/
Text
ж. ГЕОРГИЕВ
А. ЧЕРНЕВ
М. МАРИНОВ
50 РАДИОЛЮБИТЕЛСКИ
УСТРОЙСТВА С ЛИНЕЙНИ
ИНТЕГРАЛНИ CXEMI/I
БИБЛИОТЕКА ЗА РАДИОЛЮБИТЕЛЯ
Инж. ЖИВКО К. ГЕОРГИЕВ
Инж. АЛЕКСАНДЪР Д. ЧЕРНЕВ
Инж. МИЛЧО СТ. МАРИНОВ
50 РАДИОЛЮБИТЕЛСКИ
УСТРОЙСТВА С Л1/1НЕЙНИ
ИНТЕГРАЛНИ СХЕМИ
СОФИЯ, 1980
ДЪРЖАВНО ИЭДАТЕЛСТВО „ТЕХНИКА"
УДК 621 . 396 . 72 (023)
В книгата са описани 50 схемни приложения на най-
популярните линейни интегрални схеми. Устройствата
са конструирани на базата на електронни елементи,
произвеждани у нас или в социалистическите страни.
Книгата е предназначена за широк кръг радиолюби-
тели, ученици и кръжочници от средните училища и
техникумите за членовете на клубовете за ТНТМ и
станциите на младите техници.
(С) Живко К- Георгиев
Александър Д. Чернев, 1980
Милчо Ст. Маринов
с/о Jusautor, Sofia
621 . 396 (023)
ПРЕДГОВОР
След усвояване производство™ на германиевите и силициевите
диоди и транзистори, както и на МОС-интегралните цифрови схе-
ми, в Научно-производствения комбинат по полупроводникова
техника — Ботевград, започна производството на първите бъл-
гарски линейни интегрални схеми (ЛИС), аналози на рА709,
р,А741, цА723. Предстоя разработката и внедряването на анало-
зи на цА739, рА710, рА78хх.
Във всички социалистически страни в момента се полагат много
усилия за усвояване на нови типове линейни интегрални схе-
ми, голяма част от конто ще се появят и на нашия пазар. Линей-
ните интегрални схеми вече се срещат не само в професионалните
електронни измерителни инструменти и устройства, но в в домаш-
ните радиоприменици, грамофони, магнитофони и телевизори.
Само след няколко години на нашия пазар практически няма да
има битова радиоелектроника, която да не е изпълнена на базата
на линейни интегрални схеми. Много фирми вече произвеждат
радиоприемници с една или две линейни интегрални схеми, те-
левизори с пет до седем специализирани линейни интегрални схе-
ми или висококачествени нискочестотни }силватели с линейни
интегрални схеми с изходна мощност даже и над 35 W
Успоредно с появата на първите аналози на р.А709 в магазините
на „Л1лад техник14 в книжарниците се появиха и първите българ-
ски книги за конструкцията, технологията и приложение™ на
линейните интегрални схеми.
В настоящата книга са описани 50 радиолюбителски устройства
с линейни интегрални схеми, но с това в никакъв случай не се
изчерпват интересните им приложения.
Дадени са схеми на приложение на най-популярните и масово
произвеждани в света линейни интегрални схеми.
Книгата е предназначена предимно за радиолюбители-кон-
структори и има приложен характер. За разлика от излязлата
досега литература относно линейните интегрални схеми почти
на всички предлагани в книгата устройства след съответното опи-
сание са дадени и разработените печатни платки с поглед откъм
3
страната с елементите и указания за конструирането и настрой-
ката.
Номерацията на изводите на електрическите схеми отговаря на
тези върху печатните платки.
Използуваните в схемните решения линейни интегрални схеми
са дадени с означенията на известии фирми-производителки, а
в края на книгата, в Приложение 1, са посочени повечето отана-
лозите им.
Авторите са се старали да дадат схемни приложения най-вече
на линейните интегрални схеми, които се произвеждат или ще се
пропзвеждат у нас и в останалите социалистически страни.
Една част от предлаганите от авторите схеми на приложение на
линейните интегрални схеми са собствени разработки, друга са
преработени схемни решения, публикувани в наши и чужди спи-
сания или от фирмени издания.
Желанието ни е радиолюбителям използувайки наготове една
или повече от дадените в книгата схеми на приложение на линей-
ните интегрални схеми, сам да създава завършени комплекси от
измерителна апаратура, възпроизвеждаща техника, токозахран-
ващи блокове и т. н. Така например, изработвайки „Нискочесто-
тен предусилвател за грамофон“ (т. 6 от глава IV) и „Нискочесто-
тен усилвател 10 W и 20 W“ (т. 4 от глава IV) може да се офор-
ми практически цялостно завършен нискочестотен усилвател за
грамофон.
От инж. Ж- Георгиев са написани т. 3, 4, 5 и 6 от глава Г, т>
1, 5, 6; 10, 11, 12, 14 и 16 от глава II; т. 1, 3 и 8 от глава III;
т 10 от глава IV и т. 2 от глава V; от инж. М. Маринов—т. 1 и 2
от глава Г, т. 2, 3, 4, 7, 8, 9, 13 и 15 от глава II; т. 2, 4, 5, 6
и 7 от глава III; т. 8 и 9 от глава IV и от инж. Ал. Чернев—т. 1,
2, 3, 4, 5, 6, 7 и 11 от глава IV и т. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 от
глава V
Авторите благодарят предварително на всички читатели за
техните отзиви и забележки.
4
ГЛАВА I
ТОКОЗАХРАНВАЩИ УСТРОЙСТВА
1.1. ИКОНОМИЧЕН СТАБИЛИЗАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ БЕ3 0П0РЕН
ДИОД
Собствената консумация на този стабилизатор (фиг. 1.1.1) е нез-
начителна — около 1 mA. Изходното му стабилно напрежение е
5 Vz±0,25%, максимален товарен ток 5mA, температурен коефи-
циент на стабилизация 0,01 % /°C.
Стабилизаторът работи устойчиво при входно напрежение в
диапазона от 6 до 12 V и това го прави подходящ за използуване
в различии измерителни уреди, захранвани с най-разпростране-
н ите типове батерии. При необходимост да се получи по-голям
т оварен ток е достатъчно добавянето на усилвател на ток (емите-
рен повторител) към изхода на стабилизатора.
♦иВх
о—
6 Т12 V
Фиг. 1.1.2
_______________40
Фиг. 1.1.1
Стабилизаторът е изпълнен с операционния усилвател, аналог
на нА741, включен по схема на инвертиращ усилвател. Особе-
ност на схемата е включването на верига за допълнителна компен-
сация на измененията на входното нестабилизирано напрежение,
състояща се от делителя на захранващото напрежение
Тъй като изходът на този делител е свързан към инвертиращия
5
вход на операционния усилвател, всяко изменение на захранва-
щото напрежение предизвиква обратна реакция на изходното му
напрежение. Включването на компенсиращото напрежение по
такъв начин усилва влиянието на общата отрицателна обратна
връзка, чието напрежение се подава през резисторите /?3, също
към инвертиращия вход на операционния усилвател. Например
при намаляване на захранващото напрежение или на товарното
съпротивление (по-голям консумиран ток) изходното напрежение
би намаляло. В тези случаи операционният усилвател, „отработ-
вайки“ намаляването на компенсиращото напрежение или на
изходното напрежение на обратната връзка, предизвиква увели-
чение на изходното напрежение и по такъв начин го поддържа
на едно постоянно ниво.
При настройката на стабилизатора посредством тример-потен-
циометъра се намира оптималното съотношение между напре-
жението на отрицателната обратна връзка и компенсиращото
напрежение, осигуряващо получаването на необходимого изход-
но напрежение на операционния усилвател.
1.2. СТАБИЛИЗИРАН ИЗТОЧНИК НА НАПРЕЖЕНИЕ 5 V/10 А
Стабилизаторът е изпълнен на базата на интегралната схема-
регулатор на напрежение, аналог на рА723. Той осигурява спа-
дане на изходното напрежение с не повече от 10 mV при изменяне
на товарния ток от 0 до 10 А. Предвидена е защита на стабили-
затора от късо съединение чрез ограничаване на максималния
товарен ток, а също така и автоматична защита на товара от прё-
напрежение при евентуална повреда на стабилизатора. Това го
прави’ особено удобен за захранване на различии устройства,
изпълнени с ТТЛ-интегрални схеми и релейни изпълнителни въз-
ли, които не допускат изменения на захранващото напрежение,
по-големи от ±z 10%, и имат голям ток на консумация.
Стабйлизаторът, чиято електрическа схема е показана на фиг.
1.2.1, се захранва от мрежата през понижаващ трансформатор
Тр, двупътен мостов изправител Д^Д^ и филтриращи конден-
затори Cj-e-Сз. При дадените стойкости на тези кондензатори се
осигуряват пулсации на входного напрежение, не по-големи от
1,5V при консумиран ток 10 А. Получаването на изходен ток
10 А е постигнато чрез включването на мощно крайно стъпало,
изпълнено с двата паралелно включени транзистори Т5 и TG.
Резисторите 7?10 и служат за изравняването на токовете през
тези транзистори. Буферните стъпала, изпълнени с транзистори-
6
те Ть Т3 и Т4, включени към изхода 6 на интегралната схема
цА723, осигуряват режима на работа на крайното стъпало. Ре-
зисторът Т?12 служи за ограничаване на максималната стойност
на консумирания от стабилизатора ток. Номиналната стойност
Фиг« 1.2.1
на изходното напрежение се пости га с тример-потенциометъра
Делителят на напрежение транзисторът Т2 и тиристо-
рът ТИР1 осигуряват автоматичната защита на товара от пре-
напрежение.
При настрой ката на стабилизатора се прекъсва веригата на
анода на тиристора ТИР\ С тример-потенциометъра се на-
стройва прагът на сработване на защитата така, че транзисторът
Т2 да се отпушва при изходно напрежение на стабилизатора 5,5
V След това се нагласява изходно напрежение 5V, възстановява
се веригата на анода на тиристора ТИР{ и стабилизаторът е го-
тов за работа.
Стабилизаторът е монтиран в металическа кутия с размери
150 Х270Х150 mm. Елементите на кутията са показани на фиг.
1.2.24-1.2.5. Тя се състои от две странични рамки, лицева плоча
и П-образен капак. Върху лицевата плоча са монтирани трите
7
РАМКА
9
ЛИЦЕВА ПЛОЧА
Фиг. 1.2.2
8
предпазителя, лустер-клемата за мрежово захранване и изходни -
те букси на стабилизатора. Транзисторите T3 + TG са монтирани
върху общ радиатор, който едновременно служи за задна страна
на кутията, като е изолиран от нея посредством две планки от
Фиг. 1.2.3
Фиг. 1.2.4
поливинилхлорид. Останалите елементи са монтирани върху
шаси, закрепено към кутията, което при необходимост може да
9
се изважда навън. Към шасито е прикрепена изолаторна плоча
от пластмаса, върх} която симетрично от двете страни с помощта
на шпилки са закрепени кондензаторите С]Ч-С4. На тази плоча
са монтирани и диодите Д1-^Д^ и тиристорът ТИР\ с П-образни
ДЬРМАТЕА
Фиг. 1.2.5
Фиг. 1.2.6
радиатори. Резисторите Rlo, 7?п, R12 са навити цилиндрично
от константанов проводник с диаметър 1 mm (съпротивление 0,63
Й гл) и са закрепени в държатели, изолирани от шасито.
Останалите елементи на стабилизатора са монтирани на пе-
чатна платка, показана на фиг. 1.2.6.
Мрежовият трансформатор се избира по мощност (около 120W)
и с прозорец, осигуряващ навиването на вторичната намотка с
проводник с диаметър 2 mm. Диодите КД2001 са с максимално
допустим ток в права посока 10 А и могат да бъдат заменени
с всякакви други, удовлетворяващи това условие, в частност с
SFR136. В този случай може да се намали напрежението на вто-
ричната намотка на трансформатора, тъй като напрежението в
права посока за германиевите диоди е повече от два пъти по-
малко, отколкото за силициевите. Кондензаторната трупа може
да се направи и с по-малък капацитет, но тогава трябва да се уве-
личи напрежението на вторичната намотка на трансформатора,
за да се осигури при увеличените нулсации минималното входно
напрежение за интегралната схема рА723, гарантиращо според
каталожните данни нормална работа. Капацитетът на конден-
заторната трупа се изчислява по следната формула:
/И]-4s]
C/[V1 ’
10
където / е консумираният от батерията ток;
/=10.10“3 s при двупътно изправяне;
U — напрежение на пулсациите.
Буферните транзистори Т1У Т3, Т± могат да бъдат заменен», как-
то следва:
2Т6551 — с произволен NPN транзистор с максимално допус-
тим ток 100 mA;
КТ801Б — с транзистор с максимално допустим ток 500 mA,
например 2Т6551;
КТ805А — с транзистор с максимално допустим ток /с, тах >2А.
Двата крайни транзистора KD501 разсейват обща мощност
70W и могат да се заменят с КНУ12 или други мощи и NPN тран-
зистори. В случай че не се разполага с такива, мощността може
да се намали чрез паралелно включване на повече от два тран-
зистор а, като се съблюдава услсвието разсейваната мощност
върху всеки от тях да бъде по-малка от максимално допустимата
за дадения тип транзистор.
1.3. СТАБИЛИЗАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ О-е-20 V/2A
Създаването на захранващ стабилизиран източник на напре-
жение с обхват 0^-20 V е свързано обикновено с редица техниче-
5>350eml
Фиг. 1.3. 1
ски трудности, конто налагат нзполз^ването на сравнително мно-
го електронни елементи.
Схемата, показана на фиг 1.3.1, има следните основни техни-
чески параметри:
Изходно напрежение 0-r-20Vr
плавно регулируемо при мак-
симален изходен ток 2А и елек-
тронна защита на 2,2V При
промина на захранващото на-
прежение l/j с 3 V изходното
напрежение С/изх не се проме-
ня повече от 2 mV Промяна
на изходния ток с 1А води до
изменение на изходното напре-
жение с не повече от 20 mV
Принципът на действие на
схемата се вижда нафиг. 1.3.2.
Опорного напрежение на ста-
билизатора на напрежение от ти-
па р,А723 обикновено е в границите 6,95-4-7,35 V, като типична-
та стойност е 7,15 V.
С помощта на операционния усилвател аналог на р^741 се
инвертира опорного напрежение на стабилизатора на напрежение
рА723 и се подава през резистора Т?2 към инвертиращия вход на
рА723, който трябва да има потенциал „нула“
При това положение можем да напишем
1=
• т т _____р ;.
JjF » С'мзх — А1. 4 ,
J J — О ^оп
С/изх-^1- Rfi
където 67ОП е опорного напрежение на рА723, а
i — токът през делителя Rr и /?2.
Ако /?2=iconst, то t/иэх =Л./?Ь където
* U
k= = const.
Следователно изходното напрежение С/изх ще е строго пропор-
ционално на стойността на резистора /?2.
За настройка и еталониране на стабилизатора на напрежение е
необходимо чрез тример-потеншюметъра Rb да установим токът
през Rb и Rq да бъде точно 2 mA.
12
С тримера R4—IO kQ, може да се „нулира" ИС2, при което на-
прежението на инвертиращия вход на ИСХ става нула волта. Рези-
сторът R8 е ограничителен и от неговата стойност зависи при как-
120
Фиг. 1.3.3
къв изходен ток на стабилизатора ще сработи електронната за-
щита.
Мощният транзистор 7\ трябва да има усилване Л21^>20 при
2А колекторен ток и максимално £/Сео^40 V и /с^5А.
Захранването на операционния усилвател рА741 се осъществя-
ва чрез ценеровите диоди Д814Д и изправителните групи с
филтриращите кондензатори С\ и С2. Захранващият трансфор-
матор е 60 VA с 2 намотки за по 18 V променливо напрежение и
ток 2,5 А.
1.4. РЕГУЛИРУЕМ СТАБИЛИЗАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ С ЛИНЕЙНИ
ИНТЕГРАЛНИ СХЕМИ ОТ СЕРИЯТА |1А78ХХ
Линейните интегрални схеми от серията рА78хх включват
мощни стабилизаторы на положителни фиксирани напрежения
от 5, 6, 8, 12, 15, 18 и 24 V с токоограничителна защита.
Освен стандартните схеми на приложения с тези линейни ин-
тегрални схеми могат да се реализират схеми на регулируемы
стабилизаторы на напрежение. На фиг. 1.4.1 е показана електри-
ческа схема на регулируем стабилизатор на напрежение, изход-
ното напрежение [/жзх на който може да се изчисли по формул атж
1»
^Al3X — t7xx ( 1 “1“
g )+z0./?2>
където C/Xx e изходното стабилизирано напрежение на интег
ралната схема, когато извод
фиг. 1.4.1
3 е на маса.
Токът /0 обикновено е в грани-
ните 4,24-8 mA и се измени сла-
бо при гол ем и изменения на вход-
ного напрежение на стабилизато-
ра.
Характерно за тази електри-
ческа схема на свързване е, че
не може да се получат по-ниски
напрежения от напрежението на
стабилизация на интегралната схе-
ма t/Xx- Максималното напреже-
ние пък се ограничава от захранващото входно напрежение.
От горепосочената формула се вижда, че стабилността на из-
ходното напрежение зависи от изменението на тока на консума-
ция /0.
При стойкости на съпротивлението на потенциометъра У?2 от
порядъка на 1 kQ изходното напрежение на схемата ще се проме-
ня даже до IV при изменения на захранващите напрежения или
товара на изхода. За да се намали влиянието на тока /0, е необ-
ходимо съпротивлението на потенциометъра Т?2 да бъде възможно
най-малко или да захраним общия извод 3 на интегралната схема
с източник на напрежение.
На фиг. 1.4.2 е показан такъв вариант на решение за конкретен
тип интегрална схема, аналог на рА7805.
Параметрите на този регулируем стабилизиран източник на
напрежение са следните:
14
1. Изходно напрежение ^изх = 74-30 V при захранващо на-
прежение 35 V
2. Максимален изходен ток — до 0,8 А.
3. Изменение на изходното напрежение — по-малко от 100 mV
при промяна на тока през товара от 5 mA до 800 mA.
Операционният усилвател ИС2 е свързан като повторител на
напрежение и по този начин е премахнато вредното влияние на
изменението на тока /0.
Така параметрите на регулируемия източник на стабилизирано
напрежение се определят изключително от параметрите на из-
ползуваната интегрална схема ИС\.
Габаритите на реализираното токозахранващо устройство по
посочената схема на фиг. 1.4.2 се определят изключително от мре-
жовия трансформатор Тр1У изправителните диоди Д^Д^ и елек-
тролитните кондензатори С\ и С2, с конто разполагаме.
Тъй като интегралната схема-стабилизатор на напрежение ИСХ
може да бъде в метален корпус ТО-3 или в пластмасов корпус
ТО-220, ще трябва да се съобразяваме и с необходимостта от ра-
диатор, който да разсейва мощност от порядъка на 25 W.
Желателно е преди монтирането на интегралната схема към
радиатора да се намаже контактната повърхност на радиатора
със силиконова смазка. Такава може лесно да се извади от ка-
къвто и да е дефектирал германиев транзистор, производство на
ЗПП—Ботевград, като се разреже корпусът му.
Потенциометърът Т?2 може да бъде и с друга стойност. Спокойно
може да се използува в случая какъв да е потенциометър с линей-
на характеристика в обхвата 1 kQ-^50 kQ, като се съобразяваме
само с мощността му, която може да бъде пресметната по фор
мулата
Сх = 900
/?2 ^2^1
Р.
[W].
1.5. ВИСОКОВОЛТОВ ИЗТОЧНИК НА НАПРЕЖЕНИЕ
В редица радиолюбителски устройства е необходим регулируем
високоволтов източник на напрежение.
Предлаганото по-долу електронно устройство позволява лесно с
достъпни материали да се изготви източник с регулируемо стаби-
лизирано напрежение 04-10 000 V с максимален ток да 200 |лА.
Чрез промяна на някои от елементите в електрическата схема е
възможно да се увеличи папрежението до 30 000 V.
15
Принципът на действие на устройството е основан на траысвер-
тер, управляван чрез операционен усилвател.
Блоковата схема на регулируемия високоволтов източник на
напрежение е показана на фиг. 1.5.1.
Операционният усилвател е свър-
зан така, че на единия от вхо-
довете му се подава опорно на-
прежение, регулируемо чрез по-
тенциометъра /?3, а на другия
чрез делителя от резисторите
и R2 — пропорционална част от
изходното напрежение на устрой-
ството. Изходът на операционния
усилвател е свързан към транс-
вертера и го управлява чрез ре-
гулиране на захранващото напре-
Фиг. 1.5.1 жение.
На фиг. 2.5.2 е дадена електри-
ческата схема на самото ? устрой-
ство без токозахранващата част. Необходими са две филтрирани
постоянни напрежения ±±20 V с пулсации, по-малки от IV при
максимален ток. И^точникът на напрежение £1=20 V трябва да
осигурява захранващ ток до ЗА, а източникът на Ег — ток, не
по-голям от 20 mA.
В устройството има два стандартни елемента: високоволтова
телевизионна изправителна каскада (например TVK-30) и част
от трансформатор за хоризонтално отклонение (ТХО) от телеви-
зор.
При липса на телевизионна каскада изправителят може да се
направи и с високоволтови диоди, но в конструктивно отношение
ще има повече работа и трудности. Телевизионната каскада за-
одно с кондензаторите С6 и С7 осигурява утрояване и изправяне на
високото напрежение от вторичната намотка на повишаващия
трансформатор.
Делителят от резисторите 7?! и Т?2 (2000:1) осигурява напреже-
ние за операционния усилвател, пропорционално на изходното
напрежение на устройството. Дефицитен елемент е резисторът
конто трябва да издържа напрежение, по-голямо от 10 000 V.
Тъй като е трудно да се намери подобен резистор, възможно е той
да се замести с резистори от по 100MQ/1000V, конто да се свържат
последователно. Така изработеният делител трябва да бъде мон-
тиран на керамична лустер-клема или на други подобии изолаци-
Д6
онни материали, издържащи напрежения от порядъка на Юн-15
kV.
Повишаващият трансформатор е съставен от феритната сърце-
вина и повитаващата бобина на стандартен трансформатор за
2
КГ 805
470 И
10.0/16V НН
Д814Д Н-Ы-
♦20V
Фиг. 1.5.2
хоризонтално отклонение (ТХО) на какъвто и да е черно-бял
лампов или транзисторен телевизионен приемник. Първичната
намотка е с 20 навивки ПЕЛ-1, 2, навити върху предварително
изработена макара.
Електронният ключ, осыцествен с транзистора Tlt се управлява
от мултивибратор, генериращ на честота от порядъка на 16 kHz.
Изискванията към транзисторите Т2 и Т3 са да имат възможно по-
голям коефициент на предаване по ток (например /i2ie^100) и
пробивни напрежения £/сео^24 V- Диодите Д4 и Дь могат да бъ-
Дат всякакъв тип маломощни диода с £/R^24 V при /R^10 рА.
> 50 ршолюбжэдккв, . .
17
По-високи са изискванията към ключовия транзистор 7\.
Пробивното му напрежение (7сео трябва да бъде по-голямо от
120 V, а максималнодопустимият колекторен ток /с ^5 А.
Желателно е напрежението му на насищане f/cEsat Да бъде
под 2 V при ЗА колекторен ток. Коефициентът на предаване по
ток /i21E трябва да бъде по-голям от 60 при С7се = Ю V и/с =2 А.
Тези изисквания показват, че преди да бъде монтиран даден тип
транзистор, ще трябва да му се измерят параметрите, без да се
осланяме на гаранциите на фирмата-производител. Ако разпола-
гаме с мощен високоволтов цен еров диод (от порядъка на 60^-80 V
напрежение на стабилизация), може да защитим транзистора 7\,
като свържем катода на ценеровия диод към колектора на тран-
зистора Т19 а анода му — към емитера на транзистора Тг.
Регулиращият транзистор Тв трябва да бъде със същите или
близки до тези на транзистора Т\ параметри.
Операционният усилвател ИСг може да бъде заменен и с ана-
лог на рА725, например с рА748, без да се забравят необходимите
корекции за подобен тип интегрални схеми.
Пускането в действие и настройката на регулируемия високо-
волтов източник на напрежение трябва да се извърши, след ка-
то се завърши изработката и монтажът на устройството в следния
порядък:
1. Проверява се още веднъж дали монтажът на устройството
отговаря на електрическата схема.
2. Проверява се стойността и поляритетът на захранващите
напрежения Ег и Е2.
3. Разпоява се и се изважда изводът на резистора /?б, който е
свързан към изхода на операционния усилвател ИС1. С провод-
ник се съединява плъзгачът на потенциометъра R3 със свободния
извод на резистора
4. Включва се захранващото напрежение Е^+20 V. Ако транс-
вертерът работи, ще се чуе специфичен звук с висок тон.
5. Паралелно на резистора R2 се включва волтметър с високо
входно съпротивление (/?вх^50 kQ/V), включен на обхват 10 V
или 5 V Ако устройството работи нормално, стрелката на волт-
метъра трябва да се отклони и да покаже наличие на напрежение.
Чрез промяна на стойността на опорного напрежение посредством
потенциометъра изходното напрежение на трансвертера тряб-
ва да се променя от нула до максимум. Тъй като делителят, кой-
то се използува, е с коефициент на делене 2000: Г, показанието на
волтметъра ще трябва да се умножи по 2000, за да се получи дей-
ствителната стойност на изходното напрежение.
6. Ако липсва високо напрежение, трябва да се провери с осци-
18
лограф дали „работи“ мултивибраторът. Тук грешки може да
възникнат само поради неизправни електронни елементи или не-
правилен монтаж на същите.
7 Въртейки оста на потенциометъра /?3, напрежението на из-
хода на регулиращия транзистор Тв трябва да се регулира в
границите от нула до 20 V
Ако това не се получава, се проверява още веднъж правилността
на монтажа на елементите /?б, Т4, Т5, Т6, Т?12 и 7?13 и се отстраня-
ват грешките.
8. При положение, че с потенциометъра R3 изходното напре-
жение се регулира в границите от нула до 10 000 V, захранване-
Фиг. 1.5.3
то Е± се изключва и се възстановява схемата, като свободният
край на резистора 7?в се запоява към изхода на операционния
усилвател ИС1.
9. Включват се двете захранвания. Ако всичко е нормално,
19
изходното напрежение на устройството ще може да се регулира
посредством потенциометъра в желаните граници.
Обикновено при включване в действие на операционния усил-
вател цялата система се възбужда. Тогава посредством включва-
не на кондензатори със стойност от 4304-1500 pF между изводите
колектор-база на транзисторите Т4, Т5 и Т6 се премахва само-
възбуждането.
10. При работа с устройството трябва да се спазват стрикТно
правилата за техника на безопасността.
Авторите са използували описаното устройство в апаратура за
измерване обратните напрежения на високоволтови изправител-
ни диоди.
Радиолюбителят може да разшири възможностите на предла-
ганото устройство, като променя честотата на генератор-мулти-
вибратора, броя на навивките на първичната намотка на повиша-
ващия трансформатор или големината на захранващото напре-
жение
Мултивибраторът, съставен от транзисторите Т2 и Т3, може да
бъде спестен, ако транзисторът 7\ се свърже като блокинг-гене-
ратор. Тогава ще е необходимо още една намотка, която трябва
да се навие върху първичната намотка на повишаващия транс-
форматор. В този случай могат да възникнат проблеми с първо-
началното възбуждане на блокин г-генератор а и настройката му
на 16 kHz, но с малко повече труд и експериментиране може да
се постигне сигурна и стабилна работа на устройството.
1.6. ЗАРЯДНО УСТРОЙСТВО ЗА АКУМУЛАТОРНИ БАТЕРИИ
Всеки радиолюбител, притежател на моторно превозно сред-
ство, желае да има у дома си устройство за зареждане на акуму-
латорната батерия. Съществуват стотици схемни решения за за-
рядки устройства — от елементарен токоизправител с ограни-
чителен реостат до сложни електронни генератори на постоянен
ток с ограничение или защита при достигане на определено же-
лано напрежение на зареждане на акумулаторната батерия.
Предлаганото на фиг. 1.6.1 схемно решение на зарядно устрой-
ство за акумулаторни батерии има тази особеност, че използува
стабилизатора на напрежение р,А723 като генератор на ток до
момента на достигане на желаното напрежение върху клемите на
акумулаторната батерия.
Зарядното устройство се състои от три блока: токозахранващ,
електронен регулатор и „повторители". Токозахранващият блок
20
съдържа мрежов трансформатор (Гр) с номинална мощност около
150 W в зависимост от искания максимален ток на зареждане.
Тъй като по правило е прието акумулаторните батерии да се за-
реждат с ток, равен на г/10 от капацитета (A.h) на батерията,
максимален ток от 6,5 А е напълно достатъчен в почти всички
случаи.
Вторичната намотка на използувания трансформатор трябва
да е оразмерена за 16 V ефективно напрежение и ток 7 А.
Изправителните диоди Д± и Д2 могат да бъдат всякакъв тип с
обратно напрежение, по-голямо от 50 V, и максимален ток, по-го-
лям от 10 А. Желателно е използуването на германиеви диоди,
поради по-малкия им пад.
По-строги са изискванията към електронния кондензатор Сх —
22 000 pF. Обикновено трудно се намира кондензатор с такъв
голям капацитет, затова трябва да се направи кондензаторна
трупа от електролитни кондензатори.
Използуването на дросел за филтрация по принцип е възможно,
но ще утежни конструкцията.
Електронният регулатор е изпълнен с интегрална схема-ста-
билизатор на напрежение, аналог на рА723.
21
Печатната платка е показана на фиг. 1.6.2.
Захранващото напрежение за интегралната схема се получава
чрез диода?Д3 и електролитния кондензатор С2 — 500 pF. Ин-
тегралната схема е свързана по класическия начин за получаване
Фиг. 1.6.3
на стабилизирани напрежения, по-големи от 7 V С тримера
(възможно е да се изнесе извън платката и да се замени с линеен
потенциометър) се регулира максималното напрежение, до което
желаем да се зареди акумулаторната батерия.
Резисторът /?8 е определят за максималния ток, с който трябва
да се зарежда акумулаторната батерия. Стойността на съпротив-
лението може да се изчисли по формулата
у0 max 1Н1
където /отах е максималният ток, който желаем да получим от
зарядното устройство.
За обикновените 12 V акумулаторни батерии за леки автомо-
били е желателно чрез промяна стойността на /?0 изходното на-
прежение да се настрои на 14,1 V При това напрежение акуму-
латорната батерия ще престане да „получава ток" от зарядното
устройство.
За други видове акумулатори с друго напрежение трябва да се
оразмери отново само мрежовият трансформатор и да се „пре-
настрои" /?9.
Блокът „повторители" практически осигурява „големия ток"
и е изпълнен с германиеви мощни транзистори, тъй като такива
най-лесно се намират на пазара. При наличие на силициеви мощ-
ни транзистори с W естествено е те да бъдат предпочетени
22
пред германиевите. Тогава схемата ще претърпи малка промяна
и ще придобие вида, показан на фиг. 1.6.3.
В този случай се икономисват резисторите /?3, Р4, Р5 и тран-
зисторът Т2.
Изискванията към транзисторите, използувани в блока „пов-
торители14, са:
Рс>40 W:
^ceo>30 V;
^Стах^З А;
h2iE^30 при /с=ЗА и t/CE=5 V.
Транзисторите Т2, Т3 и Т4 трябва да са монтирани на радиатор
с охлаждаща повърхност, по-голяма от 300 ст2.
Желателно е да се осигури охлаждение и за транзистора 7\.
Възможни са редица „рационализации14 в така предлаганото
зарядно устройство, които оставяме на творческата инициатива
на интересуващите се читатели.
23
Г Л А В A II
УСТРОЙСТВА ЗА ЛЮБИТЕЛСКАТА РАДИОЛАБОРАТОРИЯ
2.1. ОММЕТЪР БЕЗ КАЛИБРОВКА С ЛИНЕЙНА СКАЛА
Устройството има следните иредимства пред широкоизвестните
схеми на омметри:
1. Линейна скала за всички обхвати.
2. Не е необходима калибровка преди измерване на резистора
с неизвестна стойност.
3. Не е необходимо измерителната магнитоелектрична система
да е с голяма чувствителност.
Като недостатък можем да посочим само необходимостта от
еталонни резистори (резистори с клас на точност 0,5ч-1 %),
Принципът на действие на
устройството може да се разбере
от схемата, показана на фиг. 2.1.1.
Неинвертиращият вход на опера-
ционния усилвател ОУ е свързан
към еталонно напрежение Ue, кое-
то се получава между катода
и анода на ценеровия диод Д.
Измерваният резистор се
включва между изхода на операци-
онния усилвател ОУ и инвертира-
щия му вход. При това положе-
ние операционният усилвател ще
се стреми да установи върху
еталонния резистор Re напрежение, равно на Ue. Тъй като вхо-
дът на операционният усилвател ОУ практически не консумира
ток, т. е. входното му съпротивление е многократно по-голямо
от съпротивлението Re, то следва, че токът през измервания ре-
зистор е постоянен и равен на С цел да не се „отклонява“
измерителен ток през измерителната система-волтметър, по-
следният се включва между изхода на операционния усилвател и
24
катода на ценеровия диод Д. Необходимо условие за повишена
точност на измерванията е допълнителният ток, който ще протече
р Q
през ценеровия диод Д със стойност D^-D~ да не променя (на-
Ае • *\g
пример повече от 1%) стойността на опорното напрежение Ue.
Фиг. 2.1.2
С други думи, Р2 на ценеровия диод трябва да бъде много по-
мал ко от стойността на Rs.
От казаното дотук можем да напишем:
/?х = i/px • ’ако R^Rg •
Фиг. 2.1.3
От формулата се вижда, че гамата на измерваните резистори
се ограничава от максималния изходен ток на използувания
операционен усилвател ОУ за малки съпротивления и от вход-
25
ното му сопротивление за големи стойности на съпротивление-
то на R
Тези изводи подсказват, че в зависимост от необходимостта
да се измерват нискоомни или високоомни резистори трябва да
се подбира и операционният усилвател — с голям изходен ток
или с высоко входно съпротивление.
На фиг. 2.1.2 и фиг. 2.1.3 са показани два практически ва-
рианта на омметри с линейна скала, без компенсации, изпъл-
нени с различии линейни интегрални схеми. Във втората схе-
ма (фиг. 2.1.3) е използуван стабилизаторът на напрежение,
аналог на А723. Предимството на тази схема е, че не е необ-
ходим външен ценеров диод и допълнителен транзистор.
На фиг. 2.1.4 е показано графичното решение на платката за
омметъра от фиг. 2.1.2.
2.2. У ЕД ЗА ПРОЦЕНТНО ИЗМЕРВАНЕ НА РЕЗИСТОРИ С МУЛТИ-
ЦЕТ I ЛИ ЦИФРС В ВОЛТМЕТЪР
Всеки мултицетиманяколко обхвата за измерване на резистори
по абсолютна стойност. Недостатъкът на такова измерване е, че
отчитанею на резултата става по нелинейна скала, вследствие на
което точността е малка.
В предлагания уред за процентно измерване на резистори този
недостатък е избягнат, тъй като се измерва процентното откло-
нение на резистора от предварително зададената номинална стой-
ност, и отчитането на резултата става по линейна скала.
Уредът е разработен за диапазон на измерваните номинални
стойности от 10 Q до 10 MQ с процентно отклонение от зададената
номинална стойност до ±=30%. Той се състои от два блока: пре-
образувател на процентното отклонение в напрежение и галетни
превключватели с еталонни резистори за задаване на номинална-
та стойност (фиг. 2.2.1).
Преобразователят на процентно отклонение в напрежение
(фиг. 2.2.1) е изпълнен по схемата на диференциален усилвател,
работещ със синфазно входно напрежение. В такава схема на
мястото на резистора за отрицателна обратна връзка се включва
измерваният резистор, при което изходното напрежение на усил-
вателя се получава, пропорционално на процентното отклонение
резистора от номиналната стойност:
,, _ Ц>х Д₽
и™~ г+к~ /?нвм
26
Стойността на коефициента К и згдаваната номинална стойкоег
на измервания резистор ' зависят с г стой костите на останалите
резистори в схемата, които в нашия случай са така подбрани, че
първият член във формулата е равен на единица, т. е. получаваме
Ф иг. 2.2.1
t/H3x[V] =
д/г
^ном
При измерване на високоомни резистори е необходимо входното
съпротивление на операционния усилвател да е поне сто пъти по-
голямо от стойността на измервания резистор. За удовлетвори ване
на това условие към входа на операционния усилвател рА709
е включено високоомно диференциално стъпало, изпълнено с
полеви транзистори КП302В. Включването му обаче у величава
значително дрейфа на изходното напрежение на преобразувателя
и за да се осигури точност при измерването, преобразувателят
има два режима на работа: компенсанция на дрейфа и измерване.
27
о*
фиг. 2.2.2
Режимите на работа се определят от състоянието на транзисторни-
те ключове Т19 Т2 и Т3, изпълнени с Р-каналните транзистори
КП301Б. Тези ключове се управляват от тригера, изпълнен с
транзисторите Те и Т7, а положението на тригера се задава с бу-
тона „измерване".
При отпуснат бутон резисторът Т7 е запушен, а Тв — наситен.
Състоянието на ключовете е следното: Тг — запушен, Т2 и Т3 —
наситени. При това обратната връзка на операционния усилвател
ИСГ е разкъсана, а входовете му са дадени накъсо. Изходът му е
свързан към инвертиращия вход на операционния усилвател ИС2,
а изходното напрежение на последний през наситения ключ Т3
се подава към неинвертиращия вход на преобразувателя и за-
режда компенсиращия кондензатор Сх.
При натискане на бутона „измерване" тригерът се преобръгца,
ключът 7\ се насища, а Т2 и Т3 се запушват. В така възстановена-
та основна конфигурация на преобразувателя разрядният ток
на кондензатора С± е пренебрежимо малък и той практически
„запомня" и компенсира напрежението на дрейфа. В този случай
изходното напрежение на преобразувателя е 10 mV/%.
При измерване на нискоомни резистори от изхода на преобра-
зувателя се консумира ток до 100 mA, затова е включен емитер-
ният повторител, изпълнен с транзистора Т9 (П701). С операци-
онния усилвател ИС3 е изпълнен стабилизиран източник на на-
прежението , като към изхода му също е включен емитерен
повторител (Т8).
Блокът галетни превключватели с еталонни резистори (фиг.
2.2.3) служи за задаване на номиналната стойност на измервания
резистор и осигурява валидността на дадената по-горе формула
в целия диапазон на измерваните номинални стойности. Галетните
превключватели ГЛх и ГП2 служат за задаване на номиналната
стойност в двуцифрен десетичен код, а превключвателят ГП3
(множителят) освен стойността на обхватния резистор превключва
и стойността на напрежението (7ВХ. В таблицата по-долу са да-
дени основните параметри на уреда за различните обхвати на из-
мерваните резистори:
Множите* Обхват на задаваната номинална стойност К
1 1024-1002 10 11V
10 100 C-т- 1кС i 2V
10» 1 kQ-rl0 kC од 1.1 V
10» 10kC-MOOkC 10 11 V
10» lOOkQ-rl MO 1 2V
105 1 kC-r-10 М2 0,1 1.1 V
29
Резултатът от измер.ането се отчита по скалата на волтметъра*
Последният може да се включи както към изхода на операционния
усилвате i HCiy така и към изхода на усилвателя ИС2. За предпо-
читане е второто, тъй като коефициентът на усилване на инвен-
Фиг. 2,2.3
тиращия усилвател ИС2 е равен на 10 и мащабът на изходното му
напрежение нараства на 100 mV/-%, а освен това знакът на напре-
жението съвпада със знака на процентното отклонение на измер-
вания резистор. При това положение волтметърът се включва
на обхват 3 V и с помощта на еталонен резистор сеизвършва на-
стройката. Най-удобно е, ако еталонният резистор има стойност,
зададена с цифрите 1 и 3, например 130 Q, 1,3 kQ, 13 kQ и т. н.
Тогава с галетните превключватели се задава най-напред стойност
равна на стойността на еталонния резистор, и с тример-потенцио-
метъра Т?40 се установява стрелката на нула. След това с прев-
ключвателите се задава номинална стойност, изразена с цифрите
1 и 0 (в зависимост от стойността^ на еталонния резистор това ще
бъде 100 Q, 1 kQ, 10 kQ и т. н.)^ т. е. имитира се максималното
отклонение +30%. С тример-потенциометъра Т?41 се установява
стрелката на положение 3 V и приборът е готов за работа. За
да не се налага постоянно превключване на пробниците на волт-
30
метъра при измерване на резистори с положително или отрица-
телно отклонение от номиналната стойност, препоръчваме да се
използува преобразувателят на напрежение, описан в т. 2.9 на
книгата.
Не трябва да се забравя, че в режим „измерване44 зарядът на
компенсиращия кондензатор, макар и бавно, се измени под влия-
ние на входния ток на транзистора Тъ и утечния ток на ключовия
транзистор Т3. Това изменение се отразява и на изходното на-
прежение, което също се измени, затова отчитането на точния
резултат от измерването става в първия момент, веднага след като
стрелката се установи на съответното деление. По този начин се
проверява и изправността на уреда, тъй като след отпускане на
бутона и повторно натискане началното показание трябва да
бъде едно и също.
Точността на уреда до голима степей зависи от точността на из-
ползуваните еталонни резистори, затова е желателно те да бъдат
подбрани с точност 0,5%
Печатната платка е показана на фиг. 2.2.4.
Този уред лесно може да бъде превърнат в цифров измерител на
процентното отклонение — достатъчно е изходното напрежение
да се измерва с цифров волтметър. Най-удобно е използуването
на волтметър с двойно интегриране, тъй като тогава работата на
преобразувателя се синхронизира автоматично с команди от волт-
метъра — през време на правото интегриране преобразувателят
работи в режим „измерване44, а през време на обратното интегри-
ране — в режим „компенсация на дрейфа44 Бутонът „измерване44
отпада и отчитането на резултата се извършва автоматично от
цифровия волтметър.
2,3. УНИВЕРСАЛЕН ИМПУЛСЕН ГЕНЕРАТОР С РЕГУЛИРУЕМ
КОЕФИЦИЕНТ НА ЗАПЪЛВАНЕ
Генераторът (фиг. 2.3.1) е изпълнен с операционен усилвател,
аналог на р,А709 и компаратор на напрежение цА710. Във вери-
гата на положителната обратна връзка на цА709 (7/CJ е включен
делителят на напрежение Т?4, Т?5, определяй; нивото на напреже-
нието, до което се зарежда един от кондензаторите С2^-С4.
Ако в даден момент изходното напрежение на операционния
усилвател е максимално положително, съответният кондензатор от
групата С24-С4 започва да се зарежда. Щом той се зареди до на-
прежение, равно на напрежението на неинвертиращия вход,
изходното напрежение се превключва и става максимално отри-
31
Оо
ьэ
Фиг* 2.2.4
297
цателно. Кондензаторът започва да се разрежда, и когато напре-
жението му се изравни с новата стойност на напрежението на
неинвертиращия вход, изходното напрежение отново става мак-
симално положително. По-нататък цикълът се повтаря в същия
<5*12 v
Фиг, 2,3.1
ред и на изход 2 на генератора се получават симетрични право-
ъгълни импулси.
Към изхода на операционния усилвател е включен двуполя-
рен емитерен повторител, изпълнен с комплементарната двойка
транзистори Т2 и ^з- Това позволява консумиране на ток от из-
ход 2 до 100 mA. Сигналът от включения кондензатор (С2,С3 или
С4) се усилва по ток от емитерния повторител, изпълнен с тран-
зистора Т13 и на изход 1 се получават триъгълни импулси.
Тези импулси се подават и към инвертиращия вход на компа-
ратора на напрежение рА710 (ЯС2), като нивото им се сравнява
със зададената прагова стойност в неинвертиращия му вход. Из-
меняйки с потенциометъра /?10 тази прагова стойност, получаваме
на изхода на компаратора правоъгълни импулси с постоянна че-
стота, но с различен коефициент на запълване.
При използуване на елементи с посочените номинални стой-
3 50 радволюбвтелскв. . .
33
ности честотният обхват на генератора е от 30 Hz до 35 kHz.
Отделимте обхвати са: 30-^350 Hz; 310-^-3500 Hz; 3,2ч-35 kHz и
се превключват с галетния превключвател ГП С потенциометъра
се регулира плавно честотата вътре в обхватите, а с потенцио-
метр и те и /?8 се регулира амплитудата съответно на триъ-
гълните и правоъгълните импулси.
Температурната стабилност на честотата на генераторните им-
пулси зависи главно от стабилността на капацитета на конден-
заторите С2ч-С4. Добри резултати се получават при използува-
нето на българските полиетиленови кондензатори от типа КМПТ.
В случай че от изход 2 се консумира ток от порядъка на 204-30
mA указаните средномощни транзистори могат да се заменят с
маломсщни. При това е необходимо да се увеличи стойността на.
потенциометъра до 500 Q.
34
2.4. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ НА ТРИОНООБРАЗНО НАПРЕЖЕНИЕ
В СИНУСОИДАЛНО НАПРЕЖЕНИЕ
Този преобразувател трансформира двуполярно трионообразно
напрежение в синусоидално напрежение, като общите хармонични
изкривявания са под 1%. Полу-
чаването на синусоидата става
чрез апроксимация на трионооб-
разното напрежение, като с на-
растване на моментната му стой-
ност намалява коефициентът на
усилване на операционния усил-
вател.
Принципът на действие на така-
ва схема е показан на фиг. 2.4.1.
Резисторите и образуват де-
Фиг. 2.4.1
лител на напрежение, който опре-
дели състоянието на диода а то от своя страна определи стой-
ността на коефициента на усилване. Ако означим с UK стойността
на изходното напрежение, при която става превключване на със-
тоянието на диода, можем да напишем:
^K = (t/c+£/np)^-
където Uc е захранващото напрежение, а 67Пр е напрежението на
отпушване на диода.
За стойкости на изходното напрежение на операционния усил-
вател 6/иЗХ<[/к диодът Дг е запушен и коефициентът на усил-
ване е
/<=-&-•
^4
Когато изходното напрежение, нараствайки в отрицателна по-
сока стане по-голямо от UK, диодът се отпушва и резисторът
R2 се оказва включен паралелно на резистора R3. Пренебрег-
вайки стойността на съпротивлението в права посока на отпуще-
ния диод, за коефициента на усилване получаваме
тг_ Rs Rs
Rt' Rs+Rs ’
т. е. коефициентът на усилване на операционния усилвател на-
малява s-.2d пъти.
«2ТАЗ
Чрез включване на три такива вериги за положителната и три
35
за отрицателната полувълна на синусоидата е получена схемата
на преобразувателя, показана на фиг. 2.4.2. Делителите на на-
прежение са с така подбрани стойности, че диодите се отпушват
последователно и всяка четвъртинка от периода на синусоидата
Фиг, 2.4.3
се апроксимира с 4 праволинейни участъка, както това е показа-
но на фиг. 2.4.3. Делителите на напрежение с диодите Дь Д2 и
Дз отработват отрицателната
полувълна, а тези с диодите
Д4, Дъ и Дв -— положителната.
При използуване на указани-
те в схемата стойности на рези-
сторите на изходните напре-
жения на превключване на дио-
дите са следните:
t/^4,3 V; t/2=7,7 V;
f/3~9,l V
Тези стойности са подбрани с
огледда се използува.максимал
ният размах на изходното напре-
жение на операционния усилва-
тел, като амплитудната стойност на полученото синусоидално
напрежение Uu е около 10V. За осигуряване на минимални изкри-
36
вявания на формата на напрежението е необходимо резисторите
на делителите да бъдат с толеранс, не по-голям от 5%.
Коефициентът на предаване на операционния усилвател се
регулира с тример-потенциометъра Т?14. Тази регулировка поз-
70
Фиг. 2.4.4
волява използуването на преобразувателя в широк диапазон
на входното напрежение — от стотици миливолта до десетки
волта. В нашия случай преобразувателят е настроен за макси-
мална стойност на входното трионообразно напрежение око-
ло 1 V
При използуване на операционен усилвател от типа рА741
схемата може да работи до 30 kHz. Последният може да бъде за-
менен с рА709, с включване на съответните честотни корекции,
като при това се получава по-широк честотен обхват на работа.
2.5. ВОБЕЛ-ГЕНЕРАТОР
Известно е, че най-пригодни за вобулация в широк честотен
обхват са функционалните генератори, действуващи на принципа
на преобразуване на трионообразно напрежение в синусоидално.
Основно изискване тук е изкривяванията на формата на сиг-
нала да не надвишават 1%.
37
За направата на един вобулиран функционален генератор ра-
диолюбителя? трябва да употреби значително повече време и
електронни елементи, откол кото ако осъществи устройството,
чиято схема е показана на фиг. 2.5.1.
Фиг. 2.5.1
Фиг. 2.5.2
Устройството има два режима на работа — като регулируем
генератор на синусоидално напрежение в обхвата 20 Hz-т-20kHz
и като вобел-генератор в същия обхват.
Изходното напрежение е около 5 V
Принципът на действие на генератора може да сё разбере от
блоковата схема на фиг. 2.5.2. За да се използуват операционни
усилватели с малка скорост на нарастване на изходното напре-
жение, е разработена оригиналната схема [22].
38
Температурната стабилизация на изходното напрежение се
постига чрез термистора /?10.
Първите два операционки усилвателя ИСг и ИС\ са използ у ва-
нн като инвентари с коефициент на усилване, равен на единица.
110
Фиг. 2.5.3
Третият операционен усилвател ИС2 е с коефициент на усил-
ване /<0=3, а транзисторът 7\ е свързан като повторител. С
потенциометъра ^17 нивото на изходния сигнал може да се регу-
лира в границите от 0 4-1 V
Фотосъпротивленията ФС1 и ФС2 трябва да им ат съпротивле-
ние на тъмно минимум 1 MQ. За да работи устройството като во-
бел-генератор, трябва да се осигури осветяване на фотосъпротив-
ленията с електрическа крушка 12 V/0,1 А, захранвана с бавно из-
менящо се напрежение О-т-12 V (желателно е по логаритмичен
закон). Ако се разполага с оптрони с приблизително еднакъв
коефициент на предаване, може да се заменят фотасъпротивле-
нията с фототранзисторите на оптроните, а електрическата круш-
ка — със светодиодите на оптроните.
При липса на двоен операционен усилвател, аналог на рА747
спокойно може да се използуват две схеми, аналог на рА741.
39
2.6. ПРЕОБРАЗУ ВАТЕ Л НАПРЕЖЕНИЕ—ЧЕСТОТА
Устройството (фиг. 2.6.1) съдържа интегратор, изпълнен с опе-
рационен усилвател ИС1 аналог на рА741 и чакащ мултивибратор
Фиг. 2.6.1
ИС2—SN74121. Принципът на действие на устройството се илю-
стрира от времедиаграмите, показани на фиг. 2.6.2. След подава-
не на входа на устройството на напрежение с отрнцателна поляр-
ност спрямо масата на изхода на интегратора се получава на-
Фиг. 2.6.2
растващо положително напреже-
ние UC1. Скоростта на нарастване
на това напрежение е право про-
порционална на абсолютната стой-
ност на входното напрежение.
След като изходното напреже-
ние на интегратора UC1 достигне
праговото напрежение Un? на
чакащия мултивибратор ИС2, по-
следният изработва импулс с
продължителност tr. Транзисто-
рът Т2 се запушва, а транзисто-
рът 7\ се насища. Към входа
на интегратора ИСг чрез резисто-
ра Т?2 се подава положително по
40
знак напрежение, с абсолютна стойност няколкократно по-го-
ляма от тази на входното напрежение. Тъй като операционният
усилвател ИСг има високо входно съпротивление и се стреми да
поддържа на отрицателния си вход „нулево" напрежение, сумата
от входния ток разрядения ток ipa9p и токът през кон-
А]
дензатора Сх е равна на нула. Разрядният ток се определя от стой-
ността на опорното напрежение Uon, получено върху ценеровия
диод Д2 и стойността на резистора Д2.
Напрежението t/cl на изхода на интегратора ще намалява до
изтичане на времето 4» определено от времеконстантата (/?9+
+7?ю) Сб. Щом на изхода Q на чакащия мултивибратор ИС2
се установи висок потенциал, транзисторът Т2 се насища, а тран-
зисторът Т\ се запушва. От този момент в продължение на време
t2 напрежението на изхода на интегратора отново ще нараства до
достигане на праговото напрежение (7пр. Процесът се повтаря
непрекъснато и по този начин на изходите на чакащия мултиви-
братор се формира напрежение с определена честота /, право
пропорционална на входното напрежение t/Bx.
Устройството позволява да се преобразува напрежение 1 mV4-
1 V в импулси с честота от 10 Hz до 10 kHz с точност 0,03%.
Фиг» 2.6.3
При правилен монтаж и изправни елементи пускането на ус-
тройството е много лесно. Необходимо е само да се извърши пред-
варително „нулиране" на операционния усилвател ИСг чрез
тример-потенциометъра и да се избере подходяща продължи-
телност 4 на импулса, генериран от чакащия мултивибратор
ИС2. С помощта на тример-потенциометъра може да се осъще-
41
стви желаната пропорционалност между входною напрежение
иъх и честотата на изходното напрежение f
Температурната стабилност на генерираното напрежение е от
порядъка на 3.10“4/°С в диапазона—104-+50°С.
Операционният усилвател ИСГ може да бъде и друг тип ана-
лог на рА725, рА748, но тогава ще трябва да се свържат и необ
ходимите елементи за честотна корекция. Желателно е чакащият
мултивибратор ИС2 да е от серията 74121, тъй като се използува
вграденият в схемата тригер на Шмит. Схемата може да претърпи
изменение, ако се използува отделно тригер на Шмит (SN7413N)
и друг вариант на чакащ мултивибратор, но всичко това зависи
от елементите, с който разполагаме и от желанието за конструи-
ране.
2.7. ПРОМЕНЛИВОТОКОВА ПРИСТАВКА КЪМ МУЛТИЦЕТ
Възможностите на мултицета за измерване на променливо
напрежение могат да бъдат значително разширени с използува-
нето на променливотоковата приставка, показана на фиг. 2.7.1.
Приставката представлява точен двупътен изправител с регули-
руем коефициент на усилване, изпълнен с операционни усилва-
тел и (1А709.
Както е известно, сигнали с амплитуда няколко миливолта не
могат да бъдат изправяни непосредствено, тъй като стойността
им е по-малка от пада на напрежението в права посока на диода
(около 0,7 V). Операционният усилвател позволява да се намали
минималната амплитуда на изправяните сигнали до десетки мик-
роволта. Такива схеми с операционни усилватели обаче имат
фиксиран коефициент на усилване, което не позволява да се из-
ползуват в редица случаи, където е необходима регулировка на
усилването, например в променливотоковите волтметри и други
подобии.
За изменяне на коефициента на усилване обикновено се из-
ползуват няколко резистора, а в по-сложните схеми — отделен
входен усилвател. В нашия случай регулировката на коефициен-
та на усилване се извършва с един тример-потенциометър, без
използуване на отделен управляем усилвател. Освен това схемата
има високоомен входен импеданс, без да е включено специално
буферно стъпало.
За сигнали от 2—3 mA до 10 V коефициентът на усилване може
да се измени от няколко хиляди до няколко единици.
Процесът на изправянето протича по следния начин. При из-
42
меняне на поляритета на входния сигнал се превключват диодите
във веригата на обратната връзка, което на свой ред води до
превключване на веригата на усилването. В единия случай вход-
ният сигнал преминава към изхода през неинвертиращия усил-
Фиг. 2.7.1
вател, а в другия — през повторител на напрежението и инвер-
тиращия усилвател.
Входният сигнал с положителен поляритет създава положи-
телен изходен ток, който отпушва диода Д2 и съответно Д3, а
запушва диодите Дг и Д4. При това изходът на инвертиращия
усилвател, изпълнен с интегралната схема ИС± се оказва вклю-
чен към изхода на схемата с коефициент на предаване у, където
X съответствува на коефициента на деление на тример-потенцио-
метъра /?!• В този режим операционният усилвател ИС2 изпълнява
43
функциите на обратен заземяващ проводник за съпротивлението
х./?х, а изходът му се изолира от изхода на схемата чрез запуще-
ния диод Д4. Следователно изходното напрежение на схемата,
регулирано само от операционния усилвател ИС1У се определи
от израза
Когато входният сигнал е с отрицателен поляритет, съответно
отрицателен става и изходният ток на операционния усилвател
ИСг. Този ток отпушва диодите Д1 и Д4, а диодите Д2 и Д3се за-
пушват. Сега изходът на операционния усилвател ИС2 се включ-
ва към изхода на схемата, а операционният усилвател И(\ под-
държа на инвентиращия си вход, респективно върху съпротив-
лението х.7?х, напрежение, равно на входното. Съпротивлението
х.7?х изпълнява функцията на входно съпротивление за опера-
ционния усилвател ИС2, включен по схемата на инвентираш.
усилвател, и той формира изходно напрежение на схемата с
коефициент на усилване, равен на—тъй като Т?2=/?1. В
този случай обаче и входното напрежение е отрицателно и затова
на изхода винаги получаваме положително напрежение:
Схемата може да работи в широк динамичен диапазон поради
това, че нейният коефициент на усилване се регулира от няколко
единици до няколко хиляди. За осигуряване на еднакъв коефи-
циент на усилване както за положителните сигнали, така и за
отрицателните е необходимо точно спазване на условието Д2=
=/?х. Грешката, внасяна от коефициентите на усилване на опе-
рационните усилватели, непосредствено влияние на коефи-
циента на усилване на цялата схема, но в еднаква степей и за
положителните, и за отрицателните сигнали.
По такъв начин точността на схемата зависи само от шумовете,
остатъчните напрежения и токове, и честотната лента на опера-
ционните усилватели. Шумовете могат да бъдат пренебрегиати
при входни сигнали, по-големи от няколко миливолта, тъй като
малките съпротивления на входовете ограничават шумовите на-
прежения.
В идеалния случай диодите трябва да се превключват при пре-
минаване на входния сигнал през нулевого ниво, но в операцион-
ните усилватели поради невъзможност за точно съгласуване на
44
транзисторите възниква остатъчно входно напрежение, и вход-
ни сигнали, по-малки от него, не могат да бъдат правилно обра-
ботвани. Това ограничава работоспособността на схемата при сла-
би сигнали. Грешката може да се намали чрез компенсиране на
остатъчното входно напрежение (на схемата това не е показано).
Честотният диапазон на схемата е ограничен от скоростта, с
конто операционният усилвател включва единия диод и изключ-
ва другия. През времето необходимо за запушването на първия
диод към изхода преминава сигнал с неправилна полярност, а
в процеса на отпушване на втория диод към изхода изобщо не
преминава сигнал. В идеалния случай превключването на ди-
одите трябва да става мигновено, но на практика то продължава
известно време, и това време зависи от скоростта на нарастване на
изходното напрежение на операционния усилвател и от честотната
му лента. Тези фактори ограничават възможността за използува-
не на схемата като точен изправител в сравнително тесен често-
тен диапазон — до няколко килохерца.
В нашия случай обаче схемата се използува като амплитуден
дискриминатор и това позволява използуването й в значително
по-широки честотни граници — от 40 — 50 Hz до 150 kHz. Из-
ходното напрежение се измерва на различните постояннотокови
обхвати на мултицета в зависимост от избрания коефициент на
усилване.
45
Настройката на приставката се извършва с помощта на генера-
тор на синусоидално напрежение. От генератора се подава вход-
но напрежение, чиято амплитуда е известна и показанието се
настройва чрез регулировка на коефициента на усилване. Тример-
потенциометърът може да бъде заменен с няколко отделни ре-
зистори с различии стойности, превключвани от галетен прев-
ключвател. Тогава на всяко от положенията на превключвателя
ще съответствува една фиксирана стойност на коефициента на
усилване, т. е. получаваме различии обхвати на входното напре-
жение.
Консумацията на схемата не е голяма и това позволява тя да
бъде изпълнена с батерийно захранване, например две батерии
по 9 V или четири по 4,5 V В този случай приставката може да
се монтира в кутийка, която да се прикрепи към самия мулти-
цет и да стане неразделна част от него.
2.8. ПРОМЕНЛИВОТОКОВ МИЛ ИВОЛТМЕТЪР
Разработката на този миливолтметър цели да покаже на ра-
диолюбителя как разполагайки със схемите на отделни възли от
измерителната апаратура да синтезира цялостно завършен изме-
рителен уред с предварително зададени параметри. Миливолт-
метърът (фиг. 2.8.1) може да се разглежда като съставен от след-
ните четири функционални блока: входен съгласуващ делител,
предварителен усилвател, амплитуден детектор и измерителен
блок. Уредът измерва променливо напрежение от 100 pV до 50 V
в честотния диапазон от 20 Hz до 200 kHz.
Входният съгласуващ честотно компенсиран делител е съста-
вен от резисторите и кондензаторите С\4-С6. Той осигу-
рява на изхода си неизменно напрежение 10 mV за всички обхва-
ти на измерваното входно напрежение. Обхватите на измерваното
напрежение се задават с галетния превключвател ГП и се удво-
яват по брой с ключа К (множител), така че в крайна сметка на-
прежението се измерва в 8 обхвата.
Полученото напрежение от изхода на делителя се подава към
входа на предварителния усилвател, който го усилва около 10
пъти. Той е изпълнен с операционния усилвател рА709, включен
по схемата на неинвертиращи усилвател с високочестотни корек-
ции. Тъй като коефициентът на усилване на операционния усил-
вател намалява линейно с увеличение на честотата, предварител-
ният усилвател е проектиран с коефициент на усилване
Това позволява да бъде покрита горната честотна граница на
46
измерваното напрежение. Долната честотна граница се опреде-
ли от времеконстантата на входната верига твх=/?6.С7, конто
трябва да бъде достатъчно голяма.
Към изхода на предварителния усилвател е включен амплитуд-
ният детектор, изпълнен по схемата, разгледано в предидущата
Фиг. 2.8.1
точка 2.7. Той осигурява допълнително усилване на сигнала още
около 10 пъти и на изхода му се получава напрежение с достатъчно
ниво, за да бъде измервано прецизно.
Измерителният блок се състои от Г-образен филтър (7?10, С10)
и измерителна система, която има две скали — едната със 100
деления, а другата с 50, съответствуващи на обхватите на волт-
метъра.
При наработка на устройството трябва да се имат пред вид ни-
кои основни изисквания към конструкцията на такъв тип уреди.
Входните вериги, по конто преминават малки по амплитуда измер-
вани сигнали, трябва да бъдат добре екранирани, за да се осигу-
ри достатъчно съотношение сигнал/шум. В случая такива вериги
са входният кабел, връзките от различните точки на делителя
към превключвателя на обхватите, както и от превключвателя
към входа на предварителния усилвател. Тези връзки се изпъл-
47
няват с ширмован проводник, като ширмовката се свързва към
маса.
Елементите на делителя (2?i и Сх-^Сб) трябва да бъдат със
стабилни параметри, с минимална паразитна индуктивност и с
клас на точност не по-голям от 1%. Добри резултати се получават
при монтирането им непосредствено върху изводите на галетния
превключвател. Такъв монтаж елиминира част от връзките, пре-
връщайки ги в точки, и позволява да се екранира целият прев-
ключвател, като от него излиза само проводникът към входа на
предварителния усилвател.
Върху точността на миливолтметъра влияе отрицателно нерав-
номерността на амплитудно-честотната характеристика на пред-
варителния усилвател. Спадът на тази характеристика в краищата
на честотния обхват не трябва да надвишава 3 dB. В случай че
той е по-голям, е необходимо да се намали малко коефициентът
на усилване чрез намаляване стойността на резистора К8. Същи-
те съображения важат и за амплитудния детектор.
Измерителната система е от магнитоелектричен тип, като в
зависимост от нейните данни се подбира стойността на резистора
7?10. Самата тя, благодарение на своята инерционност, проявява
филтриращ ефект, но ако се забелязва трептене на стрелката,
особено при ниските честоти, то се премахва с увеличаване стой-
ността на кондензатора С1о. В случай че не разполагаме със си-
стема с подходящ брой деления, можем сами да оформим необ-
ходимите скали. За целта се изважда системата от корпуса и се
демонтира скалата й. Изтриват се някои от старите надписи, ако
това е необходимо, след което внимателно се нанася с туш новите
деления и надписи и се сглобява системата в обратен ред.
Настройката на миливолтметъра се извършва на обхвата „10
mV“ (ключът „Множител“ в положение „*/“). Входните сигнали
се подават от генератор на синусоидално напрежение. При нулев
входен сигнал (даден на късо вход) стрелката трябва да показва
нула. В случай че има някакво показание, то може да се дължи
на възбуждане в предварителния усилвател или неефективна ек-
ранировка на входните вериги. Възбуждането се отстранява с
подбор на елементите във веригите за честотна компенсация на
усилвателя и още един път се проверява надеждното свързване
на всички екраниращи елементи към маса.
При подадено входно напрежение 10 mV настройката на пока-
занието се извършва с подбор на стойността на резистора /?10, а
в по-тесни граници — с регулиране на коефициента на усилване
на амплитудния детектор. Тази настройка се проверява в целия
честотен обхват и ако е необходимо известно коригиране в кра-
48
ищата на обхвата, то се извършва по указания по-горе начин.
При правилно подбрани елементи на входния делител точността
на настройката се запазва за всички останали обхвати, което
превръща уреда в един универсален променливотоков волтме-
тър.
2.9. ПРЕОБРАЗУВАТЕЛ НА НАПРЕЖЕНИЕ — ПРИСТАВКА
КЪМ МУЛТИЦЕТ
Добавянето на такъв несложен преобразувател (фиг. 2.9.1)
към обикновен мултицет] позволява отчитането както на стой-
ността, така и на знака на измерваното напрежение и облекчава
работата с мултицета, тъй като Ътпада необходимостта от постоян-
но превключване на пробниците при измерване на напрежения
с различна полярност. Входното напрежение на преобразувателя
може да варираот +6V до — 6V, а на изхода се получава едно
полярно напрежение (в^случая положително), равно по абсолют-
на стойност на входното.
Преобразувателят е изпълнен с два операционни усилвателя
jaA741, като първият е включен по схема на неинвертиращ усил-
вател (повторител на напрежение), а вторият — по схема на ин-
вертиращ усилвател. Коефициентите на предаване и на двата опе-
рационни усилвателя по абсолютна стойност са равни на 1.
Положителното входно напрежение преминава към изхода на
преобразувателя през операционния усилвател ИС1 и диода Дх.
При това изходното напрежение на операционния усилвател ИС2
4 50 раднолюбителски. . .
49
е отрицателно и отпушва транзистора Т2. Свети индикаторната
лампа Л2 — „+“
Ако входното напрежение на преобразувателя е отрицателно, то
се инвентира от операционния усилвател ИС2 и през диода Д2
50
се подава към изхода. Отрицателното напрежение, което се полу-
чава на изхода на операционния усилвател ИСг отпушва тран-
зистора 7\ и светва лампата Лг — „ “
При настройката на преобразувателя с тример-потенциометъра
се регулира коефициентът на предаване на инвертиращия
усилвател, докато стане равен по абсолютна стойност на 1.
Операционните усилватели рА741 могат да се заменят с р,А709,
като им се включат съответни коригиращи вериги. Силата на
светене на лампите се определи с подбор на резисторите Т?7 и
/?8. Лампите биха могли да се заменят с разноцветии свето-
диоди, ако разполагаме с такива (например „—“ — зелен цвят,
„+“ — червен цвят), като в този случай също чрез подбор на
и R8 се настройва токът през светодиодите.
Консумацията на преобразувателя е малка и затова на схемата
е показан вариант с батерийно захранване с две батерии по 9 V.
Общата точка на батериите се свързва към маса.
2.10. ПРИСТАВКА КЪМ ОСЦИЛОСКОП ЗА ПОЛУЧАВАНЕ
НА ОБЕМНИ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Това устройство (фиг. 2.10.1) позволява с помощта на обикно-
вен осцилоскоп с входове X и У да се получи тримерно изобра-
жение. С него може да се изследват трипараметрични криви,
тричестотни криви на Лисажу, а също така да се получи тримерно
изобразяване на знаци.
51
Входният сигнал за диагонално отклонение се подава едновре-
менно към усилвателите за хоризонтално и вертикално (X и У)
отклонение. Операционните усилватели ИС3 и ИС^ служат за
буфери усилватели на сигнала за диагонално отклонение от сиг-
налите за вертикално и хоризонтално отклонение, а операцион-
ните усилватели ИС± и ИС2 сумират компонентите на сигнала
за диагонално отклонение с входните сигнали за вертикално и
хоризонтално отклонение съответно.
Ъгълът на наклона на диагоналната ос е право пропорционален
на отношението на коефициентите на усилване на операционните
усилватели ИС3 и ЯС4. Регулирането на коефициента на усил-
ване на двата операционни усилвателя може да стане с тримерите
и Rii- Възможно е същите да бъдат заменени с потенциоме-
три, като проводниците от потенциометрите до входовете и из-
ходите на операционните усилватели трябва да бъдат ширмовани.
И трите входа X, У и D могат да имат регулиране начувстви-
телността си чрез потенциометрите Ръ Р2 и Р3.
Тъй като входните вериги са високоомни, ширмованите про-
водници са задължителни за всеки вход.
Необходимо условие за получаване на диагонална линия, а не
елипса, при подаване на напрежение по вход D е четирите опе-
рационни усилватели да имат идентични характеристики и еднак-
ви схеми за компенсация, особено при работа на по-високи чес-
52
тоти. Най-добре би било да се използуват аналози на рА747 (по
2 операционни усилвателя рА741 в един корпус), при което и
платката ще намали геометричните си размери.
Естествено е поради липса на подобии схеми да се използуват
аналози на рА741.
2.11, УСТРОЙСТВО ЗА ИЗМЕРВАНЕ КАПАЦИТЕТА
НА КОНДЕНЗАТОРИ
Много често не знаем стойността на притежаваните от нас елек-
тролитни кондензатори било поради това, че означенията им
са вече изтрити, или защото са променили капацитета си след дъл
го съхраняване.
Също така в редица случаи е необходимо да се знае точната
стойност на даден кондензатор, чийто капацитет е над 1 pF. Пред-
лаганото устройство (фиг. 2.11.1) позволява да се измерва капа-
цитетът на всякакъв вид кондензатори с капацитет над 1 pF в
цифров вид, като за индикатор служи електромеханичен брояч.
Устройството съдържа:
— захранващ блок, състоящ се от мрежов трансформатор Tplt
изправителни групи Д^Д^, С19 С2 и стабилизатори на напреже-
ние Д5, С4, /?2» Лс» осигуряващ захранващи напреже-
ния —24 V, +10 V и — 10 V;
— формировател, изпълнен с транзистора 7\;
— генератор на ток, изпълнен с транзистора Т2;
— компаратор на напрежение с операционен усилвател, ана-
лог на (1А741;
— логическа схема „И“ от диодите Д8 и Д9 и резистора Т?14;
— електронен ключ Т3, Т4 и електромеханичен брояч Е.
При положение 1 на ключа К3 могат да се измерват конденза-
тори с капацитет над 100 pF, а при положение 2 — до 100 pF,
като границата не е строго фиксирана.
Принципът на действие на устройството е следният.
С подаване на захранващо напрежение чрез ключа /С2, при
предварително свързан към клемите А и В измерван кондензатор
електромеханичният брояч Е се задействува и брои с честота
На изхода на компаратора, изпълнен с операционен усилиател,
аналог на рА741, има висок отрицателен потенциал, който се
явява „разрешение" за импулсите, постъпващи през диода Д9 от
ограничителя. В колектора на транзистора 7\ се получават им-
пулси с честота 50 Hz. Когато транзисторът Тг е наситен, тран-
53
зисторите Т3 и Т4 се запушват и ток през електромеханичния бро-
яч не тече. Колекторите на транзисторите Т3 и получават висок
отрицателен потенциал и в*резултат на това транзисторът Т2
е запушен. Със запушване на транзистора 7\ се насищат тран-
зисторите Т3 и Т4 и електромеханичният брояч Е се задействува.
Генераторът на ток осигурява постоянен ток, регулируем
чрез тример-потенциометрите R6 и R7. Измерваният кондензатор
Сг се зарежда с първата „порция“ напрежениехД(/, равно на
където /е епостоянният ток, с който се зарежда измерваният кон
дензатор;
t= 10 ms — продължителността на импулса, формиран от
ограничителя на мрежовото напрежение.
54
Измерваният кондензатор Сх ще получава постоянен ток /е „на
порции“ до момента, в който напрежението му достига стойността
на опорното напрежение Uon, подавано на извод 3 на операци-
онния усилвател ИС±. Тогава компараторът се задействува, на
изхода на интегралната схема ИС± се получава положително на-
прежение, с което се запушват транзисторите Т3, и електро-
механичният брояч Е престава да брои.
Целта е да направим така, че отброените импулси от електроме-
ханичния брояч Е да отговарят на стойността на капацитета на
измервания кондензатор Сх.
Настройката най-лесно може да се извърши, като се използува
кондензатор с предварително известна стойност. Желателно е съ-
щата да е близко до 100 pF, за да се еталонират и двата обхвата.
Редът за пускане в действие и еталониране на изработеното ус-
тройство е следният:
1. Проверява се наличието на захранващите напрежения + 10 V,
—10 V и —24 V след включване на устройството към мрежовото
напрежение.
2. С тример-потенциометъра /?12 се установява напрежение Uon
от порядъка на 5 V между масата и средния извод на У?12.
3. Нулира се електромеханичният брояч Е.
4. Свързва се еталонният кондензатор към буксите А и В.
5. Включва се ЦК-ключът К2 и се изчаква, докато електроме-
ханичният брояч престане да брои. След това се сравнява показа-
нието му със стойността на измервания кондензатор. Ако то над-
вишава тази стойност, ще трябва да се увеличи постоянният ток
/е. В зависимост от това, на кой обхват е ключът ^з,чpeз съответ-
ния тример-потенциометър — jRe или /?7, може да се регулира
токът /е в определени граници. Чрез неколкократни измервания
и настройки може да се еталонира устройството и на двата об-
хвата.
6. Ако не се постигне съответствие между показанията на елек-
тромеханичния брояч и стойността на измервания кондензатор,
може да се промени стойността на опорното напрежение Uon.
Изискванията към използуваните в устройството елементи са
най-тежки за електромеханичния брояч. Той трябва да работи
надеждно при честота 50 Hz.
Ако работното напрежение на брояча не е 24 V, ще трябва да се
промени схемата на захранването му.
Траисформаторът TpY трябва да осигурява две променливи
напрежения от по 20 V и ток 200 mA. Транзисторите Т3 и Т4
трябва да са силициеви, като Т4 обезателно да е с максимален ко-
55
лекторен ток, превишаващ 1,5 пъти тока на задействуване на
електромеханичния брояч Е.
Транзисторът 7\ може да бъде както германцев, така и сили-
циев, важно е само I/ceo^24 V Транзисторът Т2 трябва да бъде
силициев, с малки обратни токове.
100
Фиг. 2.11.2
За компаратор може да се използува и друг тип операционен
усилвател, но трябва да се съобразяваме с максималните му вход-
ни напрежения.
С малко повече въображение и конструкторски опит предлага-
ната схема може да се превърне и в цифров волтметър.
56
2.12. ИЗМЕРИТЕЛ НА ПАРАМЕТРИТЕ НА ОПЕРАЦИОННИ
УСИЛВАТЕЛИ
С помощта на волтметър с обхвати от 1 V до 20 V и предлага-
ното устройство могат да се измерват никои от параметрите на
операционните усилватели: коефициент на усилване без обратна
връзка Ко, входно напрежение на несиметрия е0, максима л но
изходно напрежение t/изхпих-
В редица случаи тези параметри са от особена важност и по
тяхната стойност може да се съди за годността на измервания
операционен усилвател.
Тъй като изводите на входовете, изхода и захранващите на-
прежения при операционните усилватели, аналози на цА709,
р.А741, цА748, рА777 и др. в металостъклен корпус съвпадат,
спокойно може да се използува един и същ измерителен цокъл,
като във всеки конкретен случай допълнително се поставят вън-
шните елементи за честотна корекция на съответния вид опера-
ционен усилвател.
Като задължително изискване на предложената електрическа
схема (фиг. 2.12.1) можем да посочим, че е необходим операционен
усилвател, аналог на рА741, на който са гарантирани основните
параметри за годност. В замяна на това не ще има нужда да се из-
ползува генератор на ниска честота 5-е-10 Hz и променливотоков
волтметър с чувствителност няколко миливолта.
Тъй като се предполага, че радиолюбител, който иска да измер-
ва параметри на използуваните от него операционки усилватели,
разполага с токозахранващи стабилизирани източници на на-
прежения, то не е дадена схемата на захранващите източници
+ 15 V и —15 V
Коефициентът на усилване Ко на измервания операционен
усилвател ИС не се отчита директно с волтметъра V, а се изчи-
елява по формулата
„ 10 000
-777“ ’
където t/v е напрежението, измерено с волтметъра V при поло-
жение 2 на ключа К2.
При положение 1 на ключа се измерва коефициентът на
усилване Ко за положителни напрежения, а при положение 2
на ключа — за отрицателни напрежения.
Тъй като измерваните операционни усилватели имат входно
напрежение на несиметрия е0, което практически е различно от
нула, то преди да изчислим коефициента на усилване К0,щетряб-
57
ва да „нулираме" измервания операционен усилвател ИС2. За цел-
та ключовете К2 и К3 трябва да се поставят в положение /.При
това положение волтметърът V е включен директно към изхода
на измервания операционен усилвател ИС2 и отчита напреже-
R3
[рю
Usok
♦ 15 V R11110 k -15 V
Фиг. 2.12.1
ние, пропорционално на входното напрежение на несиметрия е0=
-t/v.10-3 V
Така например, ако волтметърът V покаже 2 V, следва че вход-
ното напрежение на несиметрия е0 на измервания операционен
усилвател ИС2 е 2 mV.
Следващата операция е да се компенсира това напрежение.
За целта /С3 се поставя в положение 2 и се върти плъзгачът на
многооборотния потенциометър дотогава, докато стрелката
на волтметъра V се установи около нулата на скалата на най-
чувствителния обхват.
Измерваният операционен усилвател е подготвен за измерване на
коефициента на усилване /<0.
58
Ключът /С2 се поставя в положение 2 и отчитайки показанията
на волтметъра}У поотделно за положителните и отрицателните на-
прежения, лесно можем да изчислим коефициента на усилване Ко.
Така може да се провери и каква е разликата в коефициента на
усилване KQ на измервания операционен усилвател ИС2 за поло-
жителни и за отрицателни напрежения. Ьперационният усилва-
тел ИСГ поддържа изходното напрежение на измервания опера-
ционен усилвател равно по стойност и със същия знак като съот-
ветното напрежение, определено от положението на плъзгачите
на /?12 и /?14.
След като се изчисли коефициентът на усилване за поло-
жителни и отрицателни напрежения, се включва волтметърът
V към изхода на измервания операционен усилвател. Изходното
напрежение [/изх, което ще се отчете при двете положения на
ключа ще бъде равно на максималното изходно напрежение
max на измервания операционен усилвател, ако напрежение-
то между плъзгачите на тример-потенциометрите #12 и Т?14 и маса
е равно на £/Изхтах по каталожните данни. * *
За повечетотипове операционки усилватели при товар 7?8=2 kQ
максималното изходното напрежение {/изхтах е — Ю V Затова е
необходимо напреженията, подавани през ключа към плюсо-
вия вход на интегралната схема ИС± да бъдат съответно +10 V
и —10 V С цел получаване на точност при измерването всички
резистори включително трябва да са с клас на точност
±0,1%.
59
При наличие на милиамперметър с обхват 10 mA може да бъде
измерена и консумацията на пробвания операционен усилвател
ИС от плюсовия и минусовия захранващ токоизточник.
Възможностите на описаното устройство могат да бъдат разши-
рени с помощта на два резистора от по 5 MQ и два ключа, чиито
нормално затворени контакти шунтират резисторите (на схе-
мата е показано с пунктир). В този случай с устройството могат
да се измерват и входните токове на операционния усилвател.
2.13. УСТРОЙСТВО ЗА ПРОВЕРКА НА КОЕФИЦИЕНТА НА ПРЕДАВАНЕ
НА ОПТРОНИ
Оптроните като един от по-новите видове полупроводникови
прибори намират все по-широко приложение в практиката на
радиолюбителите. Показаното на фиг. 2.13.1 устройство е предназ-
начено за изпитване на оптрони с цел да се определи дали тех-
ният коефициент на предаване съответствува на предварително
зададената стойност. Коефициентът на предаване по ток а, равен
на отношението на изходния ток на.фототранзистора към входния
ток на светодиода, е един от основните параметри на оптрона. За
определяне на стойността на коефициента на предаване спрямо
Фиг. 2.13.1
зададената стойност в схемата се използуват операционен усил-
вател и цен еров диод. Действието на схемата се основава на това,
че фототранзисторът се стреми към насищане, ако токът, подавай
към колектора му, е по-малък от а./д, където /д е токът на свето-
диода. Ако колекторният ток е по-голям от тази стойност, тран-
60
зисторът влиза в областта на лавинния пробив, като колектор-
ното mv напрежение нараства.
Благодарение на свойствата на операционния усилвател потен-
циалът на инвертиращия му вход е равен на нула и в него се су-
мир ат трите тока — /2 и колекторният ток на фототранзистора
/т. Тъй като токовете и /2 са с различна полярност, колекторни-
ят ток /Т = Л—А- Следователно зададената за проверка стой-
ност на коефициента на предаване ще бъде = 1
Токът на светодиода Д се задава от генератора на ток, изпъл-
нен с транзистора 7\, потенциометъра за задаване и резистора
/?3. Токът /2 се задава с потенциметъра /?5. Двата тока се контро-
лират с милиамперметър, който се превключва посредством клю-
ча /С
Пробивното напрежение на фототранзистора във всички случаи
е по-голямо от 4,7 V, кол кото е напрежението на стабилизация на
ценеровия диод Д2. В такъв случай, ако коефициентът на предава-
не на проверявания оптрон е по-малък от зададената стойност,
токът в паралелната верига фототранзистор—диод Д2 е по-голям
от произведение™ а./д, изходното напрежение на операционния
усилвател се покачва до нивото на напрежението на стабилизация
85
Фиг. 2.13.2
на Д2. При това транзисторът Т3 се насища и светва индикатор-
ната лампа Л, което означава лош оптрон. Емитерният повтори-
тел, изпълнен с транзистора Т2, осигурява получаването на необ
ходимия изходен ток от операционния усилвател.
61
В случайте, когато коефициентът на предаване на проверявания
оптрон е по-голям от зададената стойност, фототранзисторът
работи в режим на насищане и на изхода на операционния усил-
вател се получава логическа нула. Транзисторът Т3 е запушен и
лампата Л не свети.
На схемата е показан вариант с батерийно захранване на при-
бора с две батерии по 9 V, като средната им точка е свързана към
маса. Операционният усилвател рА741 би могъл да'се замени с
аналог на рА709. Вместо милиамперметъра за контрол на зада-
ваните токове може да се използува и мултицет и тогава прибо-
рът се превръща в приставка към него.
Както се вижда от формулата за а, при използуване на указа-
ните в схемата полярности на задаваните токове Ц и /2, се про-
веряват оптрони с коефициент на предаване, по-малък от единица.
Ако се наложи да се проверяват оптрони със съставен транзистор,
чийто коефициент на предаване е много по-голям от единица, е
необходимо само да бъде съединен потенциометърът 7?б към отри-
цателния захранващ източник. Тогава задаваната стойност на
коефициента на предаване се изчислява по формулата
а = —г— —14—г— •
2.14. ПРИСТАВКА КЪМ ОСЦИЛОСКОП ЗА НАБЛЮДАВАНЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ТРАНЗИСТОРИ
Известии са много схемни решения на устройства за наблюда-
ване характеристиките на полупроводниковите прибори, наричани
често характериографи.
В повечето случаи на колектора на изпитвания транзистор се
подава регулируемо двупътно изправено мрежово напрежение,
асинхронно с него и стъпалообразно нарастващ ток във веригата
на базата. Към усилвателя за хоризонтално отклонение X на
осцилоскопа се подава като развиващо напрежението колектор-
емитер, а към усилвателя за вертикално отклонение V — напре-
жение, пропорционално на колекторния ток.
Предлаганата схема на характериограф (фиг. 2.14.1) съдържа
относително голям брой интегрални схеми, но в действителност е
проста и удобна за изпълнение.
С помощта на тази приставка могат да се наблюдават характе-
ристики на PNP и NPN маломощни и средномощни транзистори,
да се отчитат с достатъчна за радиолюбителската практика точ-
62
Фиг. 2.14.1
ноет стойностите на напреженията на насищане t/cEsat и [/EBsat,
коефициентът на предаване по ток Л21Е и т. н.
Като недостатък може да се посочи липсата на колекторно нап-
режение, по-голямо от 12-7-13 V
Основно различие спрямо широко известните схеми на харак-
териографи е, че развивката за хоризонтално отклонение не е с
честота на повторение 100 Hz, а с 1000 Hz. За вертикално откло-
нение честотата на повторение е осем пъти по-ниска, но напълно
достатъчна, за данесезабелязвамигане на екрана на осцилоскопа.
Устройството се състои от пет блока: генератор на правоъгъл-
ни и трионообразни импулси, формировател на стъпално напре-
жение, суматор, преобразувател ток-напрежение и захранване.
Генераторът на правоъгълни трионообразни импулси съдържа
интегратор {ИС1, Rx и и компаратор (ИС1, R2 и /?3). “
Принципът на действие е следният. С подаване на захранва-
щите напрежения на операционните усилватели ИСГ и ИС2 по-
ради положителната обратна връзка, компараторът ИСГ устано-
вява на изхода си положително или отрицателно напрежение,
равно на максималното изходно напрежение на използувания
операционен усилвател.
Това напрежение се интегрира и на изхода на операционния
усилвател ИС2 се получава нарастващо отрицателно или поло-
жително напрежение дотогава, докато потенциалът в контролна
'Точка В (к. т. В) смени знака си. В сыция момент компараторът ее
задействува и променя знака на напрежението на изхода си. Ин-
теграторът „отработва“ другия склон на трионообразното на-
прежение до момента, когато отново ще се смени потенциалът на
к. т. В.
При посочените на схемата стойности на резисторите R2 и R3
изходното напрежение от интегратора ще е с два пъти по-малка
амплитуда от изходното напрежение на компаратора. Честотата
на генерираните правоъгълни импулси е около 1 kHz, а на три-
онообразното напрежение — два пъти по-ниска.
С промяна на стойностите на резистора или кондензатора
Ci може да се променя честотата на генерираните импулси, а
чрез промяна стойностите на резисторите R2 и 7?3 — да се регули-
ра амплитудата на трионообразното напрежение.
Формирователят на стъпално напрежение се състои от двоичен
брояч, изпълнен с МОС-интегралната схема СМ 4001-ЯС4, сума-
тор, изпълнен с операционния усилвател ИС3 и резисторите /?8,
Т?9, /?ю и Яп» и инвертор, изпълнен с операционния усилвател
ИС3 и резисторите /?]2, /?13 и Т?14.
Тъй като за двоичния брояч до 16—СМ 4001 са необходими двой-
64
ка несъвпадащи по време импулси, същите се формират чрез
диференциращите групи C2RG и С3/?7 на правил и инвертирания
сигнал от генератора на импулси. Тъй като са използувани пър-
вите три изхода на двоичния брояч, схемата осигурява осем им-
пулса, от конто суматорът ИС3 отработват осем повтарящи се
стъпалообразно нарастващи напрежения.
Сигналът, получаван от изхода на суматора ИС3, представлява
положително стъпалообразно нарастващо напрежение и може
да захрани през резистора /?24 базата на NPN транзистор. За
наблюдаване характеристиките на PNP транзистори е необхо-
димо да се инвертира напрежението от к. т. Г посредством опе-
рационния усилвател ИС3.
За получаване на еднополярно трионообразно напрежение се
използува суматор, изпълнен с операционния усилвател ИС2.
Чрез потенциометъра /?1б е възможно регулирането на постоян-
ната съставна на трионообразното напрежение, а с /?21 — ампли-
тудата на същото. С цел да се увеличи товароспособността, на из-
хода на суматора е свързан буфер, осъществен с транзисторите
Т2 и Тз, свързани като емитерни повторители.
За да се подаде към входа за вертикално отклонение Y на ос-
цилоскопа напрежение, пропорционално на тока, течащ през ко-
лекторния товарен резистор /?23, се използува преобразувател
ток-напреженйе, осъществен с операционния усилвател ИС2 и
резисторите /?25, /?26, Т?27 и /?28.
Към входа на хоризонтално отклонение X на осцилоскопа се
подава напрежение, получавано върху прехода колектор-емитер
на изпитвания транзистор.
Възможността да се наблюдават характеристиките както на
NPN, така и на PNP транзистори, се осигурява с помощта на га-
летния превключвател Ki, който има шест превключващи контак-
та.
Ако желаем да изменяме тока, подавай в базата на изпитвания
транзистор Т, ще трябва резисторът /?24 да се направи промен-
лив.
С допълнителен галетен превключвател може да се променя и
товарният резистор /?23, като се има пРеД вид, че максималният
ток, с който ще се товари изходът на блок „суматор1*, не трябва
да надвишава 100 mA.
Както се вижда от фиг. 2.14.1, общият брой на използуваните
интегрални схеми е само четири — три двойни операционки
усилвателя от типа рА747 и един брояч СМ4001. Възможно е ин-
тегралните схеми рА747 да бъдат заменени с аналози на рА741, но
това изисква увеличаване площта на платката.
6 50 радиолюбителски. . .
65
Интегралната схема СМ4001 може да се замени с аналог па
SN7493N. В такъв случай обаче ще трябва да се изменят стой-
ностите на резисторите /?8, Т?9, 7?10 и Ще се обърнат и зна-
ците на изходите на операционните усилватели ИС3. Ще отпадне
О- --
Sw
Тр1 ЛуДч
4жКД1113
Cl
-15V
операционните усилватели ИС3. Ще отпадне
необходимости от двойка несъвпадащи по
време импулси, но ще трябва да се пред-
види ново захранване от +5 V
Захранващият блок, показван на фиг.
2.14.2, се състои от мрежовия трансформа
тор Тр, изправителната трупа Д^+Д^ и
електролитния кондензатор •С1 и осигуря-
ва две напрежения-----Н5 V и —15 V
Вторичните намотки се навиват с ПЕЛ
0,35 тпш. Диодите Д ч- Д4 могат да бъдат
и друг тип, стига да се предназначени да
Фиг. 2.14.2
135
Фиг. и.14.3
изправят ток до 150 mA и да имат обратни напрежения, по-го-
леми от 50 V
Възможни са и други схемни варианти на захранване, но този
е един от най-простите.
66
2.15. ФАЗОМЕР С ОБХВАТ 360°
Разработката на цифровия диференциален фазомер, показан
на фиг. 2.15.1, има за цел да разшири техническите възможности
Фиг. 2.15.1
на домашната радиолаборатория. Фазомерът позволява измер-
вания в диапазона от 0° до 360°, благодарение на това, че разделя
на две фазовата разлика между двата^.входни сигнала. Той е
лесен за изпълнение и настройка.
Устройството позволява да се определи средното фазово (вре-
менно) изместване между два сигнала със синусоидална, триъгъл-
на или правоъгълна форма и с еднаква честота. То може да работи
в честотния обхват от 100 Hz до 1 MHz при пълна амплитуда на
сигнала (от връх до връх) от 0,5 V до 10 V.
Единият входен сигнал Ua служи като опорен, а другият —
Ub, се явява измерван сигнал. Двата.сигнала се ограничават по
67
амплитуда от диодите Дх, Д2 и Д3, Д4 и се подават към входовете
на двата компаратора ИСг и ИС2, изпълнени с интегралните схе-
ми рА710. На изходите на компараторите се получават правоъгъл-
ни сигнали с нива, подходящи за работата на логические схеми.
Тези сигнали през буферните
инвертиращи вентили, изпълне-
ни с интегралната схема
SN7400N (/^С3) постъпват на
входовете Т на тригерите I и
II (интегрална схема SN7473).
Тригерите работят в режим
на двопчни броячи, като разде-
лят на две честотата навходни-
те импулси, а съответно на две
се разделя и фазовата разлика
между сигналите Ua и Ub. Това
деление разширява измерител-
ния диапазон от 180° на 360°,
тъй като фазовият компаратор,
изпълнен по схема „изключващо ИЛРГ отличава изменение на
фазата до 90° или 45°, а не съответно до 180° или 90°
Всяка фазова разлика между изходните сигнали на тригерите
I и II се превръща от фазовия компаратор, изпълнен с интеграл-
ната схема SN7400 (//С5), в поредица от модулирани по продъл-
жителност импулси. Тези импулси се преобразуват в аналогов
сигнал посредством усредняване във времето с помощта на ниско-
честотен филтър (Д9, /?10, /?п, С4). Стойността на получения ана-
логов ток съответствува на фазовата разлика между сигналите
Ua и Ub и се измерва с постояннотокова измерителна система.
На фиг. 2.15.2 е показана графично зависимостта между напре-
жението вт.7 (Ux) и фазовата разлика (ери а — <риь) между двата
входни сигнала. Ключът дава възможно ст за установяване на
нулата на фазомера в средата на скалата, при което може да се
определи началната посока на фазовото изместване.
Настройката на фазомера се извършва след превключване на
ключа К2 в положение „калибровка" При това тригерите I и II
се нулират (заемат изходно състояние), а към входовете на фа-
зовия детектор се подават два несъвпадащи сигнала. С тример-
потенциометъра Rxx се настройва максималното показание на
уреда.
При изработка на устройството трябва да се има пред вид, че
цифровите интегрални схеми са много чувствителни към смуще-
нията, проникващи по захранващите вериги. За премахване на
68
тези смущения се препоръчва непосредствено към изводите на
всяка интегрална схема да се монтира кондензатор, филтриращ
захранващото напрежение. При избора на измерителната система
може да се използуват съображенията, изложени в т. 2.8.
Фиг. 2.15.3
Фиг. 2.15.4
На фиг. 2.15.3 е показан вариант на мрежово захранване на
фазомера. Понижаващият мрежов трансформатор има една вто-
рична намотка със среден извод. Мостовата схема, изпълнена с
диодите Д14-Д4, осигурява получаването на две разнополярни
69
напрежения +12 V и —12 V С транзистора 7\ и параметричния
стабилизатор R2—Дв сс получава напрежението +5 V за захран-
ване на цифровите интегрални схеми. Параметричният стабили-
затор —Д5 подава напрежението — 6 V за захранване на инте-
гралните схеми рА710. Положителното захранващо напрежение
+ 12 V за тези схеми се взима непосредствено от фнлтриращия
кондензатор С2.
2.16. ТЕРМОСТАТ
Термостатът намира приложение в редица радиолюбителски
разработки, особено когато даден кварцов генератор трябва да
има стабилност на работната честота.
Фиг. 2.1 6.1
Предлаганият термостат позволява да се поддържа постоянна
температура в камера с обем до 1000 ст3 в границите от+30°С до
+70°С с точност ±0,02°С.
Електрическата схема, показана на фиг. 2.16.1 съдържа малко
елементи и не е необходим голям практически опиттзада се пусне
в действие устройството.
Основни елементи са стабилизаторът на напрежение ИС1У ана-
лог на рА723, термисторът и тиристорът 7\.
Използувана е схемата рА723, тъй като в нея практически има
70
са следните:
>5 А
20 V
100 mA
5,5 V
Фиг. 2.16.2
термокомпенсиращо стабилизирано напрежение и операционен
усилвател, който се свързва като компаратор.
Захранването на операционния усилвател и генератора на опор-
но (стабилизирано) напрежение се осъществява чрез извод 8 на
интегралната схема с напрежение от порядъка на 11 V Колек-
торът на средномощния транзистор, който осигурява изходен ток
на операционния усилвател до 150 mA е свързан на извод 7 в
интегралната схема. С цел да не се товари излишно стабили-
тронът Дх, този транзистор се захранва директно от пулсиращото
изправено напрежение, получено от диодите Д34-Д6. Това на-
прежение може да бъде не по-голямо от 38 V.
Изискванията хъм тиристора 7\
1. Максимален ток /а
2. Напрежение в права посока
3. Ток на управление
4. Напрежение на управление
На тези условия отговаря
практически всеки тиристор от
серията Т-7, производство на
ЗПП — Ботевград, или неговите
еквиваленти (напр. КУ202).
Нагревателният елемент RT
може да бъде както мощен рези-
стор със съпротивление около
2 Q, така и автомобилна осве-
тителна крушка 12 V/40 W или
подходяща комбинация от ня-
колко крушки.
Не е задължително термис-
торът да има стойност точ-
но 300 kQ, достатъчно е него-
вото съпротивление да бъде по-
голямо от 10 kQ. Променянето
на R5 изисква обаче да се преиз-
числи стойността на резистора
R4 — последната трябва да бъде
приблизително една трета от
стойността на термистора R5.
Тример-потенциометърът R2 служи за настройка на температу-
рата, която трябва да поддържа термостатът.
Стойността на потенциометъра R2 може да бъде по-голяма от
показаната на схемата. Тогава пропорционално ще трябва да
бъдат увеличени и стойностите на резисторите и R3.
71
Изработката на камерата на термистора е свързана с конкрет-
ните възможности за намиране на подходящи топлоизолационни
материали и умението да се рационализира. Естествено е камерата
да е с двойни стени, между който ще трябва да се постави стъкле-
на вата или друг топлоизолационен материал. За температуря до
70°С камерата може да се изработи от текстолит или гетинакс с
дебелина до 3 mm. Удобно е да се използува едностранно фолиран
стъклотекстолит. В такъв случай едната страна на камерата ще се
ползува като монтажна печатна платка, на която ще се монтират
нагревателният елемент /?т, термисторът и кварцовият резо-
натор.
Примерно изпълнение на камерата от фолиран стъклотекстолит
е показано на фиг. 2.16.2. Долната плоча-печатна платка има раз-
мери, с 2-т-З mm по-големи от иапака, за да може чрез оловно-
калаена композиция да се запои капакът към основата.
За да се изработи капакът чрез спояване на страните, пред-
варително с пила ще трябва да се снемат вътрешните ръбове под
45°.
За настройката на изработеното устройство са необходими
термометър, търпение и време.
Термометърът се вкарва в камерата през отвор в капака, кой-
то се пробива предварително. За уплътнение може да се използува
гума или коркова тапа.
След включване на термостата към захранването ще трябва да
се изчака 20 минути за установяване на режима и температурата,
на която е настроен термостатът. Точната настройка на желаната
температура се извършва с тример-потенциометъра Т?2.
72
Г Л А В A I I I
РАДИОЕЛЕКТРОНИКА В ДОМА И В АВТОМОБИЛА
3.1. ТЕРМОРЕГУЛАТОР
В студените зимни дни, когато енергийната мрежа е най-нато-
варена, в дома на всеки радиолюбител, отопляващ се с електри-
ческа печка или електрически радиатор, е необходим терморегу-
латор. Две са причините, конто налагат използуването на такова
устройство — стремежът към икономия на електрическата енер-
гия и необходимостта от поддържане на постоянна температура в
стаята.
Предлаганият терморегулатор позволява в неголяма стая да
се поддържа температура + 16°С4-+20°С със задоволителна
точност.
Естествено терморегулаторът може да н амер и и други прило-
жения в зависимост от конкретните интереси.
Всички елементи, използувани в терморегулатора, се предлагат
или са били предлагани в магазините „Млад техник44, затова няма
да се срещнат особени трудности с набавянето им.
От принципната електрическа схема, показана на фиг. 3.1.1,
се вижда, че терморегулаторът се състои от следните основни еле-
менти:
1. Мост, в едно от рамената на който е включен термисторът
Яб-
2. Компаратор, изпълнен с операционен усилвател (ЯСХ),
аналог на рА709.
3. Формировател на импулси, състоящ се от ограничител (Т3)
и чакащ мултивибратор (Т2, 7?п, Т?12 и С7).
4. Логическа схема „И-НЕ44 и разделителен трансформатор
ТРу.
5. Изправителна трупа (Д64-Д9).
6. Силов блок, състоящ се от мрежов трансформатор Трг, нас-
рещно свързаните тиристори ТИР1 и ТИР2 и електрическия то-
вар Rt.
Терморегулирането се извършва, като чрез електронни ключове
73
(тиристорите ТИР1 и ТИР 2) се подава или спира електрическа-
та енергия към товара Rr.
Мсщността на електрическия товар 7?т, която може да се изпол-
зува в случая, зависи от електрическите параметри на двата на-
Фиг. 3.1.1
срещно свързани тиристора—ТИР 1 и ТИР 2. Така например, с
българските тиристори Т7-4 може да се управлява електрически
товар с мощност до 2 KW За по-голяма мощност ще са необхо-
дими тиристори за по-голям ток. Управлението, което осигурява
предложената схема, позволява да се ползуват тиристори с ра-
ботен ток 50 А (например съветските тиристори Т-50).
Естествено, ако токът на управляващия електрод на използу-
ваните тиристори е от порядъка на 150 mA, ще може дасерегули-
рат значителни мощности.
Предпазителят Пр в силовата верига трябва да бъде съобразен
с максималния ток на използуваните тиристори‘и мощността на
електрическия товар /?т.
На фиг. 3.1.2 са показани времедиаграмите на напреженията
от формирователя. Изправеното променливо напрежение (кон-
тролна точка А) през резистора се подава към транзистора-
74
ограничится 7\. Със задний фронт на правоъгълното напрежение
след ограничителя се задействува чакащият мултивибратор, а с
импулсите на последний се осъществява отпушване на тир и сго-
рите ТИР 1 и ТИР 2 в момент, когато напрежението върху тях
преминава през пула. В ре-
зултат на това формата на
тока след включване на ти-
ристорите се запазва срав-
нително гладка и не се за-
белязват практически сму-
щения.
Компараторът ИСГ опреде-
ли момента, в който се пода-
ват управляващи импулси
към тиристорите в зависи-
мост от баланса на моста,
в едно от рамената на който
е включен термисторът Rb.
Упътванията по пускането в
регулатора са аналогични на т
(2.16), като интегралната схема
Фиг/ 2.1.2
действие и настройката на термо-
ези при устройството „термостат"
[1А723 тук е заменена с операци-
онния усилвател р,А709 и стабилизатора на напрежение, осъ-
Фиг. 3.2.3
75
ществен с центровия диод Дг и токоограничителния резистор
Разделителният трансформатор Тр1 може да бъде със сърце-
вина от някой стар изходен трансформатор от радиоприемник
„Мелодия" или друг подобен тип. И трите намотки са с по 200
навивки от ПЕЛ 0,35.
Мрежовият трансформатор Тр 2 трябва да осигурява промен-
ливо напрежение 204-22 V и ток до 0,1 А.
3.2. ЕЛЕКТРОНЕН ТЕРМОМЕТЪР
Показанията на електронния термометър (фиг. 3.2.1), в който
като температурен датчик се използува силициев диод, могат да
се отчитат непосредствено в градуси по скалата наобикновен волт-
метър. Оригиналната регулировка на коефициента на усилване
на операционния усилвател осигурява изменения на напреже-
нията в схемата, съответствуващи на температурната скала.
Например показание 1 V на волтметъра може да съответствува
на 100°С или 10°С в зависимост от регулировката на операцион-
ния усилвател.
Фиг. 3.2.1
Операционният усилвател е включен по схема на диференциа-
лен усилвател. Измененията на околната температура се преоб-
разуват от диода-датчик Дх в изменения на входното напрежение
посредством резистора Rx и част от резистора R2. Центровият ди-
од Д2 и резисторът R3 служат за получаване на опорно напреже-
ние, а началното изходно напрежение се задава с потенциометър
R4. Потенциометърът R2 служи за регул Иране на коефициента на
усилване, но за разлика от обикновената схема на диференциа-
лен усилвател той не е включен напълно във веригата на обрат-
76
ната връзка. Така той се използва за калибровка, като същевре-
менно подобрява и линейността на усилвателя.
При указаните стойкости резисторите 7?х, R3 и Т?4 почти не влия-
ят на коефициента на усилване на усилвателя, тъй като съп-
ротивлението на ценеровия диод (около 25 Q) е пренебрежимо
малко в сравнение със стойностите на резисторите 7?х и /?3, а стой
ността на потенциометъра /?4 може да се пренебрегне в сравнение
с високото входно съпротивление на операционния усилвател.
Изходното напрежение се определя от следния израз:
където Тс е температурният коефициент на диода Дх, а /?2а и
/?2ь — съпротивленията на съответните участъци от потенциоме-
търа /?2‘
Отначало с потенциометъра Т?2 се задава изходно напрежение,
съответствуващо на избрания обхват на волтметъра, след което с
потенциометъра /?4 се регулира началното изходно напрежение.
По такъв начин се осъществява съгласуване на изходното напре-
жение с необходимата температурка скала и това дава възможност
45
фиг. 3.2.2
за отчитане на показанията на
термометъра непосредствено в
градуси, без допълнително преоб-
разуване. Калибровката на тер-
мометъра се извършва с потен-
циометъра /?4 при известна тем-
пература на датчика.
Използуването на елементи
със сравнително стабилнй пара-
метри, каквито са резисторите от
типа МЛТ и жични потенцио-
метри, осигурява добра темпе-
ратурка стабилност на схемата.
Неголеми изменения на захран-
ващото напрежение практически
не оказват влияние на точността
на измерването. Благодарение
на точното съгласуване на динамичните импеданси на силициеви-
те диоди Дхч-Д2 измененията на захранващото напрежение пре-
дизвикват появата на синфазен сигнал, който в значителна степей
се елиминира от операционния усилвател.
77
3.3. ЕЛЕКТРОНЕН ТЕРМОМЕТЪР С ТРАНЗИСТОР ЗА ДАТЧИК
Този електронен термометър използува за датчик силициев
PNP транзистор. За индикатор служи магнитоелектрична си-
тд
2Т6821
270 k
R3
«15V
20 mA
Ю0рА(М
Фиг. 3.3.1
стема 100 рА. Линейността на скалата за отчитане на температу-
рата е по-добра от 0,5сС и за двата обхвата (0-4—100°С и 0-4--г
+ Ю0°С).
Принципът на действие на електронния термометър се основа-
ва на изменението от температурата на коефициента на предаване
по ток (/Isie) на транзистора-датчик.
Принципната електрическа схема на устройството е показана
на фиг. 3.3.1.
С помощта на операционния усилвател рА741 с коефициент
на усилване —1000 се поддържа постоянен колекторен ток на
транзистора-датчик около 5 mA. Този ток е недостатъчен да за-
грее транзистора-датчик, така че в зависимост от измененията на
външната температура се измени и коефициентът на предаване
по ток й21 (усилването на транзистора), при което и напрежението
на изхода на операционния усилвател се изменя линейно. При
посочените стойкости на резисторите е необходимо да се използу-
ва средномощен транзистор с /г21Е ~ Ю0 при 0°С. Но и при други
стойкости на й21Е схемата позволява да се получат напълно задо-
волителни резултати.
7»
Захранването на устройството може да бъде както от 4 батерии
по 9 V, така и от мрежата в зависимост от положението на ключа
/С2« Когато се използува батерийното захранване, положението
на ключа К2 се използува за изключване на устройството.
За да работи нормално, електронният термометър се нуждае от
предварително еталониране, което трябва да стане в следния
порядък:
1.. Поставя се тример-потенциометърът Р2 в положение накъсо.
При това положение магнитоелектрическата система е най-чув-
ствителна към измененията на напрежението на изхода на опе-
рационния усилвател. Транзисторът-датчик се поставя в съд с
топящ лед, т. е. в среда с температура 0°С. С. помощта ца тример-
потенциометъра Рг се установява стрелката на измерителната си-
стема в нулево положение.
2. Поставя се транзисторът-датчик в съд с кипяща вода. При
нормално атмосферно налягане температурата на врящата вода
е 100 °C. В противен случай ще е необходим живачен термометър
за еталониране на магнитоелектричната система. Чрез промяна
на стойността на съпротивлението на тример-потенциометъра
Р2 се настройва показанието на измерителната система да съвпад-
не с показанието на живачния термометър.
Тъй като металният корпус на транзистора-датчик 2Т6821 е
електрически свързан с колектора му, необходимо е същият да
бъде залят с епоксидна смола. Конструктивно датчикът може да
бъде оформен най-различно, в зависимост от предназначението на
электронния термометър.
155
Фиг. 3.3.2
Измерителната система може да бъде и от типа цА709, но тогава
ще е наложително да се променят стойностите на резисторите R5
и R6 съответно на 100 kQ и 100 Q.
79
Входовете на операционния усилвател трябва да се защитят с
ценерови диоди с пробивно напрежение 34-5 V
Изискванията към токозахранването са леки. Диодите Д54-Д8
могат да бъдат всякакъв тип, стига да имат обратно пробивно
напрежение, по-голямо от 30 V, и максимален изправен среден ток,
по-голям от 404-50 mA.
Ценеровите диоди и Д2 могат да бъдат заменени с друг тип,
ако напрежението на стабилизация на последните е в границите
124-18 V при ток 104-15 mA.
Желателно е измерителната система да е с ток на максимално
отклонение на стрелката 1 mA и с 50 деления с цел повишаване
точността на измерване на температурата.
Естествено температурният обхват може да бъде и друг (на-
пример 04-— 50 °C и 04- 4-50°С), при което ще се получи по-добра
разрешаваща способност и по-висока точност на измерването.
3.4. РЕЛЕ ЗА ВРЕМЕ ЗА СТЪЛБИЩЕН АВТОМАТ
Показаната на фиг. 3.4.1 схема на реле за време е универсална.
Основното й предимство се състои в това, че е съставена от срав
нително неголям брой елементи, а има възможност за задаване на
времена в широк диапазон — от 50 s или дори по-малко до ня-
Сиг. 3.4.1
80
колкостотин секунди. Схемата представлява генератор на ток с
капацитивен товар, напрежението върху който се сравнява с
предварително зададено прагово напрежение. При изравняване
на двете напрежения релето изключва и отбелязва края на зада-
деното време.
Генераторът на ток е изпълнен с интегрална схема рА747
(T/CJ, съдържащ два операционни усилвателя. Като товар на
генератора е включен кондензаторът С, и в процеса на заряда
напрежението върху него нараства. Положителната обратна
връзка се осъществява през операционния усилвател вклю-
чен като повторител на напрежение, който едновременно с това
служи за развръзка на времезадаващия кондензатор С от остана-
лите елементи на схемата. Изходното му напрежение се изразява
чрез параметрите на схемата със следната зависимост:
t, V.
г\2
както съпротивленията R2 и R са в омове, кондензаторът С —
във фаради, а времето t — в секунди. В случая £7ВХ = 15 V
При използуване на указаните в схемата стойности на елемен-
тите се получава: (/^0,03 t.
Операционният усилвател ИС2 изпълнява функцията на ком-
паратор, който сравнява напрежението със зададеното прагово
напрежение. Праговото напрежение (респективно времето на
задръжка на релето) се задава с потенциометъра RQ, включен в
делителя на напрежението Т?4, /?5, /?6. Резисторът /?7 служи за
ограничаване на изходния ток на компаратора, а диодът Дг за-
щищава базата на транзистора 7\ от отрицателни пренапреже-
ния.
В изходно състояние кондензаторът С е зареден почти до по-
ложителното захранващо напрежение на операционния усилва-
тел, изходното напрежение на компаратора ИС2 е отрицателно и
релето Р е изключено. Устройството се пуска чрез натискане на
бутона Б, който разрежда кондензатора С до нулево напрежение.
При това изходното напрежение на компаратора става положи-
телно, релето Р се включва и с контактите си включва захранва-
щото напрежение на осветителните лампи. Със зареждането на
кондензатора С напрежението върху него нараства и когато
превиши праговото напрежение, компараторът се преобръща и
запушва транзистора 7\. Релето Р изключва лампите, а конден-
заторът С продължава да се зарежда до максималното положи-
телно напрежение. При ново натискане на бутона Б цикълът се
повтаря.
6 БЭ раднолюбителски. . .
81
Интегралната схема цА747 може да се замени с две схеми цА741
а компараторът може да се направи и с цА709, като се добавят
съответните вериги за компенсация или пък с цА710, като се оси-
гурят съответни захранващи напрежения и защита от входни
85
Фиг. 3.4.2
пренапрежения. Транзисторът 7\ се избира по максимално до-
пустим колекторен ток в зависимост от използуваното реле. Са-
мото реле пък се избира в зависимост от данните на управляваща-
та бобина и максимално допустимата комутирана мощност.
3.5. РЕЛЕ ЗА ВРЕМЕ ЗА ФОТОЦЕЛИ
Това реле за време (фиг. 3.5.1) е изпълнено на базата на разгле-
даната т. 3.4 схема. Показан е вариант с използуване на опера-
ционки усилватели рА741 и компаратор на напрежение цА710.
Тъй като допустимото входно напрежение за интегралната схе-
ма МА710 е 7 V, към изхода на операционния усилвател ИС2 е
включена защита по напрежение, състояща се от резистора
и ценеровия диод Дх.
Действието на тази схема е аналогично на действието на схе-
мата, описана в предната точка.
Времето за задръжка се задава в цифров вид с помощта на га-
летните превключватели ГП1 и ГП2. Тези превключватели под-
бират подходяща стойност на групата еталонни резистори/?9 — /?20.
През еталонните резистори тече постоянен еталонен ток от гене-
82
ратора на ток, изпълнен с транзистора Т2, и с изменението на
тяхната стойност фактически се измени праговото напрежение,
задавано на компаратора. Еталонният ток се регулира с тример-
потенциометъра С ключа Л, който задава обхватите на вре-
Фиг. 3.5.1
мето се превключва десетократно по-голяма или по-малка стой-
ност на времезадаващия кондензатор.
При указаните на фиг. 3.5.1 стойкости на елементите се полу-
чава следната зависимост на напрежението от времето:
за обхвата „х1“ — С\«0,05 /;
за обхвата „х0,1“— t/^0,5 t.
Следователно при задаване на прагово напряжение около 5 V
83
обхватът „хГ‘ ще бъде до 99 s, аобхватът„х0,1“ до9,9 s. Галетният
превключвател ГП1 превключва еталонните резистори през
500 а превключвателят ГП2 — през 50 Q. Еталонният ток,
осигуряващ получаването на прагови напрежения до 5 V, е око-
ло 1 mA. Тук е използувана оригиналка схема на свързване на
еталонните резистори, позволяваща при наличие на двугалетен
превключвател и само 6 броя еднаквп по стойност резистори по-
лучаването на 10 различии стойности на общото съпротивление.
Настройката за точно задаване на времето се извършва с хро-
нометър, като за удобство и по-точно отчитане на момента на
задействуване към изходните контакти на релето Р се включва
IP________________ __J
Фиг. 3.5.2
електрическа лампа. Откачало ключът К се включва на обхват
„ХГ, с галетните превключватели се задава време 99 s, а с три-
мер-потенциометъра /?4 се регхлира еталонният ток до [получава-
не на зададеното време. След това ключът К се превключва на
84
обхвата „х0,1“ и при същото положение на галетните превключ-
ватели се проверява дали зададеното време е 9,9 s. Поради толе-
рансните разлики в стойностите на времезадаващите конде^цза-
тори С1 и С2 е възможно да се получи разлика в обхватите. В та-
къв случай е необходимо да се коригира стойността на онзи от
тях, който е по-малък от номиналната си стойност, чрез паралелно
включване на добавъчни кондензатори. По-нататък настройката
продължава по един от двата възможни варианта:
1. При задаването на време 9,9 s релето изключва по-рано.
В този случай към кондензатора Сх се включват паралелно допъл-
нителни кондензатори с капацитет от 33 до 680 nF, докато се
получи точно зададеното време.
2. При зададено време 9,9 s релето изключва по-късно. Тогава
с тример-потенциометъра отново се регулира еталонният ток
до получаване на нужното време. След това ключът К се превключ-
ва обратно на обхват „хГ‘ — сега вече релето ще се задействува
за по-малко от 99 s. Добавят се паралелно на кондензатора С2
допълнителни кондензатори с капацитет от 0,33 pF до 4,7 pF,
докато се получи нужното време.
След така направената настройка релето е готово за работа и
може да се задава време на задръжка от 1 s до 99 s. При задаване
на времена, по-малки от 1 s, точността се влошава, тъй като за-
почва да оказва влияние нестабилността на отлените елементи,
използувани в схемата. Основни елементи, от конто завися точ-
ността на задаваното време, са еталонните резистори, затова е
желателно да се използуват резистори с клас на точност 1%. Ако
няма на разположение такива, може да се подберат резистори от
типа МЛТ—0,5, като се измерят точно с най-малко триразряден
цифров омметър.
3.6. РЕГУЛАТОР НА ОСВЕТЛЕНИЕТО В ПОМЕЩЕНИЕМ)
Осветеността в работните помещения, особено през зимата,
силно зависи от колебанията на външната осветеност и се променя
в широки граници в течение на деня.
Предложеният регулатор на осветлението (фиг. 3.6.1) осигурява
автоматично поддържане на постоянна осветеност в помещеняето,
като същевременно се реализира икономия на електрическа енер-
гия.
Регулаторът е изпълнен с помощта на интегралната схема
МАА436, предназначена за фазово управление на тиристори.
Като датчик за степента на осветеност се използува фототранзи-
85
стор, който формира входен сигнал към извод 12 на интегралната
схема. Към изхода 3 е свързан импулсният трансформатор Тр,
осигуряващ отпушващтрк на двата тиристора Тир 1 и Тир 2, ко-
нто са включени паралелно-насрещно в товарната верига, с цел
фиг. 3.6.1
да се използуват както положителните, така и отрицателните
полувълни на захранващото мрежово напрежение.
При използуване на тиристори от типа Т7 мощността на регу-
лираните осветителни лампи може да бъде до 2000 W Импулс-
ният трансформатор има коефициент на трансформация К=1. С
потенциометъра /?5 се определи степента на осветеност, поддържа-
на от регулатора.
Вместо фототранзистор като датчик може да се използува и
фоторезистор със стойност на съпротивлението на тъмно от 3 до
30 kQ. В случай че не разполагаме нито с фототранзистор, нито с
фоторезистор, може да се опита направата на датчик самостоя-
телно. За целта се взема средномощен транзистор от типа 2Т6551
и внимателно се прерязва капачката му от горната страна. След
това се продухва добре и в течение на около половин час се суши
във фурната на печката, за да се премахне влагата. След изсуша-
ването структурата внимателно се залива с прозрачна епоксидна
смола и се изчаква да се втвърди. Така полученият фототранзи-
стор с успех може да се използува в най-различни схеми.
Двете намотки на импулсния трансформатор имат по 200 на-
вивки от проводник с диаметър 0,25 mm. Използуван е изходен
трансформатор от радиоприемник „Прогрес“ Може да се изпол-
зува също така изходен трансформатор от „ВЭФ“ При настрой-
ката на регулатора е желатеЛно първоначално на мястото на ре-
зистора 7?з да се включи резистор със съпротивление около 300 Q
и постепенно то да се намалява, но без да се превиши максимал-
но допустимия консумиран ток от извод 3 на интегралната схе-
86
ма — около 150 mA. Оставя се такава стойност на резистора
R3, при която тиристорите сигурно се отпушват, но не по-малко
от ’5O4-6O Q. В случай че и при тази минимална стойност на R3
някой от тиристорите не се отпушва.е необходимо той да бъде
сменен.
В
Фиг. 3,6.2
Регулаторът на осветлението лесно може да се превърне в
регулатор на температурата в помещение™. Достатъчно е на’мя-
стото на фотодатчика да се включи термодатчик (терморезистор),
а за товар — нагревателен елемент (електрическа печка). При
това вместо тиристорите Т7 могат да се използуват по-мощни
50-амперови тиристори или всякакви други, с ток на управление-
то до 150 mA.
Входната логика на регулатора може да се инвертира чрез
смяна на местата на датчика и потенциометъра R6 — по този на-
чин схемата би могла да намери приложение в ред други области
на бита и практиката.
3.7. УСТРОЙСТВО ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА АВТОМОБИЛНИТЕ
ЧИСТАЧКИ
Устройството (фиг. 3.7.1) разширява възможностите на авто-
мобилните чистачки, като освен непрекъснатия режим на работа
на чистачките осигурява и периодичен (пулсиращ) режим със
следните параметри: продължителност на времето на движение
87
на чистачките 1 -?-15 s; продължителност на паузата между два
цикъла от Зч-5 до 18ч-20 s. Режимът на работа на чистачките се
регулира само с един ключ-потенциометър, който увеличавайки
продължителността на работата, едновременно намалява продъл-
жителността на паузата и обратно, а също така служи за включ-
ване и изключване на устройството. Устройството може да се
използува без никакви изменения във всякакви автомобили с но-
минално работно напрежение 12 V, без да има значение кой полюс
на захранването е свързан към шасито на автомобила.
Устройството представлява] самовъзбуждащ се мултивибратор,
който има регулируем коефициент на запълване на изходните
импулси от 5 до 75%. Това е постигнато чрез включването на дио-
дите Дъ Д? и линейния ключ-потенциометър Д2 във веригата на
отрицатлчната обратна връзка от изхода към инвертиращия
вход на операционния усилвател 1УО741. За осигуряване на
самовъзбуждането служи положителната обратна връзка през
делителя, съставен от резисторите и 7?6.
В схемата се използува само един времезадаващ кондензатор,
така че тя има висока температурка стабилнйст. Операционният
усилвател изпълнява функциите на компаратор, и когато напре-
женията на двата входа се изравняват, изходното напрежение се
прерключва от едното крайно състояние в другото. Нека изход-
ното напрежение на операционния усилвател е равно на макси-
88
малното положително напрежение. При това транзистора е
отпушен и релето Р с контактите си включва електродви-
гателя на чистачките. Диодът Дг е отпушен, а Д2—запушен. Вре-
мезадаващият кондензатор С1 се зарежда през част от и
Напрежението на неинвертира-
щия вход на операционния усил-
вател се определи от делителя
на изходното напрежение Р4,
Р5. В процеса на зареждане на
кондензатора С1Э когато напре-
женията на двата входа на опе-
рационния усилвател се израв-
нят, изходното напрежение се
превключва и става равно на
максималното отрицателно нап-
режение. Транзисторът 7\ се
запушва и релето Р изключва
движение™ на чистачките. Ди-
одът Д2 се отпушва, а Дг се
запушва. Кондензаторът Q се
разрежда до отрицателното на-
прежение на неинвертиращия Фиг. 3.7.2
вход през Д2, Д3, остан ал ата
част от и Яг При изравняване на двете входни напрежения
изходното напрежение на операционния усилвател отново се
превключва до максималното положително напрежение и работ-
ния цикъл на схемата се повтаря.
При указаните номинални стойности на елементите периодът
на повторение е около 20 s. Той може да се променя чрез изменя-
не на стойността на кондензатора С\, като това почти не влияе
на границите на регулиране на коефициента на запълване на из-
ходните импулси. Диодът Д3 предпазва базата на транзистора
Т\ от отрицателни пренапрежения, а кондензаторът С4 предпазва
от обгаряне контактите на релето Р в тези случаи, когато изключ-
ването им съвпада с момента на изключване на контактите на
крайните изключватели на чистачките.
Устройството се свързва към превключвателя на чистачките, като
се избира положението, съответствуващо на по-малката скорост
(при наличието на такава, като например в автомобилите „Мос-
квич—412u). С това се пости га по-надеждно спиране на чистачките
при изключване на контактите на крайните изключватели. В
автомобилите „Москвич14 устройството се свързва между жълтия
и черни я проводник на превключвателя на чистачките (черният
89
проводник е—12У).Изводът +12 V се свързва към която и да е
удобна точка, например към клемата „Б“ на релето на мигачите.
В случай че устройството се монтира в автомобила, в който
положителният полюс на захранването е свързан към шаси, е
необходимо да се свърже контактът на релето Р също към поло-
жителния полюс, за да се осигури паралелно включване на ус-
тройството към превключвателя на чистачките.
3.8. УСТРОЙСТВО ЗА ОТКРИВАНЕ МЯСТОТО НА ПРЕКЪСВАНЕ
В ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА ИНСТАЛАЦИЯ
Откриването на мястото на прекъсване в електрическата ин-
сталация е свързано с редица трудности, ако не се разполага с
необходимото оборудване.
Показаното на фиг. 3.8.1 устройство е сравнително просто и
лесно за изработка от всеки радиолюбител.
Точността, с която може да се определи мястото на прекъсване
в инсталацията, е ±=5 ст.
Фиг. 3.8.1
EAEKTFOHEH КЛЮЧ
Принцппът на действие на устройството е следният. Напреже-
нието с честота 50 Hz, индуктирано в антената на устройството, се
90
усилва 1500-е-5000 пъти от усилвателя. След изправяне на полу-
ченото на изхода на операционния усилвател напрежение се за-
действува електронният ключ, който подава ток на блокинг-ге-
нератора. В резултат на това в слушалките Сл се чува звук. Там,
където мрежсвият проводник е прекъснат, звукът изчезва.
Антената А представлява парче фолиран гетинакс или стъкло-
текстолит с размери 130/65 ст.
Усилвателят е изпълнен с интегрална схема, аналог на рА709,
но по принцип може да бъде използуван и друг тип ИС, например
piA741, рА748, рА725 и т. н. Тогава трябва да се има пред вид
евентуалната необходимост от включване на допълнителни еле-
менти за компенсация и нулиране на съответния тип операционен
усилвател.
Диодите Д3 и Д4 защитават входа на интегралната схема от
високо напрежение. За компенсиране на входното напрежение
на несиметрия на операционния усилвател е предвиден тример-
потенциометърът /?б.
Коефициентът на усилване на усилвателя се регулира с потен-
циометъра /?4.
Детекторната трупа включва диода Д5, кондензаторите Св и
С1 и резисторите /?9 и /?10. Към диода Д5 няма сериозни изисква-
ния, така че може да бъде у потребен кой да е маломощен изпра-
вителен или детекторен диод, независимо дали е силициев или
германиев.
Електронният ключ е предназначен да захрани с ток блокинг-
генератора на устройството. След като детекторът осигури на-
прежение, по-голямо от 0,65 V, върху кондензатора С7, транзи-
сторът Л се насища и блокинг-генераторът заработва.
Изискванията към транзисторите 7\ и Т2 са единствено по кое-
фициент на усилване .и обратно напрежение.
Желателно е използуваните транзистори да са с h2iE^50 и
^сео^20 V Трансформаторът Тр 1 има първична намотка 1500
навивки ПЕЛ-0,1 и вторична — 600 навивки ПЕЛ-0,1.
Захранването на устройството е батерийно. С помощта на цене-
ровите диоди Дх и Д2 се получават стабилизираните захранващи
напрежения 4-9 V и —9 V Допуска се използуването на ценеро-
ви диоди в обхвата 8ч-12 V, но тогава ще трябва да се изчисли
стойността на резистора
Пускането в действие и настройването на предлаганото устрой-
ство е сравнително лесно и просто. След монтажа на елементите и
захранване на устройството първо се проверява с волтметър на-
личието на захранващи напрежения за операционния усилвател.
Втората проверка е, дали на изхода на операционния усилвател
91
напрежението е близко до нулата. За целта антената се дава на
маса и чрез регулиране на тример-потенциометъра се устано-
вява напрежението на краче 6 на интегралната схема да бъде
в рамките на ±=1 V Потенциометърът трябва да бъде в средне
положение.
110
Фиг. 3.8.2
Пускането в действие на блокинг-генератора става чрез раз-
мяна на изводите на вторичната намотка на трансформатора.
Възможно е използуването на изходен или драйверен трансфор-
матор от малък транзисторен радиоприемник вместо посочения в
електрическата схема трансформатор Тр 1.
За да се убедим в работа на блокинг-генератора, трябва само
да се даде на маса колекторът на транзистора 7\, като се свърже
на късо с емитера му
Ако и след размяна на краищата на вторичната намотка на
трансформатора Тр1 не се чуе звук в слушал ката Сл, трябва да
се шунтира резисторът /?13 с електролитен кондензатор с капаци-
тет, по-голям от 5 pF.
Конструктивно устройството може да бъде оформено като едно
цяло с антената. В „дръжката“ се поместват батериите, а върху
самата антена се монтира печатната платка с елементите на слу-
шал ката.
92
ГЛАВА IV
НИСКОЧЕСТОТНИ УСТРОЙСТВА
4.1. НИСКОЧЕСТОТЕН УСИЛВАТЕЛ С ИЗХОДНА МОЩНОСТ 1 W
Предлаганият усилвател позволява получаването на изходна
мощност до 1 W Той може да бъде използуван предимно за пре-
носими радиоприемници, касетофони и различии разговорни
устройства. В него се използува интегралната схема A211D,
произвеждана от RFT — ГДР
Електрическата схема на усилвателя е показана на фиг. 4.1.1.
Техническите характеристики на усилвателя са:
Захранващо напрежение Ucc от 6V до 9 V
Изходна мощност при (/сс=6 V и 7?т=4 £2 0,5 W
l/cc=6 V и RT=8 Й 0,35 W
t/cc=9 V и Rt=8 Й 1 W
Ток на консумация при Ризх = 1 W 160 mA.
Зависимостта на коефициента на нелинейни изкривявания
(КНИ) от изходната мощност и захранващото напрежение е по-
казана на фиг. 4.1.2. Чувствителността на усилвателя почти не
завися от захранващото напрежение. Поради това на фиг. 4.1.3
93
е дадена зависимостта на изходната мощност от входното напре-
жение.
Честотната характеристика за ниски честоти се определи от
входния и изходния кондензатор, а за високи честоти — от кон-
Фиг. 4.1.2
Фиг. 4.1.3
дензаторите за честотна компенсация на интегралната схема.
На фиг. 4.1.4 е показана честотната характеристика, получена
със стойностите на кондензаторите, означени на принципната
схема.
94
На фиг. 4.1.5 е показана печатната платка, гледана откъм еле-
ментпте. При монтаж и настройка на усилвателя трябва да се
спазят следните изисквания:
1 Интегралната схема A211D е херметнзирана в пластмасов
корпус с 14 извода, като изводи 3, 4 и 5, както и 10,11 и 12 са
Фиг. 4.1.4
Фиг. 4.1.5
обединени в обща шина за охлаждане, свързана към отрицател-
ния полюс на захранването.
2. Охлаждащите шини трябва да са добре споени към металното
фолио на платката за оеигуряване на добро топлоотдаване.
3. Желателно е свързването на потенциометъра за усилване към
платката да е с ширмован кабел за избягване проникването на
външни смущения.
4. Интегралната схема A211D е конструирана така, че потен-
циалът на изхода се настройва автоматично. Освен това измене-
ние™ на потенциала на входа от —0,5 V до +1,5 V не измени
потенциала на изхода. Това позволява избягването на входния
кондензатор С\, стига източникът на сигнал да има постоянно-
токов потенциал в посочените граници.
5. Интегралната схема няма защита от късо съединение на из-
хода.
4.2. НИСКОЧЕСТОТЕН УСИЛВАТЕЛ С ИЗХОДНА МОЩНОСТ 2W
За автомобилни приемници, касетофони и др. е подходящ ни-
скочестотен усилвател с изходна мощност около 2W. Усилвател от
95
този тип може да се изработи с интегралната схема UL1492, про-
извеждана в ПНР или ТВА790 на SescoseM — Франция.
Електрическата схема на усилвателя е показана на фиг. 4.2.1.
Електрическите характеристики на усилвателя са:
Изходна мощност при Ucc=№ V и 7?т=8 Q 2 W
КНИ при изходна мощност до 1,7 W 0,3%
Фиг. 4.2.3
фиг. 4.2.4
96
Коефициент на полезно действие 66%
Честотната характеристика на усилвателя се определи от кон-
дензаторите и С2 и зависи от резистора /?ов> определят чув-
ствителността на усилвателя. На фиг. 4.2.2 и фиг. 4.2.3 са да-
фиг. 4.2.5
дени графиките за определяне на С\ и С2. На фиг. 4.2.4 е дадена
зависимостта на коефициента на усилване от съпротивлението
/?ов- За исканото усилване (определено /?ов) от графиките се
определят стойностите на двата
кондензатора.
Печатиата платка (поглед откъм
елементите) е дадена на фиг.
4.2.5. При монтажа и настройка-
та на усилвателя трябва да се
имат пред вид следните особености.
1. Интегралните схеми са офор-
мени в пластмасов корпус с 14
извода. За охлаждане е монтира-
на шина към схемата, чрез коя-
то последната се закрепва към радиатор. За нормална работа
е необходим редиатор с размери, показани на фиг 4.2.6.
2. Да се спазват изисквания 3, 4 и 5, дадени в т. 4.2.
7 5) радиолобигелски* . .
с*
4.3. НИСКОЧЕСТОТНИ УСИЛВАТЕЛИ С ИЗХОДНА МОЩНОСТ 5W и 10W
Разгледани са усилватели, конто могат да се използуват в
най-различни системи за озвучаване, включително и Hi-Fi. В
зависимост от използуваната интегрална схема може да бъде по-
лучена изходна мощност 5 W или 10 W. За реализиране на пет-
ватов усилвател е необходима интегрална схема от типа МВА810
Фиг. 4.3.2
или МВА810А на Tesla—ЧССР, А205К на RFT — ГДР, ТВА810
или TBA810AS на SGS-ATES — Италия, SescoseM — Франция,
и други западни фирми. Усилвател с изходна мощност 10 W мо-
98
Фиг. 4.3.3
99
же да се реализира с интегралната схема ТСА940 на SGS-ATES.
Двата усилвателя се изпълняват по една и сына електрическа
схема, която е показана на фиг. 4.3.1. Захранващото напрежение
за изходна мощност 5 W е 14,4 V, а за 10 W e20V Техническите
характеристики на усилвателите са следните:
Усилвател 5 W Усилвател 10 W
Изходна мощност при КНИ 3%
Входно напрежение при Лов=56 Q
Яов=22 Q
КНИ при Риэх от 50 mW до 3 W
Ризх от 50 mW до 5 W
5 W 10 W
80mV 90 mV
35 mV —
0,3% —
— 0,3%
Коефициент на полезно действие 70% 65%
Честотната характеристика на усилвателите е показана
фиг. 4.3.2. Тя се определя от кондензатора С3. При С3=850
тя е от 40 Hz до 20 000 Hz, а при С3=1500 pF е от 40 Hz
10 000 Hz. Кондензаторът С7 се избира приблизнтелно 5 пъти
на
PF.
до
по-
голям от Ся и се уточнява при настройката на усилвателя.
Използуваните интегрални схеми са херметиризирани в пласт-
масов корпус с 16 извода, като изводи 4 и 5 и изводи 12 и 13 са
обединени в обща метална шина за охлаждане. Металната шина
за усилвателите с РИзх=5 W, е изпълнена в два варианта — за
свързване към металното фолио на платката или за свързване към
външен радиатор. За усилвателите с РИзх=Ю W се използува
само вторият вариант.
На фиг. 4.3.3 са дадени печатните платки (поглед откъм еле-
ментите) за двата варианта на изпълнение на охлаждащите шини.
При монтажа и настройка-
та на усилвателите трябва да
се спазват същите изисква-
ния, както при едноватовия
усилвател. Освен това е не-
обходимо да се има пред вид
и следното:
1. Външният радиатор, не-
обходим за петватовия усил-
вател, е с размери 30 mmx
ХбОттхЗ тт, а за десетва-
товия усилвател — 30mm х 130mm х 3mm, от мед или алуми-
иий. Закрепването на интегралната схема към радиатора се прави
през специална платка, показана на фиг 4.3.4. Освен към ради-
атора, интегралната схема може да се закрепи и към шасито на
100
изработваното устройство. И в двата случая трябва да се изпол-
зува силиконова паста за подобряване на топлоотдаването.
2. Интегралната схема ТСА940 има вградена защита откъсосъе-
динение на изхода.
4.4. НИСКОЧЕСТОТНИ УСИЛВАТЕЛИ С ИЗХОДНА МОЩНОСТ 10 W
И 20 W
Предлаганите усилватели са предназначени главно за изпол-
зуване във висококачествени озвучителни устройства. Изходната
мощност—10 W или 20 W, зависи от типа на използуваната инте-
грална схема. Могат да се използуват интегрални схеми MDA2010
и TDA2010 за десетватов усилвател и MDA2020 и TDA2020
Фиг. 4.4.1
за двадесетватов усилвател. Тези схеми се произвеждат от Tes-
la—ЧССР, и SGS-ATES — Италия.
Двата усилвателя се реализират по една и съща електрическа
схема, дадена на фиг. 4.4.1. Захранващото напрежение за десет-
ватовия усилвател е 14 V, а за двадесетватовия усилвател е 18 V.
Електрическите*параметри на усилвателите са:
Изходна мощност при КНИ=1%
КНИ при Ризх от 100 mW до 10 W
Риэх ОТ 100 mW до 20 W
ИС2020
21 W
0,2%
ИС2010
11W
0,1%
101
Входно напрежение за Ризх = 10 W 220mV —
Риз* = 20 W — 260 mV
Коефициент на полезно действие 50% 55?<
Честотната характеристика на усилвателите е показана на
фиг. 4.4.2.
AlCdBu
2 -
1 •
О -
-1 -
-2 -
-3 -
Фиг 4.4.3
Интегралните схеми от този тип са херметизирани в пластма-
сов корпус с 14 извода. За топлоотвод се използува медиа шина,
вградена в корпуса, конто осъществява топлинния контакт меж-
ду интегралната схема и външния радиатор.
102
На фиг. 4.4.3 е дадена печатната платка, поглед откъм елемен-
тите.
На фиг. 4.4.4 е показан необходимият радиатор, осигуряват
нормална работа на усилвателя.
Фиг. 4.4.4
При монтаж на усилвателите е необходимо да се спазват след-
ните изисквания:
1. Интегралните схеми да се закрепват към радиатора чрез спе-
циална пластмасова планка, която се предлага в комплект с усил-
вателя.
2. За надежден топлинен контакт да се използува силиконова
паста между интегралната схема и радиатора.
3. Радиаторът е разчетен за околна температура до 35°С.
4. Интегралните схеми притежават защита от топлинно прето-
варване и късо съединение на изхода. Ако при първоначалната
настройка усилвателят не работа, трябва да се проверят връзките
към изхода. Ако усилвателят работа само в началния момент след
пускане, да се провери монтажът на схемата към радиатора.
4.6. ДИФЕРЕНЦИАЛНО СВЪРЗВАНЕ НА НИСКОЧЕСТОТНИ МОЩИ И
УСИЛВАТЕЛИ
В много случаи изходната мощност, получавана от нискоче-
стотни усилватели, изпълнени с интегрални схеми е недостатъчна.
За увеличаване на изходната мощност се използува диференциал-
но свързване на мощни усилватели. Принципната схема е пока-
зана на фиг. 4.5.1. Двете интегрални схеми трябва да работят
противотактно. За да не се претоварват трябва товарного съпро-
103
тивление да е два пъти по-голямо. При тези условия изходната
мощност е
Фиг. 4.5.2
Очевидно е, че мощността се увеличава два пъти. На практика
подобно свързване има смисъл само при използуването на ин-
тегрални схеми с изходна мощност по-голяма от пет вата.
На фиг. 4.5.2 и фиг. 4.5.3 са дадени схемите на свързване на
два усилвателя от този тип. Усилвателят на фиг. 4.5.2 е изпълнен
в интегрални схеми от типа МВА810 или ТВА940, а този на фиг.
104
4.5.3, съответно с интегрални схеми от типа MDA2010 или MDA
2020. Разликата между двете схеми произтича от разликата на
входните стъпала на интегралните схеми. Използуваните интё-
грални схеми в усилвателя от фиг. 4.5.2 имат песиметричен вход.
поради което е необходим допълнитслен транзистор за дефази-
ране на входния сигнал. При втория тип усилвател, интегралните
схеми са с диференциален вход и едната схема се управлява от
изхода на другата.
При изработването и настройката на усилвател от подобен
тип трябва да се имат пред вид следните особености.
1. Да се спазват всички изисквания, дадени за усилватели,
изградени от подобен тип схеми.
2. При усилвателя на фиг. 4.5.2 потенциометърът Р± се изпол-
зува за изравняване на входните сигнали, което позволява полу-
чаването на минимален КНИ.
3. За изработване на усилвател да се използуват дадените пе-
чатни платки за съответните интегрални схеми, като се осъществят
Допълнителните връзки.
4. Изходната мощност е два пъти по-голяма като всички оста*
нали характеристики остават същите, както при единично из“
ползуване на интегралните схеми от съответния тип.
105
4.6. СТЕРЕОПРЕДУСИЛВАТЕЛ ЗА КАСЕТОФОН
Стереопредусилвателят е предназначен за усилване на звукови
сигналя в касетофон. Може да се реализира с една от следните
интегрални схеми: 1УС739 — производство на НПК-ПТ— Бо-
тевград, р.А739 на фирмата Феърчайлд — САЩ или ТВА231 —
Фиг. 4.6.1
на фирмата SGS-ATES — Италия, конто са пълни еквиваленти.
Електрическата схема на предусилвателя е дадена на фиг.
4.6.1.
Техническите характеристики на’предусилвателя са:
Захранващо напрежение 12 V
Честотна лента 20 Hz4-20 kHz
Отношение сигнал/шум L_55dB
106
Стойностите на елементите на електрическата схема за два
различии коефициента на усилване за честота 50 Hz (Ku max) са
дадени в таблица 1.
'ТАБЛИЦА 1
K(j=75dB f х 50 Hz Ку = 65 dB f = 50 Hz Ки=75 dB t = 50 Hz Ku= 65 dB f = 50 Hz
«2 1.5 M 1 M Rs 1.5 M 1 M
R3 1.5 M 1 M R? 1.5M 1 M
R* 100 270 Re 33 k 22 k
RSI 100 270 Rs 33 k 22 k
фиг. 4.6.2
Фиг, 4.6,3
107
Коефициентът на нелинейни нзкривявания в зависимост от
честотата при двата режима на усилване е показан на фиг. 4.6.2.
КНИ при £/изх=1 V и два режима на усилване в зависимост от
изходното напрежение е даден на фиг. 4.6.3. Честотната харак-
теристика на стереопредусилвателя е показана на фиг. 4.6.4.
Фиг. 4.6.4
Фиг. 4.6.5
108
Тя е много слабо зависима от изменение™ на захранващото на-
прежение — по-малко от 2,5 dB при изменение на захранването
от 10 V до 16 V
На фиг. 4.6.5 е показана печатната платка, гледана откъм еле-
ментите.
При монтажа на усилвателя трябва да се имат предвид следните
изисквания:
1. Максималното захранващо напрежение на схемата е 30 V
2. Интегралната схема има вградена защита от късо съедине-
ние на изхода.
3. За изравняване на честотната характеристика на двата ка-
нала могат да се използуват резисторите /?8 и /?9, който се включ-
ват както е показано на електрическата схема.
4.7. НИСКОЧЕСТОТЕН СТЕРЕОПРЕДУСИЛВАТЕЛ ЗА ГРАМОФОН
Стереопредусилвателят е предназначен за усилване на сигна-
ли, получени от магнитна доза на грамофон. Изграден е на една
от интегралните схеми, дадени в т. 4.6.
Електрическата схема на предусилвателя е дадена на фиг. 4.7.1.
Техничестите характеристики на предусилвателя са:
Захранващо напрежение ±15 V
Честотна лента 10 Hz4-100 kHz
Изходно шумово напрежение при 10 Hz—20 kHz 120 pV
10 Hz-100 kHz 220 pV
Подтискане между каналите 75 dB
Зависимостта от коефициента на усилване от честотата е дадена
на фиг. 4.7.2. На фиг. 4.7.3 е дадено отклонение™ на честотната
характеристика на предусилвателя от идеалната, изисквана за
такъв тип предусилвател. Фиг. 4.7.4 показва зависимостта на
КНИ от честотата при изходно напрежение 1 V
От електрическата схема се вижда, че усилвателят се захранва
с две симетрични напрежения — ±15 V Интегралната схема мо-
же да работи и с едно захранване. В този случай е необходимо да
се промени схемата на постояннотоковото захранване на входо-
вете. Тази промяна, показана на фиг. 4.7.5, се прави когато няма
възможност за получаване на симетрично захранване. В този слу-
чай захранващото напрежение е 30 V Параметрите на схемата
остават същите, с изключение на подтискането между каналите,
което се намалява на 55 dB. Това се дължи на връзката между
входовете, която не може да се премахне напълно, въпреки включ-
ването на кондензатора Друга особеност на усилвателя е, че
109
Фиг. 4.7.1
110
той работи нормално и при понижено захранване — z±4 V, съот-
ветно 8 V. Параметрите се влошават незначително, което на прак-
тика може да се пренебрегне.
Печатната платка (поглед откъм елементите) е дадена на фиг.
4.7.6.
Фиг. 4.7.4
При изработване на предусилвателя е необходимо да се обърне
внимание на следното:
1. Желателно е резисторите да са специално подбрани с нисък
шум.
2. За да се получи максимално изравняване на двата канала,
трябва елементите R3 и /?4, /?7 и /?8, С9 и С1о, СпиС12дасаравни.
3. Предусилвателят да се монтира в специална метална кутия,
която служи като екран срещу проникване на външни шумове.
4. Връзката между предусилвателя и дозата да се извърши с
Ширмовани проводници.
111
фиг. 4.7.С)
112
4.8. НИСКОЧЕСТОТЕН ФИЛТЪР — ПРИСТАВКА КЪМ ГРАМОФОН
Подобии филтри, като показания на фиг. 4.8.1, се използуват
във висококачествени системи (Hi-Fi) за намаляване на високо-
Фиг. 4.8.1
честотните шумове на източниците на звукови сигнали, като
грамофонни плочи, Магнитки ленти и др. Такъв филтър може да
бъде полезен и при записване
на магнитни ленти.
Почти всички такива филтри,
използувани във висококачест-
венитезвукоусилвателни устрой-
ства имат фиксирана честота
на среза, което много често не
позволява с достатъчна точност
да се филтрират паразитните
шумове, а в редица случаи се
получава излишно стесняване
на честотния обхват на усилва-
теля в областта на високите че-
стоти. В дадената схема този
недостатък е избягнат, като че-
стотата на среза се регулира по-
средством двоен потенциометър.
Схемата представлява активен
^С-филтър от втори порядък,
изпълнен с операционен усилва-
тел, аналог на рА709. Елементи,
Фиг. 4.8.2
определящи честотната лента на филтъра са кондензаторите С2,
С3, резисторите R2 и R6 и двойният потенциометър /?5. С пс-
мощта на потенциометъра честотата на среза на филтъра може
* 50
радиолюбителем. . .
из
да се измени около 10 пъти. Положителната обратна връзка през
кондензатора С2 от изхода на операционния усилвател към неин-
вертиращия му вход значително подобрява стръмността на резо-
нансната характеристика на филтъра. Настройката на стръмността
Фиг. 4.8.3
(около 12 dB/октава) се извършва чрез подбор на кондензатора
С2. Режимът на операционния усилвател се установява чрез
подбора на резистора Т?4, като при необходимост той може да
се включи към отрицателния захранващ източник.
Семейството честотни характеристики на филтъра при различ-
ии положения на плъзгачите на потенциометрите е показано на
фиг 4.8.2. Честотата на среза на филтъра (на ниво — 3 dB) може
плавно да се регулира от 3 до 34 kHz. При това стръмността на
получените резонансни характеристики остава практически по-
стоянна.
4.9. АКТИВЕН ФИЛТЪР ЗА ЦВЕТОМУЗИКА С ПЛАВНА НАСТРОЙКА
НА ЧЕСТОТАТА
Цветомузикалните устройства се ползуват с голяма популяр-
ност между радиолюбителите. Публикувани са множество най-
различни варианта на такива устройства. Филтърът, показан на
фиг. 4.9.1, се отличава с простота на схемного решение и съдържа
малък брой елементи. Той се състои от три стъпала, изпълнени с
114
операционни усилватели, аналози на цА741. Към входа и изхода
на средното стъпало са включени сдвоените потенциометри /?3
и /?7> с чиято помощ се настройва резонансната честота на фил-
търа. При това качественият му фактор се измени незначително.
Това позволява в процеса на възпроизвеждане на музикалната
пиеса да се избира честотния участък, характерен за един или
друг музикален инструмент и по този начин да се подчертае по-
добре неговото звучене. При пренебрегване на сдвоените потен-
циометри се получават опростени формули за изчисляване на ре-
зонансната честота /0 и пропусканата честотна лента В на филтъ-
ра:
f ° = 2п. /?6. С? = 2п. /? 9. С2 ’ = ^9’ С1 С2-
Коефициентът на усилване А на филтъра е равен на качест-
вения фактор, тъй като 0= А = О— = ~^6
а
Включването на потенциометрите в схемата представлява на
практика добавяне на делител на напрежение, който намалява
тока през резисторите /?5, /?9 и /?6. По-малкпят ток се възприема
като резултатна привидно одновременно увеличение на стойкости-
те на тези три резистора. При преместване на плъзгачитена по-
тенциометрите се измени пропусканата лента на филтъра и резо-
нансната му честота. Качественият фактор на схемата остава при-
близително постоянен, тъй като измененията на трите резистора
^5, и /?6 са пропорционални, и в една и съща посока.
При указаните на схемата стойкости на елементите качестве-
ният фактор на филтъра е около 30, а резонансната му честота се
115
регулира в границите от 150 до 1500 Hz. Изменение™ на. каче-
ствения фактор при регхлиране на резонансната честота. е no-
мал ко от 5%
Честотният обхват на филтъра може да бъде изместен чрез из-
.меняне на капацитета на кондензаторите С\ и С2. При това шири-
106
Фиг. 4.9.2
ната на пропусканата честотна лента не се измени сыцествено,
ако се залазят стойностите на потенциометрите и на двата рези-
стора /?4 = /?8=Ю Q.
Използуваните операционни усилватели jaA741 могат да бъдат
заменени с усилвателите цА709, като им се включат съответните
вериги за честотни корекции. В този случай към изходите им
трябва да се включи по един двупол ярен емитерен повторител,
който да осигури получаването на необходимия изходен ток.
Описаният лентов филтър с успех може да се използува и в
други области на радиолюбителската дейност, например в радио-
телеграфията, за получаване на по-добра шумоустойчивост при
приемане и т. н.
4.10. УСТРОЙСТВО ЗА ЕДНОПОСОЧНА ВРЪЗКА
Понякога се налага чрез двупроводна линия да се захрани с
постоянно напрежение елекгронно устройство, намиращо се на
определено разстояние от токозахранващия блок.
Предлаганото устройство дава възможност да се предава едно-
посочно информация по двупроводна линия, паралелно с осигуря-
116
рането на стабилизирано постоянно напрежение за крайната стан-
ция.
Принципната електрическа схема на устройството е показана
ца фиг 4.10.1. То се състои от два блока: „предаватели и „прием-
Фиг, 4.10.1
ник“ Предавателят осигурява получаването на постоянно ста-
билизирано напрежение от порядъка на 18 V с изходен ток 150
mA и възможнсст за модулиране на изходното напрежение с ни-
скочестотно напрежение с амп-
литуда 104-100 mV.
Приемникът се състои оТ ста-
билизатор на напрежение и
променливотоков усилвател с
коефициект на усилване 10
пъти. Посредством понижаващ
мрежов трансформатор (вторич-
на 18 V ефективно напрежение
при 0,2 А) и диодна мостова из-
правителна схема „Грец“ с 4 диода от типа Д226 (може да се изпол-
зуват и германиеви диоди от серията Д7А^-Ж) се осигурява посто-
янно захранващо напрежение. Кондензаторът С3 ефилтриращ, така
че може да бъде и с по-голям капацитет. Стабилизаторът на напре-
117
жение ИСХ еот типа рА723 и свързан по класическа схема. Чрез
кондензатора С, (1 pF) се подава променливо напрежение, с кое-
то желаем, модулираме изходното постоянно напрежение 18 V
Нивото на това променливо напрежение трябва да бъде 10ч-ICO mV,
90
за да няма смущаващи излъчвания от захранващата линия.
Ако искаме да повишим изходния ток на предавателя, ще са необ-
ходими само един мощен силициев транзистор и друга стойност
на резистора/^ Ако разполагаме с транзистор е параметри/с тах>
Z>3A; (Усео>30 V и /z2ie^20 при Iс = 2А, изходният ток на пре-
давателя може да достигне спокойно 2 А. Резисторът трябва
да бъде със стойност 0,3 Q. Транзисторът трябва да се монтира на
118
радиатор (например алуминиева плоча с S^lOO cm2 и дебелина
3 mm) и да се свърже както е показано на фиг. 4.10.2. Естествено
е тогава да се променят и изискванията към изправителните дио-
ди Д^-Дь и филтриращия кондензатор С3. За препоръчване е
диодите да са от типа Д242---248, а електролитният кондензатор
трябва да е с капацитет 5000 pF.
Изходното напрежение на стабилизатора може да изчислите
по формулата:
t/изх = 7,15 ^3-[V].
Дву проводи ат а свързваща линия трябва да бъде оразмерена
в зависимост от консумацията на приемника. Приемникът съ-
държа същия стабилизатор на напрежение, както и предавателя,
с тази разлика, че резисторът 7?6 има друга стойност. Това се
налага, тъй като е необходимо изходното напрежение да се раз-
личава от захранващото напрежение поне с 5ч-6 V Променливо-
токовият усилвател е изпълнен с операционен усилвател от типа
цА741 с отрицателна обратна връзка, осигуряващ коефициент на
усилване по напрежение за променливотоковия сигнал 10 пъти.
Коефициентът на усилване може да се променя чрез промяна
D i
на стойността на резисторите — 10 kQ и Т?2 — 100 kQ
Делителят /?8, Л?4 осигурява постояннотоковия режим на усил-
вателя, а кондензаторът С3 е разделителен.
Предлаганото устройство може да намери най-различни инте-
ресни приложения във всеки дом: дистанционното управление на
различии обекти, еднопосочен телефон, звукова сигнализация и
т. н. Тук не са дадени микрофонен усилвател за предавателя или
крайно стъпало—усилвател на мощност, чийто схеми в зависимост
от нуждата, радиолюбителят може да конструира сам или да из-
бере от предлаганите в глава четвърта на настоящата книжка.
4.11. ТОНКОРЕКТОР
В настоящата глава бяха описани най-различни блокове на
системи за озвучаване. Последният блок, необходим за изграж-
дане на подобна система, е тонкоректор. На фиг. 4.11.1 е показана
електрическата схема на такъв блок. Схемата е изградена на
базата на класическата схема на пасивен тонкоректор, включен
в обратната връзка на операционен усилвател. Използувана е
интегрална схема 1УС739. Подобна схема е описана в [8], но
предлаганият тук коректор има две съществени предимства,
който позволяват вграждането му в Hi-Fi системи.
119
1. С помощта на елементите 7?3, /?4, Р3 и Р/се избягва излишно-
то повдигане на честотната характеристика за ниски и високи
честоти, което претоварва високоговорителите.
J L. L . I_____I____!__I UJ_______1_____1__1—J 1______1—
0(1 1 Ю 20
f, kHz
Фиг. 4.11.2
2. При реализиране на описания в [8] тонкоректор с операцио-
нен усилвател от типа рА709 е необходим специален подбор на
интегралната схема, за да се осигурят дадените характеристики
за честоти над 12 kHz.
На фиг. 4.11.2 е показана честотната характеристика на ко-
ректора в зависимост от положението на плъзгачите на потенцио-
метрите Р3 и Р4.
При реализиране на едноканален усилвател втората половина
на интегралната схема може да се използува за допълнително усил-
ване на сигнала, ако такова е необходимо.
120
ГЛАВА V
РАДИОПРИЕМНИ УСТРОЙСТВА
5.1. АНТЕНЕН УСИЛВАТЕЛ
В случайте, когато сигналът е слаб или затихването му е такова,
че не може да се компенсира от автоматичното регулиране на
усилването на радиоприемника, се налага допълнително усилва-
не на сигнала. Това може да се направи с усилвателя, показан на
фиг. 5.1.1. Основният елемент
на усилвателя е интегралната
схема рА733. Входният съгла-
суващ трансформатор се изпол-
зува за свързване на симет-
рична антена към вход на
усилвателя. Коефициентът на
трансформация е единица, по-
неже интегралната схема има
много голямо входно съпротив-
ление (250 kQ) и не товари ан-
тената. Усилвателят има много
малко изходно съпротивление
(20 Q) и симетричен изход. Това
дава възможност за директно
Фиг. 5.1.1
включване на усилвателя към радиоприемник със симетричен вход
за УКВ. При несиметричен вход за УКВ на радиоприемника се
използува съгласуващ трансформатор (същият като на входа),
но усилването се намалява два пъти.
Усилвателят работи в честотен обхват 04-120 MHz. В зависи-
мост от конкретните ну жди, той може да работи в два режима,
който се получават чрез свързване на късо на определени изводи
на схемата (показано с пунктир на схемата от фиг. 5.1.1). Кое-
фициентът на усилване и честотната лента при двата режима са:
I режим (изводи 3 и 12 на късо) 100 пъти за f<90 MHz
II режим (ияма изводи на късо) 10 пъти за f<120 MHz
При първия режим усилвателят се използува за радиоприемн:
121
ци с УКВ обхват по OIRT стандарт, а при втория — за радио-
приемный» с УКВ обхват по CCIR стандарт, конто се срещат
доста често у нас.
Захранващото напрежение на усилвателя е =±6 V Тъй като
коефициентът на подтискане нестабилността на захранващите
напрежения е голям (70 dB), изменение на захранващото напре-
жение с около ±zl V не оказва съществено влияние на параметри-
те на усилвателя.
Симетричната антена (дипол) се изработва от медиа или алу-
миниева тръба с диаметър 10 mm. Размерите на дипола са 150 ст
(съответно 200 ст) на 10 ст. Свързването на антената с усил-
вателя се прави със симетричен кабел с вълново съпротивление
240 Q. Същият кабел се използува и при свързване на усилвателя
с радиоприемник със симетричен антенен вход. При радиоприемник
с несиметричен вход се използува коаксиален кабел с вълново
съпротивление 75 Q. Входният и изходният трансформатор са
навити на пластмасови тела с диаметър 4 mm с месингова сърце-
вина. Навити са с меден проводник с лакова изолация с диаметър
0,2 до 0,3 mm. Двете намотки имат по 6 навивки. Отводът от вто-
ричната намотка се прави от средата.
Ако елементите, с конто е изработен усилвателят са изправни,
няма причини той да не работи.
5.2. ДЕТЕКТОРЕН РАДИОПРИЕМНИК
За младия радиолюбител, правещ първи стъпки в радиотех-
никата ще представлява интерес схемата, показана на фиг. 5.2.1.
С помощта на един операционен усилвател от типа рА741, един
диод високоомни слушалки (над 200 Q) и един LC—трептящ кръг
само за няколко минути може да се направи радиоприемник.
Естествено- ще е необходима външна антена и две батерии по 4,5
V за захранване на устройството. В същност чрез операционния
усилвател е реализиран детектор с близка до идеалната харак-
теристика, въпреки че се използува силицев диод (Дх — 2Д5606).
Голямото входно съпротивление на операционния усилвател
позволява директно включване към входния трептящ кръг, без
да се влошава Q-фактора му. Честотните ограничения на изпол-
зувания операционен усилвател при този начин на свързване са
еквивалентни на филтър за ниски честоти с гранична честота 10
kHz. При такава характеристика се получава ефективно детек-
тиране на високочестотните съставящи на сигнала и филтрация
на високата честота.
122
Входният трептящ кръг може да се изработи самостоятелно или
да се използува такъв от стандартен радиоприемник. Опитът по-
казва, че захранващото напрежение на повечето операционни
усилватели от типа р.А741 може да бъде от порядъка на 2 V, без
Фиг, 5.2.2
това да пречи на добрата работа на радиоприемника. Тук прак-
тически липсват честотноограничаващи елементи за нискоче-
стотния сигнал, затова качеството на възпроизвеждане е високо.
Слушалките могат да бъдат всякакъв тип със съпротивление,
равно или по-високо от 200 Q. За практически може да се из-
ползува всеки високочестотен диод. Операционният усилвател
цА741 също може да бъде заменен с друг, например с р,А748,
1/2 от рА747, 1/2 от цА739 и т. н. Ако се разполага с интегрални
схеми, в конто има монтирани по два операционни усилвателя
(747, 739), това предлага възможността да бъде усилен допълни-
телно нискочестотният сигнал, получен след детектирането. С
малко повече конструкторско въображение, използувайки една
комплементарна двойка транзистори и електролитен конденза-
тор, може да бъде включен за възпроизвеждане и високоговори-
тел от порядъка на 0,05-4-0,1 W Вариантите за приложение са
много и създават широко поле за изява на всеки радиолюбител-
конструктор.
5.3. ЛИНЕЕН РАДИОПРИЕМНИК
Радиоприемникът, който се описва тук работи в средиовълновия
обхват. Изпълнен е с две интегрални схеми: А281 — усилвател
123
на висока честота, и А211 —усилвател на ниска честота. Изпол-
зуването на интегрални схеми позволява получаването на зна-
чително по-добри тенически характеристики в сравнение с поз-
натите досега приемници от този тип.
0,5 W
550 kHz до 1600 kHz
не по-лоша от 5 pV
20 dB
от 4,5 V до 9 V
Електрическата схема на приемника е дадена на фиг. 5.З.1..
Техническите характеристики на приемника при (Усс = 9 V
са следните:
Изходна мощност при КНИ^=3%
Честотен обхват
Чувствителност
Подтискане по съседен канал
Захранващо напрежение
При изработване на приемника са използувани феритна антена
(с бобина само за средни вълни) и променлив кондензатор от ра-
диоприемник „Соло“ За изработване на детекторния кръг може
да се използува междинночестотен трансформатор от радиоприем-
ници „Соло“, „Ехо“ или други от подобен тип. Първичната намот-
ка има 165 навивки, а вторичната — 80. За повишаване избира-
телността на приемника, първичната намотка е свързана с вто-
рата секция на променливия кондензатор. Допълнителното спря-
гане на антенния и детекторния кръг се извършва с помощта на
донастройващите секции на променливия кондензатор.
След изработване на приемника настройката се извършва в
следния ред:
1. Пускане в действие на нискочестотния усилвател.
2. Настройка на високочестотния усилвател. От сигнал генера-
тор се подава амплитудномодулиран сигнал с честота 550 kHz
посредством спомагателна намотка на феритната антена от 44-5
124
навивки. При затворен променлив кондензатор се настройва
детекторният кръг чрез феритната сърцевина до получаване на
максимален сигнал от високоговорителя. След това чрез движе-
ние на бобината на антената по феритната сърцевина се настрой-
ва и антенният кръг.
С други бобини приемникът може да работи в различии обхвати
до честота 10 MHz.
5.4. ХЕТЕРОДИНЕН РАДИОПРИЕМНИК
Напоследък нас бяха пуснати най-различни резервни части
за радиоприемници „ВЭФ44 Тук се предлага на вниманието на чи-
тателите хетеродинен радиоприемник, разработен на базата на
ЛИС и стандартни елементи от радиоприемник „ВЭФ“, като фе-
ритна антена, антенни и осцилаторни кръгове, променлив конден-
затор и високоговорител. Електрическата схема на приемника е
дадена на фиг 5.4.1. За нискочестотен усилвател е използуван
описаният в глава IV усилвател с интегралната схема А211. Един-
ствената промяна е включването на потенциометъра Р2 с цел кори-
гиране на честотната характеристика за високи честоти. За изграж-
дане на междинночестотния усилвател е използувана интеграл-
на схема А281. За детекторен кръг е използуван стандартен кръг
от радиоприемник „Универсал14 тип 025.771.018, на който дио-
дът е монтиран обратно. Автоматичното регулиране на усилва-
нето (АРУ) обхваща междинночестотния усилвател. При опре-
делено ниво на сигнала на изхода на детектора (около 120 mV)
чрез обратна връзка, осъществена с резистора /?15 се изменя
режимът на работа на входното стъпало на интегралната схема.
Смесителят е изпълнен с транзистора Т2 тип 2Т3169 по схема
подобна на тази от радиоприемник „ВЭФ44 За товар на смесителя
се използува четиризвенен филтър със съсредоточена селективност.,
изпълнен с два стандартни филтъра от радиоприемник „Уни-
версал44 тип 025.771.333. Този филтър и детекторният кръг оси-
гуряват избирателност на приемника, подобна на тази на радио-
приемника „ВЭФ 20444
Осцилаторът е изпълнен на транзистора Т3 по схема, позволя-
ваща директното му включване към кръговете на барабанния
превключвател.
Високочестотният усилвател е изпълнен с транзистора 7\
тип 2Т3169 по схема ОЕ, която осигурява усилване около чети-
р I пъти за всички вълнови обхвати.
Постояннотоковото захранване на високочестотния усилвател,
125
to
Фиг. 5.4.1
смесителя и осцилатора е стабилизирано със транзистора Т4
тип 2Т6551, ценеровия диодД! тип КС156, резистора Д17 ие около
5 V, при захранващо напрежение от 6 V до 9 V За стабилизация
на режима при захранване по-малко от 6 V е използувана възмож-
ността, която предоставя интегралната схема А 281. От извод 13
се получава стабилно напрежение от 2,6 V до 2,8 V С това напре-
жение са захранени базите на транзисторите Т2 и Т3, така че те
работят с постоянен колекторен ток, не зависещ от промяната на
общото захранване. Резисторите 7?б и /?р и кондензаторът С1б се
използуват за развързване по променлив ток на осцилатора и
смесителя.
На фиг. 5.4.2 е показана печатната платка (поглед откъм еле-
ментите на радиоприемника. По размери тя напълно съответствува
на тази на стандартен радиоприемник „ВЭФ“ Пълно съответствие
има и по изводите на платката, необходими за връзка с барабан-
ния превключвател. Това позволява монтирането й на носещото
шаси на радиоприемника.
Настройката на приемника се извършва в следния ред:
1. Пуска се в действие нискочестотният усилвател, както е
описано в глава IV на настоящата книжка.
2. На входа на междинночестотния усилвател (извод 2 на А281)
се подава сигнал с честота 455 kHz, и детекторният кръг се на-
стройва до получаване на максимален сигнал във високоговори-
теля. При прекъсната връзка от ссцилатора към смесителя се
настройва филтърът със съсредоточена селективност, като сигна-
лът се людава на входа на смесителя.
Ако така изработената платка ще се монтира на стар радио-
приемник ВЭФ, с това настройката на приемника е завършена.
Ако въпреки всичко той не работи нормално, причината е в раз-
строени кръгове на барабанния превключвател. Настройката се
извършва по описания по-долу начин.
При изработване на радиоприемник с нови платки на антенните
и осцилаторни кръгове се подава амплитудно модулиран сигнал с
честота, отговаряща на долния край на настройвания обхват.
Подаването на сигнала се извършва по начина, описан при на-
стройката на линеен приемник. При затворен променлив конден-
затор се настройва антенният кръг (съответната бобина) до полу-
чаване на максимален сигнал на входа на смесителя. След това
се настройва осцилаторният кръг чрез бобината до получаване
на сигнал във високоговорителя. Спрягането на антенните и ос-
Нилаторните кръгове се прави с донастройващите тримери от вся-
ка платка на барабанния превключвател.
От фиг. 5.4.2 се вижда, че на печатната платка има достатъчно
127
1
001
П'5 Ч|ф
128
място за монтаж и на токоизправителя. Такъв обаче не се предви-
экда по следните причини:
1. На пазара се продават стандартни токоизправители за радио-
приемник „ВЭФ“, производство на НПК—ПТ Ботевград.
2. Дори на платката да се монтира подходящ токоизправител,
мрежовият трансформатор трябва да бъде извън приемника или
най-много на мястото на батериите, а това прави безсмислено
нзработването му при наличието на стандартен токоизправител.
5.5. АВТОМОБИЛЕЙ РАДИОПРИЕМНИК
Този приемник е изпълнен с две интегрални схеми — рА720
на фирмата Феърчайлд и познатата вече схема МВА810. Електри-
ческата схема е дадена на фиг. 5.5.1.
По-подробно ще разгледаме действието на интегралната схема
рА720. Тя съдържа в себе си високочестотен усилвател, междин-
ночестотен усилвател, смесител, осцилатор и система за АРУ,
т. е. всички ВЧ и МЧ стъпала. Избран е вариант за настройка
чрез променлив кондензатор и феритна антена, използувана само
Фиг. 5.5.1
като сърцевина, защото тези елементи се намират по-лесно.
Настройката на приемника се извършва в следната последо-
вателност:
1. Подава се сигнал с междинна честота 455 kHz на извод 7
на схемата. Настройва се детекторният кръг.
2. Подава се сигнал със същата честота 455 kHz на извод 1 на
8 50 радиолюбителски. . .
129
интегралната схема и се настройва междинночестотният трансфор-
матор Т4. С това междинночестотният канал е настроен.
3. Подава се сигнал посредством феритната антена (по начин,
описан при настройката на линеен приемник) с честота 550 kHz
Чех >mV
юоо -
100 -
10 -
1 _
10
100 1m 10 m 100 m
ЧУВСТВИТЕЛНОСТ, pV/m
Фиг. 5.5.2, Фиг. 5.5.3
и при затворен променлив кондензатор чрез феритната сърцевина
се настройва високочестотният трансформатор Т2. След това чрез
преместване на антенната намотка по феритната сърцевина се
настройва антенният кръг.
4. При същите условия, както при хетеродинния приемник, с
подаване на амплитудно модулиран сигнал се настройва осцила-
торният кръг до получаване на максимален сигнал на изхода на
приемника.
На фиг. 5.5.2 и~фиг. 5.5.3 са дадени съответно зависимостта
на изходното напрежение на детектора от входния сигнал и кри-
вата на избирателността на приемника. Максималната изходна
мощност на приемника е 4,5 W Подтискането по огледален канал
е по-голямо от 60 dB.
При изработване на приемника е нзползувана феритна антена с
бобини за средни вълни от радиоприемник „Соло14 Променливият
кондензатор е трисекционен. Две от секциите са с капацитет 13ч-
190 pF (за антенния кръг и високочестотния трансформатор),
а третата е с капацитет 12ч-90 pF (за осцилатора).
За високочестотните и осцилаторния трансформатори са изпол-
зувани тела от междинночестотни трансформатори от радиоприем-
130
ник „Соло“, а за междинночестотни трансформатори — такива от
радиоприемник „Универсал11
Броят на навивките на трансформаторите е:
Високочестотен трансформатор
• Първична намотка 1 + 2— 44 нав. 2+3— 81 нав.
Вторична намотка 4+5— 8 нав.
Осцилаторен трансформатор
Първична намотка 1 +3 — 105 нав.
Вторична намотка 4+5 — 30 нав.
Междинночестотен трансформатор
Първична намотка 1+2—120 нав. 2+3 — 80 нав.
Вторична намотка 8+9 — 185 нав., 9+10—15 нав.
Междинночестотен трансформатор към детектора
Първична намотка 1+2— 120 нав.
Вторична намотка 8+9— 170 нав., 9+10 — 30 нав.
Не трябва да се забравя, че монтиран в автомобила, приемникът
може да работа само с външна антена.
5.6. МЕЖДИННОЧЕСТОТЕН УСИЛВАТЕЛ ЗА УКВ РАДИОПРИЕМНИК
Основната трудност при изработването на междинночестотен
усилвател за УКВ радиоприемник е монтажът и настройката на
честотния детектор. Предлаганият усилвател е изграден на база-
та на интегралната схема А220 на RFT—ГДР, аналог на TBA120S
на много западни фирми. Основното предимство на интегралната
схема е^аличието на вграден честотен детектор. Принципът на ра-
бота на този детектор е смесването на два сигнала, дефазирани на
90° На изхода на детектора се получава сигнал, пропорционален
на амплитудата на модулиращия сигнал. При липса на модулация
изходният сигнал е нула.
Електрическата схема на усилвателя е дадена на фиг. 5.6.1.
Резонансният кръг Ь2—С8 е настроен на честота 10,7 MHz.- Той
служи за дефазиране на високочестотния сигнал на 90° Потен-
циометърът 771 се използува за регулиране на усилването на ниско-
честотния сигнал. Входният резонансен кръг е настроен на често-
та 10,7 MHz и се използува за повишаване на избирателността на
усилвателя. Кондензаторът Св служи за филтър на високата че-
стота на изхода на усилвателя.
Параметрите на усилвателя са следните:
Ток на консумация при i/cc = 12V 16 mA
Изходно нискочестотно напрежение 200 mV
Входно напрежение, при което се получава ог-
раничаване на изходния сигнал 60 p.V
131
Усилване по напрежение при £/BX = 10|iV 60 dB
Подтискане на AM сигнали 55 dB
КНИ при t/H3X-200 mV 1 %
Обхват на регулиране на нискочестотния сигнал 80 dB
Фиг, 5.6.1
Фиг/ 5.6.2
Параметрите на усилвателя са измерени при честотна девиация
50 kHz и честота на модулацията 1 kHz.
Бобините Lx и L2 са навити на пластмасови тела с диаметър 4 mm
с месингова сърцевина. Броят на навивките е 12 за и 14 за L2-
Използува се меден проводник с лакова изолация с диаметър
0,25 mm.
Усилвателят се настройва с помощта на сигналгенератор с че-
132
стота 10,7 MHz. Най-напред се настройва дефазиращият кръг, а
след това входният кръг.
На фиг. 5.6.2 е показана платката на усилвателя (поглед откъм
елементите).
5.7. МЕЖДИННОЧЕСТОТЕН УСИЛВАТЕЛ ЗА ТЕЛЕВИЗИОНЕН
ПРИЕМНИК
кръг, изпълнен с ь2 и с7, се
Фиг. 5.7.1
Усилвателят се използува за усилване на междинната честота
на звуковия канал на телевизионни приемници. Изпълнен е с
интегралната схема МАА661 на Tesla — ЧССР, ТАА661 на SGS—
ATES — Италия, Sescosem и др. фирми.
Електрическата схема на усилвателя е дадена на фиг. 5.7.1.
Параметрите на усилвателя при t/cc=9V са следните:
Входно напрежение, при което се получава огра-
ничаване на изходния сигнал 120 pV
Максимално нискочестотно напрежение при
= 1 kHz, А/-±50 kHz и КНИ=1% 0,7 V
Коефициент на подтискане на AM сигнали 45 dB
Тези параметри са за сигнали с честота 5,5MHz или 6,5MHz.
Интегралните схеми от типа 661 имат вграден квадратичен че-
стотен детектор. Резонансният
използува за дефазиране на
90° на високочестотния сиг-
нал. Входният кръг повиша-
ва избирателността на усил-
вателя. Бобините Li и L2 са
навити на пластмасови тела
с диаметър 4 mm, с месинго-
ви сърцевини. Бобината
има 24 навивки с отвод от
дванадесетата навивка, а £2
има 35 навивки.
Печатната платка на усил-
вателя е показана на фиг.
5.7.2.
При пускането в действие
на усилвателя най-напред се
н астройва дефази р ащи ят
кръг, като при откачен вхо-
ден кръг се подава честота 5,5 MHz или 6,5 MHz от външен сиг-
налгенератор. Получаването на максимален изходен нискочесто-
133
тен сигнал е критерия?, по който се иастройва усилвателят. Слег
това се включва входният кръг и по същия начин се настрой-
ва и той.
Ако е необходимо усилвателят да работи и на двете междинни
честоти 5,5 MHz и 6,6 MHz, това може да се постигне по два на-
чина:
Фиг. 5.7.2
1. Чрез намаляване на съпротивлението /?х. По този начин се
увеличава пропусканата лента на усилвателя, но не е за предпо-
читане, понеже се влошава избирателността на последния.
2. Чрез включване на два резонансни кръга — единият после-
дователно на входния, а другият последователно на дефазиращия
кръг Настройката се извършва последователно за двете честоти.
5.8. СТЕРЕОДЕКОДЕР
В литературата са огшсани много схеми за разделяне на сигна-
ла при стереорадиоприемане. Известии са схеми с дискретни еле-
менти, както и с интегрални схеми. Основен недостатък на тези
схеми е сложното изпълнение и настройка. Предлаганата схема
на стереодекодер се отличава с проста настройка и лесно практи-
ческо изпълнение. Основен елемент на стереодекодера е интеграл-
ната схема [1А758 на Феърчайлд — САЩ.
Електрическата схема е показана на фиг. 5.8.1. Единствената
134
настройка се извършва с потенциометъра /\.Чрез него се настрой-
ва честотата на вътрешния генератор, управляваща фазовия и
амплитудния детектор.„ Контролът се извършва чрез честотомер.
На извод 11 на интегралната схема трябва да се получи сигнал с
Фиг, 5.8.2
Фиг. 5.8.3
135
честота 19 kHz. Чрез елементите Д4/С6 и /?5/С7 се намалява прониква-
пето между двата канала. С помощта на ключа 7< схемата се пре-
включва за работа със стерео- или моносигнал. Светодиодът Д
лужи за индикация при стереоприемане. Стереодекодерът се
включва между изхода на честотния детектор и входа на нискоче-
сготния усилвател на приемника.
На фиг. 5.8.2 е дадено разделянето между двата канала като
функция от честотата при входен сигнал 200 mA, а на фиг. 5.8.3—
сыцият параметър във функция от захранващото напрежение.
136
Фиг. 5.8.4 и фиг. 5.8.5 показват зависимостта на КНИ от вход-
ното и захранващото напрежение. Коефициентът на предаване по
напрежение на стереодекодера е единица.
Печатната платка на стереодекодера (поглед откъм елементи-
те) е дадена на фиг. 5.8.6. Може да се използува светодиод от ка-
къв да е тип, който свети при ток около 50 mA. Ако е трудно да се
намери светодиод, може да се използува обикновена индикаторна
лампа, като се има пред вид, че напрежението на извод 7 е 1,2 V
при ток през индикатора 50 mA.
5.9. ПРИЕМНИК ЗА ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЕНИЕ НА ТЕЛЕВИЗОР
Предлаганото устройство позволява изключването на телевизио -
нен приемник от разстояние по желание на зрителя. Електрическа-
Фиг. 5.9.1
та схема е показана на фиг. 5.9.1. Тя се състои от приемник на
сигнала за управление и блок за включване и изключване на
приемника. Включването на приемника става чрез еднократно
137
натискане на бутона Б (при включен мрежов ключ на приемника).
Това е достатъчно за зареждане на кондензатора Транзисто-
рите 7\ и Т2 се отпушват и включват релето Рг. Контактите му
Л1 и К2 подават захранване на телевизионния приемник и блока
Фиг. 5.9.3
за включване и изключване. Контактът вече изпълнява роля-
та на бутона Б и поддържа постоянно включено релето Ръ а от-
там — и приемника. При подаване на сигнал за изключване той
ее приема от приемника, който от своя страна задействува реле-
то Р2, контактът на което дава на късо кондейзатора Сх. Релето
Рх се изключва, а оттам се изключва и телевизорът.
Приемникът трябва да има нисък шум и високо усилване. Те-
зи изисквания се задоволяват с използуването на една схема от
138
типа |iA749, на конто двата канала са свързани последователно.
Освен това приемникът трябва да притежава добра селективност.
За работпа честота е избрана честотата 25 kHz. Избирателността
на приемника се осигурява по два начина. Първо — чрез бобина-
та Lj и трансформатора ТРЪ и второ — чрез специално подбраните
честотни характеристики на двата канала на интегралната схема,
конто са показани на фиг. 5.9.2. Честотната характеристика на
усилвателя, изпълнен с |1А749, ина приемника като цяло са пока-
зани на фиг. 5.9.3. Приемането на сигнала се осыцествява чрез
кондензаторен микрофон с честотна лента, по-голяма от 25 kHz.
Коефициентът на усилване на приемника за честота 25 kHz е
105 dB (170 000 пъти). Честотната лента при спад 3 dB е 1 kHz.
Отношението сигнал/шум е 25 dB.
За захранване на устройството е необходима допълнителна на-
мотка от мрежовия трансформатор, която да дава напрежение око-
ло 15 V Бобината и трансформаторът 77^ са навити на тела
от сравняващ фазотрансформатор от телевизионен приемник „Мур-
гаш“ Бобината Lx има 200 навивки с отвод от 15-та навивка. Пър-
вичната намотка на ТРг има 200 навивки с отвод от 15-та навивка,
а вторичната—800 навивки. Използуван е меден проводник с
лакова изолация с диаметър 0,1 mm.
За задействуване на приемника е необходим предавател с че-
стота 25 kHz. За такъв може да се използува нискочестотен усил-
вател, изпълнен с интегрална схема от типа 2010, управляван от
генератор за 25 kHz и натоварен с магнитострикционен преобра-
зу вател.
139
ПРИЛОЖЕНИЕ
СРАВНИТЕЛНА ТАБЛИЦА НА ИЗПОЛЗУВАНИТЕ ИНТЕГРАЛНИ СХЕМИ
Осиовна фирма*
производите* Феърчайлд — САЩ НРБ СССР ЧССР УНР СРР ГДР
|1А 709 10У709 1УТ531А МАА501 рА709 А109
I1A741 1У0741 —- МАА741 I1A741 РА741
рА 739 1УС739 — — I1A739 — —
|iA 78ХХ 1РН78ХХ — МАА78ХХ I1A78XX —
аА 723 1РН723 — МАА723 рА723 —-
рА747 — — — цА747 —
|хА748 — МАА748 I1A748 - । —
рА 725 — —— МАА725 I1A725 — —
|хА710 1СА710 — — I1A710 — АПО
I1A 711 — — I1A711 ₽ А711 —
I1A720 —— — — I1A720 —- ——
I1A758 — — — I1A758 — —
140
ЛИТЕ РАТУРА
1. Ашок. Прибор для проверки коэффициента передачи оптронов.
Электроника, 1978, № 11.
2. Б е х а и. Высококачественный интегратор на двух операционных уси-
лителях. Электроника, 1974, № 7.
3. Б э т т и с. Считывание показаний электронного термометра с помощью
вольтметра. Электроника, 1971, № 7.
4. Георгиев, Ж., С. Найденов. Любителски устройства за проверка
и измерване на транзистори. С., Техника, 1978.
5. Грэм. Широкодиапазонный выпрямитель с регулируемым коэффициен-
том усиления. — Электроника, 1974, № 25.
6. Клей, Рэш, Уолден. Недорогой характериограф на операционных
усилителях и счетчиках. Электроника, 1978, № 19.
7. Конг. Еще один способ использования операционного усилителя типа
741. Электроника, 1978, № 15.
8. Конов, К. Интегралните схеми в практиката. Част 2. Линейни схе-
ми, С., Техника, 1978.
9. Л а н ц, Схема, обеспечивающая развертку по диагональной оси любого
осциллографа. Электроника, 1974, № 19.
10. Мелен. Перестраиваемый активный фильтр с постоянной добротно-
стью. Электроника, 1971, № 15.
11. Р и г и н и, Марсиглия, Схема преобразувания треугольного напряже-
ния в синусоидальное. Электроника, 1978, №21.
12. С м и р н о в, А. Радиолюбители — народному хозяйству. М., Энер-
гия, 1978.
13. Шах. Регулировка коэффициента заполнения выходных импульсов
мультивибратора при помощи потенциометра в цепи обратной связи.
Электроника, 1971, №20.
14. Ш у ш у р и н, В. Фильтр нижных частот. Радио, 1976, № 10.
15. X е р б с. Фазометр с пределом измерения 360°. Электроника, 1971, № 15.
16. Archinard, J. Ligne d’alimentation bifilaire modulee. Electronique
et applications industrielles, 1979, No. 262, S.
17. В г e t e a u, P. Regulation de tension programmable. Electronique et
applications industrielles, 1979, No. 262. S.
18. Campbell, Hoeft, V о t i p k a. Applications of the p,A739 and (1A749
dual preamplifier integrated cirquits in home entertainment equipment.
Fairchild, Application note, 1971, No. 171. *
19. E benhoech, Taira. The uA720 — an AM radio IC. Fairchild. Appli-
cation note, 1973, No. 325.
20. Fairchild. DATA BOOK. 197.
21. P i e t t e, F. Convertisseur analogique — numerique. Electronique et
applications industrielles, 1979, No. 262. S.
22. О b г i о t. Generateur vobule 20Hz — 20kHz. Electronique et applica-
tions industrielles, 1979, No. 262. S.
23. S c a r e 1 1 a, F. Thermometre electronique a niveau d’alarme rcglable.
Electronique et applications industrielles, 1979, No. 262. S.
24. SGS—ATES. DATA BOOK 1975/76.
25. Sescosem. Cirquits integrees lineaires, 1976.
141
СЪДЪРЖАНИ Е
Предговор 3
Г л а в а I 5
Токозахранващи устройства
5
1.1. Икономичен стабилизатор на напрежение без опорен диод 5
1.2. Стабилизиран източник на напрежение 5V/10A 5
1.3. Стабилизатор на напрежение 0ч-20 V/2A ... . ц
1.4. Регулируем стабилизатор на напрежение с линейни интегрални схе-
ми от серията р,А78ХХ ... 13
<5. Високоволтов източник на напрежение 15
А.6. Зарядно устройство за акумулаторни батерии 20
Г л а в a I I 24
Устройства за любителската радиолаборатория 24
2.1. Омметър без калибровка с линейна скала . 24
2.2. Уред за процентно измерване на резистори с мултицет или цифров
волтметър .... ............. . 26
2.3. Универсален импулсен генератор с регулируем коефициент на за-
пълване . . .......... ... 31
2.4. Преобразувател на трионообразно напрежение в синусоидално на-
прежение 35
2.5. Вобелгенератор 37
2.6. Преобразувател напрежение—честота 40
2.7. Променливотокова приставка към мултицет 42
2.8. Променливотоков миливолтметър . . 46
2.9. Преобразувател на напрежение — приставка към мултицет . . 49
2.10. Приставка към осцилоскоп за получаване на обемни изображе-
ния. .......... 51
2.11. Устройство за измерване капацитета на кондензатори . 53
2.12. Измерител на параметрите на операционни усилватели . . 57
2.13. Устройство за проверка на коефициента на предаване на оптрони 60
2.14. Приставка към осцилоскоп за наблюдаване характеристики на тран-
зистори . . 62
2.15. Фазомер с обхват 360° 67
2.16. Термостат 70
Глава!!! 73
Радиоелектроника в дома и в автомобила 73
3.1. Терморегулатор . 73
3.2. Електронен термометър ...................................76
142
3.3. Електронен термометър с транзистор за датчик 73
3.4. Реле за време за стълбищен автомат 80
3.5. Реле за време за фотоцели . 82
3.6. Регулатор на осветлението в помещението 85
3.7. Устройство за управление на автомобилните чистачки . 87
3.8. Устройство за откриване мястото на прекъсване в електрическата
инсталация 90
Глава IV Нискочестотни устройства 93 93
4.1. Нискочестотен усилвател с изходна мощност 1 W 93
4.2. Нискочестотен усилвател с изходна мощност 2 W 95
4.3. Нискочестотни усилватели с изходна мощност 5 W и 10 W . 98
4.4. Нискочестотни усилватели с изходна мощност 10 W и 20 W 101
4.5. Диференциално свързване на нискочестотни мощни усилватели 103
4.6. Стереопредусилвател за касетофон 106
4.7. Нискочестотен стереопредусилвател за грамофон 10$
4.8. Нискочестотен филтър—приставка към грамофон 113
4.9. Активен филтър за цветомузика с плавна настройка на честотата. 114
4.10. Устройство за еднопосочна връзка 116
4.11. Тонкоректор 11$
Глава V 121
Радиоприемни устройства 121
5.1. Антенен усилвател 121
5.2. Детекторен радиоприемник 122
5.3. Линеен радиоприемник 123
5.4. Хетеродинен радиоприемник 125
5.5. Автомобилей радиоприемник 12$
5.6. Междинночестотен усилвател за УКВ радиоприемник 131
5.7. Междинночестотен усилвател за телевизионен приемник 133
5.8. Стереодекодер 134
5.9. Приемник за дистанционно управление на телевизор 137
Приложение 140
Л и т е р а । у р а 141
143
50 РАДИОЛЮБИТЕЛСКИ УСТРОЙСТВА
С ЛИНЕЙНИ ИНТЕГРАЛНИ СХЕМИ
Авторе инж. ДСивко Костадинов Георгиев
инж. Александър Димов Чернев
инж. Милчо Стефанов Маринов
Рецензенты к. т. н. инж. Кирил Иванов Конов
к. т. и. инж. Атанас Иванов Шишков
Първо издание
Редактор инж. Панайот Асенов Данев
Редактор жа мздателството инж. Басил Терзиев
Художник Екатерина Лоренц
Худ. редактор Лазар Коцев
Технически редактор Владимир Манов
Коректор Тодорка Тагарева
•
Дадена за набор на 30 .VI. 1980 г.
Подписана за лечат на 10. X. 1980 г.
Излявла от печат на 30 .XI. 1980 г.
„ 9533123211
К0Д 03 3l74.l5.80~ ИЗД' № 1,857
•
Формат 60 x 84/16
Печатни копи 9
Издателски коли 8,40 Усл. изд. коли 7,75
Тираж 13 590
Цена 0,61 лв.
•
Държавно издателство „Техника*, бул. Руски 6 — София
Държавна печатница „Георги Димитров* — Ямбол
ЦЕНА 0,61 ЛВ.