 50Н типа LU4, толщина набора 6 мм. Обмотка I содержит 1510 витков, а обмотка II—2X240 витков прово¬ да ПЭВ-1 0,09. Подойдут аналогич¬ ные трансформаторы от других ра¬ диоприемников, важно, чтобы пере¬ менное напряжение на их обмотке II составляло 6...6,5 В. 188
Входные разъемы XS1—XS3 и вы¬ ходной XS4 — типа СГ-3 или СГ-5 (это круглые разъемы с тремя и пя¬ тью гнездами, используемые в со¬ временной радиоаппаратуре). Часть деталей микшера смонти¬ рована на плате (рис. М-18) из изо¬ ляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) толщиной 1,5... 2 мм. Сначала в плате сверлят от¬ верстия диаметром 0,8...0,9 мм в точках соединения деталей. В них вставляют небольшие (8...10 мм) отрезки облуженного медного про¬ вода диаметром 1 мм — это мон¬ тажные шпильки. Они должны про¬ чно держаться в плате, а их концы выступать с обеих сторон платы примерно одинаково. Для надеж¬ ности шпильки слегка расплющива¬ ют с обеих сторон платы плоскогуб¬ цами. Затем сверлят в плате отверстия под втулки осей переменных рези¬ сторов и укрепляют резисторы. На¬ чиная пайку, в первую очередь сое¬ диняют монтажным проводом без изоляции все заземленные (соеди¬ няемые в дальнейшем с плюсом Рис. М-18 источника питания) шпильки и выво¬ ды переменных резисторов (а так¬ же их крышки), затем припаивают постоянные резисторы и конденса¬ торы, выполняют оставшиеся соеди¬ нения и в заключение припаивают выводы транзисторов. Плюсовой вывод конденсатора С1 соединяют с монтажной шпилькой вблизи пе¬ ременного резистора R11 отрезком экранированного монтажного про¬ вода, оплетку которого подпаивают к общему (заземленному) проводу. Так же в дальнейшем соединяют эту шпилку с разъемом XS3. Детали выпрямителя (конденса¬ тор С7 и диоды VD1—VD4) вместе с трансформатором Т1 и гасящим конденсатором С8 устанавливают на другой плате из изоляционного ма¬ териала. Размещение этих деталей относительно друг друга не имеет особого значения, поэтому рисунок монтажной платы не приводится. Следует отметить, что при отсут¬ ствии деталей выпрямителя и тран¬ сформатора блок питания можно вообще не делать и использовать вместо него гальваническую бата¬ рею или аккумуляторную батарею 7Д-0,1. Потребляемый микшером ток невелик, и такого источника хватит надолго. К примеру, с бата¬ реей «Крона» микшер проработает около 60 ч, а при использовании двух последовательно соединенных батарей 3336 (от плоского карман¬ ного фонаря) — не менее 250 ч. По¬ ложительный вывод любого из ука¬ занных источников подключают к общему проводу микшера, а отри¬ цательный — через выключатель Q1 к верхним по схеме выводам резисторов R6, R8, R13, R15. Плату микшера прикрепляют к лицевой панели корпуса, внешний вид которого может быть любым, 189
выбранным по Вашему вкусу. Вход¬ ные и выходной разъемы укрепля¬ ют на боковой стенке, а через от¬ верстие в задней стенке выводят двухпроводный сетевой шнур с вил¬ кой ХР1 на конце. Нижняя крышка корпуса съемная, чтобы можно бы¬ ло при необходимости проверить работу микшера или заменить ис¬ точник питания. Если микшер смонтирован пра¬ вильно и в нем использованы ис¬ правные детали, никакого налажи¬ вания не потребуется. При включе¬ нии микшера, питающегося от вы¬ прямителя, проверяют напряжение питания (9 В) на конденсаторе С7 и, если оно отличается более чем на ±10%, подбирают точнее емкость конденсатора С8. Естественно, это делают при номинальном напряже¬ нии сети (220 В). При озвучивании любительского кинофильма или музыкальном оформлении дискотек, когда ис¬ пользуются, скажем, два магнито¬ фона и микрофон, выходной сигнал микшера подают на усилитель зву¬ ковой частоты. Читая дикторский текст или объявления, приходится вручную изменять усиление каждо¬ го канала, что, конечно, неудобно. Работа значительно упростится, если применить автоматический микшер,, структурная схема которо¬ го приведена на рис. М-19. Сигнал с микрофона, подключенного к гнезду XS1, подается на микрофон¬ ный усилитель, а с него — на один из входов сумматора. На другой выход сумматора поступают сигналы с магнитофонов, подключенных к гнездам XS2 и XS3. Правда, пред¬ варительно они проходят через ав¬ томатический аттенюатор — каскад с изменяемым коэффициентом пе¬ редачи (ослабления) сигнала. Он позволяет регулировать громкость звукового сопровождения. Чем больше коэффициент передачи, тем громче звук. Коэффициент передачи аттенюа¬ тора зависит от наличия сигнала в микрофонном тракте. Элементы микшера подобраны с учетом од¬ ной особенности: когда не поль¬ зуются микрофоном (сигнал на вы¬ ходе микрофонного усилителя ра¬ вен нулю), коэффициент передачи аттенюатора ллаксимален. Но стоит ведущему начать говорить (или петь) перед микрофоном, на выхо¬ де микрофонного усилителя по¬ явится сигнал. Он поступит (через Рис. М-19 190
сумматор и линейный усилитель) на выход микшера и, кроме того, пос¬ ле усиления и детектирования — на аттенюатор. Последний сигнал уменьшит громкость звука с магни¬ тофонов. А теперь познакомимся со схе¬ мой микшера, приведенной на рис. М-20. Параллельно гнездам розет¬ ки XS1, в которую включают вилку микрофона, подсоединен подст- роечный резистор R1 — им можно грубо регулировать сигнал на вы¬ ходе микрофонного тракта. Рези¬ стор необходим лишь в случае ра¬ боты микшера с разными микрофо¬ нами. Кроме того, с помощью это¬ го резистора можно значительно ослабить влияние акустической об¬ ратной связи между микрофоном и громкоговорителем (или громко¬ говорителями) усилителя звуковой частоты. Конденсатор С1 снижает уровень помех на входные цепи, особенно от близлежащих мощных радиостанций. Микрофонный усилитель — двух¬ каскадный. Транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме с общим эмит¬ тером. Резисторы R6 и R10 обеспе¬ чивают режим работы транзисторов по постоянному току. Нагрузкой первого каскада является резистор R7, второго — подстроечный рези¬ стор R12. Сигнал с выхода микрофонного 191 Рис. М-20
усилителя (с коллектора транзисто¬ ра VT2) подается через цепочку C4R13 на базу транзистора VT3 уси¬ лителя регулирующего сигнала. С движка подстроечного резистора R12 часть сигнала микрофонного усилителя поступает через цепочку C5R23 на сумматор. Резисторы R9, R11 создают отрицательную обрат¬ ную связь в каскадах микрофонно¬ го усилителя, стабилизирующую ре¬ жим работы транзисторов и умень¬ шающую нелинейные искажения. Режим работы транзистора VT3 за¬ висит от сопротивления резистора R14. Нагрузкой этого каскада явля¬ ется резистор R15. Конденсатор С6 предотвращает возможное само¬ возбуждение каскада на высших частотах при использовании транзи¬ стора с большим коэффициентом передачи тока. Детектор выполнен на транзисто¬ ре VT4. При отсутствии сигнала на выходе микрофонного усилителя этот транзистор закрыт, поскольку на его базе нет напряжения смеще¬ ния относительно эмиттера. Сопро¬ тивление участка эмиттер-коллек- тор велико, конденсатор С8 заря¬ жен до напряжения питания. Такое же напряжение и на затворе тран¬ зистора VT8. Как только на базе транзистора VT4 появляется сигнал, транзистор открывается (положительными полу¬ волнами сигнала на базе), конденса¬ тор С8 разряжается. Однако потен¬ циал затвора транзистора VT8 отно¬ сительно истока уменьшается не сразу — ведь нужно какое-то вре¬ мя, чтобы конденсатор С14 разря¬ дился через резистор R28 и откры¬ тый транзистор VT4. Только после этого транзистор VT8 откроется и вступит в действие подстроечный резистор R29, который с резисто¬ ром R19 образует делитель напря¬ жения в цепи магнитофонных сигна¬ лов. В результате сигнал с магнито¬ фонов на входе сумматора падает. Когда же транзистор VT4 закры¬ вается, напряжение на затворе транзистора VT8 восстанавливается через некоторое время — по мере зарядки конденсатора С8, а значит, и С14. Выбор определенных посто¬ янных времени цепей C14R28 и C8R18 обеспечивает сравнительно быстрое появление управляющего сигнала на транзисторе VT8 и мед¬ ленное его убывание. Изменением положения движка подстроечного резистора R29 мож¬ но изменять коэффициент переда¬ чи делителя R19R29, а значит, и уровни сигналов с магнитофонов на выходе микшера при наличии уп¬ равляющего сигнала и без него. С аттенюатора сигнал поступает на эмиттерный повторитель, выполнен¬ ный на транзисторе VT5. Режим работы транзистора задан резисто¬ ром R20. Сумматор микрофонного и магнитофонных сигналов образу¬ ют резисторы R22, R23 и входное сопротивление усилителя на тран¬ зисторе VT6. К усилителю подклю¬ чен эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 — с него сигнал подается на выходную розетку XS4. Блок питания микшера, обеспе¬ чивающий постоянное напряжение 12 В (рис. М-21), состоит из пони¬ жающего трансформатора Т1, вы¬ прямительного моста на диодах VD1—VD4, параметрического ста¬ билизатора, составленного из ста¬ билитрона VD5 и балластного рези¬ стора R1, и усилителя тока на тран¬ зисторе VT1. Пульсации выпрям¬ ленного напряжения сглаживаются конденсаторами С1 и С2. На мик¬ шер постоянное напряжение по¬ 192
Рис. М-21 ступает через П-образный сглажи¬ вающий фильтр C3R2C4. Возможно применение другого блока питания. Важно, чтобы пуль¬ сации выходного напряжения при токе нагрузки до 45 мА (таков мак¬ симальный ток, потребляемый мик¬ шером) были как можно меньше. Вместо транзисторов КТ3102А в микшере можно использовать дру¬ гие транзисторы этой серии или КТ315Б, КТ315Г, вместо КП103Л— КП103К—КП103М. Подойдут и КП103А—КП103И, но в этом случае может понадобиться подбор рези¬ стора R18. Остальные транзисто¬ ры— любые из серии КТ315 со ста¬ тическим коэффициентом передачи тока h21 не менее 50. Подстроечные резисторы — лю¬ бые, например СП-ll, СПЗ-6, по¬ стоянные резисторы — МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы — К50-1 2 (С8—К50-6), остальные конденсато¬ ры — любого типа, возможно мень¬ ших габаритов. Розетки XS1—XS4— ОНЦ-ВГ-2-3/16-р (СГ-3) или ОНЦ-ВГ-4-5/16-р (СГ-5). Большая часть деталей микшера (на схеме они обведены штрих- пунктирной линией) смонтирована на печатной плате (рис. М-22) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Подстроечные резисторы располагают либо на задней стенке корпуса микшера, либо на отдельной планке внутри корпуса. Детали С1, R3, R5 монти¬ руют непосредственно на выводах подстроечных резисторов. В блоке питания использован трансформатор ТС-5-4, но подойдет любой другой готовый или само¬ дельный трансформатор с напряже¬ нием на вторичной обмотке 13... 13,5 В при токе нагрузки до 100 мА. Вместо диодов КД105Б можно ис¬ пользовать любые диоды серий КД102, КД103, КД105, Д226, а вме¬ сто стабилитрона Д814—Д813. Тран¬ зистор КТ603Б заменим на любой из серий КТ608, КТ815 или ГТ404. Оксидные конденсаторы—К50-6. Для монтажа деталей блока пита¬ ния использована плата (рис. М-23) из фольгированного стеклотексто¬ лита. Плату укрепляют внутри кор¬ пуса микшера. Что касается корпу¬ са микшера, то он может быть про¬ извольной формы, выбранной самим конструктором. Если монтаж мик¬ шера выполнен правильно, а детали исправны, налаживание сводится к установке движков подстроечных резисторов в оптимальное положе¬ ние. Точнее и быстрее это удастся сделать с помощью генератора сиг¬ налов звуковой частоты и осцилло- 7 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 193
Рис. М-22 Рис. М-23 графа. Сначала устанавливают дви¬ жок резистора R1 в среднее поло¬ жение и подают от генератора на вход «Микр.» (XS1) сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 0,8 мВ. Изме¬ ряют постоянное напряжение на конденсаторе С8 — оно должно быть не более 0,4 В. При выключе¬ нии генератора это напряжение должно возрастать до 4...6 В, что будет свидетельствовать о нормаль¬ ной работе канала автоматического регулирования. Если же при подаче входного сигнала напряжение на указанном конденсаторе превышает 0,5 В, зна¬ чит, транзисторы VT3, VT4 облада¬ ют недостаточным коэффициентом передачи тока. Необходимо либо заменить транзисторы, либо попы¬ таться установить нужное напряже¬ ние подбором резисторов R14, R17. Установив движок подстроечного резистора R12 в крайнее левое (по схеме) положение (конденсатор С5 соединен с коллектором транзисто¬ ра VT2), наблюдают форму сигнала на коллекторе транзистора VT6 и эмиттере VT7. Искажения в первом 194
случае устраняют подбором рези¬ стора R24, во втором — резистора R26. Амплитуда наблюдаемого сиг¬ нала при этой проверке должна быть 0,7... 1 В. Если она намного больше, увеличивают сопротивле¬ ние резистора R23. Далее подают сигнал частотой 1 кГц и амплитудой около 0,35 В на вход «Маг. 1», а затем «Маг. 2» (вход «Микр.» желательно замкнуть накоротко). При установке движков резисторов R2 и R4 в положение минимального ослабления входных сигналов проверяют форму напря¬ жения на выходной розетке микше¬ ра (XS4). Подбором резистора R22 устанавливают амплитуду сигнала равной 0,35...0,5 В, а подбором ре¬ зистора R20 добиваются неискажен¬ ной формы сигнала. Подключив теперь к розетке XS1 динамический микрофон и произ¬ нося протяжно звук «а-а-а...», мож¬ но наблюдать на экране осцилло¬ графа уменьшение магнитофонного сигнала. Перемещением движка ре¬ зистора R29 можно регулировать уменьшение сигнала до 100%. Рези¬ стором R12 при этом нетрудно до¬ биться неискаженного сигнала на выходе микшера при реальной громкости речи перед микрофо¬ ном. А если генератора и осциллогра¬ фа нет? Тогда можно проверить и наладить микшер в такой последо¬ вательности. Сначала на вход «Маг. 1» подают сигнал с магнитофона, а к выходу микшера подключают усилитель мощности 34. Движок резистора R2 устанавливают в верх¬ нее (по схеме) положение. Если слышны искажения звука, подби¬ рают резисторы R20, R24, R26". Далее подключают микрофон и Л произносят протяжно звук «а-а-а...» Громкость магнитофонного сигнала в громкоговорителе (или громкого¬ ворителях) уменьшится в зависи¬ мости от положения движка рези¬ стора R29. Установив резистором нужное уменьшение громкости зву¬ ка, резисторами R1 и R12 добивают¬ ся желаемого порога срабатывания канала автоматического регулиро¬ вания и такой же громкости звука в громкоговорителе, что и при вос¬ произведении фонограммы. Этими же регулировками уменьшают аку¬ стическую обратную связь между микрофоном и громкоговорителем, чтобы во время работы микшера не появлялись свистящие звуки. В слу¬ чае появления искажений звука от микрофона подбирают резисторы R6, R10. МИЛЛИВОЛЬТМЕТР ПОСТОЯННОГО ТОКА. Нередко при налаживании радиолюбительских конструкций требуется измерительный прибор, обладающий большим входным со¬ противлением и позволяющий изме¬ рять весьма малые напряжения постоянного тока — до десятков милливольт. Таким требованиям отвечает предлагаемый прибор. Его входное сопротивление составляет 10 МОм, а рабочий диапазон раз¬ бит на девять поддиапазонов: 50, 150, 500 мВ, 1,5, 5, 15, 50, 150 и 500 В. Отсчет измеряемого напря¬ жения ведется по стрелочному индикатору с нулем посередине шкалы. Прибор достаточно термо¬ стабилен — в комнатных условиях дрейф нуля (уход стрелки индика¬ тора от нулевого положения) прак¬ тически отсутствует, а при измене¬ нии температуры окружающей сре¬ ды на 10 °С не превышает 0,5% /°С от конечного значения шкалы. 7’ 195
Милливольтметр (рис. М-24) со¬ стоит из входного делителя напря¬ жения, переключателя поддиапазо¬ нов, усилителя постоянного тока (У ПТ), стрелочного индикатора и стабилизированного источника пи¬ тания. Измеряемое напряжение как положительной, так и отрицатель¬ ной полярности (относительно об¬ щего провода) подается через ко¬ аксиальный разъем XS1 на делитель напряжения, составленный из рези¬ сторов R1—R9. Выбирают нужный поддиапазон измерения переклю¬ чателем SA1. С подвижного контак¬ та переключателя напряжение по¬ ступает на вход УПТ через фильтр R10С 1, «срезающий» попадающие на вход прибора наводки перемен¬ ного тока. К усилителю постоянного тока милливольтметра предъявляются определенные требования: он дол¬ жен обладать незначительным дрейфом нуля, большим входным сопротивлением и стабильным ко¬ эффициентом усиления. Для умень¬ шения дрейфа нуля УПТ выполнен по балансной схеме и в нем при¬ менены так называемые композит¬ ные транзисторы, включающие по¬ левой транзистор VT1 (VT4) и бипо¬ лярный транзистор VT2 (VT3). Ис¬ пользование полевых транзисторов позволило получить большое вход¬ ное сопротивление УПТ, а биполяр- Рис. М-24 196
ных — большую крутизну вольтам- перной характеристики композитно¬ го транзистора, что повысило чувст¬ вительность прибора. Резисторы R11, R18, R19 обеспечивают необхо¬ димый режим работы композитных транзисторов. Для повышения ста¬ бильности коэффициента усиления УПТ и его линейности дополнитель¬ но введены резисторы R13 и R16. Нагрузками композитных транзи¬ сторов являются резисторы R12 и R17, между которыми включен стрелочный индикатор РА1 с под- строечным резистором R15, пред¬ назначенным для калибровки усили¬ теля. Балансируют УПТ переменным резистором R18 «Уст. «О». При указанных на схеме номи¬ налах резисторов стрелка инди¬ катора отклоняется до конечного деления шкалы (100 мкА) при по¬ даче на вход УПТ напряжения 50 мВ. В случае превышения вход¬ ного напряжения вступает в дейст¬ вие защита из включенных встреч¬ но-параллельно цепочек диодов VD1VD2 и VD3VD4, предотвращаю¬ щая выход из строя полевого тран¬ зистора VT1. Источник питания прибора состо¬ ит из трансформатора Т1, выпрями¬ теля, собранного по мостовой схе¬ ме на диодах VD6—VD9, и параме¬ трического стабилизатора напряже¬ ния, состоящего из резисторов R21, R22 и стабилитрона VD5. Конденса¬ тор С2 уменьшает пульсации напря¬ жения на выходе параметрического стабилизатора. О включении пита¬ ния сигнализирует неоновая лампа HL1. Напряжение питания УПТ не¬ критично и может быть от 9 до 12 В, потребляемый УПТ ток состав¬ ляет примерно 3,5 мА. При жела¬ нии УПТ можно питать от двух по¬ следовательно соединенных бата¬ рей «Крона», подключая их через выключатель Q1 к конденсатору СЗ. В этом случае выпрямитель, инди¬ каторную лампу HL1 с резистором R23 и трансформатор Т1 исклю¬ чают. В УПТ использованы полевые транзисторы КПЗОЗ с начальным то¬ ком стока 3,8...4 мА и напряжением отсечки 1,8...2 В. Биполярные тран¬ зисторы — серии КТ203 со стати¬ ческим коэффициентом передачи тока 90...100 (при токе коллектора 1 мА). Желательно подобрать оди¬ наковые или возможно близкие по параметрам как полевые, так и би¬ полярные транзисторы. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, перемен¬ ный и подстроечный—СП-I, при¬ чем R18—с функциональной харак¬ теристикой А (линейный). Резисто¬ ры входного делителя R1—R9 не¬ обходимо подобрать с точностью не хуже 1 % на образцовом приборе. Выполнять это условие проще, если каждый резистор составить из двух последовательно соединенных ре¬ зисторов. Конденсатор С1—КСО; С2, СЗ— К50-6. Вместо диодов КД503Б могут быть установлены любые маломощ¬ ные кремниевые диоды с обратным сопротивлением не менее 50 МОм, вместо Д223Б— другие маломощ¬ ные выпрямительные, вместо стаби¬ литрона Д811—Д810, Д814Г. Инди¬ каторная лампа — ТН-0,2 или другая маломощная неоновая, нужную яркость ее свечения устанавливают подбором резистора R23. Переклю¬ чатель поддиапазонов — галетный, например 11П2Н (11 положений, 2 направления), желательно с кера¬ мическими платами. Стрелочный индикатор — микроамперметр М24 с током полного отклонения стрел¬ ки 50...100 мкА и нулем посередине 197
шкалы. На циферблате микроам¬ перметра целесообразно нанести две шкалы с конечными делениями 50 и 150 или 15 и 50. Можно, конеч¬ но, использовать и обычный микро¬ амперметр, добавив переключатель полярности подключения индика¬ тора. Входной разъем — коаксиаль¬ ный или высокочастотный любой конструкции. Подойдет, к примеру, антенный разъем от телевизора или разъем от магнитофона (типа СГ-3 или СГ-5). Трансформатор питания выполнен на магнитопроводе LU12X16, об¬ мотка I содержит 4400 витков про¬ вода ПЭВ-1 0,1, обмотка II—400 витков ПЭВ-1 0,15. Можно исполь¬ зовать готовый маломощный тран¬ сформатор с напряжением на вто¬ ричной обмотке 15...18 В. К приме¬ ру, подойдет ТВК-110Л2 — унифи¬ цированный выходной трансформа¬ тор кадровой развертки телевизо¬ ров. \ Часть деталей УПТ смонтирована на одной печатной плате (рис. М-25) из одностороннего фольгированно- го стеклотекстолита толщиной 1,5... 2 мм, а источника питания — на другой (рис. М-26). Резисторы R1 — R9 размещены на переключателе поддиапазонов. Корпус прибора (рис. М-27) изго- Рис. м-25 198 товлен из одностороннего фольги- рованного стеклотекстолита. Вну¬ тренние швы корпуса пропаяны, а наружные проклеены эпоксидной смолой и выравнены наждачной бумагой. На передней панели при¬ бора расположены переключатель поддиапазонов, переменный рези¬ стор, входной разъем, микроам¬ перметр, выключатель питания и индикаторная лампа. Наружная то¬ коведущая часть разъема припаяна к внутренней фольгированной по¬ верхности корпуса, соединенной с общим проводом прибора. Печат¬ ные платы, подстроечный резистор припаяны непосредственно к вну¬ тренним стенкам корпуса. Плата УПТ размещена между переключа¬ телем поддиапазонов и микроам¬ перметром, а плата с деталями источника питания над микроампер¬ метром. Трансформатор установлен в нижней части корпуса под выклю¬ чателем сети. Измерительный щуп изготавли¬ вают из пластмассовой шариковой авторучки. Щуп соединяют с при¬ бором гибким коаксиальным кабе¬ лем диаметром 4...5 мм с ответной частью входного разъема на конце. Рис. М-26
Рис. М-27 Оплетку кабеля, являющуюся об¬ щим проводом милливольтметра, соединяют с зажимом «крокодил», а центральную жилу припаивают к наконечнику стержня авторучки (из стержня предварительно удаля¬ ют шарик). Налаживают прибор в следую¬ щем порядке. Отсоединяют верх¬ ние по схеме выводы резисторов R12, R17 от источника питания. Включают прибор и убеждаются в свечении лампы HL1. Миллиампер¬ метром измеряют ток, протекаю¬ щий через стабилитрон, и подбором резисторов R21 и R22 устанавлива¬ ют его равным примерно 10 мА. За¬ тем, предварительно отключив стрелочный индикатор, подключают резисторы R12, R17 к источнику питания и устанавливают движок резистора R18 примерно в среднее положение. Подбором резистора R19 уравнивают напряжения на эмиттерах транзисторов VT2 и VT3 (или токи коллекторов этих транзи¬ сторов, а также токи истоков тран¬ зисторов VT1, VT4). Подключают микроамперметр и резистором R18 устанавливают стрелку его на нулевую отметку шкалы. Переключателем поддиапазонов выбирают предел измерений 50 мВ. Подают на вход прибора такое же напряжение (его контролируют образцовым прибором) и движком подстроечного резистора R15 уста¬ навливают стрелку микроампер¬ метр а на конечное деление шкалы. Проверяют калибровку прибора на других поддиапазонах и при не¬ обходимости составляют таблицу прогрешностей прибора либо более тщательно подбирают соответст¬ вующие резисторы входного дели¬ теля.
НАМОТОЧНЫЙ СТА¬ НОК. В радиолю¬ бительской прак¬ тике, особенно на стадии начинаю¬ щего радиолюби¬ теля, нередко приходится сво¬ ими руками изготавливать транс¬ форматоры питания, выходные тран¬ сформаторы усилителей 34, дрос¬ сели и катушки индуктивности для цветомузыкальных установок и при¬ ставок и другие моточные детали. Большую помощь в этом окажет предлагаемый несложный намоточ¬ ный станок, позволяющий наматы¬ вать провод диаметром 0,15... 0,6 мм внавал либо укладывать его виток к витку на каркас, скажем, трансформатора. Кинематическая схема станка приведена на рис. Н-1. Вращение ручки 1 через большую шестерню 2 и малую 18 передается на рабо¬ чую ось 4, на которой гайками (а иногда гайками и щечками) закреп¬ ляют каркас 3 наматываемой ка¬ тушки. Шкивы 17 и 15 связаны резино¬ вым пассиком 16, поэтому при вра¬ щении ручки вращается и ось 8. Пе¬ ред началом работы на эту ось по всей ее длине необходимо плотно, виток к витку, намотать спираль из провода такого же диаметра, как и провод, используемый в данный момент для намотки. Концы прово¬ да надежно закрепляют любым способом. По этой спирали и сколь¬ зит ползунок-укладыватель, состоя¬ щий из пластин 6, 7 и колесика 5. Нижняя ось 10 препятствует враще¬ нию ползунка-укладывателя. Для изменения направления движения ползунка достаточно перебросить резиновый пассик, чтобы его нити между шкивами оказались крест-на¬ крест. Рис. Н-1 200
Провод с катушки 11 разматывает¬ ся снизу — это создает небольшое натяжение, необходимое для плот¬ ной укладки витков. Чертежи деталей намоточного станка показаны на рис. Н-2. Боль¬ шая и малая шестерни, ось 4 и шкив 17 представляют собой единый блок. Лучше всего его выполнить на базе индуктора от телефонного аппарата (рис. Н-3). Для этой цели нужно удалить с индуктора токо¬ съемные пластины, отвинтить одну боковую стенку и извлечь ротор. Затем с ротора аккуратно, чтобы не помять зубьев, снять малую шес¬ терню и с заметным усилием наса¬ дить ее на ось 4. Для предотвраще- Рис. н-2 Рис. Н-3 ния прокручивания шестерни ось с торца слегка расклепывают. Возможно, достать указанный ин¬ дуктор не удастся. Тогда можно приспособить для станка любой подходящий блок с ручкой и ше¬ стернями. Резьба в правой части оси 4 необ¬ ходима для закрепления каркаса катушки. В крайнем случае можно обойтись и без резьбы, но тогда при креплении каркаса катушки не¬ обходимо исключить всякое про¬ скальзывание его при намотке. Материалом для оси может слу¬ жить мягкая сталь, бронза. Для уменьшения трения трущиеся по¬ верхности необходимо обработать сначала крупнозернистой, а потом мелкозернистой наждачной бума¬ гой. Шкивы 17 и 15 могут иметь диа¬ метр от 20 до 40 мм, но непремен¬ ным условием является строгая идентичность их диаметров, иначе витки при намотке катушки будут укладываться или неплотно, или на¬ ползать один на друой. В качестве материала для шкивов можно ис¬ пользовать сталь, бронзу, органиче¬ ское стекло, эбонит и даже твердые породы хорошо просушенного де¬ рева. Резиновый гтассик 16 круглого се¬ чения— от магнитофона. От длины пассика и размера шкивов 1 7, 1 5 за¬ 201
висит расстояние между осью 4 и ползунком-укладывателем, оно должно быть около 45 мм. Оси 8 и 10 стальные. При изго¬ товлении необходимо следить, что¬ бы они получились строго прямы¬ ми. Для оси 8 в стойках 9 можно предусмотреть шарикоподшипники, но при отсутствии их подойдут бронзовые втулки от переменных резисторов типа СП или ВК. Пластины 6, 7 ползунка-уклады- вателя вырезают из листового алю¬ миния толщиной около 1,5 мм. Пла¬ стину 6 делают немного длиннее, чем 7,— в ней сверлят отверстия для крепления стоек с колесиком 5. Внутреннюю часть обеих пластин оклеивают замшей или тонкой ко¬ жей, что необходимо для плавного перемещения ползунка-укладыва- теля по спирали. Плата — основание станка может быть изготовлена из многослойной фанеры толщиной 15 мм. К боко¬ вым сторонам платы прикрепляют стойки 12, а к верхней стенке— стойки 9 и кронштейн с блоком ин¬ дуктора. Ось 10 закрепляют в стой¬ ках гайками 14. Налаживание станка сводится к подгонке трущихся поверхно¬ стей. Сначала, сняв пассик, прове¬ ряют работу блока, выполненного на базе индуктора (или блока от другой конструкции). Убедившись в егс исправности, приступают к под¬ гонке оси 8 — в стойках 9 она долж¬ на вращаться совершенно свободно, но без заметного люфта. Затем на ось 9 навивают спираль, собирают ползунок-укладыватель и регули¬ руют нажим пластин на спираль винтами 13 таким образом, чтобы при плавном перемещении ползун- ка-укладывателя ось вращалась лег¬ ко. Уменьшить силу трения ползун¬ ка можно, смазав слегка спираль маслом для швейных машин. Завер¬ шающим моментом налаживания является проверка перемещения ползунка-укладывателя вправо и влево при переброске пассика. При работе, как говорилось ранее, про¬ вод с катушки разматывается снизу. Натяжение провода и направление его перемещения ограничивайте ле¬ вой рукой, а правой вращайте руч¬ ку станка. Для подсчета числа вит¬ ков, наматываемых на каркас, мож¬ но пользоваться меткой на каркасе и считать по ней обороты каркаса либо приспособить для этих целей счетчик, скажем велосипедный.
ОММЕТР НА ПОЛЕ¬ ВОМ ТРАНЗИСТО¬ РЕ. Как подсказы¬ вает заголовок, рассказ пойдет об измерителе со¬ противления — ом¬ метре. Возможно, Вы уже привыкли проверять рези¬ сторы с помощью авометра, рабо¬ тающего в режиме омметра, и по¬ этому не сразу обратите внимание на отдельный однофункциональный прибор, да еще собранный на тран¬ зисторе. Тем не менее в некоторых случаях он совершенно незаме¬ ним — когда нужно измерить весь¬ ма большое сопротивление. Ведь обычный авометр рассчитан на из¬ мерение сопротивлений до 0,5 МОм, и в лучшем случае до 1 МОм. Предлагаемый же омметр с поле¬ вым транзистором способен фик¬ сировать сопротивления до 500 МОм и при этом питается всего от одной батареи напряжением 4,5 В. Схема омметра приведена на рис. 0-1. Его каскад, собранный на полевом транзисторе,— не что иное, как высокоомный вольтметр посто¬ янного тока. И действительно, ом¬ метр, по сути дела, измеряет паде¬ ние напряжения на делителе, обра¬ зованном одним из резисторов R2—R6 и проверяемым резисто¬ ром, подключенным к гнездам XS1 и XS2. Напряжение на делитель по¬ дается с движка переменного рези¬ стора R12, но, в отличие от вольт¬ метра, на затворе транзистора от¬ носительно истока получается не положительное, а отрицательное напряжение. Поэтому, когда ко входу омметра не подключен про¬ веряемый резистор, напряжение автоматического смещения на рези¬ сторе R7 компенсируется напря¬ жением, снимаемым с движка пере¬ менного резистора R12, и стрелка индикатора будет находиться на ко¬ нечном делении шкалы. Точнее по¬ ложение стрелки регулируют пере¬ менным резистором R1 2 («Уст. <х> »). Если же входные гнезда замкнуть проволочной перемычкой, то этого компенсирующего напряжения не будет и стрелка индикатора воз¬ вратится на нулевое деление шкалы. Стрелку прибора на нулевое де¬ ление шкалы устанавливают пере¬ менным резистором R9 («Уст. О»). При подключении к входным гнез¬ дам резистора (или другой детали, 203
Рис. 0-1 обладающей сопротивлением) на¬ пряжение между гнездами изме¬ нится в зависимости от его сопро¬ тивления. Это новое напряжение и отметит отклонившаяся стрелка индикатора: по шкале индикатора и по положению переключателя под¬ диапазонов SA1 нетрудно опреде¬ лить неизвестное сопротивление. Омметр рассчитан на измерение сопротивлений в пяти поддиапазо¬ нах: на первом (Х0,1 к) можно из¬ мерять сопротивления от 20 Ом до 50 кОм, на втором (Х1к)— от 200 Ом до 500 кОм, на третьем (ХЮ к) — от 2 кОм до 5 МОм, на четвертом (ХЮ0 к) — от 20 кОм до 50 МОм, на пятом (Х1 М) — от 200 кОм до 500 МОм. Конечно, можно обойтись только тремя под¬ диапазонами (Х0,1 к, ХЮ к, Х1 М), но тогда точность отсчета несколь¬ ко снизится. В омметре можно использовать транзисторы КП1 03 с начальным то¬ ком стока не менее 1 мА и крутиз¬ ной характеристики не менее 1 мА/В. Индикатор РА1 —микро¬ амперметр на ток 100 мкА и рам¬ кой сопротивлением 850 Ом. Пере¬ менные резисторы — СП-I, постоян¬ ные — МЛТ-0,25. Сопротивления ре¬ зисторов R2—R6, от которых зави¬ сит точность показаний омметра, должны быть подобраны достаточ¬ но точно. Источником питания омметра мо¬ жет быть батарея 3336 или три по¬ следовательно соединенных эле¬ мента 343, 373. Детали омметра можно смонтировать в любом под¬ ходящем корпусе. Обычно налаживание омметра сводится к градуировке шкалы при подключении ко входу омметра ре¬ зисторов известных сопротивлений. В нашем случае этой операции можно избежать, отградуировав шкалу расчетным путем. Если, на¬ пример, шкала индикатора имеет 100 делений, то положение стрелки индикатора можно определить по следующей формуле: N = 100 — 100 • 10/(10 + R), где N — деление шкалы индикато¬ ра; R — деление шкалы омметра. Например, отметка сопротивле¬ ния 1 Ом по шкале омметра долж- 204
на соответствовать следующему де¬ лению шкалы индикатора: N = = 100—100 • 10/(10 + 1) = 9; от¬ метка сопротивления 5 Ом должна располагаться против деления шка¬ лы N=100—100 • 10/(10 + 5) = 33,3; отметка сопротивления 100 Ом — против деления N = 100—100 • 10/ (10+ 100) = 91 и т. д. По результатам расчета наносят деления на шкалу индикатора или вычерчивают новую шкалу (рис. 0-2), по которой в дальнейшем определяют измеряемое сопротив¬ ление. После этого к входу омметра подключают предварительно изме¬ ренные на образцовом приборе ре¬ зисторы и проверяют точность по¬ казаний самодеятельного омметра на всех поддиапазонах. При обна¬ ружении значительной погрешности в показаниях омметра подбирают точнее резистор (R2—R6) соответ¬ ствующего поддиапазона. Больший интерес может предста¬ вить другой омметр — с линейной шкалой. Но прежде чем перейти к нему, следует напомнить о причи¬ не нелинейности шкалы и в преды¬ дущем омметре и во многих дру¬ гих. Дело в том, что при измерении сопротивления ток через измери¬ тельную цепь непостоянен, он зави¬ сит от сопротивления: ведь изме¬ рительная цепь, как правило, яв¬ ляется частью делителя напряжения Рис. 0-2 или плечом измерительного моста, с которых снимается напряжение на индикатор. Но если резистор вклю¬ чать в цепь со стабильным значе¬ нием тока, то падение напряжения на нем будет зависеть только от его сопротивления и шкала индикатора будет линейная. Разобраться в принципе работы омметра с линейной шкалой помо¬ жет рис. О-З. На транзисторе VT со¬ бран стабилизатор тока. Поскольку напряжение на базу транзистора подается с кремниевого стабили¬ трона VD, ток в цепи эмиттера бу¬ дет также стабилизирован и будет зависеть только от сопротивления резистора R3. Стабильным будет и ток коллектора, протекающий че¬ рез измеряемый резистор Rx. По¬ этому вольтметр PV будет изме¬ рять напряжение, зависящее толь¬ ко от сопротивления подключаемо¬ го резистора Rx. В этом случае зави¬ симость напряжения от сопротивле¬ ния также будет линейной. Выбор резистора R* определяется возможными изменениями тока базы транзистора при установке Рис. О-З 205
различного тока эмиттера. А зада¬ ваемый ток эмиттера, в свою оче¬ редь, определяется выбранным пределом измерения. При малых измеряемых сопротивлениях ток эмиттера выбирают большим, но не превышающим предельно допусти¬ мого значения тока для данного транзистора. Нижний предел тока эмиттера зависит от возможного минимального обратного тока кол¬ лекторного перехода данного тран¬ зистора. Поэтому, чтобы измерять резисторы с большим сопротивле¬ нием, нужно выбирать транзисторы с возможно малым значением тока 1кгк>.. Кроме того, для предупрежде¬ ния шунтирующего влияния вольт¬ метра PV его входное сопротивле¬ ние должно быть значительно боль¬ ше (не менее чем на порядок) пре¬ дельного значения измеряемого со¬ противления. В омметре, схема которого изоб¬ ражена на рис. 0-4, учтены все эти соображения. В качестве стабилиза¬ тора тока выбран транзистор струк¬ туры п-p-n с током I кбо не более 1 мкА. Значение стабилизированно¬ го тока в цепи эмиттера (а значит, и в цепи коллектора) определяется цепочками резисторов R2R3, R4R5, R6R7, R8R9 и R10R11. При включе¬ нии (переключателем SA1) первой цепочки в цепи эмиттера транзисто¬ ра должен протекать ток около 10 мА, второй цепочки — 1 мА, третьей — 0,1 мА, четвертой —- 0,01 мА, пятой—0,005 мА. Поскольку напряжение стабилиза¬ ции стабилитрона КС133А состав¬ ляет 3...3,7 В, такое же напряжение будет на эмиттерных резисторах, поэтому максимальное падение на¬ пряжения на измеряемом резисто ре не может превысить 5,3 В. С уче¬ том возможного снижения напря¬ жения батареи питания и разброса напряжения стабилизации стабили¬ трона примем максимальное паде¬ ние напряжения равным 5 В. Тогда в первом положении переключате- Рмс. 0-4 206
ля SA1 можно измерять сопротив¬ ления до 500 Ом, во втором — до 5, в третьем — до 50, в четвертом — до 500 кОм, в пятом — до 1 МОм. Для более точного измерения как больших, так и малых сопротивле¬ ний в выбранных поддиапазонах, вольтметр, собранный на полевом транзисторе VT2, имеет несколько поддиапазонов измерений. Так, в верхнем по схеме положении пе¬ реключателя SA2 шкала вольтметра рассчитана на 0,5 В, в следующих положениях соответственно на 1,2 и 5 В. Поэтому в первых положе¬ ниях обоих переключателей ом¬ метром можно измерять сопротив¬ ления до 50 Ом. При этом по шкале индикатора РА1 можно достаточно точно отсчитывать измеряемое со¬ противление меньше 1 Ом. Таким образом, переключатель SA1 явля¬ ется переключателем пределов из¬ мерения, a SA2— своеобразным множителем. Резистор неизвестного сопротив¬ ления подключают к зажимам ХТ1 и ХТ2 («Rx») и только после этого на¬ жимают кнопку SB1, нормально замкнутые контакты которой шун¬ тируют входные зажимы. Если б этой кнопки не было, то до под¬ ключения проверяемого резистора на этом участке было бы падение напряжения и стрелка индикатора отклонилась за конечное деление шкалы. Вместо транзистора МП111 А мож¬ но применить транзистор струк¬ туры п-р-п, например КТ315 (с лю¬ бым буквенным индексом), имею¬ щий обратный ток коллектора не более 2 мкА и статический коэф¬ фициент передачи тока не менее 20. Транзистор КП103Л можно за¬ менить на КП103И, КП103К с началь¬ ным током стока не менее 1,5 мА и крутизной характеристик не ме¬ нее 1 мА/В. Индикатор РА1 — микроампер¬ метр на ток полного отклонения стрелки 100 мкА, сопротивление рамки 850 Ом. Подстроечные рези¬ сторы, кнопка SB1 и выключатель SA3 любой конструкции, перемен¬ ный резистор R19—СП-!, постоянные резисторы — МЛТ-0,25, переключа¬ тели SA1 и SA2 галетные, на пять положений (например, 5П2Н). Стабилитрон КС133А можно за¬ менить на 2С133А, КС433А, 2С433А. Источник питания — последователь¬ но соединенные две батареи 3336 или, что желательно, шесть элемен¬ тов 343 или 373. Потребляемый омметром ток при измерении малых сопротивлений — около 25 мА, при измерении сопро¬ тивлений больше 500 Ом — около 1 5 мА. Конструкция омметра определя¬ ется во многом габаритами имею¬ щихся деталей. На верхней стенке корпуса располагают переключате¬ ли, выключатель питания, кнопку, переменный резистор, зажимы для подключения резисторов и индика¬ тор. Подстроечные резисторы луч¬ ше всего смонтировать на плате из гетинакса или текстолита и распо¬ ложить плату внутри корпуса так, чтобы был свободный доступ к осям резисторов. Батареи можно укрепить внутри корпуса или на съемной нижней стенке. Налаживание прибора начинают с калибровки вольтметра. Вначале движок резистора R17 устанавлива¬ ют в среднее положение и, включив питание, резистором R1° устанавли¬ вают стрелку индикатоп * на нуге- вое деление шкалы. Отпаивают от резистора R12 провод, идущии к зажиму ХТ1, на делитель R12—R15 207
подают напряжение 0,5 В и отме¬ чают отклонение стрелки индика¬ тора. Если стрелка отклоняется за конечную отметку шкалы, то, от¬ ключив вспомогательный источник постоянного напряжения, переме¬ щают движок резистора R17 немно¬ го вниз (по схеме) и повторно уста¬ навливают резистором R19 стрелку индикатора в нулевое положение. Если, наоборот, стрелка индикато¬ ра не доходит до конечного деле¬ ния шкалы, движок резистора R17 перемещают вверх. В любом случае движок резистора R17 должен быть в таком положении, чтобы при под¬ ключении к делителю вспомога¬ тельного источника напряжения стрелка индикатора устанавлива¬ лась на конечном делении шкалы. Показания вольтметра при других положениях переключателя жела¬ тельно проверить, подавая на вход вольтметра соответствующие на¬ пряжения (в положении «Х1>> 1 В, в положении «Х2» 2 В, в положе¬ нии «Х5» 5 В). В каждом случае стрелка индикатора должна откло¬ няться до конечного деления шка¬ лы. Если это условие не соблюдает¬ ся, придется точнее подобрать ре¬ зисторы делителя, соответствующие этим пределам измерения. После этого можно восстановить соединение делителя с зажимом ХТ1 и, подключая к зажимам образцо¬ 21*8 вые резисторы, разметить шкалу омметра. Для каждого поддиапа¬ зона достаточно иметь по одному резистору, сопротивление которого точно соответствует измеряемому сопротивлению, указанному на схе¬ ме для данного поддиапазона: 100 Ом, 1, 10, 100 и 200 кОм. Калибровку начинают с первого поддиапазона. Переключатель SA1 устанавливают в положение «0,1 к» (переключатель SA2 все время дол¬ жен быть в положении «ХЬ>) и подключают к зажимам «Rx» рези¬ стор сопротивлением 100 Ом. На¬ жимают кнопку SB1 и подстроеч- ным резистором R3 добиваются от¬ клонения стрелки индикатора до конечного деления шкалы. Затем переключатель SA1 пере¬ водят в положение «1 к», подклю¬ чают к зажимам резистор сопро¬ тивлением 1 кОм и, вновь нажав кнопку, резистором R5 стрелку ин¬ дикатора устанавливают на конеч¬ ное деление шкалы. Аналогично калибруют омметр и при других положениях переключателя поддиа¬ пазонов. Если только подстроечным рези¬ стором не удается установить стрелку индикатора на конечную отметку шкалы, то подбирают сое¬ диненный с ним постоянный рези¬ стор (R2, R4, R6, R8 или R10).
ПЕРЕГОВОРНОЕ УСТРОЙСТВО. Как обеспечить гром¬ коговорящей свя¬ зью, скажем, два пункта, удаленных друг от друга на значительное расстояние? Подоб¬ ная задача возникает в школе, пио¬ нерском лагере, в небольшом поселке или на промышленном предприятии, где нет телефонов. И во всех подобных случаях поль¬ зуются переговорным устройством. Как правило, такое устройство со¬ стоит из двух пультов, каждый из которых установлен на «своем» пункте, и двухпроводной линии связи, соединяющей пульты. В каж¬ дом пульте расположен усили¬ тель и динамическая головка. При¬ чем динамическая головка выпол¬ няет двойную роль: при переда¬ че сообщения она служит микро¬ фоном, а при приеме работает по своему прямому назначению. Кро¬ ме того, усиленный сигнал с одного пульта поступает по двухпроводной линии на динамическую головку другого — так работает большинст¬ во переговорных устройств. По¬ скольку динамическая головка об¬ ладает сравнительно низким сопро¬ тивлением, сказываются потери в линии связи — с увеличением рас¬ стояния между пунктами падает громкость звука. Вот почему даль¬ ность связи ограничивается обычно несколькими сотнями метров. Однако эти потери можно значи¬ тельно сократить, если выходной сигнал одного пульта подавать не на динамическую головку, а на вход усилителя другого пульта, обладаю¬ щего значительно большим сопро¬ тивлением по сравнению с голов¬ кой. Тогда потери в линии связи бу¬ дут невелики, и переговорным ус¬ тройством станет возможно пользо¬ ваться при расстояниях между пунк¬ тами в несколько километров. По¬ мимо этого преимущества, у такого переговорного устройства есть еще одно — его можно питать от низко¬ вольтного источника. Схема «низковольтного» перего¬ ворного устройства приведена на рис. П-1. Оно состоит из пультов А1, А2 и линии связи, проводники которой соединяют между собой гнезда XS1 и XS2 пультов. Посколь¬ ку схемы усилителей пультов оди¬ наковы, приведена лишь схема уси¬ лителя пульта А1. 209
Собственно усилитель 34 выпол¬ нен на транзисторах VT2—VT4. С коллектора транзистора VT4 на базу VT2 подано через резистор R8 напряжение отрицательной обрат¬ ной связи, которая стабилизирует режимы транзисторов и коэффи¬ циент усиления по напряжению, а также снижает коэффициент гар¬ моник. Коэффициент усиления по напряжению равен отношению со¬ противлений резисторов R8 и R5, т. е. около 300. Конденсатор С2 снижает усиление сигналов частотой ниже 500 Гц. Когда кнопочный переключатель SB1 находится в показанном на схе¬ ме положении, входной сигнал с ли¬ нии связи подается через конден¬ сатор С1 в эмиттерную цепь тран¬ зистора VT2. По переменному току этот транзистор включен по схеме с общей базой, обладающей низким входным сопротивлением, необхо¬ димым для согласования с сопро¬ тивлением звуковой катушки дина¬ мической головки пои работе ее микрофоном. Емкость конденсато¬ ра С1 выбрана сравнительно не¬ большой, благодаря чему выравни¬ вается амплитудно-частотная харак¬ теристика головки как микрофона. Резистор R2 обеспечивает прохож¬ дение постоянной составляющей эмиттерного тока транзистора VT2, а конденсатор С2 защищает вход усилителя от высокочастотных по¬ мех. Каскад на транзисторе VT1 — электронный ключ, подающий на¬ пряжение питания на первый каскад усилителя. Ключ стоит в цепи на¬ грузки транзистора VT2 (резистор R3). С этого резистора усиленный первым каскадом сигнал подается на базу транзистора VT3 следующе¬ го каскада усиления. Далее следует выходной каскад на транзисторе 210 Рис. П-1
VT4. Его нагрузкой служат в режи¬ ме приема динамическая головка ВА1, а в режиме передачи — ре¬ зисторы R9, R10 и последователь¬ но соединенные сопротивление линии связи и входное сопротивле¬ ние усилителя пульта А2. Резистор R7 ограничивает ток коллектора транзистора VT3, а конденсатор С4 предотвращает самовозбужде¬ ние усилителя. В режиме ожидания, когда пе¬ реключатели SB1 обоих пультов находятся в показанном на схеме положении, все транзисторы закры¬ ты, и каждый пульт потребляет от источника питания весьма незначи¬ тельный ток — менее 1 мкА. Поэто¬ му в пультах нет отдельного выклю¬ чателя питания. При нажатии на кнопку переклю¬ чателя SB1 динамическая головка ВА1 подключается ко входу усили¬ теля, а провод линии, подключен¬ ный к гнезду XS2, соединяется с вы¬ ходом усилителя. Минус источника питания G1 поступает через рези стор R10 на вход усилителя второго пульта по линии связи. Транзистор VT1 в пульте А2 открывается и по¬ дает напряжение питания на тран¬ зистор VT2. Включается усилитель второго пульта. В пульте А1 усилитель также включается, поскольку транзистор VT1 открывается током, протекаю¬ щим в его базовой цепи через ди¬ намическую головку ВА1. При раз¬ говоре перед головкой напряжение, вырабатываемое в ее звуковой ка¬ тушке, усиливается и поступает че¬ рез конденсатор С5 в линию связи. Сигнал, ослабленный в линии связи, вновь усиливается и поступает на динамическую головку. Аналогично работает переговор¬ ное устройство и при нажатии кноп¬ ки переключателя SB1 на втором пульте. Иными словами, при нажа¬ тии любой кнопки включаются од¬ новременно оба пульта. Но в пере¬ дающем в данный момент пульте усилитель работает как микрофон¬ ный и потребляет от источника пи¬ тания ток около 3,5 мА, а в прием¬ ном пульте — как усилитель мощ¬ ности, потребляя ток около 100 мА. Разговор ведут поочередно (так называемая симплексная связь), нажимая кнопку после приема сооб¬ щения и отпуская ее по окончании передачи. Для упрощения переговорного устройства в нем отсутствует регу¬ лировка громкости, поэтому во из¬ бежание значительных искажений звука следует учитывать, что при короткой линии связи (до 2 км) го¬ ворить нужно негромко, на расстоя¬ нии вытянутой руки. При длине же линии 5...10 км (это максимальное расстояние) желательно говорить громко и на расстоянии 20...10 см от пульта. Для переговорного устройства подойдут резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25; конденсаторы С2 и С4— КТ-1, КЛС, КМ-5, КМ-6; С1, СЗ, С5, С6 — оксидные любого типа, на лю¬ бое номинальное напряжение, воз¬ можно меньших габаритов; динами¬ ческая головка — 0,25Г Д-19; пере¬ ключатель — П2К без фиксации по¬ ложения. Детали усилителя монтируют на плате (рис. П-2) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Плату крепят к задней стенке кор¬ пуса пульта (рис. П-3), изготовлен¬ ного из листовой стали толщиной 0,5 мм. Конструкция корпуса разра¬ ботана так, чтобы изготовить его можно было при минимальном на¬ боре инструмента. После крепления 211
Рис. П-3 платы кнопка переключателя долж¬ на выступать над корпусом пульта. На задней стенке размещают так¬ же гнезда XS1 и XS2 либо малога¬ баритный разъем (подойдет, напри¬ мер, разъем СГ-3 или СГ-5 от маг¬ нитофона). Динамическую головку крепят к передней панели, а рядом устанавливают источник питания — элемент 373. Напротив диффузора головки в панели насверлены от¬ верстия, которые затем прикрыты тонкой тканью (лучше радиотка¬ нью). Чтобы головка лучше работа¬ ла в режиме микрофона, к ее маг¬ нитной системе желательно при¬ клеить кольцо из поролона — оно будет выполнять ропь акустиче¬ ского демпфера. Если в переговорном устройстве применены исправные детали и монтаж выполнен без ошибок, устройство сразу готово к работе. Но проверять его нужно при нали¬ чии двух пультов и эквивалента ли¬ нии связи — резистора сопротивле¬ нием 1...2 кОм. Гнезда пультов со¬ единяют через эквивалент и нажи¬ мают на пульте А2 кнопку SB1 (вре¬ менно фиксируют ее, положив свер¬ ху тяжелый металлический пред¬ мет), а сам пульт располагают вбли¬ зи источника звука, например або¬ нентского громкоговоритепя или переносного транзисторного радио¬ приемника. В динамической голов¬ ке пульта А1 должен раздаться звук транслируемой передачи. Если его нет, нужно измерить падение на¬ пряжения на резисторе R3, прове¬ рив тем самым срабатывание элек¬ тронного ключа. При отсутствии на¬ пряжения следует подобрать рези¬ стор R1 до момента открывания транзистора VT1. Громкость звука можно изменить подбором резистора R5 или R8. 212
Если звук будет сопровождаться искажениями, следует подобрать резистор R7. Аналогично прове¬ ряют и налаживают пульт А2, нажав кнопку на пульте А1. При больших расстояниях между пунктами связи совсем не обяза¬ тельно применять двухпроводную линию. Достаточно провести про¬ вод между гнездами XS1, а гнезда XS2 заземлить в каждом пункте с помощью штырей из стальной проволоки диаметром 4...6 мм и длиной 500...700 мм. Возможно, Вас заинтересует громкоговорящее переговорное устройство на базе готовых або¬ нентских громкоговорителей, всег¬ да имеющихся в продаже. Конст¬ рукция и марка громкоговорителя не имеют значения, важно, чтобы он был рассчитан на напряжение трансляционной сети 15 В (как из¬ вестно, громкоговорители выпуска¬ ются на напряжения 15 и 30 В) — с таким громкоговорителем удается получить наибольшую громкость звука. Всего для переговорного устрой¬ ства нужно приобрести два гром¬ коговорителя — по одному для каждого пункта связи. Каждый громкоговоритель будет выполнять и свою прямую роль и роль микро¬ фона. Как это достигается, нетруд¬ но понять, взглянув на схему (рис. П-4) переговорного устройства. Прежде чем познакомиться с ра¬ ботой этого переговорного устрой¬ ства, посмотрите внимательно на схему абонентского громкоговори¬ теля — он состоит из динамической головки ВА, трансформатора Т и пе¬ ременного резистора R. Трансфор¬ матор нужен для включения дина¬ мической головки в трансляцион¬ ную сеть, а переменным резисто¬ ром регулируют громкость звука громкоговорителя. В переговорном устройстве громкоговоритель ис¬ пользуется в режиме максимальной громкости, то есть когда движок переменного резистора находится в верхнем по схеме положении. Обмотка I (первичная, высокоом¬ ная) трансформатора подключена напрямую к штырькам вилки, кото¬ рой громкоговоритель включается в трансляционную сеть. Итак, громкоговоритель подклю¬ чен через разъем XS1 ко входу усилителя, собранного на трамзисто- Рис. П-4 213
pax VT1f VT2. Но один из выводов громкоговорителя соединен не с общим (плюсовым) проводом пита¬ ния, а с минусовым. Сделано это специально для упрощения схемы переключения громкоговорителя и уменьшения числа секций пере¬ ключателя. Но по переменному то¬ ку, т. е. сигналу звуковой частоты, он все же соединен с эмиттером транзистора VT1 —через конден¬ сатор С4 и источник питания GB1. Вход и выход усилителя соедине¬ ны с переключателем SA1. В пока¬ занном на схеме положении або¬ нентский громкоговоритель под¬ ключен через переключатель к гнездам XS2 и XS3, которые через линию связи соединены с такими же гнездами второго аппарата. В итоге громкоговорители обоих аппаратов оказываются подключен¬ ными к линии связи. Если теперь переключатель первого аппарата перевести в положение «Передача», громкоговоритель отключится от линии связи, а к ней будет подклю¬ чен выход усилителя. Одновремен¬ но замкнутся нижние контакты пе¬ реключателя (3 и 5) и подадут на усилитель питание. Г ромкоговори- тель станет микрофоном. Разговор перед ним сначала преобразуется в электрические сигналы, которые затем усилятся трансформатором Т и усилителем. Выходной сигнал уси¬ лителя будет подан через линию связи на громкоговоритель второго аппарата, где произойдет обратный процесс — электрический сигнал преобразуется в звуковые колеба¬ ния воздуха, иначе говоря в звук. Его и услышит абонент. Переключатель SA1 возьмите, на¬ пример, типа ТП1-2 или изготовьте его из двух одинарных тумблеров типа ТВ2-1. Транзисторы — МП39Б, МП41, МП42А или МП42Б с коэф¬ фициентом передачи от 40 до 60. Конденсатор О может быть МБМ или любой другой, емкостью от 0,1 до 0,5 мкФ; СЗ — также любого ти¬ па (КСО, К40П-2, БМ-2, ПО, ПМ-1); С2 и С4—К50-6, К50-12 или другие оксидные конденсаторы емкостью не менее указанной на схеме и с напряжением не ниже 10 В. Рези¬ сторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,5. Ба¬ тарея питания GB1 — две последо¬ вательно соединенные батареи от карманного фонаря на 4,5 В (типа 3336). Батарею «Крону» использо¬ вать нежелательно из-за сравни¬ тельно небольшого срока службы с этим усилителем (3...4 ч непре¬ рывной работы). Абонентский гром¬ коговоритель может быть, напри¬ мер, «Сюрприз-301» на напряжение 15 В. Для подключения его к аппа¬ рату понадобится ответная розетка XS1. Гнезда XS2 и XS3 — любой конструкции (это может быть такая же розетка, что и для подключения громкоговорителя). Детали аппарата разместите на монтажной плате из изоляционного материала (рис. П-5). Батареи поло¬ жите друг на друга и прикрепите к плате металлической скобой. Пе¬ реключатель закрепите гайкой так, Рис. П-5 214
чтобы часть его корпуса с резьбой выступала над поверхностью платы на 7...8 мм. Для подпайки выводов деталей укрепите на плате монтаж¬ ные шпильки из толстой облужен- ной проволоки, но снизу концы шпилек не должны выступать более чем на 3 мм — укоротите их кусач¬ ками по окончании монтажа. По уг¬ лам платы приклейте со стороны ручки переключателя небольшие прокладки из картона или фанеры толщиной 3...4 мм и просверлите в них отверстия напротив отверстий в плате. Плату с деталями установите в корпусе (рис. П-6) со съемной ниж¬ ней крышкой. На лицевой панели корпуса вырежьте отверстия под разъем, гнезда и переключатель. Плату прикрепите к лицевой панели винтами, а переключатель дополни¬ тельно закрепите на панели гай¬ кой. Настало время проверить и при необходимости наладить аппарат переговорного устройства. Но сна¬ чала, как обычно, тщательно про¬ верьте правильность монтажа и на¬ дежность всех паек. Затем подклю¬ Рис. П-6 чите к гнездам XS2 и XS3 провода линии связи с громкоговорителем на другом конце (иначе говоря, в другой комнате). В розетку XS1 вставьте вилку «своего» громкого¬ ворителя. Поставьте ручку пере¬ ключателя в положение «Передача» и измерьте напряжение между эмиттером и коллектором транзис¬ тора VT2 — оно должно быть в пре¬ делах 3,5...4 В. При необходимости точнее это напряжение можете установить подбором резистора R3. Аналогично проверьте напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT1 и, если это нужно, установите его подбором резистора R1 в пределах 3...4 В. Убедиться в работе аппарата можно, прослушав звук из второго громкоговорителя. Здесь нужен по¬ мощник. Пусть он говорит перед громкоговорителем-микрофоном, а Вы послушаете его голос в дру¬ гой комнате. Наверное, у Вас возникнет мысль, что можно обойтись без помощни¬ ка, если установить второй громко¬ говоритель в этом же помещении невдалеке от аппарата и слушать самого себя или, в крайнем случае, хлопки в ладоши. Но в большинстве случаев такая проверка че удастся из-за акустической связи между громкоговорителями. При располо¬ жении их в одном помещении мо¬ жет появиться резкий свист во вто¬ ром громкоговорителе, и больше ничего услышать не удастся. Правда, есть другой способ про¬ верки устройства без помощника. Поставьте перед громкоговорите¬ лем-микрофоном транзисторный радиоприемник, настроенный на какую-нибудь станцию, и послушай¬ те звук во втором громкоговори¬ теле. Если будут наблюдаться по-» 215
бочные звуки в виде слабого свиста или чрезмерного шипения, замени¬ те конденсатор СЗ другим, большей емкости (3600, 3900, 4300, 4700 пФ). Может случиться, что из-за ис¬ пользования транзисторов с боль¬ шим коэффициентом передачи чув¬ ствительность усилителя получилась излишней. Звук будет громкий и с искажениями, Уменьшить чувстви¬ тельность усилителя нетрудно, включив последовательно с конден¬ сатором О переменный резистор сопротивлением 22...68 кОм. Пере¬ мещением движка резистора уста¬ новите желаемую громкость, из¬ мерьте омметром получившееся сопротивление и впаяйте вместо пе¬ ременного резистора постоянный с таким сопротивлением (или воз¬ можно близким). На этом проверку и настройку аппарата можно счи¬ тать законченными и приступать к сборке второго. Изготовив предлагаемые пристав¬ ки, Вы не затронули самих громко¬ говорителей, и они в любой момент могут работать от трансляционной линии — для этого достаточно пе¬ реставить их вилки в розетку тран¬ сляции. Если же этот вопрос не волнует и Вы предполагаете соорудить по¬ стоянно действующее переговор¬ ное устройство, электронную часть аппарата лучше смонтировать внут¬ ри громкоговорителя — конструк¬ ция получится более компактной. Конечно, места в корпусе громко¬ говорителя немного, и придется не¬ сколько изменить размещение де¬ талей и монтаж. Так, монтажная плата теперь должна быть меньших размеров (рис. П-7) и на ней раз¬ мещаются переключатель и детали усилителя. Плату прикрепите к верх¬ ней стенке корпуса (рис. П-8), что- Рис. П-7 бы наружу выходила ручка пере¬ ключателя. Против положений руч¬ ки приклейте к стенке полоски бу¬ маги с надписями режимов работы аппарата — «Прием» и «Передача». Источник питания (две батареи от карманного фонаря, соединен¬ ные последовательно) можете раз¬ местить как внутри корпуса, так и снаружи — на съемной задней стен¬ ке из картона. Для этого варианта изготовьте «карман» (рис. П-9), на¬ пример, из плотного картона или бумаги, склеенной в несколько сло¬ ев. Прикрепите (или приклейте) «карман» к задней стенке, устано¬ вите в него батареи, соедините их последовательно и подпаяйте к вы¬ водам концы проводников питания, Рис. П-8 216
Рис. П-9 пропущенных через отверстия в стенке. Упрощается и остальной монтаж. Теперь не нужен разъем XS1 — предназначенные для него провод¬ ники от платы припаяйте к крайним выводам переменного резистора громкоговорителя. Не нужны и от¬ дельные гнезда XS2 и XS3 — их роль будут выполнять штырьки вил¬ ки громкоговорителя. Чтобы не за¬ путаться в монтаже, сначала отпаяй¬ те концы шнура громкоговорителя от выводов переменного резистора. Определите с помощью омметра, с каким штырьком соединяется тот или иной конец шнура, пометьте их и подпаяйте концы шнура к соот¬ ветствующим точкам монтажной платы. Против штырьков сделайте на вилке надписи «XS2» и «XS3« — они помогут правильно подключить аппарат к линии связи. Для соединения аппаратов на концах линии связи установите ро¬ зетки с помеченными гнездами («XS2» и «XS3») и вставляйте в них вилки громкоговорителей. Порядок налаживания устройств остается прежний. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЕЛОЧНЫХ ГИР¬ ЛЯНД — нетрудно догадаться, что такой автомат предназначен для уп¬ равления гирляндами ламп, разве¬ шанных на новогодней елке. Если сравнительно недавно в переключа¬ телях гирлянд устанавливали элек¬ тромагнитные реле, контакты кото¬ рых либо включали, либо выключа¬ ли разноцветные лампы, то сегодня их заменили более надежные ком¬ мутирующие устройства — тринис- торы, работающие бесшумно и до¬ пускающие значительно больший ток нагрузки. С применением таких элементов и построены предлагае¬ мые автоматы переключения гир¬ лянд. Переключатель одной гирлянды. Иногда на ветвях новогодней елки оказываются развешанными освети¬ тельные лампы всего одной гирлян¬ ды. Но даже в этом случае можно получить больший световой эффект, если лампы гирлянды будут мигать. А для этого гирлянду нужно под¬ ключить к сетевой розетке через детали, показанные на рис. П-10. В первый момент после включе¬ ния вилки ХР1 в сеть начинает за ряжаться конденсатор С1. Гирлянда EL1 пока не горит. По мере зарядки конденсатора постоянное напряже¬ ние на нем возрастает. Как только оно достигает определенного зна- 217
Рис. П-10 чения, открывается тринистор VS1. Вспыхивает гирлянда ELI, конденса¬ тор разряжается через резистор R1 и открытый тринистор. Последний закрывается, гирлянда гаснет. Вновь начинается зарядка конденсатора, и процесс повторяется. Гирлянда может быть как гото¬ вая, так и самодельная, составлен¬ ная из последовательно соединен¬ ных ламп на общее напряжение 220...250 В при токе потребления не более 0,4 А. Если же будет исполь¬ зоваться более мощная гирлянда, придется заменить диод Д226Б дру¬ гим, например Д242Б, а также при¬ менить тринистор КУ202Л—КУ202Н. Резисторы — МЛТ-0,5 (R2) и МЛТ- 2 (R1), конденсатор — К50-3 или другой, на номинальное напряже¬ ние не ниже указанного на схеме. Частота переключения (мигания) гирлянды зависит от емкости кон¬ денсатора и сопротивления резис¬ торов. Если необходимо плавно из¬ менять частоту переключения, наи¬ более просто это сделать заменой резистора R2 цепочкой из последо¬ вательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 6,8 кОм (МЛТ-0,5) и переменного сопротив¬ лением 68 кОм (СП-1). Детали переключателя размести¬ те в небольшом корпусе, на одной из стенок которого можете укре¬ пить розетку для подключения гир¬ лянды. Вполне пригоден вариант, при котором смонтированные по схеме детали закрывают картоном или плотной бумагой и располагают у основания елки или маскируют на ветвях. Переключатель двух гирлянд. Ча¬ ще на новогодней елке развешива¬ ют лампы двух гирлянд. И тогда строят переключатель, который по¬ переменно подключает к сети то одну, то другую гирлянду. Если лампы гирлянд окрашены в разные цвета, елка освещается разноцвет¬ ными огнями. Управлять двумя гир¬ ляндами способен и предыдущий тринисторный переключатель, если вторую гирлянду подключить па¬ раллельно тринистору (рис. П-11). Если гирлянды EL.1 и EL2 взяты с одинаковым током потребления, то при закрытом тринисторе они будут гореть вполнакала, а при его открывании гирлянда EL1 засветит¬ ся полным накалом, в то время как EL2 погаснет. Выбрав же, например, гирлянду EL1 со значительно большим током потребления по сравнению с гир¬ ляндой EL2, можно добиться их по¬ очередного переключения. Когда тринистор открыт, будет гореть гирлянда EL.1. При закрывании три¬ нистора гирлянды окажутся соеди¬ ненными последовательно, но из-за большего сопротивления гирлянды Рис. П-11 218
EL2 напряжение будет падать в ос¬ новном на ней. Схема другого переключателя двух гирлянд приведена на рис. П-12. В нем два мультивибратора, каскад совпадения и электронные ключи на тринисторах. Первый мультивибратор собран на элементах DD1.1 и DD1.2. Часто¬ та его колебаний зависит от емкос¬ ти конденсаторов С1, С2 и сопро¬ тивлений резисторов R1—R3. Изме¬ нять частоту колебаний можно пе¬ ременным резистором R1. Во втором мультивибраторе ис¬ пользованы элементы DD1.3 и DD1.4. Здесь частота колебаний за¬ висит от емкости конденсатора СЗ и сопротивления резисторов R7, R8. Изменяют частоту генерируе¬ мых колебаний переменным резис¬ тором R7. Частота второго мульти¬ вибратора в несколько раз больше, чем первого. Для чего это нужно, станет ясно позже. Элементы 2И (DD2.1 и DD2.2) вто¬ рой микросхемы составляют каскад совпадения. На один из входов каж¬ дого элемента поступают сигналы с первого мультивибратора, а на другой вход — сигнал со второго мультивибратора. Выходные сигна¬ лы элементов управляют электрон¬ ными ключами на тринисторах VS1 и VS2, в анодные цепи которых включены гирлянды ламп EL1 и EL2. Как работает этот переключа¬ тель? Начнем с момента, когда кон¬ такты выключателя SA1 замкнуты. Тогда второй мультивибратор не работает, и на его выходе (вывод элемента DD1.4) уровень логиче¬ ской 1 — он поступает на один из входов элементов DD2.1 и DD2.2. А первый мультивибратор работает, Рис. П-12 219
и на его выходах (выводы 11 и 3 микросхемы DD1) поочередно по¬ является уровень логической 1. По¬ этому также поочередно изменяют свое состояние элементы DD2.1 и DD2.2, а значит, открываются три- нисторы и зажигаются гирлянды ламп. Иначе говоря, автомат рабо¬ тает как обычный переключатель гирлянд. Когда же контакты выключателя SA1 разомкнуты (показано на схе¬ ме), второй мультивибратор начи¬ нает работать. Его сигналы перио¬ дически изменяют состояние того или иного элемента каскада совпа¬ дения. В итоге включенная гирлян¬ да ламп начинает мигать. Тринисторы могут быть КУ202К— КУ202Н, а гирлянды ламп — мощ¬ ностью до 500 Вт каждая. При бо¬ лее мощных гирляндах тринисторы придется укрепить на радиаторы. Кроме указанных на схеме, подой¬ дут диоды Д245А или другие, рас¬ считанные на выпрямленный ток не менее 3 А и обратное напряжение не ниже 300 В. Оксидные конденсаторы — К50-6; С1 и С2 можно составить каждый из нескольких конденсаторов меньшей емкости, соединенных параллельно, но при такой замене придется под¬ корректировать чертеж печатной платы. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, перемен¬ ные— СП-I или аналогичные. Часть деталей автомата смонти¬ руйте на печатной плате (рис. П-13) из одностороннего фольгированно- го стеклотекстолита. Показанные на чертеже штриховой линией пере¬ мычки монтируют на плате со сто¬ роны деталей. Выводы катода и уп¬ равляющего электрода тринисторов соединяют с соответствующими це¬ пями автомата монтажными провод¬ никами в изоляции. Для питания микросхем желательно использо¬ вать стабилизированный источник напряжением 5 В при токе нагрузки не менее 150 мА. Не исключено и такое решение: соорудить малогабаритную декора¬ тивную елочку и развесить на ней две гирлянды ламп от карманного фонаря. Тогда тринисторы не пона¬ добятся и схема упростится (рис. П-14). Теперь нужны будут два мощных транзистора (П213, П216 либо любые из серий П201—П203), два оксидных конденсатора боль¬ шой емкости, два постоянных ре¬ зистора да источник питания напря¬ жением 15...18 В — его можно со¬ ставить, например, из четырех по¬ следовательно соединенных бата¬ рей 3336. Наш переключатель гирлянд представляет собой генератор, транзисторы которого периодичес¬ ки открываются и закрываются. Когда, например, открыт транзис¬ тор VT1, гирлянда из ламп ELI — EL5 оказывается подключенной че¬ рез него к источнику питания. За¬ тем этот транзистор закрывается, 220 Рис. П-13
но открывается VT2 — зажигается гирлянда из ламп EL6—ELI0, а пре¬ дыдущая гирлянда гаснет. Продол¬ жительность горения каждой гир¬ лянды зависит от емкости кон¬ денсаторов и сопротивления резис¬ торов. Конденсаторы типа К50-6, резис¬ торы — МЛТ-0,5, лампы — на на¬ пряжение 3,5 В и ток 0,26 А. Выклю¬ чатель питания любой конструкции, например тумблер ТВ2-1. На плате из изоляционного ма¬ териала разместите основные дета¬ ли переключателя (рис. П-15): тран¬ зисторы, резисторы, конденсаторы. Под «шляпки» транзисторов вы¬ режьте в плате отверстия, а корпус каждого транзистора прикрепите к плате винтами. Оксидные конден- Рис. П-15 саторы разместите «лежа» и при¬ паяйте их выводы (соблюдайте по¬ лярность!) к монтажным шпилькам. Подберите корпус для переклю¬ чателя и поместите внутри него плату с деталями и источник пи¬ тания. Выключатель установите на верхней панели корпуса. Лампы гирлянд, соединенные последова¬ тельно, подключите к переключате¬ лю тремя проводниками (один — общий, два — от коллекторов тран¬ зисторов) длиной не более 0,5 м. Чтобы на проводниках было воз¬ можно меньшее падение напряже¬ ния, диаметр их медных жил дол¬ жен быть не менее 0,5 мм. Гирлян¬ ду из ламп повесьте на елку только после проверки работы переключа¬ теля. Продолжительность работы ис¬ точника питания, составленного из батарей 3336, ограничена примерно двумя часами, поэтому оставляйте гирлянду включенной ненадолго. Если же Вы захотите пользоваться переключателем часто и в течение продолжительного времени, собе¬ рите выпрямитель и питайте лампы от него. Выходное напряжение вы¬ 221 Рис. П-14
прямителя может быть 12...20 В при максимальном токе нагрузки до 0,3 А. Переключатель трех гирлянд. Бо¬ лее эффектно будет освещаться новогодняя елка, на ветвях которой разместятся три гирлянды ламп и каждая из них начнет вспыхивать через определенные промежутки времени. Автомат для такого управ¬ ления гирляндами можно собрать на транзисторах и тринисторах по схеме, приведенной на рис. П-16. Причем благодаря использованию тринисторов яркость свечения гир¬ лянд удастся изменять не скачком, как, например, в предыдущих уст¬ ройствах, а более плавно. Хотя на схеме показаны три гир¬ лянды ламп (ELI—ELIO, EL11 — EL20, EL21—EL30), для управления их свечением используются всего два одинаковых блока — А1 и А2. Рассмотрим работу одного из блоков — А1. В него входят релак¬ сационный генератор на динисторе VD1 и регулятор мощности, выпол¬ ненный на транзисторе VT1, динис¬ торе VD2 и тринисторе VS1. После включения устройства в сеть начи¬ нает заряжаться (через резистор R1) конденсатор С2. Когда напря¬ жение на нем достигнет напряже¬ ния включения динистора, конден¬ сатор разрядится через динистор и резистор R2. Продолжительность зарядки конденсатора зависит от его емкости и сопротивления ре¬ зистора R1, а продолжительность разрядки — от его емкости и со¬ противления резистора R2. Суммар¬ ное время цикла зарядка—разряд¬ ка и определяет частоту переклю¬ чения гирлянд. Для ее уменьшения (когда это необходимо) параллель¬ но конденсатору С2 подключают выключателем SA1 и конденсатор С1. Выделяющиеся на конденсаторе С2 импульсы релаксационного ге¬ нератора поступают через резисто¬ ры R3, R4 на базу транзистора VT1, участок коллектор-эмиттер кото¬ рого подключен параллельно кон¬ денсатору С4 — он является эле¬ ментом фазосдвигающей цепочки R6C4. Пока транзистор закрыт (в начале зарядки конденсатора С2 или в кон¬ це разрядки его), конденсатор С4 Рис. П-16 222
заряжается быстрее, динистор VD2, а вслед за ним и тринистор VS1 открываются с небольшой задерж¬ кой по отношению к началу полу- периода сетевого напряжения. Гир¬ лянда ламп EL1—EL10 горит ярко. По мере нарастания на базе транзистора амплитуды импульса, поступающего с движка перемен¬ ного резистора R4, транзистор на¬ чинает открываться и шунтировать конденсатор С4. Скорость зарядки конденсатора снижается, задержка открывания тринистора возрастает, яркость гирлянды падает. Перемен¬ ным резистором R2 устанавливают частоту, а резистором R4 — диапа¬ зон изменения яркости гирлянды. Аналогично работает и блок А2, управляющий работой гирлянды ламп EL21—EL30. Но между блока¬ ми нет никакой синхронизации, каждый из них работает со своей частотой переключения. Поэтому могут наблюдаться такие моменты, когда обе гирлянды окажутся пога¬ шенными, что нежелательно при эксплуатации автомата в затемнен¬ ном помещении. Вот почему в уст¬ ройство введена дополнительная гирлянда ламп EL11—EL20, подклю¬ ченная к выходам обоих блоков через развязывающие диоды VD3, VD4. Если горят основные гирлян¬ ды, дополнительная почти не све¬ тится. При ярко горящей одной ос¬ новной гирлянде дополнительная с другой основной оказываются включенными последовательно и светятся вполнакала. Когда же гас¬ нут обе основные гирлянды, вспы¬ хивает дополнительная. При жела¬ нии дополнительную гирлянду мож¬ но обесточить выключателем Q1. Транзисторы КТ315В можно заме¬ нить на КТ312Б, тринисторы КУ201К — на КУ201Л, диоды Д226Б — на другие выпрямитель¬ ные, рассчитанные на выпрямлен¬ ный ток не менее 100 мА и обрат¬ ное напряжение не ниже 300 В. Конденсаторы С1—СЗ — К50-6, С4 — МБМ. Динисторы — указанно¬ го на схеме типа, но при монтаже желательно в качестве VD1 исполь¬ зовать тот, у которого большее на¬ пряжение включения (это нетрудно определить по амплитуде импуль¬ сов между анодом динистора и об¬ щим проводом блока). Постоянные резисторы — МЛТ-2 (R6), МЛТ-1 (R1), МЛТ-0,25 (остальные), пере¬ менные R2 и R4 — СП-1. Детали каждого блока (кроме выключателя и переменных резис¬ торов) монтируют на отдельной печатной плате (рис. П-17), которую затем устанавливают внутри общего корпуса — пульта управления. На лицевой панели пульта крепят пе¬ ременные резисторы и выключате¬ ли, а на задней стенке — гнездовые части разъемов XI и Х2. Гирлянды составлены из после¬ довательно соединенных ламп на напряжение 26 В и ток потребле¬ ния 0,12 А. Лампы размещают в разборных шарах из цветного прозрачного полистирола наруж¬ ным диаметром 80 мм, внутрен¬ ним — около 74 мм. Одна половина Рис. П-17 22?
шара граненая, вторая — гладкая, с нанесенным на нее зеркальным покрытием. В каждом шаре монти¬ руют по три лампы (в одном шаре, например, ELI, EL11, EL21, в дру¬ гом— EL2, EL12, EL22 и т.д.), ок¬ рашенные цапонлаком в разный цвет. Для крепления ламп выре¬ зают из прозрачного органического стекла держатели (рис. П-18) с тре¬ мя отогнутыми лапками. В отвер¬ стия лапок лампы ввинчивают в на¬ гретом состоянии цоколем к центру держателя. Все держатели устанав¬ ливают в шарах лампами к зеркаль¬ ному покрытию. Соединительные провода между лампами свивают, концы проводов гирлянд подпаи¬ вают к штырьковым частям разъе¬ мов Х1 и Х2. Нетрудно подсчитать, что все гир¬ лянды разместились в десяти ша¬ рах, представляющих собой своеоб¬ разную «нитку». Конечно, для боль¬ шой елки число таких «ниток» мож¬ но увеличить, включив гирлянды параллельно. В этом случае придет¬ ся заменить диоды VD3—VD8 дру¬ гими, рассчитанными на больший выпрямленный ток. Рис. П-18 Налаживание устройства начина¬ ют с регулятора мощности. Движок переменного резистора R4 устанав¬ ливают в нижнее по схеме положе¬ ние и подбором резистора R6 (если это требуется) добиваются наиболь¬ шей яркости свечения гирлянды ELI—EL 10 или EL21—EL30 при про¬ верке соответствующего блока. Гирлянду EL11—EL20 временно от¬ ключают выключателем Q1. Далее проверяют релаксацион¬ ный генератор. Движок резистора R4 устанавливают в верхнее, a R2 в нижнее по схеме положение. Ес¬ ли генератор работает, лампы гир¬ лянды будут резко включаться и плавно выключаться. При отсутствии колебаний яркости придется подо¬ брать резистор R1. Причем сделать это нужно так, чтобы устройство устойчиво работало как при пони¬ женном, так и при повышенном на 15% сетевом напряжении (его уста¬ навливают с помощью автотранс¬ форматора), а также при любом положении движка переменного резистора R2. Несколько лучшие результаты удается получить при использова¬ нии вместо релаксационного гене¬ ратора на динисторе мультивибра¬ тора на двух транзисторах, собран¬ ного по приведенной на рис. П-19 схеме. В этом случае обеспечивает¬ ся более плавное зажигание и гаше¬ ние гирлянды, причем этот процесс можно регулировать переменным резистором R16, составляющим с оксидным конденсатором С8 ин¬ тегрирующую цепочку. Длитель¬ ность выходных импульсов мульти¬ вибратора и частоту их следования можно изменять переменными ре¬ зисторами R11 и R13 плавно, а по¬ стоянными резисторами R10, R12 и оксидными конденсаторами С6, 224
Рис. П-19 С7 — грубо. Питание на мультивиб¬ ратор подается с диодного моста VD5—VD8 через гасящий резистор R15, составляющий с конденсато¬ ром С5 фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напря¬ жения. При использовании мультивибра¬ тора придется несколько увеличить размеры печатной платы, чтобы разместить на ней дополнительные детали. Переменные резисторы R11, R13, R16 в этом варианте уста¬ навливают на лицевой панели кор¬ пуса автомата* Возможно, Вы пожелаете управ¬ лять регулятором мощности ав¬ томата не импульсами генератора (или мультивибратора), а внешним сигналом. В этом случае можете включить в разрыв верхнего по схеме вывода резистора R3 пере¬ ключатель, подвижный контакт ко¬ торого будет подключать резистор либо к генератору, либо к разъему, на который предполагается пода¬ вать внешний сигнал (конечно, от¬ носительно общего провода блока). Тогда при увеличении положитель¬ ного напряжения, поступающего на разъем, яркость гирлянды будет падать. Подавая на разъем сигнал звуко¬ вой частоты с магнитофона или проигрывающего устройства, не¬ трудно заставить вспыхивать гир¬ лянду в такт с исполняемой мело¬ дией, т. е. сделать гирлянду свето¬ музыкальной. Возможно, для этих целей придется предусмотреть в цепи входного сигнала начальное смещение, приоткрывающее тран¬ зистор VT1. Другой автомат, схема которого приведена на рис, П-20, также по¬ зволяет плавно переключать гир¬ лянды, причем в зависимости от ре¬ гулировки автомата они будут или плавно загораться и резко гаснуть, или резко загораться и плавно гас¬ нуть. Такой эффект возникает в ре¬ зультате биений между частотой питающей сети и частотой импуль¬ сов управления тринисторами, ком¬ мутирующими цепи гирлянд. Автомат состоит из задающего генератора, генератора управляю¬ щих импульсов, электронных клю¬ чей и тринисторных регуляторов мощности. Задающий генератор собран на транзисторах VT4 и VT5 по схеме несимметричного мультивибратора с емкостной связью между эмит¬ терами транзисторов. Выходные импульсы мультивибратора следу¬ ют с частотой примерно 300 Гц — ее можно регулировать в пределах примерно 20 Гц переменным резис¬ тором R13. Стабильность частоты обеспечивается питанием мульти¬ вибратора от параметрического ста¬ билизатора напряжения на ста¬ билитроне VD9 (резистор R7 — балластный). Триггеры DD1 и DD2 работают в генераторе управляющих импуль¬ сов, представляющем собой син¬ хронный счетчик-делитель на 3. Н Энциклопг дия начинающего радиолюбителя 225
Рис. П-20 Импульсы на синхронизирующие входы триггеров (выводы 12) по¬ ступают с задающего генератора. При этом на выходах счетчика по¬ являются импульсы, следующие с частотой 100 Гц. С помощью диф¬ ференцирующих цепочек C2R1, C3R5 и C4R5 задние фронты им¬ пульсов (они сдвинуты относитель¬ но друг друга на треть периода следования импульсов) счетчика преобразуются в короткие отрица¬ тельные импульсы, открывающие транзисторы VT1—VT3 электронных ключей. Импульсы же коллектор¬ ных токов транзисторов открывают тринисторы VS1—VS3 и включают гирлянды ламп EL1—-EL3. Гирлянды питаются от двухполу- периодного выпрямителя на диодах VD1—VD4, включенных по мосто¬ вой схеме. Поскольку сглаживаю¬ щего конденсатора на выходе вы¬ прямителя нет, частота питающего напряжения равна удвоенной час¬ тоте сетевого, т. е 100 Гц. Если час¬ тота управляющих импульсов не¬ много превышает ее, то в резуль¬ тате биений обоих сигналов наблю¬ дается плавное нарастание яркости свечения ламп с последующим их резким выключением. При обратном соотношении частот гирлянды вклю¬ чаются резко и плавно гаснут. Переменный резистор R13 позво¬ ляет изменять частоту биений в обе 226
стороны от нуля (среднее положе¬ ние движка резистора) на 5...7 Гц. Питание на транзисторные ключи и генераторы подается с выпрями¬ теля на диодах VD5—VD8, также включенных по мостовой схеме. Переменное напряжение на этот выпрямитель подается со вторич¬ ной обмотки понижающего тран¬ сформатора Т1. Выпрямленное на¬ пряжение сглаживается оксидным конденсатором С1. Вместо указанных на схеме тран¬ зисторов МП25Б можно исполь¬ зовать другие германиевые или кремниевые транзисторы структуры р-п-р, допускающие ток коллектора до 300 мА и напряжение между коллектором и эмиттером не менее 30 В, а также обладающие коэффи¬ циентом передачи тока более 30. В задающем генераторе могут ра¬ ботать другие транзисторы серии КТ315 или КТ312 с коэффициентом передачи не менее 50. Диоды Д246 заменимы на другие, обеспечивают щие выпрямленный ток не менее 1 А (для гирлянд мощностью до 200 Вт) и рассчитанные на обратное напряжение более 300 В. Вместо Д226Д подойдут другие диоды этой серии. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, МЛТ-1 (R7), переменный R13 — СП-I. Конденсаторы С1 — К50-6, С2—С4 — КЛС, С5 и С6 — МБМ. Тринисторы, кроме указанных на схеме, могут быть КУ202Л, КУ201Л. Трансформатор питания — унифицированный выходной транс¬ форматор кадровой развертки те¬ левизора (ТВК-70Л2) либо другой готовый трансформатор мощностью не менее 10 Вт и с напряжением на обмотке 11 около 11 В. Подой¬ дет трансформатор и с большим напряжением, но тогда придется более точно подобрать резисторы R2, R4, R6, R7 (установить резисто¬ ры с большим сопротивлением). Часть деталей автомата монти¬ руют на печатной плате (рис. П-21) из фольгированного стеклотексто¬ лита. Выводы катодов и управ¬ ляющих электродов тринисторов соединяют с соответствующими точками платы монтажными про¬ водниками в изоляции. Кроме того, при использовании гирлянд мощ¬ ностью более 200 Вт каждый три¬ нистор желательно установить на небольшой радиатор (в этом случае на радиатор устанавливают и мощ¬ ные диоды VD1—VD4). Выпрями¬ тельные диоды и трансформатор укрепляют на отдельной плате из изоляционного материала и монти¬ руют навесным способом. Пере¬ менный резистор и сетевой выклю¬ чатель Q1 устанавливают на корпу¬ се автомата, на задней стенке кото¬ рого крепят держатель с предохра¬ нителем FU1. Для облегчения под¬ ключения гирлянд можно укрепить Рис. П-21 227
на задней стенке разъемы (они не показаны на схеме) в виде сетевых розеток. Налаживание автомата сводится к подбору (если это необходимо) резистора R11. Для этого вместо него временно включают перемен¬ ный резистор сопротивлением 22 или 33 кОм. Движок переменного резистора R13 устанавливают при¬ мерно в среднее положение и, пе¬ ремещая движок дополнительного резистора, добиваются нулевой час¬ тоты биений (иначе говоря, останов¬ ки переключения гирлянд). Изме¬ рив получившееся сопротивление дополнительного резистора, впаи¬ вают в автомат постоянный резис¬ тор с таким же сопротивлением. ПРОБНИК. Во многих случаях во¬ все не обязательно измерять со¬ противление той или иной детали. Бывает важно лишь убедиться, ска¬ жем, в целости какой-то цепи, в ее изоляции от другой, в исправности диода или обмотки трансформато¬ ра и т. д. В подобных ситуациях вместо стрелочного измерительно¬ го прибора пользуются пробни¬ ком — его простейшим замените¬ лем. Пробником может быть, на¬ пример, лампа накаливания или го¬ ловной телефон, включенные по¬ следовательно с батареей. Касаясь оставшимися выводами лампы (или телефона) и батареи проверяемых цепей по свечению лампы или щелчкам в телефоне нетрудно оп¬ ределять целость цепей или судить об их сопротивлении. Но, конечно, сферы использования подобных пробников ограничены, поэтому в арсенале измерительной лаборато¬ рии начинающего радиолюбителя желательно иметь более совершен¬ ные конструкции. С некоторыми из них мы и познакомимся. Пробник для «прозвонки» монта¬ жа. Прежде чем приступить к нала¬ живанию собранной конструкции, нужно, как обычно выражаются, «прозвонить» ее монтаж, т. е. про¬ верить правильность всех соедине¬ ний в соответствии с принципиаль¬ ной схемой. Зачастую радиолюби¬ тели пользуются для этих целей сравнительно громоздким прибо¬ ром — омметром или авометром, работающим в режиме измерения сопротивлений. Но нередко такой прибор не нужен, его может заме¬ нить компактный пробник, задача которого — сигнализировать о це¬ лости той или иной цепи. Особенно удобны такие пробники при «про¬ звонке» многопроводных жгутов и кабелей. Одна из схем подобного прибора приведена на рис. П-22. В нем всего три маломощных тран¬ зистора, два резистора, светодиод и источник питания. В исходном состоянии все тран¬ зисторы закрыты, поскольку на их базах относительно эмиттеров нет напряжения смещения. Если же со¬ единить между собой выводы «к электроду» и «к зажиму», в цепи базы транзистора VT1 потечет ток, сила которого зависит от сопротив¬ Рис. П-22 2Д8
ления резистора R1. Транзистор откроется, и на его коллекторной нагрузке — резисторе R2 появится падение напряжения. В результате транзисторы VT2 и VT3 также от¬ кроются, и через светодиод HL1 потечет ток. Светодиод вспыхнет, что и послужит сигналом исправ¬ ности проверяемой цепи. Особенность пробника — в его высокой чувствительности и сравни¬ тельно малом токе (не более 0,3 мА), протекающем через изме¬ ряемую цепь. Это позволило вы¬ полнить пробник несколько не¬ обычно: все его детали смонтиро¬ ваны в небольшом пластмассовом корпусе (рис. П-23), который крепят к ремешку (или браслету) от на¬ ручных часов. Снизу к ремешку (напротив корпуса) прикрепляют металлическую пластину-электрод, соединенную с резистором R1. Ког¬ да ремешок застегнут на руке, электрод прижат к ней. Теперь пальцы руки будут выполнять роль щупа пробника. При использовании браслета никакой дополнительной пластинки-электрода не понадобит¬ ся — вывод резистора R1 соединя¬ ют с браслетом. Зажим пробника подсоединяют, Рис. П-23 например, к одному из концов про¬ водника, который нужно отыскать в жгуте или «прозвонить» в монта¬ же. Касаясь пальцами поочередно концов проводников с другой сто¬ роны жгута, находят нужный про¬ водник по появлению свечения све¬ тодиода. В данном случае между щупом и зажимом оказывается включенным не только сопротив¬ ление проводника, но и сопротивле¬ ние части руки. И тем не менее проходящего через эту цепь тока достаточно, чтобы пробник «срабо¬ тал» и светодиод вспыхнул. Транзистор VT1 может быть лю¬ бой из серии КТ315 со статическим коэффициентом (или просто коэф¬ фициентом — так для краткости бу¬ дем писать дальше) передачи тока не менее 50, VT2 и VT3 — другие, кроме указанных на схеме, соот¬ ветствующей структуры и с коэф¬ фициентом передачи не менее 60 (VT2) и 20 (VT3). Светодиод АЛ102А экономичен (потребляет ток около 5 мА), но обладает небольшой яркостью све¬ чения. Если она будет недостаточ¬ на для ваших целей, установите светодиод АЛ102Б. Но ток потреб¬ ления возрастет в этом случае в не¬ сколько раз (конечно, только в мо¬ мент индикации). Источник питания — два аккуму¬ лятора Д-0,06 или Д-0,1, соединен¬ ные последовательно. Выключателя питания в пробнике нет, поскольку в исходном состоянии (при разом¬ кнутой базовой цепи первого тран¬ зистора) транзисторы закрыты, и ток потребления ничтожен — он соиз¬ мерим с током саморазряда источ¬ ника питания. Пробник можно вообще собрать на транзисторах одинаковой струк¬ туры, например по приведенной на 229
рис. П-24 схеме. Правда, он содер¬ жит несколько больше деталей по сравнению с предыдущей конструк¬ цией, но зато его входная цепь ока¬ зывается защищенной от внешних электромагнитных полей, приводя¬ щих иногда к ложному вспыхива¬ нию светодиода. В этом пробнике работают кремниевые транзисторы серии КТ315, характеризующиеся малым обратным током коллектор¬ ного перехода в широком диапазоне температур. При использовании транзисторов с коэффициентом пе¬ редачи тока 25...30 входное сопро¬ тивление пробника составляет 10... ...25 МОм. Повышение входного сопротивления нецелесообрано из- за возрастания вероятности ложно¬ го индицирования внешними навод¬ ками и посторонними проводимос¬ тями. Достаточно большое входное со¬ противление достигнуто примене¬ нием составного эмиттерного пов¬ торителя (транзисторы VT1 и VT2). Конденсатор С1 создает глубокую отрицательную обратную связь по переменному току, исключающую ложную индикацию от воздействия внешних наводок. Как и в предыдущем случае, в ис¬ ходном режиме устройство практи¬ чески не потребляет энергии, так Рис. П-24 230 как сопротивление подключенной параллельно источнику питания це¬ пи HL1VT3 в закрытом состоянии транзистора составляет 0,5...1 МОм. Потребляемый ток в режиме инди¬ кации не превышает 6 мА. Корректировать входное сопро¬ тивление прибора можно подбором резистора R2, предварительно под¬ ключив ко входу цепочку резисто¬ ров общим сопротивлением 10... ...25 МОм и добиваясь минималь¬ ной яркости светодиода. А как быть, если нет светодиода? Тогда вместо него можно исполь¬ зовать в обоих вариантах малога¬ баритную лампу накаливания на на¬ пряжение 2,5 В и потребляемый ток 0,068 А (например, лампу МН 2,5- 0,068). Правда, в этом случае при¬ дется уменьшить сопротивление резистора R1 примерно до 10 кОм и подобрать его точнее по яркости свечения лампы при замкнутых входных проводниках. Не меньший интерес у радиолю¬ бителей могут вызвать пробники со звуковой индикацией. Схема одного из них, прикрепляемого к руке с помощью браслета, приведена на рис. П-25. Он состоит из чувстви¬ тельного электронного ключа на транзисторах VT1, VT4 и генератора 34, собранного на транзисторах VT2, VT3 и миниатюрном телефоне BF1. Частота колебаний генератора равна частоте механического резо¬ нанса телефона. Конденсатор С1 снижает влияние наводок перемен¬ ного тока на работу индикатора. Ре¬ зистор R2 ограничивает ток коллек¬ тора транзистора VT1, а значит, и ток эмиттерного перехода транзис¬ тора VT4. Резистором R4 устанавли¬ вают наибольшую громкость звуча¬ ния телефона, резистор R5 влияет на надежность работы генератора
Рис. П-25 при изменении питающего напря¬ жения. Звуковым излучателем BF1 мо¬ жет быть любой миниатюрный те¬ лефон (например, ТМ-2) сопротив¬ лением от 16 до 150 Ом. Источник питания — аккумулятор Д-0,06 или элемент РЦ53. Транзисторы — лю¬ бые кремниевые соответствующей структуры, с коэффициентом пере¬ дачи тока не менее 100, с обрат¬ ным током коллектора не более 1 мкА. Детали пробника можно смонти¬ ровать на изоляционной планке или плате из одностороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита. Планку (или плату) помещают, например, в металлический корпус в виде на¬ ручных часов, с которым соединен металлический браслет. Напротив излучателя в крышке корпуса выре¬ зают отверстие, а на боковой стен¬ ке укрепляют миниатюрное гнездо разъема ХТ1, в которое вставляют удлинительный проводник со щу¬ пом ХР1 (им может быть зажим «крокодил») на конце. Несколько иная схема пробника приведена на рис. П-26. В нем ис¬ пользуются как кремниевые, так и германиевые транзисторы. Причем совсем не обязательно делать кон¬ струкцию малогабаритной, сам ин¬ дикатор можно собрать в неболь¬ шой шкатулке, а браслет и щуп со¬ единять с ним гибкими проводни¬ ками. Конденсатор С2 шунтирует по пе¬ ременному току электронный ключ, а конденсатор. СЗ — источник пита¬ ния. Транзистор VT1 желательно подо¬ брать с коэффициентом передачи тока не менее 120 и обратным то¬ ком коллектора менее 5 мкА, а VT2 — с коэффициентом передачи не менее 50, VT3 и VT4 — не менее 20 (и обратным током коллектора не более 10 мкА). Звуковой излу¬ чатель BF1 — капсюль ДЭМ-4 (или аналогичный) сопротивлением 60... ...130 Ом. Пробники со звуковой индика¬ цией потребляют несколько боль¬ ший ток по сравнению с предыду¬ щим, поэтому при больших переры¬ вах в (заботе желательно отключать источник питания. Рис. П>26 231
Пробник для проверки диодов. Полупроводниковые диоды — одни из распространенных радиодеталей, использующиеся в радиочастотных каскадах и детекторах радиоприем¬ ников, усилителях 34, выпрямителях и других узлах радиолюбительских конструкций. Как правило, диоды проверяют авометром или оммет¬ ром, касаясь щупами выводов дио¬ да в одной и другой полярности. Пользоваться таким способом мож¬ но лишь при проверке сравнитель¬ но мощных диодов, допускающих значительный прямой ток — ведь в измерительной цепи авометра или омметра при измерении малых со¬ противлений может протекать ток в десятки и даже сотни милли¬ ампер! Вот почему проверять диоды, особенно маломощные, рекоменду¬ ется с помощью пробников, обес¬ печивающих небольшой ток в изме¬ рительной цепи. Схема одного из подобных приборов приведена на рис. П-27. Индикаторами в нем ра¬ ботают малогабаритные лампы на¬ каливания, сигнализирующие об ис¬ правности диода, обрыве или замы¬ кании его выводов (иначе говоря, пробое диода). При этом в цепи ис¬ следуемого диода протекает ток 2...3,5 мА в зависимости от напря¬ жения на вторичной обмотке пони¬ Рис. П-27 232 жающего трансформатора питания Т1. В пробнике использованы тран¬ зисторы VT1 и VT2 разной структу¬ ры. В коллекторные цепи транзис¬ торов включены сигнальные лампы HL1 или HL2. Благодаря диодам VD1 и VD2 питание на транзисто¬ ры поступает поочередно: на VT1 — во время отрицательного по- лупериода переменного напряже¬ ния на верхнем по схеме выводе обмотки 11 трансформатора, а на V72 — во время положительного полупериода. В исходном состоянии, когда про¬ веряемый диод не подключен, транзисторы закрыты. Когда же к гнездам XS1 и XS2 будет подклю¬ чен диод VDX в указанной на схеме полярности, начнет периодически (с частотой сети) открываться тран¬ зистор VT1 и светиться лампа HL1. Если поменять полярность подклю¬ чения диода, зажжется лампа HL2. В случае подключения пробитого диода (с замкнутыми выводами) за¬ горятся обе лампы. При проверке же диода с обрывом (т. е. сгорев¬ шего) ни одна из ламп светиться не будет. По зажиганию той или иной лам¬ пы нетрудно судить об исправности диода, а также определять выводы анода или катода. Вместо указанных на схеме, для пробника подойдут транзисторы се¬ рий МП39—МП42 (VT1) и МП35— МП38 (VT2). В любом варианте оба транзистора желательно подобрать с одинаковым или близким коэффи¬ циентом передачи тока, но не ме¬ нее 50. Диоды — любые из серий Д7, Д226. Резисторы — МЛТ-0,25. Сигнальные лампы — на напряже¬ ние 6,3 В и ток 20 мА. Подойдут и другие лампы, с большим током
(например, 0,068 А), но продолжи¬ тельность проверки диода должна быть минимальной во избежание выхода из строя транзисторов. Трансформатор питания — лю¬ бой, с напряжением на обмотке 11 6,3...10 В. Его можно выполнить на магнитопроводе сечением 4...6 см 2. Обмотка I должна содержать 2150 витков провода ПЭВ-1 0,2, обмотка II —95 витков ПЭВ-1 0,41. Налаживание пробника сводится к подбору резистора R2 с таким со¬ противлением, чтобы при подклю¬ чении к гнездам резистора сопро¬ тивлением 300 кОм и выше лампы не горели, а с резистором сопротивле¬ нием 300...1000 Ом — зажигались. Для этих же целей может понадо¬ биться более точный подбор резис¬ торов R1, R3. Пробник значительно упростится, если использовать в нем светодио¬ ды А/1307 или AJ1310 с любым бук¬ венным индексом (рис. П-28). Подой¬ дут и АЛ102, но яркость свечения их намного меньше. Трансформа¬ тор питания может быть с напря¬ жением на обмотке II 5...20 В. В за¬ висимости от этого напряжения, а также от используемых светодио¬ дов подбирают резистор R1, чтобы ток через светодиоды не превы¬ шал 5 мА. Пробник может быть, конечно, с питанием от гальванических эле- Рис. П-29 Рис. П-28 ментов или батареи. Схема одной из подобных конструкций приве¬ дена на рис. П-29. На транзисторах VT2 и VT3 собран мультивибратор, а на VT1 и VT4 — эмиттерные пов¬ торители. Поскольку при работе мультивибратора его транзисторы открываются и закрываются пооче¬ редно, то соответственно будут вести себя и транзисторы повтори¬ телей: когда открыт транзистор VT2, закрыт VT1, а при открывании VT3 закрывается VT4. Когда к гнездам XS1 и XS2 будет подключен проверяемый диод VDX в указанной на схеме полярности, импульсы тока начнут протекать по цепи эмиттер—коллектор транзис¬ тора VT4, проверяемый диод, свето¬ диод HL2, резистор R1, диод VD1, коллектор — эмиттер транзистора VT2. Вспыхнет светодиод HL2. При изменении полярности подключе¬ ния проверяемого диода загорится светодиод HL1. Если диод пробит, горят оба светодиода. Сгоревший диод не вызовет, конечно, свече¬ ния ни одного светодиода. Вместо указанных на схеме мож¬ 233
но использовать другие транзисто¬ ры серии КТ315 или транзисторы МП35—МП38 с коэффициентом пе¬ редачи тока не менее 50. С таким же параметром подойдут и тран¬ зисторы МП39—МП42, но поляр¬ ность источника питания и включе¬ ния диодов придется изменить. Диоды Д220 заменимы на Д219А, Д220А, Д220Б и другие кремние¬ вые. Резисторы — МЛТ-0,25, кон¬ денсаторы — КМ-6. Эти детали можно смонтировать на печатной плате (рис. П-30) из односторонне¬ го фольгированного стеклотексто- Рис П-31 234 Рис. П-32 лита. При налаживании пробника подбирают резистор R1, ограничи¬ вающий ток в цепи светодиодов, а значит, и проверяемого диода до 4...5 мА. Схема еще одного батарейного пробника приведена на рис. П-31. Он выполнен на одной микросхе¬ ме и работает аналогично преды¬ дущей конструкции. На элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен мультивиб¬ ратор, а элементы DD1.3 и DD1.4 выполняют роль повторителей. Де¬ тали этого пробника смонтированы на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. П-32. Налаживают пробник, как и в предыдущем слу¬ чае, подбирая резистор R1 по за¬ данному току через проверяемый диод и светодиоды. Внешнее оформление описанных пробников для проверки диодов может быть любым и зависит от имеющихся возможностей само¬ стоятельно изготовить корпус или использовать готовый. Логический пробник. Сегодня в радиокружках разрабатывают и со¬ бирают немало электронных уст¬ ройств, в которых используются цифровые интегральные микросхе¬ мы. Поскольку основными входны¬ ми и выходными сигналами их яв¬ ляются уровни логических 1 и 0, для индикации уровней используют Рис. П-30
разнообразные логические проб¬ ники, т. е. пробники, реагирующие лишь на уровни напряжений логи¬ ческих сигналов. На страницах популярной радио¬ любительской литературы можно найти немало схем, порою очень насыщенных радиоэлементами, ло¬ гических пробников. Но на первых порах достаточно иметь самый простой пробник, скажем, собран¬ ный по схеме, приведенной на рис. П-33. В нем всего один транзистор и светодиод, включенный в коллек¬ торную цепь транзистора. Если на щупы ХР2 и ХРЗ подано напряжение питания, но щуп ХР1 никуда не подключен, светодиод горит «вполнакала». Такой режим обеспечивается подбором резисто¬ ра R2, задающим напряжение сме¬ щения на базе транзистора. Когда же щуп ХР1 будет касаться вывода микросхемы, на котором уровень логического 0, транзистор закроет¬ ся и светодиод погаснет. И, на¬ оборот, при подключении этого щу¬ па к цепи с уровнем логической 1 транзистор откроется настолько, что светодиод вспыхнет ярким све¬ том. Подобные режимы будут спра¬ Рис. П-33 ведливы лишь при питании пробни¬ ка от источника проверяемой кон¬ струкции. Если же для работы проб¬ ника используется автономный ис¬ точник, например батарея 3336, щуп ХРЗ дополнительно соединяют с общим проводом конструкции. Пробник можно использовать и для «прозвонки» монтажа; тогда его пи¬ тают от батареи, а щупом ХР1 и проводником, соединенным со щу¬ пом ХРЗ, касаются нужных участ¬ ков проверяемых цепей. Если меж¬ ду ними есть соединение, свето¬ диод гаснет. В пробнике можно ис¬ пользовать любой маломощный кремниевый транзистор со статиче¬ ским коэффициентом передачи то¬ ка не менее 100. Вместо АЛ102Б подойдет любой светодиод серий АЛ 102, АЛ307. Детали пробника предварительно монтируют на макетной панели и подбирают резистор R2 такого со¬ противления, чтобы светодиод го¬ рел «вполнакала». После этого де¬ тали размещают внутри корпуса фломастера, а светодиод устанавли¬ вают в отверстии на боковой стен¬ ке корпуса. Из фломастера выводят два многожильных монтажных про¬ водника со щупами ХР2 и ХРЗ на концах. Щупом ХР1 может быть от¬ резок стального провода или швей¬ ная игла, закрепленная на конце корпуса фломастера. А вот другая конструкция проб¬ ника (рис. П-34), в которой рабо¬ тают два светодиода. Пробник по¬ зволяет не только контролировать логические уровни в различных це¬ пях устройств, но и проверять на¬ личие импульсов, а также прибли¬ зительно оценивать их скважность (отношение периода следования импульсов к их длительности). Кро¬ ме того, он позволяет фиксировать 235
Рис. П-34 и «третье состояние», когда уро¬ вень логического сигнала, находится между 0 и 1. В этих целях в пробни¬ ке установлены светодиоды разно¬ го цвета свечения: зеленого (HL1) и красного (HL2). На транзисторе VT1 выполнен усилитель, повышающий входное сопротивление пробника. Далее следуют электронные ключи на транзисторах VT2 и VT3. Первый из них управляет светодиодом зеленого свечения, второй — крас¬ ного. Если напряжение на щупе ХР1 относительно общего провода (ми¬ нус источник питания) более 0,4 В, но менее 2,4 В («третье состояние»), транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 не горит. В то же время тран¬ зистор VT3 закрыт, поскольку па¬ дения напряжения на резисторе R3 недостаточно для полного от¬ крывания диода VD1 и создания нужного смещения на базе транзис¬ тора. Поэтому светодиод HL2 также не светится. Как только напряжение на вход¬ ном щупе пробника станет менее 0,4 В, транзистор VT2 закроется и загорится светодиод HL1, индици¬ руя уровень логического 0. При на¬ пряжении на щупе ХР1 более 2,4 В открывается транзистор VT3, заго¬ рается светодиод HL2 — он индици¬ рует уровень логической 1. В слу¬ чае поступления на вход пробника импульсного напряжения скваж¬ ность импульсов приблизительно оценивают по яркости свечения то¬ го или иного светодиода. Кроме указанных на схеме, для пробника подойдут транзисторы се¬ рий КТ312, КТ201 (VT1, VT3), КТ203 (VT2), любой кремниевый диод (VD1), светодиоды серий АЛ 102, АЛ307, АЛ314 зеленого (HL1) и красного (HL2) свечения. Детали пробника размещают в любом под¬ ходящем по габаритам корпусе, а на поверхности его располагают светодиоды. Из корпуса выводят многожильные монтажные провод¬ ники в изоляции и припаивают к их концам щупы. Налаживая пробник, подбором резистора R1 добиваются отсутст¬ вия свечения светодиодов в исход¬ ном состоянии — при отключенном щупе ХР1. Подав же на этот щуп напряжение 2,4 В (относительно щу¬ па ХРЗ), подбором резистора R6 добиваются зажигания светодиода HL2. Яркость свечения, а значит, предельно допустимый ток через светодиод ограничивают резисто¬ рами R4 и R7. 236
Р▲ДИОПРИЕМНИК ДЕТЕКТОРНЫЙ. Как правило, практическое зна¬ комство начинаю¬ щего радиолюби¬ теля с удивитель¬ ным миром элек¬ троники начинается именно с детек¬ торного радиоприемника. Это са¬ мая простая конструкция, не тре¬ бующая ни дефицитных деталей, ни источника питания. В то же время в детекторном радиоприемнике есть основные элементы любого современного приемника: колеба¬ тельный контур, детектор, преобра¬ зователь электрических сигналов в звуковые. Детекторному радиоприемнику не страшны короткие замыкания между деталями или их непра¬ вильные подключения, поэтому с ним удобно проводить самые раз¬ нообразные эксперименты, позво¬ ляющие лучше познать принцип ра¬ боты радиоприемного устройства и научиться самостоятельно настраи¬ вать его на нужные радиостанции. Схема простейшего детектор¬ ного радиоприемника приведена на рис. Р-1. Катушка индуктивности L1 — один из главных элементов радиоприемника. Другим таким элементом является подстроечный конденсатор С1. Вместе с катушкой индуктивности он образует так на¬ зываемый колебательный контур, позволяющий настраивать приемник на выбранную радиостанцию. Под¬ строечный конденсатор состоит из двух частей: неподвижной, называе¬ мой статором, и подвижной — ро¬ тора. Поворачивая ротор, изменяют емкость конденсатора и настраи¬ вают контур на волну той или иной радиостанции. При этом величина сигнала на контуре, то есть на выво¬ дах катушки, возрастает. Рис. Р-1 237
Этот сигнал подается далее на устройство, называемое детектором и состоящее из полупроводнико¬ вого диода VD1, постоянного кон¬ денсатора С2 и головных телефонов BF1. Детектор преобразует сигнал радиостанции так, что через голов¬ ные телефоны начинает протекать переменный ток звуковой частоты. А он в свою очередь преобразует¬ ся телефонами в звук. Телефоны и позволяют слышать передачу радиостанции. Чтобы передача была слышна возможно громче, к прием¬ нику нужно подключить хорошую наружную антенну (к гнезду XS1) и заземление (к гнезду XS2). Для постройки приемника в пер¬ вую очередь нужно приобрести подстроечный конденсатор С1 типа КПК-3 с выступами-лапками для крепления. В крайнем случае по¬ дойдет конденсатор КПК-2 без ла¬ пок, тогда его придется прикрепить к плате приемника через централь¬ ное отверстие винтом с гайкой. В любом случае при вращении ро¬ тора конденсатора его емкость должна изменяться от 25 до 150 пФ. Эти пределы изменения на корпусе конденсатора обозначены так: 25/150. Конденсатор С2 — КСО-2 или другой, емкостью от 2000 до 4700 пФ. Диод можно взять любой из серии Д2 или Д9 (например, Д2А, Д2Б, Д9А, Д9Б, Д9В и т. д.). Головные телефоны должны быть высокоомные, например ТОН-1, ТОН-2. Если у Вас будут телефоны других типов, измерьте их сопро¬ тивление, подключив омметр к штырькам вилки,— оно должно быть не менее 3000 Ом. Иначе не удастся получить достаточной гром¬ кости звука. Возможно, капсюли окажутся высокоомными, но соеди¬ ненными параллельно. Тогда для получения нужных результатов со¬ едините капсюли последовательно. Гнезда XS1 и XS2 могут быть как готовые (например, клеммы, зажи¬ мы), так и самодельные. В послед¬ нем случае удобно использовать гнезда обычной сетевой розетки. Для этого розетку разбирают, гнез¬ да отвинчивают, отгибают их хвос¬ товики и прикрепляют гнезда к панели приемника. Разъем Х1 нетрудно изготовить Рис. Р-2 238
из жести от консервной банки (рис. Р-2) и толстой фанеры или другого изоляционного материала. Из фа¬ неры выпиливают планку и сверлят в ней два отверстия диаметром 4,5 мм, расстояние между их цент¬ рами должно быть 19 мм (под стан¬ дартную вилку головных телефо¬ нов). Для гнезд вырезают из жести заготовку, делают на ней ножница¬ ми надрезы и обжимают заготовку вокруг вилки. Получившийся ци¬ линдр вставляют в отверстие план¬ ки, отгибают с помощью кернов (или толстых гвоздей) края цилинд¬ ра и расправляют отгибы молотком. Планку с гнездами прикрепляют к монтажной панели приемника винтом М3, но предварительно сверлят в панели напротив гнезд отверстия диаметром 7...8 мм и пропускают через них проводники, заранее припаянные к отгибам гнезд. Катушку индуктивности (рис. Р-3) удобнее всего намотать на картон¬ ный каркас с параметрами: наруж¬ Рис. Р-3 ный диаметр 20 мм, длина 58... ...60 мм, толщина стенок 1...2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бу¬ маги. Вверху и внизу каркаса уста¬ навливают контакты под выводы катушки. Для этого в каркасе про¬ калывают шилом по два отверстия и пропускают через них отрезки луженого медного провода. Кроме того, если каркас самодельный, нужно прикрепить к нему внизу две лапки из жести, которыми каркас будут крепить к панели приемника. Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром 0,15...0,25 мм. Начало провода припаивают к верхнему контакту каркаса. Для этого с конца провода на длине примерно 10... ...15 мм счищают изоляцию. Сде¬ лать это можно с помощью лезвия бритвы или мелкозернистой шли¬ фовальной шкуркой. Затем провод облуживают и только после этого припаивают к контакту. Провода наматывают виток к витку, чтобы получилась сплошная намотка. Все¬ го нужно уложить 135 витков. Ко¬ нец провода подпаивают к нижнему контакту каркаса. Итак, все детали подготовлены, можно размещать их на плате при¬ емника (рис. Р-4). Саму плату вы¬ пилите из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фа¬ нера) толщиной не менее 1,5 мм. Размеры платы 70X125 мм. На пла¬ те предварительно расставьте ка¬ тушку, подстроечный конденсатор, гнезда, разъем, пометьте точки их крепления и просверлите отверстия нужного диаметра. По углам платы сделайте отверстия диаметром 3 мм под стойки — пластмассовые колпачки от тюбиков зубной пасты. 239
Рис. Р-4 В местах, показанных на черте¬ же точками, установите проволоч¬ ные стойки-шпильки из луженой медной проволоки толщиной не ме¬ нее 1 мм. Если среди Ваших запа¬ сов такой проволоки нет, возьмите медную проволоку в 'эмалевой изо¬ ляции, удалите изоляцию лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите проволоку мощным па¬ яльником. Из этой проволоки на¬ режьте шпильки длиной 8...10 мм. Затем высверлите в плате отверс¬ тия, диаметром несколько мень¬ шим толщины шпилек, и вставьте в них шпильки так, чтобы снизу и сверху платы они выступали при¬ мерно на одинаковую длину. Шпи¬ льки, конечно, должны сидеть в плате плотно, не выскакивая. В край¬ нем случае их можно слегка рас¬ плющить с обеих сторон платы плоскогубцами. В дальнейшем этим способом Вы будете изготавливать монтажные платы для всех соби¬ раемых конструкций. Настало время зафиксировать де¬ тали на плате и соединить их меж¬ ду собой в соответствии со схемой. Поможет Вам в этом рис. Р-5. На нем изображен чертеж монтажной платы и схема соединений деталей. Они показывают взаимное располо¬ жение деталей на плате и соеди¬ нение их выводов. Выводы диода и постоянного конденсатора предва¬ рительно изгибают, концы скручи¬ вают в кольцо и припаивают их к шпилькам. Контакты катушки со¬ единяют со шпильками отрезками монтажного провода (можно ис¬ пользовать и одножильный медный провод). Входные гнезда соединяют со шпильками медным проводом. Гнезда разъема Х1 соединяют со шпильками, к которым подпаян конденсатор С2, снизу платы. Настало время налаживания при¬ емника. Включив в гнездо XS1 ан¬ тенну, в гнездо XS2 заземление, а в розетку Х1 головные телефоны, медленно вращайте ротор подстро¬ ечного конденсатора. Его емкость изменяется от минимальной (25 пФ) до максимальной (150 пФ) при по¬ ворачивании ротора на половину оборота, то есть на 180°. Но, к со¬ жалению, на корпусе конденсатора нет отметок начальной и конечной емкостей. Поэтому придется повер¬ нуть ротор на полный оборот и по¬ Рис. Р-5 240
пытаться поймать хотя бы одну ра¬ диостанцию. Поскольку приемник рассчитан на работу в диапазоне средних волн примерно от 600 до 400 м, наиболее вероятная станция, которую можно услышать на боль¬ шей территории нашей страны,— «Маяк» (547 м). Если не удалось поймать ни од¬ ной радиостанции, попробуйте из¬ менить диапазон настройки прием¬ ника. Наиболее просто это можно сделать с помощью ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной не менее 100 мм от магнитной ан¬ тенны транзисторных радиоприем¬ ников. Медленно вводите его внутрь каркаса катушки (рис. Р-6). Прием¬ ник будет перестраиваться на бо¬ лее длинные волны, и Вы наверняка услышите работу местной радио¬ станции. Опустив стержень внутрь каркаса на возможную длину, плав¬ но настраивайте приемник под- строечным конденсатором в новом диапазоне. Возможно, станция хорошо будет слышна при неполном введении Рис. Р-6 стержня. Тогда сделайте для стерж¬ ня простейший фиксатор. Вырежь¬ те из толстого картона полоску дли¬ ной немногим более диаметра кар¬ каса и прорежьте в центре ее от¬ верстие, в которое стержень дол¬ жен войти с трением. Наложите по¬ лоску на каркас катушки и, придер¬ живая ее рукой, перемещением стержня настройтесь на радиостан¬ цию. Теперь стержень будет удер¬ живаться в нужном положении по¬ лоской-фиксатором. Введение стержня внутрь каркаса свидетельствует о том, что для приема хорошо слышимой в Вашей местности радиостанции катушка индуктивности должна иметь боль¬ шее число витков. Задача, конечно, простая, и Вы легко справитесь с ней. Отпаяйте нижний вывод катуш¬ ки от контакта, подсоедините к вы¬ воду конец такого же провода и до¬ мотайте 165 витков (теперь общее число витков катушки составит 300). Намотку надо производить виток к витку. Когда дойдете до конца каркаса, намотайте провод поверх уже имеющейся обмотки, но в об¬ ратном направлении — к верхнему контакту. Конец обмотки подключи¬ те к нижнему контакту. Настройте конденсатором прием¬ ник на радиостанцию. Вращая ро¬ тор вкруговую, вы заметите, что станция слышна при двух положе¬ ниях его, поскольку емкость кон¬ денсатора будет дважды изменять свое значение от максимального до минимального. Эту особенность конструкции конденсатора можно использовать для оценки правиль¬ ности подбора числа витков катуш¬ ки. Если обе настройки находятся на значительном расстоянии друг от друга, все в порядке. Когда Вы заметите, что обе настройки распо¬ 241
лагаются рядом друг с другом или практически сливаются в одну, зна¬ чит, число витков катушки подобра¬ но неточно. Остается определить, в какую сторону изменить число витков ка¬ тушки. Ответить на этот вопрос по¬ может ферритовый стержень. Вве¬ дите его внутрь каркаса катушки настолько, чтобы громкость звука уменьшилась, а затем вращением ротора конденсатора попытайтесь добиться прежней громкости. Если это удалось сделать, значит, нуж¬ но увеличить число витков катушки на несколько десятков и вновь про¬ верить настройку на радиостанцию. Если же при вращении ротора громкость еще более падает, при¬ дется отмотать несколько десятков витков. Так, отматывая или добав¬ ляя витки катушки, можно на¬ строить приемник на любую хоро¬ шо слышимую в данной местности радиостанцию диапазона длинных или средних волн. С собранным детекторным при¬ емником можно проделать инте¬ ресные эксперименты. Настроив¬ шись на радиостанцию, попробуйте включить между антенной и при¬ емником постоянный конденсатор емкостью около 200 пФ (рис. Р-7, а). Вы заметите, что настройка прием¬ ника изменилась, и для получения прежней громкости придется по¬ вернуть ручку подстроечного кон¬ денсатора в сторону увеличения емкости. А теперь подберите конденсато¬ ры емкостью 150, 100, 51 пФ и под¬ ключите их в качестве дополни¬ тельного конденсатора. Нетрудно видеть, что в каждом случае прихо¬ дится еще более увеличивать ем¬ кость подстроечного конденсатора. Отсюда можно сделать вывод, что при включении конденсатора меж¬ ду антенной и приемником на¬ стройка приемника изменяется в сторону меньших длин волн. Так, если раньше приемник был на¬ строен, скажем, на волну 547 м, то при включении дополнительного конденсатора емкостью 200 пФ он окажется настроенным на волну 500 м, а с конденсатором 150 пФ — на волну 450 м. Этим свойством можно пользоваться для перестрой¬ ки приемника без изменения числа витков катушки. А вот для того чтобы приемник перестроить на более длинные вол¬ ны, нужно параллельно подстроен¬ ному конденсатору подключить по¬ стоянный (рис. Р-7, 6). Чем больше его емкость, тем более длинновол¬ новые радиостанции будет прини¬ мать приемник. Громкость звучания детекторно¬ го приемника невелика, и каждому из Вас, конечно, хотелось бы увели¬ чить ее. Один из способов — заме¬ нить катушку другой, лучшего ка¬ чества. Дело в том, что громкость приемника во многом зависит от то¬ го, каким проводом намотана ка¬ тушка. Чем толще провод, тем большую громкость удастся полу¬ чить. Естественно, изменятся и раз¬ 242 Рис. Р-7
меры катушки — каркас для нее те¬ перь должен быть диаметром 60... ...80 мм и длиной 120...150 мм (рис. Р-8). На каркас намотайте 150 вит¬ ков провода марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6...0,7 мм. При намот¬ ке делайте отводы от 25, 50, 75-го витков, считая от нижнего по схе¬ ме («заземленного») вывода. Отво¬ ды выполните в виде петель, кото¬ рые затем зачистите лезвием брит¬ вы или шлифовальной шкуркой и облудите. К этим отводам подклю¬ чите во время эксперимента «за¬ земленный» вывод конденсатора С1 (рис. Р-9). Для этого подпаяйте к конденсатору проводник и при¬ паивайте его к тому или иному от¬ воду. Можно поступить и иначе: подпаять к концу проводника за¬ жим «крокодил» и подключить его к выводам. Чем меньшее число витков окажется включенным меж¬ ду антенной и проводником (или зажимом «крокодил»), тем более короткие волны будет принимать детекторный приемник. Естествен¬ но, на время эксперимента старую катушку приемника придется от¬ ключить и подключить вместо нее Рис. Р-8 новую. Сама же катушка может находиться на столе рядом с платой приемника. Настройка на радио¬ станцию в этом случае производит¬ ся подстроечным конденсатором — сначала при полном включении ка¬ тушки, а затем после каждого пере¬ ключения отвода. Не забывайте о ферритовом стержне: введя его внутрь каркаса, можете добиться более плавной настройки на радио¬ станцию. Собрав первый детекторный при¬ емник и проведя с ним экспери¬ менты, Вы бегло познакомились с действием ферритового стержня. Изготовлен он из материала с очень высокими магнитными свойствами. Такой стержень можно встретить в любом малогабаритном транзис¬ торном приемнике. Он позволяет значительно сократить размеры ка¬ тушки индуктивности и в то же вре¬ мя получить катушку более высо¬ кого качества по сравнению с обыч¬ ной (даже намотанной толстым про¬ водом, как это было в последнем эксперименте с детекторным при¬ емником), без стержня. Воспользо¬ вавшись ферритовым стержнем, можно построить миниатюрный де¬ 243 Рис. Р-9
текторный приемник, позволяющий принимать несколько вещательных радиостанций (естественно, с хоро¬ шей наружной антенной и зазем¬ лением). Схема детекторного приемника- малютки приведена на рис. Р-10. Она похожа на схему предыдуще¬ го приемника, за исключением двух деталей: катушки индуктивности и конденсатора С1. Рядом с условным обозначением катушки появилась прямая линия, проведенная вдоль ее витков. Так обозначают ферри- товый стержень, на котором намо¬ таны витки катушки. Что же касает¬ ся конденсатора, то он переменной емкости, хотя можно использовать и подстроечный. Для постройки этого приемника прежде всего приобретите мало¬ габаритный переменный конденса¬ тор. Это может быть, например, конденсатор КП-180, максимальная емкость которого равна 180 пФ, а минимальная — 5 пФ. Конденса¬ тор С2 возьмите типа ПМ-1, К40П-2, КСО-2 или другой, емкостью от 2000 до 6800 пФ. Диод такой же, как и в предыдущем приемнике. Катушку индуктивности намотай¬ те на отрезке ферритового стерж¬ ня длиной около 35 мм. В продаже стержня такой длины нет, поэтому придется взять длинный стержень Рис. Р-10 244 и отломить от него нужный отре¬ зок. Делают это так. Обертывают стержень материей и зажимают его в тисках так, чтобы поверх высту¬ пала часть стержня нужной длины. Достаточно теперь резкого удара молотком по выступающей части, и она отломится. Острые края стержня в месте скола стачивают напильником. Обмотку (она занимает на стерж¬ не около 20 мм) намотайте прово¬ дом марки ПЭВ или ПЭЛ диамет¬ ром 0,1 7...0,2 мм. Всего нужно уло¬ жить 100 витков. Начало обмотки закрепите на стержне клеем или несколькими витками провода, уло¬ женными поверх первого витка. Сначала наматывайте виток к витку на указанной длине, а затем про¬ должайте намотку поверх витков первого слоя, но укладывайте витки возможно ровнее и плотнее друг к другу. Конец обмотки можно за¬ крепить также клеем или неболь¬ шим кусочком лейкопластыря. Следующий этап — изготовление платы. Вырежьте ее из гетинакса, текстолита или другого изоляцион¬ ного материала. Как и в предыду¬ щем приемнике, установите на плате монтажные шпильки — их должно быть четыре. Стержень катушки закрепите на плате между двух ско¬ бок, изготовленных из толстой про¬ волоки. Переменный конденсатор прикрепите к плате двумя винтами, пропущенными через отверстия в плате снизу. Детали припаяйте к шпилькам, как показано на рис. Р-11. Чтобы приемник имел закончен¬ ный вид, подумайте об изготовле¬ нии его корпуса. Это может быть, например, шкатулка размерами 45X60X20 мм, склеенная из тонко¬ го оргстекла или фанеры. Основа-
Рис. Р-1 -I ние шкатулки лучше сделать съем¬ ным в виде крышки, тогда легко будет вставить внутрь шкатулки плату и соединить ее с гнездами и разъемом (эти детали установите на боковых стенках шкатулки). Со¬ единительные проводники в этом случае возьмите такой же толщины, что и шпильки,— это избавит от не¬ обходимости крепить плату к кор¬ пусу. Установите плату так, чтобы ось переменного конденсатора прошла через отверстие в верхней стенке корпуса. На оси закрепите ручку настройки (она входит в комплект конденсатора КП-180) винтом с по¬ тайной головкой. Приемник налаживания не тре¬ бует и готов к работе сразу после подключения антенны, заземления и головных телефонов. Хотя с при¬ веденными данными катушки при¬ емник работает в диапазоне сред¬ них волн (500...300 м), его нетрудно перестроить на длинноволновый диапазон. Для этого намотайте на стержень феррита (на длине 20 мм) 250...300 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,1 7...0,2 мм. РАДИОПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИ¬ ЛЕНИЯ — так называют устройство, в котором принятый антенной ра¬ диочастотный сигнал усиливается без преобразования частоты вплоть до детектора. Полученные же в ре¬ зультате детектирования колебания 34 обычно также усиливаются (хо¬ тя в простейших радиоприемниках этого может и не быть), чтобы обеспечить необходимую для нор¬ мальной работы головных телефо¬ нов или динамической головки вы¬ ходную мощность. Рассмотрим несколько конструк¬ ций радиоприемников прямого уси¬ ления. Радиоприемник на одном тран¬ зисторе. Его схема приведена на рис. Р-12. Это детекторно-транзис¬ торный радиоприемник. Колеба¬ тельный контур его состоит из ка¬ тушки индуктивности L1 и конден¬ сатора переменной емкости С1. А далее следует каскад на тран¬ зисторе VT1, подключенный парал¬ лельно колебательному контуру. Между базой транзистора и кол лектором помещен резистор — че¬ рез этот резистор на базу подается напряжение смещения, необходи¬ мое для работы транзистора. В це~ Рис. Р-12 245
пи эмиттера транзистора включены конденсатор С2 и головные телефо¬ ны BF1. Питание на транзисторный каскад подается через выключа¬ тель SA1. Почему же приемник называет¬ ся детекторно-транзисторным? Объясняется это тем, что при вы¬ ключенном питании участок ба¬ за — эмиттер транзистора работает как обычный диод и вся конструк¬ ция превращается в уже известный детекторный радиоприемник. Когда же на транзистор подано питание, он начинает не только детектиро¬ вать, но и усиливать звуковые коле¬ бания, благодаря чему громкость передачи возрастает. Настраивают приемник на радио¬ станции переменным конденсато¬ ром С1. Антенну включают в гнез¬ до XS1, а заземление — в гнездо XS2. А теперь о деталях приемника. Резистор может быть МЛТ-0,5, МЛ Т-0,25 или МЛТ-0,1 25. Транзистор лучше взять П416Б (можно П401-— П403, П422) с коэффициентом пере¬ дачи 60...100, Источником питания может быть, например, элемент 316, 332, 343, 373. Выключатель SA1 — тумблер или другой. Кон¬ денсатор С1 —КП-180 или другой малогабаритный переменный кон¬ денсатор с максимальной емкостью не менее 180 пФ. Если, например, применить конденсатор от радио¬ приемника «Селга», диапазон при¬ емника расширится в сторону бо¬ лее длинных волн, поскольку мак¬ симальная емкость этого конден¬ сатора равна 270 пФ. Конденсатор С2 — БМТ-2 или другого типа, ем¬ кость его может быть от 3300 до 9100 пФ. Головные телефоны BF1 — ТОМ-1, ТОН-2 или любые другие высокоомные. Катушку L1 намотайте проводом ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,15... ...0,2 мм на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40... ...50 мм (как получить такой стер¬ жень из более длинного, можно узнать из описаний детекторных приемников). Всего нужно уложить на стержень 80 витков, намотка — виток к витку. С такой катушкой и указанным на схеме переменным конденсатором приемник будет ра¬ ботать в диапазоне средних волн (примерно от 250 до 600 м). Катушку индуктивности, перемен¬ ный конденсатор и несколько дру¬ гих деталей смонтируйте на плате (рис. Р-13) из изоляционного ма¬ териала (гетинакс, текстолит, кар¬ тон, фанера). Катушку закрепите в стойках из проволоки, как это было сделано при сборке детектор¬ ного приемника, а переменный кон¬ денсатор прикрепите к плате вин¬ тами (или, в крайнем случае, при¬ клейте его к плате). Для подпайки выводов деталей установите на пла¬ те монтажные стойки-шпильки из 65 Рис, РИЗ
PNC. P-14 толстой луженой медной проволо¬ ки. Транзистор припаивайте после того, как будут припаяны все ос¬ тальные детали, причем желательно соблюдать определенную последо¬ вательность. Первым припаивают вывод базы, затем эмиттера и в по¬ следнюю очередь коллектора. Смонтировав детали на плате, убе¬ дитесь в работоспособности прием¬ ника. Для этого подсоедините к стойкам платы недостающие де¬ тали (рис. Р-14) и подключите антенну и заземление. При разом¬ кнутых контактах выключателя (ис¬ точник питания не подключен) на¬ стройте приемник переменным кон¬ денсатором на какую-нибудь ра¬ диостанцию. Теперь подсоедините источник питания — громкость звука в теле¬ фонах должна возрасти в несколько раз. Если этого не происходит, про¬ верьте правильность подключения элемента — при обратной полярно¬ сти по сравнению с указанной на схеме транзистор работать не бу¬ дет. Лучше всего в этом случае изме¬ рить напряжение между коллекто¬ ром транзистора и плюсовым про¬ водом питания (нижние по схеме выводы конденсатора С2 и телефо¬ нов, которые соединены с плюсо¬ вым выводом источника питания). При замкнутых контактах выключа¬ теля напряжение должно быть, естественно, 1,5 В. После устранения неполадки сра¬ зу же проверьте, сколько станций принимает приемник при полном повороте ручки настройки перемен¬ ного конденсатора. Если какая-то станция прослушивается в одном из крайних положений ручки, измени¬ те число витков катушки, включите последовательно с антенной посто¬ янный конденсатор или подключите параллельно переменному конден¬ сатору постоянный (емкость его на¬ до подобрать так, чтобы обеспечить уверенный прием станции в поло¬ жении ручки переменного конден¬ сатора вблизи от границы его наст¬ ройки). Наверное, у Вас возникает во¬ прос, как же правильно выбрать тот или иной способ налаживания Ваше¬ го приемного устройства. Нужно ис¬ ходить из следующего. В крайнем (по часовой стрелке) положении ручки переменного конденсатора емкость его минимальна. Если стан¬ ция прослушивается при таком по¬ ложении ручки, надо или отмотать от катушки несколько витков прово¬ да, или включить последовательно с антенной постоянный конденсатор (как это Вы уже делали в опытах с детекторным приемником). При другом крайнем положении кон¬ денсатора емкость его максималь¬ ная. Поэтому для того чтобы смес¬ тить настройку приемника, нужно добавить к катушке несколько вит¬ ков или подключить параллельно переменному конденсатору посто¬ янный. 247
После такой проверки и под¬ стройки можно укрепить плату в корпусе подходящих размеров. На боковых стенках корпуса установите гнезда для подключения антенны и заземления и разъем под вилку головных телефонов. Источник пи¬ тания прикрепите металлической скобкой к боковой стенке корпуса с внутренней стороны. Выключатель можно установить как на верхней панели, так и на боковой стенке. Нижняя крышка корпуса должна быть, конечно, съемной. Еще одна схема однотранзистор¬ ного радиоприемника приведена на рис. Р-15. Этот радиоприемник обладает значительно большей чув¬ ствительностью, потому что голов¬ ные телефоны включены в цепь коллектора. В таком режиме тран¬ зистор обеспечивает большее уси¬ ление сигнала, чем при включении телефонов в эмиттерную цепь. Несколько иначе выполнена и входная часть приемника. На общем ферритовом стержне размещены две катушки индуктивности — кон¬ турная L1 (с переменным конденса¬ тором С1 она составляет колеба¬ тельный контур) и катушка связи L2. Число витков катушки связи значи¬ Рис. Р-15 248 тельно меньше, чем у контурной, и на транзистор поступает лишь часть принятого сигнала. Сделано это для того, чтобы транзистор не влиял на колебательный контур и тем самым не изменял его настройки. Итак, с катушки связи сигнал по¬ ступает на базу транзистора через конденсатор С2. Здесь он детекти¬ руется, то есть из него выделяется сигнал звуковой частоты, который затем усиливается транзистором и поступает на головные телефоны. Как и в предыдущем приемнике, смещение на базу транзистора по¬ дается через резистор R1. Переменный и постоянные кон¬ денсаторы, а также резистор, тран¬ зистор, выключатель и головные те¬ лефоны такие же, что и в предыду¬ щем приемнике. Катушки намотаны на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40...50 мм. Катушка L1 содержит 80 витков, a L2—20 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диа¬ метром 0,1 5...0,2 мм. Расстояние между обмотками около 5 мм, на¬ мотка — виток к витку. Часть деталей приемника смонти¬ руйте на плате (рис. Р-16) из изо¬ ляционного материала, которая на¬ поминает плату детекторного при¬ емника. После монтажа проверьте правильность всех соединений и только после этого подключите к стойкам платы источник питания, головные телефоны, антенну и за¬ земление. Выключателем подайте питание на приемник (в головных телефонах при этом должен раз¬ даться щелчок) и сразу же измерь¬ те напряжение между эмиттером и коллектором транзистора — к эмит- терной цепи подключите плюсовой щуп вольтметра, а к коллектор¬ ной — минусовой. Стрелка вольтметра должна пока-
Рис. Р-16 зать напряжение около 4,5 В. Если оно значительно отличается (более чем на 20%) от указанного, подбе¬ рите резистор R1 — установите вместо него другой (с меньшим или большим сопротивлением). Узнать, какой именно резистор нужен, нетрудно. При меньшем из¬ меренном напряжении нужно по¬ ставить резистор с большим по сравнению с указанным по схеме сопротивлением (например, 390, 430, 470 кОм и т. д.). Наоборот, ес¬ ли измеренное напряжение превы¬ шает заданное, сопротивление ре¬ зистора следует уменьшить (устано¬ вить резистор сопротивлением 300, 270, 240 кОм). Можно поступить иначе — вклю¬ чить вместо резистора R1 два по¬ следовательно соединенных рези¬ стора: постоянный сопротивлением около 100 кОм и переменный (лю¬ бого типа, например СП-I, СПО-0,5) сопротивлением 1 МОм. Переме¬ щая движок переменного резисто¬ ра, добейтесь нужного напряжения, измерьте получившееся общее со¬ противление (цепочку при этом на¬ до отпаять от платы) и установите на плату постоянный резистор при¬ мерно с таким же сопротивлением. На практике такую подстройку приходится делать редко, посколь¬ ку оговорен требуемый коэффи¬ циент передачи тока транзистора (60...100), и при использовании транзистора с таким параметром указанный на схеме резистор сме¬ щения обеспечивает нужный режим работы. Все сказанное справедливо, конечно, лишь при использовании свежей батареи. Поэтому измерьте ее напряжение при подключенном приемнике (иначе говоря, под на¬ грузкой) — оно не должно быть ни¬ же 8,5 В, иначе батарею придется заменить. После проверки и установки на¬ пряжения на коллекторе дотронь¬ тесь пинцетом (или просто паль¬ цем) до вывода базы транзистора. В телефонах должен раздаться сла¬ бый гул — фон переменного тока. Если до базы не дотрагиваться, в телефонах должен прослушиваться слабый шум, свидетельствующий о нормальной работе транзистора. Вот теперь можно проверить, сколько радиостанций и с какой громкостью принимает смонтиро¬ ванная вами самоделка. Если заме¬ тите, что звук в телефонах иска¬ жается, отмотайте один-два витка от катушки связи L2. Если громкость звучания будет чрезмерной, вклю¬ чите между наружной антенной и антенным гнездом приемника по¬ стоянный конденсатор небольшой емкости (10...15 пФ). Изменить рабочий диапазон приемника в лю¬ бом случае можно теми же сред¬ ствами, что и для предыдущей кон¬ струкции. Плату и детали, не уместившиеся на ней (гнезда, разъем, выключа¬ 249
тель и батарею), укрепите в корпу¬ се, который конструктивно может быть таким же, что и для детектор¬ ного приемника. Проводники пита¬ ния можно припаять непосредст¬ венно к выводам батареи или ис¬ пользовать для подключения бата¬ реи к приемнику разъем-колодку от пришедшей в негодность «Кро¬ ны». Радиоприемник на двух транзи¬ сторах. Ваши познания и опыт в из¬ готовлении приемников, несомнен¬ но, обогатились, и настала пора собрать более сложную самодел¬ ку — на двух транзисторах. Она ненамного сложнее предыдущей, но зато обладает большей чувстви¬ тельностью и обеспечивает более громкое звучание принимаемых радиостанций. Прослушивание по- прежнему ведется на высокоомные головные телефоны. Схема радиоприемника приведе¬ на на рис. Р-17. Один из основных узлов приемника — магнитная ан¬ тенна WA1. Это, по сути дела, тот же ферритовый стержень с намо¬ танными на нем катушками L1 и L2, причем катушка L1 является контур¬ ной и вместе с переменным кон¬ денсатором С2 составляет колеба¬ тельный контур, a L2 — катушка свя¬ зи. Чувствительность приемника в данном случае достаточна для того, чтобы мощные близлежащие радиостанции принимать без на¬ ружной антенны — ее роль выпол¬ няет ферритовый стержень с конту¬ ром L1C2 (иначе говоря, магнитная антенна). Конечно, и в предыдущей конструкции приемника такой же узел мог быть обозначен как маг¬ нитная антенна, но из-за малой чув¬ ствительности приемника он не использовался в этом качестве и поэтому обозначался как колеба¬ тельный контур с катушкой связи. Для приема менее мощных и уда¬ ленных радиостанций к колебатель¬ ному контуру магнитной антенны нужно подключить наружную антен¬ ну и заземление. С катушки связи L2 сигнал пода¬ ется на первый каскад, собранный на транзисторе VT1. После него сигнал поступает на детектор из ди¬ одов VD1 и VD2. Выделенный на детекторе звуковой сигнал подает¬ ся через конденсатор С6 на послед¬ ний каскад, собранный на транзи¬ сторе VT2. Рис. Р-17 250
Питается приемник от батареи GB1 напряжением 9 В, но работать может и при меньшем напряжении, например 4,5 В. Правда, громкость звучания при этом падает пример¬ но вдвое. Какие же детали понадобятся для сборки двухтранзисторного прием¬ ника? Прежде всего, конечно, тран¬ зисторы. В первом каскаде можно использовать транзистор типа П416Б, П401—П403, П422 с коэффициентом передачи тока от 60 до 100. Для выходного каскада подойдет тран¬ зистор МП39Б или МП42Б с коэф¬ фициентом передачи тока не менее 40. Диоды могут быть типа Д9 или Д2 с любой буквой на конце. Магнитную антенну надо намо¬ тать на ферритовый стержень диа¬ метром 8 мм и длиной 45...50 мм. Катушка L1 содержит 90 витков про¬ вода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,1 5...0,2 мм, a L2—15 витков. Рас¬ стояние между катушками около 5 мм, намотка — виток к витку. Переменный конденсатор С2 типа КП-180 или другой, например от радиоприемника «Селга» (исполь¬ зуется, естественно, только одна секция). Важно, чтобы максималь¬ ная емкость конденсатора была не менее 180 пФ, тогда приемник бу¬ дет принимать радиостанции сред¬ неволнового диапазона (примерно от 150 до 600 м). Конденсатор С1 можно взять КТ, КТК, КД емкостью от 33 до 47 пФ; СЗ, С4, С5, С7—БМТ-2, МБМ, К40П-2, ПМ-1 емкостью от 3300 до 9100 пФ; оксидный конденсатор С6—К50-6, К50-1 2, К50-16 емкостью от 2 до 10 мкФ на напряжение не ниже 10 В. Учтите, что конденсато¬ ры разных типов отличаются габа¬ ритами, постарайтесь выбрать наи¬ более компактные. Все постоянные резисторы — МЛТ-0,5 (можно, конечно, МЛТ-0,25 и даже МЛТ~0,125). Головные теле¬ фоны BF1—ТОН-1, ТОН-2 или анало¬ гичные высокоомные. Батарея пита¬ ния GB1—«Крона». Как и в предыдущих конструк¬ циях, часть деталей размещают на плате из изоляционного материала (рис. Р-18). В последнюю очередь припаивают к монтажным сгойкам транзисторы. Важно не перепугать местами их выводы и, кроме то* о, соблюдать заданную последова¬ тельность подпайки выводов: снача¬ ла — базовый, затем — эмиперный, в последнюю очередь — коллек¬ торный. Смонтировав плату, про¬ верьте монтаж и убедитесь, чго все соединения соответствуют схеме, а пайки надежные (покачайте их пинцетом). Только после этого под¬ ключите к стойкам платы источник питания с выключателем и головные телефоны. Антенну и заземление можно пока не подсоединять. Подайте выключателем питание на приемник. В головных телефонах должен послышаться слабый шум, свидетельствующий о работе тран¬ зисторов. Измерьте вольтметром напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT2 — оно Рис. Р-18 251
должно равняться примерно поло¬ вине напряжения источника пита¬ ния, то есть около 4,5 В. Если изме¬ ренное напряжение значительно отличается от указанного, подбери¬ те резистор R4. Измерьте также напряжение между эмиттером и коллектором транзистора VT1 — оно должно быть в пределах 3...6 В. При необходимости точнее устано¬ вить это напряжение можно подбо¬ ром резистора R1. Проверив и установив режимы работы транзисторов, подключите к приемнику антенну (можно даже комнатную или просто отрезок про¬ вода метровой длины) и заземле¬ ние и попробуйте настроиться на какую-нибудь радиостанцию. Если появятся сильные искажения звука даже при небольшой громкости, сразу отмотайте от катушки L2 не¬ сколько витков (не более 5). Про¬ верьте, сколько радиостанций мож¬ но услышать при вращении ручки переменного конденсатора. Помни¬ те, что с указанными параметрами магнитной антенны приемлик рас¬ считан на работу в средневолновом диапазоне (примерно от 250 до 600 м). Несколько сместить диапа¬ зон настройки при крайних поло¬ жениях ручки леременного конден¬ сатора Вы уже можете самостоя¬ тельно, пользуясь методикой, опи¬ санной ранее. Мощную близлежащую радио¬ станцию можно принимать без на¬ ружной антенны и заземления. На¬ страиваясь на нее переменным кон¬ денсатором, нужно держать прием¬ ник горизонтально и поворачивать его из стороны в сторону. Наи¬ большая громкость будет в том случае, когда ось стержня магнит¬ ной антенны окажется перпендику¬ лярной направлению на радиостан¬ цию. Наверное, такое явление Вы наблюдали, когда пользовались про¬ мышленным малогабаритным («кар¬ манным») приемником. А как быть, если смонтированный приемник должен принимать длин¬ новолновые радиостанции? Тогда сразу же при изготовлении магнит¬ ной антенны надо намотать на фер- ритовый стержень другую катушку L1 — она должна содержать 220... 240 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,15...0,2 мм, уложен¬ ных на длине 20...25 мм в четырех¬ пяти секциях с равным числом вит¬ ков в каждой. Ширина секции око¬ ло 4 мм, расстояние между секция¬ ми 1...2 мм. Закончив проверку и налажива¬ ние приемника, установите монтаж¬ ную плату и все остальные детали (гнезда XS1 и XS2, разъем XI, вы¬ ключатель SA1 и источник питания) в корпусе подходящих размеров. Не исключена возможность, что Вы придумаете оригинальный корпус или используете готовый от малога¬ баритного приемника. Радиоприемник на трех транзи¬ сторах. Не всегда можно соорудить хорошую антенну и слушать пере¬ дачи на детекторный, одно- и двух¬ транзисторный радиоприемник. За¬ частую, особенно в городах, такой возможности нет, и в качестве ан¬ тенны можно использовать отрезок провода небольшой длины. С такой антенной простейший приемник, особенно детекторный, работать не сможет. Выход из положения — по¬ строить более чувствительный ра¬ диоприемник, способный принимать радиостанции на небольшую ком¬ натную или магнитную антенну. Схема одного из таких приемников приведена на рис. Р-19. Особенность приемника в том, 252
Рис. Р-19 что он выполнен в форме заушины, на которой смонтированы все дета¬ ли, включая миниатюрный голов¬ ной телефон и источник питания G1 —аккумулятор Д-0,06. Такого питания хватает на 20...30 ч работы, поскольку потребляемый ток не превышает 2 мА. Принимает же приемник всего одну радиостанцию в средневолновом диапазоне. Вернемся к принципиальной схе¬ ме приемника и познакомимся с его работой. Прием ведется на маг¬ нитную антенну WA1. Выделенный ее колебательным контуром L1C1 сигнал радиостанции подается че¬ рез катушку связи L2 на усилитель радиочастоты, собранный на тран¬ зисторе VT1. Начальное напряжение смещения транзистора задается ре¬ зистором R1, нагрузкой каскада является высокочастотный транс¬ форматор Т1. С его вторичной об¬ мотки радиочастотный сигнал пода¬ ется через конденсатор СЗ на детек¬ тор— он собран на диоде VD1. Вы¬ деленный детектором сигнал звуко¬ вой частоты поступает на усилитель, который собран на составном тран¬ зисторе VT2VT3. В цепи эмиттера транзистора VT3 включена нагруз¬ ка — миниатюрный головной теле¬ фон BF1 типа ТМ-2М. Как уже было сказано, приемник выполнен в форме заушины. Плату такой конфигурации выпиливают из фольгированного стеклотекстолита, но вполне пригоден и обычный стеклотекстолит или гетинакс — в последних случаях придется делать навесной монтаж. Размеры платы некритичны и зависят от габаритов используемых деталей. Вообще луч¬ ше всего сначала собрать все дета¬ ли, вырезать шаблон из картона, разложить на нем детали, уточнить оптимальные размеры будущей платы и выпилить ее по шаблону. Пример платы с расположенными на ней деталями показан на рис. Р-20. Магнитная антенна выполнена на стержне из феррита 600НН (можно 400НН), имеющего форму подков¬ ки сечением 7X3 мм и длиной 30...35 мм. Такую подковку выпили¬ вают из плоского стержня, обраба¬ тывая его на наждачном круге и до¬ водя до нужной формы крупно¬ зернистой наждачной бумагой. Ка¬ тушка L1 содержит 60...100 витков провода ПЭВ-2 0,12, намотанного в один слой посредине стержня. Ка¬ тушку L2 наматывают вплотную к L1 — она содержит 5...7 витков такого же провода. Трансформатор выполнен на кольце наружным диа¬ метром 7 мм из феррита 600НН. Обмотки трансформатора содер¬ жат по 120 витков провода ПЭВ-2 0,07. Транзисторы могут быть дру¬ гие из серии КТ315, но с коэффи¬ циентом передачи тока не менее 50 для VT1 и не менее 100 для остальных. Подойдут, конечно, и транзисторы других серий с такими параметрами. Конденсаторы можно взять КЛС или КМ, резисторы — МЛТ-0,125, диод — любой из серии Д9. Выключатель питания SA1 — са¬ модельный. Он представляет собой латунное кольцо с выступом. Когда 253
Рис. Р-20 кольцо поворачивают, оно касается выступом латунной пластины, за¬ крепленной на плате, и подключает к приемнику положительный вывод аккумулятора (его корпус). Второй вывод аккумулятора подключен че- рез латунную пластину, прижимаю¬ щую его к кольцу-быключателю и плате. Налаживание приемника начина¬ ют с проверки потребляемого им тока. Для этого миллиамперметр подключают параллельно контактам выключателя — они должны быть разомкнуты. Ток не должен превы¬ шать 2 мА, даже если сразу же по¬ явился звук в телефоне. Затем включают приемник и подбором конденсатора С1 настраивают его на местную радиостанцию. Времен¬ но вместо постоянного конденса¬ тора удобно подключить перемен¬ ный и, настроившись на радиостан¬ цию, определить требуемую ем¬ кость конденсатора, а затем впаять постоянный конденсатор такой ем¬ кости. После этого вновь проверяют по¬ требляемый приемником ток, но те¬ перь при максимальной громкости звука. Подбором резистора R1 до¬ биваются, чтобы ток не превышал 2 мА, но громкость была макси¬ мальной. Убедившись в нормальной рабо¬ те приемника, можно покрыть все его детали эпоксидной смолой или клеем (кроме, конечно, источника питания и выключателя), чтобы по¬ высить его механическую прочность и защитить от влаги. Несмотря на малые габариты маг¬ нитной антенны, чувствительность приемника достаточно высока, по¬ скольку использованы транзисторы с большими коэффициентами пере¬ 254
дачи тока. Если же увеличить длину стержня магнитной антенны и повы¬ сить напряжение питания, чувстви¬ тельность приемника резко возра¬ стет — он уже будет способен при¬ нимать радиостанции, удаленные от места приема на сотни километров. Схема такого приемника приведена на рис. Р-21. Те же три транзистора, что и в предыдущей конструкции, вклю¬ чены здесь несколько иначе. Так, на транзисторах VT1 и VT2 собран уси¬ литель радиочастоты, а на транзи¬ сторе VT3— усилитель звуковой частоты. Приемник двухдиапазонный. Ко¬ лебательный контур магнитной ан¬ тенны составлен катушками индук¬ тивности L1, L2 и конденсатором пе¬ ременной емкости С1. При приеме длинноволновых радиостанций ка¬ тушки включаются последовательно (контакты выключателя SA1 разом¬ кнуты), на средневолновом рабо¬ тает лишь катушка L2 (L1 замыкает¬ ся контактами выключателя SA1). Выделенный колебательным кон¬ туром сигнал радиостанции посту¬ пает через катушку связи L3 и кон¬ денсатор С2 на усилитель радио¬ частоты. С нагрузки усилителя (ре¬ зистор R4) сигнал поступает на де¬ тектор, собранный на диодах VD1 и VD2 по схеме с удвоением напря¬ жения. Колебания звуковой частоты выделяются на резисторе нагрузки R5, а колебания радиочастоты фильтруются конденсатором С5. Далее колебания звуковой частоты усиливаются каскадом на транзи¬ сторе VT3 и подаются через разъем Х1 на телефон BF1, Питается прием¬ ник от источника GB1 напряжением 4,5 В, питание подается через вы¬ ключатель SA2. Потребляемый при¬ емником ток не превышает 3 мА. Как и в предыдущем приемнике, транзисторы могут быть другие из серии КТ315 или аналогичные, но со статическим коэффициентом пере¬ дачи около 100. Диоды — любые из серий Д2, Д9. Оксидный конденса¬ тор С6—К50-3, остальные постоян¬ ные конденсаторы — БМ-2; конден¬ сатор переменной емкости — мало¬ габаритный двухсекционный ог транзисторного радиоприемника. Обе секции конденсатора соедине¬ ны параллельно для получения Рис. Р-21 255
большей максимальной емкости. Все резисторы — МЛТ-0,25, но вполне пригодны и МЛТ-0,125. Под эти детали и рассчитана мон¬ тажная плата (рис. Р-22). Она выре¬ зана из изоляционного материала. Под выводы деталей в плате про¬ сверлены отверстия. Вставленные в отверстия выводы загибают снизу платы. Для подпайки выводов тран¬ зисторов на плате укреплены кон¬ тактные полоски из луженой про¬ волоки. Соединения между выво¬ дами деталей выполняют тонким одножильным монтажным прово¬ дом в изоляции как сверху, так и снизу платы. Магнитная антенна выполнена на стержне диаметром 8 и длиной 85 мм из феррита 600НН. На стер¬ жень надевают щечки из толстого картона или колечки шириной 2 мм, нарезанные из резиновой трубки,— они образуют секции. Всего должно быть семь секций шириной по 2 мм. На концы стержня надевают кольца шириной 8 мм — за них стержень можно прикреплять к основной плате приемника. Катушку L1 наматывают в сек¬ циях проводом ПЭВ-2 0,2 — по 30 витков в каждой секции. Катушку L2 размещают на расстоянии 13... 15 мм от L1 —она содержит 65 вит¬ ков такого же провода, намотанно¬ го виток к витку. Катушка связи L3 содержит 13 витков провода ПЭВ-2 0,2, причем 6 витков ее размещают равномерным шагом поверх катуш¬ ки L2, а остальные — по витку в каждой секции катушки L1. Магнитную антенну, конденсатор переменной емкости, плату с дета¬ лями прикрепляют к основной пла¬ те приемника, вырезанной из изо¬ ляционного материала (рис. Р-23). На этой же плате устанавливают «карман» для элементов батареи питания — его можно склеить из органического стекла. А чтобы эле¬ менты не выскакивали из «карма¬ на», напротив них на плате устанав¬ ливают упоры — винты. Между элементами и упорами устанавли¬ вают отрезок резины средней твер¬ дости. «Карман» рассчитан на эле¬ менты «Уран-М», при использова¬ нии других элементов габариты «кармана» и его расположение мо¬ гут быть иными. Основную плату размещают в корпусе подходящих габаритов. В 256 Рис. Р-23 Рис. Р-22
съемной крышке корпуса свер¬ лят отверстие под ось конденсато¬ ра переменной емкости. Когда крышка закрыта, на ось надевают ручку настройки. Выключатели могут быть любой конструкции, например движковые от детских карманных приемников или типа тумблер. Разъем Х1 — от¬ ветная часть разъема миниатюрного телефона ТМ-2А (он используется в приемнике для прослушивания передач). Возможно, будет сложно приобрести указанные детали, осо¬ бенно в сельской местности. Поэто¬ му расскажем о том, как их изгото¬ вить самим буквально из подручных материалов. Надеемся, что эти со¬ веты помогут оснащать подобными деталями и другие конструкции. Итак, о самодельных выключа¬ телях. Для каждого из них (рис. Р-24,а) понадобится прежде всего толстая металлическая пластина с двумя отверстиями. В одном из них нарезана резьба М4. Винтом и гай¬ кой пластину прикрепляют к стенке корпуса. Снаружи между пластиной и стенкой на винт надевают шайбу, с внутренней — земляной лепесток (это один из выводов выключателя). Напротив отверстия с резьбой в корпусе заранее проделывают две прорези и вставляют в них П-образ- ную скобу из жести от консервной банки. Концы скобы с внутренней стороны стенки загибают. Скоба служит вторым выводом выключате¬ ля. Подвижным же контактом его является винт с большой головкой (лучше всего с накатной), который ввинчивают в пластину до тех пор, пока он не коснется скобы,— тогда цепь между скобой и лепестком замкнется. Достаточно немного вы¬ вернуть винт — и цепь разомкнется. А теперь о разъеме (рис. Р-24,б). Рис. Р-24 Его гнезда согнуты из отрезков же¬ сти от консервной банки. Отгибы-ле¬ пестки вставляют в прорези в стенке корпуса и загибают внутри, Лепест¬ ки гнезд соединяют монтажными проводниками с выводами конден¬ сатора С7. Чтобы подключить к та¬ ким гнездам телефон ТМ-2А, его разъем удаляют и подпаивают кон¬ цы проводов шнура к штырькам са¬ модельного разъема. Удобно ис¬ пользовать, например, в качестве разъема отрезок готового разъема с ножевидными штырьками. Можно поступить иначе. Выпилить неболь¬ шую пластину из пластмассы, про¬ сверлить в ней отверстия диаметром 2 мм под штырьки и вставить в них нагреваемые паяльником контакт¬ ные пружины от реле. После осты¬ вания пластмассы пружины окажутся запрессованными. К концам пружин подпаивают проводники шнура и обматывают это место изоляционной лентой. Но вот крепление деталей и мон¬ таж приемника закончены. Пора проверять его и налаживать. Как правило, при исправных транзисто¬ рах и безошибочно выполненном монтаже приемник начинает рабо¬ тать сразу после включения питания. 9 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 257
Ориентируя приемник в горизон¬ тальном положении и медленно вра¬ щая ручку конденсатора перемен¬ ной емкости, настраиваются на ка- кую-нибудь радиостанцию. Если максимальная громкость достаточна и отсутствуют искажения в виде сви¬ стов (самовозбуждение) — все в по¬ рядке. При недостаточной громко¬ сти можно точнее подобрать рези¬ сторы R6, R3, R1. Возбуждение уда¬ ется устранить изменением поляр¬ ности подключения выводов катуш¬ ки L2 или L1. Надо сказать, что размещение де¬ талей приемника выбрано практи¬ чески и, как показали эксперименты и многократные повторения конст¬ рукции, оно обеспечивает более устойчивую работу по сравнению с другими вариантами, например при размещении антенны вдоль длинной стенки корпуса или между конденсатором переменной емкости и монтажной платой. Это следует учитывать при самостоятельном кон¬ струировании приемника. Приемником можно «ловить» и более удаленные радиостанции. Для этого нужно подключать к правому по схеме выводу катушки L2 наруж¬ ную антенну в виде провода длиной 1...2 м. Ориентировать приемник в горизонтальной плоскости в этом случае не нужно. Конечно, подоб¬ ный вариант можно предусмотреть заранее и установить антенное гнез¬ до (как и гнездо разъема) на боко¬ вой стенке корпуса вблизи катушки L2, соединив его с выводом катуш¬ ки отрезком провода. Если антенна будет заметно влиять на настройку приемника на радиостанцию и уменьшать его избирательность, нужно включить между гнездом и катушкой конденсатор емкостью 10...20 пФ. Радиоприемник на одиннадцати транзисторах. Конечно же, каждый из вас после сборки простейших конструкций радиоприемников по¬ желает изготовить такой, чтобы он позволял принимать наибольшее число маломощных удаленных ра¬ диостанций. И к тому же обладал бы сравнительно большой громко¬ стью звука. Этим требованиям отве¬ чает сравнительно несложный ра¬ диоприемник, схема которого при¬ ведена на рис. Р-25. Чувствительность радиоприемни¬ ка по входу первого каскада усили¬ теля радиочастоты (база транзисто¬ ра VT1) составляет 10 мкВ, т. е. сравнима с чувствительностью про¬ мышленного транзисторного супер- гетеродинного радиоприемника, а ток покоя не превышает 8 мА. Ра¬ ботоспособность приемника сохра¬ няется при снижении напряжения питания до 1,5 В. При изменении амплитуды входного радиочастот¬ ного сигнала до 2 мВ (в 200 раз) громкость звука изменяется незна¬ чительно благодаря действию ис¬ пользованного в приемнике устрой¬ ства сжатия динамического диапа¬ зона сигнала. Усилитель РЧ приемника — трех¬ каскадный, с непосредственной свя¬ зью между каскадами и глубокими отрицательными обратными свя¬ зями. Изменением глубины связи через резистор R3 можно в широ¬ ких пределах варьировать входным сопротивлением усилителя и коэф¬ фициентом усиления по напряже¬ нию. К примеру, с увеличением сопротивления резистора R3 до 30...50 Ом входное сопротивление усилителя возрастает до сотен ки- лоом. В результате колебательный контур можно полностью подклю¬ чить ко входу усилителя через ре- 258
Рис. Р-25 зистор сопротивлением 1...2 кОм, избавившись от катушки связи. Правда, из-за внутренних обратных связей транзисторов серии КТ315 усилитель может возбуждаться на частотах около 1 МГц, но при ис¬ пользовании транзисторов серии КТ316, КТ306, КТ325 это явление пропадет. Глубокая отрицательная обратная связь стабилизирует параметры уси¬ лителя при разбросе коэффици¬ ента передачи транзисторов. К выходу усилителя РЧ подклю¬ чен детекторный каскад. Его отли¬ чительная особенность — приме¬ нение дополнительного диода VD1. В итоге получается устройство сжа¬ тия динамического диапазона сигна¬ ла перед его детектированием, ко¬ торое практически заменяет систе¬ му автоматической регулировки усиления (АРУ). В устройстве сжатия должны ра¬ ботать германиевые диоды, по¬ скольку у них напряжение отсечки значительно меньше, чем у крем¬ ниевых. А малое напряжение от¬ сечки позволяет уменьшать сигнал уже с амплитуды 30...40 мкВ. Усилитель звуковой частоты, под¬ ключенный к детектору, также со¬ держит ряд особенностей. Прежде всего это гальваническая связь меж¬ ду каскадами, позволяющая сокра¬ тить количество переходных оксид¬ ных конденсаторов. Благодаря вза¬ имной компенсации температурной зависимости р-n переходов транзи¬ сторов VT4 и VT6 повышается тем¬ пературная стабильность усилителя 34, и в итоге стабилизируются па¬ раметры приемника при изменении напряжения питания в широких пре¬ делах. Глубокая отрицательная обратная связь, которой охвачены первые два каскада предварительного уси¬ лителя и последующие каскады усилителя мощности, стабилизи¬ руют характеристики усилителя 34 при разбросе параметров тран¬ зисторов. С целью уменьшения искажений типа «ступенька» коэффициент уси¬ ления по напряжению усилителя мощности выбран небольшим (око¬ ло 5), а ток покоя (примерно 1 мА) задан прямым напряжением по¬ следовательно включенных диодов 259 9”
VD4 и VD5. Один из диодов дол¬ жен быть кремниевый, а другой германиевый. Тогда напряжение смещения не превысит 1 В, а тем¬ пературный коэффициент напряже¬ ния будет примерно равен суммар¬ ному температурному коэффициен¬ ту напряжения эмиттерных пере¬ ходов кремниевых «транзисторов VT8 и VT9. Для улучшения акустических свойств приемника применена дина¬ мическая головка 0,25ГД-19, в ре¬ зультате чего возросла громкость звука по сравнению, скажем, с ва¬ риантом использования головки 0.2ГД-1. Благодаря высокой чувствитель¬ ности приемника удалось обойтись без внешней антенны, а значит, несколько упростить конструкцию приемника. Печатная плата и вид на монтаж приемника приведены на рис. Р-26. Плата рассчитана на установку в корпусе распространенного ра- 260 Рис. Р-26
диоконструктора «Юность-105» (рис. Р-27), но подойдет и другой корпус. Контурная катушка L1 магнитной антенны содержит 75 витков (для диапазона СВ), а катушка связи L2— 3 витка провода ЛЭШО 8X0,07 ли“ бо ПЭЛШО 0,15...0,25. Их наматы¬ вают на плоском стержне размера¬ ми 3X19X75 мм из феррита 400НН. Транзисторы VT1—VT9 могут быть указанных на схеме серий, но с другими буквенными индексами. Возможна замена такими транзис¬ торами соответствующей структуры выходных транзисторов (УТЮ и VT11), но в этом случае уменьшит¬ ся выходная мощность приемника. Источник питания — четыре после¬ довательно соединенных элемента 316, резисторы — МЛТ-0,25, пере¬ менный резистор R12 — СПЗ-Вм, конденсаторы — любые малогаба¬ ритные, конденсатор переменной емкости — КП-180. Диоды VD1 — VD4 — любые из серии Д9 или дру¬ гие германиевые, VD5 — любой кремниевый. Правильно собранный приемник в налаживании не нуждается. Одна¬ ко в некоторых случаях наблюдает¬ ся влияние выходного каскада уси¬ лителя РЧ на входную цепь — ведь 261
при одной из полярностей включе¬ ния катушки связи магнитной ан¬ тенны возникает положительная об¬ ратная связь. Появляются свистящие звуки. Избавиться от них можно изменением полярности включения катушки связи, уменьшением числа ее витков до двух, прикрытием уча¬ стка монтажной платы со стороны печати над выходным каскадом уси¬ лителя РЧ и детектора пластиной фольгированного стеклотекстоли¬ та, фольгу которого соединяют с общим проводом приемника. Радиоприемник на микросхемах. Всего две аналоговые микросхемы понадобятся для сборки такого ра¬ диоприемника, работающего в диа¬ пазоне средних волн. Передачи прослушивают через малогабарит¬ ный головной телефон. Подобный радиоприемник достаточно компак¬ тен, и его удобно взять с собой в лес по грибы, на рыбалку или в поход. Рис. Р-28 Рис. Р-27 262 В приемнике применены две оди¬ наковые микросхемы К118УН1Д. Эта микросхема (рис. Р-28) пред¬ ставляет собой двухкаскадный уси¬ литель с непосредственной (галь¬ ванической) связью между каскада¬ ми и стабилизацией режима работы по постоянному току. Нагрузкой транзистора VT1 является резистор R1, но для получения большего уси¬ ления последовательно с ним мож¬ но включать и резистор R3. Чаще же всего резистор R3 выполняет роль элемента RC-фильтра, и тогда между выводами 11 и 14 включают конденсатор. Напряжение питания подают в любом случае на выводы 7 и 14 (соответственно плюс и ми¬ нус напряжения).
Для транзистора VT2 нагрузкой может быть резистор Ro (тогда сое¬ диняют между собой выводы 9 и 10) или внешняя нагрузка, напри¬ мер, обмотка дросселя или транс¬ форматора. Резисторы R2, R4, R5, R7 опре¬ деляют режим работы усилителя. Чтобы можно было подключать к ним внешние детали и в зависи¬ мости от назначения усилителя из¬ менять режим работы его каскадов, микросхема имеет выводы 2, 5, 12, 14. При работе, например, в ре¬ жиме усиления колебаний РЧ номи¬ налы внешних деталей будут одни, а при работе усилителя в режиме усиления сигнала 34 — другие. Это наглядно видно на схеме предла¬ гаемого радиоприемника (рис. Р-29), Принятый магнитной антенной WA1 и выделенный колебательным контуром L1C1 сигнал радиостанции подается через катушку связи L2 и конденсатор С2 на вход микросхе¬ мы DA1. Чтобы входное сопротив¬ ление первого каскада усиления микросхемы было достаточно высо¬ ким, он работает с обратной связью по переменному гоку (вывод 2, а значит, резистор R2 не зашунти- рованы конденсатором). В то же время для повышения коэффициен¬ та усиления микросхемы полностью устранена отрицательная обратная связь по переменному току между каскадами (выводы 5 и 12 зашунти- рованы конденсаторами СЗ и С4). С выхода микросхемы (соединен¬ ные вместе выводы 9 и 10) радио¬ частотный сигнал поступает через конденсатор С5 на детектор, вы¬ полненный на диодах VD1 и VD2 по схеме удвоения напряжения. На¬ грузкой детектора является резис¬ тор R1. Конденсатор С6 шунтирует нагрузку на радиочастоте. Выделенный на нагрузке сигнал звуковой частоты поступает через конденсатор С7 на вход микросхе¬ мы DA2. Здесь для повышения коэффициента усиления микросхе¬ мы устранена обратная связь по пе¬ ременному току между каскадами (к выводу 5 подключен оксидный конденсатор С8) и, кроме того, со¬ единены накоротко выводы резис¬ тора R2 первого каскада (между выводами 2 и 14 установлена пере¬ мычка). Усиленный микросхемой сигнал 34 поступает далее через конден¬ сатор С9 и разъем XI на нагруз¬ ку— головной телефон BF1. В дан¬ Рис. Р-29 263
ном случае второй каскад микро¬ схемы работает как эмиттерный повторитель, что позволяет лучше согласовать микросхему со сравни¬ тельно низкоомной нагрузкой, ка¬ кой является малогабаритный теле¬ фон ТМ-2 (его сопротивление по¬ стоянному току равно 65 Ом). Если же прослушивать передачи на го¬ ловные телефоны ТОН-1 или ТОН-2 (их сопротивление превышает 1000 Ом), их следует подключать через конденсатор С9 к выводам 9, 10 микросхемы. Звучание в этом случае будет громче. Радиоприемник питается от ба¬ тареи GB1 напряжением 9 В (ба¬ тарея «Крона») и потребляет ток не более 5 мА. Вместо микросхем К118УН1Д можно применить К118УН1Б, но на¬ пряжение питания в этом случае следует уменьшить до 6 В (напри¬ мер, пять последовательно соеди¬ ненных аккумуляторов Д-0,1). Рабо¬ тоспособность приемника с этими микросхемами сохранится и при 4,5 В (батарея 3336 или четыре последовательно соединенных эле¬ мента 316, 332). Разводка выводов микросхемы остается такой же, по¬ этому никаких изменений на плате делать не придется. Магнитная антенна* намотана на стержне диаметром 8 и длиной 80 мм из феррита 600НН. Катушка L1 содержит 170 витков провода П ЭВ-1 0,15, намотанного виток к витку, a L2 — 20 витков такого же провода, намотанного на бумажном кольце шириной 8 мм. Кольцо должно с трением перемещаться по стержню. Конденсатор переменной емкос¬ ти С1 — малогабаритный, от «кар¬ манного» приемника, с максималь¬ ной емкостью не менее 350 пФ и минимальной 5...10 пФ. Подойдет и двухсекционный конденсатор с меньшим диапазоном изменения емкости, например от приемника «Селга-404» (или аналогичного), но тогда обе его секции следует соеди¬ нить параллельно. Конденсаторы С2—С6 — БМ-2; С7—С9 — К53-1, ЭМ (старых выпус¬ ков) или аналогичные, на номиналь¬ ное напряжение не ниже 6 В. Дио¬ ды могут быть любые из серий Д2, Д9. Резистор — МЛТ-0,125. В каче¬ стве разъема применена гнез¬ довая часть под вилку малогабарит¬ ного телефона ТМ-2, но вполне по¬ дойдет и любой другой малогаба¬ ритный разъем — одна его часть прикрепляется к корпусу приемни¬ ка, а к другой подсоединяют вы¬ воды телефона. Выключатель пита¬ ния SA1 — любой, даже самодель¬ ный. Большинство деталей радиопри¬ емника смонтировано на плате (рис. Р-30) из текстолита. Под выводы де¬ талей в плате просверлены отвер¬ стия. Выводы предварительно из¬ гибают и укорачивают настолько, чтобы после установки на плату их концы выступали на 5 мм. После этого концы изгибают, прижимают Рис. Р-30 264
к плате и соединяют их между со¬ бой в соответствии со схемой мон¬ тажным проводом в изоляции. Выводы микросхемы не укорачи¬ вают, а лишь загибают с обратной стороны платы, благодаря чему микросхема оказывается прочно прикрепленной к плате. Можно, конечно, предварительно расклепать на плате пустотелые за¬ клепки или установить монтажные шпильки и к ним припаять выводы деталей — эти варианты на Ваш выбор. Магнитную антенну, конденсатор переменной емкости, батарею пита¬ ния, выключатель и разъем для телефона прикрепляют к корпусу приемника (рис. Р-31). Плату рас¬ полагают над конденсатором пере¬ менной емкости, но предваритель¬ но к ней должны быть подсоеди¬ нены проводники от остальных де¬ талей. Для подключения батареи питания к ее выводам подпаивают проводники в изоляции. Но если у вас есть негодная «Крона», можно вынуть из нее колодку с контак¬ тами и подсоединить к контактам проводники от платы и выключате¬ ля. Тогда колодка станет разъемом, позволяющим быстро заменять ба¬ тарею. При правильно выполненном мон¬ таже приемник начинает работать сразу после включения. Вращением ручки конденсатора переменной емкости настройтесь на хорошо слышимую радиостанцию и пере¬ мещением кольца с катушкой L2 по ферритовому стержню добей¬ тесь максимальной громкости зву¬ ка. Если приемник возбуждается, поменяйте местами подключение выводов катушки L2. Хотя в приемнике отсутствует ре¬ гулятор громкости, при желании громкость можно изменять ориен¬ тацией приемника относительно ра¬ диостанции. Не забывайте об этой особенности приемника и при на¬ стройке на удаленные радиостан¬ ции. Если же в последнем варианте громкости будет явно недостаточно, подключите к левому по схеме вы¬ воду катушки L1 наружную антен¬ ну (через конденсатор емкостью 5...15 пФ), а правый вывод катушки соедините с общим проводом (ми¬ нус источник питания). РАДИОПРИЕМНИК РЕФЛЕКСНЫЙ. Рефлексными называют приемники, в которых одни и те же каскады выполняют двойную функцию — усиливают как радиочастотный сиг¬ нал, так и колебания звуковой час¬ тоты. Благодаря подобному исполь¬ зованию каскадов удается практи¬ чески вдвое уменьшить общее чис¬ ло транзисторов и других радио¬ элементов. Правда, рефлексные приемники более склонны к само¬ возбуждению по сравнению с при¬ емниками прямого усиления и по¬ этому требуют более тщательного налаживания. Познакомимся с одной из кон¬ 265 Рис. Р-31
струкций рефлексного радиоприем¬ ника, габариты которого настолько малы, что он свободно умещается, даже в нагрудном кармане. Питает¬ ся радиоприемник от одного эле¬ мента 316 и может работать без смены его несколько месяцев. Пе¬ редачи с достаточной громкостью прослушивают на миниатюрный го¬ ловной телефон. Правда, из-за не¬ обходимости получить наименьшие габариты приемник настраивают лишь на одну радиостанцию, на¬ пример «Маяк». Если взглянуть на схему приемни¬ ка (рис. Р-32), она сравнительно проста — всего два транзистора. Но поскольку каждый из них выполняет двойную функцию — усиливает сиг¬ налы и высоких (радио) и низких (звуковых) частот, поэтому можно считать, что приемник четырехтран¬ зисторный. Прежде чем начать со¬ бирать приемник, нужно познако¬ миться с его работой, прохожде¬ нием сигналов через каскады, на¬ значением деталей* Тогда легче бу¬ дет в случае необходимости отыс¬ кать появившуюся неисправность и устранить ее. Итак, о работе приемника. Один из важных элементов его — магнит¬ ная антенна WA1. Она представляет собой отрезок ферритового стерж¬ ня с высокой магнитной проницае¬ мостью. На ферриговом стержне намотаны две катушки индуктив¬ ности. Одна из них — L1 является контурной, поскольку с конденсато¬ рами С1 и С2 составляет колеба¬ тельный контур. Тогда индуктив¬ ность катушки и общая емкость конденсаторов составят такую час¬ тоту колебаний, на которой рабо¬ тает радиостанция, на выводах ка¬ тушки появится радиочастотный сиг¬ нал наибольшей амплитуды (по сравнению с амплитудой сигнала, когда частота контура отличается от частоты радиостанции). Часть этого сигнала трансформируется в катушку связи L2 — ведь обе ка¬ тушки совместно с ферритовым сердечником составляют радиочас¬ тотный трансформатор. С выводов катушки L2 сигнал по¬ Рис. Р-32 266
ступает через конденсатор СЗ на первый каскад усиления высокой частоты — он собран на транзис¬ торе VT1. Конденсатор нужен для того, чтобы цепь базы транзистора не оказалась замкнутой по постоян¬ ному току через катушку связи на цепь эмиттера. На базу транзисто¬ ра подается через резистор R1 по¬ стоянное напряжение смещения, необходимое для нормальной ра¬ боты транзистора. Для более точ¬ ного подбора этого напряжения иногда приходится во время нала¬ живания приемника изменять со¬ противление резистора R1, поэтому у его буквенного обозначения стоит «звездочка» (знак подбора элемен- та). Усиленный первым транзистором высокочастотный сигнал выделяет¬ ся на резисторе R2 — это так назы¬ ваемая нагрузка каскада. С резис¬ тора нагрузки сигнал поступает че¬ рез конденсатор С5 на следующий каскад усиления, собранный на транзисторе VT2. Как и в первом каскаде, напряжение смещения на базе транзистора образуется бла¬ годаря включению резистора (R3) между базой и коллектором. В цепи коллектора транзистора VT2 две нагрузки: одна по радио¬ частоте, одна — по низкой (звуко¬ вой). Радиочастотной нагрузкой слу¬ жит катушка L3, поскольку она представляет для сигналов такой частоты значительно большее со¬ противление по сравнению с обмот¬ кой миниатюрного головного теле¬ фона BF1. Верхний по схеме вывод катушки L3 «заземлен» (то есть со¬ единен с общим проводом — мину¬ сом источника питания) по радио¬ частоте через конденсатор Сб. Выделенный катушкой L3 сигнал трансформируется (как в магнитной антенне) и через катушку связи L4 поступает на детектор — диод VD1. Нагрузкой детектора является ре¬ зистор R5 — на нем и выделяются колебания звуковой частоты. А ос¬ тавшиеся после детектирования ра¬ диочастотные колебания замыкают¬ ся на общий провод через конден¬ сатор С7. Итак, на детекторе появился сиг¬ нал звуковой частоты — он весьма слаб и еще не может быть подан на головной телефон. Поэтому он подается на транзисторный усили¬ тель, выступающий теперь во вто¬ рой роли — усилителя сигналов зву¬ ковой частоты. С нагрузки детектора сигнал по¬ дается на вход усилителя через це¬ почку из последовательно соеди¬ ненных резистора R4 и конденсато¬ ра С4. Конденсатор служит для раз¬ вязки по постоянному току базовой и детекторной цепей. А резистор позволяет подобрать такую связь детектора с усилителем, при кото¬ рой получается наибольшая гром¬ кость звука и отсутствует самовоз¬ буждение усилителя. Усиленный сигнал звуковой час¬ тоты в коллекторной цепи транзис¬ тора VT2 выделяется на обмотке телефона BF1 —он представляет для этих колебаний значительно большее сопротивление по сравне¬ нию с катушкой L3. Из телефона и слышна передача радиостанции. Как видите, усилительные каска¬ ды работают одновременно и на радио- и на звуковых частотах. Та¬ кова суть рефлексного приемника. Настало время поговорить о де¬ талях приемника. Транзисторы дол¬ жны быть серии КТ315 с буквен¬ ными индексами на конце Б, Г, Е и статическим коэффициентом пере¬ дачи тока (коэффициентом усиле¬ 267
ния) около 100. Диод — любой из серии Д9 (Д9А, Д9Б и т. д.). Для изготовления магнитной ан¬ тенны понадобится отрезок ферри- тового стержня диаметром 8 и дли¬ ной 50 мм. Феррит должен быть марки 400НН или 600НН, то есть с магнитной проницаемостью 400 или 600. На стержень надевают бумажный каркас длиной 40 мм. На одном из концов каркаса наматы¬ вают виток к витку катушку связи L2 — 15 витков провода марки ПЭВ диаметром 0,15 мм. На оставшейся поверхности каркаса наматывают внавал контурную катушку — 220 витков такого же провода. При та¬ ких данных магнитной антенны можно принимать радиостанцию в диапазоне длинных волн. Если же в Вашей местности работает мощная радиостанция средневол¬ нового диапазона, число витков контурной катушки нужно умень¬ шить примерно до 120...100 (точнее число витков подбирают при нала¬ живании). Катушки L3 и L4 радиочастотного трансформатора наматывают на ферритовом кольце толщиной 2, внутренним диаметром 4 и внеш¬ ним диаметром 7 мм (или, как го¬ ворят, на кольце типоразмера К7Х Х4Х2 — так кольцо обозначают в справочной литературе). Феррит должен быть с такой же магнитной проницаемостью, что и для магнит¬ ной антенны. Катушка L3 содержит 65 витков, a L4 — 170 витков прово¬ да марки ПЭВ или ПЭЛШО диамет¬ ром 0,1 мм. Провод наматывают равномерно по всей длине кольца. Подстроечный конденсатор С2 (он нужен для более точной на¬ стройки на радиостанцию) — мало¬ габаритный типа КПК-МП или КПК- МН с номинальной емкостью (она обозначена на корпусе конденса¬ тора) 6...25 или 8...30 пФ. Оксидный конденсатор С4 может быть типа К50-6, К53-6 или другой малогаба¬ ритный конденсатор емкостью от 1 до 10 мкФ на любое напряжение. Остальные конденсаторы — любого типа (например, КЛС), возможно меньших габаритов. Все резисто¬ ры — типа ВС или МЛТ мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Головной теле¬ фон — ТМ-2А либо аналогичный, со¬ противлением 65...200 Ом. Выклю¬ чатель питания SA1 — миниатюрный любой конструкции. Источник пита¬ ния, как было сказано выше,— элемент 316. Детали приемника, кроме источ¬ ника питания, выключателя и голов¬ ного телефона, смонтированы на печатной плате (рис. Р-33) из одно¬ стороннего фольгированного стек¬ лотекстолита. Если такого материа¬ ла нет, возьмите обычный стекло¬ текстолит, гетинакс или другой ана¬ логичный изоляционный материал толщиной 1... 1,5 мм, просверлите в нем показанные на рисунке отвер¬ стия, вставьте в отверстия выводы деталей и соедините их между со¬ бой, как показано на рисунке за¬ Рис. Р-33 268
литыми площадками и утолщенны¬ ми линиями. При наличии фольгированного материала совсем не обязательно вытравливать на фольге показанные площадки. Можно просто проре¬ зать изоляционные канавки, напри¬ мер, острым перочинным ножом или специальным резаком, изготов¬ ленным из отрезка ножовочного полотна. Конец отрезка делают за¬ кругленным и заостряют, чтобы он мог процарапывать фольгу на пла¬ те. Плату вставляют внутрь корпуса из-под миниатюрного головного телефона (рис. Р-34). Выключатель укрепляют на боковой стенке кор¬ пуса, провода от головного телефо¬ на выводят через паз в задней стен¬ ке корпуса. А\ожно, конечно, уста¬ новить на корпусе миниатюрныи разъем и подключать телефон к приемнику через него. Источник питания вставляют между контакт¬ ными пластинами (из меди или жести), припаянными к соответст¬ вующим фольгированным площад¬ кам платы. Прежде чем монтировать детали на плате, желательно собрать при¬ емник на макетной панели (либо на обычной картонке) и проверить . его работу, а заодно настроить на нужную радиостанцию. После монтажа деталей вместо конденсаторов С1 и С2 сначала под¬ ключают к выводам катушки L1 конденсатор переменной емкости любого типа на 350...450 пФ (это его максимальная емкость). Вклю¬ чив питание, переменным конден- Рис. Р-34 269
сатором настраиваются на хорошо слышимую радиостанцию первой программы (или «Маяк»). При этом ротор переменного конденсатора должен быть примерно в среднем положении. Если же он окажется близко к положению минимальной емкости (то есть выведен), следует отмотать часть витков от контурной катушки магнитной антенны. Затем, ориентируя магнитную антенну в горизонтальной плоскости, добей¬ тесь наибольшей громкости звуча¬ ния. Еще большую громкость мож¬ но попытаться получить подбором резисторов R1, R3, R4. При каждой перепайке резисторов питание при¬ емника нужно выключать. Остается возможно точнее из¬ мерить получившуюся емкость пе¬ ременного конденсатора и подклю¬ чить к выводам контурной катушки постоянный конденсатор примерно такой же емкости, а также под- строечный. При точном подборе постоянного конденсатора подстро- ечный можно вообще не устанавли¬ вать (его и нет на рис. Р-34), а на¬ строиться на радиостанцию переме¬ щением ферритового стержня ан¬ тенны внутри каркаса. Вот теперь можно перенести де¬ тали на плату и окончательно со¬ брать приемник. РЕЛЕ ВРЕМЕНИ. Хотя такое устрой¬ ство относится к числу радиолюби¬ тельских разработок, применение оно находит у фотолюбителей. Именно они на первых порах отсчи¬ тывают выдержку при печати фото¬ графий вслух. Способ, конечно, простой, но неточный. Поэтому и фотоотпечатки получаются нека- чественныАди: одни недодержаны, другие передержаны, хотя негативы достаточно равномерны. Выручит в подобных случаях электронное реле времени, которое включит фотоувеличитель, отсчитает задан¬ ное время экспозиции и тут же вы¬ ключит фотоувеличитель. Но какое реле времени взять на вооружение? Конечно, простое по конструкции. Оно хотя и будет об¬ ладать некоторой погрешностью в точности отсчета выдержки и ее стабильности, но зато легко повто- римо и вполне пригодно для прак¬ тической работы в фотолаборато¬ рии начинающего. Познакомимся с несколькими конструкциями та¬ ких устройств. Реле времени на одном транзис¬ торе. Схема этого реле приведена на рис. Р-35, Оно позволяет полу¬ чать выдержки от 1 до 100 с, что вполне достаточно для работы с любыми негативами. Как и во многих других подобных конструк¬ циях, принцип работы электронного реле основан на зарядке эталон¬ ного конденсатора, в данном случае С1, и последующей его зарядке че¬ рез чувствительную цепочку — кас¬ кад на транзисторе VT1. Сначала переключатель SA1 ста¬ вят в положение «Зар.». Конденса¬ тор С1 заряжается до напряжения источника питания (24 В). На верх¬ ней по схеме обкладке будет отри¬ цательный потенциал, на нижней — положительный. Транзистор в это время закрыт, и тока в цепи кол¬ лектора практически не будет. После зарядки конденсатора пе¬ реключатель переводят в положе¬ ние «Эксп.», и конденсатор разря¬ жается через две параллельно со¬ единенные цепи: резисторы R2—R4 и резистор R1, эмиттерный переход транзистора, резистор R5. Сопро¬ тивлением этих двух цепей опре¬ 270
деляется продолжительность раз¬ рядки конденсатора, а значит, и вы¬ держка времени. Переменными ре¬ зисторами R3 и R4 можно изменять выдержку времени в широких пре¬ делах. Ток разрядки конденсатора, про¬ текающий через эмиттерный пере¬ ход транзистора, вызовет увеличе¬ ние тока коллектора, и реле К1 сработает. Своими контактами оно включит фотоувеличитель, соеди¬ ненный с гнездами «У» («Увеличи¬ тель»). По мере разрядки конден¬ сатора ток в цепи базы будет уменьшаться. Это соответственно вызовет уменьшение тока коллек¬ тора, и через некоторое время якорь реле не сможет удерживать¬ ся в притянутом состоянии. Реле возвратится в исходное положение, а его контакты отключат фотоуве¬ личитель от сети. Резисторы R1 и R5 введены для повышения входного сопротивления транзисторного каскада, что, в свою очередь, позволяет увеличить мак¬ симальную выдержку. Выключатель Q1 необходим для включения уве¬ личителя при наводке на резкость. Постоянное напряжение для пита¬ ния реле времени подается с двух- полупериодного выпрямителя на диодах VD1, VD2. Выпрямленное напряжение фильтруется конденса¬ тором С2. Переменное напряжение на выпрямитель снимается со вто¬ ричной обмотки понижающего трансформатора Т1. Конденсаторы С1 и С2 возьмите, например, типа К50-6 или К52-2 (их емкость более стабильна). Пере¬ ключателем SA1 может быть тумб¬ лер на два положения. Электромаг¬ нитное реле — с током срабатыва¬ ния не более 30 мА при напря¬ жении до 20 В. Трансформатор питания намо¬ тайте на магнитопроводе Ш16X20. Обмотка I должна содержать 3300 витков провода ПЭЛ 0,1, обмотка II — 1200 витков с отводом от сере¬ дины провода ПЭЛ 0,15...0,2. Детали автомата разместите в пластмассовом или деревянном корпусе подходящих размеров (рис. Р-36). Налаживание автомата сводится к градуировке шкал переменных резисторов. Понадобится секундо- 271 Рис. Р-35
Рис. Р-36 мер. Подключите увеличитель к ав¬ томату и установите движки пере¬ менных резисторов в крайнее верх¬ нее по схеме положение. Переклю¬ чатель SA1 поставьте в положение «Эксп.» и одновременно включите секундомер. По окончании экспози¬ ции (на что укажет погасшая лам¬ почка фотоувеличителя) выключите секундомер. Полученное значение выдержки нанесите на шкалу ре¬ зистора R3. Затем движок этого ре¬ зистора устанавливайте поочередно в другие положения и отградуируй¬ те всю шкалу. Так же градуируйте и шкалу резистора R4, но в этом случае движок резистора R3 по¬ ставьте в крайнее верхнее по схе¬ ме положение. 'Зы увидите, что при вращении движка резистора R3 можно получить выдержки от 1 до 10 с, а при вращении движка ре¬ зистора R4 — больше 60 с. Реле времени на трех транзисто¬ рах. Оно отличается от предыду¬ щей конструкции не просто боль¬ шим числом транзисторов, но и существенной особенностью — бес- трансформаторным питанием от се¬ ти (рис. Р-37). Поэтому при эксплуа¬ тации его, а также при налажива¬ нии соблюдайте меры предосто¬ рожности — все перепайки делайте только при вынутой из розетки се¬ тевой вилке. Реле времени состоит из времяза- дающей цепи R3—R5C3, своеобраз¬ ного электронного ключа на тран¬ зисторах VT1—VT3 и электромаг¬ нитного реле К1, через контакты К1.1 которого подается питание/на лампу EL1 фотоувеличителя. Пока¬ занное на схеме положение кон¬ тактов К1.1 является исходным. Для пуска реле времени следует нажать кнопку SB1. Сетевое напря¬ жение через резистор R1, выпол¬ няющий роль гасящего резистора, и конденсатор С1 поступает на вы¬ прямитель на диодах VD1 и VD2, а пульсации выпрямленного напря¬ жения сглаживаются конденсато¬ ром С2. Резистор R1 ограничивает импульс тока через диоды в мо¬ мент включения питания. Напряже¬ ние на конденсаторе С2 зависит от сопротивления нагрузки и при ее отсутствии или сравнительно боль¬ шом сопротивлении может дости¬ гать 600 В. По мере повышения на¬ пряжения на нем увеличивается ток в цепи нагрузки, состоящей из по¬ следовательно соединенных резис¬ торов R9, R6 и электромагнитного реле К1. При некотором напряже¬ нии реле срабатывает, контактами К1.1 блокирует кнопку SB1 и одно¬ временно отключает левый (по схе¬ ме) вывод резистора R2 от плюсо¬ вой обкладки конденсатора СЗ. При этом конденсатор СЗ сразу же на¬ чинает заряжаться через резисторы R3—R5. Как только напряжение на нем превысит падение напряжения на резисторе R6, транзистор VT1 откроется, транзистор VT2 закроет¬ ся и откроет транзистор VT3. Ма¬ лое сопротивление открывшегося 272
Рис. Р-37 транзистора VT3 зашунтирует об¬ мотку реле К1, и оно отпустит, кон¬ такты К1.1 возвратятся в исходное положение. В результате лампа увеличителя и реле времени ока¬ жутся отключенными от сети, а кон¬ денсатор СЗ разрядится через ре¬ зистор R 2. Продолжительность зарядки кон¬ денсатора СЗ до некоторого опре¬ деленного напряжения зависит от его емкости, сопротивления резис¬ торов R3—R5 и напряжения пита¬ ния. Поэтому, например, при повы¬ шении напряжения сети, казалось бы, продолжительность зарядки должна уменьшиться, а значит, и измениться выдержка. Однако это¬ го не прс^изойдет, и вот почему. При увеличении напряжения увели¬ чивается ток через нагрузку, отчего возрастает и падение напряжения на резисторе R6. Поэтому и кон¬ денсатору нужно теперь зарядить¬ ся до большего напряжения, чтобы сработал электронный ключ. А на это уйдет/ дополнительное время. Таким образом, продолжительность зарядки конденсатора до нового напряжения будет соответствовать продолжительности его зарядки при прежнем напряжении питания. Когда движки резисторов R3 и R4 находятся в нижнем по схеме по¬ ложении, в зарядной цепи остается только резистор R5, выдержка реле равна 1 с. При вращении ручки только резистора R4 можно полу¬ чить выдержки от 1 до 9 с, а при вращении ручки только резистора R3 (движок резистора R4 при этом должен быть в нижнем положе¬ нии) — от 1 до 60 с. Причем в пер¬ вом случае минимально возможная выдержка (после 1 с) 1,5 с, а во вто¬ ром — 5 с. При других номиналах резисторов R3—R5 можно подо¬ брать другие пределы изменения выдержек. Все транзисторы автомата могут быть серий МП25, МП26 с любым буквенным индексом и коэффи¬ циентом передачи тока не менее 20. Транзистор VT1 желательно по¬ добрать с минимальным обратным током коллектора. Реле К1 — РКП (паспорт РС4.503.022, РС4.503.025), МКУ-48 (паспорт РА4.500.232, 273
РА4.500.132) или другое с обмоткой сопротивлением 500.,.600 Ом. Дио¬ ды VD1 и VD2 выпрямителя могут быть Д203—Д205 или другие, рас¬ считанные на выпрямленный ток не менее 200 мА и обратное на¬ пряжение не менее 200 В. Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СП-I. Конденсатор С1 бумажный, на номинальное на¬ пряжение не менее 500 В. Его мож¬ но составить из трех параллельно соединенных конденсаторов МБМ емкостью по 0,5 мкФ и на номи¬ нальное напряжение 500 В. Конден¬ саторы С2 — К50-ЗА, СЗ — ЭТО-2 или К52-2. Кнопка SB1 и переклю¬ чатель SA1 любых конструкций, но с хорошей изоляцией между кон¬ тактами и ручками управления, Детали реле времени надо смон¬ тировать в корпусе из изоляцион¬ ного материала. На верхней стенке корпуса размещают переменные резисторы выдержки времени, кноп¬ ку пуска и переключатель SA1, на задней стенке — двухгнездную колодку XI для подключения фо¬ тоувеличителя. Налаживание начинают с провер¬ ки выпрямителя. Проволочными перемычками временно соединяют левый (по схеме) вывод резистора R2 с плюсовым выводом конден¬ сатора СЗ, контакты кнопки SB1, выводы эмиттера и коллектора транзистора VT2. Включают автомат в сеть и измеряют напряжение на конденсаторе С2 — оно должно быть около 38 В при нормальном напряжении сети. Если измеренное напряжение отличается более чем на ±20%, то подбирают конденса¬ тор С1. Затем последовательно с обмот¬ кой реле К1 включают миллиам¬ перметр и измеряют ток в этой цепи — он должен быть не менее паспортного значения тока сраба¬ тывания используемого реле. При этом падение напряжения на ре¬ зисторе R6 должно быть около 12 В. Для выполнения этих двух условий придется, возможно, по¬ добрать соответствующий резистор R9. После этого проволочную пере¬ мычку, замыкающую выводы эмит¬ тера и коллектора транзистора VT2, переключают на аналогичные выво¬ ды транзистора VT1. При этом ток через обмотку реле должен умень¬ шиться почти до нуля, что будет сви¬ детельствовать об открывании тран¬ зистора VT3. Если ток уменьшает¬ ся, но он все же больше тока от¬ пускания реле, то следует подо¬ брать резистор R8 с меньшим со¬ противлением. Далее удаляют перемычку с вы¬ водов транзистора VT1 и убеждают¬ ся, что электромагнитное реле вновь срабатывает (контролируют ток через обмотку). Если этого не происходит, то нужного результата добиваются подбором резистора R7 или заменяют транзистор VT2 другим, с большим коэффициентом передачи тока базы. После этого удаляют все прово¬ лочные перемычки, к автомату под¬ ключают настольную лампу (вместо фотоувеличителя) и устанавливают движки резисторов R3 и R4 в верх¬ нее по схеме положение. При на¬ жатии кнопки должно сработать электромагнитное реле, заблокиро¬ вать ее контакты (кнопку теперь можно отпустить) и включить лам¬ пу. Через некоторое время (не более 2,5..,3 мин) лампа должна погаснуть. Если этого не происхо¬ дит, то следует отключить автомат от сети, подключить параллельно конденсатору СЗ высокоомный 274
вольтметр, подключить автомат к сети и нажать кнопку. По стрелке вольтметра наблюдают за увеличе¬ нием напряжения на конденсаторе. Если при наибольшем напряжении на конденсаторе автомат не срабо¬ тает, то необходимо сравнить это напряжение с паденим напряжения на резисторе R6. Если напряжение на конденсаторе меньше, следует подобрать резистор R6 таким, что¬ бы напряжение на нем (при замкну¬ тых выводах конденсатора СЗ) было немного меньше напряжения заря¬ женного конденсатора. К такой подгонке напряжений приходится прибегать только тогда, когда параметры транзисторов и электромагнитного реле значитель¬ но отличаются от указанных в опи¬ сании. Обычно же реле времени на¬ чинает работать сразу и никакого налаживания не требуется. Заключительный этап — градуи¬ ровка шкал переменных резисто¬ ров. Делают это с помощью секун¬ домера, устанавливая движок того или иного резистора в различные положения и нажимая каждый раз кнопку пуска. При градуировке шкалы одного резистора движок другого должен находиться в ниж¬ нем по схеме положении. При ра¬ боте автомата выдержка будет равна сумме показаний на шкалах обоих резисторов. Реле времени с фотоэкспономет¬ ром. Этот автомат (рис. Р-38) более совершенен по сравнению с преды¬ дущими, поскольку совмещает в себе два устройства, необходимых во время печати фотоснимков,— ре¬ ле времени и экспонометр для опре¬ деления выдержки. Основой реле времени является усилитель тока на составном транзисторе VT1VT2, обладающий сравнительно большим входным сопротивлением и значи¬ тельным коэффициентом усиления (равным примерно произведению коэффициентов передачи тока тран¬ зисторов). Это позволило полу¬ чить диапазон выдержек до 180 с. Питается реле времени от двухпо- Рис. Р-38 275
лупериодного выпрямителя, вы¬ полненного на диодах VD1 — VD4. При включении трансформатора питания Т1 в сеть на базу транзис¬ тора VT1 поступает через резисто¬ ры R2, R3 отрицательное напряже¬ ние смещения, транзисторы усили¬ теля открываются и срабатывает реле К1. Контактами К1.1 оно от¬ ключает лампу EL1 фотоувеличите¬ ля от сети, а контактами К1.2 раз- блокировывает контакты кнопки SB1. Через резистор R1 и эмиттер¬ ный переход составного транзисто¬ ра начнет заряжаться конденсатор С2. Через несколько секунд ав¬ томат готов к работе. Для пуска автомата нажимают кнопку SB1. Конденсатор С2 оказы¬ вается подключенным к эмиттерно- му переходу составного транзисто¬ ра, оба транзистора закрываются. Реле К1 отпускает, и его контакты К1.1 и К1.2 замыкаются, в результа¬ те чего включается лампа увеличи¬ теля и блокируются контакты кноп¬ ки. Конденсатор С2 начинает разря¬ жаться. Продолжительность его разрядки устанавливают перемен¬ ным резистором R3. Когда конден¬ сатор разрядится, на базе составно¬ го транзистора вновь появится от¬ рицательное напряжение и срабо¬ тает реле К1 — лампа увеличителя выключится. Во время кадрирования и навод¬ ки на резкость лампу фотоувеличи¬ теля включают тумблером Q1, уста¬ навливая его в положение разом¬ кнутых контактов. Вторая часть устройства — фото¬ экспонометр. Он выполнен на тран¬ зисторах VT3—VT5 и фоторезисто¬ ре R15. Транзисторы VT3, VT4 и ре¬ зисторы R7—R9 образуют плечи измерительного моста, в диагональ которого включен стрелочный ин¬ дикатор РА1. Мост балансируют переменным резистором R6 при затемненном фоторезисторе R15 и среднем положении движка ре¬ зистора R8. При освещении фоторе¬ зистора баланс моста нарушается, и по шкале индикатора определяют выдержку в секундах, при которой получается хороший отпечаток. Переключатель SA1, являющийся своеобразным множителем вы¬ держки, отсчитанной по шкале вы¬ держки индикатора, позволяет кор¬ ректировать уровень разбаланса моста при изменении освещеннос¬ ти фоторезистора. Положение движка переменного резистора R8 относительно среднего значения за¬ висит от типа используемой фото¬ бумаги. В автомате можно использовать любые маломощные низкочастот¬ ные транзисторы структуры р-п-р. Коэффициент передачи тока тран¬ зисторов VT1—VT4 должен состав¬ лять от 60 до 80, транзистора VT5 от 85 до 90. Обратный ток коллек¬ тора транзистора VT1 должен быть не более 2 мкА. Выпрямительные диоды могут быть серии Д226 с лю¬ бым буквенным индексом. Электро¬ магнитное реле — РКН (паспорт РС4.500.167) или другое, рассчитан¬ ное на ток срабатывания до 20 мА (сопротивлением обмотки около 1000 Ом). Трансформатор питания выпол¬ нен на магнитопроводе LU15X30. Обмотка I содержит 3200 витков провода ПЭВ-1 0,15, обмотка II — 220 витков ПЭВ-1 0,27. Конденсатор С1 типа К50-6, С2 — К52-2. Индикатор РА1 измеритель¬ ного моста — микроамперметр на ток полного отклонения стрелки 100 мкА. 276
Налаживание устройства сводится к градуировке шкал переменного резистора R3 установки выдержки, резистора R8 корректировки вы¬ держки, переключателя SA1 мно¬ жителя выдержки. Шкалу резисто¬ ра R3 градуируют с помощью се¬ кундомера при подключенной к ав¬ томату настольной лампе. Градуи¬ ровку же фотоэкспонометра про¬ изводят в реальных условиях с фо¬ тоувеличителем. Подобрав наилуч¬ шую выдержку при печати кадра с нормального негатива, помещают фоторезистор на бумагу в наибо¬ лее интересное в сюжетном отно¬ шении место (светочувствительным слоем к фотоувеличителю) и отме¬ чают показания стрелки индикато¬ ра. Изменяя освещенность фото¬ бумаги (диафрагмированием объек¬ тива фотоувеличителя), подбирают выдержки пробными отпечатками и каждый раз измеряют освещен¬ ность. Результаты заносят в табли¬ цу, которую затем приклеивают к корпусу устройства или по ней размечают шкалу индикатора. Из¬ мерения проводят с одним наибо¬ лее часто используемым для печати типом фотобумаги (нормальная, унибром). Затем переходят на другой тип фотобумаги и при установленной ранее выдержке добиваются хоро¬ шего отпечатка изменением осве¬ щенности, т. е. диафрагмирова¬ нием объектива. Далее кладут на бумагу фоторезистор и перемен¬ ным резистором R8 добиваются отклонения стрелки индикатора на деление, соответствующее установ¬ ленной выдержке. На шкале резис¬ тора делают отметку о типе бумаги. Так поступают и при работе с дру¬ гими типами бумаги. Если же откло¬ нения стрелки индикатора недоста¬ точны или она уходит за пределы шкалы, необходимо переходить на другой диапазон, устанавливая пе¬ реключатель SA1 в другое поло¬ жение. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Доработка светодиода AJI102. Как известно, светодиоды этой се¬ рии плохо выделяются на панели приборов из-за слабой яркости све¬ чения и относительно небольшой площади излучающей поверхности. Заметность светодиода на панели можно значительно улучшить пу¬ тем несложной его доработки. Для этого на линзу светодиода нужно нанести каплю эпоксидной смолы — она образует короткофо¬ кусную линзу, которая существенно облегчает наблюдение за состоя¬ нием светодиода (светится он или нет). Наносить смолу лучше всего, коснувшись излучающим торцем светодиода поверхности жидкой смолы. До полного отверждения смолы светодиод должен находить¬ ся в положении выводами строго вверх.
СВЕТОТЕЛЕФОН. В тех случаях, ко¬ гда затруднитель¬ но протянуть между двумя пунктами элект¬ рические провода и наладить теле¬ фонную связь, пользуются свето- тел^фоном. «Проводами» в нем служит... луч видимого или невиди¬ мого света (так называемые ИК-лу- чи, т. е. лучи инфракрасного све- та). Светотелефон удобен прежде всего тем, что обеспечивает пол¬ ную «секретность» переговоров, может работать в любое время су¬ ток, удобен в переноске и установ¬ лении двусторонних связей незави¬ симо от рельефа местности. Прав¬ да, надежная связь возможна лишь в пределах прямой видимости обо¬ их аппаратов. Итак, познакомимся сначала со светотелефоном, использующим лучи видимого света. Представле¬ ние о его работе дает структурная схема, приведенная на рис. С-1. Электрический сигнал, преобразо¬ ванный микрофоном из звуковых колебаний, поступает на вход уси- Рис. С-1 лителя 34, выходной каскад кото¬ рого нагружен на лампу EL1. Лампа начинает вспыхивать в такт со зву¬ ковыми колебаниями. Иначе говоря, яркость ее свечения изменяется в зависимости от громкости разго¬ вора перед микрофоном, а часто¬ та вспышек — от частоты звуковых колебаний. Таким образом, свече¬ ние лампы будет промодулировано электрическим сигналом, преобра¬ зованным из звуковых колебаний. В таком виде свет направляется в сторону приемника, установлен¬ ного на некотором расстоянии от передатчика, и попадает на дат¬ чик— фототранзистор VT1. Он пре¬ образует модулированный свет в сигналы звуковой частоты, которые после усиления поступают на го¬ ловные телефоны BF1. Дальность (она может достигать 500 м) такой связи зависит от типа применяемой лампы, мощности усилителя пере- 278
датчика и чувствительности при¬ емника. И, конечно, от оптической системы на передающем и прием¬ ном пунктах: свет лампы нужно сконцентрировать в узкий луч и на¬ править точно на чувствительный слой фототранзистора. Но об этом мы поговорим несколько позже. А пока познакомимся с работой передатчика по его принципиальной схеме (рис. С-2). Микрофоном ВМ1 служит капсюль головных телефо¬ нов ТОН-2. Он подключается между базой и эмиттером транзистора VT1 входного каскада усилителя. Смещение на базу транзистора по¬ дается с делителя, образованного резистором R1 и сопротивлением обмотки капсюля (1600 Ом). На¬ грузкой каскада является резистор R2. С него сигнал подается далее через конденсатор С1 на выходной каскад — усилитель мощности. Он собран на составном транзисторе VT2VT3, выполненном из двух тран¬ зисторов разной мощности, что позволило сократить число деталей каскада для получения практически тех же параметров, которые полу¬ чились бы при раздельном исполь¬ зовании этих транзисторов. Напряжение смещения на состав¬ ной транзистор подается с делите¬ Рис. С-2 ля R3—R5, причем подстроечным резистором R3 можно подбирать требуемый режим работы каскада. Нагрузкой выходного каскада слу¬ жит лампа ELI. В зависимости от уровня поступающего на выходной каскад сигнала будет изменяться и яркость свечения лампы. А чтобы лампа стала менее инерционной, ее нить нужно немного раскалить с помощью начального постоянно¬ го тока коллекторной цепи тран¬ зистора (устанавливают его под¬ строечным резистором R3). Передатчик питается напряже¬ нием 9 В, которое дают две после¬ довательно соединенные батареи 3336. Еще лучше применить неболь¬ шую аккумуляторную батарею, на¬ подобие мотоциклетной,— тогда продолжительность непрерывной работы передатчика значительно возрастет. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть МП39Б, МП42Б, П416Б и дру¬ гие аналогичные с коэффициентом передачи тока 30...50. Вместо тран¬ зистора П213Б подойдут другие транзисторы серий П213—П217 с коэффициентом передачи тока не менее 30. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный R3 — СПО-0,5. Конденсатор С1 8 К50-6. Детали передатчика монтируют на плате (рис. С-3) из изоляционно¬ го материала (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит). Выходной тран¬ зистор укрепляют на радиаторе размерами 50X60 мм, изготовлен¬ ном из алюминия или дюралюми¬ ния толщиной 2...3 мм. Поверхность радиатора на площади касания кор¬ пуса транзистора тщательно зачи¬ щают мелкозернистой наждачной бумагой. При креплении транзисто¬ ра следят, чтобы его выводы базы и эмиттера не касались радиатора. 279
Рис. С-3 Возможно применение ребристых радиаторов, имеющихся в продаже. Налаживают передатчик так. Под¬ ключают к плате капсюль ВМ1, лам¬ пу EL1 и источник питания с выклю¬ чателем. Последовательно с резис¬ тором R2 включают миллиампер¬ метр и подают питание. Если изме¬ ряемый миляиамперметром ток на¬ ходится в пределах 2,5...3,5 мА — все в порядке. При другом значе¬ нии силы тока подбирают сопротив¬ ление резистора R1. Далее отклю¬ чают миллиамперметр и переме¬ щением движка резистора R3 доби¬ ваются слабого накала ниги лампы. Теперь при разговоре перед капсю¬ лем яркость лампы будет увеличи¬ ваться, причем чем больше гром¬ кость звука, тем ярче свечение лам¬ пы. Приемник (рис. С-4) представляет собой двухкаскадный усилитель на транзисторах VT2 и VT3, ко входу которого подключен фототранзис¬ тор VT1. Правда, включен он не как фототранзистор, а как фоторе¬ зистор, поскольку на базу не по¬ дается напряжение смещения. Сде¬ лано это потому, чю в таком ре¬ Рис. С-4 жиме наш фототранзистор (он са¬ модельный) обладает несколько большей чувствительностью. Что представляет собой фото¬ транзистор? Он изготовлен из тран¬ зистора МП39Б с возможно боль¬ шим коэффициентом передачи то¬ ка, у которого удален колпачок (рис. С-5). Сделать это нетрудно, предварительно спилив «донышко» корпуса или осторожно обломав его кусачками. После этого реко¬ мендуется осторожно покрыть (с помощью кисточки N9 2 или 3) бесцветным лаком кристалл герма¬ ния, чтобы защитить его от пыли и грязи. Полученный фотодатчик нужно проверить, подключив к выводам эмиттера и коллектора омметр. Рис. С-5 280
Плюс омметра (у Ц20, например,— общее гнездо) должен соединяться с эмиттером. При освещении дат¬ чика будет изменяться его сопро¬ тивление, но наибольший эффект получится при освещении кристал¬ ла со стороны эмиттера. Если на датчик падает свет по¬ стоянной силы, в цепи фототран¬ зистора будет протекать постоян¬ ный ток. Когда же чувствительный слой фототранзистора попадет под действие модулированного света, в цепи потечет переменный ток, частота которого соответствует час¬ тоте модуляции. Иначе говоря, на резисторе R1, включенном после¬ довательно с фототранзистором, выделится сигнал звуковой частоты, который через конденсатор С2 по¬ ступит на усилитель. С нагрузки второго каскада усилителя (резис¬ тор R6) сигнал снимается (через конденсатор С5) на головные теле¬ фоны BF1 — из них мы и слышим голос абонента, разговаривающего перед микрофоном передатчика. Уровень сигнала, подаваемого на вход усилителя, или громкость зву¬ ка, можно регулировать перемен¬ ным резистором R1. Поскольку уси¬ литель достаточно чувствителен, то, чтобы предотвратить его самовоз¬ буждение, включены два фильтра: конденсатор С 4 шунтирует источник питания по переменному току, а це¬ почка R4C1 устраняет связь между каскадами по переменному току через цепь питания. Транзисторы VT2 и VT3 могут быть МП39Б,-МП42Б, П416Б с коэф¬ фициентом передачи тока не ме¬ нее 40. Все оксидные конденсато¬ ры — К50-6, конденсатор С2 — МБМ. Постоянные резисторы МЛТ- 0,25, переменный — СПО-1 или дру¬ гой. Источник питания — две после¬ довательно соединенные батареи 3336. Головные телефоны BF1 — ТОН-1, ТОН-2. Детали приемника монтируют на плате (рис. С-6) из изоляционного материала, а плату размещают в подходящем корпусе. На перед¬ нюю или верхнюю стенку корпуса выводят ручку переменного резис¬ тора и устанавливают выключатель SA1. Источник питания укрепляют металлической скобой внутри кор¬ пуса. При наладке первыми проверяют режимы работы транзисторов. Сна¬ чала включают миллиамперметр последовательно с резистором R6 и контролируют ток коллектора тран¬ зистора VT3. Если он не в указан¬ ных на схеме пределах, подбирают точнее сопротивл ние резистора R5. При подобном подборе режима Вы должны помнить правило: чтобы уменьшить ток коллектора, нужно поставить резистор R5 с большим сопротивлением, и наоборот. Ана¬ логично ток коллектора транзистора VT2 подбирают резистором R2. Останется надеть головные теле¬ фоны, подключить к приемнику фо¬ Рис. С-6 281
тотранзистор и расположить вблизи настольную лампу так, чтобы ее сла¬ бый свет падал на фототранзистор. В телефонах должен прослушивать¬ ся фон переменного тока — резуль¬ тат воздействия на фототранзистор света лампы, питаемой переменным током частотой 50 Гц. Когда движок переменного резистора R1 находит¬ ся в нижнем по схеме положении, громкость звука наибольшая, в верх¬ нем положении — наименьшая. Но стоит выключить настольную лампу, как в телефонах будет слышен лишь слабый шорох — собственные шумы приемника. Эту проверку следует проводить так, чтобы посторонний свет (имеется в виду дневной) не влиял на результаты эксперимента. Можно проверить действие свето- телефона в целом. Расположив неда¬ леко от лампы передатчика фото¬ транзистор, включите передатчик и произнесите что-нибудь в микро¬ фонный капсюль — в головных теле¬ фонах Вы услышите звук. В таком виде светотелефон, ко¬ нечно, еще не пригоден для прак¬ тического использования. От пере¬ датчика нужно получить луч света. Для этого лампу 1 следует разме¬ стить в центре рефлектора 2 тубуса 4 (рис. С-7). Внутренние стенки тубу¬ са должны быть светлыми, а реф¬ Рис. С-7 282 лектор — оклеен фольгой или иметь зеркальное покрытие. Чтобы тубус передатчика легче было наводить на приемник, сверху к тубусу прикрепляют «прицельное устройство», состоящее из двух сто¬ ек — мушки 5 и прицела 3. Такая же конструкция может быть использована и для приемника, толь¬ ко внутренняя поверхность тубуса 6 в этом случае затемняется (ее по¬ крывают черной краской). Фото¬ транзистор 7 укрепляют вертикаль¬ но, чтобы его светочувствительный слой находился в фокусе рефлек¬ тора 8. Выводы транзистора изгиба¬ ют, пропускают через отверстие в тубусе и подпаивают к выводам разъема 9 на изоляционной проклад¬ ке (она прикреплена к тубусу снизу). Сверху к губусу приемника также прикрепляют прицельное устройст¬ во, которое в дальнейшем позволит ориентировать его на тубус передат¬ чика. На рисунках не приведены разме¬ рь! тубуса, поскольку они произволь¬ ны: к примеру, одна из конструкций была диаметром 50 и длиной 300 мм, другая — соответственно 35 и 1 50 мм. Поэтому при выборе тубусов ориентируйтесь на эти пределы. Дальность связи нашего светоте- лефона может достигать 30...40 м в дневное время и примерно вдвое больше в вечернее и ночное. Пока Вы познакомились со свето- телефоном, позволяющим держать одностороннюю связь между пунк¬ тами, то есть лишь передавать сооб¬ щения, например в штаб. Для веде¬ ния двусторонних разговоров в каж¬ дом пункте должны быть и передат¬ чик, и приемник. Их нужно конструк¬ тивно объединить, например на об¬ щей стойке. Под стойкой располага¬ ют подставку, на которой монтируют
общий корпус с платами приемника и передатчика. Питание теперь будет тоже общее, но для предупрежде¬ ния самовозбуждения светотелефо- на источник придется зашунтировать конденсатором большой емкости — не менее 200 мкФ. Кроме того, мик¬ рофон передатчика и телефоны при¬ емника целесообразно объединить в одной трубке, как это было показа¬ но выше, при описании телефонных аппаратов. Но не стремитесь приме¬ нить здесь готовую телефонную трубку — ее капсюли имеют неболь¬ шое сопротивление и непригодны для наших целей. В каждом пункте светотелефон желательно прикрепить к штативу (наподобие фотоштатива), что по¬ зволит быстрее установить светоте¬ лефон на нужной высоте и более точно направить его на тубусы свето- телефона другого абонента. Это, по¬ жалуй, самая кропотливая работа, от которой зависят и дальность связи, и разборчивость звука при разгово¬ ре. Выполнять ее лучше всего одно¬ временно в двух пунктах, пользуясь на первых порах для корректировки действий обычным телефоном. В дальнейшем, когда Вы научитесь работать со светотелефоном, эту работу сможете проделывать без затруднений. Вы познакомились с простейшей конструкцией приемопередающих узлов светотелефона, не требующих каких-либо дефицитных материалов и обеспечивающих достаточную для практических целей дальность связи. Увеличить ее можно с помощью линз, которые позволят в передатчи¬ ке добиться более яркого и «остро¬ го» светового луча, а в приемнике — точной фокусировки света на чувст¬ вительный слой фототранзистора (его в этом варианте придется распо¬ ложить горизонтально и так, чтобы чувствительный слой со стороны эмиттера был обращен к линзе). Ес¬ тественно, линзы в каждом тубусе должны быть установлены таким об¬ разом, чтобы их можно было легко перемещать вдоль оси, добиваясь лучшей фокусировки, а после этого надежно фиксировать. СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ — неотъемлемая часть блока питания. Но бывают случаи, когда тот или иной блок питания не подходит для разрабатываемой конструкции лишь из-за того, что стабилизатор не обе¬ спечивает нужного напряжения или низкого уровня пульсаций. И тогда приходится искать схему другого стабилизатора, который можно под¬ ключить к имеющемуся выпрями¬ телю. Чтобы облегчить такие поис¬ ки, расскажем о некоторых конст¬ рукциях стабилизаторов. Стабилизатор-приставка к авто¬ мобильному аккумулятору. Без не¬ го не обойтись, если в путешествие на автомобиле решили взять прием¬ ник или магнитофон, работающий от источника постоянного тока на¬ пряжением 9 В. Питать их в этом случае удобно от бортовой сети автомобиля, соединенной с акку¬ мулятором напряжением около 12,6 В. Но напряжение аккумулятора не¬ стабильно — во время движения автомобиля оно больше, на стоян¬ ке — меньше. Вот здесь и приго¬ дится предлагаемый стабилизатор- приставка (рис. С-8), собранный все¬ го на двух транзисторах. При вы¬ ходном напряжении 9 В приставка способна питать нагрузку током до 300 мА. Причем при изменении то¬ ка нагрузки от 20 до 300 мА выход- 283
Рис. С-8 ное напряжение изменяется не бо¬ лее чем на 0,2 В. Если же ток пре¬ высит максимальный или в цепи нагрузки произойдет короткое за¬ мыкание, стабилизатор автоматиче¬ ски отключится. Стабилизатор собран по так назы¬ ваемой компенсационной схеме. Транзистор VT1 регулирующий, VT2 усилительный. Нетрудно заметить, что стабилитрон VD1 с резисторами образует мост, на одну диагональ которого подано выходное напря¬ жение стабилизатора, а с другой снимается напряжение в цепь база- эмиттер усилительного транзистора. Причем при изменении выходного напряжения, а это случается при изменении тока нагрузки, будет несколько изменяться и напряже¬ ние между базой и эмиттером уси¬ лительного транзистора, что приве¬ дет, в свою очередь, к изменению напряжения на базе регулирующего транзистора. В итоге выходное на¬ пряжение блока выровняется, ском- пенсируется (отсюда и название стабилизатора). А если ток нагрузки будет расти дальше? Тогда выходное напряже¬ ние упадет настолько, что стабили¬ трон закроется, а вслед за ним за¬ кроются транзисторы. Остаточный ток через регулирующий транзи¬ стор составит несколько миллиам¬ пер. Такое состояние стабилизатора устойчиво и может сохраняться сколь угодно долго. Как только состояние нагрузки изменится, на¬ пример будет устранено короткое замыкание, стабилизатор вновь включится в работу. От сопротивления резистора R2 зависит ток защиты, при котором выключается стабилизатор. Под- строечным резистором R4 устанав¬ ливают точнее выходное напряже¬ ние. Резистор R1 способствует за¬ пуску стабилизатора после устране¬ ния короткого замыкания, а также при подключении к источнику пита¬ ния. Вместо КТ814Б подойдет транзи¬ стор серий КТ814, КТ816, а вместо КТ315Г — любой из серии КТ315. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, подстроечный — ма¬ логабаритный, например СПЗ-16, СПЗ-27. Стабилитрон Д814А можно заменить на Д808. Детали стабилизатора можно раз¬ местить на плате из изоляционного материала (рис. С-9). Регулирую¬ Рис. С-9 284
щий транзистор нужно установить на радиатор размерами 15X20 мм из алюминия или дюралюминия толщиной 2...3 мм и вместе с ним прикрепить к плате. Плату следует укрепить внутри корпуса подходя¬ щих размеров, на одной из стенок которого установлены зажимы ХТ1, ХТ2 для подключения нагрузки, а через отверстие в другой выве¬ ден двухпроводный шнур доста¬ точной длины с разъемом ХР1 на конце. Если стабилизатор-приставку предполагается использовать в авто¬ мобиле, в салоне которого нет разъема с напряжением бортовой сети, разъемом ХР1 может быть обыкновенная сетевая вилка, а в са¬ лоне устанавливают розетку и сое¬ диняют ее с аккумулятором. Подсоединив к зажимам пристав¬ ки вольтметр на 10 В, подключают приставку к источнику питания. Ре¬ зистором R4 устанавливают напря¬ жение 9,1. ..9,3 В, затем подклю¬ чают к зажимам эквивалент нагруз¬ ки — резистор сопротивлением 30 Ом мощностью не менее 3 Вт. Если напряжение на в.ыходе упадет почти до нуля, придется уменьшить сопротивление резистора R2. Если же снизится незначительно — все в порядке. Далее нужно подключить к выход¬ ным зажимам другой эквивалент нагрузки — сопротивлением около 25 Ом и мощностью не менее 4 Вт. Теперь выходное напряжение долж¬ но резко уменьшиться, а после от¬ ключения эквивалента нагрузки — восстановиться. Для обеспечения этих режимов можно подобрать ре¬ зисторы R2 и R1. Стабилизатор с низким уровнем пульсаций. Его схема приведена на рис. С-10. Стабилизатор не только Рис. С-10 обладает малыми пульсациями при токе потребления до 1 А, но еще и небольшим выходным сопротив¬ лением, а также устойчивостью к токовым перегрузкам. При появ¬ лении перегрузок стабилизатор ограничивает ток на уровне в 2...2,5 раза больше номинального тока, и предохранитель FU1 успевает сгореть раньше, чем температура перехода транзистора VT1 превысит максимально допустимую. Стабилизатор содержит регули¬ рующий транзистор VT1, усилитель постоянного тока на транзисторе VT2 и устройство сравнения на транзисторе VT3. Стабилитрон VD3 и резистор R6 образуют источник опорного напряжения. Цепочка R7C1 и конденсатор С2 устраняют возможное самовозбуждение ста¬ билизатора на высших частотах. Коллекторный ток транзистора VT3 задается резистором R5 и состав¬ ляет 1... 1,5 мА Резистор R3 служит для ограничения коллекторного то¬ ка транзистора VT2 при переходных процессах и перегрузках стабили¬ затора. Поскольку источник опорного на¬ пряжения питается выходным на¬ пряжением, отсутствующим в мо¬ мент включения стабилизатора, введена специальная цепочка запу¬ 285
ска из резистора R1, стабилитрона VD1 с напряжением стабилизации, равным или несколько меньшим, чем у стабилитрона VD3, и развязы¬ вающего диода VD2. Когда на ста¬ билизатор подают напряжение, че¬ рез резистор R1, диод VD2 и тран¬ зистор VT3 протекает ток, достаточ¬ ный для открывания транзисторов VT1 и VT2. После того как стабили¬ затор войдет в нормальный режим работы, диод VD2 отключает цепь запуска. Транзистор VT1 (а при больших токах нагрузки и VT2) следует уста¬ новить на радиатор. Если стабили¬ затор возбуждается на высших ча¬ стотах, подбирают детали цепочки R7C1. В случае плохого запуска ста¬ билизатора при подключенной на¬ грузке и минимальном напряжении на его входе подбирают резистор R1 (уменьшают его сопротивление). Подбором резистора R3 устанавли¬ вают уровень ограничения тока (2.. 2,5 А). Стабилизатор монтируют на пла¬ те блока питания вместе с выпрями¬ тельными диодами и конденсато¬ ром фильтра. Выпрямитель блока питания должен быть рассчитан на ток нагрузки не менее 1,5 А. Стабилизатор с двойной защитой от КЗ в нагрузке. Схема такого ста¬ билизатора напряжения приведена на рис. С-11. Он рассчитан на зна¬ чительно больший ток нагрузки (до 3...5 А) по сравнению с предыдущи¬ ми конструкциями и содержит две цепи защиты от короткого замыка¬ ния в нагрузке — электронную и электромагнитную. Собственно стабилизатор состоит из источника опорного напряжения (лампа HL1 и стабилитроны VD2, VD3), усилителя постоянного тока (транзисторы VT3, VT4) и регули¬ рующего транзистора (VT5). В ис¬ точнике опорного напряжения про¬ текающий через стабилитроны ток стабилизируется лампой накалива¬ ния, что улучшает коэффициент стабилизации, а значит, снижает пульсации выпрямленного напряже¬ ния. Лампа одновременно служит индикатором перегрузки, вспыхи¬ вающим при срабатывании элек¬ тронной защиты. Для увеличения выходного тока до 3...5 А применен мощный транзистор VT5. 286 Рис. С-11
Электронная защита выполнена на транзисторе VT1 и тринисторе VS1. При достижении максимально допустимого тока нагрузки увели¬ чивается падение напряжения на резисторе R3, транзистор VT1 от¬ крывается, и положительный им¬ пульс напряжения через диод VD1 открывает тринистор. Он шунтирует источник опорного напряжения и за¬ крывает транзисторы VT3—VT5. По¬ сле устранения перегрузки и уста¬ новки регулятора выходного напря¬ жения (переменный резистор R4) в нижнее по схеме положение устройство возвращается в исход¬ ное состояние кратковременным нажатием кнопки SB1. Применение дополнительной электромагнитной защиты необхо¬ димо по следующим соображени¬ ям. В определенной ситуации пере¬ грузка •или короткое замыкание в цепи нагрузки может наступить тогда, когда стабилизатор уже ра¬ ботал продолжительное время при токе, близком к максимальному. В этом случае транзистор VT5 разо¬ грет и при срабатывании электрон¬ ной защиты не закрывается пол¬ ностью. Через транзистор продол¬ жает протекать большой ток, способ¬ ный перегреть транзистор и вывести его из строя. Вот здесь и пригодится электро¬ магнитная защита, выполненная на транзисторе VT2 и реле К1. При открывании тринистора VS1 база транзистора VT2 подключается че¬ рез резистор R5 к плюсовому про¬ воду стабилизатора. Транзистор от¬ крывается, срабатывает реле К1 и подключает контактами К1.1 базу транзистора VT5 к плюсовому про¬ воду. Выходное напряжение стабили¬ затора устанавливают переменным резистором R4 от 0,2 до 15 В, а максимальный ток нагрузки, при ко¬ тором срабатывает защита,— под- строечным резистором R2. Исполь¬ зование для транзистора VT5 радиа¬ тора 1201-Б из наборов «Старт» по¬ зволяет при выходном напряжении 15 В пропускать через транзистор ток 1 А в длительном режиме или 2...3 А в течение 30...40 мин (в зави¬ симости от условий конвекции воз¬ духа у радиатора и температуры транзистора). Для увеличения тока нагрузки до 5 А потребуется ра¬ диатор с большей площадью по¬ верхности или принудительное ох¬ лаждение транзистора (небольшим вентилятором). Указанный на схеме транзистор КТ315В можно заменить транзисто¬ рами КТ3157, КТ342А, КТ373А, КТ375А; КТ361Е — транзисторами КТ361Г, КТ361К, КТ203Б, КТ104Г; П215—П213—П217 с любым бук¬ венным индексом, КТ814Б, КТ816Б; П210Б—П210В, ГТ701 А. Вместо три¬ нистора КУ101Б подойдут КУ101Г, КУ101Е, КУ101И, КУ201 В, КУ201Г (мощность двух последних тринисто- ров намного выше требуемой для данной конструкции). Вместо диодов Д223 подойдут Д219А, Д220, КД509А, КД522Б, а вместо стабили¬ тронов Д814А—Д808. Подстроеч- ный резистор R2— проволочный, типа ППЗ; постоянный резистор R3— тоже проволочный, изготовленный из отрезка провода ПЭВ-1 0,59 дли¬ ной 156 см, намотанного на фарфо¬ ровом каркасе диаметром 17 и высо¬ той 40 мм (подойдет корпус рези¬ стора ПЭВ-10); переменный резис¬ тор R4 — любого типа с линейной функциональной характеристикой (А); остальные резисторы — МЯТ указанной на схеме или большей 287
Рис. С-12 мощности. Лампа HL1—КМ 24-35 (на напряжение 24 В и ток 35 мА), ре¬ ле — РЭС9, паспорт РС4.524.200 (обе группы контактов соединены парал¬ лельно). Большая часть указанных деталей смонтирована на печатной плате (рис. С-1 2) из фольгированного стек¬ лотекстолита. Вместе с остальными деталями и выпрямителем плату размещают в корпусе, на передней стенке которого устанавливают руч¬ ки управления и выходные зажимы для подключения нагрузки. Налаживание устройства начи¬ нают с электронной защиты. Левый по схеме вывод резистора R5 от¬ ключают от деталей, а движок ре¬ зистора R2 устанавливают в верхнее положение. Подключают к выходу стабилизатора нагрузку, потреб¬ ляющую ток 3,5...4 А при напряже¬ нии 6...10 В. Если электронная защи¬ та сразу же срабатывает, переме¬ щают движок резистора R2 вниз по схеме. Более точным подбором сопротивления резистора R3 (отма¬ тыванием или доматыванием прово¬ да) добиваются, чтобы электронная защита срабатывала примерно при среднем положении движка рези¬ стора R2. Дапее впаивают резистор R5 и подбором резистора R6 добивают¬ ся четкого срабатывания реле при замыкании выходных зажимов ста¬ билизатора (при выходном напря¬ жении не менее 2,5 В). Вы наверняка обратили внимание на одно неудобство при эксплуа¬ тации стабилизатора — после устра¬ нения КЗ или перегрузки прихо¬ дится устанавливать движок регу¬ лятора выходного напряжения R4 в нулевое положение, после чего нажимать кнопку SB1 и вновь ста¬ вить выходное напряжение пере¬ менным резистором R4. Избавиться от этого неудобства нетрудно, если применить вместо 288
одинарной кнопки SB1 сдвоенную, но с контактами на размыкание. Одну группу контактов следует включить в разрыв цепи коллекто¬ ра транзистора VT1, а другую — в разрыв верхнего по схеме вывода лампы HL1. Причем при нажатии кнопки первая группа должна сра¬ батывать несколько позже второй. Если используется кнопочный вы¬ ключатель типа КМ2-1, в нем для указанных целей изгибают пинце¬ том пружинящую пластину вверх примерно на 20° над ^выключателем первой группы контактов. СТРОБОСКОП. Направив на вра¬ щающуюся деталь, например, ло¬ пасти работающего вентилятора, луч света, вспыхивающий с опреде¬ ленной частотой, нетрудно «остано¬ вить» лопасти. Это произойдет, ког¬ да частота вспышек совпадет с ча¬ стотой вращения лопастей. Оста¬ новка лопастей — это, конечно, зри¬ тельная иллюзия, возникающая в результате стробоскопического эф¬ фекта, когда наблюдение ведется в течение отдельных моментов, следующих друг за другом с опре¬ деленным интервалом времени. Стробоскопический эффект неред¬ ко используется в дискотеке. В за¬ темненном помещении танцующих освещают вспышками мощной лам¬ пы. При этом со стороны танцую¬ щие будут выглядеть как бы застыв¬ шими, но при каждой вспышке — в разных позах. Для получения пе¬ риодических вспышек обычно бе¬ рутся стробоскопы на импульсных газоразрядных лампах типа ИФК-120—такие лампы использу¬ ются в фотовспышках. Рассмотрим несколько простых конструкций стробоскопов. Первая (рис. С-13) состоит из однополупериодного выпрямителя на диоде VD1, импульсной лампы VL1, поджигающего устройства на динисторе VS1 и импульсном тран¬ сформаторе Т1. Как известно, им¬ пульсная лампа вспыхивает только 10 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 289 Рис. С-13
в том случае, если между ее ано¬ дом и катодом будет достаточное постоянное напряжение, а на под¬ жигающий электрод подан со вто¬ ричной обмотки трансформатора высоковольтный импульс. При этих условиях газ внутри лампы ионизи¬ руется и между электродами лам¬ пы происходит пробой, сопрово¬ ждающийся яркой вспышкой. Работает стробоскоп так. Когда на него подано сетевое напряже¬ ние, начинает заряжаться конден¬ сатор С1 (через резисторы R1 и R2). Напряжение между анодом и като¬ дом динистора при этом растет — ведь динистор подключен через ре¬ зистор R3 параллельно конденсато¬ ру С1. При определенном напря¬ жении динистор открывается и через конденсатор С2, а значит, и через первичную обмотку повышающего трансформатора проходит импульс тока. На выводах вторичной обмот¬ ки этот импульс достигает несколь¬ ких тысяч вольт. Лампа вспыхивает, конденсатор С1 разряжается через нее. Затем процесс повторяется. Частота вспышек зависит от номи¬ налов деталей R1, R2, С1. Ее можно регулировать переменным рези¬ стором R2. Энергию вспышки (ина¬ че говоря, ее яркость) определяет емкость конденсатора С1, а также напряжение, до которого он успе¬ вает зарядиться. Оно, в свою оче¬ редь, ограничивается напряжением открывания динистора. Если пона¬ добится увеличить яркость вспыш¬ ки, достаточно поставить конденса¬ тор С1 большей емкости и вклю¬ чить последовательно с динистором стабилитрон (анод стабилитрона соединяют с анодом динистора) на соответствующее напряжение ста¬ билизации. Постоянные резисторы — МЛТ-0,5, переменный — СПО-0,5. Конденса¬ тор С1 —типа К50-3, его можно также составить из двух конденса¬ торов емкостью по 100 мкФ на но¬ минальное напряжение 160 В, сое¬ диненных последовательно. Конден¬ сатор С2—МБМ на напряжение 160 В. Трансформатор намотан на кольцевом сердечнике размером ЮХ6ХЗ мм из феррита марки М2000НМ. Обмотка I содержит 4 витка провода ПЭЛШО 0,31, обмот¬ ка II —60 витков ПЭЛШО 0,1. Детали стробоскопа (кроме лам¬ пы и импульсного трансформатора) монтируют на плате из изоляцион¬ ного материала. Взаимное располо¬ жение их не имеет значения, лишь бы монтаж был выполнен в соответ¬ ствии с принципиальной схемой. Импульсную лампу с трансформа¬ тором устанавливают внутри реф¬ лектора, например, от фотовспыш¬ ки «Луч» или аналогичной. Можно использовать рефлектор больших размеров — такой, как для ламп подсвета в фотолабораториях. Поскольку детали стробоскопа находятся под напряжением сети, нужно помнить о технике безопас¬ ности. Ни одна из деталей не долж¬ на касаться стенок корпуса (если он металлический) стробоскопа, а про¬ водка к импульсной лампе не долж¬ на соединяться с рефлектором. На ось переменного резистора следу¬ ет надеть пластмассовую ручку. Провода для включения стробоско¬ па в сеть должны быть в хорошей изоляции и обязательно с вилкой на конце. При отсутствии динистора можно использовать стартер от люминес¬ центной лампы. А поскольку стар¬ тер срабатывает при значительно большем напряжении, чем включа¬ ется динистор, придется ввести в 290
Рис. С-14 устройство еще один диод (рис. С-14) для получения выпрямителя с удвоением напряжения. Энергия вспышки при этом возрастает. Данные трансформатора остают¬ ся прежними. Резистор R2 — МЛТ-1, конденсатор С1—МБГЧ-1 на номи¬ нальное напряжение не ниже 400 В, С2—К50-3. Частота вспышек здесь постоян¬ на — она зависит от сопротивления резистора R2 и емкости конденса¬ тора С2. Для уменьшения частоты вспышек достаточно увеличить со¬ противление резистора R2. Рези¬ стор R1 необходим для разрядки конденсатора С1 после отключения стробоскопа от сети. Вместо динистора можно исполь¬ зовать тиратрон с холодным като¬ дом МТХ-90 (рис. С-15). Работает стробоскоп так. При включении его в сеть накопительный конденсатор С1 быстро заряжается через рези¬ стор R1 и диод VD1 до амплитудно¬ го значения сетевого напряжения. Одновременно через резисторы R2 и R3 заряжается конденсатор С2. Когда напряжение на нем достигает напряжения зажигания тиратрона, последний вспыхивает. Конденсатор С2 разряжается через тиратрон и первичную обмотку импульсного трансформатора. Возникающий при этом во вторичной обмотке высо¬ ковольтный импульс поджигает лампу VL1 — появляется мощная вспышка. Далее процесс повторяет¬ ся. Поскольку конденсатор С1 заря¬ жается значительно быстрее, чем конденсатор С2, частота вспышек зависит от суммарного сопротив¬ ления резисторов R2, R3 и емкости конденсатора С2. Переменным ре¬ зистором ее можно изменять при¬ мерно от 0,5 Гц (одна вспышка за две секунды) до 6 Гц (шесть вспы¬ шек в секунду). Яркость вспышек зависит от емкости конденсатора С1. Чтобы яркость повысить, нужно установить конденсатор емкостью 100 мкФ. Но при этом придется ограничить максимальную частоту МТХ-90 10- 291
вспышек до 3 Гц, иначе лампа ИФК-120 будет работать с пере¬ грузкой и срок службы ее умень¬ шится. Резистор R1 —* мощностью не ме¬ нее 20 Вт. Подойдет, например, проволочный остеклованный рези¬ стор ПЭВ-25. В крайнем случае придется установить 10—15 резисто¬ ров MJIT-2 (мощностью 2 Вт), со¬ единенных параллельно. Сопротив¬ ление каждого резистора должно быть 1 кОм (при 10 резисторах) или 1,5 кОм (при 15 резисторах). Резистор R2—МЛТ-0,5. Переменный резистор—- СП-1, конденсаторы С1 —К50-3, С2—МБМ. Импульсный трансформатор мож¬ но взять от любой фотовспышки или намотать его по данным, ука¬ занным для первого стробоскопа. При отсутствии ферритового кольца трансформатор наматывают на от¬ резке ферритового стержня (ис¬ пользуемого для магнитной антен¬ ны) диаметром 8 и длиной 30 мм. Стержня такой длины в продаже не встретите, поэтому его придется отломить от более длинного. Снача¬ ла на стержень наматывают обмот¬ ку II—300...400 витков провода ПЭВ-1 0,3...0,6. Через каждые 100 витков обмотку промазывают рас¬ плавленным парафином и оберты¬ вают одним-двумя витками лако- ткани или изоляционной ленты, а затем наматывают обмотку I—5 витков провода ПЭВ-1 0,8... 1. Витки первичной обмотки распределяют равномерно по всей длине, заня¬ той вторичной обмоткой. При монтаже, проверке и эксплу¬ атации стробоскопа нужно соблю¬ дать меры безопасности, изложен¬ ные выше. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Изготовление винтового шнура. Винтовой сетевой шнур (как у теле¬ фонного аппарата) можно изгото¬ вить из двойного провода в пласт¬ массовой изоляции. Его плотно навивают виток к витку на метал¬ лический стержень подходящего диаметра, закрепляют концы и по¬ мещают в духовку газовой плиты (или в термостат), нагретую до 1Ю...130°С. Через 30...60 мин вы¬ держки шнур охлаждают водой и снимают со стержня. Компас — индикатор обрыва. Ес¬ ли нужно срочно проверить целость обмотки катушки индуктивности или радиочастотного дросселя, а ом¬ метра под руками нет, воспользуй¬ тесь компасом и элементом на 1,5 В, например 373. Расположив ка¬ тушку рядом с компасом, кратко¬ временно подключите к ее выво¬ дам элемент. При исправной катуш¬ ке стрелка компаса в момент под¬ ключения элемента немного откло¬ нится.
ТАЙМЕР. Как и ре¬ ле времени, ис¬ пользуемое в фо¬ тографии, таймер предназначен для отсчета заданной выдержки. Но в отличие от реле времени, таймер в большинстве случаев, во-первых, рассчитан на значительно большую выдержку (десятки минут), а во-вторых, пода¬ ет звуковой (а иногда и световой) сигнал окончания заданной выдерж¬ ки. Таймер может быть использо¬ ван, например, в фотографии при обработке фотоматериалов (прояв¬ ка, закрепление, промывка пленки), а также на кухне для контроля вре¬ мени приготовления пищи. Да и во многих других случаях, когда необ¬ ходим контроль продолжительно¬ сти какого-то процесса, без таймера не обойтись. Таймер на транзисторах. Схема такого таймера приведена на рис. Т-1. Максимальная продолжитель¬ ность отсчитываемой им выдержки составляет 15 мин, но ее несложно увеличить — об этом будет сказано позже. На полевом транзисторе VT1 собрано устройство отсчета заданного времени, а на транзисто¬ ре VT2— звуковой сигнализатор. В показанном на схеме положении секций переключателя SA1 таймер выключен. Чтобы таймер пустить в ход, ручку переключателя ставят в положение, при котором контакты SA1.2 замыкаются, a SA1.1 размы¬ каются. Начинается отсчет выдерж¬ ки, установленной переменным ре¬ зистором R3. Она зависит от ем¬ кости конденсатора С1 и общего сопротивления резисторов R2 и R3 в данный момент (оно минимально в нижнем по схеме положении движка резистора R3 и максималь¬ но в верхнем). Через эти резисторы заряжается конденсатор С1. Если сразу же после включения питания напряжение на этом кон¬ денсаторе близко к нулю и полевой Рис. Т-1 293
транзистор открыт (а значит, напря¬ жение между истоком и стоком мало), то по мере зарядки конден¬ сатора напряжение на затворе воз¬ растает. Вместе с ним растет и на¬ пряжение на истоке транзистора. Когда оно достигнет определенного значения, откроется транзистор VT2 и включится собранный на нем ге¬ нератор звуковой частоты. Из дина¬ мической головки ВА1 раздастся звук. Выдержка окончена. При минимальном сопротивлении резистора R3 это произойдет через 1... 1,5 мин после включения пита¬ ния, а при максимальном — через 10...15 мин. Если устанавливать дви¬ жок переменного резистора в про¬ межуточные положения (от край¬ них), будет соответственно изме¬ няться и время появления звукового сигнала. Тональность сигнала зави¬ сит от емкости конденсатора С2, а диапазон выдержек времени — от емкости конденсатора С1. Как только зазвучит сигнал, ав¬ томат выключают, чтобы понапрас¬ ну не истощать батарею. При этом контакты SA1.1 подключают к кон¬ денсатору С1 резистор R1 и разря¬ жают его, подготавливая к после¬ дующей выдержке времени. Полевой транзистор можно при¬ менить с другим буквенным индек¬ сом, но обязательно серии КПЗОЗ. В генераторе хорошо работает лю¬ бой транзистор серий МП39—МП42. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-12, К53-1 на напряжение не ни¬ же 6 В, но в двух последних вариан¬ тах придется изменить немного размеры монтажной платы. Конден¬ сатор С2—МБМ. Постоянные рези¬ сторы— МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, переменный — СП-I. Трансформа¬ тор Т1 —выходной, от любого ма¬ логабаритного транзисторного при¬ емника; обмотка I — более высоко¬ омная, чем II. Динамическая голов¬ ка любая, мощностью 0,1...0,5 Вт, например 0,25ГД-19. Переключа¬ тель— тумблер ТВ2-1, источник пи¬ тания — батарея 3336. Детали автомата, кроме динами¬ ческой головки и батареи, смонти¬ руйте на плате (рис. Т-2) из изоля¬ ционного материала. Установив в показанных точках монтажные шпильки, просверлите в плате два отверстия и закрепите в них пере¬ менный резистор и переключатель. Затем припаяйте к шпилькам кон¬ денсатор С1 и постоянные резисто¬ ры. Подпаяйте к соответствующим точкам проводники от переключа¬ теля. Поставьте на плату трансфор¬ матор и припаяйте к выводам его вторичной обмотки проводники из толстого (0,6...0,8 мм) провода, при¬ паянные заранее к шпилькам (к ним в дальнейшем будете подключать динамическую головку). Таким же проводом соедините средний вывод первичной обмотки трансформато¬ Рис. Т-2 294
ра со шпилькой, к которой припая¬ ны выводы резисторов R2 и R4. Подпаяйте конденсатор С2 и только после этого монтируйте транзи¬ сторы. Подробный рассказ о монтаже таймера приведен потому, что ука¬ занная последовательность позво¬ ляет избежать порчи трансформа¬ тора и транзисторов. Плату с деталями прикрепите к лицевой панели корпуса (рис. Т-3). Под диффузор динамической го¬ ловки вырежьте в корпусе отвер¬ стие и закройте его декоративной решеткой. Головку можно прикле¬ ить к лицевой панели изнутри кор¬ пуса. Выводы головки соедините со шпильками платы гибкими мон¬ тажными проводниками в изоляции. Нижняя крышка корпуса съемная. На ней закрепляют металлическими хомутиками батарею питания. Все готово, можно проверять ав¬ Рис. Т-3 томат. Делайте это при открытой нижней крышке корпуса. Установи¬ те движок переменного резистора в положение минимального сопро¬ тивления, подключите вольтметр к выводам стока и истока транзисто¬ ра (плюсовой щуп вольтметра — к стоку) и поставьте переключатель в положение «Вкл.». Стрелка вольт¬ метра должна отметить вначале небольшое напряжение (около 0,3 В), но постепенно оно будет возрастать. Примерно через 1,5... 2 мин должно установиться напря¬ жение, примерно равное половине напряжения источника питания. В этот момент (а возможно, и ра¬ нее) появится звук в динамической головке. Если звука нет, придется установить резистор R5 с меньшим сопротивлением (8,2 или 7,5 кОм). После появления звука можно про¬ верить минимальную и максималь¬ ную выдержки таймера. Выключив автомат, через не¬ сколько секунд включите его и од¬ новременно нажмите кнопку секун¬ домера (или заметьте время на наручных часах с секундной стрел¬ кой). Когда раздастся звук, выклю¬ чите секундомер и отметьте его по¬ казания. Вновь выключив автомат, установите движок переменного резистора в положение максималь¬ ного сопротивления и включите таймер. Измерьте максимальную выдержку. В обоих случая жела¬ тельно проверить стабильность вы¬ держек, например, из десяти вклю¬ чений. Если она неудовлетворитель¬ на, замените времязадающий кон¬ денсатор другим, более стабиль¬ ным по емкости, например типа К52-2. Изменить диапазон выдержек можно либо конденсатором С1, ли¬ бо резисторами R2 и R3. Так, для 295
того чтобы получить меньшие зна¬ чения выдержек, нужно установить конденсатор или резистор R3 с меньшими номиналами. Минималь¬ ная выдержка в обоих случаях оп¬ ределяется сопротивлением рези¬ стора R2, а максимальная — сопро¬ тивлением резистора R3. Таймер на микросхеме. В нем (рис. Т-4) использована всего одна микросхема, транзистор и несколь¬ ко других деталей. Длительность выдержки таймера устанавливают в пределах от 1 до 90 мин переклю¬ чателями SA1 и SA2. Таймер состо¬ ит из реле времени, выполненного на элементе DD1.1, генератора на элементах DD1.2 и DD1.3, инверто¬ ра на элементе DD1.4, усилителя на транзисторе VT1 и головного теле¬ фона BF1. Для пуска таймера нажимают кнопку SB1, давая возможность раз¬ рядиться конденсатору С1 (и С2, если он подключен выключателем SA1). После отпускания кнопки кон¬ денсатор начинает заряжаться че¬ рез резистор R2 или цепочку после¬ довательно соединенных резисто¬ ров R2—R12 — это зависит от поло¬ жения подвижного контакта пере¬ ключателя SA2. Как ^только напря¬ жение на входах элемента DD1.1 достигнет порога переключения, на выходе элемента появится уровень логической 1 и включится генера¬ тор. Его колебания частотой около 1000 Гц поступят через инвертор и усилитель на головной телефон, являющийся звуковым индикато¬ ром. Усилитель нужен для согласо¬ вания нагрузки (телефона) с выхо¬ дом инвертора. В отсутствие коле¬ баний транзистор находится в за¬ крытом состоянии. Этим обеспечи¬ вается высокая экономичность тай¬ мера — в режиме ожидания он по¬ требляет ток не более 0,5 мА. В таймере использованы рези¬ сторы МЛТ-0,125, конденсаторы С1 и С2—К53-14 (С2 составлен из ше¬ сти параллельно соединенных кон¬ денсаторов), СЗ—КЛС. Под эти де¬ тали и рассчитана печатная плата (рис. Т-5), изготовленная из фольги- рованного стеклотекстолита толщи¬ ной 1,5 мм. На месте транзистора VT1 могут работать любые транзи- Рис. Т-4 296
Рис. Т-5 сторы серий МП39—МП42. Вместо указанных конденсаторов К53-14 подойдут другие конденсаторы с малым током утечки (например, ЭТО или К52-2), но, возможно, под них придется изменить размеры платы. Звуковой индикатор BF1 — любой телефонный капсюль (головной те¬ лефон) с сопротивлением обмотки 40...120 Ом. Его можно заменить малогабаритной динамической го¬ ловкой, например 0,1 Г Д-6, но вклю¬ чать ее в коллекторную цепь тран¬ зистора следует через выходной трансформатор от малогабаритного приемника типа «Селга», «Сокол». Громкость звука в обоих вариан¬ тах устанавливают подбором ре¬ зисторов R16 и R15. Кнопка SB1 и выключатель SA1 могут быть любого типа, а пере¬ ключатель SA2 желательно приме¬ нить галетный на 11 положений (на¬ пример, 11П1Н) с керамической платой. На лепестках платы монти¬ руют резисторы R2—R13. Источник питания GB1 — «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д- 0,115. Таймер работает устойчиво при снижении напряжения питания до 4 В, но при этом длительность выдержек несколько возрастет, а громкость звукового сигнала упа¬ дет. Плата и остальные детали тайме¬ ра размещены в корпусе (рис. Т-6), который может быть самодельный или готовый (скажем, корпус мало¬ габаритного транзисторного прием¬ ника). Налаживание таймера сводится к подбору конденсатора С2 и ре¬ зисторов R2—R12. Емкость конден¬ сатора должна быть такой, чтобы при подключении его выключате¬ лем SA1 выдержка, например на первом поддиапазоне, увеличива¬ лась в 10 раз. Точнее выдержку, указанную для первого поддиапа¬ зона, устанавливают подбором ре¬ зистора R2, для второго поддиапа¬ зона — подбором резистора R3, для третьего — подбором резисто¬ ра R4 и т. д. Естественно, выдерж¬ ки могут быть иные по сравнению Рис. т-6 297
с указанными на схеме — достаточ¬ но лишь установить резисторы R2—* R12 соответствующих сопротивле¬ ний. Если таймер захотите использо¬ вать для отсчета непродолжитель¬ ных выдержек (до 30 мин), его можно упростить, заменив пере¬ ключатель SA2 и резисторы R3— R13 переменным резистором со¬ противлением 3,3...4,7 МОм. ТЕЛЕГРАФНЫЙ ГЕТЕРОДИН. Если Вы уже освоили телеграфную азбу¬ ку, можете послушать радиолю¬ бительский эфир и понаблюдать за связями между коротковолновика¬ ми. Наиболее просто это сделать на любительском диапазоне 40 м (7...7,1 МГц), который охватывают многие современные радиовеща¬ тельные приемники с коротковол¬ новым диапазоном. Правда, сразу услышать «морзянку» не удается. Дело в том, что приемник рассчи¬ тан на прием модулированных сиг¬ налов по амплитуде, а любитель¬ ские передатчики излучают «пор¬ ции» радиочастотных сигналов раз¬ ной длительности. Настроившись на такую радиостанцию, Вы ничего не услышите в громкоговорителе, реа¬ гировать на сигналы будет лишь ин¬ дикатор настройки (если он есть) приемника. Чтобы услышать телеграфные сигналы, в приемник следует ввести второй гетеродин —* телеграфный. Он представляет собой генератор колебаний с частотой, близкой к промежуточной. Сигнал второго гетеродина подают на один из кас¬ кадов тракта промежуточной часто¬ ты. В результате смещения обоих сигналов на детекторе выделяется разностный сигнал звуковой часто¬ ты, хорошо слышимый в громкого¬ ворителе. Теперь каждому излуче¬ нию любительского передатчика будет соответствовать тональный сигнал разности частот тракта ПЧ приемника и телеграфного гетеро¬ дина. Схема одного из вариантов те¬ леграфного гетеродина приведена на рис. Т-7. Гетеродин рассчитан на работу с супергетеродинными приемниками, имеющими проме¬ жуточную частоту 465 кГц. Мощнос¬ ти гетеродина достаточно для того, чтобы его вообще не подключать к приемнику, а располагать рядом с ним — на расстоянии до 10 см. Сигнал гетеродина будет поступать на каскады приемника через индук¬ тивные и емкостные связи. Колебания в гетеродине возни¬ кают из-за положительной обратной связи между коллекторной и базо¬ вой цепями транзистора. Она, в свою очередь, образуется катушкой ин¬ дуктивности L1, связанной индук¬ тивно с L2, и конденсатором С1. Режим работы транзистора по по¬ стоянному току задается резисто¬ ром. В гетеродине можно использо¬ вать любой маломощный транзис¬ тор любой структуры со статиче¬ ским коэффициентом передачи то¬ ка не ниже 20. При использовании Рис. т-7 298
транзистора структуры n-p-n при¬ дется изменить полярность подклю¬ чения источника питания. Катушки намотаны на каркасе унифицированного регулятора раз¬ мера строк (РРС) от телевизоров устаревших моделей (например, «Рубин-102»), Имеющуюся обмотку используют в качестве катушки L2, a L1 наматывают поверх нее при¬ мерно в середине — 30 витков про¬ вода ПЭВ-1 0,15...0,3. При отсутст¬ вии РРС можно воспользоваться тюбиком от губной помады и на¬ мотать катушки на нем: L2 должна содержать 300 витков провода ПЭВ-1 0,3, размещенных внавал по всей поверхности тюбика, L1 — 30 витков такого же провода. В под¬ вижную часть тюбика вместо пома¬ ды вставляют отрезок ферритового стержня с магнитной проницаемо¬ стью 400 или 600. Как и в РРС, при вращении ручки тюбика будет изменяться индуктивность катушки L2, а значит, перестраиваться часто¬ та телеграфного гетеродина. Источник питания — два элемента 316, соединенные последовательно. Выключатель питания — тумблер, конденсатор — КТК, резистор — МЛТ-0,125. Для размещения деталей гетеро¬ дина подойдет небольшая коробка (рис. Т-8) из изоляционного мате¬ риала. К съемной стенке крепят РРС, выключатель питания и пере¬ городку с установленными на ней элементами. К перегородке удобно прикрепить планку с металличе¬ скими лепестками и на планке раз¬ местить транзистор, резистор и конденсатор. Налаживать изготовленный гете¬ родин лучше всего с осциллогра¬ фом. Его подключают через кон¬ денсатор небольшой емкости к вы¬ водам эмиттера и коллектора тран¬ зистора. При включении гетеродина на экране осциллографа должны Рис. Т-8 2
наблюдаться колебания. Если их нет, следует изменить полярность подключения выводов катушки L1. При использовании транзистора с малым коэффициентом передачи может понадобиться уменьшить со¬ противление резистора. Добившись надежной работы гетеродина, под¬ бирают его частоту около 465 кГц вращением ручки РРС. Контроль частоты ведут по меткам осцилло¬ графа или с помощью фигур Лис- сажу (в этом случае понадобится, естественно, высокочастотный гене¬ ратор). Затем проверяют гетеродин в ра¬ боте. Настроив приемник на какую- либо вещательную радиостанцию, подносят к нему гетеродин и вра¬ щают ручку РРС. В одном из поло¬ жений ручки в громкоговорителе приемника раздастся свист — сиг¬ нал биений частоты гетеродина и промежуточной. Ручку оставляют в таком положении, при котором частота этого сигнала равна при¬ мерно 1 кГц. При расстройке при¬ емника в сторону от частоты радио¬ станции свист должен пропадать. В таком положении можно прини¬ мать любительские радиостанции, работающие в диапазоне 40 м теле¬ графом. Наилучшее расстояние между гетеродином и приемником подбирают экспериментально. Возможно, Вы пожелаете встро¬ ить второй гетеродин в радиопри¬ емник. Тогда его можно собрать по несколько иной схеме, приведенной на рис. Т-9. Генерация возникает из-за связи между коллекторной и эмиттерной цепями транзистора через конденсатор С4. Частоту ко¬ лебаний определяет контур C3L1. Транзистор может быть любым из серий МП39—МП42 с коэффици¬ ентом передачи тока не менее 40. В качестве L1 следует использо¬ вать катушку контура ПЧ вещатель¬ ного радиоприемника. Конденсато¬ ры С1, С2 — МБМ, СЗ и С4 — КСО, КТК. Источник питания — любой гальванический элемент (316, 332, 343, 373), выключатель питания — любой конструкции. Если гетеродин будет использоваться с транзистор¬ ным радиоприемником, его можно питать от источника приемника^о- низив с помощью делителя напря¬ жение до 1,5...3 В. Все детали гетеродина следует смонтировать на плате из изоля¬ ционного материала и расположить ее вблизи каскадов усилителя ПЧ. Выключатель можно расположить на задней стенке приемника. Налаживание гетеродина сводит¬ ся к подстройке его на заданную частоту подбором конденсатора СЗ и вращением подстроечника катуш¬ ки. Контролировать колебания мож¬ но, как и в предыдущем случае, с помощью осциллографа, подклю¬ ченного к коллектору транзистора и общему проводу (плюсовой вы¬ вод источника питания). Этими же деталями устанавливают наиболее приятную тональность сигналов.
УСИЛИТЕЛЬ ЗВУ¬ КОВОЙ ЧАСТО¬ ТЫ- Существует немало датчиков (звукосниматель электропроигры¬ вающего устрой¬ ства, микрофон, звукосниматель электрогитары и т. д.), преобразующих звуковые ко¬ лебания в электрические сигналы звуковой частоты. Но сигналы эти весьма слабы, чтобы подать их сра¬ зу на громкоговоритель. Поэтому приходится использовать самые разнообразные усилители звуковой частоты (34), обладающие различ¬ ными входными и выходными па¬ раметрами: входным сопротивле¬ нием, чувствительностью (или ко¬ эффициентом усиления), номиналь¬ ной выходной мощностью. Каждый усилитель рассчитан на подключе¬ ние вполне определенного датчи¬ ка и нагрузки — динамической го¬ ловки или громкоговорителя. О не¬ которых усилителях, которые пона¬ добятся в вашей практике, и пойдет рассказ. Усилитель 34 мощностью 2 Вт об¬ ладает чувствительностью, доста¬ точной для работы с пьезоэлектри¬ ческим звукоснимателем ЭПУ (элек¬ тропроигрывающее устройство). При коэффициенте нелинейных ис¬ кажений не более 0,5% номиналь¬ ная мощность усилителя достигает 2 Вт, а максимальная может состав¬ лять 2,5 Вт. Полоса пропускаемых усилителем частот равна 20... 18 000 Гц, входное сопротивле¬ ние— 1 МОм. Помимо регулятора громкости в усилителе есть регуля¬ торы тембра, позволяющие изме¬ нять усиление на частотах 100 Гц и 7,5 кГц примерно в 10 раз. В усилителе использовано пять транзисторов (рис. У-1). Поступаю¬ щий с движка регулятора громкос¬ ти R1 сигнал усиливается по напря¬ жению каскадами на транзисторах VT1, VT2, и через эмиттерный пов¬ торитель на транзисторе VT3 пода¬ ется на двухтактный выходной кас¬ кад, собранный на комплементар¬ ной (т. е. с различной структурой) паре транзисторов VT4, VT5. На¬ грузка усилителя — динамическая головка или маломощная акусти¬ ческая система ВА1, подключаемая через разъем XI. Чтобы максимально использовать выходные транзисторы и получить наибольшую выходную мощность, 301
Рис. У-1 каскад на транзисторе VT3 питается несколько большим, чем выходное, напряжением, поскольку резистор нагрузки R7 подключен к общему проводу через динамическую го¬ товку. Это цепь так называемой вольтодобавки. Во время усиления сигнала переменное напряжение на головке складывается с постоянным напряжением выпрямителя и как бы увеличивает общее напряжение питания рассматриваемого каскада. Причем сопротивление резистора R7 должно быть равно произведе¬ нию сопротивления головки на ко¬ эффициент передачи тока транзис¬ тора VT5. Для устранения искажений типа «ступенька» между базами транзис¬ торов выходного каскада включен диод VD1. А для стабилизации ре¬ жима работы выходных транзис¬ торов в усилитель введена обрат¬ ная связь по постоянному напряже¬ нию ^ерез резистор R4. Он же вхо¬ дит и в цепь обратной связи по пе¬ ременному напряжению. В цепи обратной связи включены и регуля¬ торы тембра. Переменным резисто¬ ром R5 изменяют глубину обрат¬ ной связи на высших, a R6 — на низших частотах, регулируя тем са¬ мым тембр звука. Питается усилитель от простей¬ шего блока, состоящего из пони¬ жающего трансформатора и мосто¬ вого выпрямителя. Пульсации вы¬ прямленного напряжения сглажи¬ ваются конденсатором С1 сравни¬ тельно большой емкости. На месте VT1 можно поставить любые другие транзисторы серии 302
КП103, на месте VT2 — транзисторы серий КТ315 и КТ301, на месте VT3, VT4 — транзисторы серий П601 — П606, на месте VT5 — транзисторы серий П701, КТ601, КТ602. Жела¬ тельно, чтобы выходные транзисто¬ ры были с одинаковым или возмож¬ но близким коэффициентом пере¬ дачи тока. Кроме того, их следует установить на радиаторы размера¬ ми примерно 40X40 мм из листо¬ вого дюралюминия или другого ме¬ талла толщиной 5...6 мм. Диоды могут быть любые из се¬ рий Д220, Д223 (VD1) и Д226, Д229 (VD2—VD5). Постоянные резисто¬ ры — MJ1T, указанной на схеме мощности, переменные — СП-1. Конденсаторы С2 — МБМ, СЗ и С4 — К53-1, С1 и С5 — К50-6. Дроссель L1 — индуктивностью 0,8 Гн, с разбросом ± 0,2 Гн. Его можно выполнить на кольце типо¬ размера К17,5X8X5 из феррита 2000НМ, на котором наматывают 700 витков провода ПЭВ-2 0,12. Трансформатор питания может быть как готовый, с напряжением на вторичной обмотке 12...14 В (на¬ пример, TBK-110J1M), так и само¬ дельный. В последнем варианте по¬ надобится магнитопровод LU16X32 или другой аналогичного сечения. Обмотка I должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмот¬ ка II — 120 витков ПЭВ-2 0,96. Входной и выходной разъемы мо¬ гут быть, например, СГ-3, СГ-5, вы¬ ключатель питания и предохрани¬ тель — любой конструкции. Дина¬ мическая головка — мощностью 3...5 Вт, со звуковой катушкой со¬ противлением 6...8 Ом. Подойдет и готовый громкоговоритель мощ¬ ностью до 10 Вт, например 10МАС-1. Часть деталей усилителя монти¬ руют на плате (рис. У-2), устанавли¬ ваемой затем в корпусе подходя¬ щих размеров. Переменные резис¬ торы, выключатель питания и разъ¬ емы размещают на лицевой стенке корпуса, а выходные транзисторы с блоком питания — на отдельных платах из изоляционного материа¬ ла. Плату с транзисторами устанав¬ ливают внутри корпуса так, чтобы радиаторы были в вертикальном по¬ ложении — так транзисторы охлаж¬ даются наиболее эффективно. Налаживание усилителя сводит¬ ся к проверке указанных на схеме напряжений. При необходимости напряжение на эмиттерах выходных транзисторов устанавливают точнее подбором резистора R2. Далее из¬ меряют ток, потребляемый усили¬ телем от выпрямителя. Если он пре¬ вышает 100 мА, подбирают диод VD1 с меньшим прямым сопротив¬ лением. Если во время работы уси¬ лителя будет наблюдаться возбуж¬ дение на высших частотах, его не¬ трудно устранить установкой кон¬ денсатора С2 большей емкости. Усилитель 34 мощностью 4 Вт на интегральной микросхеме. В радио¬ любительских конструкциях все ча¬ ще можно встретить микросхему К174УН7. В ее пластмассовом кор¬ пусе (его размеры аналогичны раз¬ мерам микросхем серии К1 1 8, Рис. У-2 303
К155) разместился сравнительно чувствительный усилитель звуковой частоты с мощным двухтактным вы¬ ходным каскадом. Для охлаждения выходных транзисторов по бокам микросхемы выпущены металличе¬ ские лапки, которыми ее крепят к теплоотводу. При напряжении питания 13,5... 16.5 В и токе покоя до 20 мА уси¬ литель развивает выходную мощ¬ ность до 4 Вт, максимальную — 4.5 Вт. Полоса же пропускаемых частот составляет 40...20 ООО Гц. Правда, при максимальной выход¬ ной мощности несколько повышен коэффициент гармоник (нелиней¬ ных искажений) — он может дости¬ гать 10%, но существуют способы снижения его до 1,5...2% (об этом будет сказано позже). На базе этой микросхемы мож¬ но собрать сравнительно простой усилитель, способный работать, на¬ пример, с пьезоэлектрическим зву¬ коснимателем. Принципиальная схема усилителя приведена на рис. У-3. На входе усилителя включен регулятор гром¬ кости— переменный резистор R1. С его движка сигнал поступает че¬ рез конденсатор С1 на микросхему, включенную в соответствии с реко¬ мендациями по ее применению, обеспечивающими нужный режим работы каскадов усилителя. Так, ре¬ зистор R2 обеспечивает напряже¬ ние смещения на базе транзистора входного каскада, а конденсатор СЗ дополнительно фильтрует на¬ пряжение питания, подаваемое на первые каскады. Цепочка R3C4 оп¬ ределяет глубину отрицательной обратной связи. Детали С5, С7, С9, Рис. У-3
R5 корректируют характеристику усилителя в области высших частот. Резистор R4 и конденсатор С6 об¬ разуют цепь «вольтодобавки» для питания предоконечного каскада усилителя. Благодаря этой цепи обеспечивается указанная выходная мощность, но именно эта цепь и создает повышенный коэффициент гармоник. Для регулировки тембра в области высших звуковых частот в усилитель введена еще одна обрат¬ ная связь, состоящая из конденса¬ тора С8 и переменного резистора R6. При перемещении движка рези¬ стора вниз высшие частоты «за¬ валиваются», а вверх — поднима¬ ются. Питается усилитель от блока, со¬ стоящего из трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямителя на диодах VD1—VD4. Пульсации выпрямленного напряжения фильт¬ руются конденсатором С2. Нагруз¬ кой усилителя может быть динами¬ ческая головка ВА1 или готовый громкоговоритель (6АС-2, 10МАС- 1М) мощностью до 10 Вт. Оксидные конденсаторы — К50-6, К50-3, К53-1 на номинальное напря¬ жение не ниже указанного на схе¬ ме, остальные конденсаторы — лю¬ бого типа. Переменные резисто¬ ры— СП-I. В выпрямителе могут работать любые диоды серий Д7, Д226, Д229. Подойдет и выпрями¬ тельный мост КЦ402 с любым бук¬ венным индексом. Трансформатор питания готовый или самодельный, с напряжением на обмотке 11 около 11 В. Мощ¬ ность трансформатора — не менее 8 Вт. При использовании другого блока питания, например со стаби¬ лизированным выходным напряже¬ нием, следует помнить, что микро¬ схема обеспечивает заданные пара¬ метры при изменении напряжения питания от 13,5 до 16,5 В. При использовании в качестве на¬ грузки усилителя динамической го¬ ловки сопротивление ее звуковой катушки должно быть 4...5 Ом (на¬ пример, головка 4ГД-28). Часть деталей усилителя, кроме переменных резисторов, деталей блока питания, конденсатора СЮ и разъемов, удобно смонтировать на плате (рис. У-4) из изоляционного материала. Микросхему нужно обя¬ зательно прикрепить к радиатору П-образной формы (рис. У-5), из¬ готовленному из листового алюми¬ Рис. У-5 305
ния или дюралюминия толщиной 1... 1,5 мм. Затем микросхему встав¬ ляют выводами в отверстия платы и соединяют выводы проводниками с соответствующими монтажными шпильками. Переменные резисторы и выклю¬ чатель питания можно расположить на лицевой стенке корпуса подхо¬ дящих габаритов, а входной и вы¬ ходной разъемы расположить на задней стенке. Монтажную плату и остальные детали крепят ко дну корпуса. Динамическую головку желательно разместить в отдель¬ ном корпусе (деревянном) возмож¬ но больших габаритов — в этом случае будут лучше воспроизво¬ диться низшие частоты. При правильном монтаже и ис¬ правных деталях усилитель начи¬ нает работать сразу. Тем не менее нужно проверить его режимы и убедиться, что они в норме. Внача¬ ле вывод 1 микросхемы и верхний вывод резистора R4 отключают от блока питания и нагружают блок на резистор сопротивлением 50 Ом мощностью 6...10 Вт. Выходное на¬ пряжение блока не должно быть ниже 13,5 В. Затем восстанавливают соедине¬ ние усилителя с блоком питания и проверяют выходное напряжение блока — оно не должно превышать 16,5 В. При этом напряжение на выводе 12 микросхемы должно рав¬ няться примерно половине выпрям¬ ленного. На вход усилителя подают сигнал со звукоснимателя, прослу¬ шивают работу усилителя и про¬ веряют действие регуляторов гром¬ кости и тембра. Включив в цепь питания усилителя миллиампер¬ метр на 500 мА (еще лучше ампер¬ метр на 1 А), проверяют потребля¬ емый ток при громких звуках — он может достигать 300...400 мА. В режиме же покоя ток не должен превышать нескольких десятков миллиампер. Теперь несколько слов о нели¬ нейных искажениях. Как было ска¬ зано выше, коэффициент гармоник усилителя достигает 10% и эта циф¬ ра обусловлена цепочкой R4C6. Из-за нее образуется положитель¬ ная обратная связь, приводящая к увеличению нелинейных искаже¬ ний. Несколько снизить коэффици¬ ент гармоник можно изъятием этих деталей и соединением вывода 4 микросхемы непосредственно с плюсом питания. Однако эта мера неизбежно приведет к снижению выходной мощности микросхемы, а значит, к неполному использова¬ нию ее возможностей и уменьше¬ нию КПД усилителя. Лучшие результаты получаются, если исключить конденсатор С6, а вместо резистора R4 включить стабилизатор тока (рис. У-6) на по¬ левом транзисторе КП103Л (можно КП103И, КП103К, КП103М). При этом ток стока транзистора должен быть 2...2,5 мА — точнее его уста¬ навливают подбором резистора. Это позволит получить наибольшую амплитуду усиливаемого сигнала и Рис. У-6 306
одновременно снизить коэффици¬ ент гармоник до 2...2,5%. Дальней¬ шего уменьшения нелинейных иска¬ жений можно достичь увеличением сопротивления резистора R3 до 82...100 Ом. После таких изменений коэффициент гармоник усилителя даже при максимальной выходной мощности не превышает 2%, а с не¬ которыми экземплярами микро¬ схем — 0,8%. Усилитель 34 стереофонический. Схема этого усилителя (рис. У-7) сравнительно проста, и в нем ис¬ пользуются обычные широкодо¬ ступные детали. Но несмотря на это, параметры усилителя доста¬ точно высоки. Диапазон пропускае¬ мых усилителем частот составляет 30...18 ООО Гц, номинальная выход¬ ная мощность на нагрузке 4 Ом — 10 Вт при входном сигнале 250 мВ, коэффициент нелинейных искаже¬ ний не превышает 1%. Диапазон регулировки тембра по низшим и высшим частотам составляет ±10 дБ. Усилитель состоит из двух иден¬ тичных каналов. На рис. У-7 приве¬ дена схема одного из них, левого. Входной сигнал поступает через разъем XS1 на переменный резис¬ тор R1, являющийся регулятором громкости. С его движка сигнал по¬ дается далее через конденсатор С1 на двухкаскадный предварительный усилитель, собранный на транзисто¬ рах VT1, VT2. В его первом каскаде введена положительная обратная связь (между эмиттерной и базо¬ вой цепями включен конденсатор С2), позволяющая повысить вход¬ ное сопротивление усилителя — это нужно для лучшего согласова¬ ния сопротивления звукоснимателя со входом усилителя. С нагрузки второго каскада (ре¬ зистор R6) сигнал поступает на ре¬ гулятор тембра, состоящий из ре¬ зисторов R8—R11 и конденсаторов СЗ, С4. Переменным резисторолл R8 регулируют те/*бр в области высших частот, a R10 — низших частот. Поскольку регулятор тембра ос¬ лабляет сигнал, снимаемый с пред¬ варительного усилителя, для ком¬ пенсации этих потерь введен уси¬ лительный каскад на транзисторе VT3. С нагрузки этого каскада (ре¬ зистор R13) сигнал подается через цепочку R15C6 на усилитель мощ¬ ности, собранный на транзисторах VT4—VT8. Причем на транзисторе VT4 собран предварительный кас¬ кад на VT5, VT6 — так называемый фазоинвертор, позволяющий раз¬ дельно усиливать отрицательный и положительный полупериоды сиг¬ нала, на VT7, VT8 — двухтактный усилитель мощности (на каждый транзистор с фазоинвертора посту¬ пает «свой» полупериод напряже¬ ния: на VT7 — отрицательный, на VT8 — положительный). Диод VD1 и резистор R20 обеспечивают нуж¬ ное напряжение смещения на базах транзисторов VT5, VT6 для устра¬ нения искажений звука при малой громкости. Через резистор R24 между входом и выходом усилите¬ ля мощности осуществляется отри¬ цательная обратная связь, улучша¬ ющая частотную 4 характеристику усилителя. А резистор R16 созда¬ ет обратную связь по постоян¬ ному току, которая стабилизирует режим работы транзисторов усили¬ теля мощности при изменении ок¬ ружающей температуры. Выходной сигнал усилителя по¬ ступает через конденсатор С9 на переключатель SB1, позволяющий подключать к усилителю либо 307
Рис. У-7
громкоговоритель (в показанном на схеме положении), либо стереофо¬ нические головные телефоны (при этом усилитель дополнительно на¬ гружается на резистор R25). Усилитель мощности питается по¬ стоянным напряжением примерно 30 В, снимаемым с выпрямителя на диодах VD3—VD6. Это напряжение фильтруется двумя оксидными кон¬ денсаторами (С12 и С13) значитель¬ ной емкости — по 2000 мкФ. Пере¬ менное напряжение на выпрями¬ тель подается со вторичной обмот¬ ки понижающего трансформатора Т1. Для питания остальных каскадов усилителя применен стабилизатор напряжения на транзисторах VT9— VT11 и стабилитроне VD2. Он обес¬ печивает достаточно высокое по¬ стоянство напряжения при значи¬ тельных (до ±20%) колебаниях се¬ тевого напряжения или выпрямлен¬ ного (с увеличением громкости зву¬ ка это напряжение падает). Точное значение выходного напряжения стабилизатора (12 В) можно уста¬ навливать подстроечным резисто¬ ром R26. Теперь о деталях усилителя. По¬ стоянные резисторы — МЛТ-0,5 (можно и МЛТ-0,25), переменные R1, R8 и R10 — СПО-2 (можно СП-1), подстроечный — R26 — СПЗ- 16. Конденсаторы С1, С2, С5 — К50-ЗА (подойдут и К50-6); СЗ, С4, С11—МБМ; С6—С8 — К50-12; С9, С1 2, С1 3 — К50-ЗБ; СЮ —К50-6. Можно использовать и конденсато¬ ры других типов, но в этом случае могут измениться размеры печат¬ ных плат. Поэтому не приступайте к их изготовлению до подбора всех деталей усилителя. Транзисторы VT1—VT4 желатель¬ но применить с коэффициентом передачи тока 60...80; VT5, VT6 — с коэффициентом 45...55. Мощные выходные транзисторы VT7 и VT8 (они могут быть кроме указанных на схеме П217А, П217В) следует взять с возможно большим коэф¬ фициентом передачи тока (35...50). Эти транзисторы установлены на ребристый радиатор (он виден на рис. У-12) размерами 85Х210Х Х25 мм. Между корпусами тран¬ зисторов и радиатором проложены изоляционные прокладки из слюды толщиной 0,1 мм. Транзисторы VT9—VT11 могут быть с любым коэффициентом пе¬ редачи тока, но транзистор VT9 следует установить на радиатор площадью поверхности 20...25 см . Вместо стабилитрона Д814А можно применить Д808, вместо диода Д18 — Д20, Д9Г, Д9Д, Д9И. Трансформатор питания Т1 намо¬ тан на магнитопровод из пластин Ш26, толщина набора — 26 мм. Об¬ мотка I содержит 2360 витков про¬ вода ПЭВ-2 0,17, обмотка II —350 витков провода ПЭВ-2 0,69. Подо¬ йдет любой готовый понижающий трансформатор мощностью не ме¬ нее 40 Вт и с напряжением на об¬ мотке 11 около 35 В при токе до 1 А. Разъемы XS1—XS4 — типа СГ-3 или СГ-5, разъем ХР1 —сетевая вилка. Выключатель питания Q1 — тумблер ТВ2-1 или кнопочный пере¬ ключатель типа П2К. Детали усилителя смонтированы на нескольких печатных платах из фольгированного стеклотекстолита. На одной плате (рис. У-8) разме¬ щены детали первых трех каскадов (конечно, без переменных резисто¬ ров), на другой (рис. У-9) — детали усилителя мощности (отверстия с фольгированными участками око- 309
Рис. У-9 Рис. У-8
ло обозначений конденсаторов С6—С8 предназначены для крепеж¬ ных стоек конденсаторов К50-12), на третьей (рис. У-10)— детали вы¬ прямителя со стабилизатором на¬ пряжения. Платы укреплены внутри корпу¬ са усилителя (рис. У-11). Там же расположены оксидные конденсато¬ ры С9, С12, С13 и трансформатор Т1. Переменные резисторы гром¬ кости и тембра, а также выключа¬ тель питания установлены на перед¬ ней стенке корпуса (рис. У-12), а выходные разъемы и держатель предохранителя с предохраните¬ лем — на задней. Входной разъем может быть размещен как на зад¬ ней, так и на передней стенке. К усилителю , можно подключать промышленные или самодельные громкоговорители сопротивлением 4 или 8 Ом и мощностью не ме¬ нее 10 Вт. Наибольшую выходную мощность усилителя удастся полу¬ чить с громкоговорителем меньше¬ го сопротивления (4 Ом). Чтобы легче было ориентироваться при выборе промышленного громкого¬ ворителя, следует помнить, что громкоговоритель 10МАС-1М рас¬ считан на номинальную мощность 10 Вт и обладает сопротивлением 8 Ом, сопротивление громкогово¬ рителя 15АС-4 составляет 4 Ом, и он обеспечивает мощность 15 Вт, мощность громкоговорителя 25АС-2 (а также 25АС-9, 25АС-16) равна 25 Вт при сопротивлении 4 Ом, громкоговоритель 35АС-1 обеспе¬ чивает мощность до 35 Вт при со¬ противлении также 4 Ом. Самодельные громкоговорители состоят из нескольких динамиче¬ ских головок прямого излучения, укрепленных на передней стенке ящика. Головки соединяют так, что¬ бы их суммарная мощность состав¬ ляла не менее 10 Вт, а общее сопротивление — 4 или 8 Ом. К при¬ меру, при использовании головок 5ГД-14 сопротивлением 4,5 Ом и номинальной мощностью 5 Вт нуж¬ но укрепить в корпусе громкогово¬ рителя (иначе говоря, в ящике) че¬ тыре такие головки, разбить их на две последовательно соединенные пары, а пары соединить параллель¬ но. В этом случае общее сопротив¬ ление громкоговорителя будет рав¬ но 4,5 Ом, а подводить к нему мож¬ но мощность 20 Вт. Несколько худ¬ шие результаты получатся при раз¬ мещении в ящике только двух по¬ следовательно соединенных голо¬ вок. Налаживать усилитель лучше все¬ го с авометром, генератором зву¬ ковой частоты и осциллографом. 311 Рис. У-10
Рис. У-12 Сначала проверяют напряжение на выходе выпрямителя и стабилиза¬ тора. Выпрямленное напряжение может отличаться от указанного на схеме не более чем на 3 В. Стаби¬ лизированное напряжение устанав¬ ливают подстроечным резистором R26 (а при необходимости и подбо¬ ром одного из резисторов R25, R27). Затем включают миллиампер¬ 312 Рис. У-11
метр в разрыв провода питания первых трех каскадов и проверяют потребляемый ток (3...4 мА). Далее временно отключают ре¬ зистор R15 от коллектора транзис¬ тора VT3 и подключают к коллек¬ тору осциллограф, а на вход уси¬ лителя подают с генератора сигнал частотой 1000 Гц и амплитудой 0,2 В. Ручку регулятора громкости R1 устанавливают в положение мак¬ симальной громкости, а ручки регу¬ ляторов тембра — в среднее поло¬ жение. Наблюдаемый на осцилло¬ графе сигнал должен быть синусои¬ дальной формы без ограничений. Если ограничения есть, их устра¬ няют подбором резисторов R5, R14. Восстанавливают соединение ре¬ зистора R15 с коллектором тран¬ зистора VT3. Проверяют постоян¬ ное напряжение в точке соединения эмиттера транзистора VT7 и коллек¬ тора транзистора VT8 — оно долж¬ но быть равно половине напряже¬ ния питания (устанавливают точнее подбором резистора R16). Вклю¬ чают в разрыв цепи питания усили¬ теля мощности миллиамперметр и измеряют ток покоя (то есть при отсутствии входного сигнала) выход¬ ного каскада — он не должен пре¬ вышать 10 мА (устанавливают под¬ бором резистора R20). Если ток покоя больше требуе¬ мого и его не удается установить подбором резистора, можно заме¬ нить диод VD1 • другим, например серии Д7 или Д226 (с любым ин¬ дексом). Указанную настройку проводят и в другом канале. Включают в разъемы XS3 громко¬ говорители, а параллельно одному из них, например левого канала, подключают осциллограф и вольт¬ метр переменного тока. Подают на вход усилителя сигнал частотой 1000 Гц и амплитудой 200 мВ (ручки переменных резисторов R1 обоих каналов должны стоять в по¬ ложении максимальной громкости). На экране осциллографа должен быть неискаженный сигнал синусо¬ идальной формы и амплитудой око¬ ло 6 В, что будет соответствовать выходной мощности 10 Вт (на на¬ грузке 4 Ом). Если сигнал искажен, подбирают точнее резисторы R16, R18, R19. Равенство выходных на¬ пряжений каналов устанавливают подбором резисторов R15 в одном из каналов, или включением резис¬ тора R31 (показан на схеме штри¬ ховой линией) последовательно с переменным резистором канала с большим выхода ым напряжением. Максимальная мощность усили¬ теля может достигать 16 Вт. Но при этом на вход его придется подать сигнал амплитудой до 0,5 В. Усилитель 34 для стереотелефо¬ нов. Самый простой способ прослу¬ шивать стереофонические записи — приобрести стереофоническое элек¬ тропроигрывающее устройство и стереотелефоны и собрать неслож¬ ный усилитель с небольшой выход¬ ной мощностью. Кстати, стереоте¬ лефоны в ряде случаев позволяют более четко создать стереоэффект, чем выносные громкоговорители стереоусилителей. Объясняется это многими причинами, одна из кото¬ рых состоит в том, что не во всяком помещении удается расставить со¬ ответствующим образом громкого¬ ворители и получить зону, в кото¬ рой проявляется стереофонический эффект. Стереотелефоны же лише¬ ны этого недостатка и позволяют прослушивать стереозаписи в лю¬ бом помещении. 313
В отличие от обычных телефонов типа ТОН-1, ТОН-2, стереотелефоны имеют в сотни раз меньшее сопро¬ тивление и поэтому требуют соот¬ ветствующих выходных каскадов усилителя, способных работать с низкоомной нагрузкой. Именно такой выходной каскад есть в мик¬ росхеме-усилителе К174УН4Б (К1УС744Б), использованной в пред¬ лагаемом усилителе (рис. У-13). Помимо микросхемы DA1 в уси¬ лителе использованы транзисторы VT1, VT2 серии КТ315, обладающие сравнительно высоким коэффициен¬ том передачи тока — от 50 до 350. Из двух таких транзисторов собран составной. Благодаря составному транзистору удалось получить вход¬ ное сопротивление усилителя около 1 МОм, что позволяет подключать к нему пьезоэлектрический звуко¬ сниматель. Естественно, второй ка¬ нал стереоусилителя составлен из таких же деталей, что и первый, показанный на схеме (как правило, раскрываемый на схеме канал счи¬ тают левым, а нераскрываемый — правым). Звукосниматель BS1 подключают к усилителю через разъем Х1 с тре¬ мя гнездами. Причем с гнездом 3 Рис. У-13 314
должен обязательно соединяться вывод звукоснимателя левого" ка¬ нала, а с гнездом 5 — вывод право¬ го канала. Сигнал со звукоснимате¬ ля поступает на первый каскад че¬ рез разделительный конденсатор С1. Нагрузка первого каскада — резистор R4. По переменному току параллельно ему подключен пере¬ менный резистор R5 — регулятор громкости. Совместно с таким же резистором правого канала осуще¬ ствляется не только регулировка громкости, но и балансировка кана¬ лов, т. е. установка одинакового ко¬ эффициента усиления их. К выходному разъему усилителя Х2 подключаются стереотелефоны ТДС-1, ТДС-3 или аналогичные, со¬ противлением 8...16 Ом. Конденса¬ торы С5 и С6 выполняют роль фильтров в цепях питания микро¬ схемы и входного каскада. Резистор R7 в цепи отрицательной обратной связи определяет коэффициент уси¬ ления микросхемы. Цепь из сопро¬ тивления нагрузки (телефонов) и разделительного конденсатора С7 выполняет роль вольтодобавки, по¬ вышающей усиление микросхемы. Корректирующая цепочка R8C8 обеспечивает устойчивость работы усилителя. На входной каскад пита¬ ние подается через параметриче¬ ский стабилизатор, составленный из резистора R6 и стабилитрона VD1. Полоса пропускаемых усилите¬ лем частот составляет 40...20 ООО Гц, но при желании границу нижних частот можно снизить увеличением емкости конденсатора С7 вдвое. Транзисторы могут быть любые из серий КТ315, КТ312, КТ342 с ко¬ эффициентом передачи не менее 60. Вместо микросхемы К174УН4Б подойдет К174УН4А (К1УС744А), но ток покоя усилителя в этом случае возрастет на 5...10 мА. Стабилитрон КС147А можно заменить на КС156А. Конденсаторы С1 —МБМ, С2—С4 и С6 — К53-1 или К50-6, С5 и С7 — К50-6, С8 — МБМ или К73-П3. По¬ стоянные резисторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, переменный — СПЗ- 12 В. Разъемы — СГ-5, но можно ис¬ пользовать и СГ-3. Источником пи¬ тания может быть аккумулятор 7Д-0,1, шесть последовательно со¬ единенных элементов 343 или вы¬ прямитель со стабилизированным напряжением. Следует добавить, что усилитель можно вообще собрать на двух микросхемах (в каждом канале), заменив составной транзистор мик¬ росхемой К101 КТ 1. В этом случае ее вывод 2 включают вместо базы транзистора, вывод 7 — вместо эмиттера, вывод 5 — вместо кол¬ лектора, а выводы 3 и 8 соединяют между собой. В выходном каскаде можно использовать другие мик¬ росхемы-усилители серии К174 (К174УН5, К174УН7), подключая их в соответствии с рекомендациями в справочниках по интегральным микросхемам. Детали каждого канала желатель¬ но смонтировать на отдельной пла¬ те (рис. У-14) из изоляционного ма¬ териала или фольгированного стек¬ лотекстолита. Если платы будут в дальнейшем размещаться в од¬ ном корпусе с электропроигрываю¬ щим устройством, их желательно экранировать — это уменьшит на¬ водки переменного тока на цепи плат и предотвратит появление фо¬ на в телефонах. Усилитель в налаживании практи¬ чески не нуждается и при правиль¬ но выполненном монтаже начинает работать сразу. Следует лишь про¬ верить суммарный ток покоя обоих 315
каналов — он не должен превы¬ шать 15 мА. Усилитель 34 для электрогитары. Один из основных инструментов современных музыкальных ансамб¬ лей — электрогитара, например са¬ модельная. Но иной раз она лежит без дела из-за отсутствия подходя¬ щего усилителя НЧ. Вот здесь и пригодится предлагаемая конструк¬ ция, которая выполнена на широко распространенных деталях. Поскольку усилитель предназна¬ чен для работы только с электроги¬ тарой, параметры его сравнительно невысоки: полоса пропускаемых усилителем частот составляет 30... Рис. У-14 4000 Гц по уровню 3 дБ (по уров¬ ню 6 дБ верхняя граница частоты — 7000 Гц, а по уровню 10 дБ — 20 000 Гц). Коэффициент нелиней¬ ных искажений — около 5%. Выход¬ ная мощность усилителя (она зави¬ сит от сопротивления громкогово¬ рителя и напряжения источника пи¬ тания) может достигать 12 Вт. Дат¬ чик электрогитары должен разви¬ вать напряжение не менее 10 мВ. В усилителе использовано девять транзисторов (рис. У-15). На тран¬ зисторе VT2 собран предваритель¬ ный усилитель с динамической на¬ грузкой (каскад на транзисторе VT1). Переменным резистором R1 регулируют уровень сигнала, посту¬ пающего на базу транзистора VT2. Режим работы этих и всех осталь¬ ных транзисторов усилителя уста¬ навливают подстроенным резисто¬ ром R2. Питание на предваритель¬ ный усилитель поступает через фильтр на транзисторе VT3. Он обеспечивает развязку предвари¬ тельного и оконечного каскадов усилителя и дополнительную филь¬ трацию выпрямленного напряжения в случае питания усилителя от сети. Оконечный каскад усилителя вы¬ полнен на транзисторах VT4—VT9. Начальное смещение на базах тран¬ зисторов VT4 и VT5 создается то¬ ком, протекающим через парал¬ лельно соединенные диоды VD1 — VD3. Нагрузкой усилителя служит громкоговоритель ВА1, один из вы¬ водов которого подключен к общей точке последовательно соединен¬ ных оксидных конденсаторов С5 и Сб. Такое включение громкоговори¬ теля позволяет уменьшить уровень фона в случае питания усилителя от выпрямителя и, кроме того, ос¬ лабить броски тока через выходные 316
транзисторы в моменты включения питания. В усилителе можно использовать транзисторы МП39Б, МП41А, МП42Б (VT2); МП37А, МП37Б (VT1, VT5); МП25Б, МП26Б (VT3, VT4, VT6, VT7); П213—П216 (VT8, VT9) с любыми буквенными индек- сами. Коэффициенты передачи тока транзисторов должны быть: VT1, VT2, VT4, VT5 —не менее 30; VT3, VT6, VT7 — не менее 20; t VT8, VT9 — не менее 20 при сопротив¬ лении нагрузки 8 Ом и выше и не менее 40 для нагрузки сопротивле¬ нием 4 Ом. Выходные транзисторы желательно подобрать с одинаковы¬ ми или близкими параметрами. Оксидные конденсаторы — К50-6, постоянные резисторы — МЛТ-0,25 или ВС-0,25, переменный резистор R1 —СПО-2 или СПЗ-46 с характе¬ ристикой типа В, подстроечный ре¬ зистор R2 — СПО-0,5. Диоды VD1 — VD3 — любые из серий Д9, Д18, Д20. Выключатель SB1—П2К. Разъ¬ емы XS1 и Х1 — СГ-3 или СГ-5. Значительная часть деталей раз¬ мещена на печатной плате (рис. У-16) из одностороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита. Выход¬ ные транзисторы следует устано¬ вить на радиаторы, которые могут быть как готовые, так и самодель¬ ные в виде пластин из дюралюми¬ ния толщиной 3...5 мм и размерами 60X80 мм. Возможен вариант раз¬ мещения транзисторов на боковых стенках корпуса, изготовленных, на¬ пример, из дюралюминия (это вид¬ но на рис. У-17). Чтобы стенки-теп¬ лоотводы были изолированы друг от друга, их прикрепляют к лицевой панели (она тоже металлическая) через прокладки из изоляционного 317 Рис. У-15
Рис. У-16 материала. Следует помнить, что диаметр отверстий в теплоотводах должен значительно превышать диаметр крепящих винтов, а после крепления нужно убедиться с по¬ мощью омметра в отсутствии замы¬ кания между винтами и теплоотво¬ дами. Печатную плату прикрепляют к отгибам боковых стенок. На лицевой панели размещены (рис. У-18) выключатель питания и входной разъем XS1. Через отвер¬ стие в лицевой панели выведена ось переменного резистора, установ¬ ленного внутри корпуса на метал¬ лическом уголке (он прикреплен к лицевой панели). Разъем XI раз¬ мещают на задней стенке. Громкоговоритель можно приме¬ нить готовый, сопротивлением 4, 8 или 16 Ом. Правда, с увеличением сопротивления громкоговорителя падает максимальная выходная мощность усилителя. Громкоговоритель может быть самодельным. Лучше всего его вы¬ полнить по схеме группового излу¬ чателя, использовав динамические головки типа ЭГД-38Е или 4ГД-36 (об этом можете прочитать в статье «Громкоговоритель»). Питать усилитель можно от лю¬ бого источника постоянного тока напряжением от 12 до 24 В. Подо¬ йдут, например, батарея из 10—16 последовательно соединенных эле¬ ментов 373, аккумуляторная бата¬ рея автомобиля, простейший неста- билизированный выпрямитель. В случае батарейного питания источ¬ ник размещают в корпусе громко¬ говорителя, а параллельно разъему XS2 усилителя подключают конден¬ сатор емкостью 500 мкФ на номи¬ нальное напряжение 25 В. Выпрями¬ тель собирают в отдельном метал- Рис. У-17
лическом корпусе с вентиляцион¬ ными отверстиями. При выборе источника питания следует помнить о потребляемом усилителем токе, зависящем от но¬ минальной выходной мощности уси¬ лителя. Так, с громкоговорителем сопротивлением 4 Ом при выход¬ ной мощности 5 Вт (что вполне до¬ статочно для озвучивания неболь¬ шого зала или при игре на открытой площадке) усилитель будет потреб¬ лять ток до 0,6 А. С громкоговори¬ телем сопротивлением 8 Ом при номинальной мощности 4 Вт по¬ требляемый усилителем ток немно¬ го превысит 0,3 А. Эти данные при¬ ведены для указанного на схеме напряжения источника 18 В. Налаживание усилителя сводится к установке указанных на схеме ре¬ жимов работы по Постоянному току при отсутствии входного сигнала. Первоначально измеряют напряже¬ ние на эмиттере транзистора VT8— оно должно быть равно половине напряжения источника питания. Точ¬ нее это напряжение устанавливают подстроечным резистором R2. За¬ тем измеряют ток покоя — он дол¬ жен быть 20...40 мА (при меньших значениях появляются на малой громкости заметные на слух нели¬ нейные искажения, а при больших падает экономичность усилителя). Чтобы увеличить ток покоя, нужно уменьшить число диодов VD1—VD3, а чтобы его уменьшить — увеличить их число. После подгонки режимов к уси¬ лителю подключают датчик элек¬ трогитары и прослушивают звучание исполняемой мелодии. УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ 34. Если чувствительность любого усилителя определяется в основном предвари¬ тельными каскадами, то мощность его зависит от выходных, иначе го¬ воря, от усилителя мощности. Вот почему на страницах популярных из¬ даний нередко можно встретить на¬ ряду с описанием «полных» усили¬ телей рассказ о том или ином уси¬ лителе мощности. О подобной конструкции и пойдет разговор. Предлагаемый усилитель мощно¬ сти рассчитан на работу с нагрузкой сопротивлением 4 Ом, на ней он способен развивать мощность око¬ ло 20 Вт. При этом коэффициент гармоник в диапазоне частот 20... 20 000 Гц не превышает 1%, а во¬ обще усилитель способен про¬ пускать сигналы частотой до не¬ скольких сотен килогерц. Чтобы по¬ лучить номинальную выходную мощность, на вход усилителя тре¬ буется подать сигнал амплитудой 0,7 В. Входное же сопротивление усилителя не превышает 12 кОм — это необходимо учитывать при под¬ боре подходящего предваритель¬ ного усилителя. 319 Рис. У-18
В усилителе десять транзисторов (рис. У-19). На транзисторах VT1 и VT2 собран дифференциальный кас¬ кад, он нужен для поддержания весьма малого (почти нулевого) по¬ стоянного напряжения на нагруз¬ ке— громкоговорителе ВА1, чтобы через звуковую катушку динамиче¬ ской головки (или головок) громко¬ говорителя не протекал постоянный ток выходного каскада усилителя. Но в этом случае режим работы дифференциального каскада дол¬ жен быть весьма стабилен — вот почему он питается через стабили¬ затор тока, выполненный на поле¬ вом транзисторе VT3. Сигнал с предварительного уси¬ лителя поступает через разъем XS1 и конденсатор С1 на базу одного из транзисторов дифференциаль¬ ного каскада (VT1). С нагрузки кас¬ када (резистор R2) сигнал подается на базу транзистора VT5, в коллек¬ торной цепи которого также стоит стабилизатор тока (на транзисторе VT4), являющийся одновременно нагрузкой. С нее сигнал поступает на фазоинверсный каскад, собран¬ ный на транзисторах VT7, VT9. Между базами этих транзисторов включена цепочка из транзистора VT6 и подстроечного резистора R6. Напряжение смещения между база¬ ми зависит от сопротивления участ¬ ка коллектор-эмиттер транзистора VT6, а оно, в свою очередь, зависит от положения движка подстроеч¬ ного резистора — им и устанавли¬ вают нужное смещение. В выходном каскаде, как и в фа¬ зоинверсном, применены транзи¬ сторы разной структуры (VT8, VT10). Выходной каскад соединен с диф¬ ференциальным через цепочку R5C4R4C3. Это отрицательная об¬ ратная связь, снижающая нелиней- ные искажения и улучшающая час- 320 Рис. У-19
тотную характеристику усилителя мощности. Для предотвращения возможного самовозбуждения уси¬ лителя на высших частотах резистор нагрузки дифференциального кас¬ када зашунтирован конденсатором С2. Питается усилитель от двуполяр¬ ного выпрямителя. В цепи питания поставлены плавкие предохраните¬ ли FU1 и FU2, основное назначение которых — защитить мощные тран¬ зисторы от перегрева при корот¬ ких замыканиях в усилителе или в громкоговорителе. В усилителе можно использовать постоянные резисторы МЛТ не ни¬ же указанной на схеме мощности, подстроечный — типа СПЗ-S или СП-0,4, Оксидные конденсаторы О и С2 — К50-6, конденсатор СЗ — КТ или КД. На месте VT1, VT2, VT5—VT7, VT9 могут стоять другие транзисторы этих серий с коэффи¬ циентом передачи тока не менее 30. Вместо транзистора КТ808А можно использовать КТ802А, КТ803А, КТ805А, КТ805Б с коэф¬ фициентом передачи не менее 30. Такие же транзисторы могут стоять и на месте VT10, но подключать их придется иначе — коллектором к разъему X1, эмиттером ~ к пре¬ дохранителю FIJ2, Как и в других подобных усилителях, желательно соблюдать условие, при котором произведение коэффициентов пе¬ редачи транзисторов VT7, VT8 равнялось бы произведению коэф¬ фициентов передачи VT9, VT10. Полевые транзисторы могут быть серий КП303Г—КПЗОЗИ, КП302А— КП302В, но их следует подобрать по начальному току стока и опре¬ делить сопротивление резисторов R3 и R7. Для этого транзистор под¬ ключают к источнику питания на¬ 11 Энциклопедия начинающего пад'Опк/.ин лс 321 пряжением 9 В и двум переменным резисторам по схеме, приведенной на рис. У-20. Перемещением движ¬ ков резисторов добиваются тока че¬ рез стрелочный индикатор около 2 мА. Измеряют сопротивление, по¬ лучившееся при этом, подбирают постоянный резистор с таким со¬ противлением (это будет R3) и уста¬ навливают транзистор на место VT3, Аналогично подбирают поле¬ вой транзистор на место VT4, но резистор R7 выбирают с таким со противлением, при котором началь¬ ный ток стока равен 4 мА. Не следует огорчаться, если нуж¬ ный ток стока не будет даже при полностью выведенных сопротив¬ лениях переменных резисторов. Ведь разброс по этому параметру у транзисторов, скажем, КП303Г составляет 3...12 мА, а у КП303А — 3...24 мА„ Поэтому в случае неуда¬ чи придется установить другой транзистор. Детали усилителя, кроме вход¬ ного и выходного разъемов, мощ¬ ных транзисторов VT8, VT10 и пре¬ дохранителей можно смонтировать на плате из изоляционного мате¬ риала. Чертеж платы приведен на рис. У-21. Хотя использован фоль- I ированный материал и применен печатный монтаж, соединения меж¬ ду выводами деталей можно выпол-
Рис. У-21 нить обычным способом — монтаж¬ ными проводниками, а для подпай¬ ки выводов установить на плате шпильки из отрезков облуженного медного провода. Мощные выход¬ ные транзисторы прикрепляют к ребристым радиаторам. Плату и транзисторы устанавли¬ вают внутри корпуса подходящих габаритов (в этом случае корпус делают только для усилителя мощ¬ ности, предварительного усилителя и источника питания). Разъемы рас¬ полагают на задней стенке корпуса, держатели предохранителей с пре¬ дохранителями — там же, а ручки управления — на лицевой панели. Налаживают усилитель мощности так. Вместо громкоговорителя к вы¬ ходному разъему подключают ре¬ зистор мощностью 20...25 Вт (типа ПЭВ) и сопротивлением 4 Ом, а в цепь коллектора транзистора VT8 включают миллиамперметр с током полного отклонения стрелки 50... 100 мА. Движок подстроечного резистора устанавливают примерно в среднее положение. Сигнала на вход усилителя не подают. Включив питание, замечают по индикатору ток покоя и перемещением движ¬ ка подстроечного резистора делают его равным 30...40 мА. Милливольт¬ метром постоянного тока измеряют напряжение на нагрузке — оно не должно превышать 0,05 В, иначе придется подобрать точнее резис¬ тор R3. Одновременно можно про¬ верить и ток в цепи коллектора транзистора VT1 —он должен быть около 1 мА. После этого можно подключить к нагрузке осциллограф и вольт¬ метр переменного тока, подать на вход усилителя сигнал с генератора 34 и проверить основные парамет¬ ры усилителя — частотную характе¬ ристику и выходную мощность. Не¬ обходимый для получения макси¬ мальной мощности входной сигнал укажет на чувствительность усили¬ теля. Такой сигнал должен разви¬ вать предварительный усилитель. Как уже было сказано, усилитель рассчитан на работу с громкогово¬ рителем сопротивлением 4 Ом. Это может быть промышленный гром¬ коговоритель, например 35АС-1, или самодельный, головки которо¬ го должны быть включены так, чтобы общее сопротивление их стало равным заданному. Подойдет и громкоговоритель сопротивлени¬ ем 8 Ом, но выходная мощность в этом случае упадет. Выпрямитель для питания усили¬ 322
теля может быть собран по простой схеме (рис. У-22) с понижающим трансформатором, у которого вто¬ ричная обмотка имеет отвод от средней точки. Напряжение одной полярности фильтруется конденса¬ тором С5, другой — Сб. В первич¬ ной обмотке стоит общий предо¬ хранитель FU3, защищающий блок питания от коротких замыканий и перегрузок в усилителе. Для трансформатора понадобит¬ ся магнитопровод UJ2OX40. Обмот¬ ка I должна содержать 1250 витков провода ПЭВ-2 0,3. = .0,35, обмотка II — 148 витков ПЭВ-2 0,9...1,1 с от¬ водом от середины. Наматывать трансформатор не обязательно, если использовать в блоке питания два унифицирован¬ ных трансформатора ТВК-110Л2 (вы¬ ходной трансформатор кадровой развертки телевизоров). Их пер¬ вичные обмотки соединяют парал¬ лельно и синфазно (рис. У-23), а вторичные — последовательно, чтобы получилась средняя точка. Выпрямитель на таких трансформа¬ торах обеспечивает выходные на¬ пряжения по 1 5 В при токах нагруз¬ ки до 0,8 А. Предварительный усилитель дол¬ жен обеспечивать выходное напря- Рис. У-22 жение 0,7...1 В в диапазоне полосы пропускаемых усилителем мощно¬ сти частот. Конечно, в предвари¬ тельном усилителе должны быть и регулятор громкости и регуля¬ торы тембра. Если Вы затрудняе¬ тесь в выборе такого усилителя, можете воспользоваться приведен¬ ной на рис. У-24 схемой усилителя, собранного на операционном уси¬ лителе. Его входное сопротивление 10 кОм, коэффициент передачи — около 100, чувствительность — 10 мВ. При использовании усили¬ теля с пьезоэлектрическим звуко¬ снимателем входное сопротивление нетрудно повысить, включив после¬ довательно с верхним по схеме вы¬ водом переменного резистора R1 постоянный резистор сопротивле¬ нием около 200 кОм. Поступающий на входной разъем сигнал подается через регулятор громкости на инвертирующий вход операционного усилителя. С выхо¬ да усилителя сигнал поступает на цепи регулировки тембра. Пере¬ менным резистором R8 можно из¬ менять тембр звука по низшим час¬ тотам, резистором R11 — по выс¬ шим. Снимаемый с движка резис¬ тора R11 сигнал подается далее на 323 Рис. У-23
Рис. У-24 входной разъем усилителя мощнос¬ ти. Но, в принципе, в данном слу¬ чае разъем не обязателен, движок резистора можно сразу соединить с плюсовым выводом конденсатора С1 усилителя мощности. Предварительный усилитель пи¬ тается от того же блока, что и уси¬ литель мощности. Потребляемый ток не превышает 20 мА. В цепи питания каждого канала стоит пара¬ метрический стабилизатор. Балласт¬ ный резистор стабилизатора сов¬ местно с конденсатором, включен¬ ным параллельно стабилитрону, об¬ разуют развязывающий фильтр, предотвращающий самовозбужде¬ ние усилителя в целом через ис¬ точник питания. Вообще, операци¬ онный усилитель допускает макси¬ мальное питающее напряжение 1 5 В, поэтому, если выходное на¬ пряжение блока питания не превы¬ шает этого значения, можно не ста¬ вить стабилитроны, несколько уве¬ личив сопротивление балластных резисторов. При появлении же са¬ мовозбуждения на высших частотах параллельно электролитическим конденсаторам следует подключить конденсаторы емкостью 0,047 мкФ. В случае если попадется операци¬ онный усилитель с большим коэф¬ фициентом усиления, чувствитель¬ ность усилителя нетрудно снизить уменьшением напряжения пита¬ ния — для этого достаточно увели¬ чить сопротивление балластных ре¬ зисторов или поставить стабилитро¬ ны с меньшим напряжением стаби¬ лизации. Помните при этом, что ток через балластный резистор должен быть равен сумме токов потребле¬ ния операционного усилителя и ми¬ нимального тока стабилизации ста¬ билитрона (обычно около 3 мА, но с учетом колебаний напряжения источника лучше взять 5 мА). Общую чувствительность полу¬ чившегося усилителя проверяют так же, как и чувствительность усили¬ теля мощности — подают на вход такой сигнал, при котором на на¬ грузке будет выделяться номиналь¬ 324
ная мощность. Амплитуда входно¬ го сигнала и есть чувствительность усилителя. Желательно проверить ее при крайних положениях ручек регулировки тембра. При работе с усилителями повы¬ шенной мощности, наподобие опи¬ санного, следует обращать внима¬ ние на надежность подключения на¬ грузки и отсутствие коротких замы¬ каний в ней. Дело в том, что одна из причин выхода из строя мощных выходных транзисторов как в само¬ дельных, так и в промышленных усилителях заключается именно в плохом контакте усилителя с на¬ грузкой или в замыкании провод¬ ников нагрузки. УСИЛИТЕЛЬ РАДИОЧАСТОТЫ. Что¬ бы принимать более удаленные ра¬ диостанции диапазонов ДВ и СВ, к приемнику, имеющему антенное гнездо, нужно подключить пристав¬ ку-усилитель РЧ. Кстати, гнездо для подключения наружной антенны не¬ трудно добавить в любом простом радиоприемнике, подключив его через конденсатор небольшой ем¬ кости (10...1 5 пФ) к контуру магнит¬ ной антенны. Схема одной из приставок-усили¬ телей приведена на рис. У-2 5. Усили¬ тель выполнен на одном транзисто¬ ре. Радиочастотный сигнал с наруж¬ ной антенны (телескопическая ан¬ тенна или отрезок провода длиной около метра, включаемые в гнездо XS1) поступает через конденсатор С1 на каскад, собранный на тран¬ зисторе VT1 (он включен по схеме с общей базой), и усиливается им. С нагрузки каскада (дроссель L2) радиочастотный сигнал подается че¬ рез конденсатор СЗ на вход радио¬ приемника (антенное гнездо). Чтобы повысить входное сопро¬ тивление усилителя по радиочасто¬ те, в эмиттерной цепи последова¬ тельно с резистором R1 включен дроссель L1, а для получения мак¬ симального коэффициента усиле¬ ния резистор R3 в базовой цепи транзистора зашунтирован конден¬ сатором С2. Питают приставку от источника напряжением 4,5...9 В. Это может быть, например, источ¬ ник радиоприемника или часть его (в этом случае в цепь питания уси¬ лителя следует установить выключа¬ тель). Вместо транзистора ГТ309Б подойдет транзистор серий П416, П423. Резисторы — МЯТ-0,2 5, кон¬ денсаторы — любого типа, но воз¬ можно меньших габаритов. Радио¬ частотные дроссели намотаны на кольцах типоразмера К7Х4Х2 из феррита 600НН и содержат по 300 витков провода ПЭВ-1 0,1. Детали приставки монтируют на плате (рис. У-26) из изоляционного материала, которую лучше всего разместить в металлическом корпу¬ се, соединяемом с общим прово¬ дом усилителя. При налаживании приставки нуж- 32 5 Рис, У-2 5
Рис. У-26 но подбором резистора R2 устано¬ вить напряжение между эмиттером и коллектором транзистора при¬ мерно равным половине напряже¬ ния источника питания. Несколько большим усилением обладает приставка, собранная по приведенной на рис. У-27 схеме. Ее входная цепь селективная и со¬ стоит из катушки L1 и конденсатора перелденной емкости С2. Образо¬ ванный этими деталями контур по¬ зволяет значительно повысить чув¬ ствительность и селективность при¬ емника в том или ином диапазоне. Но и контур должен перестраивать¬ ся тоже в этом же диапазоне. При¬ чем максимальная громкость при- Рис. У-27 пятой дальней радиостанции полу¬ чается при настройке контура на ее частоту. Выделенный контуром сигнал по¬ ступает через катушку связи L2 и конденсатор СЗ на первый каскад приставки-усилителя. Нагрузка кас¬ када включена в эмиттерную цепь транзистора, что уменьшает воз¬ можность самовозбуждения каска¬ да. Следующий каскад — эмиттер- ный повторитель, собранный на транзисторе VT2. Он обладает низ¬ ким выходным соротивлением, что значительно снижает влияние на¬ водок на соединительные провод¬ ники между приставкой и радио¬ приемником. Режим транзисторов по постоян¬ ному току стабилизирован резисто¬ рами R1—R4. Резистор R5 и конден¬ сатор С4 образуют фильтр, развя¬ зывающий по радиочастоте цепи питания приемника и приставки. Потребляемый приставкой ток не превышает 4 мА. Транзисторы могут быть, кроме указанных на схеме, любь.е из се¬ рий П403, П416, П423, ГТ309. Кон¬ денсатор С2 — малогабаритный, с твердым диэлектриком, от тран¬ зисторных приемников. Подойдет любой другой конденсатор с мак¬ симальной емкостью до 450 пФ. Остальные конденсаторы могут быть КЛС, КТ-1, КДС Для намотки катушек понадобит¬ ся стандартный каркас диаметром 7 мм с подстроечником из ферри¬ та диаметром 2,8 и длиной 12 мм. Для работы в диапазоне ДВ катуш¬ ка L1 должна содержать 200 вит¬ ков провода ПЭЛШО 0,08, a L2 — 10...15 витков того же провода. Для средневолнового диапазона катуш¬ 326
ки должны содержать соответст¬ венно 120 и 7...10 витков. Детали этой приставки, как и пре¬ дыдущей, желательно смонтировать на плате (рис. У-28) и разместить в металлическом корпусе (его так¬ же соединяют с общим проводом). С приемником приставку соеди¬ няют многожильными проводника¬ ми в поливинилхлоридной изоля¬ ции, длина которых может быть 200...300 мм. Приставка не требует налажива¬ ния и начинает работать сразу пос¬ ле подачи питания. Настроившись приемником на какую-нибудь ра¬ диостанцию, вращают ручку пере¬ менного конденсатора приставки до тех пор, пока громкость передачи не возрастет. Это укажет на то, что резонансные частоты колебатель¬ ных контуров приемника и пристав¬ ки совпали. Если же передачи нет, совпадение настроек нетрудно про¬ контролировать по увеличению шу¬ мов в динамической головке (или телефоне) приемника. Точнее рабо¬ чий диапазон приставки устанав¬ ливают подбором числа витков кон¬ турной катушки L1 . СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Определение полярности оксид¬ ного конденсатора. Не беда, если в Ваших запасах оказался оксидный конденсатор со стершейся марки¬ ровкой выводов, их полярность можно определить с помощью ом¬ метра (или авометра, работающего в режиме измерения сопротивле¬ ний). Щупы омметра подсоединяют к выводам конденсатора и опреде¬ ляют его сопротивление. Затем раз¬ ряжают конденсатор, замыкая вы¬ воды проволочной перемычкой, и вновь измеряют его сопротивление. Но омметр подключают в другой полярности. Значение сопротивле¬ ния в этом случае будет другим — больше или меньше измеренного ранее. Полярность конденсатора определяют так: в положении, ког¬ да сопротивление конденсатора на¬ ибольшее, положительный щуп ом¬ метра будет соединен с положи¬ тельным выводом конденсатора С помощью омметра можнс оце¬ нить и качество конденсатора: ес¬ ли через некоторое время (зависит от емкости конденсатора) стрелка омметра, подключенного к конден¬ сатору в обратной полярности, воз¬ вратится близко к конечной отмет¬ ке шкалы (положение наибольшего сопротивления), значит, ток утечки конденсатора незначителен и кон¬ денсатор можно считать хорошим. Переключатель пределов измере¬ ния омметра при проверке конден¬ саторов должен быть установлен в положение «ХЮ00». Рис. У-28
ФОТОРЕЛЕ. Напра¬ вьте в сумерках свет фонаря, к примеру, на фа¬ нерный щит. Вы увидите круглое световое пятно на щите. Проведите рукой по лучу ~~ и пятно на мгно¬ вение исчезнет, а затем появится снова. А если включить фонарик днем? Ни луча, ни пятна на щите Вы не увидите. Все поглотится яр¬ ким солнечным светом. И тем не менее, как в сумерках, на щите будет световое пятно, освещенность которого изменится при пересече¬ нии светового луча. Только измене¬ ние это будет настолько ничтожно, что обнаружить его не удастся да¬ же чувствительными приборами. Что же делать? Нужно закрыть щит от прямых солнечных лучей. Тогда в него можно направлять луч фона¬ ря, и световое пятно будет отчетли¬ во видно на поверхности щита. Ос¬ танется установить электрический глаз для наблюдения за яркостью пятна — и световой сигнализатор готов. Существуют различные типы фо¬ тоэлектрических датчиков. У одних (фотоэлементы) под действием све¬ та из чувствительного слоя выры¬ ваются электроны, и в цепи появ¬ ляется электрический ток. Другие (фоторезисторы) изменяют свою проводимость в зависимости от ос¬ вещенности. Есть и такие датчики, в которых возбуждается электро¬ движущая сила (ЭДС). Если любой из этих датчиков под¬ ключить к усилителю, получится автомат, который при заданной ос¬ вещенности включит реле и подаст сигнал. Такие автоматы называют фотореле. Наше фотореле построено на фоторезисторе ФС-К2. Он обладает сравнительно высокой чувствитель¬ ностью. Как Вы уже, наверное, до¬ гадались, фотореле состоит из ос¬ ветителя, фоторезистора и элект¬ ронного усилителя (рис. Ф-1). В ос¬ ветителе свет электрической лампы концентрируется в узкий и до¬ статочно яркий луч и направляется в сторону фоторезистора. Он ук¬ реплен в глубине длинной трубы. На входе трубы установлена двоя¬ ковыпуклая линза, принимающая луч осветителя. Далее этот луч фо¬ кусируется на светочувствительный слой фоторезистора. Стоит устано- 328
Усилитель Рис. Ф-1 вить преграду на пути луча, как освещенность фоторезистора резко упадет и усилитель включит сигна¬ лизацию. Фотореле можно построить по двум схемам: в первой сигнализа¬ ция будет включаться при освещен¬ ном фоторезисторе, во второй — при затемненном. В большинстве случаев бывает нужно фотореле, сигнализирующее о нарушении гра¬ ницы светового луча, поэтому сиг¬ нализация включается при затем¬ ненном фоторезисторе. Усилитель (рис. Ф-2) собран на трех транзисторах МП39—МП42 с большим коэффициентом усиле¬ ния по току. Это позволяет добить¬ ся максимальной чувствительности фртореле. Первые два транзистора включены последовательно — эмит¬ Рис. Ф-2 тер первого транзистора соединен непосредственно с базой второго. При таком соединении получается высокое входное сопротивление, что очень важно для правильной работы фоторезистора. Нагрузкой второго каскада является резистор R5, включенный в коллекторную цепь транзистора VT2. Сигнал с не¬ го подается на выходной транзистор VT3, в коллекторе которого стоит электромагнитное реле К1. Фотореле работает так. Когда фоторезистор R1 затемнен, его со¬ противление велико (порядка мил¬ лиона ом) и тока в цепи делителя (резисторы R3, R2, R4 и фоторезис¬ тор) практически нет. На базу пер¬ вого транзистора отрицательное на¬ пряжение смещения не поступает. Он закрыт. Нет смещения и на вто¬ ром транзисторе. Он тоже закрыт. Зато протекающий через резистор R5 ток создает такое смещение на базе выходного транзистора, что реле К1 срабатывает, включая кон¬ тактами К1.1 сигнальное реле К2. А то в свою очередь подает на¬ пряжение питания на звонок НА1. Но вот на чувствительный слой фоторезистора попал луч света. Его сопротивление упало в несколь¬ ко раз. В цепи делителя появился ток, который создает падение на¬ пряжения на резисторах R2 и R4. Транзистор VT1 открывается. Появ¬ ляется отрицательное напряжение на базе транзистора VT2. Он тоже открывается, закрывая одновремен¬ но транзистор VT3. Ток через об¬ мотку реле К1 падает, и якорь реле размыкает контакты К1.1. Мы описали работу фотореле «с конца», чтобы лучше понять его действие. На самом деле исходное состояние фотореле — при осве¬ щенном фоторезисторе. Тогда реле 329
К1 и К2 обесточены и сигнализа¬ ция выключена. Кстати, сигнализа¬ ция построена с самоблокировкой. Иначе говоря, при срабатывании ре¬ ле К2 оно самоблокируется контак¬ тами К2.1 и не выключается до тех пор, пока хотя бы кратковременно не снимут питание выключателем SA2. Питается фотореле от любого источника постоянного тока напря¬ жением 16...18 В. Потребление тока в рабочем состоянии около 2 мА, а при затемненном фоторезисторе не более 50 мА (без учета тока по¬ требления электрического звонка). В автомате используются три оди¬ наковых транзистора МП39—МП42 с возможно большим коэффициен¬ том передачи и минимальным об¬ ратным током коллектора. Постоян¬ ные резисторы R3—R5 — УЛМ, МЛТ, ВС мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Переменный резистор R2 (регуля¬ тор чувствительности фотореле) — любого типа, но желательно мало¬ габаритный. Электромагнитные реле К1 и К2 — РЭС10 паспорт РС4.524.302 с током срабатывания 22 мА и со¬ противлением обмотки 630 Ом. Их можно заменить любыми другими, например телефонными реле с та¬ кими же данными. Электрический звонок НА1 дол¬ жен работать от напряжения не бо¬ лее 10 В. Чтобы батареи проработа¬ ли дольше, потребляемый звонком ток должен быть минимальным. Этим требованиям отвечает зво¬ нок, собранный из электроконструк¬ тора. Работает он при напряжении 4...5 В, включать его нужно через добавочный резистор R6 (сопро¬ тивление его подбирают экспери¬ ментально). Фоторезистор—ФС-К2, но его можно заменить фоторезистором ФС-К1. Чувствительность автомата при этом несколько возрастет, но при настройке фотореле придется точнее подобрать резистор R3. Для защиты фоторезистора от прямого солнечного света изготовь¬ те трубку из любого материала (рис. Ф-3,б). Внутренний диаметр трубки 32...35 мм, толщина стенок 3...5 мм. Длина трубки зависит от фокусного расстояния линзы, уста¬ новленной перед трубкой. Поэтому сначала приобретите двояковыпук¬ лую линзу (с фокусным расстояни¬ Рис. Ф-3 330
ем не менее 50 мм), а затем при¬ ступайте к конструированию свето¬ защитной системы. На один конец трубки наденьте крышку, изготовленную также из любого материала. В крышке укре¬ пите ламповую восьмиштырьковую панельку — в нее будет вставлять¬ ся фоторезистор. К ножкам первой и пятой (можно ко второй и ше¬ стой или третьей и седьмой и т. д.) панельки подпаяйте по проводу в хорошей изоляции. Длину про¬ водов определите сами по расстоя¬ нию между фоторезистором и уси¬ лителем, но не более 5 м. Крышку с установленной панелькой и фото¬ резистором прикрепите винтами к трубке. На другой конец трубки наденьте подвижный тубус с укрепленной в нем линзой. Расстояние между лин¬ зой и чувствительным слоем фото¬ резистора должно равняться фокус¬ ному расстоянию линзы — от этого зависит чувствительность фотореле. Но как точно подобрать это рас¬ стояние? Возьмите омметр со шка¬ лой на 1...2 МОм и подключите гг о к выводам фоторезистора. Повер¬ ните трубку, к примеру, в сторону настольной лампы. Приблизьте лам¬ пу на расстояние полуметра. Ом¬ метр должен показать сопротивле¬ ние освещенного фоторезистора. Передвижением тубуса по трубке добейтесь минимального сопротив¬ ления фоторезистора. Затем ото¬ двиньте лампу на 1...2 м и снова подвигайте тубус. Найдя наилучшее положение тубуса (по минимально¬ му сопротивлению фоторезистора), закрепите его на трубке стопорным винтом. Аналогично сделан осветитепь (рис. Ф-3, а) — та же трубка, под¬ вижной тубус и крышка. Только к крышке крепится патрон для элек¬ трической лампы (на 3,5 В от кар¬ манного фонаря), а позади лам¬ пы — металлический рефлектор от карманного фонаря. Установку ту¬ буса лучше производить в затем¬ ненном помещении или в сумерках на улице. Передвижением тубуса нужно сконцентрировать свет элек¬ трический лампы в узкий и яркий луч. С расстояния 5...7 м луч осве¬ тителя должен давать на щите или стене дома световое пятно мини¬ мального диаметра (в идеальном случае — диаметра линзы). После регулировки закрепите тубус на трубке стопорным винтом. Лампа осветителя питается напря¬ жением 3,5...4,5 В. Такое напряже¬ ние дает батарея 3336 от карман¬ ного фонаря. Но ток потребления лампы настолько велик, что от од¬ ной батареи она проработает не более полутора часов. Поэтому за¬ ранее определите продолжитель¬ ность непрерывной работы фото¬ реле и установите соответствующее количество параллельно соединен¬ ных батарей, А вообще для освети¬ теля лучше использовать аккумуля¬ тор, например автомобильный или от мотоцикла. Его хватит на не¬ сколько десятков часов. Батареи или аккумулятор устано¬ вите вблизи осветителя. Здесь же расположите и выключатель пита¬ ния SA1. Конструкция усилителя фотореле — произвольная, в зави¬ симости от имеющихся деталей, особенно звонка. Детали усилителя монтируют на плате (рис. Ф-4), ко¬ торую укрепляют внутри корпуса. Налаживание фотореле начинают с проверки монтажа. Убедившись в исправности всех деталей и на¬ дежности паек, установите движок переменного резистора R2 в край- 331
Рис. Ф-4 нее верхнее по схеме положение. Выключателем питания подайте на¬ пряжение на автомат. Реле К1 дол¬ жно сразу сработать и включить сигнальный звонок. Если реле не сработает, включите последова¬ тельно с ним миллиамперметр на 25...30 мА и точным подбором ре¬ зистора R4 установите нужный ток срабатывания. Включите осветитель и с расстоя¬ ния 1 м направьте луч света на фо¬ торезистор. Плавно перемещая дви¬ жок резистора R2, подберите такую чувствительность устройства, чтобы реле К1 обесточилось. Это нетруд¬ но определить по миллиампермет¬ ру, стрелка которого возвратится к нулю. Постепенно отодвигая осве¬ титель (не забывая при этом на¬ правлять его луч на фоторезистор) и регулируя чувствительность фото¬ реле, добейтесь четкой работы его на расстоянии 5...7 м от осветителя. Этого вполне достаточно для мно¬ гих практических целей, в частности для охраны различных объектов. Если же Вы пожелаете использо¬ вать реле, скажем, для подсчета движущейся по конвейеру продук¬ ции, вместо реле К1 нужно вклю¬ чить в цепь коллектора выходного транзистора электрический счетчик либо другой сигнализатор. Реле К2 в этом случае не понадобится. ФОТОТИР. Обычный тир, в котором стреляют из пневматического ору¬ жия, Вы, конечно, хорошо знаете. В фототире же стрельба ведется световыми «пулями», посылаемыми в сторону своеобразного фоторе¬ ле — электронной мишени. Если «пуля» — вспышка света достигла «яблочка» мишени, в котором рас¬ положен светочувствительный дат¬ чик, сигнализируется попадание. Вот, к примеру, одна из конструк¬ ций фототира (рис. Ф-5), в котором стрельбу ведут из автомата, посы¬ лающего серию световых «пуль». При этом в автомате раздаются звуковые щелчки, имитирующие выстрелы, а в мишени при попа¬ дании в «яблочко» вспыхивает ин¬ дикаторная лампа и раздается звук «попадания». Как это получается? Разберем сначала работу электронного ус¬ тройства, размещенного в автома¬ те,— схема его приведена на рис. Ф-6. Устройство состоит из несим- Рис. Ф-5 332
Рис. Ф-6 метричного мультивибратора, вы¬ полненного на транзисторах VT1 и VT2, и усилителя тока на тран¬ зисторе VT3. При нажатии на кноп¬ ку SB1 (это спусковой крючок ав¬ томата) мультивибратор начинает работать, и в цепи коллектора тран¬ зистора VT3 появляются импульсы тока. Реле К1 периодически сраба¬ тывает. Подвижные контакты групп К1.1 и К1.2 так же периодически подключают оксидные конденса¬ торы СЗ и С4 то к резистору R 5, то к нагрузкам — лампе EL1 и дина¬ мической головке ВА1. Появляются вспышки света и щелчки. Световые вспышки от располо¬ женной в стволе автомата лампы направляют в сторону мишени, ста¬ раясь попасть в «яблочко». А там установлен фотодиод VD1 (рис. Ф-7) электронной мишени. Он под¬ ключен к пороговому устройству, выполненному на однопереходном транзисторе VT1. Как только свето¬ вая вспышка достигнет чувствитель¬ ного слоя фотодиода, увеличится напряжение на эмиттере транзисто¬ ра VT1, и он откроется. Порог от¬ крывания, иначе говоря, чувстви¬ тельность мишени, зависит от об¬ щего сопротивления резисторов R1, R2 и регулируется переменным ре¬ зистором R2. Рис. Ф-7 333
При открывании одиопереходно- го транзистора на резисторе R4 в цепи базы Б1 появляется импульс, длительность которого зависит от продолжительности освещения фо¬ тодиода. По спаду (а не по фронту) импульса, т. е. по отрицательному скачку напряжения на резисторе R4, срабатывает ждущий мульти¬ вибратор, собранный на транзисто¬ рах VT2, VT3. При этом открыва¬ ется транзистор VT4 (усилитель то¬ ка), вспыхивает сигнальная лампа HL1 и включается генератор 34 на транзисторах VT 5, VT6. Из капсюля БФ1 слышится звук. Разумеется, электронная мишень будет работать лишь тогда, когда выключателем SA1 подадут на нее напряжение питания от источника G.B1. В электронном устройстве ав¬ томата могут быть использованы любые транзисторы серий МП39— МП42. Конденсаторы С1, С2— К 50-3А, К 50-1 2; СЗ и С4—К 50-6. Ре¬ зисторы — МЛТ-0,2 5, диод — любой из серий Д223, Д336, лампа — МН 2,5-0,15, динамическая голов¬ ка — любая от малогабаритного транзисторного радиоприемника. Реле — РЭС6 с любым паспортом. Обмотку реле удаляют и наматы¬ вают новую — 2000 витков провода ПЭВ-1 0,1. Кнопка — любая мало¬ габаритная, например КМ1-1, источ¬ ник питания — две последовательно соединенные батареи 3336. Часть деталей устройства смонти¬ рована на печатной плате (рис. Ф-8), которая установлена внутри игрушечного автомата (рис. Ф-9). Там же помещены и остальные де¬ тали, кроме лампы — она укрепле¬ на в стволе. Перед лампой распола¬ гают собирающую линзу и регу¬ лируют ее положение так, чтобы во время вспышек лампы на мишени проектировалось световое пятно возможно меньшего диаметра. Транзисторы электронной мише¬ ни, кроме VT1, могут быть любые из серии КТ31 5, но с возможно большим коэффициентом переда¬ чи. Оксидный конденсатор СЗ— К 50-3, К 50-1 2, остальные — МБМ; постоянные резисторы — МЛТ-0,2 5, переменный R2—СП-I; лампа — МН 2,5-0,15; телефонный кап¬ сюль — ТА-4 или подобный, сопро¬ Рис. Ф-8 334
тивлением 50.. .100 Ом; источник питания — батарея 3336; выключа¬ тель SA1 — тумблер ТВ2-1 или дру¬ гой. Некоторые детали электронной мишени смонтированы на печатной плате (рис. Ф-10), которая укрепле¬ на внутри корпуса мишени. На ли¬ цевой стенке корпуса установлены выключатель питания, сигнальная лампа, телефонный капсюль, а в «яблочке» размещен фотодиод (его следует укрепить возможно глубже в отверстии, чтобы уменьшить по¬ падание на светочувствительный слой постороннего света). Пере¬ менный резистор крепят на задней стенке корпуса. 335 Рис. Ф-9 Рис. Ф-10
При проверке работы тира и на¬ лаживании его подбором резисто¬ ров R2 и R3 электронного устройст¬ ва автомата устанавливают нужную (возможно меньшую) длительность вспышек. В мишени подбором ре¬ зистора R5 регулируют длитель¬ ность импульса мультивибратора (а также порог его срабатывания), резистором R7 добиваются надеж¬ ного открывания транзистора VT4, a R8— нужной тональности звука в капсюле. В зависимости от окру¬ жающей освещенности резистором R2 подбирают такую чувствитель¬ ность мишени, чтобы дальность стрельбы была наибольшей. В другом варианте фототира (рис. Ф-11) две одинаковые мишени, в которых расположены фотодатчики, а под мишенями укреплены сиг¬ нальные лампы — они показывают очередность поражения мишеней. Если удалось попасть в «яблочко» обеих мишеней, зажигается кон¬ трольная лампа над мишенями, из¬ вещающая о выполнении задания. Каждая мишень представляет со¬ бой фотореле (рис. Ф-12), собран¬ ное на трех транзисторах — в пер- Рис. Ф-11 336 Рис. Ф-12 вой мишени это транзисторы VT2— VT4. Четвертый транзистор (VT1) используется как фотодатчик. Попа¬ дающий на него свет от пистолета вызывает изменение сопротивления участка коллектор-эмиттер, а зна¬ чит, увеличение падения напряже¬ ния на подстроечном резисторе R1. Транзисторы VT2—VT4, образую¬ щие составной транзистор, откры¬ ваются. Электромагнитное реле К1 срабатывает, и контактами К 1.1 са- моблокируется. Но этому предшествует, конечно, включение фототира выключателем SA1. Сразу же загорается лампа HL1, расположенная под первой мишенью. При попадании же в «де¬ сятку» мишени (в ней установлен фотодатчик VT1) и срабатывании реле К1 лампа HL1 выключается. Одновременно контактами К1.2 по¬ дается питание на вторую мишень, и вспыхивает лампа HL2, установ¬ ленная под ней.
Когда удастся точно направить световую «пулю» на фотодатчик V Г 5, сработает реле К2 и контакта¬ ми К2.1 заблокируется. Одновре¬ менно вместо лампы HL2 загорится HL3 и известит о выполнении зада¬ ния. Чтобы привести устройство в пер¬ воначальное положение, нужно вы¬ ключить питание выключателем SA1, а затем вновь подать его. При этом питание будет подано лишь на пер¬ вое фотореле, о чем свидетельству¬ ет лампа HL1. Подстроечным резистором (R1 или R2) устанавливают нужную чув¬ ствительность фотореле. Чем мень¬ ше сопротивление введенной части резистора, тем при большей осве¬ щенности датчика сработает фото¬ реле. Иначе говоря, дальность стрельбы будет меньше. Диоды VD1—-VD4— элементы термостабилизации. При изменении температуры окружающей среды изменяется их сопротивление, чем компенсируется изменение режима работы транзисторов. Кроме указанных на схеме могут быть использованы транзисторы МП25Б, любые из серий МП20 и МП21, а также другие германиевые транзисторы структуры р-п-р со ста¬ тическим коэффициентом передачи тока не менее 50, возможно мень¬ шим обратным током коллектора и максимально допустимым током коллектора в режиме переключе¬ ния (это касается транзисторов VT4, VT3) не менее 100 мА. Диоды — любые из серии Д226, подстроеч- ные резисторы — СПЗ-16 или дру¬ гие малогабаритные, лампы —- МН 3,5-0,28 (на напряжение 3,5 В и ток 0,28 А), но подойдут лампы с меньшим потребляемым током, например 0,14 А (МН 3,5-0,14). Реле могут быть любого типа, срабаты¬ вающие при напряжении 3...3, S В и возможно меньшем токе. Реле К1 должно быть с группой переклю¬ чающих и группой замыкающих контактов, а К2=— только с группой переключающих контактов. Подо¬ йдут, например, реле РЭС9, паспор¬ та РС4.524.214, РС4.524.21 9. В край¬ нем случае можно применить реле с большим напряжением срабаты¬ вания— до 10 В, но у них придется открыть кожух и отгибанием пру¬ жины подобрать нужное напряже- ние срабатывания. Делать это нуж¬ но осторожно, контролируя с по¬ мощью приборов изменение напря¬ жения и тока срабатывания. Для этих целей, конечно, понадобится источник питания с регулируемым выходным напряжением либо набор гальванических элементов и бата¬ рея 3336 (такая же батарея исполь¬ зуется для питания каждого фото¬ реле). Для фотодатчика подбирают транзистор с возможно большим коэффициентом передачи тока. У транзистора удаляют колпачок, предварительно спилив ободок кор¬ пуса или осторожно обломав его кусачкими, а затем осторожно по¬ крывают (с помощью кисточки N9 2 или 3) бесцветным лаком кристалл германия — чтобы защитить его oi пыли и грязи. Фотодатчик нужно проверить, подключив к выводам эмиттера и коллектора омметр. Плюс омметра (у авометра Ц20, например,— об¬ щее гнездо) должен соединяться с эмиттером транзистора. При осве¬ щении фотодатчика будет изме¬ няться его сопротивление, причем тем больше, чем больше коэффи¬ циент передачи выбранного для датчика транзистора. 337
Фотодатчик крепят клеем БФ-2 в отверстии передней стенки корпу¬ са, просверленном в «десятке» на¬ рисованной мишени. Чтобы избе¬ жать засветки фотодатчика от по¬ сторонних источников, снаружи к «десятке» прикрепляют трубку из черной фотобумаги диаметром 10 и длиной 10...1 5 мм. Клеем можно прикрепить к стен¬ ке корпуса и сигнальные лампы, но снаружи их желательно прикрыть цветными прозрачными колпачка¬ ми. На передней стенке крепят так¬ же выключатель питания SA1. Боль¬ шинство же оставшихся деталей монтируют на плате (рис. Ф-13) из изоляционного материала, которую укрепляют внутри корпуса. Там же размещают и батареи питания — их крепят металлическими скобками ко дну корпуса. Чтобы можно было периодически проверять работу ав¬ томатики и заменять батареи, зад¬ нюю стенку корпуса делают съем¬ ной. Как уже было сказано ранее, для стрельбы по мишеням нужны свето¬ вые «пули» — короткие, но доста¬ точно яркие вспышки света. Их по¬ лучают в пистолете с помощью не¬ сложного устройства, показанного на рис. Ф-14. В исходном состоя¬ нии кнопочный переключатель SB1 находится в показанном положении. Конденсатор С1 заряжен до напря¬ жения источника питания ОВЗ.При нажатии на курок пистолета, т. е. на кнопку переключателя, конден¬ сатор отключается от резистора R3 и подключается к лампе EL1, рассчитанной на напряжение 3,5 В. Поскольку конденсатор заряжен до напряжения 9 В, вспышка получает¬ ся яркая. Но продолжительность вспышки небольшая, и нить лампы не успевает разогреться до темпе- Рис. Ф-13 Рис. Ф-14 ратуры, при которой она сгоре¬ ла бы. Когда курок отпускают, конден¬ сатор вновь подключается к рези¬ KHL3 338
стору R3, и сравнительно быстро — в течение 1 с заряжается от источ¬ ника питания. Резистор ограничи¬ вает ток зарядки, который может быть сравнительно высок, и увели¬ чивает срок службы маломощного источника питания. Оксидный конденсатор С1—типа ЭГЦ, но подойдет конденсатор К 50-3, К 50-ЗБ или К 50-6 (послед¬ ний — на номинальное напряжение 10 или 15 В). Лампа —МН 3,5-0,28 либо МН 2,5-0,3, резистор — МЛТ-0,5, кнопочный переключа¬ тель— малогабаритный, КМ1-1, батарея питания — «Крона». Эти детали размещают в пистолете, как показано на рис. Ф-1 5. Конден- саюр 1 устанавливают так, будто он служит продолжением дула 4. В дуле размещают лампу 3 с реф¬ лектором 2 и двояковыпуклой лин¬ зой 5, например от объектива ста¬ рого фотоаппарата или фотоувели¬ чителя. Размеры дула зависят от диаметра линзы и ее фокусного расстояния. Укрепляют линзу так, чтобы на стене на расстоянии 5...6 м проецировалась нить накала лампы (дя этого, конечно, временно под¬ ключают к лампе батарею напря¬ Рнс. Ф-1 5 жением 4,5 В, чтобы лампа не пере¬ горела). Батарею питания 8 разме¬ щают в ручке пистолета, а кнопоч¬ ный переключатель 7 укрепляют между дулом и ручкой. Перед кнопкой переключателя распола¬ гают курок 6, но можно обойтись и без него, нажимая пальцем непо¬ средственно на кнопку переключа¬ теля. Налаживание фототира сводится к установке подстроечными рези¬ сторами нужной чувствительности фотореле. Налаживают каждую ми¬ шень поочередно. Начинают с пер¬ вой мишени. Движок подстроечного резистора R1 устанавливают в ниж¬ нее по схеме положение и, подав выключателем SA1 питание, «стре¬ ляют» из пистолета с близкого (0,5...1 м) расстояния так, чтобы «пу¬ ля» ярко осветила фотодатчик. Ес¬ ли реле К1 срабатывает и лампа HL1 гаснет, все в порядке. Увеличи¬ вая расстояние между пистолетом и мишенью, определяют наиболь¬ шую дальность стрельбы. Плавно перемещая движок подстроечного резистора и проверяя каждый раз расстояние, с которого удается по¬ разить мишень, добиваются наи¬ большей дальности стрельбы. Максимальную чувствительность фотореле можно попытаться уста¬ новить иначе. В цепь обмотки реле включают миллиамперметр. При затемненном датчике и установлен¬ ном в нижнее положение движке подстроечного резистора замечают ток коллектора составного транзи¬ стора, иначе говоря, ток через об¬ мотку реле. Затем на некотором расстоянии от фотодатчика уста¬ навливают, скажем, карманный фо¬ нарь и направляют на фотодатчик луч света. Стрелка миллиампермет¬ ра должна зарегистрировать увели¬ 339
чение тока. Перемещением движка подстроечного резистора нужно добиться наибольшего отклонения стрелки миллиамперметра. Чтобы реле во время настройки не сраба¬ тывало, фонарь периодически, по мере увеличения тока, отодвигают от мишени. Выключив фонарь или затемнив фотодатчик, отмечают уменьшение тока и определяют разницу в пока¬ заниях прибора. Чувствительность фотореле будет тем выше (при неизменном расстоянии между фо¬ нарем и мишенью), чем больше разность токов при затемненном и освещенном фотодатчике. Конечно, в зависимости от на- ружной освещенности начальное сопротивление фотодатчика может быть таким, что при нижнем поло¬ жении движка подстроечного рези¬ стора ток через обмотку реле бу¬ дет значительным даже без допол¬ нительной подсветки фотодатчика. Это не опасно, хотя и нежелательно из-за повышенного расхода энергии батареи. Уменьшить этот ток мож¬ но, конечно, перемещением движка резистора вверх по схеме, но полу¬ чить большую дальность стрельбы в этом случае не удастся. Аналогично проверяют и налажи¬ вают вторую мишень, но параллель¬ но контактам К1.2 подпаивают вы¬ ключатель и подают им питание либо временно замыкают контакты проволочной перемычкой. Если какая-нибудь мишень будет работать ненадежно или не удастся добиться хорошей чувствительности фотореле, можно рекомендовать подключить вывод коллектора тран¬ зистора фотодатчика не к коллекто¬ ру составного транзистора, а непо¬ средственно к минусовому выводу источника питания. В этом случае в момент попадания световой «пу¬ ли» на фотодатчик напряжение на нем будет оставаться неизменным. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАЙ Изготовление фольгированного гетинакса. Если для печатного мон¬ тажа нет фольгированной пластины нужных размеров, ее можно изго¬ товить самим. Берут нужного раз¬ мера листовой гетинакс толщиной 1,5...2 мм, зачищают его с одной стороны мелкозернистой наждач¬ ной бумагЬй и обезжиривают аце¬ тоном. Затем по размеру гетинаксовой платы вырезают пластину из мед¬ ной фольги толщиной не более 0,1 мм, одну сторону которой тоже зачищают и обезжиривают. Зачи¬ щенные поверхности гетинакса и фольги смазывают тонким слоем клея БФ-2 и дают им подсохнуть примерно 10 мин. Далее гетинакс еще раз смазывают более толстым слоем клея, приклеивают к нему фольгу и зажимают его между дву¬ мя металлическими пластинами, проложив между фольгой и пласти¬ ной тонкий картон. В качестве за¬ жима используют струбцины или тиски. Пакет выдерживают в зажа¬ том состоянии в течение часа при комнатной температуре, а затем в течение трех часов — при темпе¬ ратуре около 1 20° С (в духовке или термопечке). 340
ХАРАКТЕРИОГРАФ ДЛЯ ТРАНЗИСТО¬ РОВ. Для провер¬ ки работоспособ¬ ности транзисто¬ ров пользуются разнообразными пробниками и ис¬ пытателями. Но порою получаемых с их помощью сведений бывает не¬ достаточно для решения вопроса об использовании того или иного эк¬ земпляра в конструируемом ус¬ тройстве. Ведь подчас оговаривает¬ ся необходимость подбора, скажем, для выходного каскада усилителя 34 транзисторов с одинаковыми или возможно близкими параметра¬ ми. Лучшие результаты здесь дает сравнение выходных характеристик транзисторов. А для этого понадо¬ бится приставка-характериограф к осциллографу, например наиболее распространенному среди радио¬ любителей осциллографу ОМЛ-2М (ОМЛ-ЗМ). Но прежде чем начать рассказ об устройстве такой приставки, сле¬ дует сказать несколько слов о са¬ мих выходных характеристиках и ответить на вопрос, почему именно они выбраны для контроля характе¬ риографом. Выходные характеристики тран¬ зистора —- это зависимости кол¬ лекторного тока от напряжения между коллектором и эмиттером при различных токах базы. Снимают подобные характеристики обычно при включении транзистора по схе¬ ме с общим эмиттером (ОЭ). Вот, к примеру, как это делается для транзистора МП42Б (рис. Х-1,а). С помощью переменного резистора R1, подключенного к гальваниче¬ скому элементу G1, изменяют ток базы транзистора, а напряжение на коллекторе устанавливают пере¬ менным резистором R2, подклю¬ ченным к батарее GB1 (например, составленной из восьми элементов напряжением 1,5 В). Базовый ток контролируют микроамперметром РА1, коллекторный — миллиампер¬ метром РА2, а напряжение между коллектором и эмиттером — вольт¬ метром PV1. Установив тек базы, скажем, рав ным 20 мкА, подают на коллектор напряжения 1, 2, 3 В и т. д. Для каждого значения напряжения оп¬ ределяют значение коллекторного 341
тока транзистора. Затем задают другие значения гока базы (40, 60, 80 мкА и т. д.) и вновь определяют коллекторный ток при разных на¬ пряжениях на коллекторе. А затем по полученным данным вычерчива¬ ют график (рис. Х-1,б) семейства выходных характеристик данного транзистора. Подобные графики Вы встоетите в справочниках по тран¬ зисторам. О чем свидетельствуют выходные характеристики? Во-первых, выход¬ ной ток, т. е. ток коллектора, почти не зависит от питающего напряже¬ ния, а определяется лишь заданным базовые током. Во-вторых, при имеющемся источнике питания ка¬ скада задаваемый коллекторный ток может быть обеспечен при впол¬ не определенном токе базы. Ска¬ жем, если нужен коллекторный ток 4,5 мА при напряжении источника питания 4,5 В, ток базы должен быть 40 мА. А для коллекторного тока 8 мА при том же питании при¬ дется увеличить базовый ток до 80 мкА. Вот так по выходным харак¬ теристикам Вы можете определять нужный начальный ток базы, а уже по нему рассчитывать сопротивле¬ ние базового резистора. Кроме того, по выходным харак¬ теристикам нетрудно определить выходное сопротивление транзисто¬ ра для постоянного или переменно¬ го тока — параметры, которые не¬ обходимо знать для расчета уси¬ лительных каскадов и правильного согласования их. Например, сопро¬ тивление по постоянному току в ра¬ бочей точке А составит: R = U к /1 к, где R — сопротивление транзисто¬ ра, Ом; UK — напряжение на кол¬ лекторе транзистора, В; 1к — ток коллектора, А. В нашем примере сопротивление составит 1000 Ом. В точке Б сопротивление будет ниже. Для переменного тока сопротив¬ ление в этой же точке А можно оп¬ ределить по формуле R = \UK/ЛI к, где R — сопротивление транзисто¬ ра, кОм; Л1Л — приращение на¬ пряжения на коллекторе, В; \1к — соответствующее ему приращение коллекторного тока, мА. Для пока¬ занных на графике рис. Х-1,6 при¬ ращений нетрудно подсчитать, что сопротивление транзистора соста¬ вит примерно 15 кОм. 342 Рис. Х-1
И еще. По выходкам характери¬ стикам можно определить стати¬ ческий коэффициент передачи тока базы в данной рабочей точке. Для этого нужно поделить значение кол¬ лекторного тока на ток базы. Ска¬ жем, для точки А коэффициент пе¬ редачи составит 105, в точке Б он уменьшится до 100. Видите, сколько полезных сведений удалось полу¬ чить по выходным характеристикам транзистора? Вот почему, сравнивая между собой различные выходные характеристики, можно точнее по¬ добрать одинаковые по параметрам транзисторы. А теперь о нашем, приборе-при¬ ставке. Его задача — подавать на проверяемый транзистор изменя¬ ющееся коллекторное напряжение и ступенчато изменяющееся ба¬ зовое напряжение, определяющее базовый ток. «Ступеньки» тока должны быть одинаковы. Тогда на экране осциллографа, подключен¬ ного к коллекторной цепи транзи¬ стора, можно будет «увидеть» вы¬ ходные характеристики. Схема практической приставки- характериографа приведена на рис. Х-2. Питается приставка от сети переменного тока, напряжение ко¬ торой подается выключателем Q1 на понижающий трансформатор Т1. Со вторичной обмотки напряжение подается на два выпрямителя. Пер¬ вый выполнен на диоде VD1, сгла¬ живающем фильтре C1R1C2 и ста¬ билитроне VD3. Он используется для питания микросхем приставки. Второй выпрямитель — на диоде VD2 — обспечивает пульсирующее напряжение, необходимое для пи¬ тания коллекторной цепи проверяе¬ мого транзистора и получения гори¬ зонтальной линии развертки осцил¬ лографа. На элементах DD1.1 и DD1.2 соб¬ ран генератор прямоугольных им¬ пульсов, следующих со сравнитель¬ но большой частотой — около 100 кГц. Они поступают на инвер¬ тор DD1.3 и делитель частоты на 2, выполненный на триггере DD2. К выходам инвертора и триггера подключен так называемый цифро- Рис. Х-2 343
аналоговый преобразователь, со¬ ставленный из резисторов R5—R8. В точке А преобразователя обра¬ зуется ступенчатое напряжение, показанное на рис. Х-3,а. Когда к гнездам «Э», «Б», «К» разъема XS1 подключают прове¬ ряемый транзистор структуры п-р~п, а переключатели SB1 и SB2 оказываются установленными в по¬ казанное на схеме положение, на коллектор транзистора поступает пульсирующее напряжение, изме¬ няющееся по амплитуде от нуля до 20 В* Одновременно на базу транзистора подается ступенчатое напряжение с цифроаналогового преобразователя, но через цепочку из последовательно соединенных резисторов R9 и R10. Переменным резистором R10 можно изменять это напряжение, а значит, ток в це¬ пи базы. Причем при перемещении движка резистора пропорционально изменяется базовый ток от каждой «ступеньки» напряжения. Рис. Х-3 Протекающий при этом ток (он тоже «ступенчатый») через транзи¬ стор создает «ступенчатое» падение напряжения на резисторе R11, включенном в эмиттерную цепь транзистора. Снимаемое с рези¬ стора напряжение подается через вилку ХРЗ на вертикальный вход осциллографа. «Земляной» щуп ос¬ циллографа соединяют с вилкой ХР4, а сигнал с вилки ХР2 подают на горизонтальный вход осцилло¬ графа. Поскольку частота измене¬ ния «ступенек» тока на базе транзи¬ стора значительно (в 2000 раз) вы¬ ше частоты развертки, на экране появляются практически непрерыв¬ ные (хотя на самом деле они из от¬ дельных точек) изображения вы¬ ходных характеристик транзисто¬ ра (рис, Х-3,б). Следует сразу уточнить, что в данном случае наблюдается не кол¬ лекторный, а эмиттерный ток, кото¬ рый практически совпадает с кол¬ лекторным (разница может соста¬ вить десятки микроампер), что не¬ существенно для наших измерений. Гнезда разъема XS2 служат для подключения к приставке второго транзистора аналогичной структуры. Нажимая и отпуская кнопку SB1, можно наблюдать на экране осцил¬ лографа выходные характеристики либо первого, либо второго транзи¬ стора и сравнивать их между собой. Когда же нужно проверить тран¬ зисторы структуры р-п-р и сравнить их между собой, используют гнезда разъема XS3 и XS4. Но в этом слу¬ чае ступенчатое напряжение на базу транзистора подается через так называемое «зеркало тока», составленное из транзисторов VT1 и VT2. Оно обеспечивает такую же полярность сигнала на базе транзистора структуры р-п-р по от¬ 344
ношению к эмиттеру, что и в случае проверки транзистора другой структуры. В результате картина вы¬ ходных характеристик на экране неизменна при проверке транзисто¬ ров любой структуры. Приставка-характериограф позво¬ ляет наблюдать на экране выходные характеристики для четырех значе¬ ний тока базы (один из токов — нулевой). Конечно, возможно и большее число градаций базового тока, но, к сожалению, на малогаба¬ ритном экране OMJ1-2M они будут плохо различимы. Да к тому же усложнится и конструкция пристав¬ ки. В приставке могут быть использо¬ ваны, кроме указанных на схеме, микросхемы К176ЛЕ5, К561ЛЕ5, К561ЛА7 (DD1), К561ТМ2 (DD2); транзисторы КТ315А-КТ315И с воз¬ можно близкими параметрами; ди¬ оды КД102Б, КД103А, КД105Б— КД105Г; Д226Б; стабилитрон Д809. Постоянные резисторы могут быть типа МЛТ, ВС, переменный R10— СПО-0,5, СПЗ-12. Конденсаторы С1, С2—К50-3, К50-6, К50-12; СЗ—МБМ, БМ, КЛС; С4—КД, КТ, КЛС. Выклю¬ чатель Q1 — П2К с фиксацией поло¬ жения, переключатель SB2 — также П2К с фиксацией положения, а SB1 —аналогичный, но без фикса¬ ции положения. В качестве разъ¬ емов для подключения выводов транзисторов использованы панель¬ ки от микросхем серии К155, но подойдут и другие малогабаритные разъемы с гнездами. Трансформатор питания Т1 — го¬ товый, от радиоприемника «Альпи- нист-417». Можно использовать любой другой маломощный и мало¬ габаритный трансформатор с напря¬ жением на вторичной обмотке 12... 15 В при токе нагрузки до 100 мА. Часть деталей приставки смонти¬ рована на печатной плате (рис. Х-4), а часть установлена на лицевой па¬ нели — крышке металлического корпуса (рис. Х-5). Плата укреплена на боковой стенке корпуса. Проверять и налаживать пристав¬ ку будете с помощью осциллографа ОМЛ-2М, работающего в автомати¬ ческом режиме, с открытым вхо¬ дом и установленной чувствитель- ностью 10 В/дел. Сначала входные щупы осциллографа подключите к выводам вторичной обмотки транс¬ форматора и убедитесь в наличии 345 Рис. Х-4
Рис. Х-5 переменного напряжения — размах колебаний здесь будет около 40 В (рис. Х-6,а). Затем подсоедините «земляной» щуп осциллографа к вилке ХР4, а входной — к вилке ХР2. Теперь на экране появятся од- нополупериодные колебания ам¬ плитудой около 20 В (рис. Х-6,б). Далее подключите входной щуп к плюсовому выводу конденсатора С1 — Вы увидите извилистую линию, отстоящую от линии развертки при¬ мерно на два деления (рис. Х-6,в). Это выпрямленное напряжение с пульсациями. Уровень пульсаций нетрудно измерить, переключив осциллограф в режим закрытого входа и установив чувствительность 1 В/д ел.,— они составят почти 3 В. Переставив входной щуп осцил¬ лографа (он вновь работает в режи¬ ме с открытым входом) на вывод катода стабилитрона, увидите прак¬ тически прямую линию (рис. Х-6,г), приподнятую над линией развертки почти на деление. Это питающее напряжение микросхем, стабилизи¬ рованное стабилитроном. Уровень пульсаций его не превышает 0,05 В, что вполне допустимо для наших целей. Переходим к проверке генера¬ торной части приставки. Здесь так¬ же удобно пользоваться осцилло¬ графом в режиме открытого входа. Развертка пока находится в автома¬ тическом режиме с внутренней синхронизацией. Входным щупом осциллографа коснитесь вывода 10 элемента DD1.3. На экране появят¬ Рис. Х-6 346
ся две параллельные линии. Нужно подобрать длительность развертки, например равной 5 мкс/дел., и пос¬ ле этого включить ждущий режим на осциллографе с запуском от плюсо¬ вого сигнала. На экране появятся импульсы генератора (рис. Х-7,а). Вершины импульсов — это уровни логической 1, а площадки у основа¬ ния— уровни логического 0. Пе¬ редние фронты импульсов отстоят друг от друга на 10 мкс, значит, частота следования их равна 100 кГц. Перенесите входной щуп осцил¬ лографа на вывод 1 триггера DD2— здесь импульсы более широкие (рис. Х-7,6) и следуют с вдвое меньшей частотой. Результат суммирования обоих сигналов (с выходов элемента DD1.3 и триггера), иначе говоря, резуль¬ тат работы аналогоцифрового пре¬ образователя, увидите в точке А со¬ единения выводов резисторов R6, R8, R9 (рис. Х-7,в). Чтобы лучше рассмотреть изображение, увеличь¬ те чувствительность осциллографа до 2 В/дел. и сместите линию раз¬ Рис. Х-7 вертки, например, на нижнее деле¬ ние масштабной сетки (рис. Х-7, г). Не правда ли, наблюдается сту¬ пенчатое нарастание сигнала? Но «ступеньки» смотрятся сглаженны¬ ми, едва похожими на показанные на рис. Х-3. «Виноват» осциллограф. Ведь его входная емкость сравни¬ тельно велика (40 пФ), а наблюде¬ ние весьма короткого (длительно¬ стью 5 мкс для каждой «ступень¬ ки») импульсного сигнала ведется на делителе со сравнительно боль¬ шим сопротивлением резисторов. Происходит интегрирование сигна¬ ла, и передние фронты импульсов «заваливаются». Как избавиться от этого «дефек¬ та»? Нужно уменьшить входную емкость измерительной цепи, под¬ ключив входной щуп осциллографа к указанной точке через конденса¬ тор небольшой емкости — 10... 5 пФ. На экране увидите * четкие «ступеньки», правда, для их наблю¬ дения придется увеличить чувстви¬ тельность осциллографа. А чтобы изображение не было искажено на¬ водками, придется либо подпаять щуп (проводник от него) к прове¬ ряемой точке, либо дотронуться второй рукой до «земляного» щупа, если входной держите в руке. После этого можно подключить входной щуп осциллографа к вилке ХРЗ (или вставить вилку непосред¬ ственно во входное гнездо осцил¬ лографа), а вилку ХР2 соединить с гнездом «Вх. X (синхр.)» осцил¬ лографа через переменный рези¬ стор сопротивлением 100 кОм. Осциллограф теперь должен рабо¬ тать в режиме внешней развертки (кнопка «РАЗВ—ВХ. X» нажата) с открытым (можно и с закрытым) входом. Дополнительным переменным 347
резистором установите длину линии развертки равной восьми делени¬ ям, а саму линию сместите на ниж¬ нее деление масштабной сетки (рис. Х-8, а). Поскольку амплитуда поступающего с вилки ХР2 напря¬ жения равна 20 В, цена деления линии будет соответствовать 2,5 В. Переключатели приставки устано¬ вите в показанное на схеме положе¬ ние, а движок переменного рези¬ стора R10—примерно в среднее положение. Вставьте в гнезда разъ¬ ема XS1 транзистор, скажем, КТ315Б. На экране осциллографа должна появиться картина выход¬ ных характеристик, которую можно установить удобной для наблюде¬ ния (рис. Х-8,6) изменением чувст¬ вительности осциллографа (напри¬ мер, установив чувствительность 0,2 В/дел.,). При перемещении движ¬ ка переменного резистора R10 бу¬ дет изменяться расстояние между ветвями характеристик (рис. Х-8,в) — изображение будет либо сжиматься, либо растягиваться. Но сказать что-либо конкретное о па¬ раметрах транзистора, например Рис. Х-8 о его коэффициенте передачи, нельзя, поскольку еще не отгра¬ дуирована шкала переменного ре¬ зистора и значение базового тока, а также его приращения еще не известно. Займемся градуировкой шкалы переменного резистора. Резистор R3 временно отсоедините от общего провода и освободившийся вывод соедините с гнездом «Б» разъема XS3. Параллельно резистору R3 подключите входные щупы осцил¬ лографа («земляной» щуп — к верхнему по схеме выводу рези¬ стора), работающего в автоматиче¬ ском режиме, с внутренней раз¬ верткой. Длительность развертки установите 5 мкс/дел., а чувстви¬ тельность 0,05 В/дел. Переключатель SB2 переведите в положение «р-п-р» и включите при¬ ставку. На экране осциллографа появится сигнал, размах которого зависит от чувствительности. Если он достаточный (3...4 деления), мо¬ жете переключить осциллограф в ждущий режим и засинхронизи- ровать изображение. Это будут зеркальные (по сравнению с пока¬ занными на рис. Х-3,а) «ступеньки» (рис. Х-8,г). Перемещением движка переменного резистора R10 можете изменять амплитуду «ступенек», т. е. изменять ток, протекающий через резистор R3, а значит, через будущую базовую цепь проверяе¬ мых транзисторов. Установив сначала движок рези¬ стора в положение максимального сопротивления (т. е. минимального базового тока), измерьте амплиту¬ ду любой из «ступенек» (они долж¬ ны быть одинаковые), а затем под¬ считайте приращение базового тока по формуле Д|б = 106U,/R3, 348
где Л1б—приращение базового то¬ ка, мкА; ис — амплитуда «ступень¬ ки», В; R3 — сопротивление рези¬ стора R3, Ом. Полученное значение проставляют на шкале резистора. Аналогично определяют и отме¬ чают на шкале значения прираще¬ ний тока в промежуточных и дру¬ гом крайнем положениях движка резистора. Вообще достаточно на¬ нести на шкалу 4—5 значений, ска¬ жем, 30, 40, 50, 75, 100 мкА. Вот теперь можно восстановить подключение резистора R3 к обще¬ му проводу и вернуться к наблю¬ дению выходных характеристик. А уже по ним определить коэффи¬ циент передачи (рис. Х-8, в) по фор¬ муле Ь2|Э= 106Ли/М6 • R11, где h2i э—коэффициент передачи транзистора; AU — амплитуда «сту¬ пеньки», В; Л16 — значение прира¬ щения тока базы, установленное переменным резистором R10, мкА; R11 — сопротивление резистора R11, Ом. В показном на рис. Х-8,в примере движок переменного ре¬ зистора R10 находился в поло¬ жении «50 мкА», а чувствительность осциллографа установлена равной 0,2 В/дел. Поэтому коэффициент передачи транзистора составил 80, Подключая другие транзисторы, по¬ пробуйте определить их коэффи¬ циент передачи. Вставив же в гнезда XS1 и XS2 пару транзисторов струк¬ туры п-р-п, а в гнезда XS3 и XS4 пару транзисторов структуры р-п-р, смо¬ жете сравнивать их друг с другом по наблюдаемым характеристикам. При работе с приставкой следует помнить, что она рассчитана на про¬ верку маломощных транзисторов. Кроме того, большая частота изме¬ нения «ступенек» базового тока затрудняет испытания низкочастот¬ ных транзисторов (например, МП26Б). Если все же Вы пожелаете использовать приставку и для таких транзисторов, рекомендуется изме¬ нить (уменьшить) частоту генерато¬ ра увеличением сопротивления ре¬ зистора R4 вплоть до 3 МОм. Может случиться, что с установ¬ ленными транзисторами VT1 и VT2 «зеркало тока» будет работать не¬ надежно. Тогда придется несколько изменить его схему — в эмиттер- ные цепи транзисторов включить резисторы сопротивлением по 20 кОм, а резистор R9 переставить в цепь верхнего по схеме контакта секции SB2.4 переключателя струк¬ туры. Приставка-характериограф при¬ годна, кроме OMJ1-2M (OMJ1-3M), для других осциллографов, снаб¬ женных гнездом внешней развертки (вход усилителя горизонтального отклонения). В зависимости от чув¬ ствительности этого входа подбира¬ ют сопротивление внешнего доба¬ вочного резистора в цепи вилки ХР2, чтобы получить нужную длину ли¬ нии развертки. 349
ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬ- НАЯ ПРИСТАВ¬ КА — сравнитель¬ но новое направ¬ ление в техниче¬ ском творчестве. Первые публика¬ ции с описанием практических конструкций появи¬ лись немногим более четверти века назад. И с тех пор немало радиолю- бителей-конструкторов посвятили свой досуг разработке приставок к звуковоспроизводящей аппарату¬ ре (электрофонов и магнитофонов), а также к радиоприемникам. Если сказать кратко, то задача цветомузыкальной приставки (ЦМП) сводится к преобразованию музы¬ кальных звуков определенных то¬ нов в цвет соответствующей окра¬ ски. К примеру, нижним тонам (ча¬ стотам) соответствует красный цвет, средним — зеленый, высшим — си¬ ний (голубой). Причем свет каждой окраски должен по возможности падать на всю поверхность экрана. И тогда на экране в зависимости от исполняемого музыкального произведения будут рисоваться са¬ мые причудливые цветовые оттенки. ЦМП на четырех транзисторах. Ее схема приведена на рис. Ц-1. При¬ ставка рассчитана на подключение к динамической головке практиче¬ ски любого радиоустройства — от малогабаритного транзисторного Рис. Ц-1 350
приемника до магнитофона или телевизора. С выводами динамиче¬ ской головки соединяют двухпро¬ водным кабелем зажимы ХТ1 и ХТ2 приставки. В итоге параллельно го¬ ловке оказывается подключен пере¬ менный резистор R1 — регулятор чувствительности приставки, а зна¬ чит, регулятор яркости экрана при данной громкости звука. С движка переменного резистора сигнал по¬ дается через конденсатор С1 на ба¬ зу транзистора VT1 усилительного каскада, общего для всех каналов. Можно было бы обойтись и без усилительного каскада, но тогда на входы каналов пришлось бы пода¬ вать сигнал амплитудой до 2 В, что невозможно при работе приставки, например, с транзисторным прием¬ ником, выходная мощность которо¬ го незначительна. Нагрузкой усилительного каскада является резистор R4. С него сигнал поступает далее на три цветовых канала. Один из них, высокочастот¬ ный, собран на транзисторе VT2. На его базу поступает через конденса¬ тор С2 сигнал частотой выше 800 Гц. В итоге зажигается лампа EL1 синего цвета. На транзисторе VT3 собран канал средних частот с лампой EL2 зеле¬ ного цвета. Благодаря фильтру из конденсаторов СЗ, С4, на базу тран¬ зистора поступает лишь сигнал средних частот, низшие и высшие частоты ослабляются. Каскад на транзисторе VT4 с лампой EL3 крас¬ ного цвета рассчитан на работу от сигнала низших частот. Фильтр С5С6 хорошо пропускает сигналы частотой до 2000 Гц, сигналы более высоких частот значительно ослаб¬ ляются. Поскольку на базы транзи¬ сторов каналов средних и низших частот поступают более сильные сигналы по сравнению с каналом высших частот, в этих каналах вве¬ дены подстроечные резисторы (R8 и R10), выравнивающие усиление каналов Питается приставка от маломощ¬ ного блока., состоящего из понижа¬ ющего трансформатора Т1, выпря¬ мителя на диодах VD1-—VD4 и фильтра из конденсаторов С7, С8 и резистора R11. Все постоянные резисторы могут быть МЯГ-0,25, кроме R I 1 — он проволочный, например типа Г1ЭВ, мощностью не менее 5 Вт (в край¬ нем случае этот резистор можно изготовить из отрезка спирали от электроплитки). Переменный резис- юр R1—СП-i, подстроечные —СПЗ- la или СПЗ-16. Транзистор VT1 — из серий МП39—МП42 с коэффици¬ ентом передачи тока не менее 40. Мощные транзисторы VT2—VT4 — серий П213—П217 с возможно большим коэффициентом переда¬ чи, но обязательно одинаковым или близким, Каждый выходной тран¬ зистор нужно укрепить на радиа¬ торе из дюралюминия толщиной 2...3 мм и размерами 60X50 мм. Лампы — на напряжение 6,3 В и ток 0,28А (МН 6,3-0,28). Конденса¬ торы С1, СЗ, С5—С8 — К50-6, ос¬ тальные — К50-ЗА. Вместо диодов Д232 подойдут другие выпрями¬ тельные диоды, рассчитанные на ток не менее 3 А и обратное на¬ пряжение не ниже 50 В. Трансформатор питания само¬ дельный. Он выполнен на магнито- проводе Ш20Х30, обмотка I содер¬ жит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II —120 витков ПЭВ-1 0,9. Подойдет и готовый трансформатор мощностью не менее 20 Вт с напря¬ жением на вторичной обмотке 8... 10 В при токе нагрузки 1...2 А. 351
Большинство деталей приставки смонтировано на плате (рис. Ц-2) из изоляционного материала. Мон¬ таж может быть как навесным, так и печатным. Взаимное расположе¬ ние деталей особого значения не имеет, важно, чтобы был свободный доступ к каждой из них. Для ламп нужно изготовить из жести от консервной банки рефлек¬ торы и расположить рефлекторы так, чтобы каждая лампа освещала всю поверхность экрана (рис. Ц-3, а). В качестве экрана удобно использовать матовое органическое стекло. Подойдет и прозрачное ор¬ ганическое стекло, но его поверх¬ ность изнутри корпуса нужно сде¬ лать матовой с помощью мелкозер¬ нистой наждачной бумаги. Рядом с лампами располагают монтажную плату и соединяют с ней лампы отрезками монтажного провода достаточной толщины. Держатель предохранителя с пре¬ дохранителем можно расположить как на плате, так и на задней стен¬ ке корпуса. Через отверстие в зад¬ ней стенке выводят шнур питания с вилкой ХР1 на конце. Выключа- Рис. Ц-3
тель питания и регулятор общей яркости R1 располагают на боковой стенке корпуса. Сам корпус может быть изготовлен из любого подхо¬ дящего материала. Внешне он мо¬ жет выглядеть так, как показано на рис. Ц-3,б. Не 'менее оригинально другое конструктивное решение цветому¬ зыкальной приставки, показанное на рис. Ц-4,а. В качестве экрана здесь используется готовый плафон, отпрессованный из гранулирован¬ ного полистирола. Преимущества такого экрана в том, что цветовые сполохи можно наблюдать с любой стороны. Но для этого в каждом ка¬ нале приставки должно быть по три параллельно соединенные лампы, и расположить их нужно под пла¬ фоном по три на каждой изоля¬ ционной плате (рис. Ц-4, б). Платы закреплены на металлической стой¬ ке, привинченной к основанию. Сни¬ зу к основанию прикреплены изог¬ нутые металлические стойки, а сверху на основание ставят плафон. Через отверстие в основании выве¬ ден четырехжильный шнур, соеди¬ няемый с остальными деталями приставки. При таком варианте на задней стенке корпуса желательно укрепить разъем для подключения экрана. Налаживание приставки начинают с измерения выпрямленного напря¬ жения — оно должно быть на выво¬ дах конденсатора С7 или С8 около 12 В и отличаться не более чем на 20%. Ни одна из ламп при этом не должна светиться. Далее измеряют падение напряжения на лампах ка¬ налов — оно должно быть не более 1 В. Точнее это напряжение устанав¬ ливают подбором соответствующе¬ го резистора в цепи базы мощного транзистора (R5, R7 или R9). Подбо¬ ром резистора R2 (если это пона¬ добится) устанавливают напряжение на коллекторе транзистора VT1 от¬ носительно его эмиттера равным примерно 7 В. 2 Энциклопедия начинающего радиолюбителя 353 Рис. Ц-4
Затем движки подстроенных ре¬ зисторов устанавливают примерно в среднее положение, подают на вход приставки сигнал с генератора звуковой частоты. Амплитуду сиг¬ нала устанавливают 0,5 В, часто¬ ту— 1000 Гц. Перемещая движок переменного резистора R1, доби¬ ваются наиболее яркого свечения лампы EL1 (или включенных вместо нее трех ламп при втором варианте экрана). Напряжение на лампе не должно превышать допустимое, иначе лампа может перегореть. При неизменной амплитуде вы¬ ходного сигнала генератора изме¬ няют его частоту и определяют час¬ тоту, соответствующую наибольшей яркости лампы. По мере увеличе¬ ния яркости движок переменного резистора перемещают вниз по схеме, чтобы лампа не перегружа¬ лась. Это и будет своеобразная резонансная частота канала высших частот. Чтобы сдвинуть ее в ту или иную сторону, нужно изменить ем¬ кость конденсатора С2: при умень¬ шении его емкости частота возрас¬ тает, и наоборот. После этого частоту генератора уменьшают, поставив предваритель¬ но движок подстроечного резисто¬ ра R8 в верхнее по схеме положе¬ ние. Как и в предыдущем случае, находят резонансную частоту кана¬ ла средних частот. При подходе к ней яркость лампы EL2 умень¬ шают перемещением движка резис¬ тора вниз по схеме. Вполне допу¬ стимо, если резонансная частота получится 200...400 Гц. При необхо¬ димости сдвинуть ее в сторону бо¬ лее низких частот достаточно уве¬ личить ёмкость конденсатора СЗ, а в сторону более высоких — умень¬ шить емкость конденсаторов СЗ и С4. Движок подстроечного резисто¬ ра оставляют в таком положении, при котором яркость свечения лам¬ пы EL2 на резонансной частоте та¬ кая же, что и лампы ELI. Аналогично проверяют и при не¬ обходимости налаживают канал нижних частот. Резонансную часто¬ ту (около 100 Гц) изменяют подбо¬ ром конденсаторов С5 и Сб. Таким образом, лампы каналов освещают экран одинаково ярко на резонансной частоте при одинако¬ вой амплитуде сигнала. Во время же работы приставки амплитуда сигнала различной частоты будет неодинаковой, поэтому на экране станут появляться сполохи разной окраски и насыщенности. В зависи¬ мости от исполняемого произве¬ дения переменным резистором не¬ трудно установить наиболее прият¬ ную яркость свечения экрана. В паузах между музыкальными произведениями ни одна из ламп, естественно, не светится. Поэтому некоторые радиолюбители вводят в цветомурыкальные приставки еще один канал — фона, который под¬ свечивает экран во время пауз. Та¬ кой канал нетрудно ёвести и в на¬ шу приставку, собрав его по приве¬ денной на рис. Ц-5 схеме. Сигнал с предварительного усилителя по¬ Рис. Ц-5 354
ступает на детектор, составленный диодом VD5 и конденсатором С9. В результате на конденсаторе С9 появляется положительное постоян¬ ное напряжение, закрывающее транзистор VT5. Лампа EL4 не све¬ тится. Когда же появляется пауза, кон¬ денсатор С9 разряжается, и тран¬ зистор открывается отрицательным напряжением, подаваемым на базу через резистор R13. Лампа EL4 вспыхивает и освещает экран. Яр¬ кость подсветки зависит от сопро¬ тивления резистора R13. Цвет под¬ светки может быть любой, отлич¬ ный от основных цветов. В нашем случае выбран фиолетовый цвет. Коротко об окраске ламп в тот или иной цвет. Лучше всего для этих целей использовать цапонлак. Но при его отсутствии пригодны дру¬ гие варианты. Например, такой. Бал¬ лон лампы обезжиривают ацетоном и покрывают слоем клея БФ-2. Пос¬ ле высыхания клея баллон один или несколько раз опускают на 3...5 с в спиртовые чернила для заправки фломастеров. Если требуется мень¬ шая насыщенность цвета, чернила следует разбавить спиртом. После полного высыхания покрытия на не¬ го наносят еще один слой клея. Подобный светофильтр выдержи¬ вает температуру до 1 30 °С. Можно поступить иначе. Чернила и клей предварительно перемешать в соотношении 1:1 по объему и опустить на некоторое время в по¬ лученный состав баллон лампы. Причем на лампу нужно подать пи¬ тающее напряжение, чтобы окра¬ шиваемая поверхность высыхала быстрее. ЦМП на аналоговых ИМС. В ней используются гри аналоговые мик¬ росхемы К174УН4Б (усилитель мощ¬ ности с широкой полосой пропус¬ кания, рассчитанный на работу с низкоомной нагрузкой). Каждая микросхема работает в своем цве¬ товом канале (рис. Ц-6) и нагруже¬ на на малогабаритную лампу нака¬ ливания. Подаваемый на входные зажимы ХТ1, XT2 сигнал звуковой частоты амплитудой не менее 100 мВ поступает на регуляторы усиления каналов -— переменные резисторы R1, R6 и R11. С движка первого резистора сигнал проходит через фильтр R2C1R3C2 и поступает через конденсатор СЗ на усилитель DA1. Фильтр пропускает нижние частоты диапазона и начинает ос¬ лаблять сигнал частотой свыше 250 Гц. Иначе говоря, первый канал низкочастотный, полоса его пропу¬ скания определяется снизу емкос¬ тями конденсаторов СЗ, С5, С6, а сверху — емкостями конденсато¬ ров С1, С2. Через конденсатор С6, емкость которого зависит от ниж¬ ней частоты пропускания канала, выходной сигнал подается на на¬ грузку—лампу накаливания EL1, окрашенную в красный цвет. Чтобы уменьшить инерцию лам¬ пы, через ее нить пропускается постоянный ток такой силы, при ко¬ торой нить начинает слабо светить¬ ся. Во втором канале (среднечастот¬ ном) работает фильтр R7C7R8C8, пропускающий частоты примерно до 2,5 кГц. Нижняя граница полосы пропускания этого канала опреде¬ ляется емкостями конденсаторов С9, С11, С12. В третьем канале (высокочастот¬ ном) вообще отсутствует фильтр, и он пропускает сигналы частотой свыше 2,5 кГц — это зависит от ем¬ кости конденсаторов С13, С15 и С16. 355
Кроме указанных на схеме, для установки подойдут микросхемы К1УС744А (они рассчитаны на не¬ сколько меньшую выходную мощ¬ ность) или К174УН8 (нумерация вы¬ водов такая же). Но в любом слу¬ чае каждую микросхему следует укрепить на радиаторе размерами примерно 50X50 мм, выпиленном из алюминия толщиной 2...3 мм. Подойдет и П-образный радиатор, изготовленный по размерам, при¬ веденным на рис. У-5. Кроме то¬ го, при использовании микросхем К174УН8 напряжение питания сле¬ дует увеличить до 12 В, изменив со¬ 356 Рис. Ц-6
ответственно сопротивление рези¬ сторов R5, RIO, R13. Выходная мощ¬ ность каждого канала с микросхе¬ мами К174УН8 возрастает почти в 2 раза, поэтому можно увеличить число ламп накаливания, либо ис¬ пользовать лампы большей мощ¬ ности. Постоянные резисторы R5, R10, R13 — МЛТ-2, остальные — МЛТ-0,25 (можно МЛТ-0,125), переменные — СП-1, СПО-0,5 или аналогичные. Ок¬ сидные конденсаторы — К50-6, ос¬ тальные — МБМ, КЛС, КМ. Лампы накаливания — на напряжение 6,3 В и ток 0,28 А. Вместо них в каждом канале можно включить по две по¬ следовательно соединенные лампы напряжением 2,5 Вис током по¬ требления 0,26 А. Детали приставки, кроме пере¬ менных резисторов, ламп накалива¬ ния и зажимов, монтируют на пла¬ те (рис. Ц-7). Для питания приставки подойдет источник постоянного тока с ука¬ занным выходным напряжением при токе нагрузки до 0,5 А. Налаживание приставки сводится к подбору резисторов R5, R10, R13 по начальному свечению ламп на¬ каливания. Если какой-то усилитель будет возбуждаться и токоограни¬ чивающим резистором не удастся управлять накалом лампы, следует включить параллельно этому резис¬ тору цепочку из последовательно включенных конденсатора емкостью 1 мкФ и резистора сопротивлением 1...5 Ом. Во время работы приставки яр¬ кость свечения ламп каждого канала можно устанавливать индивидуально соответствующими переменными резисторами. ЦМП с автомобильными лампами. Многие из Вас после изготовления Рис. Ц-7 простой цветомузыкальной пристав¬ ки мечтают о конструкции, обла¬ дающей большой яркостью свече¬ ния ламп, достаточной для освеще¬ ния экрана внушительных размеров. Задача выполнимая, если восполь¬ зоваться автомобильными лампами (на напряжение 12 В) мощностью 4...6 Вт. С такими лампами работает приставка, схема которой приведе¬ на на рис. Ц-8. Входной сигнал, снимаемый с вы¬ водов динамической головки радио¬ устройства, поступает на согласую¬ щий трансформатор Т2, вторичная обмотка которого подключена че¬ рез конденсатор С1 к регулятору чувствительности — переменному резистору R1. Конденсатор С1 в данном случае ограничивает диапа¬ зон нижних частот приставки, чтобы 357
Рис. Ц-8 на нее не поступал, скажем, сигнал фона переменного тока (50 Гц). С движка регулятора чувствитель¬ ности сигнал поступает далее через конденсатор С2 на составной тран¬ зистор VT1VT2. С нагрузки этого транзистора (резистор R3) сигнал подается на три фильтра, «распре¬ деляющие» сигнал по каналам. Че¬ рез конденсатор С4 проходят сиг¬ налы высших частот, через фильтр C5R6C6R7 — сигналы средних частот, через фильтр C7R9C8R10 — сигналы низших частот. На выходе каждого фильтра стоит переменный резис¬ тор, позволяющий устанавливать нужное усиление данного канала (R4 — по высшим частотам, R7 — по средним, R10 — по низшим). Затем следует двухкаскадныи усилитель с мощным выходным транзисто¬ ром, нагруженным на две последо¬ вательно соединенные лампы — они окрашены для каждого канала в свой цвет: EL1 и EL2 — в синий, EL3 и EL4 — в зеленый, EL5 и EL6— в красный. Кроме того, в приставке есть еще один канал, собранный на транзис¬ 35S
торах VT6, VT10 и нагруженный на лампы EL7 и EL8. Это канал фона. Нужен он для того, чтобы в отсут¬ ствие сигнала звуковой частоты на входе приставки экран слегка под¬ свечивался нейтральным светом, в данном случае фиолетовым. В канале фона ячейки фильтра нет, но регулятор усиления есть — переменный резистор R12. Им уста¬ навливают яркость освещения эк¬ рана. Через резистор R13 канал фона связан с выходным транзис¬ тором канала средних частот. Как правило, этот канал работает про¬ должительнее других. Во время ра¬ боты канала транзистор VT8 открыт, и резистор R13 оказывается под¬ ключенным к общему проводу. На¬ пряжения смещения на базе тран¬ зистора VT6 практически нет. Этот транзистор, а также VT10 закрыты, лампы EL7 и EL8 погашены. Как только сигнал звуковой час¬ тоты на входе приставки уменьша¬ ется или пропадает совсем, тран¬ зистор VT8 закрывается, напряже¬ ние на его коллекторе возрастает, в результате чего появляется на¬ пряжение смещения на базе тран¬ зистора VT6. Транзисторы VT6 и VT10 открываются, и лампы EL7, EL8 зажигаются. Степень открыва¬ ния транзисторов канала фона, а значит, яркость его ламп, зависят от напряжения смещения на базе транзистора VT6. А его, в свою оче¬ редь, можно устанавливать пере¬ менным резистором R12. Для питания приставки использо¬ ван однополупериодный выпрями¬ тель на диоде VD1. Поскольку пуль¬ сации выходного напряжения зна¬ чительны, конденсатор фильтра СЗ взят сравнительно большой емкос¬ ти. Транзисторы VT1—VT6 могут быть серий МП25, МП26 или дру¬ гие, структуры р-п-р, рассчитанные на допустимое напряжение между коллектором и эмиттером не менее 30 В и обладающие возможно боль¬ шим коэффициентом передачи то¬ ка (но не менее 30). С таким же коэффициентом передачи следует применить мощные транзисторы VT7—VT10 — они могут быть серий П213—П216. В качестве согласую¬ щего (Т2) подойдет выходной транс¬ форматор от переносного транзис¬ торного радиоприемника, напри¬ мер, «Альпинист». Его первичная обмотка (высокоомная, с отводом от середины) используется в каче¬ стве обмотки II, а вторичная (низ¬ коомная)— в качестве обмотки I. Подойдет и другой выходной транс¬ форматор с коэффициентом пере¬ дачи (коэффициентом трансформа¬ ции) 1:7. ..1:10. Трансформатор питания Т1 — го¬ товый или самодельный, мощностью не менее 50 Вт и с напряжением на обмотке II 20...24 В при токе до 2 А. Нетрудно приспособить для приставки сетевой трансформатор от лампового радиоприемника. Его разбирают и удаляют все обмотки, кроме сетевой. Сматывая обмотку накала ламп (переменное напряже¬ ние на ней 6,3 В), считают число ее витков. Затем поверх сетевой об¬ мотки наматывают проводом ПЭВ-1 1,2 обмотку II, которая должна содержать примерно вчетверо больше витков по сравнению с на¬ кальной. Постоянные резисторы — МЛТ- 0,25, переменные — СП-I или ана¬ логичные. Конденсаторы С1, С4— С6, С8 — МБМ или другие (С8 при¬ дется составить из двух-трех парал¬ лельно соединенных либо исполь¬ зовать конденсатор емкостью 359
0,25 мкФ). Конденсаторы С2 и С7— К50-6, СЗ — К50-ЗБ или составлен¬ ный из нескольких параллельно и последовательно соединенных кон¬ денсаторов меньшей емкости или на меньшее напряжение. К приме¬ ру, можно использовать два кон¬ денсатора емкостью по 4000 мкФ на напряжение 25 В (К50-6), соеди¬ нив их последовательно. Или взять четыре конденсатора ЭГЦ емкостью по 2000 мкФ на напряжение 20 В и соединить их попарно параллель¬ но, а пары включив последователь¬ но. Такая цепочка будет рассчитана на напряжение 40 В, что вполне до¬ пустимо. При отсутствии конденсатора СЗ с указанными параметрами можно использовать конденсатор емко¬ стью около 500 мкФ, но выпрями¬ тель собрать по мостовой схеме (в этом случае понадобятся четыре диода). Диод (или диоды) — любой дру¬ гой, кроме указанного на схеме, рассчитанный на выпрямленный ток не менее 3 А. На рис. Ц-9 приведен чертеж монтажной платы, на которой рас¬ полагают большинство деталей при¬ ставки. Мощные транзисторы со¬ всем не обязательно крепить к пла¬ те металлическими держателями, достаточно приклеить их шляпками к плате. Трансформатор питания, выпрямительный диод и сглаживаю¬ щий конденсатор укрепляют либо на дне корпуса, либо на отдельной небольшой планке. Переменные ре¬ зисторы и выключатель питания ус¬ танавливают на лицевой панели корпуса, а входной разъем и дер¬ жатель предохранителя с предо¬ хранителем — на задней стенке. Если лампы освещения предпола¬ гается разместить в отдельном кор¬ пусе, нужно подключать их к элект¬ ронной части приставки с помощью разъема на 5 контактов. Правда, приставка может выглядеть эффек¬ тно и в случае размещения ее эле- Рис. Ц-9 360
ментов в общем корпусе. Тогда экран (например, из органического стекла с матированной поверхно¬ стью) устанавливают в вырезе на лицевой стенке корпуса, а за экра¬ ном внутри корпуса укрепляют ука¬ занные выше автомобильные лам¬ пы, баллоны которых заранее окра¬ шивают в соответствующий цвет. За лампами желательно установить рефлекторы из фольги или белой жести от консервной банки — тогда яркость освещения экрана возра¬ стет. Теперь о проверке и налажива¬ нии приставки. Начинать их следует с измерения выпрямленного напря¬ жения на выводах конденсатора СЗ — оно должно быть около 26 В и падать незначительно при полной нагрузке, когда зажигаются все лампы (конечно, во время работы приставки). Следующий этап — установка оп¬ тимального режима работы выход¬ ных транзисторов, определяющих максимальную яркость свечения ламп. Начинают, скажем, с канала высших частот. Вывод базы транзис¬ тора VT7 отсоединяют от вывода эмиттера транзистора VT3 и соеди¬ няют его с минусовым проводом питания через цепочку из последо¬ вательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного сопротивлением 3,3 кОм. Подпаивают цепочку, ко¬ нечно, при выключенной приставке. Сначала движок переменного ре¬ зистора устанавливают в положение наибольшего сопротивления, а за¬ тем плавно перемещают его, доби¬ ваясь нормального свечения ламп EL1 и EL2. При этом следят за тем¬ пературой корпуса транзистора он не должен перегреваться, иначе придется либо снизить яркость ламп, либо установить транзистор на небольшой радиатор — метал¬ лическую пластину толщиной 2... 3 мм. Измерив получившееся в результате подбора общее сопро¬ тивление цепочки, впаивают в при¬ ставку резистор R5 с таким или возможно близким сопротивлени¬ ем, а соединение базы транзисто¬ ра VT7 с эмиттером VT3 восстанав¬ ливают. Возможно, что резистор R5 не придется менять — его со¬ противление окажется близким к получившемуся сопротивлению це¬ почки. Аналогично подбирают ре¬ зисторы R8 и R11. После этого Проверяют работу канала фона. При перемещении движка резистора R12 вверх по схеме должны зажигаться лампы EL7 и EL8. Если они работают с не¬ докалом или перекалом, придется подобрать резистор R13. Далее на вход приставки подают сигнал звуковой частоты амплиту¬ дой примерно 300...500 мВ с дина¬ мической головки магнитофона, а движок переменного резистора R1 устанавливают в верхнее по схе¬ ме положение. Убеждаются в изме¬ нении яркости ламп EL3, EL4 и EL7, EL8. Причем при увеличении яркос¬ ти первых вторые должны гаснуть, и наоборот. Во время работы приставки пере¬ менными резисторами R4, R7, R10, R12 регулируют яркость вспышек ламп соответствующей окраски, а R1 — общую яркость экрана. ЦМП на тринисторах. Дальней¬ шее усовершенствование цветому¬ зыкальной приставки идет, как пра¬ вило, в направлении повышения яр¬ кости экрана. Ведь в этом случае экран может быть внушительных га¬ баритов, а значит, можно улучшить восприятие «цветной» музыки. 361
Увеличение числа ламп накалива¬ ния или использование ламп повы¬ шенной мощности требует приме¬ нения в выходных каскадах пристав¬ ки транзисторов, рассчитанных на допустимую мощность в несколько десятков и даже сотен ватт. В широ¬ кую продажу подобные транзисто¬ ры не поступают, поэтому на по¬ мощь приходят тринисторы, способ¬ ные управлять нагрузкой мощно¬ стью в несколько сотен ватт. Схема одной из таких приставок приведе¬ на на рис. Ц-10. В приставке три * канала цвета, каждый из которых выполнен на двух транзисторах. Первый канал собран на транзисторах VT1 и VT2. Сигнал на вход канала поступает с движка переменного резистора R1, включенного во вторичную об¬ мотку развязывающего трансфор¬ матора Т1. Поскольку этот канал должен выделять низшие частоты, на входе его стоит фильтр R5C1, ослабляющий средние и высшие частоты. А за этим фильтром сле¬ дует так называемый активный фильтр, собранный на транзисторе VT1. Он настроен на пропускание полосы частот примерно от 100 до 800 Гц — это зависит от емкости конденсаторов СЗ и С4 в цепи об¬ ратной связи между коллекторной и базовой цепями. Уровень обрат¬ ной связи, а значит, и степень вы¬ деления заданных частот можно ре- Рис. Ц-10 362
гулировать подстроенным резисто¬ ром R9. С выхода фильтра сигнал подает¬ ся через диод VD1 и резистор R10 на базу транзистора VT2. Транзис¬ тор открывается, и в цепи его эмит¬ тера начинает протекать ток. В ре¬ зультате открывается и тринистор VS1, в анодной цепи которого включена лампа накаливания EL1, окрашенная в красный цвет. Лампа зажигается и освещает экран. Сигнал на второй канал, собран¬ ный на транзисторах VT3, VT4, по¬ ступает с движка переменного ре¬ зистора R2. На входе канала стоит разделительный конденсатор С5, пропускающий сигналы средних и высших частот. Далее следует ак¬ тивный фильтр на транзисторе VT3, настроенный только на средние час¬ тоты (от 500 до 2000 Гц), управля¬ ющий каскад на транзисторе VT4 и тринистор VS2, включающий лам¬ пу EL2 зеленого цвета. С движка переменного резистора R3 сигнал подается на третий канал, собранный на транзисторах VT5, VT6. Этот канал реагирует только на сигналы высших частот (от 1500 до 5000 Гц) и с помощью тринис¬ тора V53 управляет лампой EL3 синего цвета. Для питания транзисторных кас¬ кадов приставки применен двухпо- лупериодный выпрямитель на дио¬ дах VD4—-VD7. Выпрямленное на¬ пряжение фильтруется цепочкой C12C11R26 и стабилизируется дву¬ мя последовательно соединенными стабилитронами — VD2, VD3. Пере¬ менное напряжение на выпрями¬ тель снимается со вторичной обмот¬ ки понижающего трансформатора питания Т2. Осветительные лампы и тринис¬ торы подключены к другому двух- полупериодному выпрямителю — на диодах VD10—VD13. Но здесь фильтрующие элементы отсутству¬ ют, что необходимо для нормаль¬ ной работы тринисторов — ведь они включаются при определенном напряжении между управляющим электродом и катодом, а выключа¬ ются только при падении напряже¬ ния между анодом и катодом до нуля. О деталях приставки. Вместо КТ315Г можно применить другие кремниевые транзисторы структуры п-р-п со статическим коэффициен¬ том передачи тока не менее 50. Постоянные резисторы — МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25, переменные и под¬ строечные— СП-!, СПО-0,5 или по¬ добные. Конденсаторы — любого типа, оксидные — на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме. Трансформатор Т1 -—с коэффи¬ циентом трансформации 1, поэтому можно использовать любой подхо¬ дящий трансформатор с одинако¬ вым или близким числом витков первичной и вторичной обмоток. При отсутствии готового трансфор¬ матора намотайте его на магнито- проводе IU10X10 проводом ПЭВ-1 0,1...0,15. Каждая обмотка должна содержать по 150...300 витков. Между обмотками обязательно . проложите несколько слов пропа- рафинированной бумаги, лакотка- ни или изоляционной ленты. После изготовления трансформатора же¬ лательно проверить сопротивление изоляции между обмотками — оно не должно быть менее 1 МОм. Трансформатором питания Т1 мо¬ жет быть подходящий понижающий трансформатор мощностью не ни¬ же 10 Вт и с переменным напряже¬ нием на вторичной обмотке 15... 363
18 В при токе нагрузки до 0,1 А. В качестве понижающего можно ис¬ пользовать выходные трансформа¬ торы от радиоприемников, магнито¬ фонов и телевизоров, собранных на электронных лампах. К примеру, подойдет выходной трансформатор кадровой развертки телевизоров-— ТВК-110ЛМ. Диоды VD4—VD7 могут быть любые из серий Д226, Д7, a VD10—VD13--любые другие, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 2 А и обратное напряже¬ ние не ниже 400 В. Входной разъем XS1 — СГ-3 или СГ-5, разъем ХР1 — сетевая вилка, выключатель Q1 — любой конструкции, но рассчитан¬ ный на работу при напряжении между контактами 200 В и токе че¬ рез них до 1 А. Лампы накаливания на напряжение 220 В и мощностью по 100...150 Вт. Конструктивно эта приставка вы¬ полнена в виде двух отдельных уст¬ ройств: электронного и оптическо¬ го. Первое представляет собой кор¬ пус (рис. Ц-11, а), на передней стен¬ ке которого расположены перемен¬ ные резисторы, входной разъем и сетевой выключатель, а на задней— держатель предохранителя с пре¬ дохранителем и разъем для под¬ ключения оптического устройства. Через отверстие в задней стенке выведен сетевой шнур с вилкой на конце. На схеме разъем для под¬ ключения оптического устройства, в которое входят лампы накалива¬ ния, не показан, поскольку оно мо¬ жет быть подключено к электрон¬ ной части с помощью четырех сете¬ вых проводов (один общий и три от анодов тринисторов). Но для удоб¬ ства переноски бывает удобно ввести такой разъем. Внутри корпуса электронного уст¬ ройства размещена монтажная пла¬ та с деталями (рис. Ц-12) и блок питания с трансформатором и вы¬ прямительными диодами. Оптический блок представляет собой подставку (рис. Ц-11, б) тре¬ угольной формы, на которой укреп¬ лены рефлекторы с ввернутыми в них лампами накаливания. Еслй лампы окрашены цапонлаком в со¬ ответствующий цвет, спереди реф¬ лекторы закрывают обыкновенным стеклом. Если же лампы не окра¬ шивают, стекла рефлекторов долж¬ ны быть цветными: одно —- красное, другое -— зеленое, третье -— синее. Во время работы цветомузыкаль¬ ную приставку размещают в удоб¬ Рис. Ц-11 364
ном месте помещения на полу или на столе, а рефлекторы направляют на потолок — он выполняет роль экрана. Яркость свечения лампы устанавливают соответствующим пе¬ ременным резистором. Налаживание приставки начинают с проверки напряжения на стаби¬ литронах и выпрямленного (на кон¬ денсаторе С12). В первом случае оно может быть от 14 до 17 А, а во втором — на 3...4 В больше. Если разница превышает указанную, зна¬ чит, через стабилитроны протекает ток, превышающий предельно до¬ пустимый. Происходить это может из-за повышенного выпрямленного напряжения. В этом случае наибо¬ лее рациональный путь — увеличить сопротивление резистора R26. Затем настраивают фильтры кана¬ лов цвета, подав на вход установки сигнал с генератора звуковой час¬ тоты. Начинают с канала нижних частот. Для этого движок резисто¬ ра R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, а движки осталь¬ ных (R2 и R3) — в нижнее. Движок подстроечного резистора R9 ставят в нижнее по схеме положение, ког¬ да полоса пропускания канала наи¬ более широкая. Плавно изменяя частоту генератора звуковой часто¬ 365 Рис. Ц-12
ты в пределах 50... 1000 Гц и увели¬ чивая при этом выходной сигнал, находят резонансную частоту филь¬ тра по максимальному свечению лампы ELI. Чтобы не было ограни¬ чения сигнала, при подходе к резо¬ нансной частоте выходной сигнал генератора уменьшают. По измене¬ нию яркости лампы или напряжения на ней определяют полосу пропус¬ кания канала, а затем перемеще¬ нием движка резистора R9 вверх по схеме добиваются того, чтобы лампа зажигалась в указанной выше полосе частот (100...800 Гц), причем яркость ее свечения на краях поло¬ сы должна быть намного меньше, чем примерно в середине. Анало¬ гично настраивают фильтры других каналов, устанавливая движок со¬ ответствующего переменного ре¬ зистора в верхнее положение, а движки остальных — в нижнее. Подав на вход приставки сигнал с источника музыкальной програм¬ мы (электрофон, магнитофон, ра¬ диоприемник), проверяют работу всех каналов. Максимальную яр¬ кость вспышек ламп устанавливают одинаковой переменными резис¬ торами. Возможно, для работы в боль¬ ших помещениях Вы захотите уве¬ личить мощность ламп оптического устройства. Возможности для этого есть. Достаточно подключить к вы¬ ходу каждого канала по нескольку параллельно соединенных ламп мощностью 100...150 Вт — и цель достигнута. Теперь лампы можно расположить за общим матовым эк¬ раном или поместить в рефлекторы большего размера. При такой нагрузке тринисторы будут нагреваться, поэтому каждый из них следует установить на радиа¬ тор площадью поверхности не ме¬ нее 100 см . Возможно, придется заменить более мощными и выпря¬ мительные диоды VD10—VD13. При дальнейшем увеличении чис¬ ла ламп оптического устройства, но при общей их мощности для каждого канала не более 1000 Вт, нужно перейти на другие тринисто¬ ры _ КУ202К — КУ202Н. Каждый тринистор устанавливают на радиа¬ тор из металла толщиной не менее 2 мм и площадью поверхности 150...200 см2. Выпрямительные дио¬ ды в этом варианте должны быть рассчитаны на ток не менее 5 А, а включать выпрямитель придется непосредственно в сеть, минуя вы¬ ключатель Q1 и предохранитель (он теперь должен быть на ток 0,5 А), с помощью шнура с толсты¬ ми проводами. Возможно, Вы захотите добавить к этой приставке канал фона, кото¬ рый позволит освещать «экран» в перерывах между музыкальными номерами. В этом случае понадо¬ бятся тринистор, дополнительная лампа накаливания и несколько других деталей. Подключить их к собранной цветомузыкальной при¬ ставке нужно по схеме, приведен¬ ной на рис. Ц-13. Как работает канал фона? Пока Рис. Ц-13. 366
идет музыкальная программа и от¬ крыт хотя бы один из тринисторов VS1—VS3, вновь введенный тринис¬ тор VS4 закрыт. Но вот музыка не звучит, и все тринисторы основных каналов закрыты. Сразу же начи¬ нает заряжаться через резистор R27 конденсатор С13. Через резис¬ тор R28 и управляющий переход тринистора VS4 течет ток, тринис¬ тор открывается и включает лампу EL4 фоновой подсветки. Когда вновь появляется на входе установки сигнал звуковой частоты и открывается, скажем, тринистор VS2, конденсатор С13 оказывается зашунтированным диодом VD14, тринистор VS4 закрывается и лам¬ па фоновой подсветки гаснет. Подобный канал фона можно ввести и в другие аналогичные уст¬ ройства, выполненные на тринисто- рах, поэтому при выборе деталей нужно помнить следующее. Кон¬ денсатор С13 должен быть доста¬ точно большой емкости, чтобы ис¬ ключить ложные срабатывания ка¬ нала фона при малых уровнях вход¬ ного сигнала (когда яркость экрана тоже небольшая). Сопротивление резистора R27 зависит от тока уп¬ равления тринистором канала фона и напряжения питания ламп накали¬ вания. Тринистор желательно по¬ добрать с током управления не бо¬ лее 5 мА. Налаживают канал фона при от¬ сутствии входного сигнала звуковой частоты. Подбором резистора R27 добиваются зажигания лампы EL4. Подав затем входной сигнал, на¬ блюдают за поведением лампы фо¬ на при минимальной яркости цвето¬ воспроизведения. Если лампа вспы¬ хивает хотя бы кратковременно, нужно увеличить емкость конден¬ сатора С13. В то же время емкость его должна быть такой, чтобы за¬ держка включения фоновой под¬ светки по окончании музыкальной программы была минимальной. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Способ пайки алюминия. Нетруд¬ но припаять выводы радиодеталей или концы проводников к медной, латунной или стальной поверхности. Но попробуйте проделать это на шасси из алюминия — и Вы увиди¬ те, что припой даже не «прилип¬ нет» к его поверхности. Причиной является пленка окисла — результат соединения алюминия с кислоро¬ дом воздуха. Эта пленка и препят¬ ствует соединению припоя с метал¬ лом. Удалить окисную пленку можно электрохимическим способом. За¬ паситесь насыщенным медным ку¬ поросом, батареей 3336 и медной проволокой (без эмалевой изоля¬ ции). Тщательно зачистите на алю¬ миниевой поверхности место пред¬ полагаемой подпайки деталей или проводников и аккуратно нанесите на него две-три капли медного купороса. Подключите к шасси про¬ водник от отрицательного вывода батареи, а с положительным выво¬ дом соедините кусок медной про¬ волоки. Конец проволоки опустите в каплю купороса на шасси (прово¬ лока не должна касаться алюми¬ ния). Через некоторое время на шасси осядет слой красной меди, к которому после сушки можно подпаивать выводы деталей.
ЧАСТОТОМЕР — прибор (рис. 4-1), предназначенный для измерения частоты синусои¬ дального или дру¬ гой формы сигна¬ ла в диапазоне от единиц герц до 10 кГц и амплиту¬ дой 0,1...20 В. Переменное напря¬ жение, частоту которого надо из¬ мерить, подают на вход прибора через зажимы ХТ1 и ХТ2. Режим ра¬ боты транзистора VT1 установлен таким, что он почти полностью от¬ крыт. При этом транзистор ограни¬ чивает полупериоды отрицатель¬ ной полярности и усиливает только полупериоды положительной по¬ лярности. К нагрузочному резисто¬ ру R3 усилителя подключен триг¬ гер Шмитта (транзисторы VT2 и VT3), представляющий собой уст¬ ройство, которое при входном сиг¬ нале определенной амплитуды и полярности срабатывает и начинает формировать прямоугольные им¬ пульсы с частотой повторения, рав¬ Рис. 4-1 368
ной частоте входного сигнала. Фор¬ мируемые им импульсы, амплиту¬ да и форма которых не зависят от формы запускающего сигнала, по¬ даются через переключатель SA1 в измерительную цепь. Она состоит из конденсаторов С4—С6, диодов VD2, VD3 и стрелочного индикатора РА1, зашунтированного подстроеч- ным резистором R1 0. В зависимости от положения кон¬ тактов переключателя один из кон¬ денсаторов С4—С6 будет через ре¬ зистор R8, диод VD3 и индикатор заряжаться прямоугольными им¬ пульсами и разряжаться через тран¬ зистор VT3, резистор R5 и диод VD2 с частотой следования импуль¬ сов. А так как частота импульсов равна частоте исследуемого сигна¬ ла, то и средний ток, протекающий через индикатор, будет пропорцио¬ нален частоте сигнала. С конденсатором С4 в измери¬ тельной цепи прибором можно из¬ мерять сигнал частотой до 100 Гц, с конденсатором С5 — до 1 кГц, а с конденсатором С6 — до 10 кГц. Питается прибор от сети пере¬ менного тока через двухполупери- одный выпрямитель на диодах VD4—VD7, включенных по мосто¬ вой схеме, и параметрический ста¬ билизатор напряжения, состоящий из стабилитрона VD1 и балластно¬ го резистора R9. Конденсатор С1 на входе часто¬ томера служит для развязки по по¬ стоянному току между прибором и исследуемым устройством. Резис¬ тор R1 ограничивает ток в цепи ба¬ зы входного транзистора при пода¬ че на вход сигнала амплитудой бо¬ лее 20 В. Транзисторы частотомера могут быть серий МП39—МП42 со стати¬ ческим коэффициентом передачи тока не менее 50. Постоянные ре¬ зисторы — МЛТ-0,1 25, подстроеч- ный R10—СПЗ-9 или другой. Оксид¬ ные конденсаторы С2, СЗ — К50-6, остальные конденсаторы могут быть МБМ, БМ, ПМ. Стабилитрон Д814Б заменим на Д809, диоды Д9В — на Д9Е—Д9Л. Переключатель поддиа¬ пазонов — галетный на три положе¬ ния (например, ЗПЗН), выключатель питания Q1 — тумблер или другой конструкции. Стрелочный индикатор микро- амперметр (к примеру, М24) с то¬ ком полного отклонения стрелки 50 или 100 мкА и сопротивлением рамки около 700 Ом. Трансформатор питания Т1 мож¬ но намотать на* магнитопроводе се¬ чением не менее 1,5 см' (напри- мер, Ш10Х15). Обмотка I должна содержать 6600 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка 11— 320 витков ПЭВ-1 0,12. Можно, конечно, ис¬ пользовать небольшой по габари¬ там готовый трансформатор, пони¬ жающий напряжение сети до 10... 12 В. Питать частотомер можно и от источника постоянного тока напряжением 11...14 В, например составленного из трех последова¬ тельно соединенных батарей 3336. Такой источник подключают вместо конденсатора СЗ, отключив, есте¬ ственно, сетевой блок питания. Часть деталей монтируют на пла¬ те (рис. 4-2), укрепляемой в даль¬ нейшем в корпусе, например, скле¬ енном из органического стекла. На передней стенке корпуса разме¬ щают стрелочный индикатор, пере¬ ключатель диапазонов измерения, выключатель питания, входные за¬ жимы, а на задней — держатель предохранителя с предохраните¬ лем. Через отверстие в задней стенке выводят шнур питания с вил- 369
Рис. 4-2 кой ХР1 на конце. Трансформатор питания укрепляют на дне корпуса, конденсаторы С 4—С6 монтируют на переключателе, а диоды VD2, VD3 и подстроечный резистор — на планке из изоляционного материа¬ ла, прикрепляемой к зажимам стре¬ лочного индикатора. t Налаживание прибора начинают с измерения напряжения на коллек¬ торе транзистора VT1 (при отсут¬ ствии входного сигнала). Если не окажется подходящего вольтметра для измерения столь малого (0,55 В) напряжения, то можно измерить ток коллектора — он должен быть около 0,35 мА. Такой режим работы транзистора устанавливают подбо¬ ром резистора R2. Затем движок подстроечного ре¬ зистора устанавливают в нижнее по схеме положение, а переключатель SA1 ставят в положение «100 Гц». На вход прибора подают (от гене¬ ратора звуковой частоты) сигнал частотой 100 Гц и амплитудой око¬ ло 1 В. Подстроечным резистором устанавливают стрелку индикатора точно на конечную отметку шкалы. Если, однако, стрелка не доходит до этой отметки, увеличивают ем¬ кость конденсатора С4, после чего тем же резистором устанавливают стрелку на нужную отметку. Далее переключатель устанавли¬ вают в положение «1 кГц», подают на вход прибора сигнал частотой 100 кГц и добиваются отклонения стрелки на всю шкалу подбором конденсатора С5. На поддиапазоне «10 кГц» на вход прибора подают сигнал частотой 10 кГц и тех же ре¬ зультатов добиваются подбором конденсатора Сб. Чувствительность частотомера на каждом поддиапазоне определяют путем плавного увеличения от ну¬ ля выходного сигнала генератора 34. Как только стрелка индикатора частотомера отклонится до соответ¬ ствующего деления шкалы (обычно это происходит скачком), замечают амплитуду сигнала звукового гене¬ ратора — это и будет значение ми¬ нимального входного сигнала (т. е. чувствительности), при котором час¬ тотомер начинает работать. Измеряя частоту неизвестного сигнала, переключатель сначала ста¬ вят в положение «10 кГц». Если стрелка индикатора не отклоняется или отклоняется едва заметно, пе¬ реходят на второй поддиапазон — «1 кГц», а затем — на первый («100 Гц»), стараясь добиться воз¬ можно большего отклонения стрел¬ ки индикатора.
ШУМОПОДАВИ- TEJlb. Прослуши¬ вая грамзапись, Вы наверняка за¬ мечали, что в пау¬ зах между музы¬ кальными произ¬ ведениями про¬ слушивается шум в громкоговори¬ теле. Такой же шум ощущается и в тех местах произведения, где громкость звука резко падает. Ос¬ новная причина шума — в носителе звука, которым является грампла¬ стинка. В магнитофонах наиболее ощутимым источником шума также является носитель — магнитная лен¬ та. Шум тем заметнее, чем уже звуковая дорожка и меньше ско¬ рость ленты. Можно ли значительно снизить громкость шума или вообще изба¬ виться от него? Конечно, можно, если построить электронный шумо- подавитель. В современных высоко¬ качественных звуковоспроизводя¬ щих устройствах шумоподавители предусмотрены, но в менее каче¬ ственных (низших классов) и вы¬ пускавшихся ранее таких узлов нет. Поэтому шумоподавитель нужно построить самим и включить его перед регулятором громкости уси¬ лителя 34. В том случае, когда воспроизведение магнитной записи (или грамзаписи) ведется через до¬ полнительный усилитель 34, шумо¬ подавитель включают между ли¬ нейным выходом магнитофона (или электрофона) и входом усилителя. Уровень сигнала на входе шумо- подавителя должен быть около 0,5 В. Схема монофонического шумо- подавителя на транзисторах приве¬ дена на рис. Ш-1. Он выполнен на двух биполярных И одном полевом транзисторах. На транзисторах VT1 и VT2 собран усилитель высших частот. Диоды VD1 и VD2 образуют выпрямитель по схеме удвоения на¬ пряжения. Стабилитрон VD3 огра¬ ничивает уровень напряжения на затворе транзистора VT3. На этом транзисторе, резисторах R8, R9 и конденсаторе С5 собран управля¬ емый постоянным напряжением фильтр нижних частот (ФНЧ). Рас¬ смотрим подробнее работу этого узла. Элементы R8, R9, С5 составляют пассивный Т-образный фильтр ниж¬ них частот, настроенный на частоту среза около 10 кГц. При подклю¬
Рис. Ш-1 чении нижнего по схеме вывода конденсатора С5 к общему проводу фильтр обладает максимальной крутизной среза сигнала высших частот. Если же этот конденсатор отключить от общего провода, фильтр никакого влияния на сиг¬ нал не окажет. Благодаря включению между конденсатором С5 и общим прово¬ дом участка сток — исток полевого транзистора фильтр становится уп¬ равляемым. Теперь при соединении затвора транзистора с истоком (общим проводом) транзистор ока¬ жется открытым (сопротивление участка сток—исток мало), а значит, конденсатор С5 подключен к обще¬ му проводу. Фильтр включается в работу. При подаче же на затвор транзистора положительного (по отношению к истоку) напряжения, превышающего напряжение отсеч¬ ки, транзистор закрывается (сопро¬ тивление участка сток—исток резко увеличивается), и фильтр отключа¬ ется. Иначе говоря, полевой тран¬ зистор выполняет роль порогового элемента или транзисторного клю¬ ча, отключающего ФНЧ при опре¬ деленных значениях постоянного напряжения на затворе. А теперь можно поговорить о работе шумоподавител я в целом. При поступлении на вход шумопо- давителя сигнала 34 конденсатор С1 пропускает на вход усилителя только сигналы высших частот. Если такие сигналы отсутствуют, напря¬ жение с выхода выпрямителя будет небольшим — значительно ниже на¬ пряжения отсечки полевого тран¬ зистора. Транзистор будет открыт, ФНЧ включен. Фильтр будет подав¬ лять высокочастотный шум, не ока¬ зывая влияния на полезный сигнал. При появлении в спектре сигнала 34 составляющих высших частот напряжение на выходе выпрямите¬ ля станет больше напряжения от¬ сечки полевого транзистора. Тран¬ зистор закроется и сигнал пройдет 372
через отключенный фильтр практи¬ чески без ослабления. Вместе с ним проникнет и шум. Но благодаря эффекту маскировки (шум как бы скрывается полезным сигналом), за¬ метность шума значительно падает. Как только полезный сигнал выс¬ ших частот снизится или пропадет вовсе, начнет падать и напряжение на выходе выпрямителя из-за раз¬ рядки конденсатора С4 через ре¬ зистор R7. Скорость разрядки кон¬ денсатора зависит как от его емкос¬ ти, так и от сопротивления резис¬ тора R7. А от нее, в свою очередь, зависит скорость включения фильт¬ ра. Как уже было сказано, стабили¬ трон VD3 ограничивает максималь¬ ное напряжение на затворе тран¬ зистора, тем самым защищая его от пробоя. Резистором R1 устанавли¬ вают порог срабатывания ФНЧ. Све¬ тодиод HL1 служит индикатором подачи напряжения питания на шу- моподавитель. Выключателем SA1 можно вообще отключать ФНЧ, по¬ скольку при замыкании контактов выключателя положительное напря¬ жение поступает через резистор R6 на затвор полевого транзистора и закрывает транзистор. Вместо указанных на схеме мож¬ но использовать кремниевые бипо¬ лярные транзисторы как структуры п-р-п, так и р-п-р, например КТ31 5А—КТ31 5И, КТ31 2А-КТ31 2В, КТ342А—KT342J1, КТ361 А—КТ361 Д. В случае установки транзисторов структуры р-п-р нужно изменить на обратную полярность питания, включения светодиода и конденса¬ тора СЗ. Вместо полевого транзис¬ тора КП103 с любым буквенным индексом можно использовать лю¬ бые транзисторы серии КП302 и КПЗОЗ, но придется изменить по¬ лярность включения диодов и ста¬ билитрона. Стабилитрон может быть как КС156А, так и КС147А, КС133А. Светодиод — любой светоизлучаю¬ щий. Яркость его свечения можно установить подбором резистора R10. Резисторы — МЛТ-0,125, пере¬ менный— СП-1, оксидный конден¬ сатор— К50-6, К50-16, остальные конденсаторы — КЛС, КМ, КТ или другие малогабаритные. Выключа¬ тель питания — любой конструкции, например движковый. Разъем — малогабаритный пятигнездный, на¬ пример используемый в магнито¬ фонах. Большая часть деталей разме¬ щена на печатной плате (рис. LU-2) из фольгированного стеклотексто¬ лита. Плату можно встроить в зву¬ ковоспроизводящее устройство (магнитофон, электрофон) либо разместить в подходящем по раз¬ мерам корпусе. Неплохой корпус получается из отдельных заготовок фольгированного стек л отеке то л и та, спаянных изнутри в местах стыков. Стеклотекстолит прочен, хорошо обрабатывается, а фольгированная поверхность выполняет еще и роль защитного экрана, ослабляющего помехи. Рис. LLI-2 373
На лицевой панели корпуса кре¬ пят светодиод, 'переменный резис¬ тор и выключатель шумоподавите- ля. На боковой стенке размещают разъем XS1, через который под¬ водится не только сигнал, но и на¬ пряжение питания. Схема стереофонического вари¬ анта шумоподавителя приведена на рис. LLI-3. Принцип работы его ана¬ логичен предыдущей конструкции. Но здесь в качестве усилителя выс¬ ших частот используется сдвоенный операционный усилитель DA1, ра¬ ботающий и в левом, и в правом каналах. А в ФНЧ работает микро¬ сборка DA2, состоящая из двух по¬ левых транзисторов. Резисторы R1 и R11, как и в предыдущем вариан¬ те, служат для регулировки порога срабатывания ФНЧ. Вместо К157УД2 можно приме¬ нить любой сдвоенный операцион¬ ный усилитель, но тогда придется изменить рисунок печати. Микро¬ сборка DA1 может быть любая из серии К504НТ1, но при отсутствии такой микросборки ее можно заме¬ нить двумя полевыми транзистора¬ ми, как и в предыдущей конструк¬ ции. Аналогичными могут быть и другие детали шумоподавителя: стабилитрон, диоды, резисторы, конденсаторы. Детали стереофонического шу¬ моподавителя монтируют на плате (рис. LU-4) из фольгированного стеклотекстолита, а плату разме- Рис. 111-3 374
Рис. Ш-4 (С 1 монтировать по схеме] щают либо внутри используемого звуковоспроизводящего устройства, либо внутри корпуса — готового или самодельного. На лицевой па¬ нели корпуса устанавливают пере¬ менные резисторы, выключатель шумоподавителя и светодиод, а на боковой стенке — разъемы. Разъем XS1 используется для подачи сигна¬ лов, a XS2 — питающего напряже¬ ния (от двуполярного источника). Налаживание транзисторногр шу¬ моподавителя начинают с проверки режимов работы усилителя высших частот. Напряжение на эмиттере транзистора VT2 должно бьГть око¬ ло 2 В (подбирают резистором R3). В стереофоническом варианте под¬ бирают резисторы R3^ и R31 таким образом, чтобы при подаче на вход усилителя максимального сигнала напряжение на выходе операцион¬ ного усилителя (вывод 13 для лево¬ го канала — ЛК и вывод 9 для пра¬ вого канала — ПК) также было наи¬ большим, но без искажений (про¬ веряют с помощью осциллографа). Движки переменных резисторов должны быть в этом случае в верх¬ нем по схеме положении. Затем проверяют прохождение сигнала через шумоподавитель. Пе¬ ремещая движок переменного ре¬ зистора в нижнее по схеме положе¬ ние, устанавливают порог срабаты¬ вания шумоподавителя по исчезно¬ 375
вению шумов в паузах между запи¬ сями. Желаемую скорость восста¬ новления фильтра устанавливают подбором резистора R7 для моно¬ фонического варианта или R4 и R41 для стереофонического. Чем меньше сопротивление резистора, тем выше скорость восстановления. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Наружная антенна для приемни¬ ка. Чтобы повысить чувствительность малогабаритного транзисторного приемника, нужно подключить к не¬ му наружную антенну — это извест¬ но каждому. Если же на приемнике нет антенного гнезда, нужно намо¬ тать на корпус приемника несколь¬ ко витков монтажного провода и подключить антенну к любому кон¬ цу получившейся катушки. Щечки — из фольгированного ма¬ териала. Щечки каркасов транс¬ форматоров можно вырезать из од¬ ностороннего фольгированного ге- тинакса или стеклотекстолита. На их фольгированной стороне оставляют полоски фольги по числу выводов обмоток трансформатора. В полос¬ ках сверлят отверстия, в которые при намотке трансформатора про¬ пускают (а затем припаивают к по¬ лоскам) выводы обмоток. Напряжение питания транзистор¬ ного шумоподавителя может быть 7...12 В, поэтому его допустимо ис¬ пользовать, скажем, в переносных кассетных магнитофонах, питаю¬ щихся от батареи напряжением 9 В. Зачистка выводов деталей. Как зачистить выводы радиодеталей, по¬ крывшиеся окисной пленкой в ре¬ зультате длительного хранения? Бы¬ стрее всего — с помощью учениче¬ ской резинки для чернил. В ней сверлят тонким сверлом несколько отверстий, вставляют в них выводы деталей и несколько раз с усилием протягивают. Гнутые же выводы за¬ чищают краем резинки, помещая их на плоскую поверхность и удержи¬ вая деталь рукой, а плоские выводы протягивают между двумя прижи¬ маемыми друг к другу резинками.
ЩУП — так принято называть наконеч¬ ники выносных проводников или кабеля, с помо¬ щью которых из¬ мерительный при¬ бор подключают к различным точкам проверяемого устройства. Конструкции щупов мо¬ гут быть самые разнообразные. По¬ знакомимся с двумя из них. Щуп для авометра. Его удобно изготовить из негодного фломасте¬ ра или шариковой авторучки с пласт¬ массовым корпусом (рис. Щ-1). Внутрь корпуса фломастера 1 опускают металлический наконеч¬ ник 2 с припаянным к нему прово¬ дом 5. На наконечник предвари¬ тельно надевают резиновую или поливинилхлоридную прокладку 3. Другой конец провода (сам провод желательно свернуть в спираль) припаивают к латунному или брон¬ зовому гнезду 4 подходящего диа¬ метра и длины. После этого наконечник протяги¬ вается наружу настолько, чтобы прокладка закрыла конусную часть фломастера. Г нездо пока должно находиться снаружи. Через верхнее отверстие фломастера корпус внут¬ ри заполняют эпоксидной смолой или шпаклевкой 6, после чего встав- Рис. Щ-1
Рис. Щ-2
ляют гнездо. Щуп выдерживают в вертикальном положении до пол¬ ного затвердевания смолы, после чего он готов к работе. Щуп для проверки транзисторов предназначен для совместной рабо¬ ты с испытателем транзисторов и поэтому содержит три подвижных игольчатых наконечника (рис. Щ-2). Таким щупом удобнее проверять транзисторы, впаянные в печатную плату. Ручку 7 конструкции удобно взять пластмассовую от негодного паяль¬ ника. Более широкий конец ручки спиливают, сверлят в ручке три от¬ верстия и нарезают в них резьбу. В эти отверстия ввинчивают болты 6 и прижимают ими к ручке «зем¬ ляные» лепестки 8 — к ним подпаи¬ вают проводники достаточной дли¬ ны, которые при работе со щупом подключают к испытателю. К болтам припаивают пружинь»! 5, а к ним — уголки 4, слегка изогну¬ тые на концах. В свою очередь к из^ гибам уголков напаивают в гулки 1 из жести. На верхние концы втулок надевают пружины 3 и закрепляют их пайкой. Внутри втулок пропуска¬ ют швейные иглы 1, к ушкам кото¬ рых припаивают оставшиеся концы пружин 3. Щуп готов. Благодаря пружинам 5 концы игл можно усганавливать на печа1- ной плате на расстоянии от 1 до 50 мм друг от друга, а с помощью пружин 3 создавать нужное давле¬ ние игл на контролируемые точки монтажа для получения надежного контакта. СОВЕТЫ НА ВСЯКИИ СЛУЧАИ Разметка органического стекла. При изготовлении различных дета¬ лей (шкал, декоративных решеток, крышек корпусов) из органического стекла значительная часть времени уходит на разметку отверстий. Пользоваться керном опасно — ор¬ ганическое стекло может лопнуть. Для кернения отверстий в этом случае можно пользоваться спе¬ циальной металлической насадкой на паяльнике. Лунки получаются ровные, органическое стекло не растрескивается. Глубина лунок за¬ висит от времени прикосновения насадки к детали и определяется опытным путем. Размеры насадки, указанные на чертеже, даны под жало стандарт¬ ного электропаяльника мощностью около 60 Вт. Насадку закрепляют на жале паяльника при помощи од- ного-двух винтов М3. Для отверстии диаметром 1...10 мм угол вершины насадки должен быть 30...45 а для отверстий диаметром 15...25 мм — до 100...120°.
ЭЛЕКТРОМЕГА- ФОН — так назы¬ вают устройство в виде рупора, спо¬ собное усилить громкость звука в несколько раз, Сегодня, в век электроники, на смену рупорным мегафонам пришли электромегафо¬ ны, в которых роль рупора выпол¬ няет громкоговоритель. О таком устройстве и пойдет рассказ. Поль¬ зоваться электромегафоном при¬ дется во время различных школь¬ ных мероприятий, спортивных со¬ стязаний, туристских походов. Основная часть электромегафона (рис. Э-1) — усилитель, собранный на трех маломощных (VT1—VT3) и двух мощных (VT4, VT5) транзис¬ торах. Ко входу усилителя подклю¬ чен микрофон ВМ1, роль которого выполняет капсюль от головных телефонов ТОН-1, ТОН-2 или ТЭГ-1. Ни в коем случае не пытайтесь при¬ способить под микрофон капсюль от телефонного аппарата — он не будет работать. Во время разговора перед мик¬ рофоном звуковые колебания пре¬ образуются в электрические сигналы звуковой частоты. Эти сигналы по¬ ступают через конденсатор С1 на вход усилителя — его первый кас¬ кад, собранный на транзисторе VT1. Это так называемый предваритель¬ ный усилитель, или усилитель на¬ пряжения. С нагрузки каскада (ре¬ зистор R2) сигнал подается на уси¬ литель мощности, состоящий из двух «половинок», каждая из кото¬ рых собрана по одинаковой схеме, но с входными транзисторами (VT2 и VT3) разной структуры: транзис¬ Рис. Э-1 380
тор VT2 структуры p-n-p, a VT3 — n-p-п. Каждая «половинка» усили¬ вает «свой» сигнал: верхняя (тран¬ зисторы VT2 и VT4) — положитель¬ ные полуволны, нижняя (транзисто¬ ры VT3 и VT5) — отрицательные. В общей точке — соединении эмит¬ тера транзистора VT4 с коллекто¬ ром VT5 — полуволны «складыва¬ ются», образуя непрерывные волны синусоидального сигнала звуковой частоты. В таком виде сигнал по¬ дается через конденсатор С2 на динамическую головку ВА1 — из нее и слышится громкий звук. Чтобы усилитель одинаково хоро¬ шо работал и при более высокой и при низкой окружающей темпера¬ туре, в нем введена обратная связь между выходом и входом усилите¬ ля— она осуществляется через ре¬ зистор R1. Диод VD1, включенный между базами транзисторов VT2, VT3, устраняет искажения звука, ко¬ торые могут появиться при «скла¬ дывании» полуволн. Питается усилитель от источника GB1 напряжением 9 В — его состав¬ ляют из двух плоских батарей от карманного фонаря (батареи 3336), соединяемых последовательно. Пи¬ тание на усилитель подают выклю¬ чателем SA1. Транзисторы VT1, VT2 могут быть любые из серий МП39—МП42, но с коэффициентом передачи не ме¬ нее 40, транзистор VT3 — МП37Б, МП38, МП38А, транзисторы VT4, VT5 — любые из серий П213—П216. Конденсатор С1 — типа ЭМ или К50-3, С2 — К50-6, резисторы — МЛТ-0,25, диод VD1 —любой из се- рии Д9. Детали усилителя размещают на плате из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала, как показано на рис. Э-2. Для под- Рис. Э-2 пайки выводов деталей на плате крепят медные лепестки или стой¬ ки-шпильки из толстой медной про¬ волоки. Под «шляпки» транзисторов в плате сверлят отверстия — мало¬ мощные транзисторы туго встав¬ ляются в отверстия, а мощные при¬ крепляют специальной накладкой (она продается вместе с транзисто¬ ром). Плату укрепляют в футляре под¬ ходящих габаритов, например в або¬ нентском громкоговорителе «Обь- 305». Можно использовать и голов¬ ку этого громкоговорителя, отпаяв от нее проводники, идущие к транс¬ форматору, и соединив выводы го¬ ловки с усилителем. При отсутствии готового футляра сделайте его са¬ ми и укрепите на передней стенке динамическую головку мощностью от 0,25 до 4 Вт со звуковой катуш¬ кой сопротивлением 4...8 Ом. Капсюль ВМ1 соединяют с усили¬ телем двухпроводным шнуром дли¬ ной около полуметра. К капсюлю приклеивают рупор в виде стакан¬ чика, склеенного из плотной бума- 381
ги. Рупор поможет избавиться от неприятного свиста, возникающего обычно во время работы электро¬ мегафона. Включив собранный мегафон, из¬ мерьте напряжение между коллек¬ тором и эмиттером транзистора VT5 — оно должно быть равно по¬ ловине напряжения питания. В слу¬ чае необходимости напряжение ус¬ тановите точнее подбором резисто¬ ра R1. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ЗВОНОК. Одним из перспективных направ¬ лений в техническом творчестве ра¬ диолюбителей можно считать кон¬ струирование электронных звонков, заменяющих обычные квартирные звонки. Это могут быть однотональ¬ ные звонки, издающие звук одной, заранее выбранной тональности, двухтональные — в них чередуются звуки двух тонов, электромузыкаль¬ ные, отличающиеся музыкальным звуком. Причем в одних электро¬ музыкальных звонках заложена, скажем, трель певчей птицы, в дру¬ гих — отрывок из популярной мело¬ дии, в третьих — целая программа музыкальных отрывков, переклю¬ чающихся автоматически после каж¬ дого нажатия звонковой кнопки. Предлагаем на ваш выбор две срав¬ нительно простые конструкции, од¬ на из которых выполнена целиком на транзисторах, а вторая — частич¬ но на транзисторах и частично на микросхемах. Электромузыкальный звонок на транзисторах. На первый взгляд (рис. Э-3) он содержит излишне большое число элементов. Однако это оправдано, поскольку удалось получить громкое и чистое звуча¬ ние трелей соловья, а также обес- 382 Рис. Э-3
печить надежную работу при коле¬ баниях сетевого напряжения. Про¬ должительность звучания звонка составляет 3...3,5 с. Каскад на транзисторах VT1, VT2 — ждущий мультивибратор, «срабатывающий» от нажатия звон¬ ковой кнопки SB1. Далее следует формирователь напряжения сме¬ щения (транзисторы VT3, VT4), уп¬ равляющий работой другого муль¬ тивибратора— на транзисторах VT5 VT6, частота которого определяет первую и вторую трели соловья. На транзисторах VT7 и VT9 собран третий мультивибратор, выполняю¬ щий роль тонального генератора. На транзисторах VT10, VT11 выпол¬ нен усилитель 34, а на VT8 — электронный ключ, управляющий работой звонка в целом. Как работает звонок? В исходном состоянии транзистор VT1 ждущего мультивибратора закрыт, a VT2 от¬ крыт, поэтому на коллекторе тран¬ зистора VT2 небольшое положи¬ тельное (относительно общего про¬ вода) напряжение, недостаточное для открывания транзистора VT8. Стоит нажать кнопку SB1, как ждущий мультивибратор запускает¬ ся, состояние его транзисторов из¬ меняется, на коллекторе транзисто¬ ра VT2 появляется положительное напряжение, благодаря которому открывается транзистор VT8. При этом третий мультивибратор (на транзисторах VT7, VT9) подключа¬ ется к источнику питания, и с на¬ грузки этого мультивибратора (ре¬ зистор R23) снимается сигнал 34 — он поступает далее на усилитель через цепочку R24C11R25. Правда, сигнал этот представляет собой пачки импульсов, Промоду лирован¬ ных импульсами второго мульти¬ вибратора. В итоге из динамической головки ВА1 слышится первая трель соловья, продолжительность зву¬ чания которой завйсит от емкости конденсатора С1. Как только ждущий мультивибра¬ тор начинает возвращаться в исход¬ ное состояние, наступает небольшая пауза, а затем, когда напряжение на коллекторе транзистора VT2 упа¬ дет до нуля (транзистор откроется), на выходе формирователя (коллек¬ тор транзистора VT4) начнет воз¬ растать положительное напряже¬ ние. Оно, во-первых, будет под¬ держивать транзистор VT8 в откры¬ том состоянии и, кроме того, из¬ менять частоту второго мультивиб¬ ратора. Прозвучит новая трель, пос¬ ле чего транзистор VT8 закроется. Звонок возвратится в исходное со¬ стояние. Для питания звонка можно ис¬ пользовать источник постоянного тока напряжением 6...12 В. В дан¬ ном случае звонок питается от бло¬ ка, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя на диодах VD2—VD5 и сглаживаю¬ щего конденсатора С12. Транзисторы VT1—VT10 могут быть кроме указанных на схеме другие из серии КТ315, но с коэф¬ фициентом передачи 50...100 (VT1 — VT7, VT9) и 100...150 (VT8, VT10). Вместо транзистора ГТ403А (VT11) можно применить любой транзис¬ тор серии КТ814. Диоды могут быть любые из серий Д9, КД503, КД509 (VD1), Д220, Д223, Д311 (VD2— VD5). Подстроечный резистор R24 — СПЗ-16, переменный R25— СПЗ-9а или СПО-0,5, остальные ре¬ зисторы МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125. Конденсаторы Cl—С8 — К50-6, К50-16, К53-1; С12 — два парал¬ лельно соединенных конденсатора К50-6 или К50-16 емкостью по 383
500 мкФ; С9—СП — КМ, КЛС, КТ. Динамическая головка — 2ГД-19 или другая мощностью 0,5...2 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6...10 Ом. В качестве понижающего подо¬ йдет любой трансформатор мощ¬ ностью не менее 2 Вт и с напряже¬ нием на обмотке II 6...12 В. Часть деталей звонка монтируют на печатной плате (рис. Э-4), кото¬ рую затем укрепляют внутри кор¬ пуса. Головку крепят к передней стенке корпуса, трансформатор пи¬ тания — ко дну, а переменный ре¬ зистор и выключатель — к боковой стенке. Корпус укрепляют в прихо¬ жей, выводят из него двухпровод¬ ной шнур и соединяют его со звон¬ ковой кнопкой. Но прежде чем укрепить корпус, звонок нужно проверить в работе. Установив движок подстроечного резистора R24 в нижнее по схеме положение, а движок переменного резистора R25 в верхнее, включают звонок в сеть и нажимают кнопку SB1. Перемещением движков ре¬ зисторов добиваются чистого звука соловьиных трелей и нужной их громкости. Если громкость недо¬ статочна, следует заменить транзис¬ тор VT10 другим, с большим коэф¬ фициентом передачи. При желании установить длительности трелей одинаковыми нужно подобрать кон¬ денсатор С1. Электромузыкальный звонок на транзисторах и микросхемах. Вто¬ рая конструкция электромузыкаль¬ ного звонка позволяет заранее про¬ граммировать отрывок популярной мелодии, который будет звучать при каждом нажатии звонковой кнопки. В звонке (рис. Э-5) использовано Рис. Э-4 384
13 Энциклопедия начинающего радиолюбителя Рис. Э-5
три микросхемы и семь транзисто¬ ров. На элементах DD1.1, DD1.2 и транзисторе VT1 выполнен тактовый генератор, вырабатывающий им¬ пульсы длительностью примерно 0,5 с. Они поступают на счетчик DD2, выходы которого соединены с дешифратором DD3. В свою оче¬ редь, пятнадцать выходов деши¬ фратора подключены через развя¬ зывающие диоды VD1—VD15 и ре¬ зисторы R5—R19 к генератору зву¬ ковой частоты, собранному по схе¬ ме мультивибратора на транзисто¬ рах VT3, VT4. С генератора сигнал подается на усилитель мощности, собранный на транзисторах VT6, VT7. Нагрузкой усилителя является динамическая головка ВА1. Как только нажимают кнопку SB1, на звонок подается питание от источника GB1. На выводе 17 де¬ шифратора, как и на остальных вы¬ ходных выводах, появляется уро¬ вень логической 1. Открывается электронный ключ на транзисторе VT5, срабатывает реле К1. Контак¬ тами К1.1 реле блокирует кнопку — ее можно отпустить. После нажатия кнопки счетчик включается не сразу, а через неко¬ торое время, необходимое для срабатывания реле. С этой целью в звонок введен узел задержки, выполненный на транзисторе VT2 и элементе DD1.3. Продолжитель¬ ность задержки зависит от сопро¬ тивления резистора R3 и емкости конденсатора С2. Только после включения счетчика на входы дешифратора начнут по¬ ступать сигналы в двоичном коде. При этом на выходах будет «пере¬ мещаться» уровень логического 0 от верхнего по схеме выхода к ниж¬ нему, соединяя с общим проводом (минус источника питания) тот или иной частотозадающий резистор ге¬ нератора звуковой частоты. В голов¬ ке будут раздаваться соответствую¬ щие тоны. Когда уровень логиче¬ ского 0 появится на последнем вы¬ ходе (вывод 17), электронный ключ закроется, реле отпустит, звонок выключится. В этой конструкции можно ис¬ пользовать резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, оксидные конденса¬ торы К50-6, остальные конденсато¬ ры — КМ-6. Диоды — любые крем¬ ниевые. Динамическая головка — мощностью 0,25...1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 5...8 Ом. Реле — герконовое или любое дру¬ гое, срабатывающее при напряже¬ нии до 4 В и потребляющее ток не более 100 мА (чем меньше потреб¬ ляемый ток, тем дольше будет слу¬ жить источник питания). Источник питания — четыре элемента 343, соединенные последовательно. Детали узлов, обведенных на схе¬ ме штрих-пунктирной линией, смон¬ тированы на печатной плате (рис. Э-6) из одностороннего фольгиро- ванного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Резисторы R5—R19 впаи¬ вают в процессе налаживания звон¬ ка. Плату крепят внутри корпуса або¬ нентского громкоговорителя либо другого подходящего по габаритам корпуса. Там же устанавливают ис¬ точник питания, реле, диод VD16 и конденсатор С5. Выходные тран¬ зисторы прикрепляют к корпусу вблизи платы винтами М3, а дина¬ мическую головку устанавливают на передней стенке. Налаживание звонка начинают с проверки работы тактового гене¬ ратора. К выходу элемента DD1.2 подключают осциллограф и наблю¬ дают импульсы генератора — они 386
должны быть длительностью при¬ мерно 0,5 с. При необходимости это значение можно изменять под¬ бором резистора R2 или конденса¬ тора С1. Далее проверяют работу счетчи¬ ка и дешифратора по последова¬ тельному появлению на выходах дешифратора уровня логического 0 — здесь также поможет осцилло¬ граф. Подбором резистора R5 (ос¬ тальные пока отсутствуют) устанав¬ ливают первый тон выбранной ме¬ лодии, а затем устанавливают ос¬ тальные тона подбором соответст¬ вующих резисторов. На этом этапе удобно «удлинить» тактовый им¬ пульс, временно подключив парал¬ лельно конденсатору С1 еще один, емкостью 20...50 мкФ. Кроме того, вместо резисторов R5—R19 лучше включать переменный или под¬ строенный, получившееся сопротив¬ ление которого затем измеряют и впаивают постоянный резистор такого же или возможно близкого сопротивления. Если в каком-то месте мелодии нужна пауза, ре¬ зистор и развязывающий диод к со¬ ответствующему выходу дешифра¬ тора не подпаивают. Чтобы звонок работал исправно, следите за со¬ стоянием элементов источника пи¬ тания и при значительном (более 1 В) падении напряжения источника под нагрузкой, когда звонок вклю¬ чен, заменяйте элементы. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУ¬ МЕНТ. Нередко можно" встретить на страницах популярной литерату¬ ры сокращенное название (аббре¬ виатуру) этого класса инструмен¬ тов — ЭМИ. Характерная особен¬ ность их — необычный музыкаль¬ ный звук, иногда окрашиваемый (в сложных конструкциях) специаль¬ ными приставками для получения, например, вибрации или плавного затухания. На первых же этапах знакомства с электромузыкой до¬ статочно построить простые инстру¬ менты, которые, однако, могут уча¬ ствовать в самодеятельных музы¬ кальных ансамблях или оркестрах. Электронная домра. Схема та¬ кого инструмента, имитирующего звуки домры, приведена на рис. Э-1. Транзистор VT1, первичная обмотка трансформатора Т1, кон¬ денсатор цепи обратной связи С1 и два резистора в базовой цепи транзисторна образуют генератор, 387 Рис. Э-6
Рис. Э-7 вырабатывающий колебания звуко¬ вой частоты. Частота колебаний, а значит, и высота звука, создаваемо¬ го головкой ВА1, подключенной к обмотке 11 трансформатора, зави¬ сит от положения движка перемен¬ ного резистора. При перемещении движка резистора вверх по схеме высота звука растет, нижнее поло¬ жение движка соответствует мини¬ мальной высоте звука. Частотный диапазон устройства определяется изменением сопро¬ тивления резистора и составляет при указанных на схеме номиналах деталей три октавы. «Смещение» этого диапазона в ту или другую сторону производят подбором кон¬ денсатора С1. Напряжение питания (две последовательно соединенные батареи 3336) генератора включают кнопкой SB1. Транзистор может быть любой из серий МП39—МП42. Резистор R1 — МЛТ-0,25, переменный резистор R2—СП-I, конденсатор С1—МБМ. Трансформатор Т1 можно намотать на магнитопроводе сечением 3... 4 см2. Секции а и б обмотки I со¬ держат по 300 витков провода ПЭВ-1 0,5...0,25, обмотка II—40 витков провода ПЭВ-1 0,4...0,8. Между обмотками следует сделать бумажную прокладку. Кнопку можно сделать из двух пластинок из листовой латуни толщиной 0,5... 1 мм или использовать готовую любой конструкции. Головка — 1ГД-18, 1Г Д-28 или другая мощ¬ ностью 1...2 Вт. Детали генератора размещают и монтируют в конструкции, напо¬ минающей внешним видом домру (можно внутри балалайки, мандо¬ лины). На лицевой стенке (деке) корпуса укрепляют головку и пере¬ менный резистор. Под диффузор головки предварительно вырезают отверстие, которое закрывают де¬ коративной тканью. Как правило, устройство не тре¬ бует налаживания. Если, однако, при нажатии кнопки звука не будет, это укажет на неправильное вклю¬ чение цепи обратной связи генера¬ тора. В таком случае надо изме¬ нить порядок включения выводов секции а или 6 обмотки I трансфор¬ матора. Техника игры несложная: мело¬ дию «подбирают» вращением руч¬ ки переменного резистора и перио¬ дическим нажатием кнопки. Требу¬ ется, разумеется, некоторая сно¬ ровка. Музыкальная шкатулка представ¬ ляет собой генератор НЧ, рассчи¬ танный на получение звуков в пре¬ делах одной октавы (рис. Э-8). Ка¬ тушка L1 и конденсатор С2, обра¬ зующие колебательный контур, оп¬ ределяют частоту колебаний гене¬ ратора. Параллельно контуру под¬ ключена цепь из последовательно соединенных конденсатора С1 и пе¬ ременного резистора R1, позво¬ ляющая плавно изменять частоту генератора в пределах одной ок¬ 388
тавы. Головка ВА1 преобразует ко¬ лебания генератора в звук. Катушку L1 наматывают на бу¬ мажном каркасе диаметром 8... 10 мм со щечками. Она содержит 300 витков провода ПЭВ-1 0,08... 0,12 с отводом от середины. Можно также использовать обмотку мало¬ габаритного согласующего или вы¬ ходного трансформатора, имею¬ щую отвод от середины. Но при этом несколько изменится частота колебаний генератора, и ее при¬ дется подстраивать при налажива¬ нии подбором конденсатора С2. Так, например, если высоту тона звука необходимо увеличить, то емкость конденсатора С2 следует уменьшить, и наоборот. Если катуш¬ ку трансфоматора снять с сердеч¬ ника магнитопровода, частота коле¬ баний генератора повысится. Транзистор может быть любой из серий МП39—МП42. Переменный резистор R1—СП-I, постоянные ре¬ зисторы МЛТ-0,25. Конденсаторы типа БМ, МБМ. Источник питания — «Крона» или две последовательно соединенные батареи 3336. Кнопка SB1, работающая как выключатель питания, может быть любой кон¬ струкции. Головка ВА1 —электро¬ магнитный телефонный капсюль ДЭМ-ЗМ. Конструкция музыкальной шка¬ тулки показана на рис. Э-9. Это не¬ большая фанерная или пластмас¬ совая коробка, на передней стенке которой укреплены головка, кнопка и переменный резистор. Остальные детали смонтированы на гетинак- совой плате, находящейся внут¬ ри коробки. Настраивать музыкальную шка¬ тулку нужно по камертону или бая¬ ну, аккордеону, пианино. Когда звучание ноты «ля» камертона и шкатулки совпадут, против положе¬ ния ручки переменного резистора на корпусе шкатулки ставят риску и пишут название ноты. Отградуи¬ рованная таким образом музыкаль¬ ная шкатулка может стать нагляд¬ ным пособием для изучающих му¬ зыкальную азбуку. На ней можно исполнять и несложные мелодии. Для этого ручку переменного ре¬ зистора надо быстро устанавливать против соответствующих рисок и нажимать кнопку. Электронный орг&н. Схема этого инструмента приведена на рис. Э-10. Основа органа — генератор 389 Рис. Э-8 Рис. Э-9
Рис. Э-10 34, выполненный на транзисторах VT1 и VT2 разной структуры по схе¬ ме несимметричного мультивибра¬ тора. Генерация образуется из-за положительной обратной связи между выходными и входными це¬ пями каскадов на указанных тран¬ зисторах. Частоту генерируемых ко¬ лебаний можно изменять включе¬ нием в цепь обратной связи пере¬ ключателем SA1 либо конденса¬ тора С1, либо С2, а также одного из резисторов R1—R8 (клавишами ин¬ струмента SB1—SB8). Когда под¬ вижный контакт переключателя на¬ ходится в показанном на схеме по¬ ложении, при нажатии на клавиши будут раздаваться звуки первой октавы. Если же подвижный кон¬ такт переключателя перевести в противоположное положение, мож¬ но получать звуки второй октавы. Нажимать нужно только одну из клавиш. Если же случайно окажутся нажатыми две клавиши, в цепь об¬ ратной связи включатся два парал¬ лельно соединенных резистора, и частота генератора не будет со¬ ответствовать ни одному из звуков данной октавы. Причем частота ге¬ нератора будет выше, чем при на¬ жатии любой из двух клавиш в от¬ дельности. Резистор R9 ограничивает макси¬ мальную частоту генератора, а R10 — наибольшую неискаженную громкость звука. Подстроечные резисторы — СПЗ-16, постоянные — МЛТ-0,25, конденсаторы — МБМ. Транзистор VT1 может быть кроме указанного на схеме МП38, МП38А или другой маломощный кремниевый транзи¬ стор структуры п-р-п со статиче¬ ским коэффициентом передачи то¬ ка не менее 50. С таким же коэф¬ фициентом следует взять и тран¬ зистор VT2 — он может быть серий П213—П217. Динамическая голов¬ ка— мощностью 0,5...1 Вт, напри¬ мер 1ГД-18, 1ГД-28. Источник пи¬ тания— батарея 3336. Выключатель и переключатель — любой конст¬ рукции. Клавиши могут быть как готовые, скажем, от детского музы¬ кального инструмента-игрушки, так и самодельные. В любом случае под ними устанавливают контакты, например, от электромагнитных реле (лучше всего телефонных), которые будут замыкаться при на¬ жатии на клавиши. Возможен ва¬ риант использования малогабарит¬ ных кнопок, к примеру КМ1-1. Основные детали инструмента могут быть смонтированы на плате (рис. Э-11) навесным или печатным способом. Плату укрепляют внутри 390
Рис. ЭИ корпуса (рис. Э-12) произвольной конструкции. На лицевой стенке корпуса укрепляют динамическую головку и органы управления (кла¬ виатуру, выключатель, переключа¬ тель). Источник питания размещают внутри корпуса или на нижней (съемной) крышке. Настройка инструмента сводится к установке движков подстроеч- ных резисторов для получения со¬ ответствующего тона. Сопротивле¬ ния резисторов должны быть та¬ кими, чтобы получились фиксиро¬ ванные тона от «до» (или «ля») пер¬ вой октавы до «до» (или «ля») вто¬ рой с интервалами в один тон. На¬ стройку производят по звукам роя¬ ля, пианино, аккордеона или дру¬ гого образцового музыкального ин¬ струмента. Сначала, нажав клави¬ шу — кнопку SB8, подбором поло¬ жения движка резистора R8 настра¬ ивают генератор на частоту первого исходного тона — «до» или «ля» первой октавы (эта клавиша должна быть на левом со стороны музы¬ канта конце клавиатуры). Затем на¬ жимают клавишу SB7 и подбором положения движка резистора R7 добиваются звучания следующего тона — «ре» (или «си»), и т. д. Не¬ большое смещение музыкального строя инструмента можно осущест¬ вить соответствующим подбором резистора R9. Исполнительские возможности инструмента можно расширить, использовав клавиатуру с 12 клави¬ шами. Тогда помимо основных то¬ нов появятся дополнительные («до диез», «ля бемоль» и др.). Гром¬ кость звука зависит от напряжения источника питания. Увеличив его до 9 В, можно повысить и громкость, но при этом, возможно, придется укрепить мощный транзистор VT2 на небольшой радиатор в виде П-образного уголка, согнутого из листового алюминия толщиной 1 ...2 мм. Электронный рояль. Несравненно больший интерес представляет этот «игрушечный» электромузыкальный инструмент, обладающий значи¬ тельно лучшим качеством звука и исполнительскими возможностями по сравнению с предыдущими кон¬ струкциями. Рабочий диапазон ин¬ струмента составляет три октавы, а громкость звучания достаточна, 391 Рис. Э-12
Рис. Э-13 чтобы исполняемая мелодия была хорошо слышна даже в помещении большой площади. Питается ин¬ струмент от сети переменного тока. Познакомимся с устройством и работой инструмента по его прин¬ ципиальной схеме (рис. Э-13). Ин¬ струмент комбинированный — в нем используется интегральная микросхема и транзисторы. На эле¬ ментах DD1.1—DD1.3 микросхемы собран генератор звуковой частоты, являющийся задающим генерато¬ ром. Но работать генератор будет только тогда, когда в цепь обратной связи включат нажатием какой-либо клавиши (контакты кнопочных вы¬ ключателей SB1—SB36) один из ре¬ зисторов R1—R36. Тональность зву¬ ка зависит от сопротивления рези¬ стора и емкости конденсатора С1. Как видите, в цепи обратной свя¬ зи может быть включено 36 раз¬ личных по сопротивлению резисто¬ ров, а значит, на выходе генератора (вывод 8 элемента DD1.3) возмож¬ ны сигналы стольких же частот. Но¬ миналы конденсатора и резисторов подобраны такими, что рабочий диапазон инструмента составляет указанные выше три октавы — от тона «до» первой октавы до «си» третьей. Выходной сигнал генератора сра¬ зу подавать на усилитель нежела¬ тельно из-за сравнительно неболь¬ шого входного сопротивления уси¬ лителя, что может сказаться на ча¬ стоте генератора. Поэтому между генератором и усилителем включен инвертор на элементе DD1.4, выпол¬ няющий роль согласующего каска¬ да. Инвертор нагружен на пере¬ менный резистор регулировки громкости R37, с движка которого сигнал подается далее через кон¬ денсатор С2 на усилитель звуковой частоты. В усилителе три каскада — пред¬ варительного усиления, предоко¬ нечный и выходной. Каскад пред¬ варительного усиления собран на 392
транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Его нагрузкой является резистор R39. С него сигнал пода¬ ется на предоконечный каскад, соб¬ ранный на транзисторах VT2, VT3. Он необходим для того, чтобы обе¬ спечить двухтактный режим работы выходного каскада. Для облегчения этой задачи и упрощения схемы каскада в нем использованы тран¬ зисторы разной структуры — тран¬ зистор VT2 структуры р-п-р и тран¬ зистор VT3 структуры п-р-п. При этом транзистор VT2 усиливает от¬ рицательные полуволны сигнала, а транзистор VT3 — положитель¬ ные. С нагрузок транзисторов (рези¬ сторы R40 и R41) предоконечного каскада сигналы поступают далее на транзисторы VT4, VT5 выходно¬ го каскада. В общей точке соеди¬ нения этих транзисторов происхо¬ дит «стыковка» полуволн. Чтобы при этом не образовалась «ступень¬ ка», являющаяся наиболее харак¬ терным видом искажений подобных усилителей, на базы транзисторов VT2 и VT3 подано напряжение сме¬ щения, образующееся из-за паде¬ ния напряжения на диоде VD1. А чтобы возможно точнее поддер¬ живать режим работы выходных транзисторов (от этого зависит мак¬ симальная неискаженная выходная мощность усилителя), в усилителе введена отрицательная обратная связь по постоянному току вклю¬ чением резистора R38. К выходному каскаду подключена через конденсатор СЗ нагрузка — динамическая головка ВА1. Постоянное напряжение, необхо¬ димое для работы электромузы¬ кального инструмента, получается с помощью комбинированного бло¬ ка питания. Он состоит из понижаю¬ щего трансформатора Т1, к вторич¬ ной обмотке которого подсоединен выпрямитель, собранный на диодах VD3—VD6 по мостовой схеме. Вы¬ ходное напряжение выпрямителя фильтруется оксидным конденсато¬ ром С4 и поступает на усилитель. К выпрямителю подключен про¬ стейший параметрический стаби¬ лизатор напряжения, состоящий из резистора R42 и стабилитрона VD2. Получающееся на нем напряжение около 5 В подается на интеграль¬ ную микросхему. Если инструментом придется пользоваться в помещении без электрической проводки или на от¬ крытом воздухе, источником пита¬ ния могут служить, например, бата¬ реи 3336. Тогда усилитель нужно питать от двух последовательно соединенных батарей, микросхе¬ му — от одной. Использовать об¬ щий источник для питания усилите¬ ля и микросхемы не рекомендует¬ ся — при большой громкости на¬ пряжение батареи немного падает, что может привести к изменению частоты генератора или к неустой¬ чивой его работе. Вместо микросхемы K155J1A3 можно использовать аналогичную, содержащую элементы И-НЕ или не¬ сколько микросхем с такими эле¬ ментами. Если, к примеру, у Вас окажутся микросхемы К155ЛА1, со¬ держащие по два элемента И-НЕ, с четырьмя входами каждый, при¬ дется использовать два таких кор¬ пуса, объединив входы каждого элемента. Подойдут и микросхемы К155ЛА4 с тремя элементами И-НЕ по три входа у каждого. В этом слу¬ чае также понадобятся две микро¬ схемы, но у одной из них останутся свободными два элемента (у них входные выводы соединяют вместе 393
и подключают к общему проводу). Как видите, возможности замены широкие, но при той или иной заме¬ не следует откорректировать чер¬ теж монтажной платы. Конденсатор С1—бумажный, типа БМ или МБМ, оксидные конденса¬ торы С2—С4—К50-6. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25 (R38—R41) и МЛТ-0,5 (R42), переменный R37— СП-I, подстроечные R1—R36 — лю¬ бого типа, но возможно меньших габаритов (например, СПЗ-1 а, СПЗ-16). Резисторы R1—R12 долж¬ ны быть сопротивлением 2,2 кОм, R13 — R24 — 1 кОм, R25 — R36 — 470 Ом. Можно вообще обойтись без подстроечных резисторов, за¬ менив их постоянными. Но в этом случае сопротивление каждого ре¬ зистора придется предварительно определить при налаживании кон¬ струкции, затем впаять в плату (ес¬ ли резисторы предполагается смон¬ тировать на общей плате). Правда, налаживание конструкции при та¬ ком варианте усложнится. Транзисторы МП39 можно заме¬ нить любыми другими из серий МП39-МП42, транзистор МП38— любым из серий МП35—МП38, транзисторы П21 ЗБ — другими ана¬ логичными транзисторами средней мощности (например, П213—П217, П201—П203) с возможно большим коэффициентом передачи тока. Вместо диода Д9Д подойдет дру¬ гой диод этой серии, вместо Д203— любые другие, рассчитанные на выпрямленный ток более 0,3 А и обратное напряжение не менее 25 В. Трансформатором питания служит выходной трансформатор кадровой развертки телевизора — ТВК-70А. Подойдет и другой понижающий трансформатор с переменным нап¬ ряжением на обмотке II 8...11 В. Сигнальная лампа HL1—на напря¬ жение 12 В. Выключатель Q1 — тумблер, но возможно использова¬ ние выключателя, спаренного с пе¬ ременным резистором регулировки громкости. Разъем ХР1—сетевая вилка. Динамическая головка ВА1—типа 1ГД-40, но лучшие результаты по¬ лучатся с головкой большей мощ¬ ности — 3...4 Вт. Звуковая катушка головки должна быть сопротивле¬ нием 5...10 Ом. Причем наиболь¬ шую выходную мощность удастся получить с головкой, обладающей меньшим сопротивлением, — об этом не следует забывать при вы¬ боре головки. Клавиатуру удобно применить го¬ товую и расположить под клавиша¬ ми контакты выключателей SB1 — SB36 так, чтобы контакты замыка¬ лись при нажатии на клавишу — ра¬ бота эта несложная. В качестве кон¬ тактов хорошо работают пружины от электромагнитных реле, напри¬ мер типа РСМ, РЭС6, РЭС9. А может быть, Вы захотите изго¬ товить клавиатуру с контактной си¬ стемой самостоятельно? Это не так сложно, как может показаться. По¬ надобится сухая древесина (жела¬ тельно применять более твердые породы деревьев, например бере¬ зу, клен). Из нее вырезают три (можно две) разновидности загото¬ вок для белых клавиш и одну раз¬ новидность для черных (рис. Э-14). Подсчитать общее число тех или иных заготовок нетрудно, если вос¬ пользоваться рисунком расположе¬ ния клавиш одной октавы (рис. Э-1 5). Каждую заготовку шлифуют мел¬ козернистой наждачной бумагой, а затем на более длинные (белые 394
Рис. Э-14 PNC. Э-15 клавиши) наклеивают сверху и с ши¬ рокого торца полоски белого цел¬ лулоида или такого же цвета пласт¬ массы, более короткие (черные клавиши) покрывают черным лаком. Собирают клавиатуру в корпусе конструкции (рис. Э-16). Для этого на дне корпуса устанавливают огра¬ ничительную 2 и нижнюю прижим¬ ную 8 рейки. Между рейками раз¬ мещают контактные пружины 9. Против контактов и выводов пру¬ жин в дне корпуса должны быть вырезы — они позволят припаять Рис. Э-16 к пружинам проводники от под¬ строечных резисторов и генерато¬ ра, а также периодически очищать контакты. Каждую клавишу 1 прикрепляют с помощью шарнира к нижней рей¬ ке. Роль шарнира выполняет тонкая пластина 5 из гетинакса. Вместо гетинакса подойдет любой эластич¬ ный материал (целлулоид, орга¬ ническое стекло). Пластину при¬ клеивают одним концом к клави¬ ше 1, а другой конец ее зажимают между верхней 7 и нижней 8 рейка¬ ми шурупами, которые ввинчивают в промежутки между клавишами. Между торцем клавиши и рейкой 7 оставляют зазор 1...2 мм, для чего во время сборки и регулировки между клавишей и рейкой вклады¬ вают полоску картона нужной тол¬ щины (по окончании регулировки полоску, конечно, вынимают). Чтобы клавиша в исходном со¬ стоянии была прижата к опорной рейке 4, между концом клавиши и рейкой 7 устанавливают доста¬ точно жесткую возвратную сталь¬ ную спиральную пружину 6 (вместо нее можно применить резиновый шнур). Возвратную пружину можно расположить и в рейке 2. Для этого в рейке высверливают отверстие примерно на две трети толщины, 395
в которое вставляют спиральную пружину — длину ее подбирают опытным путем. К каждой клавише перед ее уста¬ новкой приклеивают снизу деревян¬ ный выступ 3, а на него наклеивают пластинку из гетинакса. Выступ дол¬ жен быть расположен напротив тол¬ кателя контактных пружин либо просто напротив верхней пружины группы нормально разомкнутых контактов. В любом случае при на¬ жатии на клавишу контактные пру¬ жины должны надежно замыкаться. Чтобы при отпускании клавиш уменьшить создаваемый ими шум, на рейку 2 следует наклеить мягкий материал, например фланель. Подстроечные резисторы R1—R36 можно смонтировать на отдельной длинной планке и расположить планку вблизи выводов контактных пружин. Микросхему с частотозадающим конденсатором С1, детали усилите¬ ля (кроме переменного резистора и динамической головки), парамет¬ рический стабилизатор напряжения и конденсатор фильтра С 4 монти¬ руют на плате (рис. Э-17) из изоля¬ ционного материала (гетинакс, тек¬ столит) толщиной 1... 1,5 мм. Мощ¬ ные выходные транзисторы VT4, VT5 крепят к теплоотводящим пла¬ стинам из дюралюминия толщиной 1,5...2 и размерами 50X60 мм, а уже пластины прикрепляют винтами к плате. Трансформатор питания и выпря¬ мительные диоды укрепляют на другой плате (рис. Э-18) такой же толщины, что и первая. Платы крепят к дну корпуса, а на лицевой стенке корпуса (рис. Э-19) устанавливают регулятор громко¬ сти, выключатель питания и сигналь¬ ную лампу. Динамическую головку 60 Рис. Э-17 К HL1 Рис. Э-18 396
Рис. Э-19 крепят к задней стенке, которую при игре обычно обращают в сторо¬ ну слушателей. В стенке вырезают отверстие напротив диффузора го¬ ловки и прикрывают его декоратив¬ ной решеткой. Шнур питания вы¬ водят через отверстие в задней или боковой стенке. Чтобы можно было налаживать инструмент и перио¬ дически проверять его работу, крышка корпуса должна быть съем¬ ной. Налаживание электромузыкально¬ го инструмента начинают с провер¬ ки выпрямленного напряжения на конденсаторе С4 — оно должно быть в пределах 9...12 В. Затем из¬ меряют напряжение на стабилитро¬ не VD2 — около 5 В (оно зависит от самого стабилитрона и сопротивле¬ ния резистора R42). Если напряже¬ ние отличается более чем на 0,2 В, желательно заменить стабилитрон на другой, но такого же типа — ведь стабилитроны имеют разброс по напряжению стабилизации. Далее нужно измерить постоян¬ ное напряжение на выходе усили¬ теля — в точке соединения эмитте¬ ра транзистора VT4 и коллектора VT5. Это напряжение должно рав¬ няться половине напряжения пита¬ ния, т. е. половине напряжения, из¬ меренного на конденсаторе С4. Установить его точнее можно под¬ бором резистора R38: при умень¬ шении его сопротивления напряже¬ ние возрастает, и наоборот. Только после этого следует про¬ верить ток коллектора выходных транзисторов при отсутствии вход¬ ного сигнала (так называемый ток покоя). Для этого достаточно вклю¬ чить миллиамперметр в цепь кол¬ лектора любого из транзисторов VT4, VT5. Наилучший режим — 20...30 мА. Регулировать ток покоя можно только подбором диода VD1. Если ток значительно превы¬ шает указанное значение, подбира¬ ют диод с меньшим прямым сопро¬ тивлением или включают парал¬ лельно ему такой же диод ( в той же полярности). При малом значе¬ нии тока нужен диод с большим прямым сопротивлением (можно также включить последовательно с диодом резистор с небольшим сопротивлением и подобрать им нужный ток). Генератор тона, как правило, на¬ чинает работать сразу после подачи питания и нажатия любой из кла¬ виш. Переменным резистором R37 устанавливают желаемую гром¬ кость. Следующий этап — подбор со¬ противлений резисторов R1—R36. Вначале их движки следует устано¬ вить в нижнее по схеме положение, т. е. полностью ввести сопротивле¬ ния резисторов. Нажав клавишу с контактами SB1, перемещением движка резистора R1 добиваются частоты генератора, соответствую¬ щей тону «до» первой октавы. Об¬ разцовым инструментом при этом может быть рояль, баян, аккордеон. Еще лучше налаживать генератор с помощью электронного частото¬ мера — его подключают параллель¬ 397
но выводам переменного рези¬ стора R37. Тогда при нажатии кла¬ виши с контактами SB1 резистором R1 устанавливают частоту 261,63 Гц. Нажимая последующие клавиши, устанавливают подстроечными ре¬ зисторами нужные частоты генера¬ тора. Они должны соответствовать следующим значениям: 277,18 Гц («до-диез» — резистор R2, 2^3,66 Гц («ре» — R3), 311,13 Гц («ре-диез» — R4), 329,63 Гц («ми» — R5), 349,23 Гц («фа» — R6), 369,99 Гц («фа-диез»— R7), 392 Гц («соль» — R8), 415,8 Гц («соль-диез» — R9), 440 Гц («ля» — R10), 466,16 Гц («си-бемоль» —R11), 493,88 Гц («си» — R12) и далее ана¬ логичным нотам второй и третьей октав — 523,25 Гц (R13), 554,37 Гц (R14), 587,33 Гц (R15), 622,25 Гц (R1 6), 659,26 Гц (R17), 698,46 Гц (R18), 739,99 Гц (R19), 783,99 Гц (R20), 830,61 Гц (R21), 880 Гц (R22), 932,33 Гц (R23), 987,77 Гц (R24), 1046,5 Гц (R25), 1108,73 Гц (R26), 1174.66 Гц (R27), 1244,51 Гц (R28), 1318,51 Гц (R29), 1396,91 Гц (R30), 1479,98 Гц (R31), 1567,98 Гц (R32), 1661,22 Гц (R33), 1760 Гц (R34), 1864.66 Гц (R35), 1975,53 Гц (R36). Если Вы все же решили приме¬ нить в инструменте не подстроеч¬ ные, а постоянные резисторы, по¬ рядок настройки несколько изме¬ няется. Вначале при нажатии соот¬ ветствующей клавиши включают в цепь ее контактов подстроечный резистор, например сопротивле¬ нием 2,2 кОм, и устанавливают им нужную частоту генератора. Затем возможно точнее измеряют полу¬ чившееся сопротивление й подбира¬ ют постоянный резистор с таким сопротивлением — его и впаивают в конструкцию. Добиваються указанной высокой точности частоты генератора совсем не обязательно — ведь это не про¬ фессиональный инструмент, а иг¬ рушка. Достаточно получить округ¬ ление до целых или десятых еди¬ ниц герц. Инструмент можно значительно упростить в конструктивном отно¬ шении, если использовать всего две или даже одну октаву. Тогда упро¬ стится клавиатура. понадобится меньшее число подстроечных рези¬ сторов, да и сам корпус станет бо¬ лее компактным. Если же при таком решении ограничиться и менее мощным усилителем звуковой ча¬ стоты, можно построить малогаба¬ ритную музыкальную шкатулку, использовав в ней кнопочные мик¬ ропереключатели и одну-две бата¬ реи 3336 в качестве источника пи¬ тания. ЭЛЕКТРОФОН. В широкой продаже есть электропроигрывающее ус¬ тройство (ЭПУ) третьего класса — 111-ЭПУ-38М. На базе этого устрой¬ ства можно собрать несложный электрофон и воспроизводить на нем грамзаписи. На панели ЭПУ (рис. Э-20,а) рас¬ положены переключатель скоро¬ стей 1 (33 или 45 оборотов в мину¬ ту), выключатель 2 с автостопом, пьезоэлектрический звукоснима¬ тель 3, микролифт 4, позволяющий плавно опускать звукосниматель на грампластинку и так же плавно его поднимать, и диск 5 для грампла¬ стинки. От звукоснимателя выведен отрезок экранированного провода 6— его подключают к усилителю. Для подачи на электродвигатель переменного напряжения (рис. Э-20,б) снизу панели укреплена ко¬ лодка с контактами. К сожалению, электродвигатель рассчитан на 398
Рис. Э-20 127 Br и включать его в сеть напря¬ жением 220 В приходится через ог¬ раничительный резистор, о котором будет сказано позже. Усилитель звуковой частоты со¬ стоит из трех узлов (рис. Э-21): предварительного усилителя с регу¬ ляторами тембра по низшим и выс¬ шим частотам (узел А1), усилителя мощности (А2) и блока питания (АЗ). Вход предварительного уси¬ лителя соединен со звукоснимате¬ лем BS1 электропроигрывающего устройства, а к выходу усилителя мощности подключена динамиче¬ ская головка ВА1. Принципиальная схема усилителя звуковой частоты приведена на рис. Э-22. Сигнал с пьезоэлектрического звукоснимателя ЭПУ поступает на переменный резистор R1 — это ре¬ гулятор громкости. С движка рези¬ стора сигнал подается на полевой транзистор VT1, обладающий боль¬ шим входным сопротивлением. Это, в свою очередь, важно для согласо¬ вания звукоснимателя с усилителем мощности, сопротивления которых отличаются в сотни раз. Со стока транзистора усилен¬ ный сигнал поступает через кон¬ денсатор СЗ на сложную цепочку из двух переменных резисторов (R6 и R9) и других деталей, включенных между ними. Это цепочка регули¬ ровки тембра. Резистором R6 изме¬ няют тембр звучания на низших ча¬ стотах, a R9 — на высших. Чем выше по схеме находится движок того или иного резистора, тем громче звучание сигналов соответствующих частот. С выхода регулятора тембра (с движка резистора R9) сигнал по¬ дается на усилитель мощности, вы¬ полненный на транзисторах VT2— VT6. Причем на транзисторе VT2 собран каскад предварительного усиления, на VT3, VT4 — фазоин- вертор, на VT5, VT6 — выходной каскад. Через резистор R10 осу¬ ществляется отрицательная обрат¬ ная связь по постоянному напря¬ жению между выходом и входом Рис. Э-21 399
усилителя. Она нужна для поддер¬ жания постоянным напряжения на коллекторе транзистора VT6, со¬ ставляющем половину напряжения питания усилителя. Диод VD1 слу¬ жит для получения определенного напряжения смещения между база¬ ми транзисторов фазоинвертора — от него зависит начальный ток кол¬ лектора транзисторов выходного каскада (ток покоя). Выходной сиг¬ нал усилителя мощности подается через конденсатор С9 на динамиче¬ скую головку ВА1. Блок питания усилителя состоит из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя на диодах VD3— VD6 и стабилизатора на стабилитро¬ не VD2 и транзисторах VT7, VT8. Благодаря использованию в фильт¬ ре выпрямителя конденсатора СЮ сравнительно большой емкости пульсации напряжения на выходе блока питания таковы, что фон пе¬ ременного тока в динамической головке практически не прослуши¬ вается. Знакомство с работой усилителя на этом закончим и приступим к подбору деталей для него и изго¬ товлению узлов. Чтобы облегчить эту работу и не запутаться в монта¬ же, поговорим о конструкции и де¬ талях каждого узла в отдельности. Узел А1. Все постоянные резисто¬ ры для него возьмите МЛТ-0,5 (их удобнее паять), переменные — СП-I. Оксидные конденсаторы С1 и С2—К50-6, СЗ—К50-12. Подойдут и другие оксидные конденсаторы небольших габаритов, рассчитанные на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме. Конден¬ саторы С4—С6—МБМ, С7—К40П-2. Вместо полевого транзистора КП103М можно использовать КП103К или КП103Л. Рис. Э-22
Детали этого узла смонтированы на плате из гетинакса (рис. Э-23), но вполне пригоден и другой изо¬ ляционный материал. Очередность монтажа такова. Сначала установи¬ те на плате монтажные шпильки и укрепите переменные резисторы. Затем припаяйте соединительные проводники между выводами пе¬ ременных резисторов и шпильками, а также проводники между шпиль¬ ками. Далее припаяйте постоянные резисторы, затем — оксидные кон¬ денсаторы, после них — обычные конденсаторы. В последнюю оче¬ редь припаяйте выводы транзисто¬ ра в такой последовательности: за¬ твор, исток, сток. Около шпилек, к которым в дальнейшем будете припаивать выводы звукоснимателя и проводники от плат других узлов, проставьте краской (или прочерти¬ те шилом) показанные на чертеже платы цифры. Узел А2. Транзистор VT2 лучше всего взять П416Б с коэффициентом передачи тока не менее 50. Такой транзистор обладает малым уров¬ нем собственных шумов. Но вполне подойдут транзисторы МП39Б или АЛП42Б с таким же коэффициентом передачи тока. Транзисторы фазо- инвертора МП39Б (можно МП41, АЛП41 А, МП42А, МП42Б) и МП38А Рис Э-23 (подойдет МП37Б, МП38) должны быть с коэффициентом передачи тока не менее 35. Вместо транзи¬ сторов П213Б можете использовать другие транзисторы большой мощ¬ ности — П213, П214, П216, П217 с любым буквенным индексом. Но оба транзистора должны быть обя¬ зательно одинаковые. Кроме того, каждый из них нужно установить на радиатор, иначе при длительной работе усилителя они перегреют¬ ся и выйдут из строя. Радиатор изготовьте из пластины алюминия толщиной 2...3 мм (рис. Э-24). На пластине возможно точ¬ нее разметьте места отверстий и просверлите их сверлом диамет¬ ром 3,5 мм. В отгибе пластины про¬ сверлите два отверстия для крепле¬ ния пластины к монтажной плате. Поверхность пластины, с которой должен соприкасаться транзистор, зачистите наждачной бумагой. Вставьте транзистор выводами в от¬ верстия пластины, наденьте на тран¬ зистор крепежный фланец (он при¬ дается к транзистору) и прикрепите его к радиатору так, чтобы тран¬ зистор можно было с трением пе¬ ремещать. Установите транзистор таким образом, чтобы его выводы эмиттера и базы не касались стенок отверстий (к выводу коллектора это не относится, поскольку он сое¬ динен с корпусом транзистора), и окончательно прижмите транзи¬ стор фланцем к радиатору. Помни¬ те, что чем лучше контакт между корпусом транзистора и радиато¬ ром, тем сильнее будет охлаждать¬ ся транзистор. Диод VD1 может быть любой из серии Д9. Оксидный конденсатор С8—К50-6, K5Q-12, рассчитанный на номинальное напряжение не менее 10 В, конденсатор С9—К50-6, К50-3 401
или другого типа, на напряжение не ниже 12 В. Все резисторы — МЛТ-0,5. Детали этого узла смонтированы на плате (рис. Э-25) таких же раз¬ меров и из такого же материала, что и для предыдущего узла. Укре¬ пив монтажные шпильки, припаяй¬ те к ним сначала резисторы, диод и конденсатор С8. Затем проложи¬ те снизу платы проводники, пока¬ занные на чертеже штриховыми линиями. Укрепите на плате радиа¬ торы с мощными транзисторами и подпаяйте их выводы к соответст¬ вующим шпилькам. Припаяйте кон¬ денсатор С9 и только после этого припаивайте остальные транзисто¬ ры. Как и в предыдущем узле, про¬ нумеруйте показанные на чертеже шпильки. Узел АЗ. Транзистор VT7 — такой же, что и VT5, VT6. Его тоже нуж¬ но установить на радиатор. Транзи¬ стор VT8 — любой из серий МП39— МП42. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813, а вместо диодов Д226Д — любые другие из серий Д226, Д7. Конденсатор СЮ—К50-6 или другого типа, емкостью не ме¬ нее 500 мкФ и на номинальное на¬ пряжение не ниже 20 В. Понижающий трансформатор — готовый, унифицированный выход¬ ной трансформатор кадровой раз¬ вертки телевизоров — ТВК-110ЛМ. Предохранитель FU1 — любой кон¬ струкции на ток 0,5 А (в крайнем случае можно поставить на 0,25 А). Размещение деталей на монтаж¬ ной плате (она такая же, что и для предыдущих узлов) показано на Рис. Э-25 402 Рис. Э-24
Рис. Э-26 рис. Э-26. Укрепив монтажные шпильки, припаяйте к ним сначала выпрямительные диоды, резисторы и стабилитрон. Затем укрепите ра¬ диатор с транзистором и соедините проводниками его выводы с соот¬ ветствующими шпильками. Устано¬ вите конденсатор и подпаяйте сни¬ зу платы проводники, показанные штриховыми линиями. Подпаяйте транзистор VT8. В заранее выре¬ занные в плате пазы вставьте кре¬ пежные лапки трансформатора и загните их снизу платы. Соедините проводниками в изоляции выводы вторичной обмотки трансформато¬ ра с выпрямительными диодами. Установите на плате держатель пре¬ дохранителя и подпаяйте к нему проводник от вывода 2 трансфор¬ матора. Если не найдете готового дер¬ жателя предохранителя, изготовьте его из жести от консервной банки (рис. Э-27). Понадобятся две по¬ лоски шириной 5...7 и длиной 20... 25 мм. Зачйстите их с обеих сторон наждачной бумагой и облудите паяльником. В центре полосок про¬ сверлите отверстия диаметром 2... 2,5 мм, а затем согните полоски в виде буквы П и прикрепите винта¬ ми или заклепками к плате на рас- Рис. Э-27 стоянии 8 мм друг от друга (при использовании малогабаритного предохранителя от современной радиоаппаратуры). Подогните по¬ лоски так, чтобы предохранитель с усилием вставлялся между ними и надежно удерживался. Об остальных деталях усилителя. Динамическая головка взята 1ГД-40. Она с эллиптическим диффузором и поэтому позволяет уменьшить габариты электрофона. Но подойдет и любая другая головка мощностью 1...4 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6...10 Ом. Причем чем меньше сопротивление катуш¬ ки, тем большую выходную мощ¬ ность усилителя удастся получить. Гасящий резистор R16, включае¬ мый последовательно в цепь пита¬ ния электродвигателя ЭПУ,— мощ¬ ностью не менее 1 2 Вт. Если приоб¬ рести такой резистор не удастся, его лучше составить из семи-восьми резисторов МЛТ-2 сопротивлением 403
по 10 кОм, вкг<ючлнных параллель¬ но. Резисторы размещают на плате из изоляционного материала разме¬ рами 40X90 мм (ев видно на рис. Э-28). Выключатель Q1 — тумблер ТВ2-1 или другой. Ящик электрофона может быть как готовый, так и самодельный. Его внутренние размеры не должны быть меньше 220X360X1Ю мм. При размещении внутри ящика уз¬ лов и деталей усилителя можно пользоваться рис. Э-28. Плату с га¬ сящим резистором, а также платы блока питания и усилителя мощнос¬ ти прикрепите к дну ящика шурупа¬ ми. Плату предварительного усили¬ теля прикрепите к верхней панели так, чтобы оси переменных резис¬ торов выступали наружу на 8... 10 мм — на них надевают ручки. К этой же панели прикрепите и вы¬ ключатель. Саму панель вырежьте из фанеры толщиной не менее 5 мм по внутренним размерам ящи¬ ка. В панели прорежьте отверстие под ЭПУ и закрепите ЭПУ винтами. На винты желательно надеть про¬ кладки из поролона или пружины из нескольких витков проволоки. Эта мера предупредит возникнове¬ ние акустической обратной связи между динамической головкой Рис. Э-28 404
Рис. Э-29 и звукоснимателем и появление из- за этого искажений звука. Динамическую головку прикрепи¬ те к передней стенке ящика шуру¬ пами. Перед диффузором головки вырежьте в стенке отверстие, за¬ кройте его неплотной тканью и при¬ крепите к стенке снаружи декора¬ тивную решетку (рис. Э-29). Верхнюю панель с ЭПУ, предва¬ рительным усилителем и выключа¬ телем устанавливайте на деревян- нье стойки, вклеенные по углам ящика. Платы узлов соединяйте монтажными проводниками в изо¬ ляции в соответствии со схемой. Сетевой шнур с вилкой ХР1 на кон¬ це лучше вывести наверх через от¬ верстие в верхней панели — тогда при закрытой крышке ящика он бу¬ дет находиться внутри электрофона. На боковых стенках ящика и крыш¬ ки установите замки, а на одной из боковых стенок — ручку для переноски электрофона. Декора¬ тивная отделка наружной поверхно¬ сти электрофона — дело вашего вкуса и имеющихся возможностей. Налаживание электрофона начни¬ те с блока питания. Временно от¬ паяйте от него усилитель мощности (проводник между шпильками 6 уз¬ лов АЗ и А2). Вставьте вилку элект¬ рофона в сетевую розетку, включи¬ те усилитель и измерьте постоян¬ ное напряжение на выводах конден¬ сатора СЮ—оно должно быть около 17 В. Если напряжения нет или оно слишком мало, измерьте переменное напряжение на выво¬ дах 3 и 4—5 вторичной обмотки трансформатора — здесь оно долж¬ но быть около 14 В. Наличие пере¬ менного напряжения и отсутствие постоянного свидетельствует об ошибке в монтаже или неисправной детали. Случается, что причиной бывает даже один из выпрямитель¬ ных диодов, припаянный в обрат¬ ной, по сравнению с указанной на схеме, полярности. Если напряжение на конденсато¬ ре есть, измерьте постоянное на¬ пряжение на выходе блока между шпильками 6 и 8 — оно должно быть около 12 В. Вынув сетевую вилку из розетки, припаяйте к этим шпилькам резистор сопротивле¬ нием 1000 Ом и мощностью 2 Вт— он будет служить нагрузкой блока вместо усилителя мощности. Вновь включив электрофон в сеть, из¬ мерьте напряжение на нагрузке — оно должно практически остаться прежним. Подпаяйте параллельно резистору нагрузки еще один ре¬ зистор сопротивлением 100 Ом (МЛТ-2) и вновь измерьте напря¬ жение— оно и в этом случае (он соответствует максимальному току потребления усилителя мощности) не должно измениться. Если же на¬ пряжение упадет, следует немного уменьшить сопротивление резисто¬ ра R15 — поставить вместо него ре¬ зистор сопротивлением 390, 360 или 330 Ом. 405
После этого отпаяйте резисторы нагрузки и восстановите соедине¬ ние между блоком питания и уси¬ лителем мощности. Движок пере¬ менного резистора R1 установите в нижнее по схеме положение (движки остальных резисторов мо¬ гут быть в любом положении). Включите электрофон и измерьте постоянное напряжение между эмиттером и коллектором транзис¬ тора VT6. Если оно не равно поло¬ вине напряжения блока питания и отличается от него более чем на 0,5 В, подберите резистор R10. По¬ мните, что для уменьшения напря¬ жения сопротивление резистора нужно уменьшить, и наоборот. Затем дотроньтесь пинцетом (или просто пальцем) до плюсового вы¬ вода конденсатора С8. В динами¬ ческой головке должен раздаться звук — фон переменного тока. Все в порядке. Можно поставить на диск ЭПУ грампластинку и устано¬ вить переменным резистором R1 среднюю громкость звука в голов¬ ке. Переменными резисторами R6 и R9 окраска звука должна изме¬ няться соответственно по низшим и высшим частотам. Если же звука не будет, проверь¬ те напряжение на выводах конден¬ саторов С1 и С2. При значительных отличиях их от указанных проверь¬ те монтаж (возможно, перепутаны вьводы полевого транзистора) и прочность соединений в местах паек. При работающем каскаде до- трагивание пинцетом до вывода затвора транзистора (при установке движка резистора R1 в среднее по¬ ложение) вызывает появление звука в динамической головке. Проверять и налаживать усили¬ тель нужно, естественно, до уста¬ новки ЭПУ на верхнюю панель ящика. СОВЕТЫ НА ВСЯКИЙ СЛУЧАИ Отвертка с «хитростями». Если понадобится завернуть винт в труд¬ нодоступном для его удержания рукой или инструментом месте, за¬ паситесь кусочком поливинилхло¬ ридной трубки с внутренним диа¬ метром, равным диаметру головки винта. Один из концов трубки ос¬ торожно нагревают и надевают на отвертку так, чтобы второй конец трубки был чуть длиннее отвертки. Затем винт вставляют в свободный 406
конец трубки, совмещая прорезь в его головке с концом отвертки, завинчивают винт. Стальной винт можно ввернуть в таком месте намагниченной от¬ верткой, которая будет удерживать винт на своем конце. Наконец, для этой цели на стер¬ жень отвертки можно надевать простое приспособление, внешний вид которого приведен на рисунке. Материал, из которого вырезается заготовка, должен быть упругим (фосфористая или бериллиевая бронза, твердая латунь, углеродис¬ тая сталь). Гибка органического стекла. Для гибки органического стекла удобно использовать нагретый паяльник с прямым стержнем. Перед рабо¬ той стержень тщательно очищают от окалины, поскольку она может внедриться в материал в месте про¬ грева и ухудшить внешний вид гото¬ вой детали. При работе паяльник плотно при¬ жимают к поверхности материала по линии гибки (рис. а), прогре¬ вают до появления характерного треска (органическое стекло начи¬ нает гореть), затем, перемещая стержень паяльника вдоль линии сгиба, удаляют материал примерно на одну треть толщины (рис. б). Обычно к этому времени материал оказывается достаточно прогретым, и его можно гнуть. Делают это ру¬ ками или с помощью металлических угольников (рис. в), положив заго¬ товку торцем ^а плоскую поверх¬ ность. Для сохранения заданной формы деталь выдерживают в со¬ гнутом виде до полного остывания органического стекла. Преимущество такого способа за¬ ключается в том, что материал де¬ тали нагревается только в районе линии сгиба. Остальная же часть за¬ готовки в процессе гибки не дефор¬ мируется и остается абсолютно ровной. Как укоротить винт. Не всегда удается найти винт нужной длины, чаще попадаются более длинные. Чтобы укоротить такой винт, удоб¬ но воспользоваться стальной плас¬ тиной толщиной, равной трем-четы- рем ниткам резьбы. В пластине де¬ лают резьбовое отверстие и ввин¬ чивают в него укорачиваемый винт. Пластину закрепляют в тисках и спиливают выступающую часть вин¬ та напильником. Для того чтобы в процессе работы винт не вывин¬ чивался, под его головку можно подложить набор шайб соответству¬ ющего диаметра или использовать контргайку. Этими деталями сле¬ дует заранее установить необходи¬ мую длину винта, с тем чтобы по¬ том спилить выступающую часть за¬ подлицо с пластиной. Если винт не¬ обходимо укоротить более чем на 3...4 мм, то его конец вначале от¬ кусывают кусачками, а остальную часть спиливают напильником. Достоинство описанного метода заключается в том, что деформи¬ рованная при обработке часть резь¬ бы восстанавливается при вывинчи¬ вании винта из пластины. 407
Способ демонтажа. Если необхо¬ димо заменить трансформатор 34 или другую многоконтактную де¬ таль на печатной плате, скажем, транзисторного приемника, восполь¬ зуйтесь ... зубной щеткой. Пайки в местах соединения выводов тран¬ сформатора с печатными проводни¬ ками платы поочередно нагревают паяльником и удаляют расплавлен¬ ный припой зубной щеткой. Нагрев повторяют до тех пор, пока припой не будет полностью удален со всех мест пайки. После этого трансфор¬ матор легко снять и заменить но¬ вым. Есть и другой способ, при кото¬ ром используется отрезок металли¬ ческой оплетки, снятой с экраниро¬ ванного кабеля диаметром 2...5 мм. Оплетку прикладывают к месту пайки со стороны печати и плотно прижимают к ней жало нагретого паяльника. Расплавившийся припой впитывается оплеткой, а вывод де¬ тали остается свободным в отверс¬ тии платы. Обработав таким обра¬ зом все точки пайки выводов, де¬ таль легко снимают с платы. Для лучшего впитывания припоя оплетку нужно пропитать канифолью или спирто-канифольным раствором. После обработки каждого места пайки использованную часть оплет¬ ки отрезают. Патрон для малогабаритной лам¬ пы накаливания. Чтобы изготовить такой патрон, нужно взять полоску 1 из меди или латуни шириной 5 мм и толщиной около 0,3 мм и прикре¬ пить ее к цоколю лампы 2 луже¬ ным медным проводом 3 диамет¬ ром 0,5...0,7 мм, укладывая его в резьбовые канавки цоколя. При¬ паяв провод к полоске, лампу вы¬ винчивают. Далее отгибают один конец по¬ лоски вверх (по рисунку) и, надев на него отрезок поливинилхлорид¬ ной трубки 4, обертывают ее полос¬ кой медной или латунной фольги 5 толщиной около 0,1 мм — это вто¬ рой контакт патрона. Форму второго конца полоски выбирают в зависимости от места и способа крепления патрона в кон¬ струкции. Варианты изгиба. конца полоски показаны штриховыми ли¬ ниями. Шаблон для формовки выводов. Прежде чем припаивать детали к шпилькам монтажной платы, их выводы формуют — изгибают под нужным углом. Делают это с по¬ мощью плоскогубцев, но лучше для этих целей использовать специаль¬ ный шаблон. Его можно изготовить из листового металла толщиной 1,5...2 мм — мягкого дюралюминия, алюминия, стали. На верхних кром¬ ках шаблона трехгранным надфи¬ лем пропиливают неглубокие ка¬ навки. Их располагают так, чтобы расстояния между отформованны¬ ми выводами деталей составляли ряд с определенным шагом, напри¬ мер 2,5 мм. Сбоку около каждой канавки нужно нанести цифры, ука¬ зывающие в миллиметрах соответ¬ 408
ствующий размер. На кромку осно¬ вания наклеивают полоску милли¬ метровой бумаги и размечают ее. С помощью этой шкалы измеряют на плате конструкции расстояние между шпильками или отверстиями (если плата печатная) под выводы детали, а затем кладут деталь на шаблон в соответствующие канавки и загибают выводы вниз. Как устранить щелчки. Если при вращении ручки громкости, напри¬ мер радиоприемника, прослушива¬ ются щелчки и треск в громкогово¬ рителе, наденьте на ось перемен¬ ного резистора регулировки гром¬ кости пружину 2, а между пружи¬ ной и ручкой проложите металли¬ ческую шайбу 1. Пружина сильнее прижмет ползунок резистора к гра¬ фитовой дорожке, и помехи исчез¬ нут . «Третья рука» радиоконструкто¬ ра. Непросто спаять концы двух проводников или выводы деталей. Поможет приспособление из дере¬ вянного кубика и двух таких же бельевых прищепок, прикреплен¬ ных к кубику шурупами. Теперь проводники или детали можно за¬ крепить в прищепках и спокойно спаивать их концы.
ЛИ1ЕРАТУРА Борисов В. Г. Юный радиолюбитель.— М.: Радио и связь, 1985. Борисов В. Г. Радиотехнический кружок и его работа.— М., Радио и связь, 1983. Борисов В. Г. Кружок радиотехнического конструирования.— М.: Просвещение, 1990. Бормотов М. Кварцевые калибраторы.— Радио, 1985, № 8, 9. Васильев В. Усилитель НЧ для электрогитары.— Радио, 1982, № 6. Верютин В. Модернизированный приемник «Юность 105».— Радио, 1987, № 12. Дерипов Ю. «Бегущие огни» на трехфазном мультивибраторе.— Радио, 1988, № 11. Дмитриев В. Гирлянды с плавным переключением.— Радио, 1981, № 11. Емельянов В. Щуп для проверки транзисторов.— Радио, 1985, № 3. Зайцев А. Электронный звонок на транзисторах.— Радио, 1989, № 4. Иванов Б. С. В помощь радиокружку.— М.: Радио и связь, 1990. Иванов Тъ. С. Самоделки юного радиолюбителя.— М.: ДОСААФ, 1988. Иванов Б. С. Электронные игрушки.— М.: Радио и связь, 1988. Иванов Б. С. В помощь радиокружку.— М.: Радио и связь, 1987. Иванов Б. С. Самоделки юнармейца.— М.: ДОСААФ, 1985. Иванов Б. С. Электронные самоделки.— М.: Просвещение, 1985. Иванов Б. С. В помощь радиокружку.— М.: Радио и связь, 1982. Иванов Б. С. Электроника в самоделках.— М.: ДОСААФ, 1981. Конев В. Приставка-автомат к будильнику.— Радио, 1987, № 3. Корыстов А. Метроном.— Радио, 1988, № 5. Лукъянчиков О. Стабилизатор напряжения с двойной защитой от КЗ в нагрузке.— Радио, 1986, № 9. Медведев А. Автомат-выключатель освещения.— Радио, 1980, № 9. Нечаев И. Автомат управления освещением.— Радио, 1989, № 2. Нечаев И. Емкостное реле.— Радио, 1988, № 1. Нечаев И. Щуп-генератор на аналоге лямбда-диода.— Радио, 1987, № 4. Нечаев И. Металлоискатель на микросхеме.—- Радио, 1987, № 1. Овчинников А. Переключатель трех гирлянд.— Радио, 1983, № 11. 410
Орлов Н. Милливольтметр постоянного тока.— Радио, 1986, № 4. Партин А. С., Борисов В. Г. Введение в цифровую технику.— М.: Радио и связь, 1987. Пахомов Ю. Малогабаритный авометр.— Радио, 1976, № 8. Пономарев Л. Д., Евсеев А. Н. Конструкции юных радиолюбите¬ лей.— М.: Радио и связь, 1989. Попович Г. Фотоэлектронный тир.— Радио, 1988, № 5. Потачин И. Шумоподавитель — на любой вкус.— Радио, 1989, № 11. Приймак Д. Переговорное устройство.— Радио, 1987, № 5. Приймак Д. Автомат управления освещением.— Радио, 1981, № 10. Пронин В. Стабилизатор напряжения.— Радио, 1983, № 10. Сеталов В. Автомат-выключатель освещения.—Радио, 1984, № 8. Стрельников П. Таймер на микросхеме.— Радио, 1983, № 4. Тарарака А. Стереофонический усилитель НЧ.—Радио, 1979, № 8. Устименко Б. Автомат включения освещения.— Радио, 1977, № 12. Фролов В. В. Язык радиосхем.— М.: Радио и связь, 1988. Хайкин Б. Пробники для проверки диодов.— Радио, 1983, № 10. Шульгин Г. Электромузыкальный звонок.— Радио, 1987, № 8. Шульгин Г. КВ конвертер.— Радио, 1977, № 1. Яковлев Е. Автоматический микшер.— Радио, 1987, № 12.
СОДЕРЖАНИЕ А Авометр 5 Автомат включения освещения 14 Автомат отключения телевизора 22 Автомат отключения электрофона 25 Автомат-приставка к будильнику 27 Автостоп 30 Акустическое реле 33 Б «Бегущие огни» 38 «Бегущие огни» со светодиодами 38 «Бегущие огни» с малогабаритными лампами накаливания .... 39 «Бегущие огни» с мощными лампами накаливания 41 Блок питания 43 Блок питания «карманного» приемника 44 Блок питания для переносного приемника 45 Блок питания с регулируемым выходным напряжением 48 В Вольтметр 53 Приставка-вольтметр постоянного тока 53 Приставка-вольтметр переменного тока 56 Высокоомный вольтметр постоянного тока 57 Высокоомный вольтметр переменного тока с линейной шкалой 59 Г Генератор 62 Генератор звуковой частоты 62 Генератор-пробник 69 Генератор световых импульсов 74 Генератор сигналов ВЧ 77 Генератор телеграфной азбуки 82 Громкоговоритель 85
д Двухтональный звонок 89 Е Емкостное реле 95 Ж Ждущий мультивибратор 102 3 Зарядное устройство 107 Звукосниматель для электрогитары 115 И Измеритель емкости оксидных конденсаторов 122 Измеритель RS 125 Имитатор пения птиц 127 Искатель неисправности гирлянды 138 Испытатель транзисторов 140 Простой испытатель транзисторор 140 Испытатель транзисторов с усилителем шумов 142 Испытатель с образцовыми транзисторами 145 Испытатель транзисторов на микросхемах 146 Испытатель транзисторов со стрелочным индикатором 148 К Кварцевый калибратор 152 Конвертер 157 Однодиапазонный конвертер 159 Трехдиапазонный конвертер 163 Конвертер коротковолновика-наблюдателя 164 Л Лампа-вспышка 169 М Металлоискатель 175 Метроном 184 Микшер 186 Милливольтметр постоянного тока 195 Н Намоточный станок 200 О Омметр на полевом транзисторе 203
п Переговорное устройство 209 Переключатель елочных гирлянд 217 Переключатель одной гирлянды 217 Переключатель двух гирлянд 218 Переключатель трех гирлянд 222 Пробник 228 Пробник для «прозвонки» монтажа 228 Пробник для проверки диодов 232 Логический пробник 234 Р Радиоприемник детекторный 237 Радиоприемник прямого усиления 245 Радиоприемник на одном транзисторе 245 Радиоприемник на двух транзисторах 250 Радиоприемник на трех транзисторах 252 Радиоприемник на одиннадцати транзисторах 258 Радиоприемник на микросхемах 262 Радиоприемник рефлексный 265 Реле времени 270 Реле времени на одном транзисторе 270 Реле времени на трех транзисторах 272 Реле времени с фотоэкспонометром 275 С Светотелефон 278 Стабилизатор напряжения 283 Стабилизатор-приставка к автомобильному аккумулятору 283 Стабилизатор с низким уровнем пульсаций 285 Стабилизатор с двойной защитой^ от КЗ в нагрузке 286 Стробоскоп 289 Т Таймер 293 Таймер на транзисторах 293 Таймер на микросхеме 296 Телеграфный гетеродин 298 У Усилитель звуковой частоты 301 Усилитель 34 мощностью 2 Вт 301 Усилитель 34 мощностью 4 Вт на интегральной микросхеме .... 303 Усилитель 34 стереофонический 307 Усилитель 34 для стереотелефонов 313 Услитель 34 для электрогитары 316 Усилитель мощности 34 319 Усилитель радиочастоты 325 Ф Фотореле 328 Фототир 332
X Характериограф для транзисторов 341 Ц Цретому зыкал ьная приставка 350 ЦМП на четырех транзисторах 350 ЦМП на аналоговых ИМС 355 ЦМП с автомобильными лампами 357 ЦМП на тринисторах 361 Ч Частотомер 368 Ш Шумоподавитель 371 Щ Щуп 377 Щуп для авометра 377 Щуп для проверки транзисторов 379 Э Электромегафон 380 Электромузыкальный звонок 382 Электромузыкальный звонок на транзисторах 382 Электромузыкальный звонок на транзисторах и микросхемах .... 384 Электромузыкальный инструмент 387 Электронная домра 387 Музыкальная шкатулка 388 Электронный орган 389 Электронный рояль 391 Электрофон 398 Советы на всякий случай 406 Литература 410
Издание для досуга Иванов Борис Сергеевич ЭНЦИКЛОПЕДИЯ НАЧИНАЮЩЕГО РАДИОЛЮБИТЕЛЯ Описания практических конструкций Художественный редактор Т. А. Хитрова Технический редактор В. Н. Кошелева Корректоры О. С. Назаренко, В. Д. Синёва, Е. А. Платонова ИБ № 5118 Сдано в набор 20.01 91 г Подписано в печать 11.06.92 г. Формат 70X1001 / и, Бумага типографская № 1. Гарни¬ тура журнальная рубленая. Печать офсетная. Уел. п. л. 30,16 Уел. кр.-отт. 30,66. Уч -изд. л. 29,966. Тираж 200 000 экз Изд № 2/п-547 Заказ № 936. Издательство «Патриот» 129110, Москва, Олимпийский просп , 22. Отпечатано на ордена Трудового Красного Знамени Чеховском полиграфическом комбинате Министерства печати и информации Российской Федерации 142300, г. Чехов Московской области