/
Author: Петров Л.Н.
Tags: радиотехника транзисторы радиоприемники радиосвязь радиовещание справочное пособие
Year: 1967
Text
i
Л. ПЕТРОВ
Транзисторные радиоприемники
(СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ)
Под редакцией нанд. техн, наук А. Ф. БЕЛЬСКОГО
ЛЕНИЗДАТ • 1967
В книге рассматриваются общие принципы радиосвязи и радиовещания, принцип действия радиоприемных устройств на транзисторах и их различные варианты. Приводятся схемы отдельных каскадов и полные схемы (различной степени сложности) радиоприемников как промышленного производства, так и любительских. Уделено внимание электроизмерительным устройствам, даются схемы измерительных приборов на транзисторах.
Книга предназначена для широкого круга читателей — неспециалистов в области полупроводниковой радиотехники и может служить пособием для школьных радиокружков и радиолюбителей, занимающихся изучением основ радиотехники и применением полупроводниковых приборов в малогабаритной радиоаппаратуре.
Индекс
3—4—3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Мы являемся свидетелями бурного развития полупроводниковой радиоэлектроники, проникающей во все области современной техники, культуры и быта.
Малые габариты и вес полупроводниковых приборов, малое потребление энергии, вьгокая механическая прочность и надежность делают их применение весьма желательным, а в ряде случаев и необходимым.
Вычислительные машины и кибернетические устройства, автоматические линии и приборы для научных исследований, радио и телевидение, оборудование космических кораблей и искусственных спутников Земли, медицинское оборудование, транспорт и бытовые приборы — вот диапазон применения полупроводниковых приборов.
Понятен поэтому огромный интерес, проявляемый к «могучим карликам» людьми самых различных профессий и возрастов. Для них и предназначена эта книга.
В ней рассматриваются общие принципы радиосвязи и радиовещания, принцип действия радиоприемных устройств на транзисторах и их различные варианты. Приводятся схемы отдельных каскадов радиоприемников и их полные схемы как промышленного производства, так и любительские.
Для уяснения процессов, сопутствующих радиоприему, а также для производства, налаживания и ремонта радиоприемников необходимо иметь в своем распоряжении определенный комплекс радноизмерительной аппаратуры. В книге содержатся описания и схемы такой аппаратуры на транзисторах, с изготовления которой и надо, по мнению автора, начинать свои первые шаги в радиотехнике. В ней приведены также справочные данные самого разнообразного характера, касающиеся вопросов и чисто теоретических, и прикладных, которые могут быть полезны радиолюбителям.
3
Большое место уделено рассмотрению физических основ работы полупроводниковых приборов — диодов и транзисторов и применению их в различных схемах радиоприемных и измерительных устройств.
Заранее нужно оговориться, что для восприятия изложенного в книге материала читатель должен обладать знаниями основных положений физики и математики в объеме средней школы.
Конечно, книга не исчерпывает всех вопросов, которые могут возникнуть у читателя, но при первом знакомстве с этой областью техники она может, как надеется автор, сослужить добрую службу. Предполагается, что вдумчивый читатель не ограничится материалом данной книги и пожелает ознакомиться с рекомендуемой литературой, список которой приведен в конце книги.
Автор
Глава I
СПРАВОЧНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ТЕРМИНОВ И СЛОВ
AM — амплитудная модуляция;
АРУ — автоматическая регулировка усиления;
ВЧ — высокая частота, высокочастотный;
ДВ — длинные волны;
КВ — короткие волны;
НЧ — низкая частота, низкочастотный;
ППП — полупроводниковые приборы;
ПЧ — промежуточная частота;
СВ — средние вотны;
ТКЕ — температурный коэффициент емкости конденсатора;
ТКС — температурный коэффициент сопротивления;
УВЧ — усилитель высокой частоты;
УКВ — ультракороткие волны;
УНЧ — усилитель низкой частоты;
УПЧ — усилитель промежуточной частоты;
ФПЧ — фильтр промежуточной частоты;
ЧМ — частотная модуляция;
э. д. с. — электродвижущая сила;
I, II, ... — первичная, вторичная и т. д. обмотки трансформатора.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Ток...........................................1,1
Плотность тока................................8
Напряжение....................................и, U
5
Электродвижущая сила........................е, Е
Мощность.....................................Р
Сопротивление (электрическое)...............г, R
Проводимость................................g, G
Индуктивность................................L
Емкость............•.........................С
Проницаемость магнитная........................р.
Проницаемость диэлектрическая................е
Напряженность магнитного поля..................Н
Индукция (магнитная).........................В
Напряженность электрического поля............Е
Частота колебаний............................/, Р
Круговая частота............................. <о
Период колебаний ............................ Т
Длина волны..................................X
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ
Ампер...................................... а
Вольт..................................... в
Ватт..................................... вт
Ом........................................ ом
Мо......................................мо (1/ом)
Генри................................... гн
Фарада .................................... ф
Эрстед..................................... э
Вольт/сантиметр . •.................... в/см
(1 efcM =
= 108 мкв/м)
Герц.................................... гц
Секунда ................................ сек
Гаусс.......................'........... гс
Примечание. При использовании кратных единиц применяются приставки:
Мега = 10®.......................................Л1
Кило —103................-....................... к
Милли—10—3......................................м
Микро=10~®......................................м/с
Пико—10“ .................................... ... п
ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМАХ
(по ГОСТ 7624-62)
Таблица 1
Наименование Обозиачение
Постоянный ток или напряжение 1 Переменный ток или напряжение Для переменного тока различной частоты применяются обозначения: а) для промышленной частоты б) для звуковой частоты в) для ультразвуковой и радиочастоты Аитениа передающая Антенна приемная Заземление Соединение с корпусом Экран, соединенный с корпусом Провод, кабель 1 Пересекающиеся провода, электрически не соединенные Ответвление или пересечение проводов с электрическим соединением Провод или кабель экранированный Выключатель однополюсный Выключатель многополюсный (двухполюсный) ei ПТ II -(- I..I
* Общее обозначение.
7
Продолжение табл. 1
Наименование Обозначение
Переключатель однополюсный на два положения Переключатель однополюсный иа три положения (третье положение — нейтральное) Переключатель однополюсный на несколько положений Пере ключ ат гль многополюсный (двухполюсный) на два положения Переключатель многополюсный (двухполюсный) натри положения (третье положение — нейтральное) Кнопка с самовозвратом с замыкающим контактом Кнопка с самовозвратом с размыкающим контактом Кнопка с самовозвратом с одним замыкающим и одним размыкающим контактом Прибор измерительный > Шунт Предохранитель плавкий’ г Ьп in к 1111
у у
1 Для указания назначения приборов в круг вписываются буквенные обозначения единиц измерения или измеряемых величин либо начальные или характерные буквы наименований прибора.
1 Общее обозначение.
8
Продолжение табл 1
Наименование Обозначение
Разъем штепсельный 1 Штепсель1 Гнездо ‘ Разъем штепсельный экранированный Гнездо телефонное двухпроводное Обмотка напряжения Обмотка токовая Сопротивление (резистор) нерегулируемое (постоянное): общее обозначение 0,12 вт 0,25 вт 0,5 вт 1,0 вт 2,0 вт 5,0 вт Сопротивление (резистор) нерегулируемое с отводами Потенциометр 1 Сопротивление подстроечное «потенциометр с подстроечным регулированием) Конденсатор нерегулируемый (постоянный)1 Конденсатор электролитический полярный 1 Конденсатор электролитический неполярный —> —< — о — -11— —00—
Общее обозначение.
9
Продолжение табл. 1
Наименование Обозначение
Конденсатор регулируемый (переменной емкости)
Блок конденсаторов переменной емкости
Конденсатор подстроечный %
Катушка индуктивности нлн дроссель без сердечника
Катушка индуктивности с отводами
Катушка индуктивности с магнитодиэлектрическим (ферритовым, карбонильным) сердечником
Катушка индуктивности, подстраиваемая магнитоли- 3 3^
электрическим сердечником 3 3!
л*
Катушка индуктивности, подстраиваемая немагнитным
(латунным) сердечником J
Катушка индуктивности со скользящими контактами 1
Трансформатор без сердечника с постоянной связью if
Трансформатор без сердечника с переменной связью ।
Грансформ тор с магвитолиэлектрическим сердечником ж
10
Продолжение табл. 1
Наименование Обозначение
Трансформатор, подстраиваемый общим магнитолы-электрическим сердечником Трансформатор с постоянной связью, каждая из обмоток которого подстраивается магнитодиэлектрическим сердечником Трансформатор с переменной связью, каждая из обмоток которого подстраивается магнитодиэлектрическим сердечником Дроссель с ферромагнитным (стальным) сердечником Трансформатор с ферромагнитным сердечником Трансформатор с ферромагнитным сердечником трехобмоточный Элемент гальванический или аккумуляторный1 Батарея гальванических или аккумуляторных элементов1 Телефон1 Микрофон’ Дпод полупроводниковый ~)| J 1 Z* * г 3 г 3 3 ‘4-£ $ —1 г Е IE Е н|- 4—
1 Знаки полярности можно не указывать.
* Общее обозначение.
11
Продолжение табл. I
Наименование Обозначение
Транзисторы пр-п р Л’
Примечание. Обозначение величин сопротивлений на схемах: от 1 до 999 ом — 0 999; от 1 тыс. до 999 тыс ом — 1 к -ь 999 к; от 1 млн. ом и выше —1,0 и т. д Величины сопротивлений меньше 1 ом обозначаются с добавлением „ом* (например, 0,1 ом). Величины емкостей на схемах: от 1 до 9999 пф — 1 -=- 9999; от 0,01 до и,999 мкф — 0.01 0,999; от 1 мкф н выше —1,0 н т. д. Для электролитических конденсаторов в некоторых случаях после величины емкости через знак .X" указывается их номинальное рабочее напряжение (например. 5OX1S в».
Таблица 2
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ШКАЛАХ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
(по ГОСТ 7624-621
Наименование Обозначение
Магнитоэлектрическая система с подвижной рамкой п
1.1
•
Электромагнитная система
Электродинамическая система
Магнитоэлектрическая система с полупроводниковым (диодным) преобразователем 0
Класс точности прибора (например, 2,0) 2,0
Напряжение, при котором испытана изоляция измерительной цепи (например, 2 кв)
Измерительный прибор постоянного тока Г~—1
Измерительный прибор переменного тока
Измерительный прибор постоянного и переменного тока —
Вертикальное положение шкалы 1
Горизонтальное положение шкалы 1 1
12
Глава II
РАДИОПЕРЕДАЧА И РАДИОПРИЕМ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О РАДИОСВЯЗИ. РАДИОВОЛНЫ И ДИАПАЗОНЫ РАДИОВОЛН. СИГНАЛЫ И КАНАЛЫ РАДИОСВЯЗИ
Передача различной информации при помощи электромагнитных волн и ее прием называются радиосвязью. Радиосвязь является наиболее распространенной областью применения радиотехники. Электромагнитные волны (или радиоволны) распространяются в пространстве между пунктом передачи и Пунктом приема с огром-
ной скоростью, равной скорости света (300 000 км/сек). Радиопередача осуществляется передающей радиостанцией, а радиоприем — приемной радиостанцией, в простейшем случае—радиоприемником. На рис. 1 изображена блок-схема радиосвязи.
В пункте передачи радиоволны излучаются в окружающее пространство с помощью антенны, по которой протекают токи высокой частоты от передатчика, создавая переменное электромагнитное поле.
Радиоволны характеризуются частотой колебаний f или длиной волны Л, между которыми существует зависимость:
>>=у. (1)
где с — скорость распространения света.
13
Длина волны Л будет получена в метрах, если f выражена в килогерцах, ас—в километрах в секунду.
Рассмотрим подробнее работу передающей радиостанции, блок-схема которой изображена на рис. 2. Звуковые колебания (речь, музыка) преобразуются микрофоном в колебания электрического тока звуковой (низкой) частоты. Однако непосредственно передать низкочастотные колебания на большие расстояния практически невозможно. Поэтому используются вспомогательные высокочастотные колебания, или так называемые колебания несущей частоты.
Для передачи сигналов звуковой частоты нужно один из параметров высокочастотных колебаний (амплитуду, частоту или фазу) изменить по закону изменения сигнала.
Л
Рис. 2. Блок-схема передающей радиостанции.
При радиовещании на длинных, средних и коротких волнах используется изменение (или модуляция) амплитуды. На ультракоротких волнах используется частотная модуляция.
На рис. 3 приведены графики, поясняющие принцип амплитудной модуляции. Огибающая модулированного колебания ВЧ строго соответствует передаваемому низкочастотному сигналу. Этот процесс изменения амплитуды колебаний несущей частоты в соответствии с законом изменения низкочастотного сигнала осуществляется с помощью модулятора. После усиления модулированное по амплитуде высокочастотное колебание излучается антенной радиопередающей станции в пространство.
Радиоприем (рис. 4) основан на способности радиоволн возбуждать в приемной антенне (в качестве которой может быть использован, например, горизонтально расположенный над землей провод) э. д. с. с частотой принимаемой радиоволны. Мощность сигналов в антенне весьма незначительна, поэтому в большинстве случаев они должны быть усилены. Затем с помощью детектора осуществляется преобразование модулированных колебаний ВЧ в колебания НЧ. которые после усиления преобразуются в тетефоне или громкоговорителе в звуковые колебания, восприняв. емые нами как речь или музыка.
Совокупность всей передающей и приемной аппаратуры — от микрофона до громкоговорителя, а также траектория распространения радиоволн образу ют канал радиосвязи.
14
В радиотехнике для количественной оценки отношения электри ческих сигналов принята единица, называемая децибелом (до).
Отношение мощностей двух электрических сигналов (в децн белах) определяется по формуле:
5=101g (2)
антенна Грожоговоритель
Рис. 4. Блок-схема приемной радноста и ,п
Отношение электрических сигналов по напряжению (или по ток}), выраженное в децибелах, определяется по формуле:
5=201g ±-. (3)
За нулевой уровень электрического сигнала принята мощность в 1 чет, выделяемая на активной нагрузке сопротивлением 600 о.ч. Этой мощности соответствует напряжение, равное:
U = yp^R = рОД) 1.600 = 0,775 в. (4)
15
СИ
Рнс. 5 псм.1,лым» лла персзилл ит.ч j.ni чисел в децибелы
—----Л, коэффициент усиления коэффициент ослабления--»-
Формулы:
Ндб=Ю19% N№=Z0lg%=20lgK
Это напряжение принято за нулевой уровень электрического напряжения.
За нулевой уровень громкости звука принят порог чувствительности человеческого уха, соответствующий звуковому давлению 0,00002 и/*’ при частоте звуковых колебаний 1000 гц.
Табл. 3 содержит данные о громкости различных звуков в децибелах.
Таблица 3
Громкость различных звуков
Характер и источники звуков Уровень громкости, дб Характер и источники звуков Уровень громкости, дб
Порог слышимости .... Шелест листвы деревьев при слабом ветре ...... Шепот Шум на тихой улице . . . Тихая речь Обычная речь Громкая речь ....... 0 10-20 20-30 30—40 40-50 50-60 60-70 Шум в небольшой мастерской Тихая оркестровая музыка Шум большого цеха.... Громкая оркестровая музыка Шум при клепке котлов . . Болевой предел ...... 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 130
На рис. 5 приведена номограмма для перевода отношений чисел в децибелы.
2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН И ПОМЕХИ РАДИОПРИЕМУ
Радиоволны могут распространяться как вдоль земной поверхности, так и под любым углом к ней. В первом случае радиоволна называется поверхностной (поверхностный луч), а во втором — пространственной (пространственный луч). Распространение радиоволн происходит и в атмосфере Земли, и в космическом пространстве.
Как известно, в атмосфере различают три области.
Тропосфера — нижний слой атмосферы, непосредственно прилегающий к поверхности Земли и простирающийся до высоты 10—12 км над уровнем моря в средних широтах и до высоты 16— 18 км — в экваториальных широтах.
Стратосфера — слой атмосферы, лежащий над тропосферой и простирающийся до высот 60—100 км.
Ионосфера — слой атмосферы, расположенный над стратосферой. Она отличается калашем бомьлого числа свободных электронов, отрицательных и положительных ионов, образующихся под действием ультрафиолетового и корпускулярного излучения солнца и космического излучения, а поэтому и повышенной электропроводностью. Ионизация иоиосферы (число свободных электронов и ионов в единице объема) неравномерна. Так, до высоты примерно 300 км степень ионизации постепенно увеличивается в 10—15 раз, а затем до высоты 500 км снижается примерно в два раза. Ионизация меняется также в зависимости от времени года и в течение суток.
2 Л. Н. Петров
17
В периоды высокой солнечной активности степень ионизации, особенно верхних слоев ионосферы, резко возрастает. Состояние ионосферы зависит также и от метеорной обстановки в окрестностях Земли.
Направление распространения пространственных радиоволн может изменяться при прохождении этих слоев. На границе двух слоев радиоволны преломляются подобно лучу света, преломляющемуся на границе двух сред с разными коэффициентами преломления (например, воздух — вода), при этом некоторое количество энергии радиоволн отражается. Степень отражения зависит от угла падения радиоволн (в оптике — луча) на поверхность раздела двух
Рис, 6. Схема распространения радиоволн в атмосфере Земли.
сред. Чем больше угол падения, тем больше степень отражения радиоволны.
Если угол падения достигает некоторой критической величины, то происходит полное отражение радиоволны.
При малых углах падения радиоволна может, не отражаясь, выйти за пределы атмосферы.
В тропосфере и в ионосфере наблюдается рассеяние радиоволн — беспорядочное изменение направления их распространения, а также поглощение их энергии. И рассеяние, и поглощение энергии радиоволн особенно заметны в ионосфере и зависят от степени ее ионизации.
Поверхностные радиоволны распространяются над поверхностью Земли и обладают способностью изменять траекторию своего движения, следуя за кривизной Земли. Это явление называется рефракцией радиоволн.
При своем движении над поверхностью Земли эти радиоволны индуктируют в ней э. д. с. и токи, что вызывает потерю ими части своей энергии, т. е. имеет место поглощение радиоволн. Пространственная радиоволна способна огибать препятствия (горы, здания
18
и т. д.), особенно когда размеры препятствия равны пли меньше длины волны. Это явление называется дифракцией радиоволн. Схема распространения радиоволн представлена на рис. 6.
Так как поглощение энергии радиоволн в ионосфере возрастает с увеличением длины волны, а энергия радиоволны длиной 2000— 3000 м практически поглощается полностью, то радиосвязь иа длинноволновом диапазоне осуществляется при помощи поверхностных радиоволн.
Дальность передач радиостанций, работающих на поверхностных радиоволнах, зависит от их мощности. Так, для обеспечения
Рис. 7. Распространенна радиоволн: а — длинных, б — соедних, в — коротких.
хорошего качества передачи на расстояния в несколько тысяч километров необходима мощность радиостанции в несколько сотен п даже тысяч киловатт. Однако в дневное время радиоволны ДВ и СВ диапазонов сильно поглощаются нижними слоями ионосферы, и поэтому дальность действия даже мощных ДВ и СВ радиостанций снижается до нескольких сотен километров.
В вечернее и ночное время, когда степень ионизации иижних слоев ионосферы значительно уменьшается, дальность действия ДВ и СВ станции увеличивается до _ kjk и более.
Средние волны в меньшей степени, чем длинные, поглощаются ионосферой, поэтому передача на СВ возможна с помощью пространственных радиоволн за счет их отражения от ионосферы. Дальность передачи в СВ диапазоне пространственным лучом возможна на расстояние 1000 км и более. На рис. 7, а и б показаны схемы распространения длинных и средних волн.
Короткие волны в большей степени, чем длинные и средние, поглощаются земной поверхностью и практически совсем не поглощаются ионосферой. Поэтому радиосвязь поверхностным лучом на
2*
19
КВ возможна в пределах нескольких десятков километров при боль-шот мощности передатчика.
Если же использовать для радиосвязи пространственный луч, то, многократно отражаясь от ионосферы, он способен распространяться на многие тысячи километров при сравнительно малой мощности передатчика.
Одним из недостатков передачи на КВ является «эффект замирания». Сущность его заключается в следующем. Радиоволны, распространяясь от антенны передатчика одновременно разными путями, к радиоприемнику могут прийти в разных фазах. Эти ра-
диоволны, складываясь, могут усиливать или ослаблять свое воздействие на антенну радиоприемника. Кроме того, изменения электромагнитного поля могут быть вызваны и постоянно изменяющейся высотой слоев ионосферы, от которых отражаются радиоволны. На рис. 7, в показаны схема распространения коротких волн и процесс их сложения в точке приема.
Другим недостатком радиосвязи иа КВ является наличие так называемых «зон молчания» — областей, где радиоприем вообще невозможен (рис. 8). Кроме того, характер распространения КВ сильно зависит от состояния иоиосферы в течение суток. В дневное время лучшая радиосвязь осуществляется на волнах короче 25 и. вечером и утром — на волнах 25—35 м и ночью — иа волнах 35—100 .ч. Несмотря иа указанные выше недостатки КВ. они широко используются для радиосвязи иа большие расстоя ня.
Радиоприем может сопровождаться помехами различного происхождения, искажающими радиопередач;., а иногда и делающими невозможным ее прослушивание. Помехи могут быть внешние и внутренние. К внешним помехам относятся атмосферные и индустриальные помехи. Внутренние помехи—это шумы элементов схемы радиоприемника, накладывающиеся на полезный сигнал.
20
Атмосферные помехи порождаются различными электрическими процессами, непрерывно происходящими в атмосфере Земли: электризацией облаков, грозовыми разрядами, возникновением электрических токов в ионосфере. Эти явления создают электромагнитные поля, распространяющиеся в пространстве. Достигая антенн радиоприемников, они возбуждают в них токи различных частот, которые прослушиваются в громкоговорителе в виде тресков. Грозовые разряды могут вызвать настолько большие токи в антенне приемника, что он может выйти из строя. (Это относится к приемникам, работающим с наружной антенной н заземлением. Такие приемники в случае грозы должны быть отключены от антенны, а сама антенна подключена к заземлению.)
Напряженность поля и частота помехи зависят от местности, времени года и суток и метеорологических условий. Атмосферные помехи почти отсутствуют при приеме на КВ. При работе на ДВ и СВ диапазонах устранение атмосферных помех принципиально невозможно. Практически может быть достигнуто лишь частичное их ослабление.
Индустриальные, или промышленные, помехи возникают в результате работы различных электрических и электромеханических машин и устройств (электродвигатели, киноустановки, электросварочные аппараты, электрический транспорт, аппараты электрической связи, системы электрического зажигания автомобилей и тракторов, бытовые приборы и т. д.). Искрящие контакты электроустановок и электроприборов также являются источниками помех.
Промышленные помехи характеризуются высокочастотной составляющей электромагнитного поля, которое возбуждает в антенне приемника токи ВЧ, вызывая трески и шумы в громкоговорителях.
Если приемная антенна расположена вблизи воздушных проводов сети переменного тока, то в ней будет наводиться э. д. с. (вследствие электромагнитной индукции переменного тока), прослушиваемая в громкоговорителях как гудение низкого тона.
Наилучшим способом борьбы с индустриальными помехами является их подавление в месте возникновения. Необходимо не допускать искрения контактов электроприборов и коллекторов электродвигателей и генераторов. Частично помехи можно устранить, применив помехозащитные фильтры, которые в простейшем случае представляют собой конденсаторы емкостью порядка десятков тысяч пикофарад, включаемые между цепью электроприбора и его корпусом. Заземление корпуса прибора также дает заметное снижение уровня помех. Для ослабления помех от сети переменного тока необходимо удалить антенну от проводов электросети и расположить ее перпендикулярно к ним. Приемники с магнитной антенной менее восприимчивы к промышленным помехам.
Возникновение внутренних шумов в радиоприемниках обусловлено собственными шумами элементов схемы — резисторов, колебательных контуров и полупроводниковых приборов. На коротких волнах при благоприятных внешних условиях внутренние шумы определяют чувствительность приемника. Снижение внутренних шумов в известных пределах возможно при условии применения малошумящих элементов радиосхемы и соответствующего выбора режима их работы.
21
3. КЛАССИФИКАЦИЯ, БЛОК-СХЕМЫ И ПАРАМЕТРЫ РАДИОПРИЕМНИКОВ
Из всего многообразия радиоприемников наиболее четко определены две группы: профессиональные в радиовещательные. Профессиональные приемники предназначены для выполнения специальных задач: радиосвязь, радиолокация, радионавигация, раднотелемеха-ника и др. Радиовещательные приемники предназначены для приема звуковых программ передающих радиостанций.
. . Радиовещательные радио-у'Л приемники, рассчитанные на
Рис. 9. Схема простейшего детекторного радиоприемника.
прием сигналов в определенных диапазонах радиоволн, называют в соответствии с этими диапазонами ДВ-, СВ-, КВ-, УКВ-приемник или всеволновой приемник.
Радиоприемники, которые позволяют осуществлять прием передач радиовещательных станций на ДВ, СВ и КВ с амплитудной модуляцией и на УКВ с частотной модуляцией, называют AM — ЧМ приемниками.
В соответствии с особенностями электрической схемы радиоприемники могут быть детекторными, прямого усиления и супергетеродинными. По электрическим и акустическим параметрам радиовещатель
ные приемники относят к одному из следующих классов: высшему, первому, второму, третьему или четвертому. Наиболее высокие показатели у приемников высшего класса (только в стационарном исполнении). Конструктивное оформление приемников предусматривает их эксплуатацию в стационарных и походных условиях.
По способу электрического питания приемники разделяются на батарейные, приемники с питанием от электросети и универсальные, работающие от любого из указанных источников. Как правило, транзисторные приемники рассчитаны на питание от батарей.
Детекторные приемники являются наиболее простыми. так как оип не имеют усилителей сигнала и внутренних источников питания. Эти приемники используются для приема местных СВ и ДВ радиовещательных станций. Прослушивание передач
в этих приемниках осуществляется с помощью головных телефонов.
Приемник (рис. 9) имеет входной резонанс ь:й контур (£lt Cj), настраиваемый на частоту принимаемой станции. Детектирование осуществляется с помощью голу проводникового диода (ДО-
Антенна и заземление при использовании детекторных приемников должны быть достаточ/о высокого качества.
На рис. 10 изображена блок-схема приемника прямого усиления.
Колебания, возникающие в антенне под действием радиоволн, через входное устройство, выделяющее сигнал нужной частоты, подаются иа первый каскад радиоприемника, представляющий собой усилитель ВЧ. Усиленный сигнал ВЧ поступает затем на детектор, преобразующий ВЧ колебания в сигнал НЧ. Колебания НЧ усиливаются каскадами усилителя НЧ, на выходе которого включен громкоговоритель.
Иногда в приемнике прямого усиления может отсутствовать усилитель ВЧ, тогда он будет обладать худшей чувствительностью и избирательностью. При приеме передач на головные телефоны в приемнике может отсутствовать усилитель НЧ.
Рис, 10. Блок-схема радиоприемника прямого усиления.
Для приемников прямого усиления принято условное обозначение, в котором буква V соответствует детектору, а цифры — числу каскадов усиления ВЧ и НЧ перед н после обозначения детектора. Например, приемник, имеющий один каскад усиления ВЧ и два каскада усиления НЧ, обозначается так: 1 — V — 2.
Преимуществом приемника прямого усиления является простота его изготовления и настройки. Недостаток такого приемника заключается в малой чувствительности и избирательности.
Чувствительность зависит от настройки приемника: чем выше принимаемая частота, тем ниже чувствительность и i.'irpe полоса пропускания. Избирательность зависит от количества и качества контуров.
Для повышения чувствительности н избирательности приемников прямого усиления в их детекторах применяют положительную обратную связь (регенерацию). Приемники прямого усиления с положительной обратной связью называются регенеративными.
Радиовещательное су пеегетеродннные приемники по сравнению с приемниками прямого усиления имеют более высокую чувствнтельч ^ть и избирательность. Это достигается введением в схему приемника прямого усиления двух дополнительных узлов; преобразователя частоты и усилителя промежуточной частоты (УПЧ).
С помощью преобразователя частоты ВЧ сигнал преобразуется в сигнал промежуточной частоты, на которой и происходит усиление сигнала. Величина промежуточной частоты остается неизменной на всех диапазонах радиоволн и не зависит от несущей частоты принимаемого сигнала. Это позволяет применять большое число
23
каскадов усиления промежуточной частоты и получать высокую чувствительность приемника.
Преобразователь построен так, что преобразование несущей частоты в промежуточную происходит без нарушения закона модуляции сигнала. Название «промежуточная частота» (ПЧ) объясняется тем, что эта частота занимает некое промежуточное положение между несущей частотой принимаемого си- нала и частотой модуляции (звуковой частотой).
Использование фильтров сосредоточенной селекции (ФСС) — специальных типов колебательных контуров — позволило получить в супергетеродинных приемниках высокую избирательность.
Блок-схема супергетеродинного приемника приведена на рис. 11. ВЧ сигнал от антенны через входное устройство поступает на уси-
Рис. 11. Блок-схема супергетеродинного приемника.
литель ВЧ. Входной контур и усилитель ВЧ обеспечивают предварительное выделение и усиление сигнала. (Усилитель ВЧ может и отсутствовать. Обычно он применяется в приемниках высшего и первого классов.) Далее напряжение сигнала подводится к преобразователю частоты, состоящему из смесителя и гетеродина (маломощного генератора колебаний ВЧ), колебания которого смешиваются в смесителе с колебаниями сигнала. В результате этого на выходе преобразователя получается сигнал ПЧ, промодулнроваи-иый так же, как и несущая частота.
Частота гетеродина обычно выше несущей частоты па величину ПЧ. В радиовещательных приемниках промежуточная частота равна 465 кгц (иногда ПО кгц) при приеме радиостанций на ДВ, СВ и КВ диапазонах. При приеме радиостанций на УКВ диапазоне величина промежуточной частоты равна 8,4 Мгц.
Перестройка входных цепей и контуров усилителя высокой частоты (УВЧ), а также гетеродина происходит таким образом, что разность несущей частоты сигнала и частоты гетеродина всегда остается постоянной.
В преобразователе частоты происходит одновременно и усиление сигнала в 5—15 раз. Дальнейшее усиление сигнала осуществляется усилителем ПЧ. имеющим обычно однн-два каскада. Параметры усилителя ПЧ в основном определяют чувствительность, избирательность и цслосу пропускания приемника.
С усилителя ПЧ . •гнал подается на детектор и усилитель НЧ, которые выполняют те же фуч-шии, что и в приемнике прямого усиления.
24
В супергетеродинных приемниках использу-ются дополнительные устройства, улучшающие его эксплуатационные характеристики: автоматическая регулировка усиления (АРУ), автоматическая подстройка частоты гетеродина (АПЧ), автоматическая подстройка иа станции, электронно-оптический индикатор настройки приемника и др.
К недостаткам супергетеродинных приемников относятся: наличие собственных шумов (свисты), зеркальные помехи и сложность схемы, что затрудняет налаживание и ремонт приемника.
Важнейшими качественными показателями радиоприемников являются: рабочий диапазон частот, чувствительность, избирательность, качество воспроизведения принятого сигнала, выходная и потребляемая мощность.
Кроме того, качество радиоприемника характеризуется устойчивостью его работы при воздействии дестабилизирующих факторов (изменение величины питающего напряжения, изменение температуры и влажности окружающего воздуха и др.).
Рабочий диапазон частот (или длин воли) современных радиоприемников лежит в пределах от 150 кгц до 73 Мгц (2000— 4,11 л). В соответствии с ГОСТ 5651-64, весь радиовещательный диапазон разделяется иа длинноволновый (ДВ), средневолновый (СВ), коротковолновый (КВ) и ультракоротковолновый (УКВ). Указанные диапазоны ограничиваются следующими крайними значениями частот (длин радиоволн) сигналов:
Частота
ДВ 150,0-408,0 кгц
св 525,0-1605,0 кгц
кв 3,95-12,10 Мгц
УКВ 65,8-73,0 Мгц
Длина волн
2000,0-735,3 м
571,4-186,9 м
75,9-24,8 М
4,56-4,11 м
На рис. 12 приведен график для определения длины волны по частоте (и наоборот).
Чувствительность характеризует способность радиоприемника принимать слабые сигналы. Она определяется величиной ВЧ сигнала, который необхо ио подать на вход приемника, чтобы получить на его выходе заданную мощность. Чувствительность приемника измеряется в микровольтах и зависит от диапазона волн. Она изменяется также и в пределах диапазона. Современные радиовещательные приемники имеют чувствительность от единиц до сотен микровольт.
f 150 г Л 2000
200- 1500
250-
300- -юоо
*400- 800
5J
§500- -600
§600- -500
$ 400
800-
1 300
250 3
15 200
2 150
25
з- 100
S 4 80 R
5- 60
6 50
8- <0 „
сх 10- 30
25
tS- 20 5
<ь
20- 15
25-
* зо- 10
40-
сз
50- 6
60- 5
80- -4
100- з
Q1 -2.5
150- 2
Х 200- 1.5
300 1
Рис. 12. График для определения длины водны по частоте, наоборот.
25
Чувствительность переносных приемников с магнитной (или штыревой) антенной определяется напряженностью поля в месте приема, необходимой для получения па выходе приемника мощности 50 мет. В этом случае чувствительность выражается в единицах напряженности поля (мв/м). Современные переносные прием-
Рис. 13. Кривая избирательности радиоприемника.
Избирательность характеризует способность приемника выделять сигнал нужной радиостанции из сигналов других радиостанций и помех. Различают избирательность по соседнему каналу и по зеркальному каналу.
Избирательность радиоприемника по соседнему каналу, определяемая при расстройке на ± 10 кгц от резонансной частоты, характеризуется кривой, представленной на рис. 13.
ИзбирсГетьиость по зеркальному каналу характеризует только супергетеродин: 'е приемники. Супергетеродинный приемник может, кроме радиостанции, на частоту которой он настроен, принимать радиостанцию, несущая частота которой отличается от первой на удвоенную промежуточную частоту и называется частотой зеркального канала. Избирательность по зеркальному каналу обеспечивается резонансными контурами входного устройства и усилителя ВЧ.
26
Качество воспроизведения принимаемого сигнала характеризуется степенью его искажений н полосой пропускания радиоприемника.
Частотные искажения возникают вследствие неравномерности усиления различных частот каскадами приемника, а также их неравномерного преобразования в громкоговорителе. Например, звуки рояля будут по-разному воспроизведены в приемниках разных классов. Звуки рояля лежат в полосе частот от 30 до 8000 гц. Приемник высшего класса воспроизводит полосу частот от 60 до 6000 гц, а переносный приемник четвертого класса — от 450 до
Рис. 14. Частотная характеристика усилителя НЧ.
3000 гц. Следовательно, в последнем случае мы не услышим большей части звуков ниже 450 и выше 3000 гц.
Плохое усиление низких частот придает мелодии резкий металлический оттенок. И, наоборот, чрезмерное усиление нижних частот воспринимается как «бубпяший» звук. Тот же эффект сопровождает передачу музыки при плохом воспроизведении верхних звуковых частот. Большое усиление верхних звуковых частот приводит к шипящим и свистящим оттенкам при передаче музыки.
Таблица 4
Частотные диапазоны различных звуков
Источник звука Частотный | ДЕегэзэи. гц
Барабан 81—4 000
Литавры ............... 90-13 000
Цимбалы 400—12 000
Контрабас' 50-8 000
Виолончель ...... 80-12 000
Рояль 30-8 000
Скрипка . 200-13 000
Труба 170-8 000
Саксофон 200-13 000
Флейта . • ................. о а 240—13 Л
Мужская речь 100-8 ОиО
Женская речь ........................ 20*3-10 000
Аплодисменты I -1^000
27
Таким образом, чем шире полоса пропускания УНЧ приемника и чем она равномернее по усилению, тем выше качество воспроизведения звуковой передачи.
На рис. 14 изображена частотная характеристика усилителя НЧ радиовещательного приемника. В табл. 4 приведены частотные диапазоны различных звуков.
Качество воспроизведения зависит и от нелинейных искажений, которые проявляются в изменении тембра (окраски) звука, а также в появлении хрипов и дребезжаний. Нелинейные искажения возникают вследствие нелинейности характеристик усилительных и
других элементов радиоприемника. Наибольшие нелинейные искажения имеют место, как правило, в оконечных каскадах усилителей НЧ. Из рассмотрения амплитудной характеристики усилителя НЧ, изображенной на рис. 15, видно, что изменение амплитуды сигнала на выходе усилителя непропорционально изменению амплитуды сигнала на его входе, т. е. форма выходного сигнала более или менее искажена. Это приводит к появлению в выходном сигнале так называемых высших гармоник — составляющих с частотами, кратными основной частоте сигнала, т. е. 2f, 3f н т. д. Нелинейные искажения оцениваются при помощи коэффициента нелинейных искажений у:
где Pi — мощность колебаний основной частоты;
Рг. Р3.... Рп — мощности колебаний с частотами второй,
третьей и т. д. гармоник.
Неискаженное воспроизведение звука обеспечивается при коэффициенте нелинейных искажений, не превышающем 8°j.
В табл. 5 приведены основные параметры радиоприемников в соответствии с ГОСТ 5651-G4.
В следующей главе мы ознакомимся с физическими основами н принципами действия полупроводниковых приборов—диодов н транзисторов, без которых было бы невозможно создание малогабаритных переносных приемников.
23
Основные параметры радиоприемников (по ГОСТ 5651-64)
Таблица 5
Параметры Нормы по классам
высший 1 1-й 2-й 3-й 4-й
Диапазон принимаемых радиоволн ДВ, СВ, КВ, УКВ
Чувствительность при внешней антенне, мкв (не хуже) ли, св 50 150 200 300
кв 200 —
УКВ 5 10 20 30 —
Чувствительнейть при магнитной антенне (для переносных приемником), мв н (не хуже) лв — 1,0 2,0 2,5 3,0
св - 0,7 1,0 1,5 2,0
Избиратслыпн’Т1. (п< ллблеиие сигнала при расстройке па 10 кгц), (нс мин ) ав, св 60 46 34 26 20
-Г ...... ...... Ослабление зеркального канала, дб (не мерее) лв 60 46 40 26 20
св 50 26 20
кв 26 14 12 —
УКВ 30 22 20 -
Частотная характеристика веет тракта усиления по звуковому давлению, гц ДВ, св, кв 60 - 6 000 Пастозные 80- 4 000 | 100 - 4 000 150- 3 500 200-3 000
— 150-4 000 Переносные 200 -4 000 300-3 500 4,00-0 000
Продолжение табл. 5
Параметры Нормы по классам
высший 1-й 2-й 3-й 4-й
Номи11.1.п.пие звуковое давление, бар Переносные
— 4,5 2,5 2,3 1,0
К<м1||фицнонт нелинейных искажений всего тракта усилении при глубине модуляции 0,8 и номинальном juyxoiiuM лааленин, % (не более) От 200 до 400 г и, 8 10 12
Выше 400 гц 5 7 8
Потребление электрочнергии от автономных источников (при к. п. д. пе менее Ю'„), вт (не более) - 2,0 Переносны 0,5 е 0,5 0,3
4,0 3,5 Непереносн 1,2 ые 0,5 0,3
Напряжение питания ог автономных источников: номинальное, в минимальное, при котором приемник должен сохранять работоспособность, в 12,0 или 9,0 9,0 или 6,0 9,0, 6,0 или 4,5
7,2 или 5,6 5,6 или 3,8 5,6, 3,8 или 2,8
Глава III ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Полупроводниковые диоды и транзисторы (полупроводниковые триоды) различных типов и назначения имеют одно общее название: полупроводниковые приборы. Это название они получили потому, что их работа основана на физических процессах, происходящих в полупроводниках — веществах, занимающих промежуточное положение между проводниками и изоляторами.
Благодаря небольшим габаритам, малому потреблению электрической энергии, высокой стойкости к перегрузкам и вибрации полупроводниковые приборы широко применяются в современной радиотехнической аппаратуре. Радиотехническое оснащение самолетов и космических кораблей, вычислительных машин и кибернетических устройств практически невозможно без применения полупроводниковых приборов.
Остановимся кратко на физических свойствах полупроводников, из которых наиболее важное значение, выделяющее полупроводники в особый класс твердых тел, имеют электрические свойства. Удельное сопротивление проводников, к которым относятся большинство металлов и часть, сплавов, лежит в пределах 10~6 — 10-4 ом-см. Удельное сопротивление изоляторов — плохих проводников электрического тока — обычно больше 1010 о.ч-с.и. Удельное сопротивление тел, причисляемых к полупроводникам, охватывает широкие пределы величин: от 10~3 до 1010 о.м • см.
К классу полупроводников относится огромное количество различных веществ — чистые химические элементы, киси, сульфиды, селениды, теллуриды многих металлоз. ряд интерметаллических соединений. Однако в качестве материала для изготовления полупроводниковых прибсэов в I астсящее время используются только Германии, кремнии и арсенид галлия
В чистом германии или кремнии вследствие сильной связи элементов с ядром очень мало свободных электронов, а поэтому практически нет условий для создания электрического тока. Иными словами, собственная электропроводность этих полупроводников ничтожна.
Электропроводность полупроводников резко изменяется при наличии тех пли иных примесей. В случае германия н кремния — четырехвалентных элементов, обладающих кристаллической решеткой
31
структуры алмаза, — при добавлении примесей пятивалентных элементов четыре электрона примесного атома (или, как его называют, примесного центра) образуют прочную ковалентную связь с четырьмя атомами основной решетки, а пятый электрон, слабо связанный с примесным центром, легко становится свободным и может переходить от одного атома к другому. При наложении внешнего электрического поля избыточные электроны получают направленное движение — от минуса к плюсу. Полупроводник, обладающий такого рода проводимостью, называется полупроводником с электронной проводимостью, или проводимостью n-типа (от слова mgativis — отрицательный).
При добавлении трехвалентных примесей для поддержания системы связей, характерной для данного типа решетки, атомы примеси могут захватить по одному электрону от соседних атомов основной решетки. Образовавшаяся при этом «дырка» в электронной оболочке атома при наложении электрического поля может также перемещаться в определенном направлении (противоположном на-поавлению движения электронов) путем последовательного замещения недостающего электрона электронами соседних атомов.
Перемещение «дырок» проявляется как движение положительных зарядов, и обусловленная им проводимость называется дырочной проводимостью, пли проводимостью p-типа (от слова positives— положительный).
2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ диодов
Принцип действия полупроводникового диода основан на явлении односторонней проводимости контакта между двумя областями с различным типом проводимости. Этот контакт называют электронно-дырочным, или п—р-переходом. На рис. 16, а полупроводниковый диод схематично представлен в виде п — р-перехода. При подключении отрицательного полюса источника тока к полупроводнику с электронной (и) проводимостью, а положительного полюса — к полупроводнику с дырочной (р) проводимостью электроны из первой области, где они находятся в избытке, легко проходят через переход во вторую область с избытком «дырок». Следовательно, через п — р-переход из области р в область п пойдет электрический ток (направление тока принято считать обратным направлению движения электронов).
При смене полярности (рис. 16,6) электроны будут перемешаться в направлении положительного полюса источника тока, а «дырки» — отрицательного, т. е. электроны и «дырки» будут расходиться от п — р-перех,ода в разные стороны. В этом случае носители зарядов через п—р-переход не проходят, и ток в цепи практически отсутствует.
Направление из области р в область л называется пропускным, а ток, проходящий в этом направлении, прямым током. Направление из области п в область р называется непропускным (запорным), а незначительный ток. проходящий в этом направлении, обратным током. Напряже • ня, приложенные к переходу и вызывающие прямой и обратный токи, называются соответственно прямым и обратным напряжением.
32
Зависимость величины тока через диод от величины и полярности приложенного напряжения изображена иа рис. 17 в виде кривой, которая называется вольт-амперной характеристикой полу-
Рис. 16. Принцип работы полупроводникового диода.
проводникового диода. Как видно из ее рассмотрения, обратный ток диода мало зависит от приложенного напряжения. Однако при некотором максимальном значении обратного напряжения обратный
Рис. I". Е ьт-акгерии ха; ыт.ристика диода.
ток резко возрастает. Наступает пробой г. — р-перехода, при котором полупроводниковый диод выходит из нормального режима работы.
Большой прямой ток при сравнительно малых значениях приложенного напряжения — основное преимущество полупроводниковых диодов. Наличие, хотя и малого по величине, обратного то: а является его недостатком.
3 Л. Н. Петров
33
3. КОНСТРУКЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ диодов
Конструкция точечного диода схематически изображена на рис. 18, о. В центре германиевой или кремниевой пластинки с «-проводимостью осуществляется контакт с острием металлической (обычно вольфрамовой) иглы. Иногда острие иглы покрывается слоем индия. Область контакта обладает р-проводи.мостью. Таким образом осуществляется п — р-переход диода. Корпус точечного диода изготовляется из стекла или керамики. На корпусе ставится знак «+> или красная точка со стороны иглы.
На рис. 18, б схематически изображена конструкция плосквст-ного сплавного выпрямительного диода. В центр пластинки из полупроводника впаян кусочек металла (для германия — индий, для
Рис. 18. Схематическое устройство полупроводникового диода:
а — точечного; б — плоскостного; / — пластинка германия или кремния; 2 — кусочек индия в плоскостном диоде или вольфрамовая игла — в точечном; 3 — р — «-переход; 4 — металлическая пластинка — держатель полупроводника; 5 — вывод анода; 6 — вывод катода.
кремния — алюминий), от которого сделан вывод, изолированный от корпуса стеклом или керамикой. В некоторую часть объема пластинки полупроводника, находящуюся вблизи индия или алюминия, диффундирует небольшое количество атомов данного металла, в результате чего в этой части объема образуется р-проводимость. Между ней и остальным объемом пластинки образуется переход с пропускным направлением от металла к полупроводнику. Это направление обозначается иа корпусе диода стрелкой.
Полупроводниковые диоды средней и большой мощности (см. приложение III) монтируют на металлических пластинках-радиаторах, служащих для отвода тепла от диода в окружающее пространство.
4. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНЗИСТОРОВ
В отличие от полупроводниковых диодов, транзистор представляет собой структуру с двумя электронно-дырочными переходами, разделяющими области с различным типом проводимости (рие. 19). В тех случаях, когда средняя область обладает электронной проводимостью, а крайние— дырочной, транзистор называют транзистором р — п — р типа. Если же средняя область имеет дырочную проводимость, а крайние — электронную, то транзистор носит название транзистора п—р — г. типа.
31
Средняя область транзистора, представляющая собой тонкую прослойку между р — «-переходами, называется базой (Б). Одна из крайних областей, из которой осуществляется введение в базу носителей заряда со знаком, противоположным знаку основных носителей заряда, называется эмиттером (Э). Вторая крайняя область называется коллектором (К).
Рис. 19. Схематическое изображение транзистора: а) р — п—р типа; б) п — р — л типа.
Несмотря на то что каждый из переходов транзистора в отдельности ведет себя как полупроводниковый диод, физические
процессы, происходящие в транзисторе,
структуры, представляющей собой простую совокупность двух диодов. Поясним это подробнее. При любом электрическом соединении двух диодов ток каждого из них зависит только от величины приложенного к нему напряжения и не зависит о г электрического состояния другого диода. В транзисторе ток коллекторного перехода находится в прямой зависимости от величины тока, проходящего через эмиттерпый переход. Это свойство и положено в основу действия транзистора.
Для того чтобы выяснить законы распределения токов внутри
отличны от процессов
Рис. 20. Распределение токов п напряжений между электродам;; транзистора.
транзистора, рассмотрим схему, изображенную на рис. 20, соответствующую транзистору р—п—р типа. В схеме источник БСм смещает эмиттерпый переход транзистора
в прямом направлении. Со-
противление перехода в данном случае очень мало, и величина тока через пего спределяетсч соответствующей частью переменного со-противлещ.я R. К коллекторному переходу транзистора подключена батарея Бк в обратном направлении, при этом обратный коллекторный ток чрезвычайно мал, так как обратное сопротивление перехода велико. Рассмотренный способ подключения источников питания яв-
ляется характерным для транзисторных схем, так как коллекторное напряжение всегда имеет обратную, а эмиттерное напряжение — прямую полярность.
Величина тока коллектора зависит от величины эм.чттерного тока. Изменяя величину переменного сопротивления R, можно
3*
35
изменять величину коллекторного тока транзистора. Так, при полностью введенном сопротивлении R ток эмиттера может быть уменьшен до весьма незначительной величины. Ток коллектора при этом также будет минимальным (вследствие обратной полярности напряжения, приложенного к коллекторному переходу). В этом случае ток через переход может быть создан только движением заряженных носителей («дырок») из базы в коллектор. Но в области базы их почти иет, поэтому и величина обратного, или неуправляемого, тока коллектора очень мала. При уменьшении величины сопротивления R переход эмиттер — база открывается, так как «дыр-ин», которых много в области эмиттера, притягиваясь к отрицательному полюсу батареи Бсм. свободно переходят в область базы.
Переход «дырок» в область базы сопровождается их рекомбинацией (соединением) с электронами, что нежелательно, поэтому конструктивно толщина базы берется такой (ие более 0,25 мм), чтобы большинство «дырок» успевало проникнуть из эмиттера в коллектор. Кроме того, для преимущественного перехода «дырок» из эмиттера в базу их концентрация в области эмиттера создается примерно в 100 раз большей, чем в области базы. Это обстоятельство объясняет и значительное различие в удельных сопротивлениях эмиттера и базы. В области базы «дырки», двигаясь в сторону меньшей концентрации, достигают коллекторного перехода.
Движение «дырок» из эмиттера в базу создает ток эмиттера /э. Уменьшение числа «дырок» в эмиттере при этом компенсируется уходом из него во внешнюю цепь того же числа электронов.
Под действием коллекторного напряжения «дырки» переходят в коллектор и создают ток коллектора /к- Их избыток компенсируется электронами, поступающими из внешней цепи. Часть «дырок», попавших из эмиттера в базу, в результате рекомбинации с электронами базы вызовет незначительный ток базы /б =/э — 1К. Поэтому /к будет несколько меньше /э, а коэффициент усиления транзистора по току (в случае управления током коллектора по цепи эмиттера) будет меньше единицы.
Обозначив изменения токов коллектора и эмиттера соответственно Д/к и Л/э, коэффициент усиления транзистора по току я для рассмотренного случая можно выразить отношением:
Так как коллекторный ток со^авляет определенную часть эмвттерного тока, т. е.
то
76=(1-а)7э, (7)
или
(S)
Последние два в: ряжения ;ают везмож* есть оценить величину тока базы. Например. грн я= .9 ток /б =0.1/„ а при и = 0,99 ток /б = 0,01/»-
Благодаря тому что величины токов всех электродов транзистора связаны между собой, можно, изменяя каким-либо способом
36
величину тока базы, в десятки раз и более увеличивать (изменять) значения коллекторного тока. Это свойство положено в основу использования транзисторов в качестве устройств для усиления как постоянного, так и переменного тока.
В самых общих чертах принцип усилительного действия транзисторов заключается в следующем. Как было отмечено, в первом приближении можно считать, что /к~ 7Э, и малое изменение тока эмиттера Д/э вызывает изменение тока коллектора примерно па такую же величину *. Изменение падения напряжения на коллекторном переходе Д(/к ~ Д/к • гк (где гк—сопротивление обратна смещенного коллекторного перехода) можно выразить через изменение напряжения на р — «-переходе база — эмиттер ДПэ~Д/э’гэ в виде Лс'к ' • гк. Учитывая, что сопротивление коллек-
торного р—«-перехода, смещенного в обратном направлении, «к.о много больше гэ, в цепь коллектора можно включить сравнительно большое сопротивление нагрузки /?н гэ. При условии гк 7?н усиление по напряжению приблизительно равно:
лиэ ~~ Д/э-гэ ~ г3 ’
Аналогично можно показать, что коэффициент усиления по мощности
Л/к/?и ₽н
-ц—~— Гз
также значительно больше единицы.
5. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ
Любая усилительная схема имеет источник сигнала и нагрузочное сопротивление, на котором выделяется усиленный сигнал. Каждый из трех электродов транзистора (эмиттер, базу или коллектор) можно сделать общим для цепей источника сигнала и нагрузки. В зависимости от способа включения транзистора по отношению к указанным цепям различают три схемы включения: с общим эмиттером (ОЭ), с обшей базой (ОБ) и с общим коллектором (ОК) (рис. 2!).
Каждая из названных схем отличается определенными свойствами, которые необходимо учитывать при конструировании радиотехнической аппаратур"
В схемах с ето-рзми различают три электрические цепи.
В цепь коллектора в схемах с 5_ей базой или общим эмиттером входят все элементы, включенные между общим электродом и коллектором (в том числе источник питания Бк). Напряжение коллектора в схеме с общим эмиттером обозначают (7К.Э, а в схеме с общей байой UK,a (вторая буква в индексе обозначает общий
1 Подробно о физической сущности процессов, протекающих в транзисторе, можно прочитать в книге Е. Айсберга .Транзистор?.. Эго очень прости*. „Энер-ги*, 1964.
37
Рис. 21. Схема включения транзисторов в усилительных каскадах:
а — с общим эмиттером; смешение на базу и питание транзистора от разных батарей; б и б — с общим эмиттером: смешение на базу н питание транзистора от общей батареи; г - с обще.! базой; д — соитии к . «.хтэром.
38
электрод). Знак перед величиной напряжения (плюс или минус) соответствует потенциалу коллектора по отношению к общему электроду: для транзисторов р — п — р типа — знак минус, для транзисторов п — р — п типа—плюс. На рис. 22 показаны схемы распределения токов и напряжений для транзисторов обоих типов.
Ток коллектора обозначается /к. Для транзистора р — п — р типа он имеет знак минус, а для транзистора п — р — п типа — плюс.
В цепь коллектора могут быть включены различные элементы, поэтому ток смещения и переменные составляющие тока коллектора во внешней цепи могут идти разными путями.
Цепь базы в схеме с общим эмиттером и в схеме с общим коллектором образуется всеми элементами, включенными между выводами базы и общего электрода. Напряжение между Сазон и эмиттером в схеме с общим эмиттером п в схеме с общ; ч коллектором называют напряжением базы и обозначают С б.э- Ток базы обозначают /о- Напряжение в ток 1(, транзистора р — п—р типа в схеме с общим эмиттером i меет знак минус, а транзистора п — р — п типа — знак плюс.
Цепь эмиттера в схеме с обшей базой образуется всеми элементами, включенными между вызолами базы и эмиттера. Напряжение между эмиттером и базой в схеме с общей базой называется напряжением эмиттера. Его обозначают Цэ.б- Оно имеет знак, обратный знаку напряжения б/к.б- Во всех схемах ток эмиттера обозначают /э.
В схеме с общим эмиттером (см. рис. 21, а) входной сигнал подводится к выводам базы и эмиттера. Источник питания цепи коллектора Бк и последовательно соединенное с ним нагрузочное сопротивление RH включены между выводами эмиттера и коллек
39
тора. Смещение на базу подается от отдельной батареи Ба через сопротивление Ra, однако удобнее подать смещение на базу от источника питания коллектора Бк при помощи делителя напряжения из резисторов Rc и Ra (см. рис. 21,6). В схеме, изображенной на рис. 21, в, вывод базы соединен с выводом коллектора через резистор Rc, поэтому образуется отрицательная обратная связь, в результате чего изменение напряжения коллектора вызывает изменение напряжения базы. Наличие отрицательной обратной связи снижает усиление каскада, однако такая схема обеспечивает лучшую температурную стабилизацию.
Схема с общим эмиттером поворачивает фазу входного напря-
Д(76
же ни я на 180°. Входное сопротивление схемы /?вх состав-
ляет сотни ом. Выходное сопротивление л вых ПРИ /б = const
составляет единицы и десятки килоом.
В формуле (8), определяющей величину тока базы /б. имеется а
дробный множитель g. который показывает, во сколько раз из
менение коллекторного тока транзистора больше вызвавшего его изменения тока базы. Этот множитель называется коэффициентом усиления транзистора по току для схемы с общим эмиттером и обозначается буквой р:
__ о
А/б ~ 1 - а •
(9)
Величина р в схеме включения транзистора с общим эмиттером может лежать в пределах 10—150. Усиление напряжения в схеме может достигать нескольких сотен. Усиление по мощности имеет порядок 104. Схема с общим эмиттером явтяется наиболее распространенной.
В схеме с общей базой (см. рис. 21, г) входной сигнал также подводится к выводам базы н эмиттера, но источник питания коллектора Бк н нагрузка RH включены между выводами коллектора и базы. Источник питания Бэ служит для той же цели, что н источник питания Бц в схеме с общим эмиттером. Фаза входного сигнала в схеме с общей базой сохраняется. Входное сопротивление схемы /?вх = -yr— при UK= const мало и лежит в пределах
5—1 Т ом Выходное сопротивление
^вых — при /к ~
const очень
велико и может достигать нескольких мегом.
Транзистор в такой схеме не дает усиления по току, так как
Усиление по иэ-.ряжеи.ию в ясне . обшей Саэой приблизительно такое же, как и в х<." *ч -читтерсм. Однако усиление
по мощности меньше, чем в схеме е общим эмиттером.
В схеме с общим коллеттсрсм (см рис. 21,6) входной сигнал подводится к выводам базы лчиггера через нагрузку RH, в ре
40
зультате этого образуется глубокая отрицательная обратная связь. Смещение на базу поступает через резистор /?с
Фаза входного сигнала в схеме с общим коллектором сохраняется.
Входное сопротивление схемы с общим коллектором сильно зависит от величины сопротивления нагрузки. При больших вели-
г, чинах сопротивления нагрузки /?вх = -ту— может достигать де-
"вх
сятков и сотен килоом. Выходное сопротивление при низкоомном сопротивлении источника сигнала мало и имеет порядок 102 ом.
Схема с общим коллектором не дает усиления по напряжению. Коэффициент усиления схемы по току определяется по формуле:
оо)
где а — коэффициент усиления по току в схеме с общей базой, который приблизительно равен коэффициенту усиления по току в схеме с общим эмиттером.
В связи с тем что схема не дает усиления по напряжению, усиление по мощности невелико и не превышает нескольких десятков.
Рассмотрение трех схем включения транзистора позволяет сделать определенные выводы, которые необходимо учитывать при выборе тон или иной схемы для работы в конкретном устройстве. Так, схема с ОЭ может быть рекомендована для применения в усилителях промежуточной и низкой частоты, от которых требуется достаточно большое усиление по мощности. Включение транзистора по схеме с ОБ может быть использовано при построении генераторов и усилителей высокой н промежуточной частоты, которые должны отличаться высокой стабильностью и хорошими частотными свойствами. В этих случаях малое входное сопротивление и низкий коэффициент усиления схемы по току не имеют существенного значения. И, наконец, для получения большого входного сопротивления и для согласования каскада с ннзкоомнон нагрузкой целесообразно применять схему с ОК.
6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРА, РАБОТАЮЩЕГО В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ. ВЫБОР ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ.
СПОСОБЫ ПОДАЧИ СМЕЩЕНИЯ НА БАЗУ ТРАНЗИСТОРА
Приведенные вгше с веде : и я о гринципе работы транзистора и об его усилительных свэ.ытвах чеж-о дополнить весьма полезными дач ычи гэ стати ескич характеристикам транзистора.
Статические характеристики снимаются в режиме, при котором напряжения, приложенные к коллекторному и эмиттерному переходам, остаются неизменными по величине при изменении тока в цепях транзистора. Это можно осуществить при отсутствии сопротивления нагрузки в цепи коллектора.
Наиболее важными для транзистора являются входная и выходная статические характеристики для схем с общей базой и с общим эмиттером.
41
Входной характеристикой транзистора для схемы с ОБ является зависимость:
fa—f(.U3) при UK-const.
Из рассмотрения семейства входных характеристик, изображенных на рис. 23, видно, что они аналогичны вольт-амперным характеристикам полупроводникового диода, рассмотренным выше. Увеличение коллекторного напряжения UK приводит к смещению
Рис. 23. Статические входные характеристики транзистора в схеме с ОБ.
характеристик влево, что можно объяснить ускорением движения «дырок» эмиттера через базу в коллектор. Это обстоятельство увеличивает п ток эмиттера 7Э.
Выходной характеристикой транзистора в схеме с ОБ является зависимость:
/к=/(77к) пр» /3=const.
Выходные характеристики, изображенные на рис. 24, имеют незначительный наклон. Это объясняется очень малой зависимэ-стью изменения от изменения L\. Однако изменения 13 вызывают почти пропорциональные изменения /к.
Входной характеристикой транзистора в схеме с ОЭ является зависимость:
/б=/(Об) при const.
42
Из рассмотрения семейства входных характеристик, изображенных на рис. 25, видно, что небольшое изменение напряжения базы £/б приводит к значительному изменению тока базы /б- Это объясняется тем, что с ростом напряжения £/б увеличивается число «дырок» эмиттера, переходящих в базу н рекомбинирующих с электронами базы. Увеличение UK вызывает сдвиг характеристик вправо.
Рис. 24. Статические выходные характеристики транзистор в схеме с ОБ.
Выходной характеристикой транзистора в схеме с ОЭ является зависимость:
/к=/(С\) при /5=const.
Выходные характеристики, изображенные на рис. 26, имеют различную крутизну. Это объясняется действием напряжения Ук.б — как в данном случае величина перемен-
ная, то может оказаться, что UK<U^, т. е. что переход коллектор — база будет включен в прямом направлении. Тогда незначительные изменения коллекторного напряжения 1/к (в пределах 0<UK<Ud будут приводить к большим по величине изменениям /к. При UK > Uq величина /к мало зависит от изменений напряжения Пк.Э-
43
Рис. 25. Статические входные характеристики транзистора в схеме с ОЭ.
1^ма ii ?макс
Рис. 26. Статические выходные характеристики транзистора в схеме с ОЭ.
Рис. 27. К выбору рабочей точки на характеристике транзистора.
Рис. 2-8. Схемы подачи смешения иа базу транзистора;
а — с сопротивлением смешения 7?i в цепи базы (схема с ОЭ); б — с делителей М» Rt в цепи базы (схема с ОЭ); в — с делителем Л’1+7?я, Rt в цепи базы и обратной связью по напряжению 7?j (схема с ОЭ); г —с делителем #>, R в цепи базы для трансформаторного входа (схема с ОЭ); д — с делителем /?2, R в иепн базы (схема с ОБ); е — с делителем /?,» в цепи базы (схема с ОК).
15
Статические характеристики используются для выбора режима работы транзистора по постоянному току, при этом положение рабочей точки на характеристике будет определяться амплитудой входного сигнала. Так, величина напряжения смещения на электродах транзистора должна быть такой, чтобы при максимальном входном сигнале мгновенные значения коллекторного напряжения или тока (рис. 27) оставались в пределах усилительной области характеристики транзистора (на рис. 24 и 26—незаштрнховапные области). Линия нагрузки проходит через точки Б н В, которые определяют максимально допустимую величину коллекторного тока и величину напряжения источника питания. Положение рабочей точки А на нагрузочной прямой определяется током базы (для схемы с общим эмиттером) или током эмиттера (для схемы с общей базой) .
Рассмотренный способ выбора рабочей точки пригоден для обеспечения нормального режима работы транзистора при больших сигналах. Однако необходимо отметить, что при малых сигналах этот способ не будет оптимальным для установления режима работы транзистора. Для этого случая существуют другие методы выбора рабочей точки, которые отличаются относительной сложностью и здесь рассмотрены не будут.
Смещение по постоянному току в транзисторном каскаде может быть осуществлено от одного или от двух источников питания. Чаще всего используются схемы с одним источником питания, варианты которых представлены на рис. 28.
7. КОНСТРУКЦИИ ТРАНЗИСТОРОВ
На рис. 29, а схематически изображена конструкция сплавного германиевого транзистора р — л — р типа. С противоположных сторон тонкой германиевой пластинки с проводимостью п типа путем
Г \ Схемы устройства транзисторов р — п — р типа:
1 — п'оскостной сплавной; б — диффузионно-сплавной; в — поверх-
постно-£» е: Ь — г<ывот базы; К — вывод коллектора; Э — вывод эмиттера;
Г — пластьл*I у зз ника: ЭС — электрод базы; ЭЛ — электрод коллектора; ЭЭ — эле р д эмкттер с. ЗП — эмнттерный переход; КП — коллекторный переход.
вплавления иебозыгих ьуссчк з индыя созданы две поверхностные области с проводимостью р т за Медлу ними и тонким промежуточным слоем-базой образуются элежтронно-дыэочные переходы. Прилегающие к поверхностному слою области выполняют функции
46
эмиттера и коллектора. К каждой из них припаиваются внешние электроды (выводы) транзистора.
Аналогичным способом изготовляют сплавные германиевые транзисторы п — р — п типа, однако в этом случае пластинка гер-мания обладает проводимостью р типа, и для создания р — п-пере-ходов используется другой легирующий материал.
Сплавные германиевые транзисторы применяются для усиления сигналов низкой частоты.
На рис. 29, б приведена конструкция диффузионного сплавного транзистора. Коллектором этого транзистора является пластинка исходного материала. Эмиттер выполняется так же, как и в сплавном транзисторе, а базовая область образуется с помощью диффузии примесей, входящих в состав материала эмиттера. Этим способом изготовляются среднечастотные и высокочастотные транзисторы, находящие применение для усиления сигналов промежуточной и высокой частоты, а также для генерирования колебаний ПЧ и ВЧ.
Конструкция поверхностно-барьерногб транзистора представлена на рис. 29, в. Полупроводниковая пластинка этого транзистора имеет углубления с обеих сторон, вытравленные электрохимическим способом. В эти углубления наносится тонкий слой металла, который образует электроды прибора.
Пластинка полупроводника с образованными тем илн иным способом р—n-переходами заключена в металлический герметический корпус. Два внешних электрода изолируются от корпуса, а третий соединяется с ним. В маломощных транзисторах обычно изолируются выводы эмиттера и коллектора. В транзисторах средней и большой мощности от корпуса изолируются выводы базы и эмиттера. В этом случае коллектор, будучи соединен с корпусом, лучше' рассеивает тепло в окружающею среду при работе транзистора.
В большинстве своем корпуса транзисторов по объему не превышают 0,3 см3, и лишь мощные транзисторы имеют корпуса объемом до 10 см3. Благодаря малым размерам транзисторов монтаж их в радиотехническом устройстве не занимает много места.
Так как параметры транзисторов в сильной степени зависят от изменения температуры окружающей среды, рекомендуется принимать меры для повышения стабильности их работы. Одной из них является применение эффективных теплоотвидящнх радиаторов и принудительного охлаждения.
Глава IV
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ И СХЕМЫ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПРИЕМНИКОВ
1. ПРИЕМНЫЕ АНТЕННЫ, ВХОДНЫЕ ЦЕПИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Приемная антенна в простевшем исполнении представляет собой провод, в котором энергия электромагнитных волн работающих передающих радиостанций наводит э. д. с., величина которой определяется следующим соотношением:
Еа=£-Лд,
(11)
стыо и омическим сопротивлением.
Рис. 30. Эквивалентная схема антенны.
где Е — напряженность электромагнитного поля в точке приема; ft-,— действующая высота антенны.
Любая антенна обладает собственной индуктивностью, емко-На рис. 30 представлена эквивалентная схема приемной антенны. Обычно величины элементов эквивалентной схемы антенны бывают следующие: Lx =20 мкгн\ С\ = 200 пф; R д =25 ом.
Увеличение размеров приемной антеш ы вызывает увеличение действующей высоты, индуктивности и емкости, что приводит и к увеличению э. д. с., создающейся в ней.
Большое распространение в настоящее время получили вертикальные (штыревые) и магнитные антенны.
Вертикальная антенна длиной h имеет действующую высоту == (0.5 -к 0.6) ft.
Действующая высота магнитной антенны зависит от конструкции и матер,'с.-. м гнитного сердечника. Для диапазона длинных и средних вал” "згнитной антенны мсжег принимать значения 0,05 — 0,8 м.
Приемные аьтеиш; характеризуются также коэффициентом направленности действия, выражаемым числом, показывающим, во сколько раз надо увелн.кто модность, подзодимую к келаправлен-
48
ной антенне, чтобы получить сигнал той же величины, что и с помощью антенны с направленным приемом. Зависимость этого коэффициента от азимута и определяет характеристику направленности антенны.
На рис. 31 приведены характеристики направленности для вертикальной и магнитной антенн, из которых видно, что магнитная антенна имеет резко выраженный максимум величины принимаемых сигналов. Это дает возможность вращением антенны (переносного приемника с такой антенной) добиться максимальной величины полезного сигнала, т. е. выбрать нужное направление на
Рис. 31. Характеристики нэпрззленногти антенн: □ — вертикальной (штнрезой); 6 — магнитной.
передающую радиостанцию. Кроме того, магнитная антенна менее чувствительна к электрической составляющей электромагнитного поля, благодаря чему приемники с такой антенной лучше работают в условиях промышленных помех.
Элементы, осуществляющие необходимую связь между антенной и первым каскадом приемника, называются входными цепями. Входная цепь должна обеспечивать хорошую передачу напряжения полезного сигнала и ослабление помех, создающихся в антенне. Входные цепи могут состоять из одного пли нескольких связанных контуров, которые характеризуются постоянством коэффициента передачи в рабочем диапазоне частот, величиной избирательности и степенью расстройки. Напряжение сигнала на контуре благодаря его резонз сныч свойствам превышает напряжение сигнала, поступающего с антенны.
Отношение напряжения сигнала на контуре UK к напряжению сигнала в антенне UA называется коэффициентом передачи входной цепи Ли11:
ь —______L
(12)
4 Л. Н Петров
49
Избирательность входной цепи определяется резонансной кривой. Чем ближе ее форма к прямоугольной, тем лучше избирательность входной цепи.
Диапазон рабочих частот входной цепи такой же, как и заданный для приемника.
Расстройка контуров входной цепи происходит из-за изменения их реактивного сопротивления в результате связи с антенной и, следовательно, зависит от типа применяемой антенны. При сильной расстройке может значительно понизиться коэффициент передачи входной цепи и ухудшиться ее избирательность, а это в свою очередь отрицательно скажется на чувствительности и избирательности приемника в целом.
Связь колебательного контура с антенной может быть емкостной, индуктивной и смешанной. При емкостной связи, (рис. 32, о) контур Li, С> соединяется с антенной через разделительный конденсатор С2. Чем больше емкость С2, тем выше коэффициент связи входной цепи.
При емкостной связи Лв.ц в сильной степени зависит от частоты, возрастая с ее увеличением. Индуктивная связь (рис. 32,6) обеспечивает меньшую зависимость Лв.ц от частоты. Резонансная частота входного контура должна быть примерно в три раза ниже наименьшей рабочей частоты. Значения коэффициента передачи для этой схемы входной цепи колеблются в пределах 5—10 для диапазонов ДВ и СВ.
Конденсатор С3 в схемах предусмотрен для защиты приемника при случайном замыкании антенны с электросетью.
Входное устройство с магнитной антенной МА наиболее распространено в схемах транзисторных приемников, работающих в диапазонах ДВ и СВ (рис. 33). Коэффициент передачи такого устройства в указанных диапазонах волн не превышает 4. В табл. 6 приведены данные катушек входного контура.
Данные катушек входного контура
Таблица 6
Тип сердечника и каркаса Число витков катушки
Средние волны Смаке, пФ Дл к.’ные волны '.макс, пФ
151) 2-0 500 150 250 500
Броневой СБ-1 а 160 125 98 — — 290
Броневой СБ-1м 165 130 100 — — 290
Дьулсзпйионный с ферритов и п j к троечником . . . 2X85 2X65 2X50 — — —
Четырехсекикопныи с Ферритовым ’роечннксм 4 л 73 4X60 4''43 — 4 70 4X120
Кодьдь 6ХНИ диаметром 7 мм н с зазоре м _ м w 143 115 to Хи 390 270
Стержень би. НН диаметром 8 мм и длиной 1и0 мм . 1U. 50 5а65 OXvl) 4X45
Стержень 600НН хяаме--ром 8 мм и ДЛИНОЙ I6C JLM . « К 42 5x60 5X50 4X40
50
F»ic. 32. Схемы входных устройств радиоприемников: а и и — с емкостной связью; а — с индуктивной связью г — v с 'ванной связью.
51
2. УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Усилитель ВЧ обеспечивает требуемое усиление принятого сигнала на несущей частоте. Усилитель ВЧ и входная цепь обеспечивают также и заданную избирательность во всем диапазоне рабочих частот приемника.
Нагрузкой в усилителе ВЧ обычно являются одиночные контуры, поэтому такой усилитель называют резонансным. В случае отсутствия резонансных контуров усилитель называют апериодическим. Применение резонансных усилителей увеличивает чувствительность и избирательность приемника, применение же апериодических усилителей повышает лишь чувствительность
Рис. ЗЕ Упрощенные схемы усилителей ВЧ: а — на сопротивлениях: б — с высокочастотным дросселем; в — с согласующим трансформ втором.
приемника. II тот и другой усилитель уменьшает паразитные излучения приемника.
Усилители ВЧ характеризуют следующие показатели:
а) коэффициент усиления и его постоянство в диапазоне рабочих частот;
б) избирательность;
в) диапазон рабочих частот;
г) степень искажений.
Коэффициент усиления выражается отношенвеч:
где I м.вих — амплитуда сигнала на выходе усилителя;
i : тех — амплитуда сигнала на входе усилителя.
' лтше ко и чем равномернее он в диапазоне рабочих частот, те" _ *ство усилителя.
ПэС.. *• ’ ’ ''лнтелч опрс;етяет я по фо о резонансной кр а ется ‘.Пл , ЧО.КНСЙ
шириной г.олсхы ч -.ход vc.o ослабле-
ния сигнала гр
Диапазон рабе х *:ч минимальной (бмиа)
и максима тьной ( ч»кс) р.
В усилителе ВЧ имеют места с ты t -Д'.’е и нелинейные искажения полезного сигиг- Н р'-‘. : г.----две иые из них —
Рис. 35. Схемы апериодических усилителей ВЧ:
а— однокаскадиая с активным сопротивлением нагрузки; б — двухк декадная с активным сопротивлением нагрузки; в — однокаскадмая с дросседзм ВЧ; г — двухкаскадная с согласующим трансформатором.
частотные искажения. Искажения всех видов могут быть значительно уменьшены применением отрицательной обратной связи в усилителе, правда, за счет некоторого снижения его коэффициента усиления.
Характерная особенность современных высокочастотных транзисторов— большая крутизна характеристики — позвотяст построить усилитель ВЧ с достаточно большим коэффициентом усиления, простой в изготовлении и наладке. На рис. 34 и 35 приводится ряд схем усилителей ВЧ на транзисторах.
3. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
В супергетеродинных приемниках высокочастотный сигнал принимаемой станции должен быть преобразован в другую частоту, постоянную для дапнойэ приемника, которую называют промежу-
тке. 36. Схемы транзисторных смесителей частоты с различными видами связи с гетеродином:
а — сш.эсткзв иа Сзэу Г смесителя; б— трансформаторная на базу Т смесителя > — с стиля с эмиттером Г смесителя; г — трансформаторная с эмиттером Т смесителя.
точной. ПреоСр_:СЕ: -не частоты осуществтяется преобразовательным каскадом, характерен особе1' остью которого является то, что на его вход подается два вы; кочасто*чых напряжения:- напряжение сигнала с амплитуд :-й Ес и чаеЛхой /с и напряжение от специального маломощного генератора — гетеродина — с амплитудой Ur и частотой fr. В результате смете этих частот на
Рис 37. Схемы гетеротипов.
Рис 38 Схемы преобразователей
частоты с совмещенным гетер.»д м
55
Таблица 7
Данные катушек контура ПЧ н катушек связи цепи эмиттера и коллектора
Тип сердечника и каркаса Число витков катушки контура ПЧ (для /Пр= 463 кгц) при С, пф Число ВИТКОВ катушек связи
250 500 1000 св ДВ
Броневой СБ-1 а 150 НО 80 2/7 2|7
Броневой СБ-1м 155 115 82 2/7 2,7
Двухсекционный с ферритовым подстроечником 2x80 2X50 2X40 2X10 2,10
Четырехсекционный с ферритовым подстроечником 4x70 4X50 4x35 3X15 3X15
Кольцо 600НН диаметром 7 мм и с зазором 2x0,05 мм 130 89 61 2/10 2/10
Катушка связи базы транзистора с контуроч
Стержень 600НН диаметром 8 мм и длиной 100 мм .......... — — — 10 20
Стержень бООНИ диаметром 8 .« w и длиной 160 мм - - — 8 16
Данные катушек гетеродина
Таблица 8
1 Гнп сердечника и каркаса Число витков катушки
Средние волны Смакс- п(6 Длинные волны ^ макс* {$
150 250 500 Го 2-0 500
Броневой СБ-2а 120 105 75 175 145 ПО
Броневой СБ-1м ..... 123 ПО <0 1S0 130 115
Двухсекционный с ферри-[ОЕЫМ подстроечником . . . 2X60 2X50 2X40 2X90 2; 70 2x55
Четыр ехтекнионнык с ь-‘ г. .троечником 4 60 4X40 4X30 4X80 4X60 4x45
К ь. Я -’стр. ч 7 м м к с . . ' м « 110 87 60 170 133 £5
*. •n 1 . . - Г 1 -• :э /. 1 ime ч гиб
Стержекь 6.» Я ром 8 ЖМ И 4 л -- 91 .80
с <*.с е;.*о домiM нсатора, n b
Стержепь 60GHH шкет-ром 8 мм и длиной IvO л« . - 12 -13
56
выходе преобразователя появляются напряжения комбинационных частот, в том числе и промежуточной, которая и выделяется избирательной системой (например, резонансным контуром, настроенным на промежуточную частоту), при этом напряжение промежуточной частоты оказывается промоде лированным по тому же закону, что и напряжение сигнала. (Комбинационная частота /K = nh+mh< гле п и т—любые целые числа.)
Схемы преобразователен частоты па транзисторах весьма разнообразны. Иногда смеситель и гетеродин представляют собой самостоятельные узлы; чаше всего преобразователь строится по так называемой совмешеииой схеме (на одном транзисторе), которая одновременно выполняет функции смесителя и гетеродина.
На рис. 36 представлены схемы транзисторных смесителей частоты. Транзистор в смесительных каскадах чаще всего включен по схеме с общим эмиттером, что обеспечивает наибольшее усиление преобразуемого сигнала. Схемы транзисторных смесителей отличаются типом их связи с входной цепью и гетеродином.
В табл. 7 приведены данные катущек контура и катушек связи в цепях эмиттера и коллектора преобразователя частоты.
Транзисторные гетеродины обеспечивают перекрытие заданного диапазона частот, требуемую амплитуду выходного напряжения и достаточную стабильность генерируемой частоты. Схемы гетеродинов весьма разнообразны; основные из них изображены на рис. 37. Отличие их
осуществления обратной связи. С .». т быть трансформаторной или автотрапсформаторкс
Преобр_ в-ч _____________ гетеродином представлены на
рис. 38. Пг ' ... е ; казс»пых схем, отличающихся сравнительной простотой, позволяет уменьшить габариты и повысить экономичность приемника. Поэтому оин получили широкое распространение при конструировании малогабаритных радиоприемников.
В приемнике с КВ диапазоном используют схему преобразователен частоты на двух транзисторах (рис. 39). Гетеродин выполнен иа транзисторе Т\, напряжение ВЧ которого с катушки связи подается в цепь эмиттера транзистора Л, являющегося смесителем. В иёпи коллектора транзистора Т\ включен фильтр С2, С., настроенный на промежуточную частоту. Испотьзоваан*: схемы
Рис. 39. Схема преоСра..оч.,ге.1я частоты на д: ух грамм: юрах.
•г от др.га состоит в способе
57
преобразователя на двух транзисторах облегчает его настройку и устойчивость работы в КВ диапазоне. Гетеродин выполнен по схеме с общей базой. Колебательный контур образован катушкой индуктивности £з и конденсатором С7. Обратная связь подается с части катушки контура L3 в цепь эмиттера транзистора Т2
В табл. 8 приведены данные катушек гетеродина.
4. УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
Ссб
IF
Рис. 40- Схема ФСС.
L'cC
II
Применение усилителя промежуточной частоты в приемнике во многом определяет его избирательность, чувствительность и полосу пропускания. В качестве усилителей ПЧ в приемниках используются полосовые усилители. Избирательные свойства УПЧ определяются применением в его схеме полосовых фильтров или резонансных нагрузочных контуров, при этом, чем ближе форма резонансной кривой усилителя к
прямоугольной, тем выше его избирательность. Это достигается увеличением числа каскадов усилителя.
К
F 1- ч14е кривые твухмскаиитп ушлите.™ ПЧ:
о — 1л« пе; с доли v — ч з-орзго
нош с . амч к ч. в — резл . и t i jJ угнинте-ы.
Лучшие резульгэты д«ет г.р«мечеяпе гэлосозого фильтра сосредоточенной селекция (ФСС), предстезляюш-го сосок цепочку связанных контуров в количестве от 3 до 10. ФСС включается в 58
тракт ПЧ п в основном обеспечивает избирательность приемника по соседнему каналу. Усилитель ПЧ в этом случае выполняет лишь усилительные функции.
Наиболее широкое распространение получили ФСС, представленные на рис. 40. Они отличаются достаточной простотой конструкции и настройки.
Благодаря применению ФСС резко ослабляются паразитные сигналы и уменьшаются нелинейные искажения полезного сигнала.
В общем случае качество усилителя ПЧ оценивается так назы-
Рис. 42. Схема двухкаскадного усилителя ПЧ.
ваемым коэффициентом прямоугольностн, который вычисляется по формуле:
*П=2^. (14)
где —полоса пропускания на уровне Ь дб (при ослаблении на 40 или 60 <3б);
2Д/Й —полоса пропускания на уровне а дб (на уровне 3 или 6 дб).
Форма резонансной кривой тем ближе к прямоугольной (а значит, тем выше избирательные свойства усилителя), чем меньше kn.
На рис. 41 показаны резонансные кривые усилителя ПЧ, а на
рис. 42 представлена схема усилителя ПЧ
5. АМПЛИТУДНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ
Преобразование напряжения принятого сигнала, представляющею собой модулированные колебания, в напряжение, форма которого соответствует форме модулирующего напряжения в передатчике, осуществляется с помощью амплитудного детекторз, а сам процесс такого преобразования называется детектированием.
59
Рис. 43. Форма входного и выходного напряжения детектора при амплитудной модуляции сигнала.
Рве. 44. Cismj амххвтупшх дмодаых детегторов:
а ~ Просте*»**; б — со смемекжем в «т двода; — двухтактная; г — с уд> «тем адя|-«же*еа.
60
На рис. 43 показана форма напряжения на входе и на выходе амплитудного детектора. В транзисторных приемниках применяются амплитудные детекторы на полупроводниковых точечных диодах. Различные варианты схем амплитудных детекторов представлены на рис. 44.
Гис. 45. Типовая схема транзисторного детектора
Иногда для получения дополнительного усиления напряжения сигнала в схеме детектора применяются транзисторы (рис. 45). Коэффициент передачи таких детекторов составляет 10—30.
6. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ (АРУ)
Уровни сигналов, поступающих на вход приемника от различных радиостанций, могут значительно отличаться друг от друга. Кроме того, в диапазоне КВ имеют место хаотические изменения
величины сигнала, так называемые замирав ifl. Все это приводит к различию в громкости воспроизведения программ передающих радиостанции Прием сильных сигналов вызывает и значительные ие-линепные искажения из-за перегрузки приемника.
Для устранения этих нежелательных явлении в рад;;с приемника.» t рпменяется автом. гичеекзя регулировка усиления \РУ). Схе-’.а АРУ управляет к ффпциептом усп енпн т. .н-.i o'* а ом, что
С1
при действии па вход приемника сильного сигнала коэффициент усиления уменьшается, в результате чего громкость воспроизведения остается практически постоянной.
Автоматическая регулировка усиления осуществляется следующим образом. На выходе детектора па диоде Д\ (рис. 46) действует постоянная составляющая выпрямленного напряжения. Она и используется для изменения напряжения смещения на базу регулируемого транзистора. Это приводит к изменению положения его рабочей точки по постоянному току, уменьшая коэффициент усиления каскада. Фильтр используется для развязки по напряжению НЧ.
7. УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
Усилители низкой частоты предназначены для усиления сигнала низкой частоты с выхода детектора до величины, достаточной
Рис. 47. Типовая схема претвзрительного усилителя НЧ.
тером, так как она имеет более высокое
для нормальной работы громкоговорителя.
Усилитель НЧ имеет каскады предварительного усиления и оконечный (выходной) каскад. Предварительное усиление сигнала НЧ обеспечивает раскачку мощного оконечного каскада Число каскадов предварительного усиления может быть различным, в зависимости от требуемого коэффициента усиления. В маломощных приемниках каскадов предварительного усиления может и не быть.
Транзисторные каскады предварительного усиления строятся по схеме с общим эмит
входное п более низ-
кое выходное сопротивление по сравнению с другими схемами включения транзистора и обеспечивает максимальное усиление по мощности Межкаскадная связь чаще всего резисторно-емкостная.
На рис. 47 показана схема каскада предварительного усиления НЧ. В случае применения в качестве выходного усилителя двухтактного каск да после каскадов предварительного усиления включается так называемый фазоинверсный каскад, который обеспечивает иа своем выходе наличие дву х напряжений, сдвинутых по фазе на 18v от-’сительчо друг друга Эти напряжения подаются на базы транзистор =. тзботаюших в разных плечах оконечного каскада усилителя НЧ
На рис. 48 изображены схемы фазоинзерсных (предокоиечиых) каскадов. Оконечные каскады усилителен НЧ могут быть одно-
62
Рис. 48. Схемы фаэоинверсных (предоконечных) каскадов УНЧ: с — с реостатно-емкостной связью; б — с трансформаторной связью.
Ряс 49. Схемы однотактных оконечных каскадов УНЧ:
С — с выходякм трансформатором: б — с выходным автотрансформатором; в — бкСтрансрорматорная однополупериодная; г — то же, двухполупе/skдндя.
63
тактиые и двухтактные. В однотактном оконечном каскаде работает обычно одни транзистор. Иногда имеет место параллельное включение двух транзисторов. Эти каскады применяются в простейших транзисторных приемниках с выходной мощностью не более 0,03 вт.
Рис. 50. Схема однотчктного оконечного каскада УНЧ с ,составным* транзистором.
На рис. 49 изображены схемы однотактных оконечных каскадов усилителен НЧ. В цепь коллектора транзистора включена обмотка / понижающего выходного трансформатора Грц Ко вторич-
Рис. 51. Схемы двухтактных оконечных каскадов УНЧ с выходным трансформатором:
а — с выходным трансформатором; б — с выходным автотрансформатором.
i ш обмотке // этого трансформатора подключен громкоговоритель. Т дк коллектора, проходя по обмотке /, индуцирует в обмотке // перемени)ю э. д. с., которая создает ток через звуковую катушку громкоговорителя Гр, преобразующего электрические колебания в слышимые зв;. к дые. Выходная мощность транзисторного каскада (з милливаттах) определяется выражением:
ЛЯых=<иб\-4-
(15)
где С'к—иапр ление и питания. в в;
/к—ток коллектор*. в мл.
64
Рис. 52. Типовая схем! двухтактного оконечного каскада без выходного трансформатора.
Вместо выходного трансформатора иногда применяется автотрансформатор, отличающийся простотой и меньшими габаритами.
При небольшой выходной мощности оконечного каскада громкоговоритель можно включить непосредственно в цепь коллектора транзистора. Тогда необходимость в выходном трансформаторе или автотрансформаторе отпадет.
На рис. 50 представлена схема оконечного каскада УНЧ с «составным» транзистором. Такая схема обеспечивает большее усиление, чем схема с одним транзистором. Применяется она с транзисторами, обладающими небольшим коэффициентом усиления по току р.
Оконечные двухтактные (пушпульпые) каскады усилителей НЧ (рис. 51) применяют тогда, когда необходимо обеспечить достаточно большую выходную мощность. К. п. д. двухтактного каскада выше, чем однотактного, следовательно, он экономичнее. В двухтактных каскадах работают по два (иногда по четыре и более) транзистора.
В схеме оконечного двухтактного каскада с выходным трансформатором коллекторы транзисторов подключены к концам обмотки выходного трансформатора Тр2. К средней точке этой обмотки подключен источник питания. Транзистор, половина обмотки / трансформатора Трг и относящиеся к этому транзистору другие элементы схемы представляют собой плечо двухтактного каскада. Делитель напряжения, состоящий из резисторов Ri и R2, через половины вторичных обмоток На и 116 трансформатора Тр\ обеспечивает подачу напряжения смещения иа базы транзисторов.
В транзисторных приемниках оконечные двухтактные каскады при требованиях наибольшей экономичности работают в режиме класса В или АВ. При требованиях высокого качества воспроизведения они работают в режиме класса А, характеризующемся малым уровнем нелинейных искажений.
Схемы двухтактных оконечных каскадов усилителей НЧ могут не иметь выходного трансформатора. Типовая схема такого усилителя приведена на рис. 52.
Усилители низкой частоты широко используются в радиолюбительской практике не только в схемах радиоприемников, но и для воспроизведения магнитофонных и грамзаписей, озвучивания помещений и др. На рис. 53—55 приводятся схемы наиболее распространенных усилителей НЧ.
5 Л. Н. Петров
65
Рис. 53. Схема усилителя низкой частоты мощностью 0,5 вт.
1,П39Б(П13) ТгП35Б(Ч13) Т3ПЗЗБ^':)
Рис. 55. Схема бестрансформаториого усклвтедя низкой частоты.
66
8. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В РАДИОПРИЕМНИКАХ
В радиоприемной и усилительной аппаратуре находит широкое применение отрицательная и положительная обратная связь.
Обратная связь осуществляется за счет передачи части энергии
усиленных колебаний с выхода ное и обратное напряжения находятся в фазе, то обратная связь называется положительно й; если эти напряжения находятся в противофазе, то обратная связь называется отр и цател fail о й. Схема усилителя с обратной связью представлена на рис. 56.
Положительная обратная связь повышает результирующее напряжение на входе усилителя. Отрицательная обратная связь уменьшает это
системы на ее вход. Если вход-
Рис. 56. Схема усилителя с обратной связью.
иапряжеиие.
Качество воспроизведения р-----------------
шается с помощью отрицательной обратной связи, ность п избирательность приемника улучшаются при использовании положительной обратной связи.
В радиоприемнике могут возникнуть паразитные обратные связи обоих видов. Паразитная обратная связь изменяет качественные показатели усилителя. При наличии положительной паразитной связи усилитель имеет тенденцию к самовозбуждению и может
радиовещательных программ повы-ной обратной связи. Чувствитель-
Рис. 57. Система с обратной связью.
превратиться в генератор.
Усилительные способности систем, в которых применена обратная связь, могут быть оценены при рассмотрении схемы, изображенной на рнс. 57.
Обратная связь характеризуется коэффициентом передачи цепи обратной связи р. который ппедставляет собой отношение напряжения L' ( апз-жечия обратной связи), поступающего через цепь
обратной связи на вход усилителя, к ходе U вых-
напряжению на его вы-
₽=А-ивых
(16)
При положительной обратной связи р может принимать значения от 0 до + 1, а при отрицательной обратной связи — от 0 до — I. Обратная связь становится более глубокой по мере увеличения численного значения коэффициента р.
67
Коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью, определяется отношением выходного напряжения иа нагрузке Йвых к напряжению внешнего источника Ubx:
. и них
*о.с=-77— О')
17 ох или
где k — коэффициент усиления при отсутствии обратной связи.
В формуле (18) произведение ± 0Л называется фактором обратной связи. Знак при факторе обратной связи совпадает со зна-
Рпс. 58 Ви 1М обратно» свяли:
с — обратная спяль по напряжению; б — обратная спя ь л т ку; в — параллельная обратная свяль; г — последовательная обратная связь.
кем самой обратной связи. Легко установить, что при отрицательной обратной связи знаменатель возрастает и коэффициент koc уменьшается в (1—р/г) раз. При положительной обратной связи знаменатель дроби уменьшается, а коэффициент усиления возрастает в (1 — р ) раз.
Проигрд_: леннп при наличии стр обратной
связи окупает, t <нм к. Те.х усилителя:
резко уменьшаю* l—с^стся стабильность
усиления.
Обратная связь может осуществляться различными способами. В схеме на рис. 58, а цель обратной связи подключена параллельно нагрузке ги. и напряжение обратной связи I лр..днопалыю вы-
08
ходному напряжению усилителя. Такая связь называется обратной связью по напряжению. При снятии напряжения обратной связи с сопротивления £}, включенного последовательно с нагрузкой усилителя (рис. 58,6), связь называется обратной связью по току, так как величина напряжения обратной связи в данном случае пропорциональна току в цепи нагрузки. Обратная связь может быть осуществлена как по постоянной, так и по переменной составляющей напряжения (тока). Напряжение об-
а — без обратной слизи; б — с обратной связью
ратной связи может подаваться на вход усилителя либо параллельно, либо последовательно (рис. 58, в и г).
Последовательная обратная связь по напряжению увеличивает
входное сопротивление усилителя, уменьшая тем самым его шунтирующее действие на предыдущий каскад. Параллельная обратная связь по напряжению уменьшает входное сопротивление усилителя и поэтому ее применение является менее желательным.
Отрицательная обратная связь влияет также и на выходное сопротивление усилителя, которое зависит только от способа получения напряжения обратной связи (связь по напряжению, по току) и не зависит от способа ее подачи на вход усилителя (по
Рис. 60. Типовая схема усилительного каскада с параллельной обратной связью (/?- — сопротивление в цепи обратной связи).
следовательная связь, параллель-
ная связь). Применение обратной сзязи по напряжению приводит к уменьшению выходного сопротивления усилителя, что благоприятно сказывается на его работе. Применение обратной связи по току дает обратный эффект и поэтому менее желательно.
Кроме указанного выше, необходимо отметить, что применение обратной связи спрямляет частотную характеристику усилителя, приближая ее к идеальной (рис. 59).
Схема каскада усилителя, в котором применена отрицательная
обратная связь одновременно по переменной и по постоянной составляющим, изображена на рис. 60. Обе связи осуществляются с
69
помощью сопротивления /?,, включенного между коллектором и базой транзистора. Отрицательная обратная связь по постоянному току стабилизирует режим усилителя (ослабление влияния непостоянства параметров и характеристик транзистора, а также и непостоянства питающих напряжений на работу усилителя).
В схеме на рис. 61 осуществлена последовательная отрицательная обратная связь по току по переменной и постоянной составляющим (через сопротивление /?,, включенное в цепь эмиттера). При шунтировании сопротивления R. конденсатором большой емкости обратная связь по переменной составляющей устраняется.
Одной из особенностей транзисторов является наличие у них внутренней обратной связи между выходом и входом. В связи
Рис. 61. Типовая схема усилитель- Рис. 62. Типовая схема нейтрализа-ного каскада с п лсдоватсльной пин внутренней обратной связи тран-обратной связью (У?з — сопротив- зистора (С„ А", — емкость и сопротивление и цепи обратной связи). леиие в цепи нейтрализации).
с этим изменение режима выходной цепи транзистора вызывает реакцию на его входе.
Внутренняя обратная связь является отрицательным свойством транзистора, поэтому большое внимание при построении схем ВЧ тракта на транзисторах уделяется ее нейтрализации. Так как внутренняя обратная связь в транзисторе является частотно-заьисимой, то добиться ее полной нейтрализации весьма трудно. Однако практически удовлетворительные результаты могут быть получены в довольно широкой полосе частот.
На рис. 62 приведена типовая схема нейтрализации обратной связи транзистора. Компенсирующими (нейтрализующими) элементами в иен являются сопротивление Ri и емкость Сь
9. РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ И ТЕМБРА
В радиоприемниках предусматривается ручная регулировка громкости с помощью переменного сопротивления, включенного в цепь нагрузки предварительного усилителя НЧ. Такая регулировка дает удовлетворительные результаты при условии достаточно большого входного сопротивления каскада У НЧ или при наличии в цепи
70
нагрузки детектора делителя напряжения (рис. 63, о). Хорошее качество регулировки громкости обеспечивает схема, изображенная на рис. 63, б. При малом уровне регулируемого сигнала, действующего в тракте усилителя НЧ, схема регулировки громкости может быть введена в цепь каскада УНЧ.
Тембр звучания приемника регулируется путем повышения или понижения усиления в области низких или высоких частот по срав
Рис. 64. Типовые схемы регулирования тембра:
а — регулятор верхних частот (емкость Ci и потенциометр — элементы регулирования в схеме детектора); б — регулятор ннжиих частот (емкость С, и потенциометр /?а — элементы регулирования в схеме УНЧ).
нению с усилением на средних частотах. В качестве элементов регулирования тембра используются частотно-зависимые элементы, включенные в цепь детектора (рис. 64, с) или в цепь обратной связи усилителя НЧ (рис. 64,6).
10. СХЕМЫ ЛЮБИТЕЛЬСКИХ ТРАНЗИСТОРНЫХ ПРИЕМНИКОВ
Практика радиолюбительства изобилует примерами создания совершенных и весьма оригинальных конструкций транзисторных радиоприемников, отличающихся достаточно высокими электроакустическими параметрами. Ниже будут приведены некоторые схемы любительских приемников, опубликованные разными авторами в 1960—1966 гг. Читатель может повторить их в реальной конструкции в условиях школьной или домашней радиолаборатории.
71
Регенеративный приемник на одном транзисторе
Схема простейшего регенеративного приемника иа одном транзисторе приведена на рис. 65Чувствительность этого приемника вполне достаточна для приема местных радиостанций. Режим работы устанавливается изменением сопротивления резистора Ль
В приемнике применена магнитная ферритовая антенна. Катушка Lj имеет 60 витков провода ДЭШО 20 X 0,05 с отводом от 6-го витка. Катушка обратной связи L2 имеет 25 витков провода
Риг. 65. Схема регенеративного приемника па очном транзисторе.
ПЭВ 0.1. Обе катушки наматываются в одни слой Для увеличения чувствительности приемника можно применить наружную антенну и заземление. Конденсатор переменной емкости имеет максимальную емкость 200 пф.
Как правило, после сборки приемник начинает работать и не требует налаживания.
Приемник на одном транзисторе с питанием энергией электромагнитного поля
Для приема радиовещательных программ мощных местных радиостанций м ,.;ко рекомендовать схему радиоприемника, изображенную на рис. 66- Отличительной ее особен сетью является то, что для работы у •лптелыюго каскада ia транзисторе Л (типа ОС71) использует. ргия электромагшттаого поля принимаемой радиостанции. Осуществ.'. тегся это за счет детектирования радно-
1 Схема предложена Д. Димитровым. См. журчал .Ра.и •, 1 3, 4.
s Сх.ма опубликована в журнале .Rad . E'.ecu пД.-, -, У4 2.
72
сигнала н получения в результате этого напряжения, достаточного для питания схемы.
Для нормальной работы приемника обязательно применение наружной антенны длиной до 20 м и хорошее заземление. Индуктивность катушки £] и емкость конденсатора С1 выбираются в зависимости от длины волны, выбранной для приема.
Рнс. 66. Схема приемника на одном
транзисторе с питанием энергией электромагнитного поля.
Транзистор типа ОС71, примененный в схеме, может быть заменен отечественным типа П39, П-10 или П41. В качестве диода, работающего в схеме детектора Д, может быть применен любой диод из серии Д2 или Д9.
Приемник на двух транзисторах типа 0—V —2
Схема радиоприемника, приведенная на рис. 67содержит входной контур, детектор на диоде ZZi типа ОА85 и два каскада усилителя низкой частоты па транзисторах Т> и Т2 типа ОС71.
w.?
I 1ОС7!
Рис. с7. Схема приемника на двух транзисторах типа О —V—2.
Катушка входного контура Ц содержит 60—70 витков провода ПЭЛ 0,1 (0,15), намотанных на ферритовый стержень (например, типа Ф 600 диаметром 8 л.н и длиной 100 -«-«). Конденсатор С, того же контура — переменный (например, типа 1\ПКГ> 25—175 чф). Нагрузкоп транзистора Т2 является громкоговоритель Гр\ с со-
1 С.:е,та < публикована в журнале »Dcs Electron*, 19ГС», X ; i;
73
противлением звуковой катушки 8 ом. Питание приемника осуществляется от батареи напряжением 3 в.
Диод типа ОА85 может быть заменен отечественным из серит Д2. Транзисторы типа ОС71 также могут быть заменены отечественными типа П39, П40 или П41.
Приемник на двух транзисторах типа 2 —V —О
Схема приемника изображена на рнс. 68 Приемник рассчитан на длину волны 547 м (радиостанция «Маяк»), Транзисторы Tj и Т2 работают в каскадах усилителя высокой частоты.
7, /7422 (П401) Тг П422 (П401) Д„ДгДЗв
Рис. С8. Схема приемника на двух транзисторах типа 2—V—О.
Сигнал ВЧ, будучи усилен первым каскадом, через конденсатор С'з поступает на базу транзистора Т2. Усиленный вторым каскадом сигнал ВЧ через конденсатор С4 подается на детектор Д{ — Д2, собранный по схеме удвоения напряжения. Нагрузкой детектора служат головные телефоны типа ТОН-1 или другие с высокоомной катушкой.
В приемнике используются транзисторы типа П422 с р = 50— 60, точечные диоды, сопротивления, конденсаторы различных типов. Дроссели Др1 и Др2 намотаны на ферритовых кольцах (Ф-600) с наружным диаметром 8 мм и внутренним 5 лл. Каждый дроссель содержит 200 витков провода ПЭЛ 1ПО 0,12. Входной контур с катушкой связи собирается на ферритовом стержне (Ф-600) диаметром 8 Л1.ч и длиной 45 мм. Катушка 7-i содержит 220 витков провода ПЭЛ 0,2. Катушка намотана поверх катушки Lt на середине стержня и имеет 10 витков того же провода. Обе катушки намотаны виток к витку. Для нормальной работы приемника усилитель ВЧ размещается на некотором удалении от входных контуров во избежание паразитной связи с дросселями Др\ и ДР:. Соединения усилителя с в.хсдныч конпром, выключателем и источником питания производятся 1. "ОЖИЛЬНЫМ ПРОЕЗДОМ.
Налаживание прием ‘кз сводится к подбору сопротивлений Rt и R2 таким образом, чтобы токи коллекторов транзисторов Т\ и
1 Схема предложен! И. Кутузовым. См журнал .Радио", 1965, № 12.
74
Т2 соответствовали значениям, указанным на схеме. Настройка приемника на волну 547 м осуществляется подбором величины конденсатора Cf. Настройку можно произвести и на волну другой местной радиостанции, подобрав опытным путем величину емкости указанного конденсатора. Приемник питается от одного эле'мента типа ФБС, потребляя ток около 2 ма.
Рефлексный приемник на двух транзисторах
На рис. 69 изображена схема миниатюрного рефлексного при. емника на двух транзисторах *, предназначенного для прослушива. иия программ радиовещательных станций, работающих в диапа
Рис. 69. Схема рефлексного приемника на двух транзисторах.
зоне 200—500 м. Прием осуществляется на внутреннюю магнитную антенну. Чувствительность приемника достаточна для приема местных радиостанций в радиусе 20 км, а с применением наружной антенны длиной до 1,5 м — до 40—00 км. Прослушивание программ производится на телефон от слухового аппарата типа ГМ-1. Приемник питается от двух последовательно соединенных дисксвых аккумуляторов типа Д-0,06 общим напряжений! 2,5 в. Потребляемый ток не превышает 4 ма.
Приемник собран по рефлексной схеме прямого усиления на двух транзисторах и одном диоде. Он содержит один настраивающийся контур, состоящий i s кат-шки L . магнитной антенны и конденсатора rcoevei " ём-._гт/ С . Сигнал ВЧ поступает на базу транзистора 7 ] типа П4'2_’, используемого в качестве усилителя ВЧ и предварительного усилителя НЧ. Нагрузкой каскада по высокой частоте служит катушка /-з, а по hi зксй частоте — сопротивление R2.
Высокочастотный сигнал через катушку L2 подается иа диодный детектор Д(. детектируется и через катушку Lt подается скова на базу транзистора Т\. Здесь ои усиливается и через конденсатор
1 Схема предложена Б. Кокачевым. См. журнал «Радио*, lv6", .St I.
75
связи С5 поступает на базу транзистора Т2 типа П40 (П14), исполь-зхемого в качестве усилителя НЧ. Конденсатор СБ создает отрнца-тельную обратную связь по высшим звуковым частотам.
Магнитная антенна приемника выпотнена на прямоугольном ферритовом стержне размерами 3 X 6 X 38 .«.и, изготовленном из плоского ферритовою стержня (Ф-600). Катушки и L2 намотаны на подвижных бумажных каркасах из кабельной бумаги и содержат: Ц—200 витков провода ПЭВ 0,12, L2—10 витков провода ПЭЛШО 0,2, намотанных виток к витку. Высокочастотный трансформатор намотан на ферритовом кольце (Ф-600) с внешним диаметром 8 лип. Катушка Ls содержит 130 витков, а катушка L,— 300 витков провода ПЭЛ 0,1.
При налаживав ш приемника необходимо путем подбора сопротивлений /?( и /?2 установить величины коллекторных токов транзисторов Т, и Т2. Громкость приема можно увеличить, если увеличить ток коллектора транзистора Т2 до 7 ма. Для этого случая сопротивление R3 уменьшают примерно до 15 кои. Если приемник возбуждается по высокой частоте, то нужно уменьшить связь между катушками L} и L2 (уда лить их друг от друга) или число витков катушки £2. Иногда самовозбуждение устраняется, если поменять местами концы одной из катушек ВЧ трансформатора.
Рефлексный приемник на двух транзисторах
На рис. 70 приведена схема еще одного рефлексного приемника на двух транзисторах1. Так же как и в предыдущей схеме, транзистор Т| используется для усиления ВЧ, а затем и НЧ. Катушка
Рн:. 70. Схема реф1ексиого приемника in двух транзисторах.
ферритовой антенны Д1 содержит 70 витков провода ПЭЛШО 0,15 для работы на СВ или 270 витков того же провода для работы па ДВ.
* Схема през.тпженх Е Гуме « ,В.7эр схем траими: лрних приемников", Iосэнергоиззат, 1963)
7о
Катушка наматывается посередине ферритового стержня марки 600НН диаметром 8 мм и длиной 120 .н.м. Дроссель Др\ наматывается на тороидальном сердечнике марки 1000НМ диаметром 7 мм и содержит 300 витков провода ПЭВ 0,08. Трансформатор Тр, выполнен на пермаллоевом сердечнике Ш4 X 4 мм. Обмотка Lt содержит 2000 витков провода ПЭВ 0,07—0,08, а обмотка i5 — 600 витков провода ПЭВ 0,08—0,09.
Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя должно лежать в предела»: 65—200 ом. В первом каскаде приемника могут быть использованы транзисторы типов П401, П402, П406 — П409, а во втором — П13—П15.
Режим работы первого транзистора подбирают сопротивлением Rz, а второго — сопротивлением R&. Изменением величины сопротивления R, добиваются громкой и устойчивой работы приемника во всем диапазоне принимаемых сигналов.
Питание приемника осуществляется от любых батарей напряжением 4,5 в.
Приемник на трех транзисторах
Схема приемника, содержащего минимальное количество радиодеталей, приведена на рис. 71 *. Он может быть выполнен в весьма малых габаритах. Построен приемник иа трех транзисто
Рис. 71. Схема прием «ла ь транзисторах.
рах. В первом и третьем каскадах нсг.ользмотся транзисторы п — р—п типов П38 (ПН) и П36 (П9). а во втором — транзисторы р — п — р типа П41 (П15).
Транзистор 7'1 выполняет роль детектора. Транзисторы Т2 и Г, работают в каскадах усилителя НЧ. С помощью резистора Rj производится регул: ровкз громкости.
1 Схема приведена Л Светлаковым См. ,Справочник по м’Юга*Ир1ттяым приемникам*. Изд-во ДОСААФ, 1966.
77
Ферритовая антенна представляет собой стержень диаметром 8 .«.и и длиной 100 леи. Катушка входного контура 7-, наматывается посередине ферритового стержня н содержит 60 витков провода ПЭЛШО 0,15 для приема радиостанций в диапазоне СВ и 220 витков того же провода — для приема радиостанций в диапазоне ДВ.
Приемник предназначен для работы на головные телефоны с сопротивлением не менее 2 кои.
Приемник на четырех транзисторах типа 1 — V — 3
На рис. 72 представлена схема простого радиоприемника типа 1—V—3 на четырех транзисторах *, предназначенного для приема радиостанций в диапазоне СВ (187—550 я).
МА Т,П422(П401) Тг-\ П40(ПН)
Сг-0,01
Рис. 73. Схема приемника иа четырех, транзисторах типа I—V—3.
Каскад ВЧ построен на транзисторе 7\ типа П422 (П401). В детекторе используется диод Д1 типа Д2Е. Усилитель 114 построен на трех транзисторах Т2— Tt типа ГИО (ПИ), вклю’-еиных последовательно, что позволило максимально упростить его схему.
Катушки L] и ££ антенного контсра намотаны на ферритовом стержне типа Ф-600 диаметром 8 я и и дли1 ой 70 «и и содержат соответственно 130 н 5—8 витков провода ПЭЛ 0,1—0,3, намотанных виток к витку. Катушки L и £« намотано’ на ферритовом тороидальном сер темнике типа Ф-1000 диаметром 10 мм и содержат соответственно 80 и '60 витков провода ПЭЛ 0,1—0,15.
Конде; гатор С,—типа КПК-М 8—30 п-b Ссротивпенне К2 подбирается в ггеделах 100—500 о.и.
Транзистсэ 7| м;жет иметь Р = 7и—160, а транзисторы Т2 — Т< могут иметь Р = —70.
В качестве гром<о.'вс.- '.те.-я в приемнике можно применить малогабаритные грэмкоговорлтели типоа 0.1ГД-3, 0.1ГД-6,
1 Стсма предложен» Г. Облковмм См. журим ,Р»лио*, 1364, № 10.
0.15ГД-1 и др. Для питания приемника может быть использован любой источник постоянного тока напряжением 1—3 в.
Налаживание приемника сводится к подбору сопротивлении Rt и /?2 при настройке приемника на какую-либо отдаленную станцию.
Приемник на четырех транзисторах
На рис. 73 изображена схема приемника на четырех транзисторах1 р — п — р и г — р — п типа. Схема отличается предельной простотой.
Катушка Lt входного контура для работы в СВ диапазоне имеет 90 витков провода ПЭШО 0,12, намотанных на ферритовом стержне (600НН) диаметром 8 мм и длиной 100 мм. Нагрузкой
Т,П38(П11) ТгП4Р(.1К) Т3ПЗв(ПН} Т^П40(П14)
Ctes+isj
Рис. 73. Схема приемника на четырех транзисторах.
транзистора вода ПЭЛ (5С0НН).
является, дроссель Дщ, содержащий IGl) 01, намотанных на кольцевом ферритовом
витков про-сердечнике
Приемник и? четырех транскстсрах типа 2— V —2
। рис. 74содержит четыре тргн.встор Б ка:ах усилителя ВЧ мегт быть использованы транзисторы типа П425 (П201) с ₽ = -35 В усилителе НЧ могут рабс~ать транзисторы типа П39Б (Hi3) или других типов с Р = —70. Оконечный каскад нагружен на громкоговоритель типа ДЭМ-4. Приемник работает в диапазоне 800—1700 я.
Схема предложена Г. Козловым. См. журнал .Paine-, 1965, X С т *4 предложен 1L Морозовым. См. журнал .Радио*, i ,
79
Катушка Ц содержит 250 витков провода ПЭЛШО 0,15, намотанных в пяти секциях па ферритовом стержне типа 6С0НН диаметром 8 л|.« и длиной 100 л,я. Ширина секции—4 мм расстоя-
ТгП422(П401) Т3П38Б(П13)
7,3422(0401) Д,.ДгД1В Т,ПЗЗБ(П13)
Рис. 74. Схема приемника на четырех транзисторах типа 2—V—2.
пне между секциями — 5 мм. Катушка связи L2 содержит 18 витков провода ПЭЛ 0,3.
Приемник на пяти транзисторах типа 2—V —2
На рис. 75 изображена схема 1 достаточно простого в изготовлении и налаживании приемника иа пяти транзисторах типа 2—V—2. Приемник работает в ДВ и СВ диапазонах. Выходная мощность его—около 100 мет. В качестве источника питания может быть использована либо гальваническая батарея типа «Крона», либо аккумуляторная батарея типа 7Д-0.1.
В приемнике используются широко распространенные детали и транзисторы П420 и П14 Катушки и L2 наматываются на ферритовом стержне (600НН) и 'содержат соответственно 250 и 8 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,1. Громкоговоритель — типа 0.1ГД-6, 0.15ГД-1 или 0.1ГД-3. Трансформаторы Tpi и Тр2 — от серийных карманных приемников.
Рефлексный супергетеродинный приемник на трех транзисторах
На рис. 76 изображена схема рефлексного супергетеродинного приемника2. Она содержит три транзистора. Преобразователь частоты выполнен на транзисторе 7\, а транзистор Т2 работает одновременно как усилитель промежуточной и низкой частоты Связанные контуры LSCS и Г6С10 являются фильтрами промежуточной частоты. Усилитель НЧ выполнен на транзисторе Fj; нагрузкой этого каскада является громкоговоритель. Трансформатор Fpt выполнен
1 Схема предложен» В Си ж«;над .Радио*, 1у66. М 2.
1 Схема предложена Л. Саетзах аым См .Сяраэочзик гз малогабаритным приемникам*. Изд-ао ДОСААФ -о
89
Ри-?. /6. Схема рефлексного супергетеродинного приемника на трех транзисторах.
на пермаллоевом сердечнике Ш4 X 4 .и.и. Обмотка / содержит 2000 витков провода ПЭВ 0,08, а обмотка // — 600 витков того же провода. Катушки L7 и наматываются проводом ПЭВ 0,1 на специально сломанном, а затем склеенном с зазором 0,05 .чм ферритовом кольце диаметром 7 леи. Первая катушка имеет 89 витков, а вторая — 30 витков. Контур грубо настраивают на частоту 465 кгц, изменяя число витков катушки Л?. Данные катушек входных контуров, катушек "гетеродина и усилителя ПЧ беру гея из табл. 6, 7 и 8.
Инфрадинный приемник на пяти транзисторах
Схема инфрадинного приемника на пяти транзисторах, работающего в диапазоне частот от 150 до 1620 кгц. изображена на рис. 77 ’. Весь рабочий диапазон перекрывается одним конденсатором С7, включенным в контур гетеродина. В приемнике используется промежуточная частота 2 Мгц. Первые каскады приемника на транзисторах и Г2 представляют собой широкополосный усилитель ВЧ. В приемнике применен регенеративный детектор на транзисторе Г3, что повышает его чувствительность Катушки контуров LiCe н L.Cg выполнены на ферритовых кольцах (600НН) диаметром 7 мм с зазором (',05—0.07 и.и и содержат по 17 витков провода ЛЭШО 10 X 0,05. Катушка L- имеет отвод от 5-го витка (считая от нижнего конца по схеме). Катушки 7-2 и L3 намотаны на сердечнике СБМ диаметоом 9 лч Катушка 7.2 со р;мп 11 витке?, а кат-ш-кд L - ' —._ дитксз провода ПЭЗ 8’.тушка Li намотана на с’-тр т.е гь магнитной антенны и имеет 90 витков провода ПЭЛ 0.!
1 Си. и;имечэнне на стр. 76.
82
Супзргетеродннный приемник на пяти транзисторах
Приемник, схема которого изображена на рис. 78 *, представляет собой переносный супергетеродин на пяти транзисторах, рассчитанный на прием радиостанций в ДВ или СВ диапазоне.
Схема составлена в расчете на сельского радиолюбителя, с учетом некоторых трудностей в подборе нужных радиодеталей. В данной конструкции могут быть использованы детали вышедших из строя ламповых приемников, крупногабаритные трансформаторы, конденсатор переменной емкости, громкоговоритель и другие узлы и детали. Все это, без сомнения, облегчает задачу изготовления радиоприемника своими силами.
Построенный по предлагаемой схеме радиоприемник отличается достаточно высокими электроакустическими данными, хорошей временной стабильностью, эксплуатационной надежностью и простотой управления.
Прием сигналов производится на внутреннюю магнитную антенну, при этом чувствительность приемника в СВ диапазоне равна 2—• 4 мв/м. в ДВ диапазоне — 3—5 мв/м. При необходимости увеличения чувствительности прием может производиться на наружную антенну, при этом чувствительность приемника составит 300—500 мкв.
Выходная мощность приемника — 250 мет при напряжении питания 9 в. В качестве источников питания используются две батареи типа КБС-Л-0,5, соединенные последовательно. Комплекта батарей хватает на 80—100 час работы приемника. Можно также использовать для питания шесть элементов типа «Марс». Тогда питание приемника будет обеспечено в течение почти 300 час.
Входной контур настраивается на частоту принимаемой станции с помощью переменного конденсатора С(. Подстроечный конденсатор С2 в том же контуре служит для подгонки границ рабочего диапазона приемника.
Первый каскад радиоприемника представляет собой преобразователь частоты с совмещенным гетеродином, выполненным на транзисторе Ti типа П421, нагрузкой которого служит контур C3L3, настроенный на промежуточную частоту.
Частота колебаний гетеродина определяется параметрами элементов его контура, т. е. индуктивностью катушки Ls и суммарной емкостью конденсаторов С6, С7 и Се. С помощью переменного конденсатора Се частота гетеродина /г изменяется таким образом, что разность между ней и частотой принимаемого сигнала /с всегда постоянна н равна промежуточной частоте /пр (обычно /пр = 465 кгц). В связи с необходимостью согласования настройки входного контура и контура гетеродина при одновременном действии переменных конденсаторов С, и С. для обеспечения основного требования постоянства величины ПЧ контуры имеют так называем не сопря'аюшие (согласующие) элементы—емкости С2, С, и С7. Подстроечные конденсаторы С2 и С5 используются для установки максимальных частот настройки каждого контура в отдельности. Сердечниками катушек и £3 регулируется минимальная частота настройки этих контуров. Величина емкости С7 подбирается так, чтобы обеспечить требуемое перекрытие по частоте гетеродич-ного контхра, которое производится с помощью переменного кон* денсатора Cs.
1 Схема предложена В. Васильевым. См. журнал „Р.пиГ, I.-И, 'N 11.
6*
83
се
Радиодетали для радиоприемника на пяти транзисторах (рис. 78)
Таблица 9
11 .ш сини .пни* деталей Обозначение н.1 схеме Номинальное значение Тип
Гг|>м.1 Hh*ru,ie транзисторы р-п-р Т. - П101-П463, П414 -Г1416; П42О-П423 с любым буквенным индексом
т„ т„ г - П13- П10; П39-1142 с любым буквенным индексом
1 < I'M.iiiiienwH точечный дпО1 д, - Любой из группы диолов Д1, Л2, Д9 (например, Д1А, Д2Б, Д9В и т. п.)
1\|н мп левые точечные диоды Д„ Д. — Л104 - 2 шт.; ЛЮ2. Л103 - 2 шт.; германиевые диоды группы Л2, Т)(,'12Ь и др.) — по 4 шг.; псе включаются последовательно
litiMiMH'KAKurt громкоговоритель гр. Сопротивление звуковой катушки Г> 10 ом 1ГД-1; 1ГЛ-11ОФ. П’Д-9; 1ГД-18; 0,".ГД-10; 0.5ГД-Г.’;
(.огл|ЦyioiH'iii трансформатор Тр, Сердечник 11112? 12 лтлт, обмотка 1 1800 впткоп пропода ПЭЛ 0.1; обмотка 11 450+450 outkor прополз ПЭЛ 0.1 От приемников .[[арочь", «Минск* либо от лруго^о транзисторного приемника (например, ,'Селга*, .Спи юла*, .Гауя“, яСокол*)
Выходной трансформатор Гр. Сердечник 11112X12 мм, обмотка I 180+180 витков провода ПЭЛ 0,23; обмотка II 48 витков провода ПЭЛ 0,51 (промежуточные отводы но используются)
Постоянные резисторы (сопро-iпиления) Л’, к„ 4,7 ком; 5,1 ком; 5,6 ком УЛМ; DC-0,25; ВС-0,5; МЛТ-0,25; МЛТ-0,5
/?., /г. 1,3 сои; 1.5 ком; 1,7 /солс
к 130 о и; ел»; 170 ом
Потенциометр (н*|н|м чшый ре-зистор), совмещенный । нш<лючате-лем питания ₽„ Вк 5 ком; (i.8 ком; 10 ком и более, в последнем случае шунтируется резистором 5,1 ко г ТК; .Тесла- (ЧССР)
Блок конденсатором переменной емкости С,. с„ Две секции по 11 490 пф От приемников .Рекорд-б!*, «Волна*, .Звезда* и др.
Подстроечные коплен- ли ры с,, с, 8/Зи mb КПК-1; КПК-М
Конденсаторы постоянней nihuciu с., С,, Сн 2X6S0O пф; 0,015 мкф; 0,02 мкф; 0,033 мкф; 0,'iH мкф) КДС; КЛС; ПОС; КБГ-И (па 200 в), БК; БМ; МБМ
С,, с4, с„, 1000 пф 40% КЛС; КТК-М; КСО-2; ПОС
С, СВ —566 n,f>no«i, ДВ—210 пф +10% КСО-1; КТК-1; КТК-М; КЛС; ПОС
Электролитические конденсаторы С и 3,0x10 а; 5,0X10 а; 10,0X10 о ЭМ; ЭМ-М; ЭМИ; ЭГО-1; .Тесла-(ЧССР,; .Фролит- (РДР,
1 3 10,0x10 в; 20,0X6 а; 25,0X4 а
С,,, с1в 10,0X10 в; 15,0X10 в; 30,0x12 а; 50,0Х Х12 в
0j
Рнс. 78. Схема супергетеродинного приемника на пяти транзисторах (а) и конструктивные размеры катушек (б).
Объясним эго на примере. Диапазон СВ занимает полосу частот от 523 до 1605 кгц. Следовательно, величина перекрытия по частоте, обеспечиваемая входным контуром, должна быть не меньше 3,1, при этом частота гетеродина, которая должна быть иа 465 кгц выше частоты сигнала, будет изменяться в пределах от 525 + 465 = 680 кгц до 1605 + 465 = 2070 кгц. Таким образом, величина перекрытия по частоте, обеспечиваемая контуром гетеродина, равна 2,7. Следует заметить, что точное сопряжение входного контура и контура гетеродина практически осуществимо лишь
в трех точках: в начале, в конце и в середине диапазона. В остальных участках будет наблюдаться некоторое расхождение в сопряжении за счет различия в форме резонансных кривых указанных контуров, что, в свою очередь, вызывает неравномерность усиления принимаемого сигнала в пределах рабочего диапазона радиоприемника. Однако с этим приходится мириться.
Сигнал ПЧ контура LtCt поступает на вход каскада УПЧ, выполненного на транзисторе Г2 типа П421, нагрузкой которого является контур Clc Le На одном сердечнике с катушкой этого контура находится катушка связи £?, с которой напряжение ПЧ подается на детектор на диоде Д, типа Д2Б.
Таблица 10
Намоточные данчые катушек
Обозначение на схеме Число витков Тип намотки
св ДВ
Z.1 52 180 СВ — однослойная, ДВ — вна-вал
L, 6 14
L, 55
ц 5+50
L, 2+3+45 4+6+100 Внавал
ц 55
£ 40
Примечание. Все катушки наматываются проводом ПЭЛ или ПЭВ 0,1.
Усилитель низкой частоты — двухкаскадпый на транзисторах Т3 и Т< — Т5 типа П40. Нагрузкой выходного каскада служит громкоговоритель rpt с сопротивлением звуковой катушки 6—10 ом
Особенностью предлагаемой схемы является го. что напряжение смещения для всех транзисторов стабилизировано с помощью диодов Д2 и Дз и резистора /?5. Это позволило обеспечить работоспособность приемника при понижении напряжения источников питания до 3 в, т. е. практически до полного их истощения.
В приемник'1 мег . быть использованы радиодетали различных габаритов и г ."..с. перечень которых приведен в табл. 9 и 10. Транзисторы могут иметь величину 0 от 20 и выше.
Все контурные катушки радиоприемника самодельные нами тайные на бумажные каркасы, внутрь которых вводятся ферритовые стержни: для катушек магнитной антенны L{ и £2— еге'»же 'ь диаметром 7—8 мм и длиной 135—140 я.и; для одиночных катушек L?. £4 п £s и для сдвоенных катушек L6 и £7 — стержни того же диаметра длиной 80 мм. Марка ферритовых стержней — НН600 (Ф-600). Намоточные данные катушек приведены в табл. 10.
87
В длинноволновом варианте схемы приемника емкость конденсатора С7 равна 240 пф, а к подстроечным конденсаторам С2 и С6 параллельно подключается по одному конденсатору типа КТК-1 емкостью 33 пф ± 10%.
11. СХЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ
„К осмо с“
Радиоприемник «Космос» (рис. 79) построен на семи транзисторах и одном полупроводниковом диоде по супергетеродинной схеме и предназначен для приема программ радиовещательных
Ряс. 79. Общий вид приемника .Космос*.
cyai нгй в днапаз не ДВ или СВ. Основным отличием этого приели I з являются его малые размеры (27 X 60 Х70 .и.и) и вес ОЗ'.' <-).
Радиоприем осуществляется па внутреннюю магнитную антен-н Паи |с сходимости возможно подключение наружно., аию.шы.
В 1 иемнике применен громкоговоритель тина 0.1ГД-3. Кроме тот тел возможность подключения малогабаритного телефона
Пит. к । обеспечивается двумя муляторами
типа Д-0,1, <. м.и г л> лов тс ль >. II хватает на
8 час .чепр П тс.кфо.ча расход
энергии снижает. --?эмуляторов осуществляется от сети п —1 ?Я’"ого устрой-
ств (рис. 80.6).
Корпус приемника i м.т г.’ аз lt.t- _ ' речной пласт
массы. Органы управления (ручка настройки и регулятор громкости с выключателем) размещены на правой боковой стенке корпуса. Гнезда для подключения внешней антенны и телефона находятся на задней стенке корпуса. Приемник снабжен фхтляро.м для предохранения от повреждений.
Электрическая схема приемника представлена на рис. 80, а.
Первый каскад представляет собой преобразователь частоты с совмещенным гетеродином, выполненный на транзисторе Tt типа П402. Напряжение сигнала подается на базу транзистора преобразователя через катушку связи Ь2. Нагрузкой каскада служит двухконтурный ФСС, обеспечивающий избирательность приемника.
Второй каскад представляет собой усилитель ПЧ, собранный па транзисторах Т2 и Тъ типа П402 (или А409А). Транзистор Тз нагружен на полосовой контур C17L8. Связь УПЧ с детектором (на диоде Д1 типа Д1В)—трансформаторная. Постоянный ток диода Д1 управляет базовым током транзистора Г2> а следовательно, и коэффициентом усиления УПЧ. Таким образом в приемнике осуществляется АРУ.
Усилитель НЧ трехкаскадный на транзисторах Т4, Тз и Те—Г7 типа П5Д (или ГТ108Б). Второй каскад УНЧ на транзисторе Тз охвачен отрицательной обратной связью через конденсатор С21. Нагрузкой УНЧ являются выходной трансформатор Тр2 и звуковая катушка громкоговорителя Гpi.
Основные электроакустические и эксплуатационные параметры приемника приведены в табл. 11.
„Планет а“
Радиоприемник «Плачета> построен по супергетеродинной схеме на семи транзисторах и одном полупроводниковом диоде и предназначен для работы в диапазоне ДВ и СВ. Радиоприем осуществляется на внутреннюю магнитную антенну. Для повышения чувствительности имеется возможность подключения внешней антенны.
В приемнике применен громкоговоритель типа 0,1 ГД-6. При необходимости возможно прослушивание радиопередач на малогабаритный внешний телефон типа ТМ-4.
Питание приемника осуществляется от аккумуляторной батареи типа 7Д-0.1 или от батареи «Крона>. Напряжение питания — 9 в. Емкость источников питания обс-спе- ивает нормальную работу приемника при средней громкости звучания в течение 8—10 час.
Корпус приемника изготовлен из хдаропрочной пластмассы, декорированной мет тлоч
Габариты грасчч ла — 127 X 78 X 39 ’-.ч; вес — 320 г.
Этектрическая схема радиоприемника представлена на рис. 81. Преобразователь частоты собран по схеме с совмещенным гетеродином па транзисторе Ti типа П422. Его нагрузкой является трехконтурный ФСС, обеспечивающий заданную избирательность приемника.
Усилитель ПЧ построен на транзисторах Т2 и Т3 типа П420. Первый каскад—апериодический, нагружен сопротивл'нием /?». Нагрузкой второго каскада является широкополосны.! кгнгхр
£1
to
Рис. 81 Схема приемника .Планета".
Детектор построен на диоде Д( типа Д9В. Нагрузкой детектора являются П-образный фильтр Сз:. Дрь С 8 и потенциометр /?2з — регулятор громкости.
Постоянная составляющая тока диода Д( используется для АРУ по цепи эмиттера транзистора Г3 и по цепи о зы транзистора Гг.
Усилитель НЧ трехкаскадный на транзисторах Т,, Тъ и Те — Т: типа П41 (П15). Первый каскад на транзисторе Г»—апериодический. Нагрузкой этого каскада служит сопротивление /?7. Нзгруз-
?2. OcuiHii ? и приешика .Плзнгта*.
юн второго каскада па транзисторе Г5 является согласующий трансформатор Tpi. Громкоговоритель Гр, подключен к оконечному дву.х-тактному каскаду на транзисторах Гс—Л через выходной трансформатор Tpi. Смещение на базы транзисторов оконечного каскада :< дается с сопротивления /?ц за счет тока эмиттера транзистора 7’Е. ' рой и третий каскады УНЧ охвачены отри тьной обратной г зью со вторичной обмотки трапсформад. 7р_ через цепь
Р -С_- i.a б зу транзистора 7Ф
Основные электроакустические и -. л.-’у .тациониые параметры ( .. приемника привел гщкн вид—на ряс. 82.
Юпитер1
Радиоприемник <Юпитер» (рис. S3) построен по супергстеро-j' кей схеме па семи транзисторах и одцом полупроводниковом . > де и предназначен для работы в диапазонах ДВ и СВ. Р. ;tq-, « <к «ществлястся-па внутреннюю магнитную антенне. Дтл тения чувствительности приемника предусмотрев; ь •"очення внешней антенни.
В приемнике используется громкоговоритель типа 0,1ГД-8; кроме того, имеется возможность прослушивания радиопередач на малогабаритный телефон типа ТМ-4.
Питание приемника обеспечивается от батареи типа «Крона» (или «КронаЧЛ»), которая может работать без замены при сред-т ей громкости звучания около 20 час. Напряжение питания—9 в.
Корпус приемника выполнен из цветной ударопрочной пластмассы. Органы управления (регулятор громкости с выключателем питания и ручка настройки) размещены на правой боковой стенке корпуса. На той же стенке находятся гнезда для подключения
Рис- 83. Общий вид приемника .Юпитер".
внешней антенны и телефона. Переключатель диапазонов помешен па задней стейке корпуса приемника.
Габариты приемника—113 X 70 Л 33 х.ч, вес — 370 г.
Электрическая схема радиоприемника приведена на рис. 84.
Преобразователь частоты построен по схеме с совмещенным гетеродином на транзисторе Г] типа ГТ309Г. Связь преобразователя с входными контурами—комбинированная. Нагрузкой преобразователя служит трехконтурныи ФСС, обеспечивающий заданную избирательность приемника.
Усилитель ПЧ выполнен на транзисторах Т2 и Т3 типа ГТ309В. Связь первого каскада УПЧ с ФСС — автотрансформаторная. Первый каскад УПЧ — апериодический. Нагрузкой транзистора Тг служит резистор Rs. Нагрузка второго каскада на транзисторе Тя представляет собой широкополосный контур С19бс.
Детектор построен на диоде Д\ типа Д9В. В его цепь включен П-образный фильтр С2, Д/д, С2|. Нагрузкой детектора служит потенциометр /?; — регулятор громкости. Постоянная составляющая тока диода . 'пользуется для осуществления АРУ по цепи базы транзистора 7;.
УНЧ в приемчике— - ткдекадный. Первый каскад собран на транзисторе 1\ типа ГТ.тЛГ, второй — щ транзисторе Г5 типа ГТ108Б и оконечный двухтактный каскад— а транзисторах и Т7
94
СщЗ^пф
Рис. SI. Схема приемника . 10 нигер".
/?м 470
-CS3—
Сге 10,0*108
типа ГТ108А. Смещение на Сазы транзисторов Те и Т7 подается с сопротивлений /?23 •• Дгт за счет эмштерного тока транзистора Т$ Одно из этих сопротивлений (терморезистор /?2з типа СТЗ-17) одновременно обеспечивает температурную стабилизацию режима работы оконечного каскада.
Два последних каскада УНЧ охвачены отрицательной обратной связью с вторичной обмотки выходного трансформатора Тр2 через цепь RSi, C3i> иа эмиттер транзистора Т-. В первом каскаде элементами обратной связи являются сопротивление R\3 и конденсатор С36.
Основные электроакустические п эксплуатационные параметры приемника приведены в табл. 11.
„Нейв г"
Радиоприемник «Ненва>' (рис. 85) построен по супергетеродинной схеме иа семи транзисторах и одном полупроводниковом диоде и предназначен для работы в диапазонах ДВ и СВ. Радиоприем
Рис 85. Осщ.ч;'! вид п_- -‘ П’.-гка .1! йва*.
осуществляется иа внутреннюю магнитную антенну. Для повышенна чувствительности возможно подключение внешней антенны.
В приемнике используется громкоговоритель типа 0,1 ГД-8; кро-?.-е т )го. возможно подключение малогабаритного телефона типа ТМ--1
Питание приемника осуществляется от батареи типа «Крона» (или «Кро,\,-1Л-1. Одной батареи достаточно для работы приемника при средне шести звучания в теле: ле 1?—20 чсс. Напряжение питания —'
Корпус приема. . - тозлен из цветной ударопрочной пласт-
ма"сы. Органы упр .злен,.; "лятор --ромкости с выключателем и ручка настройкк) размещены иа правей боковой стенке корпуса. Здесь же находятся шездз для подключения внешней антенны и
96
телефона. Переключатель диапазонов расположен на задней стенке корпуса.
Габариты приемника — 113X70X31 му; вес— 320 г.
Электрическая схема радиоприемника «Нейва» является аналогом схемы радиоприемника «Юпитер» (см. выше), поэтому здесь рассматриваться не будет.
Электроакустические и эксплуатационные параметры приемника приведены в табл. 11.
„А л и а з“
Радиоприемник «Алмаз» (рис. 86) построен по супергетеродинной схеме и содержит семь транзисторов и одни полупроводниковый дг.од Радиоприем осуществляется па внутреннюю магнитную антенну в диапазонах ДВ и СВ.
Рис. об. Общи • пид присыни a ..A. taa-.
В приемнике грнменен громкоговор .г-.ль типа 0,1 ГД-6. Питание приемника осуществляется от к т , батареи типа 7Д-0.1 или батаре I типа Кт ». На чж нне питания — 9 в, Работоспособность ' < р а при понижении напряжения источника г; _ . ’ о з. В случае использования в качестве источ-
ника питания аккумуляторной батареи к приемнику придается за-р дное устройство, построенное по схеме однополупериодного выпрямителя.
Корпус приемника изготовлен из ударопрочной цветной пластмассы и д копирован металлическими накладками. Органы управ-лення (регулятор громкости с выключателем питания и ручка на-стрэйки) размещены на правой боковой стенке корпуса, а кнопка переключателя диапазонов—на задней его стенке.
7 Л. Н И.-, 3 9"
Рис. 87. Схема приемника .Алмаз*.
Приемник снабжен футляром для удобства переноски и предохранения от позреждений.
Габариты приемника — 134 X 83 X 34 лм; вес — 380 г.
Электрическая схема приемника приведена на рис. 87.
Входная цепь выполнена по резонансной схеме с трансформаторной связью. Каскад преобразователя собран по схеме с совмещенным гетеродином на транзисторе типа П401. Для входного сигнала преобразователь включен по схеме с общим эмиттером, а для сигнала гетеродина — по схеме с общей базой.
За счет комбинированного использования антенных катушек и катушек гетеродина в приемнике применена конструкция переключателя диапазонов с минимальным количеством контактов.
- Усилитель ПЧ построен на двух транзисторах Т2 и Т3- типа П401, включенных по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой транзистора Т, служит трехконтурный ФСС, обеспечивающий избирательность приемника. Во втором каскаде УПЧ применена нейтрализация обратной связи транзитера Ги с помощью емкости C3i.
Сигнал ПЧ через катушку Г9 подается на вход детектора на диоде Д| типа Д9Б. С сопротивления /?(3 снимается напряжение АРУ, подаваемое в цепь базы транзистора Г2. Нагрузкой Детектора служит П-образный фильтр С37, 7?13, С33, с которого напряжение сигнала подается на вход УНЧ, собранного иа транзисторах 7\, Т5 н Те—Г? типа П40 или П41 (П14 или П15). Первые два каскада УНЧ выполнены по схеме с общим эмиттером, а выходной каскад выполнен по двухтактной схеме. Громкоговоритель Ppi подключен к нему через выходной трансформатор Тр2.
Смещение на базы транзисторов Г6 н Т7 подается с сопротивления /?24 за счет тока эмиттера транзистора Т6. Первый и второй каскады УНЧ охвачены отриц. тельной обратной связью по постоянному току.
Основные электроакустичес. .е и эксплуатационные параметры радиоприемника приведены в тибл. 11.
„Ь з ч г а“
Радиоприемник «Селга» (рис. 88) построен по супергетеродинной схеме иа семи транзисторах и одном полупроводниковом диоде и предназначен для приема передач радиовещательных станции в диапазонах ДВ и СВ. Радиоприем осуществляется на внутреннюю магнитную антенну. Для повышения чувствительности приемника имеется возможность подключения внешней антенны. В приемнике применен громкоговоритель типа 0.25ГД-РРЗ ь.тн 0.25ГД-9.
Питание приемника осуществляется от батареи типа «Крона» или от аккуму.нторз.ой батареи типа 7Д-0.1. В последнем случае к приемнику гр и дается зарядное устройство.
Работоспособность приемника' «.охраняется при снижении напряжения исто ника питания до 5 6 в. Благодаря применению температурной стабилизации в каскадах приемника его нормальная работа обеспечивается в интервале температур от —10 до -t-50’C.
Корпус приемника изготовлен из ударопрочной пластмассы и декорирован металлическими накладками. Органы управления (регулятор громкости н ручка настройки) размещены на правой стороне корпуса. На левой стороне размещены гнезда для пэтключе-
99
ннч внешней антенны и малогабаритного телефона типа ТМ 2М (при подключении громкоговоритель автоматически отключается). Пепеключатель диапазонов находится на крышке корпуса приемника.
Приемник снабжен кожаным футляром с ремнем.
Габариты приемника—170 x 98 x 42 м.и; вес — 480 г.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. 89. Входная цепь содержит средневолновые катушки £1 — L2 и длинноволновые Т-з — которые размешены на каркасах; каркасы помешаются на плоском стержне из феррита марки Ф-400 сечением
Рис- 88. Обшпй вид приемника «Селга*.
16X4.431 и длине:! 123 «т Пен р боте на ДВ диапазоне катушИи соединяются последоватСльис. а леи работе на СВ диапазоне катушка £з закорачивается. При подключении наружной антенны связь с пей осуществляется через конденсатор С^.
Первый каскад радиоприемника представляет собой преобразователь частоты с совмещенным гетеродином, выполненный на транзисторе Г] типа П401. Напряжение сигнала подается на базу этого транзистора через катушку связи L2 или £, и конденсатор С|С; напряжение гетеродина подается на эмиттер через конденсатор Сц. Нагрузкой транзистора Т, служит двухконтурный фильтр ПЧ, состоящий из контуров Е|оС|з и £цС14 с емкостной связью. Связь преобразователя частоты с каскадом усилителя промежуточной частоты на транзисторе Т2 индуктивная через катушки связи L9 и Ll2.
Усилитель ПЧ двухкаскадный на транзисторах Т2 и Т3 типа П-101, нагрузкой которых являются контуры ’ ~
Сигнал ПЧ с оллсктора транзиты рл Т3 тектора на диоде . ит Л'1 В. И-— ihv щей тока диода — г ^РУ
стора Т2.
Усилитель низкой частоты — трехкаска:
П Т3
I.'C -Lt'.
тсч на схему де-остояннои составляю-по цепи базь/ транзн-
на транзисторах Л,
Г5 и Г6 — Т2 типа П15 Первые л к кал. ст непосредственную
100
Рис. f?9 Ci'M.i приемники ,Селм'
I'M
связь, а связь между вторым и третьим каскадами — трансформаторная. Два последних каскада УНЧ охвачены отрицательной обратной связью, поданной со вторичной обмотки трансформатора Тр2 в цепь эмиттера транзистора Т5.
Сановные электроакустические и эксплуатационные параметры приемника приведены в табл. 11.
„Альпинист"
Радиоприем ник «Альпинист» (рис. 90) является аналогом ранее выпускавшегося радиоприемника «Атмосфера-2М», но выгодно отличается от пего своими электроакустическими данными, мень-
шим потреблением электроэнергии и бг льшнм удобством эксплуатации.
В приемнике применен громкоговоритель типа 0.5ГД-12. Питание приемника осуществляется от двух батарей типа КБС-Л-0,5. соединенных последовательно.
Корпус приемника изготовлен из цветной ударопроч! ой пластмассы и снабжен ручкой для переноски На передней стенке корпуса размещены органы управления. На задней стейке имеется гнездо для подключен!!'! внешней антенны.
Г ."бариты приемника — 215 X 1<’5 X 60 л.«: вес— 1 5 кг.
Пр iCmhhk I 'строен по супергетеродинной сдеу.е па семи транзисторах и одч । "очуп' своди !ког.< м диоде (рис. 91) и предназначен для прием • _ тельных щавиий в диапазонах ДВ и СВ. Р с. гвется на вну-реннюю магнитную антенну. Возмс < - г Дл.-ючечие внешней антенны
Первый каскад на транзисторе Г| п-ша П422 представляет собой апериодический усилитель ВЧ. коэффициент усн'елвя которого 102
ключателем питания—па левой боковой стенке. Гнезда для подключения антенны и телефона находятся на задней стенке корпуса.
Габариты радиоприемника — 224 X 168 X 68 ,и.ч; вес—1,7 кг.
Электрическая схема радиоприемника приведена на рис. 93.
Первый каскад на транзисторе 7\ типа П422 представляет собой апериодический усилитель ВЧ, нагрузкой которого является сопротивление Rt.
Второй каскад на транзисторе Т2 типа П422 является преобразователем частоты, построенным по схеме с совмещенным гетеродином. Нагрузкой этого каскада служит трехконтурнып ФСС, определяющий избирательность приемника по соседнему каналу.
Рлс. Обшни вит п; юч гьз «Космонзе г*.
( Усилитель ПЧ — двухкаскадный па транзисторах Т3 и Tt. Его первый каскад — апериодический усилитель, нагруженный иа сопротивление Нагрузкой второго каскада служит широкополосный контур LSC2;.
Детектор построен на диоде типа Д2Е. Связь с УПЧ индуктивная. Детектор содержит П-образиый фильтр C2il Ru, и нагружен на потенциометр /?17 — регулятор громкости, сигнал с которого подастся па вход УНЧ. Постоянная составлтющая тока .игода Д| через сопротивление Ri$ подается в цепь б 1ы транзистора Г3, осуществляя этим .АРУ.
Усилитель НЧ—трехъ гл; : ый. Предварительный каскад на транзисторе Т$ типа ПИ П '1— периодический. Его нагрузкой служит со.чрог! R - К-.- д охвачен отрицательной обратной >вязью через цегохку R&. Ск Сигнал НЧ от предокопечпого каскада на транзисторе Г* типа П41 «П15) с помощью согласующего дансформатора Tpt подается на базы транзисторов Tj и Гв типа П41 (П15), работающих в схеме оконечного двухтактного каскада УНЧ. Смешение ча базы транзисторов Ts и Те подается с делителя -?u. R а, а на базы транзисторов Tj и Гв— с делителя /?•-.
/?«-• Резистор /?4| типа СТЗ-17 служит для терхюстабплизаиги. Благодаря этому обеспечивается стабильность работы окс.-зч ю
;ксда УНЧ в заданном интервале температур.
о
Рнс. 93. Схема приемника .Космонавт*.
УНЧ в 'целом охвачен отрицательной обратной связью с выхода вторичная обмотки трансформатора Гр2 в цепь эмиттера транзистора 7"5.
Основные электроакустические и эксплуатационные параметры радиоприемы ка приведены в табл. II.
„Спорт- 2“
Переносный четырехдиапазонпый радиоприемник «Спорт-2» (рис. 91) построен па восьми тмнзисторах и двух полупроводниковых диодах и предназначен для приема передач радновешатель-
Рис 94. Общий вид приемника .Спорг-2".
ных станций в диапазоне длинных, средних и коротких волн. Приемник отличается высокой избирательностью и хорошими акустическими параметрами. В нем применен громкоговоритель типа 0.5ГД-20. Имеется возможность подключения внешнего телефона.
Питание приемника осуществляется от батареи из четырех элементов типа 316 или 316-Т с номинальным напряжением 6 в. Работоспособность приемника сохраняется при понижении напряжения источников питания до 3 в.
Радиоприем осуществляется на две внутренние магнитные антенны: одна — для ЛВ и СВ дт-.-зочов и другая—для КВ диапазона (КВ1 и К БИ) Пг 1 не Сходимости имеется возможность подключения виешпеи антенны
Корпус приемника изготовлен из цветной ударопрочной пластмассы и снабжен ручкой для перенос;;!'. Ручка настройки, регулятор тембра и переключатель диапазонов размещены на правой боковой стенке корпуса, а регулятор громкости с выключателем — в его левой зерхней части. Гнезда для подключенья внешней г-.-тенны и телефона расположены на задней стенке ког.-vca.
Радиоприемник построен по супергетеродинной схеме (рн-- 95). Входная ьепь каждого диапазона выполнена по схеме в чу1 . й
Рис. 95. Схема приемника ,Спорт-2м
связи входного контура с преобразователем частоты на транзисторе Ti типа ГТ309В. Гетеродин выполнен на транзисторе Т, типа ГТ309В по трехточечной схеме с индуктивной связью и с параллельным питанием через дроссель Др[.
Нагрузкой преобразователя служит пьезокерамнческий фильтр типа ПФ 1 П-2, который и определяет высокую избирательно^ приемника по соседнему каналу. Контур СзаА3 служит для согласования выходного сопротивления преобразователя частоты (Г;) с входным сопротивлением пьезокерамичесього фильтра.
Усилитель ПЧ собран на транзисторах Т2 и Ts типа ГТ309В. Межкаскадпая связь осуществляется с помощью контура Нагрузкой второго каскада служит контур CKL5. С помощью катушки связи напряжение ПЧ подается на детектор па диоде Д, типа Д9В. АРУ осуществляется действием постоянной составляющей тока диода Д[ в цепи базы транзистора Г2. Нагрузкой детектора служит потенциометр /?|7 (регулятор громкости), сигнал НЧ с которого поступает на вход УНЧ. Регулировка тембра в области высших частот осуществляется с помощью ступенчатого переключателя П2 и конденсатора С37.
Усилитель НЧ—трехкаскадный. Первый каскад собран на транзисторе Т5 типа П40, нагрузкой которого служит резистор R>i, зашунтировапный по ВЧ составляющей конденсатором Сзэ. Второй каскад собран на транзисторе Те типа П40. Нагрузкой этого каскада служит согласующий трансформатор Tpt, с выходной обмотки которого напряжение сигнала НЧ полается на двухтактный оконечный каскад усилителя на транзисторах Т-, и Т» типа П40. Оконечный и второй каскады УНЧ охвачены отрицательной обратной связью по цепи: Тр2—R2<.— Cf5—эмиттер транзистора Ts.
у Для температурнС'й стабилизации режима оконечного каскада в его схеме используется термосопротнвление Дц типа СТЗ-17. Нагрузкой УНЧ служит громкоговоритель Гр; с сопротивлением звуковой катушки 8 о.ч. Напряжение смещения в цепях баз всех транзисторов приемника стабилизировано с помощью селенового диода Д, типа 7ГЕ2А-С.
Основные электроакустические н эксплуатационные параметры приемника приведены в табл. 11.
„Сонат а"
Переносный четырехдиапазонный радиоприемник «Соната» (рис 96) построен иг десяти транзисторах и двух полупроводниковых диодах и предназначен для приема передач радиовещательных станций в диппаг-оне дл....х. средних и коротких волн.
Приемник ол- т .о высоким;! электроакустиче-
ским!; и эьсп.‘.уитд_г_ .гымн дзрамеграми и хорошим современным внешним оформлением. В нем применен громкоговоритель типа 0.5ГД-10. Ихтеется возможность подключения внешнего громкоговорителя или телефона.
Питание приемника обеспечивается от двух батарей типа КБС 1-0.” соединенных последовательно, или от внешних псточ-псстоянного тока напряжением 9 в. Приемник может работать при понижении тапряжения источника питания до 5 С> е и в _ - хг.-;е температур от —10 до +45’С.
Радиоприем в диапазонах ДВ и СВ осуществляется на внутреннюю магнитную антенну, а в диапазоне КВ (KBI и КВП) — на штыревую телескопическую антенну. Кроме того, имеется возможность подключения внешней антенны и заземления.
Корпус приемника изготовлен из цветной ударопрочной пластмассы. Регулятор громкости с выключателем, ручка настройки и регулятор тембра размещены на передней панели корпуса, а ручка переключателя диапазонов выведена на его правую боковую сторону. Гнезда для подк...очения внешней антенны, заземления, телефона и дополнительного громкоговорителя, а также внешнего источника писания расположены на левой боковой стенке. Выдвижная
Рис. 96. Общий ииз приемникз .Соната”.
телескопическая антенна размещена в левой части корпуса приемника. Корпус снабжен ручкой для удобства переноски.
Габариты приемника —252 X 143 х 68 лл; вес— 1,9 кг.
Радиоприемник построен по супергетеродинной схеме (рис, 97 — вкладка). Первый каскад представляет собой смеситель па транзисторе Т2 типа П123, включенном по схеме с общим эмиттером, нагрузкой которого служит четырехконтурпын ФСС (К8— Ки). Гетеродин собран на отдельном транзисторе Tt типа П423, включенном па схеме с общей базой.
Усилитель ПЧ — трехкаскадный, широкополосный, на транзисторах Гз—Т5 типа П422. Нагрузкой каскадов УПЧ служат резо-налснпе ксна;ры К|2, К;3. /\и. Смещение в цепях баз транзисторов. Т, и Гз ста'; тизнроваио с помощью стабилизатора напряжения на транзисторе типа П40 и пот,провод:1: кэвом диоде Д2 типа Д101.
Усилитель низ он лапоть —трехг.аскадный. Первый каскад выполнен на трзн. с 76 типа П40, включенном по схеме с общим эмиттером. Свя-ь_____вт.юыч каскадом (на транзисторе Л
типа П41) непосредственная. Оба каскада охвачены отрицательной обратной связью по цепи змиттер Г?— база Г*.
ПО
зксй в—ого каскада служит согласующий трансформя-• р Тр-. со вторичгсй обмотки которого ст нал :!Ч подается на зы т «.торса fs. Т9, работающих в оконечном двухтактном каскаде ус:.' теля. Нагрузкой этого каскада служат выходной трансформатор Тр~ и громкоговоритель Гpt. Каскады усилителя охвачены отрицательной обратной связью по переменной составляющей по цепи: вторичная обмотка выходного трансформатора Трг—/?44 — Си — Rti.
Основные электроакустические и эксплуатационные параметры гадиопрпемннка приведены в табл. 11.
„Сувани р“
Переносный радиоприемник «Сувенир» (рис. 98) построен по супергетеродинной схеме па десяти транзисторах и двух полупроводниковых диодах п предназначен для работы в ДВ, СВ и КВ
Pi:c Г8. Обшии вид приемиши .С спи; •
диапазонах. Радиоприем на ДЗ и СВ д aiiasonax осуществляется на внттреннюю магнитную антенну. Для работы в КВ диапазоне приемник и.ч-\ - в д . . ю л . чслическую антенну. Для повышения чувствительности возможно подключение внешней антенны и заземления.
В приемнике используется громкоговоритель типа I ГД-28. Прослушивание радиопередач возможно и на внешний телефон.
Питание приемника осуществляется от дв\х батарей типа КБС-Л-0.5, соединенных последовательно. Напряжение питания j в. Работоспособность приемника сохраняется при снижении пзпря ння источников питания до 4 в.
Корпус приемника изготовлен из цветной у га; тропы гл. -
ill
ДВ СВ КИ-Л кв-1
массы. Ручка — убирающаяся. Шкала приемника—горизонтальная, проградуирована в метрах. Регулятор громкости с выключателем питания, ручка настройки и регулятор тембра размещены на левой боковой стейке корпуса, а переключатель диапазонов—на з. дней стенке. Гнезда для подключения внешней антенны н заземления находятся па правой боковой стенке корпуса, гнездо для п-дключения телефона — на задней стенке. В верхней части Hop-п. са справа расположена выдвижная телескопическая антенна.
Габариты приемника — 260 x 160 x 67 мм; вес—1,6 кг.
Электрическая схема радиоприемника приведена на рис. 99. Первый каскад представляет собой преобразователь частоты, собранный на транзисторе Т[ типа П423. Связь каскада с входными контурами — трансформаторная. Нагрузкой каскада является КОНТУР ЛиСгг.
Гетеродин собран на транзисторе Т$ типа П423, включенном по схеме с общей базой. Связь гетеродина с преобразователем, на ДВ и СВ диапазонах — автотрансформаторная, а на КВ диапазоне — трансформаторная.
В схеме преобразователя применен пьезокс-рамическнй фильтр типа ПФ1П-2, обеспечивающий высокую избирательность приемника по соседнему каналу.
В приемнике используются трехкаскадиый усилитель ПЧ, собранный на транзисторах Т2—Л типа П422. Первый и третий каскады усилителя — резонансные, имеющие в качестве нагрузки копиры Сч£|7 и С4Р£|9 соответственно. Второй каскад УПЧ— аперяо-д ческпн, нагрузкой его является сопротивление R2S. Связь между г., рвым и вторым каскадами — индуктивная, между вторым и третьим — емкостная.
Сигнал ПЧ с помощью катушки связи £21 вещается на детектор. выполненный на диоде Д- типа Д2В. Схема детектора содержит П-образный фильтр С12. R. . С44. Нагрузкой детектора служит потенциометр —регулятор громкости. Положение рабочей точки диода Д| регулируется током эмиттера транзистора Тг. Напряжение АРУ снимается с сопротивления R& и подается в цепь базы транзистора Т2 УПЧ.
Усилитель НЧ — трехкаскадпый на транзисторах Т7, Тв и Т3 — Г10 типа П41. Предварительные каскады усилителя па транзисторах Т-, и Тв имеют гальваническую связь. Оконечный каскад выполнен по двухтактной схеме. Смещение в первом и оконечном каскадах осуществляется за счет эмпттерпого тока транзистора Тв чепез сопротивления R4-, Rt? и /?4) Второй н оконечный каскады УНЧ охвачены отрицательной обратной связью со вторичной обмотки выходного трансформатора Тг: через сопротивление R& и конденсатор С< В ЦРГЬ -••’-T ” тп Щ-’Г'рз 7\.
Р,.- •- i ! тсч по высоким частота:.! с по-
мощью переменного резистора Рц
Н_ транзисторе типа П40 и кремниевом диоде Л2 типа Д101 1ч стабилизатор напряжения источника питания. Стабилнзпро-шыч напряжен) ем питаются коллекторные ч базовые цепи пре-. зтеля частоты и гетеродина. Напряжение смещепнч в бчзо-транзисторов УПЧ также подается с этого стабилизатора
Эл “"кхстическне и эксплуатационные параметры р .. ; •-— и- *в табл. 11.
Гласа V
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ
1. РЕЗИСТОРЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ПАРАМЕТРЫ. КОНСТРУКЦИИ
В соответствии с ГОСТ 11318-62 электрическим сопротивлениям как радиодеталям присвоено название резисторы, для того чтобы различать «сопротивление» как изделие и «сопротивление» как электрический параметр. Резисторы могут быть постоянными, регулируемыми, переменными. По роду материала резисторы делятся иа проволочные и иепроволочиые. Последние, в свою очередь, по конструктивному исполнению разделяются па пленочные и объемные.
Рассмотрим каждый из приведенных типов резисторов.
Постоянными резисторами называются такие, сопротивление которых нельзя изменять в процессе эксплуатации.
Регулируемыми резисторами называются такие, сопротивление которых можно изменять в процессе налаживания аппаратуры.
Переменными резисторами (потенциометрами) называются резисторы. допускающие возможность измег.ешя их сопротивления в процессе эксплуатации аппаратуры.
Проволочные резисторы изготовляются из провода разного диаметра, выполненного из материалов с высоким удельным сопротивлением (нихром, константан, манганин и Др.).
Для изготовления непрово.точных резисторов применяются полупроводниковые материалы и специальные сплавы. В пленочных резисторах полупроводниковый материал или специальный сплав наносится тонким слоем (в виде пленки) па поверхность керамики или другого изоляционного материала. Объемные резисторы имеют токопроводящую часть, выполненную в виде стержня или тела другой формы из указанных материалов.
В радиотехнике наибольшее распространение получили непро-волочиые пленочные резисторы. Это объясняет..я их малыми размерами и вееом. н. начительной индуктивностью и собственной емкостью. хорошея ст Си-ьиостью. дешевизной их изготовления.
Кроме укз ых. в р днотехнических схемах применяются? тсрморезнсторы (термисторы)—элементы, сопротивление которых изменяется в зависимости от изменения температуры; варисторы — элементы, сопротивление которых изменяется в зависимости от из-
114
ме-ения приложенного к ним напряжения; фоторезисторы — элементы, сопротивление которых изменяется в зависимости от изменения светового потока или другого излучения.
Резисторы классифицируются по типам (конструкции), по но-МИ1 а.'ьюмч сопротивлению, по наибольшему допустимому отклонению действительной величины сопротивления от номинальной (го допуску), по номинальной мощности рассеяния и т. п.
Переменные резисторы (потенциометры) различаются еще по характеру изменения сопротивления между крайними и средними выводами при вращении их осей.
На рис. 100 приведен график изменения сопротивления резистора при повороте его оси; А — для резистора, у которого изменение сопротивления пропорционально углу поворота осн; Б — для резистора, у которого сопротивление при вращении оси изменяется по логарифмическому закону; В — для резистора, у которого сопротивление изменяется по обратно логарифмическому закону.
Номинальное сопротивление — это сопротивление, обозначенное на резисторе. Дтя регулируемого и переменного резисторов — это сопротивление между его крайними выводами. На резисторах малой мощности вместо единицы измерения «килоом» ставят букву «к», ние «ом» не ставится.
Рис. 100. График зависимости сопротивления переменного резистора от угла поворота его оси.
вместо «мегом» — бу кву «М», обозначе-
Резисторы широкого применения изготовляются с наибольшими допускаемыми отклонениями от номинальной величины сопротивления ±5. ± 10 и ±2 Отклонение ± 5 и ± 10% указывается эе»кстсре Отклонение — 20% на резисторе не указывается. Вместо ± 5 и - 10% могут стоять римские цифры 1 и II, что означает первый н второй классы точности. Резисторы, предназначенные для работы в измерительной и другой аппаратуре, где требуется повышенная точность сопротивлений, могут изготовляться с допуском ±0,1. ±0,2, ±0,3, ±1 и ±2%.
Переменные резисторы имеют наибольшие допуски по сопротивлению (±20, ±25 и ±30%), которые, как правило, на них не обозначаются.
115
В табл. 12 приведены данные по номинальным сопротивлениям и допускаемым отклонениям реэи'сторов.
Таблица 12
Номинальные сопротивления резисторов
(по ГОСТ 2825-60)
Допускаемые отклонения
±20% ±10% ±5% s20% ±ю% + 5fo -20% ±10% т5% ±20% г 10»,. ±5%
ОМ ом, ком, Мом, Гом
0,1 0,1 0,1 1,0 1,0 1,0 10 ю 10 100 100 100
0,11 1,1 11 ПО
0,12 0,12 1,2 1,2 12 12 120 120
0,13 1,3 13 13С
0,15 0,15 0,15 1,5 1,5 1,5 15 15 15 150 150 150
0,16 1,6 16 150
0,18 0,18 1,8 1,8 18 18 180 180
0,2 2,0 20 200
0,22 0,22 0,22 2,2 2,2 2,2 22 22 22 220 220 220
0,24 2,4 24 240
0,27 0,27 2,7 2,7 27 27 270 270
0,3 3,0 30 300
0,33 0,33 0,33 3,3 3,3 3.3 33 33 33 330 330 330
0,36 3,6 36 360
0,39 0,39 3,9 3,9 39 39 390 390
0,43 4,3 43 430
0,47 0,47 0,47 4,7 4,7 4,7 47 47 47 470 470 470
0,51 6,1 •51 510
0,56 0,56 5,6 5,6 56 56 560 560
0,62 6,2 62 620
0,68 0,68 С, 68 6,8 6,8 6.R ♦5 68 680 630 680
0,75 - - 75 750
0,82 0,82 8,2 6- 82 820 820
0,91 91 910
Примем а и и е. Настоящий стандарт распространяется на постоянные резисторы общего применения и устанавливаетj ряды номинальных сопротивлений в пределах от 0,1 ом до 10 At ом для проволочных резисторов и от 1 ом до 1 Гом — для непроволочных резисторов с допускаемым отклонением от номинальной величины ±5, + 10 и ±20° . Переменные непроволочные резисторы изготовляются с номинальными 1 сопротивлениями только по ряду отклонений от номинала, начиная с 47 ом. Кроме того, резисторы типа СП-1—СП-V могут иметь номинальные сопротивления 500 ом; 2,5, 5, 25, 50, 250 и 500 ком; 2,5 и 5 Моя.
При прохождении тока по резистору веч энергия, выделяемая в нем, превращсется в тепловчю, которая затем рассеивается в окружающую сред ть | *я тем больше, чем боль-
ше сопротивление рез, г ток. пр дяшпй по нему (в соответствии с формулой Р = /-/? или Р = 1:Р). Номинальной мощностью рассеяния резисторе называется предельная мощность посто-
116
янного пли переменного тока, при которой резистор может длительное время нормально работать прн номинальной температуре. Если же окружающая температура выше номинальной, то на каждые 10" С превышения температуры мощность рассеяния должна быть снижена на 15% (при использовании непроволочных резисторов). Номинальная мощность рассеяния обычно указывается числом, входящим в обозначение резистора. Например, номинальная мощность резистора МЛТ-1 составляет 1 ет; резистора ВС-0,25 — 0,25 вт и т, д.
В связи с тем что проволочные резисторы (как постоянные, так и переменные) в схемах радиоприемников на транзисторах не применяются, описание их конструкции и данные по ним здесь не приводятся.
Из существующих разновидностей переменных резисторов наиболее подходящими схемах малогабаритных приемников являются резисторы типа СПО (рис. 101), отличающиеся малыми размерами и повышенной надежностью, материал в впрессован в навку керамического корпуса имеет сравнительно большую толщину (0.3—0,4 мм), поэтому резисторы типа СПО называются объемными. Сопротивления их изменяются по кривой типа А (см. рис. 100). Номинальное сопротивление — от 47 ом до 4,7 Мом.
Чем больше сопротивление резистора, тем большее напряжение может быть к нему приложено. Однако значение напряжения, превышение которого бою резистора. Это предельное значение по формуле:
Токопроводящий этих резисторах дугообразную ка-и
для работы в
Рис. 101. Непроволочные переменные резисторы:
а - СПО-2; б -СПО-0,5.
непроволочных транзисторных
б)
существует предельное может привести к пронапряжения вычисляют
(19)
где Р — мощность рассеяния данного резистора, в вт;
—сопротивление данного резистора, в о.и.
Постоянный непроволочный пленочный резистор представляет собой цилиндрический керамический стержень (или трубку), на поверхность которого нанесен тонкий слой материала с большим электрическим сопротивлением На концах стержня закрепляются латунные .’уженье (или се-^брёные) хомутики с ленточными «хвостами» из ,-г.е материала или колпачки с медными лужеными выводами, расположенными по оси резистора. Стержень покрывается влагостойкой эмалью.
Общий вид постоянных иепроволотаых резисторов представлен на рис. 102 В табл. 13 приведены основные данные резисторов этого типа.
Обозначения постоянных непроволочных резисторов состоят из следующих элементов: тип резистора, номинальная мощность рас-ссяяис и номинальная величина сопротивления. Например, обозна-*хг резистора типа ВС поминальной мощностью 1 вт, имеющего
117
Таблица 13
Постоянные непроволочные резисторы
Резистор Номинальное сопротивление Диаметр и длина корпуса, .млс
наименьшее, о.и наибольшее, Мом
J глсродистые
ВС-0,125, 10 1,о 2,5X7,0
УЛМ-0,125
ВС-0,25 27 2,0 5,5x16,5 I
ВС-0,25а 27 10,0 5,5X16,5
ВС-0,5 27 10,0 5,5x26,5
ВС-1 27 10,0 7,6x30,5
ВС-2 27 10,0 9,8x48,5
ВС-5 47 10,0 25X75,5
ВС-10 47 10,0 30X121
Мета глопленочные
МЛТ-0,125 51 2,2 2,0x6,0
МЛМ-0,125 51 2,2 2,0x6,0
МТ-0,125 100 1.1 2,0x7,0
МЛТ-0-,25 51 3,0 3,0X7,0
МТ-0,25 1 100 2,0 2,7X8,0
МЛТ-0,5 100 5,1 4,2X10,8
МТ-0,5 100 5,1 4,2X10,8
МЛТ-1 100 10,0 6,6X13,0
МТ-1 100 10,0 6,6X18,0
МЛТ-2 100 1",0 8,6X18,5
МТ-2 IO3 10,0 8,6X28,0
номинальное сопротивление 10 ком. будет иметь такой вид; ВС-1, 10 ком.
На переменных резисторах указываются в сокращенном (условном) виде следующие основные данные:
1) тип резистора (например, СП, СПО):
2) вид конца оси (ОС-3 — шлнц под отвертку, ОС-5 — лыска под ручку управления);
3) длина выступающей части осп, в мм;
4) кривая изменения сопротивления (А, Б, В);
5) номинальная мощность рассеяния, в вт;
6) номинальное сопротивление, в ом, ком, .Но.ч;
7) допуск на отклонение от номинального сопротивления, в %.
Пример Р, зистгр типа СП-Il с лыской на оси длиной 60 мм, с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота, номинальной мощностью рассеяния 0.5 вт и номинальным сопротивлением 4,7 Мом обозначается следующим образом: СП-П ОС-5 60А 0,5 вт 4,7 Мом ± 10%.
J18
Для регулировки громкости и тембра в радиоприемниках и усилителях НЧ можно использовать переменные резисторы с любой мощностью рассеяния. Наиболее равномерную регулировку усиления как при малых, так и при больших сигналах обеспечивают резисторы с кривой изменения сопротивления вида В. Для регулировки тембра лучше всего применять резисторы с кривой вида А. Резисторы с этой же кривой применяются и для регулировки токов
Рис. 102. Непроволочные постоянные резисторы: а -ВС-2; 6 -ВС-5; в -ВС-0,125; г -МЛТ и МТ
и напряжений. Для повышения надежности переменных резисторов их следует использовать в облегченном режиме (на 20—30% ниже поминальной мощности).
2. КОНДЕНСАТОРЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ПАРАМЕТРЫ. КОНСТРУКЦИИ
Две металлические пластины, разделенные слоем диэлектрик/, образуют простейший конденсатор. Если на одну из пластин подать положительный заряд, а на другую — отрицательный, то разноименные заряды будут притягиваться друг к другу и удерживаться на пластинах (обкладках). Поэтому конденсатор способен накапливать электрическую энергию.
Электрическая емкость конденсатора зависит от площади его пластин, расстояния между ними и физических свойств диэлектрика Для получения большой емкости применяется большое число пластин, чередующихся < - с.- >=чн диэлектрика.
Прнмее _v_. з современных радиотехнических устройствах конденсаторы можно разделить на следующие группы;
1. Конденсаторы постоянной емк >сти (величина емкости не может быть изменена в процессе эксплуатации).
2. Полупеременные (подстроечные) конденсаторы (величина емкости может быть изменена в процессе эксплуатации в небольших пределах).
3 Конденсаторы переменной емкости (величина емкости может батъ изменена в процессе эксплуатации в широких пре телзх).
119
<— Таблица 14
о Номинальные величины емкостей конденсаторов постоянной емкости (кроме электролитических)
(по ГОСТ 2519-60)
Допускаемые отклонения
К) , -+-20°.. + 10?, ±5% + 20% + 10% ±5?6 + 20?» ±10% ±596 + 209» 5^' t 5?S Н0%, +20"
пф мкф)
1.0 1 .0 1,0 10 10 10 1ое 100 100 1000 1000 1000 0,010 0,010 0,10 1 .0 10 100
1,1 11 ПО 1100
1 1,2 12 12 120 120 1200 1200 0,012
1,3 13 130 1300
I, 1,- 1,5 15 15 13 150 150 150 1ГОО 1500 1500 0,013 0,015 0,11 1,3 15
1,6 16 160 1600
1 1,8 18 18 180 180 1800 1800 0,018
2,0 20 200 2000
2 1 22 22 ’.'20 220 220 2200 2200 2200 0,022 0,022 0,22 2.2 > >
2,4 21 240 2400
2,7 27 27 270 270 2700 2700 0.027
3,0 30 300 3000
3,3 33 33 33 3.10 330 330 3300 3300 3300 0,033 0,033 0,33 3,1 33
3,6 36 360 3600
Л,’» 3,9 39 39 390 390 3900 3900 0,039
4,3 43 430 4300
1.7 4,/ 1.7 17 47 47 170 170 470 4703 4700 4700 0,047 0,047 0, 17 1,7 47
5,1 ГЛ 510 5100
5,1, .5,6 56 56 160 560 5600 5600 0,056
6,2 (.2 620 6200
6,8 6,8 6,8 68 68 68 680 630 680 6800 6800 6800 0,068 0,068 0,63 1,8 68
7,5 /о 750 7500
8,2 8,2 82 82 820 820 8200 8200 0,082
9,1 91 910 9100
2000 При м е ч а н и е. Для электролитических конденсаторов номинальные емкости 1, 2, 5, 10. 20, 50, 100, 200, 500, 1000,
и оООО мкф, допускаемые отклонения ±10 и ±20 6.
В соответствии с применяемым диэлектриком конденсаторы могут называться воздушными, слюдяными, керамическими, бумажными. стекло-эмалевыми и др.
Конденсаторы характеризуются следующими электрическими параметрами: номинальной емкостью, номинальным напряжением, допуском по емкости, сопротивлением изоляции, тангенсом угла потерь.
Кроме того, конденсаторы различаются н по конструктивному исполнению.
Обозначенная на конденсаторе емкость является поминальной. Отклонения от этой величины определяются допуском, величина которого (в %) также указывается на конденсаторе.
На подстроечных конденсаторах обозначают в виде дроби минимальное и максимальное значения номинальной емкости.
В табл. 14 приведены данные номинальных емкостей и допускаемых отклонений для конденсаторов постоянной емкости.
Стандартизованные емкости электролитических конденсаторов (ГОСТ 2519-60) имеют следующие значения: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 и 5000 мкф.
Номинальное напряжение конденсатора — это наибольшее напряжение между его обкладками, при котором он способен надежно и длительно работать, сохраняя свои параметры. Для большинства конденсаторов регламентируется номинальное напряжение постоянного тока.
Допустимое напряжение переменного тока, как правило, меньше номинального напряжения постоянного тока. При работе конденсатора в цепи пульсирующего тока сумма величин напряжений постоянного тока и переменного тока (амплитудное значение) не должна превышать номинального напряжения.
Испытательное напряжение—это напряжение, в несколько раз большее номинального напряжения, которое конденсатор выдерживает без пробоя в течение очень короткого времени (несколько секулд).
Пробивное напряжение — это напряжение, прн котором конденсатор выходит из строя (пробивается). По величине оно выше испытательного. Чем выше пробивное напряжение конденсатора, тем выше его надежность.
Важным показателем качества конденсатора является величина сопротивления его изоляции, которая определяет величину тока утечки.
В радиоаппаратуре на транзисторах применяются различные типы конденсаторов. 14з числа конденсаторов постоянной емкости можно назвать керамический конденсатор КД-1, который состоит из керамической пластинки с обкладками из топкого слоя металла, обычн-' ереора. нанесенного на нее при высокой температуре методом вжнгання.
Широкое применение в транзисторной аппаратуре нашли конденсаторы металло-бумажные типа МБМ. Диэлектриком у них служит лакированная бумага, а обкладками — слой металла толщиной в ескслько долей микрона. Конденсаторы типа МБМ отличаются сч.; :обнсстью самовосстайавливаться при пробое. Применяют также электролитические конденсаторы. Диэлектриком в них служит г .кий слой окиси, отложенный электролитическим способом чз пс-з с • чость ленты пз алюминиевой фольги. Эта лента является
МОЛ-1
БМ-1
КТ-2 КТ-1 КТ-2 КТ-1 КДС КД-2 КД-1
Рис. 103. Конденсаторы постоянной емкости:
а - бумажные; б — металло-бумажные; в - керамические; г - электролитические.
одной из обкладок конденсатора, к которой должен подключаться положительный полюс напряжения. Наибольшее распространение в транзисторных приемниках получили электротитические конденсаторы типа ЭМ, представляющие собой алюминиевые гильзы диаметром от 4,3 до 8,5 .«л и длиной от 15 до 35 .ч.ч Вес этих конденсаторов — от 2 до 4,5 г.
Конденсаторы i.ina ЭМ отличаются большой удельной емкостью; при низких рабочих напряжениях она может составлять 100 мкф/см?.
При применении электролитических конденсаторов необходимо иметь в виду, что наибольшая амплитуда переменной составляющей частоты 50 гц не должна превышать 5—25% от номинального напряжения. С увеличением частоты допустимая величина амплитуды переменной составляющей соответственно уменьшается, при этом величина переменной составляющей не должна превышать величины постоянной составляющей, а их сумма должна быть меньше номинального напряжения для конденсатора данного типа.
Конденсаторы постоянной емкости представлены на рис. 103.
Обозначения конденсаторов постоянной емкости содержат сведения о типе конденсатора, его разновидности, номинальном напряжении, номинальной емкости и допустимых отклонениях от нее. Например, .конденсатор бумажный, герметизированный, типа КБГ, в корпусе из изоляционного материала (вид И), на номинальное напряжение 200 в, с номинальной емкостью 0,1 мкф и допустимым отклонением емкости ± 20% обозначается следующим образом: КБГ-И-200-0,1 ± 20%.
В качестве конденсаторов настройки приемников на транзисторах используются некоторые типы полупеременных, нли подстроечных, конденсаторов. Наиболее распространенная конструкция конденсаторов этого вида состоит из Двух керамических частей: неподвижного статора и подвижного ротора, вращающегося на оси. Ротор поворачивается с помощью отвертки. В транзисторных приемниках поворот ротора осуществляется с помощью диска из пластмассы или другого материала, закрепленного на оси. На ротор и статор методом вжигания нанесен тонкий слой серебра, образующий обкладки конденсатора в форме секторов. Выводы от секторов выполняются в виде контактных лепестков, предназначенных для припайки к ним монтажных проводов. Вращая ротор, можно изменять взаимное положение секторных обкладок, а следовательно, и емкость конденсатора.
Выпускаемые серийно подстроечные конденсаторы, пригодные для использования в схемах транзисторных приемников, изображены на рис. 1'"Ч. Услгв.-;_е ' значение подстроечных конденсаторов включает в себя буквы К (конденсатор), П (подстроечный) и К (керамический), цифру, указывающую разновидность данного типа конденсаторов, а затем величины минимальной и максимальной емкостей. Например, конденсатор КПК-2 с минимальной емкостью не более 25 пф и максимальной не менее 150 пф обозначается так: КПК-2-25,'150.
Основные данные керамических подстроечных конденсаторов приведены в табл. 15.
Для плавной настройки резонансных контуров в радиоаппара-
123
Таблица 15
Основные данные керамических подстроечных конденсаторов
Тип Номинальная емкость, nv Номинальное напряжение постоянного тока, в
КПК-2 6 60, 10 10 , .5 153 500
КПК-3 75 200, 12-5 250, 200 3’25, 275 375, 350 450 500
КПК-5 25 150, 25'175 500
туре применяются конденсаторы переменной емкости. Основными частями такого конденсатора являются металлические обкладки, собранные в две изолированные друг от друга группы, одна из которых является статором, а другая — ротором. Ротор укрепляется па оси, и при его вращении обкладки одно! группы входят в зазоры между обкладками другой, не соприкасаясь с ними. Наиболее распространены конденсаторы переменной емкости с воздушным изолятором междс обкладками п с углом поворота ротора относительно статора 180’.
Рис. 104. Керамические подстроечные юндеисаторы.
Конденсаторы переменной емкости бывают следующих видов:
1. Л р.чмоемкостный. Емкость изменяется пропорционально углу поворота.
2. Прыиво 1новый. Емкость изменяется пропей-щонально квадрату изменения угла поворота, при этом дли -.волны резонансного контура изменяется др и мч-шаль члу поворота.
3. Прямочастот^ - тся так, что резонансная
частота контура измс углу поворота.
4. Логарифмиче^-.^\ О _ : ? ::;остп, приходящееся на 1’ поворота, ...тс . з *_____•_ i шкалы.
124
3. ТРАНСФОРМАТОРЫ И КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ. СЕРДЕЧНИКИ И КАРКАСЫ. ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
И ДРОССЕЛЕЙ
В схемах транзисторных приемников широко применяются трансформаторы, дроссели и катушки индуктивности различных типов и назначения. Трансформаторы используются в качестве силовых, выходных н согласующих устройств в цепях переменного тока низкой, промежуточной и высокой частоты. Разновидностью трансформаторов являются автотрансформаторы аналогичного назначения. Дроссели применяются в качестве сглаживающих и развязывающих устройств в цепях постоянного и переменного тока НЧ и ВЧ. Катушки индуктивности применяются во входных устройствах, резонансных контурах и полосовых фильтрах для работы на ВЧ и ПЧ.
Сердечники трансформаторов и дросселей изготовляются из магнитных материалов, которые делятся на металлические (железо и его сплавы), порошкообразные (магнитодиэлектрики) и неметаллические (ферриты).
Трансформаторы с сердечниками из металлических материалов применяются на низких частотах; с сердечниками из магнитодиэлектриков — на радиочастотах; с сердечниками из ферритов — на высоких частотах.
Сердечники трансформаторов НЧ, в том ипсле автотрансформаторов и дросселей сглаживающих фильтров, изготовляются из электротехнической стали марок Э41, Э42, Э43, Э310, Э320 и ЭЗЗО. Толщина листа стали может быть от 0,35 до 0,5 мм, а ленты— от 0,1 до 0,2 мм. Указанные марки стали содержат не более 1 % углерода, несколько процентов кремния, остальное — железо. Присутствие кремния увеличивает электрическое сопротивление сердечника, благодаря чему в нем снижаются потери на вихревые токи, что дает увеличение к. п. д. трансформатора.
В обозиачеиии марки стали первая цифра после буквы Э (электротехническая) указывает процент содержания в ней кремния. Чем больше это число, тем меньше электрические потери в стали.
Вторая цифра характеризует электромагнитные свойства стали: чем она больше, тем выше качество сердечника. 0 (ноль) в марке стали указывает, что сталь — холоднокатаная (текстуровапная).
Сердечники изготовляют также и из пермалточ — сплава никеля и железа с примесью молибдена и других элементов.
В марке пермаллоя число указывает гроцент содержания в нем никеля. Буква Н обозначает никель, а следующие буквы указывают примеси: М — молибден. X—х?ом. С — кремний, ’ А— алюминии. Например. гермз.-.~? марки содержит 79% никеля, примесь молибдена, остальное — железо. Трансформаторы малой мощности (около 0,1 вт) с сердечниками из пермаллоя имеют значительно меньшие размеры, чем трансформаторы с сердечниками из электротехнической стали.
Для сердечников трансформаторов НЧ малой мощности исполь-э; ются также ферриты.
Сердечники трансформаторов бывают различных видов.
Броневые сердечники, показанные на рис. 105. прелет влчют сс' ь..бср Ш-образных и прямоугольных (замыкающих) ?'з<тин.
125
штампованных из листовой стали или пермаллоя. Обмотка размещается на средней части сердечника. Броневые сердечники, приведенные на рис. 106, набраны из пластин с просечкой, штампованных из тех же материалов. Броневые витые разрезные сердечники
Рис. 105. Броневые сердечники типа Ш:
а — с зазором; 6 — без зазора (собранные вперекрышку).
(тип ШЛ) приведены на рис. 107, а стержневые витые разрезные сердечники (тип ПЛ)—па рис. 108.
Обозначение сердечника из Ш-образпых пластин включает В себя обозначение типа этих пластин, знак умножения и число.
Рис. 106. Броневые сердечники из пластин с просечкой: а —с зазором; б —без зазора (собранные вперекрышку)
выражающее толщину сердечника (в миллиметрах). Например, сердечник из пластин Ш5, имеющий толщине 10 .’’ч, обозначается так: 1115 > 10.
Обозначение броневого витого сердечника состоит из букв Ш и Л (Ш-образнын. ленто .) и д х [ оделенных знаком умножения чисел. перв< из кот ых хказывз т ширину среднего стержня, а второе — толщину серд ика (в лл .етр х), т. е. ширину ленты, из которой он изготовлен.
126
Обозначение стержневого витого сердечника состоит из букв П и Л и трех чисел. Первое из них указывает ширину стержня, второе — ширину ленты В, а третье (через тире) — высоте окна h 0 (см. рис. 108).
Площадь сечения сердечника S, вследствие натиччя изоляции пластин или лепты, а также невозможности плотной их уктадки
(намотки), меньше произведения I вика определяется произведением заполнения сердечника. Его значение лежит в пределах от 0,97 до 0,72 для толщины магнитных материалов от 0,5 до 0,05 л.«.
Дтя получения наименьших габаритов трансформаторов сердечники следует выбирать по отношению В : I = 1,5—2.
В табл. 16 приведены данные по размерам сердечников, применяемым в конструкциях малогабаритных приемников.
Каркасы трансформаторов и троссетей НЧ изготовляются из текстолита или гетпнакса, а также мог\ т прессоваться из пластмассы. В первом случае отдельные части каркаса склеив к ся при помощи клец БФ ил > ш*л-
В. Фактическое сечение сердеч-1-В-с, где с — коэффициент за-
Рис 1 Jb. Стержневой витой разрезной сердечник типа ПЛ.
лачного .’24
Число Витков а- провода диаметром d .«.« размещающегося на каркасе с размерами Лг и 1К (рис. 109), определяется по формуле: I.25-hKZK
№= —(20)
где р — коэффициент заполнения каркаса медью при полной намотке (отношение суммарной площади сечения провода всех витков обмотки к площади сечения окна| Коэффициент р находят по графику, изображением;. i._ ;кс. НО.
Рис. 1йЭ. Размещение обмоток на сердечниках:
Рис. 1U График для определенна коэ;фици,.нта заполненна ?
Гис. 111. График для определения необходимого диаметра прозода обмотки в завис!, мости от проходящего по ней тока.
Таблица 16
Размеры сердечников трансформаторов, автотрансформаторов и дросселей
Тип £, мм Н, мм В, мм S, см ' /п, ММ /Ц, 1м, см /, см Й, а мм2
1112X2,5 8 7,0 2,5 0,04 2,0 5,0 1,7 1,5
IU2X4 8 7,6 4,0 0,06 2,0 5,0 1,7 1,9
1112,5x3,2 10 8,75 3,2 0,06 2,5 6,25 2,13 1,9
1112,5X5 10 8.75 5,0 0,11 2,5 6,25 2,13 2,2
1113x4 12 10,5 4.0 о,1 3,0 7,5 2,65 2.3
ШЗХб.З 12 10,5 6,3 0,16 3,0 7,5 2,65 2,8
1111X5 16 14 5,0 0,17 4,0 10 3,4 3,0
Ш4Х8 16 14 8.0 0,27 4,0 10 3,4 3,7
1115X6,3 •>п 17,5 6,3 0,27 5,0 12.5 4,25 3,8
111-5x10 2') 17,5 10 0,42 5,0 12,5 4,25 4,5
ШЛбхб.З 21 21 6,3 0,34 6,0 15 5.1 4,3 4,4
ШЛ6Х8 24 21 8,0 0,41 6,0 15 5,1 4,7 4,2
Ш Л 6X1Q 24 21 10 0,52 6,0 15 5,1 5,1 3,7
П.112,5X15-25 41 5’’ 16 1,77 16,0 25 12,0 7,5 3,6
Примечание. Конструкции сердечников типа Ш см. рис. 105, типа 111.1 см. рис. 107, типа ПЛ см. рис. 108.
При расчете трансформаторов и дросселей необходимо учитывать допустимую плотность тока в обмотке (д а .ч.ч-’), в противном случае трансформатор может перегреться и выйти из строя. Необходимый диаметр провода в зависимости от вели ;пны проходящего по обмотке тока можно найти по графику, приведенному на рис. Ill, или следующим образом.
Определить цсоб.х . .ю площадь сечения провода обмотки S ми» г.о -
(21
где б — плотность тока, определяемая по табл. 16, в о/чч2; /—тс; обмотки, в а.
Затем по табл. 17 найти диаметр провода, соотзсг^тв.. дни аслеввс гллдади его сечения.
Таблица 17
Диаметры медных обмоточных проводов
Площадь сечения по меди, мм2 Диаметр по меди, мм Максимальны и наружный диаметр, мм
ПЭЛ ПЭВ-1 НЭВ-2 пэлшо ПВО ПЭЛЬО ПБД
0,0020 0,05 0,065 0,08 0,12 i
0,0038 0,07 0,085 0,097 0,10 0,14 — — —
0,0063 0,09 0,105 0,117 0,12 0,165 — — —
0,0095 о,и 0,13 0,137 0,14 0,185 — — —
0,013 0,13 0,15 0,157 0,16 0,205 — — —
0,017 0,15 0,17 0,18 0,19 0,225 — — —
0,031 0,20 0,225 0,23 0,24 0,29 0,30 0,325 0,39
0,049 0,25 0,275 0,29 0,30 0,34 0,35 0,375 0,44
0,096 0,35 0,39 0,39 0,41 0,455 0,47 0,51 0,57
0,24 0,55 0,60 0,605 0,62 0,665 0,67 0,72 0,77
0,44 0,75 0,79 0,79 0,815 0,855 0,85 0,95 0,98
0,8 1,0 1,07 1,08 1,11 1,136 1,14 1,21 1,27
1,7 1,5 1,58 1,58 1,61 1,665 1,64 1,71 1,77
Индуктивность обмотки L (в генри), содержащей w витков, для трансформатора (дросселя) с сердечником из электротехнической стали при малой величине тока находят по формуле:-
£=.i.3a,2f'i.0-~5., (22)
‘м
где S — площадь сечения сердечника, в см2;
1м—средняя длина магнитной силовой линии, в см.
ShIm берут из табл. 16. Число витков, необходимое для получения индуктивности L, получают по формуле:
«,=300 |/ . (23)
Если через обмотку трансформатора (дросселя) протекает ток, имеющий постоянную составляющую (при работе в сглаживающих фильтрах выпрямителя), то магнитное поле сердечника также будет иметь постоянную составляющую, которая значительно снижает магнитную проницаемость сердечника, уменьшая индуктивность. Чтобы этого ие происходило, в сердечнике необходимо сделать зазор, величина которого определяется по формуле:
<24>
где ш-/о—произведение числа витков (д) на постоянную составляющую тока через обмотку (/0) в ампер-витках.
130
При величине зазора больше 0.1 .ч.м части сердечника соединяют с применением изолирующей прокладки, фиксирующей зазор.
Трансформаторы (автотрансформаторы) и дроссели высокой и промежуточной частоты изготовляют с сердечниками из магнито-диэлектриков и ферритов.
Магпитодиэлектрики представляют собой спрессованную смесь ферромагнитных и изоляционных материалов (альснфер, карбонильное железо или магнетит с полистиролом или бакелитовыми смолами). Особая технология приготовления и прессования смеси обеспечивает разделение ферромагнитных частиц диэлектриком. Благодаря такой структуре магнитоднэлектрики обладают большим электрическим сопротивлением и, следовательно, малыми электрическими потерями.
Альснфер —это сплав, содержащий алюминий, кремний и железо; карбонильное железо — железо, свободное от серы, фосфора и кремния, но содержащее углерод; магнетит — магнитный железняк. В соответствии с примененным ферромагнитным материалом сердечники называются альсиферовыми, карбонильными и магнетитовыми.
В качестве изоляционного материала для изготовления сердечников применяются полистирол, бакелитовые смолы и стеклоэмали.
Ферриты представляют собой материалы типа керамики, получаемые из смеси окислов железа с другими элементами (например, с марганцем, никелем, цинком, литием и др.).
Для изготовления сердечников используется смесь нескольких первичных (простых) ферритов, что определяет свойства будущего магнитного материала. Так, например, существуют литий-цинковые, магний-цинковые, никель-цинковые и другие ферриты.
В современной радиотехнике ферриты получили наиболее широкое распространение.
Основной характеристикой ферритов и магнитодиэ.тектриков является их магнитная проницаемость р и граничная частота /гр. Магнитная проницаемость материала равна отношению магнитной
В индукции в нем к напряженности магнитного поля, т. е. р = -jj . Магнитная проницаемость показывает, во сколько раз создаваемое электрическим током магнитное поле усиливается материалом сердечника по сравнению с магнитным полем, создаваемым таким же током в пустоте.
Для ферритов и магнитодиэлектриков важнейшим параметром является начальная магнитная проницаемость рэ, т. е проницаемость, которой эти материалы обладают в очень слабых магнитных полях (около 0.001 Такне условия имеют место в высокочастотных входных конторах радиоприемников. При усилении поля в некоторых пределах магнитная проницаемость увеличивается На;'бс.’ьщ:е ее значение называется максимальной ма'ннтном проницаемостью Рмакс-
Граничная частота /гр —максимальная рабочая частота для данного материала сердечника. В табл. 18 приведены показатели а.-ектгэх,агн1:тпых свойств сердечников из ферритов.
Обозначение феррита состоит из числа, указывающего среднее значение его начальной магнитной проницаемости р0. и двух букв Первая буква Н указывает, что феррит является низкочастотным (для материалов данного типа низшей частотой । it т^я
9*
31
Таблица 18
Параметры ферритов
.'Ларка Начальная МЛГНИТН 1Я проницаемость, гс'эрст Граничная частота, кгц Марка Начальная магнитная проницаемость, гс эрст Граничная частота, кгц
Никель-цинковые и .tumm ФСрритъ 5ВЧ | 5*0..5 {-цинковые - 2001IH 200НН1 400I1H 2002:20 400+*°° —оО w —100 2 00fl+^ 2 500 2 500 1 500
10ВЧ 13ВЧ 13ВЧ1 10±?,5 13±2 13 + 2 600НН 20Э0НН 1 200 450
20ВЧ ЗОВЧ 50ВЧ 60ВЧ 20-2 30+6 dU-4,5 50+‘° 4 Десятки Л1гц Марго юэонм 1500НМ 2000НМ нец-цинковые фе 1 000+200 1 500' 1 й -300 2 0001зоо 2(XX)+f“ 3 000+5011 4 °00-ГСО ррнты 750 650 450
июни 10011Н1 1501111 100 '’30 1 —10 юо+20 1 -10 150*15 4 ООО 1IX» 3 >00 ДЮСНМ1 3000H.M 4000НМ 450 200 150
Таблица 19
Карбонильные броневые сердечники
1 че; ". и»
Тип d d, А Л
СБ-9а 9.6 7,5 4,6 Mi -.0,5 3,в 2,1
СБ-121 12,3 10,0 6.0 М4,0.7 5,3 4,1
СБ-126 12,3 10,0 6.0 М4 U, 7 5,3 4,1
Таблица 20
Ферритовые броневые сердечники
Тип Размеры, мм 1 1И11 Размеры, мм
J J, 2Й ' ,1 d. 2W 2/1
Б6 6.5 1.1 е д. 4 Г1* 3.1 10,6 7,4
Б9 9 1,9 4 Е?7 4,5 13,6 9,4
БИ II 1.9 4 4 4.4 - 5,5 16,4 11,2
Б14 14 3,1 64
132
частота до 10 Afei<); буква М — что данный феррит является марганец-цинковым (смесь марганцевого и цинкового ферритов); вторая буква Н указывает, что феррит является никель-цинковым или литнй-цинковым. Цифра после букв указывает на особые свойства материала.
В обозначении высокочастотных ферритов после числа, указывающего магнитную проницаемость, следуют буквы ВЧ.
Ферриты с начальной проницаемостью Ро — 600 обычно применяют на частотах не выше I Мгц, ферриты марки 400НН — на частотах до 2 Л1г({; ферриты марки 200НН — на частотах до 5 Л/ггр Конструкции сердечников из магннтоднэлектрпков и ферритов представлены на рис. 112.
Рис. 112. Ферритовые сердечники:
а — ц |линзрически'|; б — трубчатый; в — пластинчатый; г — шпулевидиый; д — к льденок; е — Ш-обра нь:й; ж — чашечный; з —броневой; и —подстроечный (с резьбой).
Броневые сердечники состоят из двух чашек и подстроечника (с резьбой или без резьбы).
Обозначение карбонильного сердечника складывается из двух букв (СБ) и следующей за ними цифры, указывающей примерный внешний диаметр сердечника. Затем следует буква а или б, указывающая на то, что эго сердечник с замкнутой или разомкнутой цепью (например: СБ-9а, СБ-126 и т. п.).
В табл. 19 приведены размеры карбонильных броневых сердечников.
О'эзпачение ферритового броневого сердечника содержит букву Б и число, следующее за ним. указывающее примерный внешний диаметр сербе Далее •- зывсется марка материала (например Б-._.
В табл. _ приведены размеры ферритовых броневых сердечников.
Катушки размещают внутри броневого сердечника. Их индук-_ть можно изменять при помощи подстроечника, в качестве " '-ользуется карбонильный пли ферритовый стержень с -ее (рис. 112, и).
т перемещения подстроечника внутри катушки ее инд-.к-: изменять в 1,5—2 раза.
Таблица Cl
Размеры стержней ферритовых антенн, мм
Цилинтрччегчир Пластинчатые Цилиндр тески е Пластинчатые
<1 / ау.Ь / d I СХЙ 1
8 60 16x1 80 8 125 20X3 115
8 65 16x4 100 8 140 20x3 125
8 80 16Х-* 125 8 160 25x5 160
8 100 20x3 100 10 200 25X5 200
Примечание. Конструкции сердечников см. рис. 112, сие.
Ш-абразные ферритовые сердечники
Таблица 22
Гил Размеры, мм
<- Р ' 2Л
1112,5X2,5 10 10 2,5 2,5 2,0 6,5
ШЗХЗ 12 12 3 3 2,5 8
Ш4Х4 16 16 4 4 3,2 10,4
1115X5 20 20 5 5 4 13
Ш6Х6 24 24 6 6 5 16
Ш7Х7 30 30 7 7 6 19
Ш8Х8 32 32 8 8 7,5 23
Ш10Х10 36 36 10 10 8 26
11112x15 42 42 12 15 9 30
Ш16Х20 54 54 16 20 11 38
11120X28 65 65 20 28 12 44
Ферритоеыг кольцевые сердечники
Таблица 23
Тип D, им d, мм Л, мм Тип О, мм (1, мм 1 htj*M
К2Г5Х 1X0,8 э 1 0.8 Кб с.,5 ч.'.з. 6 2,5 2,8
К2,5Х1Х1,2 -.5 1 1.2 КЮ • 4 <3 10 4 3
К4Х1,6x1.2 4 1.6 1,2 >К10 4 4.5 10 4 4,5
К4Х1,6Х1,8 4 1.6 1.8 К15х6<4,5 15 6 4,5
К6х2,5х1,8 6 2.5 1.8 ' К15>.6> 7 15 6 7
134
Число витков катушки ш, размещаемой в карбонильном сердечнике, для достижения требуемой индуктивности L (в микрогенри) приближенно определяют по формуле:
wxA У L.
(25)
Для сердечников СБ-9а н СБ-12а коэффициент А =7, для сердечников СБ-23-11а А = 4.
Ферритовые стержневые гладкие сердечники круглого сечения, имеющие р0 от 400 до 2000, с размерами d от 8 до 12 мм и I от 60 до 200 мм применяют для изготовления магнитных антенн. (Для этой же цели применяют и плоские сердечники.)
Обозначения этих сердечников начинаются словом «стержень», затем следуют размеры d X I — Для стержней круглого сечения и
Рис. 113. Конструкции ферритовые сердечников из UJ-образных частей (о), П-образных частей (б) и кольцевого (в).
axbxl— для плоских стержней и далее марка магнитного ма териала (например: стержень 8 X 100 400НН или стержень 10 X 5 X 150 600НН).
В табл. 21 приведены размеры стержней ферритовых антенн.
Для Ш-образных сердечников обычно применяются ферриты с малой величиной магнитной проницаемости. Их обозначение начинается с буквы Ш, затем следуют размеры В X 10 и далее через тире марка материала (например Ш6 X 6 — 600НН).
В табл. 22 приведены размеры Ш-образных сердечников (рис. 113, а).
В настоящее время получили широкое распространение конструкции кольцевых сердечников (рис. 113, в). Их обозначение содержит букву К и числа. соответств.ющпа наружному и внутреннему диаметрам и высоте ко.-’ па Числа разделены знаком умножения. Затем : взывается марка магнитного материа-
ла (например: К2.5Х 1x0.8— 600НН).
В Табл. 23 приведены размеры кольцевых сердечников.
К катушкам индуктивности, в отличие от сопротивлении и конденсаторов, предъявтяются специфические требования в отношении геометрических размеров, конструктивного исполнения, способа намотки. вида провода, материала каркаса и т. д., которые определяют их электрические параметры. Поэтому промышленность выпу-еклет их в ограниченном количестве, и радиолюбителям приходится жзготовлять их самостоятельно.
На рис. 114 изображена эквивалентная схема катушки индуктивности, где L — индуктивность катушки, R— действующее сопротивление и Со — межвптковая емкость катушки. Со определяется числом витков, плотностью намотки и диаметром провода; R— сопротивлением провода и потерями в каркасе и изоляции, особенно на высоких частотах. Качество катушки определяется ее добротностью Q, значение которой можно вычислить по формуле:
<?=¥• (26)
где то — частота переменного тока в цепи, в кгц) L — индуктивность, в мгн\
R — действующее сопротивление, в ом.
Рис. 114. Эквивалентная схема катушки индуктивности.
Добротность определяется величинами от десятков до нескольких сотен.
Наиболее распространены цилиндрические катушки индуктивности с однослойной намоткой и с намоткой типа «унпверсаль». Иногда для защиты от внешних
полей и уменьшения влияния са-
мой катушки на другие элементы схемы ее помещают в металлический экран, электрически соединенный с шасси прибора. Экран в
некоторой степени уменьшает индуктивность и добротность катуш-
ки. что необходимо учитывать при конструировании.
Катушкн с небольшой индуктивностью (около 200 мкгн) изготовляются цилиндрическими с однослойной намоткой (рис. 115). Каркас катушки представляет собой цилиндр из тонкого гетнцак-са, органического стекла или другого материала. Эти катушки просты в изготовлении, имеют малую собственную (паразитную) емкость и их легко рассчитать на ностью 3—5%). Индуктивность та
формуле:
Ряс. 115. Однослойнгя цилиндрическая катушка.
заданную индуктивность (с точкой катушки L определяется по
£=Ю-2_22(!_ (мкгн), 4т +0.45
(27)
где D — диаметр каркаса, в сч;
/ — длина намотки, в < ч.
п—jhc.' витков, ук.т щ лея на длине I.
Формула (27) сгр дива при плотной намотке — виток к витку.
Добротность катушкн зависит и ст ее геометрических размеров, оптимальное соотношение которых составляет 21/D « 1. Для
136
намотки лучше всего применять провод марки ПЭВ или ПЭШО диаметром от 0,3 до 0,6 лии. Применение провода большего диаметра снижает добротность. Для уменьшения собственной емкости намотка делается с небольшим зазором между витками, при этом результат расчета по вышеприведенной формуле должен быть несколько занижен пли же для достижения расчетной величины индуктивности действительное чис- .
ло витков намотки несколько увеличено (на 5—10%).
В -схемах коррекции в широкополосных и резонансных усилителях применяются катушки индуктивности с намоткой типа «универсаль» (рис. 116), отличающейся тем, что витки разных слоев катушки укладываются под некоторым углом друг к другу. Такая намотка производится на специальных станках. Индуктивность катушки с намоткой «уни-
Обмотка
Рис. 116. Катушка с намоткой типа .универе аль".
версаль», несмотря на ее сравни-
тельно небольшой размер, может достигать 20 мкгн. Индуктивность рассчитывается по формуле:
£—0,02
b2n2
D+3U+h> ’
<28)
где L — индуктивность катушки, в мкгн;
^макс + б>мин
D =-------2-----—средний диаметр намотки, в см;
п — число витков;
I — длина намотки, в см;
h — толщина намотки, в см.
Собственная емкость таких катушек мала.
Применяются катушки индуктивности с магнитными сердечниками, обладающие значительными преимуществами по сравнению с катушками без сердечников. При равной индуктивности они имеют повышенную добротность за счет меньшей длины провода обмотки, меньшие габариты и обеспечивают возможность регулировки величины индуктивности в довольно широких пределах.
Магнитодиэлектрические и ферритовые сердечники, применяемые для катушек индуктивности, были рассмотре ы выше (стр. 131).
4. ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ
Для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в акустические колебания той же частоты служит громкоговоритель. звуковая катушка которого является нагрузкой оконечни о каскада J НЧ радиоприемника. Промышленность выпускает разлчч-ьые тяты громкоговорителей для малогабаритных радиоприемников
137
Таблица 24
Основные технические ванные малогабаритных громкоговорителей
Тип громкогочзрителя
Параметры e-u.iro 9-Р.П'О 0,151 Д-1 СЧ о 1-17197'0 5 о о» ю сч О
Номинальная мощность, em ..... • 0,1 о,1 0,15 0.2 0,25 0,25 0.25
Диапазон эффективно воспроизводимых звуковых частот, гц 400- 3000 450- 3 000 400- 8 000 300- 10 000 300- 3000 300- 3 000 300- 3000
Резонансная частота, гц ........ 500 400 — — 300 ±30 300 ±30 300 ±30
Неравномерность частотной характеристики, дб . . . . . 16 18 — 18 18 18
Среднее звуковое давление, бар .... 1,3 2,3 1,5 1,8 2,0 2,0 2,0
Сопротивление звуковой катушки» ол<..... . .... 5 ±0,7 10±1,5 6,8 + 0,3 6 ±0,5 8 + 0,8 25 6.5
Габариты, мм. . . 50x20,5 60x27 60x22 60x25 72X34 70X29 70x29
Вес, г ...... . 35 60 50 50 70 120 120
Тип магнита
Керновый 1ОНДК-24
Кольцевой ЗБА
с номинальной мощностью от 0.1 до 0,-5 ва. Конструктивно эти громкоговорители имеют много общего н различаются лишь исполнением магнитной цепи и примененным в нен магнитным материалом, а также габаритами и весом.
В настоящее время широкое распространение для изготовления магнитов громкоговорителей получил высокоэффективный сплав типа ЮНДК-24. Магниты выполняют преимущественно керновой конструкции, которая обеспечивает минимальное поле рассеяния, благодаря чему громкоговоритель может располагаться вблизи ферритовой антенны радиоприемника. Кольцевые магниты из сплава типа ЗБА (ферроксдюр) обладают значительным полем рассеяния, поэтому при размещении их ближе 3—4 см от ферритовой антенны требуют обязательного экранирования стальным или пермаллоевым листом тол— чнон не менее 0.5 .«ч
Малогабарит-'ье громкоговорители отличаются сравнительно высокой резонансной частотой подвижной системы, что ухудшает воспроизведение ими низших звчковых частот, так как к. п. д. громкоговорителя резко сни/л ется при работе на частотах ниже частоты резонанса.
138
Звуковые катушки громкоговорителей сопротивлением 6—10 ом могут включаться в выходные каскады транзисторных УНЧ приемников только через выходной согласующий трансформатор. Такие трансформаторы тоже выпускаются промышленностью (например, к громко! оворителю типа 0.15ГД-1—трансформатор с сердечником из пластин Ш4 X 7 мм, первичная обмотка которого содержит 900 витков провода ПЭЛ 0,1 со средним выводом, а вторичная — 100 витков провода ПЭЛ 0,2).
В табл. 24 приведены технические данные малогабаритных громкогоьорителеп.
Глава VI
РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Процессы налаживания, монтажа, испытаний, проверки и ремонта радиоаппаратуры сопровождаются большим количеством электрических измерении, требующих различных измерительных приборов.
Электроизмерительные приборы классифицируются по различным признакам, как то: род измеряемой величины, принцип действия. предел измерения, цена деления, точность измерения и др.
По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы подразделяют па ампер?летры, вольтметры, омметры и т. п. Амперметры и вольтметры могут быть предназначены для измерений в цепях постоянного и переменного тока. В зависимости от порядка измеряемой величины к названию измерительного прибора добавляется приставка «милли», «микро», «кило» (например: миллиамперметр, микроамперметр, киловольтметр и т. п.).
В радиолюбительской практике для производства ряда измерений широкое распространение получили так называемые авометры (ампер-вольт-омметры) —измерительные приборы, позволяющие определять величины токов (постоянного и переменного), напряжений и сопротивлений. Измерения всех этих величин в авометре производятся с помощью одного стрелочного прибора.
По принципу действия, т. е. способу преобразования измеряемой величины в механическую силу (крутящий момент), приводящую в движение подвижную систему измерительного прибора, различают следующие основные системы: магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая, электростатическая.
Наибольшее возможное значение измеряемой величины называется пределом измерений прибора. Измерительные приборы, в которых пределы измерений можно изменять электрическим путем, например переключая шунтирующие (в амперметре) или добавочные (в вольтметре) сопротивления, называются многопредельными. Такне приборы широко применяются в г'Чг >люб:1тельской практике
По точв ги м знтельные приборы делятся
на восемь классов: 0.1. 0.5. 1.0. 1.5, 2.5, 4,0. Класс точ ю-
сти численно равен наибольшей ошибке или основной погрешности прибора, выруленной в процентах от предела измерений. Например, миллиамперметр класса _,5 с пределом измерений 100 лю в любой части шкалы дает ошибку ± 2,5% от 100 ла, 140
т. е. показания прибора могут быть завышены или j шжсны на 2,5 ма.
Механизм всех стрелочных электроизмерительных приборов для зашиты от механических повреждении, пыли и влаги заключается в кожух (иногда герметический), в большинстве случаев изготовленный из пластмассы. На лицевой стороне кожух имеет ктеклсп-
Hie. 117. Электроизмерительные стрелочные приборы:
а - микроамперметр, типа М-21; б -микроампер астр тина М-<1Г'4; в —ми 1лиамперметр типа П.М-70; г — микроамперметр типа ИТ.
гое окно, где р ш прибора с подвижной стрел»
кой. Для установки стрелки ьа нулевое деление шкалы (перед началом измерении) прибор снабжен механическим корректором.
Внешний вид электроизмерительных стрелочных приборов показан на рис. 117. На шкале прибора обозначаются: тип прибора, единица измеряемой величины, род тока, система прибора, » т тн р«.'очее положение, испытательное напряжение, но-u . тста (для приборов переменного тока), год выпуска и д _ номер Условные обозначения шкал элек. - б' ли приведены в табл. 2.
2. СПС ГЕМЫ СТРЕЛОЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Любой показывающий электроизмерительный прибор состоит из двух частей: измерительного механизма и электрической схемы. Измерительный механизм преобразует измеряемую электрическую величину в перемещение подвижной части, по О1клонеиию которой можно судить о значении электрической величины. Электрическая схема предназначена для того, чтобы подвести к измерительному механизму ток или напряжение.
Работа приборов магнитоэлектрической системы основана на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита
Рис. 118. Устройство маги гтоэлектрического прибора с подвижной рамкой:
1 —постоянный магнит и ярмо; 2 —корректор; 3 —стрелка; 4 — полюсный наконечник; 5 — сердечник; 6 - рамка; 7 — спиральные пружины
Рис. 119. Устройство электромагнитного прибора с плоской катушкой:
1 —подвижная часть со стрелкой;
2 — катушка; 3 - успокоитель (воз-лушны.и. 4 - се] -очник.
с катушкой, по виткам которой протекает электрический ток. Подвижным элементом таких приборов может быть или постоянный матит, или катушка—рамка. Наибольшее распространение получили измерительные приборы с подвижной рамкой. Их работу мы и рассмотрим.
Устройство прибора магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой представлено на рис. 118. Рамка измерительного механизма устанавливается па оси вращения так, что ее боковые стороны могут перемешаться в цилиндрическом зазоре между полюсными наконечниками постоянного магнита и сердечником из мягкой стали. Энергия постоянного магнита создает магнитное поле, силовые линии которого пронизывают катушку в радиальном направлении Пп' прохождении по виткам 1 т шкн постоянного тока он взаимодействует с магнитным п«м . ..ояннэго магнита, в результате чего рам’,'1 -а ’тс говеп .ться вокруг своей оси. Этому стремлению пр -ивиде твуют две спиральные пружины, которые внутренними к дачи ирикрепле "л к рамке, а наружными — к неподвижной части прибора. (Эти же пружины используются и для подведения тока к рамке )
142
Сила воздействия магнитного поля рамки преодолевает усилие пружин до установления их взаимного равновесия Е результате рамка с показывающей стрелкой оказывается повернутой на некоторый угол, величина которого прямо пропорциональна величине изменяемого тока. Обычно подвижная рамка наматывается на алюминиевом каркасе, в котором при его перемеше) и : в магш т-ном поле постоянного магнита возникают вихревые тс и. Взаимодействие вихревых токов с магнитным полем порожд ^ет тормогч-
Рис. 120. Устройство электромагнитного прибора с круглой катушкой:
1— подвижная часть со стрелкой; 2 — катушка; 3 — успокоитель (магнитоинлук-пионпый); 4 — цилиндр; 5 — подвижный сердечник.
Рис. 121. Устройство прибора электродинамической системы:
1 — неподвижная катушка; 2 — под -вижная катушка 3 —успокоитель (воздушный); 4 — стрелка.
щий момент, способствующий успокоению подвижной системы прибора.
Измеввтельные приборы магнитоэлектрической системы обеспечивают наиболее высокую точность измерений постоянных токов и напряжений и имеют равномернею шкалу. Подключение к ним выпрямительных схем позволяет про вводить измерения в цепях переменного тока Сочетая;!» •. силителя постоянного тока и магнитоэлектрического ’ ра рдгширяет пределы измерений в сторону меньших величин.
В приборах электромагнитной системы (рис. 119 ч 1-0) при прохождении как постоянного, так и переменного гока по витым катушкн ее магнитное поле намагничивает подвижный сердечник из ферромагнитного материала, в результате чего он втя-тся внутрь катушкн. Противодействующий момент, так же как и “«*о?ах магнитоэлектрической системы, создается спира !Ы,"> ! руа.ами Угол отклонения подвижной системы в эн х ip1' х
3
пропорционален квадрату величины тока, протекающего по виткам катушки. Поэтому шкала приборов электромагнитной системы неравномерна: сжата в начале и растянута в конце. Момент успокоения подвижной системы прибора создается с помощью магнитных пли магнитоиндукционных успокоителен.
Электромагнитные измерительные приборы применяются для измерений и на постоянном, и на переменном токе в качестве амперметров в вольтметров, причем погрешность измерений в первом случае больше, чем вс втором.
Работа приборов электродинамической системы основана на взаимодействии магнитных потоков двух катушек — подвижной и неподвижной. Магнитный поток в катушках создается
Рис. 122 Схемы приборов ы примите ьиой системы а —олчэп упериодная; б —тиухполуперчодная.
протекающим по их обмоткам током. Устройство прибора электродинамической системы приведено на рис. 121. Внутри неподвижной катушки на оси поворачивается рамка. При прохождении тока по обмоткам неподвижной катушки и рамки последняя стремится повернуться так, чтобы направление ее магнитного поля совпало с направлением ноля неподвижной катушки.
Электродинамические приборы, так же как и электромагнитные, могут работать и на постоянном, и на переменном токе Противодействующий момент создается спиральной пружиной. Успокоение чаще всего осуществляется воздушным успокоителем.
Электродинамические измерительные приборы применяются для измерения тока, напряжения и мощности на повышенных частотах.
Магнитоэлектрический прибор, дополненный выпрями гельиой схемой, называется прибором выпрямительной с 1стемы (вольтметр переменного тока). Выпрямители чаще всего выполняются по схемам одпополупернодпого (рис. 122, п) и двух-полупериодного (рис. 122,6) выпрямления. Шкала таких прнборов-иеравномерна в первой четверти и равномерна в остальной своей части.
Приборы выпрямительной системы применяют главным образом для измерения переме;шы,х напр итогами от 20 до
2 ) 000 г.<
Данные прочы„ • • зчерительных приборов приве-
дены в табл. _5
Приборы элект та' еской систее в радиолюбительской практике применяются ве • а " " г . здесь не рассматриваются.
1,1
Таблица 25
Данные магнитоэлектрических микроамперметров н миллиамперметров
Тип прибора Размер по фасаду, мм Ток полного отклонения Сопротязление рамки, о.ч Класс точности
М-5-2 63X63 1 ма 5 ма 10 ма 75 15 7,5 2,5
М-29 63X63 1 ма 350 2,5
М-21 125X106 100 мка 150 мка 200 мка 300 мка 3 000 850 900 900 1, 1.5, 2,5
М-491 83X83 100 мка 500 мка 70Э 2 00-0 2,5
ИТ 100X82 150 мка 1 500 1,-5
3. ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ, НАПРЯЖЕНИЙ И СОПРОТИВЛЕНИЙ
10
?ис. Схема и тключзния шунта к миллпампеометоу.
Для измерения тока амперметр (миллиамперметр, микроамперметр) включается в цепь последовательно, Точность измерения будет тем выше, чем меньше сопротивление прибора по сравнению с сопротивлением цепи. Измерение токов больших, чем предельный для данного прибора, осуществляется способом шунтирования, при этом избыточный ток течет через сопротивление /?ш (шунт), включаемое параллельно амперметру (рис. 123). Следовательно, используя шунт, можно производить амперметром i -е-ние не в е т - ц - з ко части его.
Сопротивление шунта рассчитывается по формуле:
Kn=j^, (23)
1К 2 О
где /?о—внутреннее сопротивление прибора, в о.и;
/ — ток полного отклонения прибора, в лк-;
/к — максимальное значение измеряемого тока, в уя.
10 Л. Н. Петрсз
Зная величину проходящего через прибор тока /к.изм. сопротивление прибора /?0 и сопротивление шунта /?ш можно определить полный ток в цепи /Полн по формуле:
Г _*о , ПОЛИ-п~ 'к-нзм
Иногда с помощью одного прибора необходимо измерять и малые, и большие токи. Тогда прибор должен иметь несколько шунтов, переключая которые можно изменять пределы его измерений.
На рис. 124 приведена схема универсального шунта, позволяющего увеличивать пределы измерений миллиамперметра в 10, 100
и 1000 раз. При определении значения тока прибором с шунтом необходимо его показания тмножить соответственно на 10, 100 или 1000.
Шунты изготовляются из провода с в сочим удельным сопротивлением (манганин, никелин, константан). Сечение провода выбирается в соответствии с величиной измеряемого тока так, чтобы плотность тока была не более 1,5 с.'.м.ч2. Б льшая плотность тока будет вызывать перегрев шунта и увеличение его сопротивления, отчего точность показаний прибора заметно ухудшится.
Измерение напряжений постоянного и переменного тока производится с помощью вольтметра (милливольтметра, киловольтметра), подключаемого параллельно участку цепи или источнику электрической энергии (батарея, аккумулятор, выпрямитель, генератор).
Важг >-шим п'рач°тром вольтметр ч гв." тся его входное сопротивление. выражающееся как от1, щек не напряжения на его входных зажимах к тону, протекающему через прибор. Для достижения удовлетворительной точности измерений входное сопротивление вольтметра должно превышать сопротивление электрической цепи не менее чем в 10 раз. При этом педклю ;ei:ue вольтметра не
146
значительно меняет режим цепи или источника электрической энергии. Обычно вольтметры характеризуют не абсолютным значением входного сопротивления, а отношением его к 1 в напряжения, так как этот показатель не зависит от предела измеряемых прибором напряжений.
Для измерения постоянных напряжении использтют миллиамперметр (или микроамперметр) магнитоэлектрической системы, последовательно с которым включают резистор /?д, называемый добавочным сопротивлением (рис. 125). Шкала прибора дает показания в вольтах (милливольтах, киловольтах). Добавочное сопротивление (в килоомах) вычисляют по формуле:
/?Д=^-ДО. (30)
'о
где Uк—конечное значение измеряемого напряжения, в в;
/0 —ток полного отклонения стрелочного прибора, в ма;
Ro—внутреннее сопротивление прибора (сопротивление рамки), в ком.
Так как величина добавочного сопротивления обычно больше
сопротивления рамки, то последним при расчете пренебрегают. Вольтметры и авометры для из-
мерений в цепях радиотехнической аппаратуры должны иметь входное сопротивление в пределах 1—2 ком/в. В них применяют стрелочные магнитоэлектрические приборы с током полного отклонения 1—50 мка.
Включая добавочные сопротивления различной величины, можно
гие. 125. Схема включения миллиамперметра для измерения напряжения.
измерять одним и тем же прибором малые и большие величины напряжений, т. е. превратить его в многопредельный вольтметр. Схемы мно-
гопредельных вольтметров постоянного пока показаны на рис. 126.
Величина добавочных сопротивлений для вольтметра выпрямительной системы определяется по формуле (30) с уменьшением полученного результата в 2,5—3 раза.
Омметры представляют собой миллиамперметры или микроамперметры магнитоэлектрической системы со шкалой, проградуированной в единицах сопротивления (о.ч, ком. Alo.w). Схема омметра представлена на рис. 127. Измеряемое сопротивление Rx включается в цепь источника тока последовательно с измерительным прибором и резистором 7?..
В связи с тем что при измерении малых величин /?Лчерез прибор течет большой ток, а прн измерении больших величин Rx — малый ток, стрелка омметра в первом случае отклоняется вправо, а во втором — влево.
Знаиеиия сопротивлений на шкале омметра растут от 0 до °о с~эава налево. Различным сопротивлениям, подключаемым к зажимам (₽х). будут соответствовать определенные значения сопротив-лежжй на шкале прибора. Имея набор образцовых сопротивлений.
U*
147
можно всю шкалу прибора проградуировать в омах. Сопротивление резистора Rt (в омах) определяют по формуле:
£’б
Л, =(700^-800) у-, (31)
1 Jo
где U с — напряжение батареи, в в;
/0—ток полного отклонения, в ма.
а)
+ 1000в Пдг5’0
0—{ I—
+250в Kg?—1,25
0-—ть
+ 100в Rj3~500k
+1000в *------------
fy-^75
+2S0e 0------------4
R^-SSOk
+ 100 в
0-----1-----
+ 10в Rfy-SOx
Rg3~450i<
+ 10 в
Рис. 126 Схемы многопредельных вольтметров пс:т ячного тока: а — с добавочным сопротивлением для каждого пр злел а;
б —с добавочным сопротивлением, образованным делителем.
Fh 12". Схемы смметр-оэ.
Сопротивление переменного резистора 10 раз больше внутреннего сопротивления
/?г должно быть в 5— измерительного прибора.
148
Наиболее точно можно производить измерения сопротивлений в средней части шкалы, когда их величина находится в пределах 0,1—10/?,.
Омметры, подобные рассмотренному, получили широкое распространение благодаря относительной простоте, вполне удовлетворительной точности измерений и удобству в обращении. Более точные результаты измерения сопротивлений обеспечивают омметры, построенные по мостовым схемам.
Мост, изображенный на рис. 128, а, состоит из четырех резисторов, образующих его плечи (один из резисторов — переменный). В одну из диагоналей моста включен источник Si, а в другую —
Рис. 123. Схемы моста для измэреиня сопротивлений: а~иа четырех резисторах; б —на трех резисторах.
индикатор И. Мост можно питать постоянным или переменным напряжением НЧ. В первом случае индикатором моста служит стрелочный измерительный прибор с нулевой отметкой посередине шкалы, а во втором — головные телефоны.
Определенные соотношения сопротивлений в плечах обеспечивают баланс моста, при котором ток в цепи индикатора или звук в телефоне отсутствует. Баланс моста достигается изменением величины сопротивления в одном из плеч моста (в приведенной схеме— изменением сопротивления резистора /?_>, при этом сопротивления плеч находятся в отношении R , ; R3 = Ri '.Rt, откуда
/?, = (32)
Если известна величина сопротивлении /?,, /?2 и /?з, то Рт легко найти по формуле (32). Сопротивление /?з— образцовое, отношения Ri : Rj (прн разных значениях /?з) заранее вычисляют и наносят на шкалу, по которой перемещается стрелка указателя, связанного с движком резистора /?2.
В схеме, изображенной на рис. 128,6, резисторы /?, и /?2 заме-е*м потенциометром /?,, общее сопротивление которого равно сумме го—-ттивленнй указанных резисторов (на схеме части сопротив-
119
лопин Ri обозначены г1 и г2). Для расширения пределов измерений применяют несколько образцовых сопротивлений, отличающихся друг от друга на один, два, три н т. д. порядка.
4. ПРОВЕРКА ИСПРАВНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ И ТРАНЗИСТОРОВ. ИЗМЕРЕНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ
В ряде случаев (например, при отыскании неисправностей в схеме) можно ограничиться проверкой исправности полупроводниковых приборов, не прибегая к измерению их параметров. При этом используется сравнительно простая измерительная аппаратура, н сама проверка исправности диодов и транзисторов не требует большой затраты времени.
Рис. 129. Схемы проверки диодов: а — измерение прямого сопротивления; б —измерение обратного сопротивления.
Полупроводниковые диоды могут иметь ряд дефектов, вследствие которых они теряют работоспособность К таким дефектам относятся: обрыв выводов, короткое замыкание р—«-перехода, непостоянство величины обратного сопротивления н др. Проверка диодов на отсутствие указанных неисправностей производится с помощью омметров и авометров различного типа. Схемы проверки приведены на рис. 129.
При проведении измерения прямого сопротивления плюс внутренней батареи измерительного прибора соединяется с анодом диода (p-областью полупроводника). Вывод анода отмечается на корпусе диода знаком «плюс» или красной точкой.
Плоскостные диоды обладают малой величиной прямого сопротивления. Так, например, для плоскостных диодов типов Д7А — Д7Ж прямое сопротивление при напряжении на р—«-переходе порядка 0,5 в находится в пределах 10—50 о.и.
Прямое сопротивление точечных диодов имеет несколько большую величине. Например, германиевые точечлые диоды типов Д2Л, Д2Б, Д2Е при нагрчжении на р — «-переходе 0,5 в обладают прямым сопротивлением в пределах 50—1э0 о.м, а кремниевые точечные диоды типов Д'.01—ДЮЗ — прямым сопротивлением от 150 до 500 ом.
При измерении обратного сопротивления диодов плюс виут-
150
ренней батареи измерительного прибора соединяется с катодом (n-областью) диода.
Плоскостные германиевые диоды обладают величиной обратного сопротивления, находящейся в пределах от 2 Мол до 100 ком. Измеренная величина обратного сопротивления после выдержки диода под напряжением в течение 10—15 сек не должна изменяться.
Германиевые точечные диоды обладают обратным сопротивлением выше 100 ком. Измеренная величина обратного сопротивления этих диодов также не должна изменяться после 10—15 сек выдержки под напряжением.
Обратное сопротивление кремниевых плоскостных и точечных диодов настолько велико, что точное его значение не поддается определению авометром. Если же авометр показывает величину обратного сопротивления 1—2 Мом, то можно с уверенностью утверждать, что данный диод неисправен, хотя его использование в некоторых схемах возможно.
Проверка кремниевых стабилитронов осуществляется так же, как и обычных диодов, с той лишь разницей, что напряжение источника питания авометра при этом не должно превышать напряжения стабилизации стабилитрона. Обратное сопротивление кремниевого стабилитрона лежит за пределами десятков мегом, а прямое — в пределах 150—250 ом.
Приведенные методы проверки исправности диодов не всегда дают возможность судить о применимости диода в той или другой схеме. Более точные методы позволяют учитывать и нелинейность характеристики полупроводниковых диодов.
Выше, в гл. Ill, говорилось о внутренней структуре транзисторов, которые представляют собой совокупность двух переходов, каждый из которых является аналогом диода. Если рассматривать транзистор р — п — р типа с этой точки зрения, то мы можем представить себе его как два диода, соединенных последовательно, причем катоды диодов (n-области переходов) соединены вместе и подключены к выводу базы, а аноды подключены к выводам эмиттера и коллектора. В транзисторе п — р — п типа с базой соединены аноды диодов. Таким образом, рассматривая транзистор как совокупность двух диодов, мы сможем проверить исправность каждого из них или, другими словами, исправность переходов и выводов. Нзпрнмер. в исправном транзисторе р — п — р типа к базе подключен положительный полюс внутренней батареи авометра. Тогда гпибор покажет большое сопротивление переходов база — эмиттер и база — коллектор. Смена пологости приложенного напряжения вызовет обратный эффект: гэигор покажет малое сопротивление переходов база — эмиттер или база — коллектор.
Опробование транзисторов п—р — п типа требует изменения -олярностей батареи измерительного прибора на обратные для каждого из рассмотренных случаев.
Проверка исправности транзисторов должна производиться с учетом предельно допустимых напряжений иа переходах, которые к'.гут быть различны по величине, в зависимости от типа прове-р мого транзистора. Схемы проверки транзисторов показаны на рве. 130.
li 1
Прямое сопротивление переходов транзисторов обычно составляет величины порядка десятков или сотен ом, обратное — от сотен килоом до единиц мегом. Кремниевые маломощные транзисторы обладают наибольшей величиной прямого и обратного сопротивления переходов, мощные германиевые — наименьшей. Исправность переходов и их выводов еще не гарантирует нормальной работы транзистора в данной конкретной схеме, но в большинстве случаев указывает на то, что транзистор не вышел из строя вследствие механических или температурных повреждений.
Более полную информацию о качестве транзистора можно получить, проверяя его с помощью батареи н миллиамперметра. Этот
Рнс. 130. Схемы проверки исправности транзисторов:
а — измерение прямого сопротивления перехода транзистора; б - измерение обратного сопротивления перехода транзистора.
Рис. 131. Схема проверки качества транзисторов.
способ позволяет ориентировочно судить о величине коэффициента усиления по току f в схеме с общим эмиттером. Имея в своем распоряжении батарею с напряжением до 4.5 в н миллиамперметр с пределом измерения 5 ка. собирают схем , как показано на рис. 131.
Между базой п отрицательным полюсом батареи включают резистор /?нзы, в результате чего стрелка измерительного прибора отклонится на некоторое число делений шкалы. Частное от деления величины тока через миллиамперметр на величину тока базы позволит оценить коэффициент f. Ток базы находят как частное от деления напряжения батареи на сопротивление резистора.
Резистор R в цепи коллектора является ограничивающим. Сопротивление его выбирается исходя из того, чтобы даже при пробое транзистора ток через миллиамперметр не превысил предельного для данною прибора значения и не мог вывести его из строя.
Прибор для проверки транзисторов при фиксированных токах базы1, схема которого приведена на рис. 132. несмотря на некоторое усложнение по сравнению с рассмотренным ранее, все же является достаточно простым в исполнении и применении. Он обеспечивает повышенную точность измерений, что достигается введением в его схему четырех постоянных резисторов У?1 — Rt, которые
1 В. .Морозов Ралванобвтедьгкве ервборы для проверки транзисторов. Изд-во ДОСААФ. 1965.
152
поочередно подключаются в цепь базы испытуемого транзистора и обеспечивают ту или иную фиксированную величину тока базы.
Величины сопротивлений резисторов подобраны исходя из напряжения батареи типа КБС-0,5 (4,3—4,4 в), а следовательно, величины токов базы будут соответственно равны 33, 50, 100 и 200 мка. Резистор Rs ограничивает ток через измерительный прибор величиной 10 на. Легко убедиться, что полному отклонению стрелки прибора для первого положения переключателя П, соответствует f = 50, для второго — р = 100, для третьего—Р = 200 и для четвертого—р = 300. Для уменьшения влияния /к.о на отсчет 1К
Уцепит
Рис. 132. Схема прибора для проверки транзисторов при фиксированных токах база.
между эмиттером и базой испытуемого транзистора постоянно включен резистор.
Прибор может быть изготовлен из выпускаемых серийно деталей. Измерительным прибором может служить миллиамперметр со шкалой на 10 на (например, М-61) с 50 делениями. Если делений будет больше или меньше, то соответственно изменятся множители переключателя /7Ь Переключатель /7,—галетный, на 5 положений (например, типа 5П2Н). Переключатель П2 — тумблер (например, типа ТП1-2). Сопротивления должны иметь допускаемую мощность рассеяния 0,5 — 0,12 вт.
Измерения производятся следующим образом: испытуемый транзистор включается в гнезда Э, Б и К прибора. Переключатель //2 ставится в положение р — п — р или п — р — п, в зависимости от типа транзистора. Переключатель II, переводит я из положения «Выключено» в псложе"ре «хб», пр;: этом полное отклонение прибора будет соответствовать ₽ — 300. Если отклонение будет меньше по величине, то необходимо перейти на следующий предел измерения, т. е. на положение <Х4», «х 2» пли «X /»
Прибор для измерения параметров транзисторов при регулируемом токе коллектора ’, схема которого приведена на рис. 133, позволяет производить определение низкочастотных параметров
В. Морозов. Радиолюбительские приборы для проверки трЕнзисто оз. И? 1-ьо ДОСААФ, 1965.
173
Tt П39Б(П13Б) ТгП39Б (П13Б)
Тисп
Т3П39Б(П13Б)
Рис. 133. Схема прибора для измерения параметров транзистора при регулируемом токе коллектора.
транзистора в зависимости от режима его работы. Например, можно определить коэффициент усиления транзистора р в схеме с общим эмиттером, начальный ток коллектора /к.„ сквозной ток коллектора 1с.к и величину входного сопротивления транзистора переменному току /?вк в схеме с общим эмиттером. Точность измерений оказывается вполне достаточной для целей радиолюбительской практики. Так, точность измерения входного сопротивления составляет ±20%, погрешность измерения 0 не превышает ±10%, а подбор одинаковых транзисторов производится с точностью не хуже ±5%.
Прибор работает следующим образом. При измерении начального тока эмиттер и база транзистора соединяются между собой через переключатель П\\ при измерении сквозного тока коллектора цепь базы оказывается разомкнутой. Для измерения начального тока коллектора эмиттер транзистора подключается к клемме Б, а базу оставляют непрнсоединенной. Измерение коэффициента 0 и входного сопротивления переменному току испытуемого транзистора Тисп осуществляется при соединении его базы с выходом генератора на транзисторах Ti и Т\, вырабатывающего напряжение звуковой частоты. Величина переменной составляющей тока базы транзистора 7ИСП определяется напряжением генератора и сопротивлением резистора R\t. Входное сопротивление транзистора Т nzn невелико и не оказывает большого влияния на ток базы. Ток коллектора превышает ток базы в 0 раз, а измерительное сопротивление Rig в цепи коллектора в 100 раз меньше, чем /?ю. Поэтому при 0 = 100 напряжение на Z?is будет равно напряжению генератора. Эти напряжения измеряются прибором мАу при калибровке и определении 0
Шкала прибора имеет 100 делений. Выходное напряжение генератора с помощью /?ю устанавливается прн калибровке так, чтобы стрелка отклонялась точно до конца шкалы. Если, не меняя напряжения генератора, измерить напряжение на Ri$, то при р = 100 стрелка также отклонится на всю шкалу, а при 0 = 50 — на половину шкалы. Таким образом, величина усиления транзистора Гисп по току определяется непосредственно по шкале измерительного прибора. Точность измерения зависит от сопротивлений Ru и Ris-
После измерения Р можно определить входное сопротивление транзистора Rm. Например, прибор мА t прн измерении Р показал 40 делений. Если теперь к клеммам 1 и 2 присоединить сопротивление /?доб> то показание измерительного прибора уменьшится вследствие того, что часть тока базы ответвится в /?ДОб> которое подбирается так, чтобы показания прибора уменьшались ровно вдвое. Тогда входное сопротивление транзистора будет соответствовать сопротивлению /?дог.
Генератор звуковой частоты (2.5 кгц) собран г.о схеме с обшей базой на транзисторе с избирательным филзтром в цепи обратной связи. На транзисторе Т2 собран эмиттерный повторитель, который служит для уменьшения влияния нагрузки на амплитуду напряжения и частоту генератора. Напряжение звуковой частоты снимается с движка потенциометра /?ю и подается на базу испытуемого транзистора через цепь Ru — С7 (положение переключателя Пг «Измерение») или непосредственно иа измерительную схему (положение переключателя П2 «Калибровка»). Выводы испытуемого транзистора подключаются к клеммам Э, Б и К.
155
Включение испытуемого транзистора осуществляется по схеме с общим эмиттером. На базу ГцСП подается напряжение смещения с сопротивления Z?i2 и переменное напряжение от генератора. Коллекторный ток транзистора регулируется с помощью сопротивления Л12. При измерении коллекторного тока (положение переключателя III «р») параллельно измерительному прибору мА подключается сопротивление шунта Rn, подобранное так, что чувствительность прибора составляет G—8 ма па всю шкалу. Переменное напряжение с сопротивления /?10 или RK подается на вольтметр с усилителем переменного тока на транзисторе Г3 и параллельным детектором на диоде Д. Полное отклонение стрелки измерительного прибора вызывается подачей па вход вольтметра переменного напряжения 0,05 в с частотой 2,5 кгц. Погрешность прн подгонке чувствительности не должна превышать 20%. Если чувствительность меньше указанного значения, то необходимо применить транзистор с большим значением Р или уменьшить сопротивление Rzo. В приборе применены стандартные узлы н детали: микроамперметр типа М49 с пределом измерении 300 мка, микроамперметр типа М494 с пределом измерений 100 мка н переключатель Щ на четыре положения. Для разрыва цепи питания можно применить отдельный тумблер типа ТП1-2, такой же тумблер использован для переключателя /7>. Транзисторы 7"i и Тг — типа П13Б с коэффициентом Р = 40—60.
Точность измерении прибора во многом зависит от его настройки, которая должна производиться особо тщательно. Начинать налаживание следует с подбора сопротивления шунта /?1Г к прибору мА. Для этого необходимо переключатель П\ установить в положение «р» и подключить батарею питания, а прибор мА шунтировать сопротивлением 33 он. Затем между клеммами Э и К подключить переменное сопротивление I—1,5 ком, соединяемое последовательно с любым дополнительным миллиамперметром на 10— 15 ма. Поворотом движка переменного сопротивтения необходимо добиться, чтобы в цепи шеч ток. равный нижнему пределу измерений (6—10 .ча). Измерять этот ток надо по шкале дополнительного миллиамперметра. Параллельно шунту подключается такое дополнительное сопротивление, чтобы стрелка прибора отклонилась точно до крайнего деления шкалы. Так как в различных экземплярах измерительных приборов сопротивления рамки могут отличаться друг от друга, то величину дополнительного сопротивления можно выбирать в пределах 27—36 ом.
Генератор звуковой частоты обычно налаживания не требует. Признаком его исправности является отклонение стрелки прибора ’4! в положении переключателя Пг «Калибровка». Калибровку производят, устанавливая стрелку прибора M.At на крайнее деление шкалы с помощью регулировки сопротивления Rio.
Испытание транзистора начинается с подключения его к клеммам Э. Б и К Затем переводят в положение измерения коэффициента Р: при 5том одновремен о происходит включение питания прибора, а величина тока коллектор ч -таетея пи шкале л.4. Установка на нуль и кзли'-звка гг зводятся с помощью потенциометра R ' в гол «и .; включателя /7-«Измерение». По окончании калибровки и уста озки на нуль можно перейти к измерению р. для чего после перевода переключателя П2 в положение «Измерение», а П, — в положе не « » установить с помошыо по
156
тенциометра RI3 нужный ток коллектора пэ шкале прибора мА и отсчитать значение Р по шкале прибора . :.4ь Измеряя ток коллектора и наблюдая показания прибора можно проследить зависимость от режима транзистора. Измерять параметры транзистора лучше всего в том режиме, в котором он будет работать в схеме, а если это невозможно, то при токе коллектора в 3—5 ма. При зашкаливании стрелки прибора прн измерении р можно считать, что величина Р данного транзистора превышает 100. В этом случае необходимо произвести калибровку прибора, но стрелку прибора мА{ установить на деление 50, а не 100. Тогда вся шкала при измерении Р будет равна 200 ма.
Малогабаритный авометр *, схема которого представлена на рис. 134, отличается широкими пределами измерений и относительной простотой.
С помощью этого прибора можно измерять постоянное н переменное напряжение от 15 мв до 50 в (пределы измерений 0,15, 0,5, 1,5, 5, 15, 50, 150 и 500 в); постоянный н переменный ток от5л1ко до 1,5 а (пределы измерений 50, 150 и 500 мка-, 1,5, 15, 150 и 500 ма-, 1,5 я); сопротивления от 0,2 ом до 100 ком (пределы измерений 10 и 100 ом; 10 и 100 ко.«).
Входное сопротивление прибора при измерении как постоянного, так и переменного напряжения равно 20 ком/в.
Падение напряжения на внутреннем сопротивлении прибора при измерении постоянного н переменного тока не превышает 100 мв.
Частотный диапазон авометра при измерении переменного напряжения на пределах 150 и 500 в — от 8 гц до 1 кгц; на остальных пределах — от 8 гц до 10 кгц. Измерение переменного тока можно производить на частотах от 8 гц до 50 кгц на всех пределах.
Для повышения чувствительности при измерениях переменного тока или напряжения в приборе применен усилитель на транзисторе Т\, включенный в измерительную цепь.
Для измерения постоянного тока и напряжения, а также сопротивлений переключатель П2 устанавливают в положение «=». Переключатель П3 прн этом замыкает сопротивление R-&, и измерительный прибор оказывается подключенным к переключателю ГЦ. Измеряемое напряжение подается на гнезда 0 и U, при этом последовательно со стрелочным прибором (индикатором) и сопротивлением Ra через контакты переключателя ГЦ в измеряемую цепь включается одно нз эталонных сопротивлении (Rt — R<,). соответствующее данному пределу измерений. Если же переключатель /Д будет по какой-либо причине установлен в положение измерения тока или сопротивлений, то цепь вольтметра разомкнется. Это уменьшает возможность выхода из «.троя прибора при случайных ошибках включения.
При измерении тока i «.пользуются гнезд « Он/ прибора. В измеряемую цепь последовательно включаются индикатор п сопротивление Ris, а параллельно им, в зависимости от предела измерений, подключается одно из эталонных шунтирующих сопротивлений. Таким образом, ток на всех пределах, кроме «50 мка», измеряется методом определения напряжения на известном эталонном сопро-
1 Разработка Центрального радиоклуба ДОСААФ. См. М. Балашов Ча.-а-габарятпи* тестер. ,В помощь радиолюбителю", вып. 22. И '-во ТСС.'.
SSI
to S
тивлении (при помощи милливольтметра, образованного индикатором и добавочным сопротивлением Rib)- Сопротивление индикатора вместе с сопротивлением R2S составляет 2 ком, при этом его чувствительность по напряжению становится равной 100 мв.
При измерении сопротивлений используются три гнезда: Ц, R и RX 104. Переключатель /73 устроен так, что когда штырек шупа вставляется в гнездо Ц, он автоматически переключается в положение «2»; прн этом последовательно с индикатором включается сопротивление R2«, а параллельно индикатору — сопротивление установки нуля омметра /?зо; гнезда Ц и R нли Ц и R X 10* замкнуты.
Если к гнездам Ц и R подключить измеряемое сопротивление, то падение напряжения на эталонном сопротивлении уменьшится, что и будет зафиксировано индикатором. Если величина измеряемого сопротивления равна величине эталонного, то напряжение на последнем уменьшится в два раза, и стрелка измерительного прибора отклонится к середине шкалы. Прн измерении больших сопротивлений используются гнезда Ц и R X 10*. В этом случае последовательно с измерительным прибором включаются батареи Б2 и эталонные сопротивления Rn н /?29.
Прн измерении переменного напряжения и тока переключатель П2 переводят в положение «~», прн этом к усилителю подключается источник питания — батарея Б2, а на его вход подается напряжение с переключателя /7Ь
Усилитель мощности собран на транзисторе Tt. Чтобы уменьшить зависимость коэффициента усиления от изменения напряжения источника питания, на базу транзистора с его коллектора через сопротивление /?24 подается напряжение отрицательной обратной связи. Изменением величины этого сопротивления при регулировке усилителя выбирается положение рабочей точки транзистора. Применение отрицательной обратной связи по току способствует повышению температурной стабильности.
Входное сопротивление усилителя определяется сопротивлением Т?22, величина которого подбирается прн налаживании прибора. Чтобы постоянная составляющая измеряемого напряжения не влияла на показания индикатора, оно подается через конденсаторы Ci и С2.
В приборе применяются в основном стандартные детали: транзисторы— типа ГИЗ нли П15: лучшие результаты дает применение транзисторов типов П401 — П403 с коэффициентом усиления 25 и начальным током коллектора 20 мка; днод Д типа Д2Е: источники питания: £ч — один элемент типа ОР-4; Б2 — один элемент типа «Крона»; измерительный прибор — микроамперметр типа М-592 с сопротивлением рамки не более 2000 о.ч.
В к честве пепеключателя П можно использовать переключатель от телефонной коммутационной аппаратуры. Переключатель П2 изготовляется на базе контактной группы от реле. В нем имеется гетинаксовый рычаг в виде сектора с закругленными краями, поворот которого обеспечивает замыкание соответствующих контактов. П реключ. тель П2 выполнен на базе трехконтатугиой rpynni i реле. Переключение контактов происходит автоматически, когда штырек щупа вставляется в гнездо Ц: он давит на стержень, который при этом перемещается в сторону и переключает контакты.
Налаживание авометра заключается в проверке пг зпль-. ти
!59
монтажа и регулировке усилителя мощности переменного тока. При регулировке усилителя переключатель П2 следует поставить в положение «~» и подбором величины сопротивления Ru установить напряжение 3,5 в на коллекторе транзистора. Величина этого напряжения измеряется с помощью вольтметра с внутренним сопротивлением не менее 100 ком.
Изменяя величину сопротивления R23, можно достаточно точно подобрать чувствительность усилителя по напряжению, при этом переключатель ГЦ устанавливают в положение измерения напряжения, а к точкам —G и +Z>2 пс ключают звуковой генератор с низкоомным выходом (например, ЗГ-2А). Соответствующим подбором величины сопротивления R23 добиваются чувствительности усилителя, равной 100 мв. Затем напряжение звукового генератора устанавливают таким, чтобы стрелка индикатора авометра отклонилась на всю шкалу. Последовательно с выходом звукового генератора включают эталонное сопротивление 2 ком (равное внутреннему сопротивлению стрелочного прибора), а выходное напряжение генератора увеличивают ровно в два раза. Подбором величины сопротивления /?22 добиваются прежнего показания индикатора. В этом случае входное сопротивление усилителя будет равно сопротивлению, включенному последовательно со звуковым генератором. Затем звуковой генератор отключают и измеряют напряжение на коллекторе транзистора 1\. Если это напряжение изменилось более чем па 20%, необходимо снова подобрать величины сопротивлении /?22. R23 и /?24. Посте этого чувствительность усилителя более точно регулируется изменением величины сопротивления R27 в небольших пределах — до 20% от номинального значения. Весь процесс налаживания производится на частоте 50 гц.
После регулировки усилителя приступают к градуировке шкалы измерительного прибора по переменному току.
В нерабочем состоянии прибора переключатель П2 должен находиться в положении « = », при котором питание отключается.
Звуковой генератор иа частоту 400 гц *, схема которого приведена па рис. 135, используется для проверки трактов звуковой частоты радиоприемников. Т_к как при этом стабильность частоты не имеет существенного значения, прибор отличается простотой в исполнении и налаживании. Генератор питается от батареи напряжением 4,5 в и потребляет ток около 2 .иа. Максимальное выходное напряжение при высокоомном входном сопротивлении проверяемого усилителя равно 5 в, а при пизкоомном— окэлэ 1 в. Коэффициент нелинейных искажений — не более 0,5%.
Звуковой генератор собран на транзисторе 7"; по схеме с общим коллектором. Колебательный контур состоит из катушки и конденсатора Сь Для уменьшения шунтирующего действия транзистора иа колебательный контур последовательно с его базой включено сопротивление R2.
Напряжение звуковой частоты снимается пли непосредственно с колебательного контура через потенчио’ ею. или, с дополнительной обмотки L_ чепез потенциометр R Вэ втором случае выход генератора более низкэсм-.-;
В схеме генер - та - нг.енечы стандартные детали. Транзп-
1 М. И. Балашо . И хер т*- -ыа ори5о;и рапглюэителя. .Энергия*, 1965.
160
сюр—любого типа с коэффициентом (J не менее 20 н с начальным током коллектора не более 200 мка. Для катушек Lt и Ь2 использованы каркас и пластины от трансформатор i карманного приемника «Нева» (пермаллоевые пластины Ш-З, толщина пакета 6 л.и). Катушка состоит из 1000 витков (с отводом от 200-го витка), катушка Ь2 — пз 220 витков. Провод — ПЭЛ 0.07.
Регулировка генератора заключается в подборе емкости для того, чтобы получить заданную частоту, и подборе сопротивле-
Рис. 135. Схема звукового ZC-геиератора на 400 гц.
нпя R-2 для того, чтобы напряжение на выходе генератора было синусоидальным, а работа генератора — устойчивой.
Звуковой 7?С-геиератор рассчитай на диапазон частот 25 гц — 30 кгц с поддиапазонами 25—250 гц, 400 гц —4,5 кгц, 3—20 кгц. Наибольшее напряжение, снимаемое с генератора, равно 2 в, а наименьшее — 0,2 мв. Коэффициент нелинейных искажений зависит от уровня сигнала иа выходе и колеблется от 5 до 1% при выходном напряжении 2 н 1 в соответственно. Генератор собран иа пяти транзисторах и питается от двух последовательно соединенных батарей типа КБС-0.5 напряжением 9 в. Ток потэеблеипя — 6 ма.
Схема Ге’..р<лсра построена следующим образом (рис. 136). Генератор совместно с усилителем выполнен на транзисторах Tt — Т(. На транзисторе Т$ собран измерительный каскад. Первый ка-сгад генератора для повышения входного сопротивления собран па транзисторе 7\ по схеме с общим коллектором. Нагрузкой каскада служит сопротивление база — эмиттер транзистора Г2. Для улучшения равномерности усиления по диапазону и увеличения входного сопротивления каскада последовательно с разделительным »эвдеисатором С- включено сопротивление Ps, бл.гсдс'я чему
11 Л. Н. Пег-;л 161
ст
т,ш тгп101
73П101 Т*ПЗЗБ(П13) Т5П39Б(П13)
Рнс. 13G. Схема звукового ЯС-генератора.
изменение сопротивления конденсатора прн изменении частоты оказывает малое влияние па входное сопротивление каскада.
Для повышения температурной стабильности смешение на базу транзистора Т\ подается с коллектора следующего каскада. Рабочая точка устанавливается сопротивлениями /<6 и /?7 и подбирается при налаживании сопротивлением /?7. Второй каскад на транзисторе Тг собран по схеме с заземленным эмиттером. Для уменьшения нелинейных искажений в цепь транзистора Тг включено сопротивление /?в, на которое подается напряжение отрицательной обратной связи с выходного каскада. Третий каскад на транзисторе Т3 также собран по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой его служит сопротивление: база — эмиттер транзистора Г4. Смещение иа базу транзистора автоматическое и подается через сопротивления RI3 и /?14 с последующего каскада. Такое включение способствует повышению температурной стабильности обоих каскадов. Напряжение на базу транзистора Т3 поступает с транзистора Г2 через разделительный конденсатор Се и выравнивающее сопротивление RiB.
Нагрузкой четвертого каскада на транзисторе Tt служат декадный делитель R\B — RtB и сопротивление Ri3. Отсюда через конденсатор С4, С5 или С6 подается напряжение положительной обратной связи на вход первого каскада, а через цепочку R-,3, С9, /?и — напряжение отрицательной обратной связи на второй каскад. Величина отрицательной обратной связи может регулироваться сопротивлением Ru, которое одновременно используется и для плавной регулировки выходного напряжения. Преимущество такого способа регулирования состоит в том, что изменением величины отрицательной обратной связи можно поддерживать постоянным коэффициент передачи усилителя н регулирующей цепочки RC при изменении рабочей частоты генератора. Кроме того, он позволяет получать минимальные искажения прн малой амплитуде сигнала на выходе усилителя.
Делитель состоит из четырех калиброванных сопротивлений R16—Ri9, соединенных с выходными зажимами. Низкоомный выход в области низких напряжений (1 ом при 2 мв и 10 ол при 20 мв) ослабляет влияние различных наводок на делитель, что позволяет значительно упростить его конструкцию. Следует учесть, что при включении делителя, показанного на схеме, на него кроме переменной составляющей напряжения попадает и постоянная составляющая. Однако это не является серьезным недостатком, так как в большинстве случаев на входе каждого усилителя низкой частоты имеется свой разделительный конденсатор.
Измерительный каскад собран на транзисторе Т3, который ис-потьзуется как детектор. В цепь его коллектора включены последовательно микроамперметр, используемый как вольтметр, и ограничительное сопротивление защищающее измерительный прибор от перегрузки в момент включения источника питания. Для уменьшения частотной погрешности вольтметра последовательно с разделительным конденсатором С10 включен резистор Rks, уменьшающий зависимость сопротивления этой цепочки от частоты. Подбором сопротивления /?2о регулируется чувствительность вольтметра.
Для налаживания и градуировки звукового генератора необходимы электронный осциллограф, звуковой генератор с плавной регулировкой частоты, высокоомный вольтметр переменного тока, тестер и измеритель нелинейных искажений. Вначале регулируются
II
163
третий и четвертый каскады генератора. Для этого конденсатор С8 отпаивают от коллектора транзистора Т2 и через него подают напряжение от звукового генератора. Вместо резистора Rit следует подключить переменный резистор сопротивлением 100 ком. К зажимам «0» и «2 в» делителя подключают осциллограф и вольтметр переменного тока.
От звукового генератора подают напряжение 5—10 мв и изменением сопротивления Ri4 добиваются наибольшего напряжения па зажимах «О» и «2 в*. Затем напряжение от генератора плавно увеличивают до тех пор, пока ие появятся нелинейные искажения (одностороннее ограничение синусоиды). Изменяя сопротивление резистора /?и, нужно попытаться устранить искажения и, опять увеличивая напряжение от генератора и меняя сопротивление, получить неискаженный сигнал максимального напряжения (обычно ие выше 3 в). После этого переменный резистор Rit заменяют постоянным того же сопротивления.
При калибровке измерительного каскада напряжение от звукового генератора, подаваемое на вход транзистора Т3, устанавливают таким, чтобы на зажимах «О» и «2 в» напряжение было равным 2 в, и подбором сопротивления R20 добиваются максимального отклонения стрелки измерительного прибора. Шкала прибора получается неравномерной. При отсутствии сигнала на входе измерительного блока стрелка измерительного прибора должна находиться на нуле. Если этого не удается добиться, то надо попробовать заменить транзистор Ts другим транзистором с меньшим начальным током. Можно также уменьшить (до 1 ком) сопротивление резистора /?21 и соответственно снизить сопротивление R20, однако это вызовет увеличение частотной погрешности. Следует учитывать, что точность измерительного блока зависит от напряжения источника питания, поэтому при эксплуатации генератора не рекомендуется допускать, чтобы оно падало ниже 7 в.
По окончании регулировки измерительного блока схему надо восстановить и приступить к налаживанию первых двух каскадов. Для этого конденсатор С7 отпаивают от точки соединения резисторов Ri и /?3 и через него на вход первого каскада подают напряжение от звукового генератора. Подбором сопротивления R? добиваются наибольшего усиления при наименьших искажениях. Сопротивление Rm при этом должно быть максимальным. Закончив регулировку этих каскадов, надо восстановить схему, после чего звуковой генератор начинает работать.
Окончательную регулировку генератора производят подбором сопротивления /?5. Для этого устанавливают высшую генерируемую частоту и при максимальном сопротивлении R., изменением сопротивления Rs добиваются того, чтобы стрелка измерительного прибора слегка выходила за пределы шкалы, т. е. чтобы напряжение на делителе немного превышало 2 в. Затем проверяют, не падает ли напряжение ниже 2 в по всему диапазону. Градуировку изготовленного генератора можно произвести по образцовому генератору.
Стабильность частоты генератора не превышает ~ 5%, что необходимо учитывать при настройке резонансных систем.
Сигнал-генератор схема юторого поиведеиа на рис. 137, используется при настройке контуров промежуточной частоты супергетеродинных приемников. Генератор собран на одном транзисторе 7| и вырабатывает колебания с узким диапазоном регулиро-
164
ваиия их частоты. В зависимости от примененной в нем катушки индуктивности он может быть рассчитан на ту или иную стандартную частоту. Напряжение питания — 4,5 в.
Генератор построен по схеме с общей базой. Рабочая точка транзистора устанавливается сопротивлениями делителя R} и /?< в цепи базы и сопротивлением /?2 в цепи эмиттера.
Колебательный контур, определяющий частоту генератора, состоит из катушки индуктивности L, параллельно которой подключены конденсатор настройки С3 и группа последовательно соединен-
Рис. 137, Схема сигиал-гонератора дтя настройки каскадов промежуточной частоты.
пых конденсаторов С4, С5 и С7. Поскольку емкость конденсатора С7 значительно превышает емкости конденсаторов С, и С5, ее влиянием на частоту контура можно пренебречь. Тогда частота генератора может быть приблизительно определена по формуле:
(зз.
> ' с,- с ’
где fr — частота колебаний генератора, в
L — индуктивность катушки, в мкгн;
С3, С, и С5 — емкости соответствующих конденсаторов, в пф.
Напряжение высокой частоты можно снимать через разделительный конденсатор с контура (зажимы 1 и 3) нли через разделительный конденсатор с эмиттера транзистора (зажимы 2 н 3). 3 первач случае онэ может достигать 3 в, по вы\ «д ге т
получается высокоомным, и подключенная к нему нагрузка оказывает большое влияние на частоту н амплитуду колебаний. Практически таким выходом можно пользоваться только в том случае, если емкость разделительного конденсатора будет не более 1 пф. Во втором случае напряжение ВЧ не превышает 100 мв, выход генератора получается низкоомным (не более 50 о.и), и влияние нагрузки на частоту и амплитуду колебаний генератора будет незначительным.
Сигнал-генератор может быть рассчитан на одну или несколько промежуточных частот. В последнем случае в схему необходимо ввести переключатель или гнёзда для нескольких катушек. Генератор устойчиво работает в диапазоне частот от 100 кгц до 2 Мгц. Для получения более высоких частот надо уменьшить емкость конденсатора Сз. На частотах более 10 Мгц необходимо также уменьшить емкость конденсатора Ct и сопротивление R?.
Катушка контура L для частоты НО кгц, содержащая 350 витков провода ПЭЛ 0,12, помещается в сердечнике типа СБ-За. Для частоты 465 кгц катушка с таким же сердечником должна иметь 80 витков провода ЛЭШО 10 X 0,07. Катушку для частоты 1,6 Мгц, состоящую из 40 витков провода ЛЭШО 10 X 0,07, наматывают внавал на секционированном каркасе диаметром 10 мм, внутрь которого помещен магиитоднэлектрический сердечник для подстройки. Остальные детали генератора — стандартные.
Налаживание сигнал-генератора сводится в основном к установке нормального режима и подгонке индуктивности катушки L. Шкалу сигнал-генератора можно отградуировать в килогерцах или в процентах от средней частоты. В последнем случае нуль получается в середине шкалы измерительного прибора.
Градуировка в килогерцах облегчает отсчет показаний, потребует отдельных шкал для каждого поддиапазона частот. Градуировка же в процентах хотн и требует дополнительных подсчетов для построения частотных характеристик, но имеет то преимущество, что одна и та же шкала может применяться на любой частоте при любой подключенной катушке. Это позволяет использовать сигнал-генератор не только для настриики каскадов промежуточной частоты, но и для настройки входных контуров приемника (при подобранной катушке), для проверки полосы пропускания всего приемного тракта и во многих других случаях.
Коэффициент перекрытия поддиапазона, определяемый пределами изменения емкости конденсатора Сг. желательно принимать равным ± 5% от основной частоты на частотах выше 300 кгц и ± 10% —на частотах ниже 300 кгц.
Простейший генератор на длинные и средние волны можно построить по схеме, представленной на рис. 138. В генераторе применен транзистор типа П421 (П401). Частота генератора плавно изменяется в пределах 1.6—0,55 Мгц (СВ) или 400—160 кгц с помощью переменного конденсатора С] емкостью 11—490 пф. Напряжение питания — 4,5 в.
Для р;'оты в СВ или ДВ диапазоне и. д ктивпость I] должна быть р^вна 135 или 2600 ч-.гч соответственно. Емкость конденсаторов Сг. С3 н С< гавна 91, 4" и 100 пф. Сопротивление резисторов /?1 и Ri — 300 ом и 3,9 коч.
Снгнал-генератор ха хтинные я средине волны рассчитан на диапазон частот 50 кгц—2 с поддиапазонами 50—105, 100—
166
210, 200—430, 420—880 кгц и 850 кгц — 2 Мгц. Наибольшая амплитуда выходного напряжения — 100 мв. Выходное сопротивление генератора в зависимости от поддиапазона изменяется от 0,1 до 100 ом. Он собран на трех транзисторах и питается от батареи типа КБС-0,5 напряжением 4,5 в. Потребляемый ток — 30— 40 ма.
В схему сигнал-генератора (рнс. 139) входят высокочастотный генератор, модулятор и декадный делитель Высокочастотный генератор выполнен на транзисторе 71 по схеме с общей базой. Это позволяет получить наилучшую стабильность частоты и амплитуды генерируемых колебаний при сравнительно небольшом коэффициенте нелинейных искажений. Рабочая точка транзистора устанавливается сопротивлением R2, блокированным по высокой частоте
емкостью С4, и сопротивлением /?|.
Колебательный контур с той или иной катушкой (например, с катушкой £6) включается в схему генератора через соответствующие катушки связи (например, £| и L2). Все эти катушки размещены на общем каркасе.
Сопротивление колебательного контура на резонансной частоте достаточно велико, поэтому ам-
Рис. 138. Схема простейшего ТС-генератора на длинные и средние волны.
плитуда напряжения высокой частоты на катушке Lt близка к напряжению питания, а напряжение на контурной катушке Ц может жение питания (15—20 в). С „ .
ки) сигнал напряжением около 1 в подается на потенциометр R& а с него через ограничительное сопротивление /?и — на делитель /?и — Rt- Сопротивление Rl3 включено для уменьшения влияния
в несколько раз превышать напря-части контура (с отвода его катуш-
нагрузки на частоту контура.
Модулятор состоит из генератора синусоидальных колебаний, настроенного на частоту 400 гц, и усилителя. Генератор собран на транзисторе Т3 по схеме с общим эмиттером с индуктивной обратной связью. Частота его колебаний определяется индуктивностью обмотки // трансформатора Тр и емкостью конденсатора С-, включенных в цепь базы транзистора. Цепочка C6Ru включена для коррекции формы низкочастотных колебании.
Напр--/кение иизкой частоты поступает на потенциометр R<>, а с него через сопротивление Rt и разделительный конденсатор С5 — на базу транзистора Т2 усилительного каскада. Нагрузкой этого каскада служит сопротивление Аз- Так как напряжение питания на высокочастотный генератор подается через это сопротивление, то для развязки каскадов оно блокировано по высокой частоте конденсат ipoM С3 Для уменьшения нелинейных искажений усилителя на базу транзистора Т2 с его коллектора подается напряжение отрицательной обратной связи. Потенциометром R3 регулируют
167
Рис. 139. Схема сигнал-генератора на длинные и средние волны.
глубину модуляции. Выключается модуляция ту> блером BKt путем замыкания его контактов.
Все катушки сигнал-генератора намотаны на каркасах диаметром 12 мм и длиной 40 мм. Внутри каждого к; ркаса по всей его длине помешен ферритовый сердечник. Сначала на каркас наматывают катушку контура. Намотка делается виавал между щечками, куда предварительно закладываются нитки. Закончив намотку, щечки снимают, обмотку стягивают нитками и пропитывают парафином. Катушку связи в цепи коллектора наматывают иа одну сторону контурной катушки вплотную к ней, а катушку связи в цепи эмиттера — с другой стороны контурной катушки, тоже вплотную к ней.
В табл. 26 приведены данные катушек сигнал-генератора.
Таблица 26
Данные катушек сигнал-генератора
Обозначение Число витков Марка провода
7, 100 пэл од
7, 50 пэл од
L. 30 ПЭЛ 0,15
Ц 21 ПЭЛ 0,15
Ц 13 ПЭЛ 0,15
L, 700 (с отводом от 10-го витка) ЛЭШО 3X0,07
L, 350 (с отводом от 35-го витка) ЛЭШО 3X0,07
L. 200 (с отводом от 20-го витка) ЛЭШО 3X0,07
Ц 140 (с отводом от 14-го витка) ПЭЛШО 0,2
7,о 95 (с отводом от 10-го витка) ПЭЛШО 0,2
1ч 50 ПЭЛ 0,1
L,, 25 ПЭЛ 0,1
15 ПЭЛ 0,15
7,. Ю ПЭЛ 0,15
Л, 6 ПЭЛ 0,15
Число витков может быть и другим (в зависимости от магнитной проницаемости сердечника), но соотношения между числами витков соответствующих катушек должны быть неизменны.
Трансформатор модулятора Тр собран на сердечнике (стержне) длиной 30 ли из феррита с магнитной проницаемостью 1000. Обмотка / состоит из 600 витков провода ПЭЛ 0,1, а обмотка /I — из 2500 витков провода ПЭЛ 0,07. Обе обмотки намотаны виавал, причем ближе к сердечник) размешена обмотка 11.
Размеры сигнал-генератора и его внешнее оформление могут быть выбраны самим радиолюбителем. Необходимо с особой тщательностью экранировать весь блок сигнал-генератора и отсек для источника питания во избежание распространения излучения колебаний высокой частоты.
В процессе налаживания нужно проверить стабильность амплитуды выходного напряжения прн изменении емкости конденсатора С> на всех поддиапазонах.
16_*
Если амплитуда изменяется значительно, то надо увеличить число витков катушки связи в цепи эмиттера. Нужное выходное напряжение получают, изменяя число витков контурной катушки между ее отводом и заземленным концом. Этим же способом можно добиться и равномерности амплитуды выходного напряжения на разных поддиапазонах.
Подгонка поддиапазонов усложняется тем, что ферритовый сердечник нельзя использовать для регулировки частоты в больших пределах, так как при значительном перемещении сердечника уменьшается степень связи между катушками. Поэтому контурную катушку лучше всего предварительно настроить на требуемую частоту, например, при помощи Q-метра (прибор для измерения добротности контуров).
Налаживание модулятора заключается в установке режима работы транзистора Т3 для получения неискаженных синусоидальных колебаний. В основном приходится подбирать сопротивления Rio и Rn. В усилителе нужно подобрать сопротивление R$.
Глава VII
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ТРАНЗИСТОРНОЙ АППАРАТУРЫ
1. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И БАТАРЕИ
Электрическое питание различных радиотехнических устройств на транзисторах может осуществляться как от электросети, так и от автономных источников питания (гальванических и аккумуляторных батарей). Для малогабаритных переносных радиоприемников на транзисторах и любительской измерительной аппаратуры в большинстве случаев используются автономные источники питания.
Наибольшее распространение получили сухие гальванические элементы и батареи различных типов, что объясняется их сравнительной дешевизной и простотой в эксплуатации. К этой группе элементов и батарей относятся угольно-марганцево-цинковые и ок-сидно-ртутные.
В гальваническом элементе электрическая энергия получается в результате происходящих внутри него химических реакций. Элемент состоит из двух электродов и находящегося между ними электролита (раствор соли, кислоты или щелочи). Положительный электрод (анод) изготовляется из угля или окиси ртути, а отрицательный электрод (катод) — из цинка. При работе элемента па нагрузку на аноде выделяется водород, увеличивающий внутреннее сопротивление элемента, что нежелательно. Для устранения этого явления в электролит вводится вещество, поглощающее водород, — деполяризатор.
В элементах уголыю-марганцево-цинковой системы аноды изготовляются из угля. Электролит содержит раствор нашатыря, примесь хлористого пинка и загуститель (картофельная или пшеничная мука). Деполяризатор содержит смесь перекиси марганца, графита и сажи и раствор нашатыря. Устройствэ гальвашв-еского элемента представзепо па рис. 14''*
В оксид ;с-рту т ;ых элементах анодом служит окись ртути, а катодом—цинковый порошок. Аиод и катод разделены пористой перегородкой (диафрагмой), которая пропитывается щелочным электролитом, смачивающим оба электрода. Составные части элемента заключаются в стальной корпус с крышкой, изолированной от корпуса резиновой прокладкой. На рис. 141 показано устройство оксндно-ртутяого гальванического элемента.
Разработаны также марганцево-цинковые герметичные пугов,1-ные элементы, устройство которых понятно из рассмотрения рис. 142
171
Гальванические элементы характеризуют следующие основные параметры:
начальное напряжение — напряжение нового, недавно изготовленного элемента (батареи) при р 1боте его па нагрузку
I
Деполяризаг^пр
Рис. 140. Устройство гальванического элемента.
с вполне определенным сопротивлением. Начальное напряжение батареи равно начальному напряжению элемента, помноженному па число элементов в батарее;
начальная э. д. с. — э. д с. без нагрузки между выводами нового, недавно изготовленного элемента (батареи). Измерение этой электрическое! величины с достаточной точностью можно выполнить вольтметром с внутренним сопротивлением 1000 ont/e;
емкость источника — определяется количеством электрической энергии, которое может выделить тот или иной гальванический элемент (батарея) при его разряде в определенном режиме до конечного напряжения в нормальных условиях. Емкость источника измеряется в ампер-часах (л-'О;
срок сохранности гальванических элементов — это время, в течение которого они сохраняют свою работоспособность. Срок сохранности опэе-
деляется в основном саморазрядом гальванических элементов.
Рис. 141. Устройство герметичного окскдно-ртутного элемента:
1 —стальной корпус —положительный электрод; 2 — пористые прокладки с электролитом; 3 — резиновое уплотнение; 4 — крышка корпуса —отрицательный электрод.
В обозначениях гальванических элементов (батареи) угольио-марганцево-цпнковой системы первая буква указывает на их назначение, например: Н — накальный; П — для питания приборов различного назначения; Ф — фонарный.
Следующие буквы указывают на koi .:рукпвные особенности элемента (батар и), напрчуер: МП — карганцевая деполяризация, цинковый ка _ -иТ-_ .ция; МЦГ — то же, галет-
ная копстрчкция.
После названных С з к^жет стоять бчква X, указывающая, что элемент (батаре-) г.р сп___' "еч для р-Г.ты при отрицатель
172
__ 4
на нагрузку" Иногда (батареях) про-торговые назва-
ных температурах, или буква у, указывающая па универсальность применения элемента в широком интервале температур.
Число перед буквами соответствует начальному напряжению элемента (батареи) в вольтах. Число после букв указывает начальную емкость (в ампер-часах) или продолжительность работы (в часах или минутах) поминальную на элементах ставляются их ния, например: «Сатурн», «Крона» и т. п.
Наименование оксидно-ртут-пого элемента состоит нз букв ОР и условного номера типа. Пуговичные элементы марганпево-ципковои системы обозначаются буквами МЦ.
В табт. 27 приведены основные данные некоторых гальванических элементов и батарей.
'б
Рис. 142. Устройство пуговичного марганцево-пинкового элемента:
1 — крышка; 2 —положительный электрод нз двуокиси марганца; 3 — корпус; 4 - герметизирующая прокладка;
5 —сепаратор со щелочным электролитом; 6 - цинковый электрод.
2. АККУМУЛЯТОРЫ И БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРОВ
Прибор, способный накапливать электрическую энергию, полученную от других источников тока, а затем отдавать ее в нагрузку, называется аккумулятором. В последнее время отечественная промышленность освоила выпуск новых типов малогабаритных аккумуляторов, особенно пригодных для использования в карманных и переносных радиоприемниках на транзисторах.
Элемент аккумулятора состоит из сосуда, заполненного электролитом, в котором находятся положительные и отрицательные пластины (анод и катод), содержащие активную массу. Пластины разделены изолирующими прокладками — сепараторами.
При прохождении электрического тока от внешнего источника (выпрямителя, электрического генератора постоянного тока) через аккумуляторный элемент химический состав активной массы пластин изменяется и между ними возникает э. д. с., которая сохраняется н после отключения внешнего источника тока. Этот процесс называется зарядом аккумулятора.
Если выводы от положительной и отрицательной пластин аккумулятора подключить к нагрузке, то через нее пойдет ток, при этом запасенная аккумулятором химическая энергия преобразуется в электрическую. Этот процесс называется разрядом аккумулятора. Разряд аккумулятора характеризуется вначале быстрым спадом напряжения на нагрузке, затем в течение длительного времени оно остается постоянным и, наконец, снова быстро уменьшается. Нельзя допускать разряда аккумулятора ниже конечного разрядного напряжения, так как это приведет к необратимым нарушениям его нормальной работы.
Аккумуляторы характеризуют следующие электрические параметры:
номинальное разрядное напряжение — услсв-
173
T-ZT
1 В скобках указаны старые обозначения.
4,1-ФМЦ-0,7 (КБС-х-0,7) .Крона* W ё * с о Сл X СП £• р ел р Батареа 1,6-ФМЦ-у-3,2 (1КС-у-3) .Сагурп* ы СЛ е £71 О о го р Элгменты Обозначение
р - - Начальное напряжение, в
0,7 0,01 о 1л •w 0.2 S Начальная емкость, а-ч
иы ю GJ tw 1 Проюлжитель-ность работы нового изделия, час
KJOO а> to л. Срок сохранности, мес.
0,38 0,27 ГО c> 0,17 Емкость в конце срока хранения, а-ч
1 м Ь to о 1 П родолжител ь-ность работы в конце срока хранения, час
1 о О о 1 Сопротивление нагрузки,, ом
СЛ ts3 ъ to о о СЛ Конечное напряжение, в
63X22X67 26X21X49 63X22X67 34X64 21X37,5 Длина, ширина (диаметр), высота, мм (не более)
91*0 91'0 р 0,022 Вес, кг
ео*1 л> | х я ЬЭ " К и и Стаканчиковая Конструкция элементов
Сухие гальванические элементы и батареи угольно-марганцево-цинковой системы, применяемые в транзисторных приемниках
ная величина, близкая к величи ie напряжения на зажимах аккумулятора в течение большей части времени разряда;
конечное разрядное напряжение — напряжение на зажимах аккумулятора, при достижении которого дальнейший раз-
ряд аккумулятора должен быть прекращен;
нормальный разрядный ток — это ток, принятый при определении номинальной емкости аккумулятора;
нормальный зарядный ток — наивыгоднейший зарядный ток. Прн заряде аккумулятора током больше нормального его емкость меньше номинальной;
номинальная емкость — количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде его нормальным разрядным током до конечного разрядного напряжения. Номинальная емкость измеряется в ампер-часах;
саморазряд — потеря энергии заряженного аккумулятора, не работающего на нагрузку.
Обозначения аккумуляторов состоят из букв и чисел. Буквы указывают назначение и конструктивные особенности аккумулятора: Н — накальный; Ф — фонарный; Р — для питания радиоаппаратуры, кислотный; Д — кадмиево-никеле-вый из дисковых элемеп-
Таблица 28
Основные данные кадмнево-никелевых аккумуляторных элементов
Тил элемента Номинальная емкость, а-ч Нормальный зарядный ток, ма Г абаритные размеры, мм Вес, г
Д-0,06 Д-0,07 Д-0,1 Д-0,2 ЦНК-0,2 ЦНК-0,45 ЦНК-0,85 0,06 0,07 0,1 0,2 0,2 0,45 0,85 6 7 10 20 20 45 85 15,6X6,5 16,8X8,0 20,0X7,2 27,0X10,2 16,0X24,5 14,0X50,0 14,0X90,6 3,6 4,8 4,9 14,2 15,0 21,0 41,0
Рчс. 143. Устройство дискового аккумулятора типа Д:
1 —корпус; 2—крышка корпуса; 3 — пружина;
4 — сепаратор; о—положительный Электрод;
6 —отрицательный электрод; 7 -изолирующая прокладка.
тов; ЦНК — кадмнево-никелевый из цилиндрических эте-
ментов.
Число, стоящее перед букв .ми, указывает количество последовательно включенных элечентоЕ, а после буев — номинальную емкость (в ампер-часах).
Активной массой положительных пластид кадмиево-ннкелевого аккумулятора (щелочного) является водная окись никеля, в которую дтя улучшения электропроводности добавлен графит. Активная масса отрицательных пластин содержит смесь губчатого кадмия, губчатого железа и их окислов. Электролит — раствор едкого калия плотностью 1,19—1,21 с добавкой 15 г едкого лит;' 1 на 1 л.
Наиболее удобной конструкцией таких аккумуляторов является дисковая (тип Д). Дисковый аккумулятор размещен в герметичном стальном корпусе с изолированной от пего крышкой из того же материала. Корпус является положительным, а крышка—отри-
цательным полюсом аккумулятора.
Рис. 11L Устройство аккумуляторной батареи типа 7Д-О,1:
Z—аккумулятор типа Д-0,1; 2 — крышка; 3 — изолирующая прокладка; 4 — корпус; 5 — никелевый лепесток; б — никелевая лепта.
Рис. 145 Аккумулятор типа ННК- ‘,45:
/ - дно; - - корпус сосуда;
3 —отрицательным электрод; 4 —блок положительных электродов с сепаратором; о — положительный _ электрод; 6 — кольцо; 7 — крышка.
Соединяя два и Солее элемента, можно получить батарею с необходимо,! величиной рабочего напряжения. Аккумуляторная батарея размещается в цилиндрическом пластмесеовом корпусе.
Аккумуляторы типа ИНК выполняются в виде цилиндрического герметического корп.са из никелированной стали. Элементы собираются в баг . f меш мые в корпусах нз органического стекла. На рис. 143—145 г.дкязаны конструкции элементов и батарей аккумуляторов. В табл. ~э приведены основные данные кадмие-во-никелевых аккумуляторных элементов.
Глава VIII
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАЛАЖИВАНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ
Процесс изготовления приемника радиолюбителем обычно начинается с выбора или составления принципиальной схемы. Затем производятся подбор радиодеталей и их проверка. В некоторых случаях для сложных схем полезно изготовить макет приемника, что в значительной мере облегчает работу на следующих этапах, особенно при налаживании готовой схемы. Выбрав тот нли иной вариант исполнения корпуса приемника, определяют размеры и форму монтажной платы. После этого приступают к компоновке (размещению) деталей внутри корпуса и на плате. Следующим этапом являются сборка н монтаж радиоприемника и, наконец, его налаживание и градуировка шкалы настройки.
1. ВЫБОР ИЛИ СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ РАДИОПРИЕМНИКА
Для составления схемы приемника требуются определенные знания и опыт, поэтому начинающие радиолюбители обычно выбирают одну из готовых схем. Выбор той пли иной схемы зависит прежде всего от требований, предъявляемых к радиоприемнику, наличия необходимой измерительной аппаратуры и радиотехнических деталей, число которых возрастает соответственно сложности схемы.
Требования, которые предъявляются к радиоприемнику, определяются такими параметрами, как чувствительность, диапазон частот, число диапазонов, громкость и верность воспроизведения звука, мощность источника питания и т п. (см. табл. 5).
После выработки общих требований к приемнику нужно определить степень сложности с.хечы, руководствуясь следующими соображениями.
Прием местных мощных средневолновых и длинноволновых станции в радиусе до 20 км может быть осуществлен с помощью простейших радиоприемников, включая детекторные, не обладающих высокой чувствительностью.
Прием тех же станций в радиусе до 200 км возможен с помощью приемников прямого усиления с чувствительностью не хуже 15 мв/м. Схемы таких приемников (при наличии на их выходе
12 Л. Н Петров
17'
громкоговорителя) будут содержать один каскад усиления ВЧ, детектор и не более трех каскадов усиления НЧ.
Увеличение радиуса приема до 500 км требует введения в схему второго каскада усиления ВЧ, при этом чувствительность приемника повысится до 10 мв/м. Дальнейшее увеличение чувствительности (а следовательно, и дальности приема) потребует применения положительной обратной связи (рефлексная схема приемника прямого усиления). Для радиуса приема более 500 км целесообразнее применить супергетеродинный приемник, схема которого окажется значительно проще в наладке, чем схема приемника прямого усиления, обеспечивающего такие же качественные показатели.
Схема супергетеродинного приемника с чувствительностью не хуже 5 мв/м обычно содержит преобразовательный каскад, каскад усиления ПЧ, детектор и несколько каскадов усиления НЧ.
Прием радиовещательных программ в радиусе свыше 1000 км требует значительного увеличения чувствительности приемника (до 300 мкв/м при работе на длинных и средних волнах идо20л«в/лг — при работе на коротких волнах), а значит и усложнения его схемы за счет введения одного или двух дополнительных каскадов усиления ПЧ и увеличения чувствительности усилителя НЧ (до 1 мв). Иногда этого оказывается недостаточно для качественного приема и приходится дополнительно вводить каскад усиления ВЧ.
Избирательность приемника по соседнему каналу (при расстройке на ± 10 кгц от резонансной частоты) зависит от количе ства резонансных контуров. В приемниках прямого усиления без использования положительной обратной связи (регенеративные и сверхрегенеративные радиоприемники) обеспечить удовлетворительную избирательность обычно не удается. В супергетеродинных приемниках избирательность по соседнему каналу определяется в основном трактом ПЧ и может быть весьма высокой. Для транзисторных малогабаритных приемников удовлетворительной считается избирательность 20—30 дб, хорошей — до 40 дб.
2. ПОДБОР ДЕТАЛЕЙ И ИХ ПРОВЕРКА
Подбор деталей является важным этапом в процессе создания приемника, так как их конфигурация, способ крепления и габариты в значительной мере определяют конструкцию будущего приемника Подбор деталей производится на основе заданных параметров Окончательный подбор деталей (с учетом их габаритов) произво дится после макетирования. Основные типы радиотехнических деталей были рассмотрены в гл V.
Отобранные для радиоприемника детали необходимо проверить на работоспособность и соответствие номинальным значениям параметров Это избавит от необходимости затрачивать довольно значительное время на отыскание неисправностей в готовой схеме.
Резисторы и конденсаторы проверяются по шкале сопротивлений авометром (или просто омметром!. При проверке резистора показания авенетра должны соответствовать номинальной величине сопротивления, указанной на его корпусе. При проверке конденсатора авометр должен показывать большое сопротивление (в мегомах), что будет свидетельствовать об отсутствии пробоя
178
нли утечки. Исправный конденсатор емкостью до 0.1 мкф не вызывает заметного движения стрелки подключенного к нему прибора. Конденсаторы большей емкости при их проверке аво.метром заряжаются током источника питания прибора за длительный промежуток времени, поэтому стрелка авометра заметно отклоняется вправо (в сторону меньших значений сопротивлений), а затем возвращается в исходное положение. Это также говорит об исправности конденсатора.
Трансформаторы и дроссели проверяются на отсутствие короткого замыкания между обмотками и на целостность каждой обмотки.
Детальная проверка транзисторов производится при помощи испытателей транзисторов различных типов, а если такой возможности нет, то можно ограничиться одним из простейших способов проверки транзисторов, указанных в гл. VI.
Полупроводниковые диоды проверяются путем измерения величины прямого и обратного сопротивлений также в соответствии с рекомендациями, данными в гл. VI.
Источники питания (гальванические и аккумуляторные элементы и батареи) проверяются на соответствие величине номинального напряжения при подключенной нагрузке. Величина номинальной нагрузки обычно указывается в паспорте или на корпусе источника питания.
Кроме перечисленных, проверке подвергаются и другие детали приемника: громкоговорители, переключатели и выключатели, регулировочные резисторы и т. д.
3. МАКЕТИРОВАНИЕ
Основной задачей макетирования является проверка схемы приемника, подбор нужных режимов работы транзисторов, уточнение моточных данных контурных катушек и т. п.
Макетирование не является обязательным этапом прн постройке приемника, однако тщательная отработка макета часто позволяет свести процесс налаживания приемника только к настройке его колебательных контуров.
Для быстрого изготовления макета удобно использовать монтажную плату из куска картона, прессшпана, тонкой сухой фанеры или других подходящих материалов. Размер платы зависит от сложности схемы и обычно лежит в пределах от 100 X 100 до 100 X 300 .мл.
Для удобства монтажа прн макетировании по двум противоположным сторонам платы прокладывают шины нз голого луженого провода диаметром 1 —1.5 .ч.ч: одну — для минуса батареи, а другчю — общую.
4. КОМПОНОВКА РАДИОПРИЕМНИКА. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОНТАЖНОЙ ПЛАТЫ
Компоновка — определение общего конструктивного решения приемника, размеров монтажной платы, размещения деталей в корпусе и на монтажной плате — является' наиболее ответственным этапом конструирования приемника. В любительских приемниках
обычно применяется плоскостная компоновка (размещение деталей в одной плоскости), обеспечивающая наиболее свободный доступ к деталям прн сборке, монтаже н налаживании При компоновке удобно пользоваться миллиметровой бумагой На листе такой бумаги вычерчивают прямоугольник, соответствующий предполагаемым размерам монтажной платы, и размешают иа нем радиодетали (или их силуэты), вырезанные из картона, согласно принятому порядку их расположения и монтажа на плате.
Существует ряд общих правил, которыми следует руководствоваться при размещении деталей и разработке монтажной платы:
1. Все соедипителпные проводники должны иметь минимальную длину.
2. Проводники входных и выходных цепе! в
а)
б)
Рис. 146. Компоновка - деталей (о) и расположение соединительных проводов на монтажной плате усилителя НЧ (61
близости от конденсатора (или блока
каскадах не следует располагать параллельно. Так же как и контуры этих цепей, они должны быть по возможности удалены друг от друга.
3. Детали, подлежащие настройке или подбору при налаживании, рекомендуется размещать в наиболее доступных местах.
4. Катушки индуктивности входной цепи, контуров ВЧ, каскадов и ге еро-дпна должны быть р; зме-в неплсредствеиной к денсаторов) настройки.
5. В непосредственной близости от магнитной антенны нельзя
размещать выходной трансформатор п цепи детекторного каскада, включая цепи ручной регулировки громкост! и тембра.
6. Вход УНЧ должен располагаться на некотором удалении от громкоговорителя и выходного трансформатора.
В качестве примера на рис. 14b приведена компоновка деталей
на монтажной плате п расположение соединительных проводников для схемы усилителя НЧ, изображенной на рис. 147. На рис 148 показано размещение деталей на монтажной плате любители кого
супергетеродинного приемника иа в гл 1\ (электрическую схему см на монтажных платах приемников на рис. 149 । электрические схемы и 87).
Платы лю' те .<
пяти транзисторах, описанного иа рис. 78) Ратмещеиис деталей Ю 1 1 и Алмаз» прищдепо ,тг\ ”. ’ников см на рис. 84
v <'ков предназначены для вы-
полнения навесног и - in монтажа или его имитации. В последнем сл ие • пения между деталями выполняются гибкими пли жесткими .т- вод 1 ми, которые для предотвращения
180
возможны перемещений после налаживания приемника приклеивают к плате нитролаком или клеем БФ-2.
Варианты монтажных плат радиоприемников представлены на рис. 150.
Рис. 147 Электрическая схема усилителя НЧ.
Рис. 148. Размещение летатеи иа мант .анон схеме любительского супергетеродинного приемника (электрическую схему см. на рис. 78).
Изготовление печатной платы заключается в следующем. Из фольгированного стеклотекстолита или гетииакса вырезают пластине требуемых размеров. 1£ фольгированную сторону накладывают шаблон, представляющий собой лист миллиметровой бумаги, на которой размеч- отверстия под выводы радиодетале и
15.
Рис. 14у Размещевве летнем «а монтажных платах промышленных ралиспрг.мни» .Юлитер* (а) и «Алмаз* (б).
182
150. Варианты монтажных плат радиоприемников:
Рис.
а — печатная плата и способ ее изготовления: 1 — кернение; 2—нано сенне опорных точек; 3 — нанесение рисунка проводников; 4 — вытравленная плата; б — крепление деталей на плате: 1 -постоянный резистор; 2 - опорные стойки; 3—транзистор; 4 —гибкий провод; 5-пн-стоп; 6 —плата; 6 —плата с имитацией печатного монтажа: 1 -грезистор; 2—выводы резистора; 3 — провотник, имитирующий печатный;
4 —плата; 5 —места паек.
из
соединения между ними. При помощи керна намечают центры отверстий уже на плате. Эту операцию необходимо производить осторожно, чтобы не произошло случайного смещения бумаги. Затем миллиметровку снимают и приступают к изображению проводников платы нитролаком с помощью кисти. Перед тем как приступить к этой операции, плату необходимо протереть ватным тампоном, смоченным в ацетоне, для удаления возможных загрязнений. Циркулем очерчивают окружности с центрами в точках, полученных с помощью керна. Радиус этих окружностей составляет 1,25— 2 мм. Затем окружности соединяют линиями в соответствии со схемой, изображенной на миллиметровке.
После исполнения схемы нитролаком плату опускают в раствор хлористого железа (FeCl) для травления. Температура раствора должна быть около +20° С. Травление производится до тех пор, пока не покрытая нитролаком фольга не растворится.
По окончании травления плату тщательно промывают в проточной воде и сушат. Ватным тампоном, смоченным в ацетоне, смывают нитролак, под слоем которого остался нерастворившнйся плоский проводник (фольга).
В необходимых местах сверлят отверстия и устанавливают технологические элементы: монтажные пистоны пли медные луженые шпильки (если предусмотрена их установка). На этом изготовление монтажной платы заканчивается.
Необходимо отметить, что рисование проводников нитролаком по медной фольге требует определенных навыков. Поэтому прежде чем приступить к этому процессу, следует сделать ряд пробных рисунков.
Нитролак не должен быть слишком густым. При загустевании его нужно разбавлять ацетоном.
6. МОНТАЖ РАДИОПРИЕМНИКА
Монтаж радиоприемника включает в себя крепление деталей на корпусе или монтажной плате (если это необходимо) и пайку выводов радиодеталей. При отсутствии печатного монтажа соединения между выводами радиодеталей выполняются гибкими или жесткими проводниками, в соответствии с принятой при окончательной компоновке схемой, и пропаиваются.
Пайка производится электрическим паяльником (торцовым или молотковым) мощностью около 50 вт. Более пригодны для монтажа радиоаппаратуры торцовые паяльники со сменными наконечниками. Для пайки используются свинцово-оловянные припои типа ПОС. Лучшим для большинства работ считается припой ПОС-60; при его отсутствии можно пользоваться припоем ПОС-40.
Пайка производится под флюсом, предохраняющим подготовленную поверхность металла от окисления и облегчающим «прилипание» припоя к металлу. В качестве флюса применяется канифоль как в твердом, так и в жидком виде (раствор канифоли в спирте или аде*оне в гэоиориии i по весу).
Прочность гайки о^е-течивается тщательной подготовкой спаиваемых поверхностей, которая заключается в их очистке и залужи-вании, т. е. предварителысм покрытии припоем.
184
Радиодетали, не имеющие элементов крепления, хстаi:aвливаются на корпусе или на плате с помощью скоб или х мутов. Трансформаторы НЧ, ПЧ и некоторые другие детали крепятся с помощью лапок, продушенных через О'верстия в плате. Броневые сердечники Tina СБ крепят к плате клеем БФ-2. Транзисторы приклеивают к монтажной плате клеем БФ-2 или закрепляют г.рп пайке с помощью собственных выводов.
6. НАЛАЖИВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ
Схемы различных радиоприемников, несмотря на присущие каждой из них особенности, имеют много общего. Это позволяет рекомендовать определенную последовательность и методику налаживания приемников. Ниже приводятся этапы проверки и налаживания приемников в общем случае:
1. Проверка правильности монтажа, в том числе проверка номиналов резисторов и конденсаторов и проверка включения транзисторов, диодов, электрических конденсаторов и источника питания.
2. Налаживание УНЧ. Этот этап представляет собой самостоятельную задачу и производится при отключенном детекторе (или выведенном регуляторе громкости).
3. Налаживание детектора. Необходимо только для транзисторного детекторного каскада. Для диодного детектора достаточно ограничиться проверкой его работоспособности.
4. Налаживание и настройка усилителей ПЧ и ВЧ и преобразователя частоты.
5. Настройка входных цепей, сопряжение контуров гетеродина и ВЧ тракта и налаживание каскада преобразователя частоты в целом.
6. Градуировка шкалы настройки и снятие характеристик приемника в целом. Последнее не является обязательным, однако его выполнение позволяет радиолюбителю оценить качество проделанной им работы и сопоставить показатели построенного им радиоприемника с аналогичными показателями промышленных приемников.
В зависимости от типа и сложности приемника содержание этапов может видоизменяться, а выполнение некоторых из них может быть исключено.
Налаживание усилителя НЧ
При налаживании УНЧ с nt мощью измерительных приборов используются генератор звуковой частоты, вольтметр переменного тока с необходимыми пределами измерений, электронный осциллограф и вольтмиллиамперметр постоянного тока. В радиолюбительской практике налаживание УНЧ можно выполнить и при наличии только одного измерительного прибора — тестера — при одновременном испотьзоваиии раднотрапстяцнонной сети, радиоприемника, телевизора пли проигрывателя в качестве источника сигнала звуковой частоты.
Л. Н. Петров
1-5
Перед включением источника питания последовательно с ним включается миллиамперметр со шкалой 30—50 ма. В случае исправности схемы установившаяся величина тока потребления составляет 3—15 ма, в зависимости от схемы усилителя. Если потребляемый ток оказывается значительно большим (25—50 ма), то при правильном выполнении монтажа наиболее вероятными причинами неисправности усилителя могут быть неправильный режим работы транзисторов по постоянному току или самовозбуждение усилителя.
Выбор режима работы транзистора по постоянному току и способы его установления см. в гл. III.
Самовозбуждение сопровождается либо свистами (шипением), либо щелчками («капаньем») в громкоговорителе. В последнем случае стрелка миллиамперметра будет показывать значительные броски, однако если частота щелчков довольно большая, то бросков стрелки может и не быть. Причиной возникновения шипения может быть слишком большой коэффициент шума транзистора во входном каскаде усилителя. Однако эта причина не может вызвать ваметного увеличения потребляемого тока.
Для устранения самовозбуждения в области верхних частот, сопровождающегося свистом, рекомендуется параллельно полюсам батареи подключить электролитический конденсатор емкостью 100— 500 мкф и увеличить емкости конденсаторов развязки в цепях эмиттера. Если этими мерами ликвидировать самовозбуждение нс удается, то необходимо в цепь коллектора в первых каскадах ввести развязывающие /?С-фильтры (R = 200—1000 ом; С= 10—20 ч''ф).
Релаксационные колебания, проявляющиеся в виде щелчков п громкоговорителе, можно устранить, уменьшая емкости переходных конденсаторов, а также увеличивая сопротивление и емкость в 7?С-фильтрах.
В усилителях с обратной связью, охватывающей выходной трансформатор, при несоблюдении фазовых соотношений может возникнуть положительная обратная связь и как результат этого — самовозбуждение. Его можно устранить, поменяв местами выводы вторичной обмотки выходного трансфэрм'тора.
Особое внимание следххт уделвть проверке электролитических конденсаторов, с которыми очень часто связано возникновение неисправностей в усилительных схемах.
После устранения неисправностей и проверки режима работы транзисторов по постоянному току на вход усилителя НЧ подается напряжение низкой частоты от генератора звуковой частоты, радиоприемника, проигрывателя или трансляционной сети. Обычно напряжение на вход УНЧ снимается с делителя (рис. 151). Если сопротивление потенциометра Rt составляет 470—1000 ом, то величину ограничивающего сопротивчення R можно определить по формуле:
/?=(2-г-3) £7С ком,
где (.’с—напряжение источника НЧ, в в.
Прн правильно установленных режимах налаживание УНЧ сводится к корректировке режима выходного каскада и частотной характеристики.
Задачей налаживания выходного каскада УНЧ является получение номинальной мощности в нагрузке (звуковой катушке гром
186
коговорителя) при высоком ка1 естве звуковоспроизведения. Величину выходной мощности можно определить по формуле:
Р=1000 мет,
где U—напряжение, измеренное на звуковой катушке громкоговорителя, в в;
RM—сопротивление звуковой катушки, в о.и.
Качество воспроизведения 31 нейных искажений, о которой > экране осциллографа. При отсу приборов о величине нелинейных искажении можно судить по изменению постоянного тока, протекающего через выходной каскад (прн работе в режиме класса А или при прослушивании). При наличии заметных искажений прн малой громкости необходимо несколько увеличить коллекторный ток транзисторов оконечного каскада. Следует иметь в виду, что нелинейные искаже
сука оценивается по ветнчине нели-гожно судить по форме кривой на степи необходимых измерительных
Рис. 151. Схема делителя напряжения.
ня могут возникнуть и в пред-
оконечиом каскаде.
Заключительным этапом в налаживании УНЧ является корректировка частотной характеристики (качества звучания), которая производится с установленным в корпусе приемника громкоговорителем. Корректировку частотной характеристики малогабаритных транзисторных приемников производят на слух. Корректирующие цепи были рассмотрены в гл, IV,
Налаживание высокочастотного тракта
Налаживание высокочастотного тракта начинается с выходного каскада УПЧ (в случае приемников прямого усиления—с последнего каскада УВЧ). Производит я оно с помощью измерительных приборов (генератор стандартны?, сигналов, генератор промежуточной частоты и т. д.), однако в радиолюбительских условиях этот этап можно выполнить без специальной измерительной аппаратуры, имея в своем распоряжении вспомогательный радиовещательный приемник, шкала настройки которого выверена по частотам известных радиостанций. Последний сп >соб налаживания радиоприемника хотя и не позволяет произвести "щательную настройку, все же дает вполне удсвлетвор’'.тель!!ые для практических целей результаты Этот способ налаживания и буд<т рассматриваться (см. стр. 189). применительно к супергетеродиинэму радиоприемнику.
Налаживание УПЧ
Пэ:ле предварительной проверки монтажа и режимов транзч-
сторов по гзетояниому току koi туры гетеродина зако;>:.ч веют и АРУ отключают Прежде чем приступить к налаживанию, необхе-
димо убедиться в отсутствии самовозбуждения усилителя ПЧ. Устранение самовозбуждения осуществляют следующими методами:
1) вводят развязывающий 7?С-фнльтр в разрыв нспц питании между трактами НЧ н ПЧ (величину сопротивления R принимают равной нескольким сотням ом, величину емкости С — нескольким десяткам микрофарад);
2) вводят развязывающие ЯС-фильтры в коллекторные цепи каскадов УПЧ, увеличивая сопротивление фильтра в 3—5 раз при тол же емкости;
3) экранируют катушки контуров ПЧ;
4) заменяют транзисторы с высоким коэффициентом усиления по току р транзисторами с меньшим [3;
5) меняют местами выводы катушек связи.
Обычно этими мерами самовозбуждение исключается. Если ж" устранить его не удалось (оно может быть вызвано паразитными связями между соединительными проводниками и деталями, неудачным расположением земельного провода и т. п.), то необходимо пересмотреть компоновку и монтаж.
Для налаживания УПЧ вспомогательный приемник настраивается на одну 1!3 работающих радиостанций, а сигнал промежуточной частоты, снимаемый с контура, пьрружепного детектором, подается через конденсатор с емкостью 24--39 пф на вход настраиваемого каскада УПЧ. Вращая сердечники контуров ПЧ, добиваются максимальной громкости воспроизведения на выходе приемника (или максимального показания прибора — при настройке с помощью регистрирующих приборов). После этого положение сердечников фиксируют с помощью парафина пли вязкой мае гики.
Налаживание УВЧ н входной цепи
Налаживание УВЧ по существу сводится к устранению самовозбуждения и к укладке диапазонов налаживаемого приемника, т. е. к установлению границ диапазонов.
После проверки монтажа и режима работы транзисторов по постоянному току приступают непосредственчо к налаживанию. Устранение самовозбуждения УВЧ практически осуществляется с помощью тех же мер, которые были рекомендованы для налаживания УПЧ. При укладке диапазонов необходимо учитывать схему включения катушек. Если катушки СВ диапазона составляют часть катушек ДВ диапазона, то укладку диапазонов следует начинать с СВ диапазона. В случае раздельных катушек диапазонов порядок укладки не имеет значения.
В транзисторных приемниках обычно устанавливают только верхние границы диапазонов СВ н ДВ. Настройка производится по сигналам радиостанции, работающей в длинноволновой части диапазона. Частота этой станции определяется по шкале вспомогательного радиовещательного приемника.
Налаживание преобразователя ВЧ
В супергетеродинных "рнемниках используются два типа преобразователей частоты: сгмсЕозбужд.ющиеся (с совмещенным в одном транзисторе смесителем и гетеродином) п с внешним возбуждением (с раздельным гетеродином н смесителем). Палажнва-
188
пне преобразоззтельного каск; да является одной из трудоемких операций при настройке радиоприемника.
Cosxex иные преобразовательные каск; ди. содержащие меньшее число этеуептов и более гростые в конструктивном отношении наил ши . кое применение в схема?; промышлени* х малогабаритных т _ зисторных приемников. Однако он i значительно сложнее в налс>лиа.:11:1.
Рассмотрим последователь юсть налаживания преобразовательного каскада с совмещенным гетеродином и смесителем.
После восстановления схемы приемника (устранения перемычки. замыкавшей контур гетеродина, и подключения преобр; зова-теля к другим каскадам радиоприемника) осуществляется проверка режима работы транзистора по постоянному току и устранение самовозбуждения (если оно имеет место). Основными причинами самовозбуждения преобразовательного каскада являются слишком большой коэффициент усиления (он не должен превышать 8—10) и наличие паразитных связен.
Для ликвидации самовозбуждения применяют включение развязывающего /?С-фильтра в цепи коллектора и замену транзистора с высоким значением коэффициента Р транзистором с меньшим значением р.
При настройке преобразовательного каскада следует опасаться случайного совпадения частоты настройки входных контуров и частоты какой-либо работающей радиостанции, что при отсутствии правильного сопряжения контуров ВЧ и гетеродина может создать видимость самовозбуждения каскада. Для проверки следует изменить настройку входного контура и контура гетеродина.
Гетеродин радиоприемника должен обеспечивать устойчивую генерацию в пределах рабочего диапазона частот при постоянстве выходного напряжения, что необходимо для обеспечения постоянства чувствительности приемника. Обычно колебания напряжения допустимы в пределах ±30%.
Наличие генерации можно установить с помощью миллиамперметра, включенного в цепь коллектора. При закорачивании контура гетеродина ток коллектора несколько уменьшается. Выходное напряжение гетеродина может быть измерено высокочастотным вольтметром и обычно находится в пределах 0.3—1,5 в. Отсутствие генерации может быть обусловлено неправильно выбранной фазой напряжения обратной связи, малой величиной связи, низкой граничной частотой транзистора и малой добротностью контура гетеродина. Фазу напряжения можно изменить, поменяв местами выводы катушки связи; связь можно увеличить, добавив витки в катушке связи. Транзистор и контур с неудовлетворительными параметрами нужно заменить заведомо каче.’твенпыми.
Убедившись в устойчивости генерации гетеродина в пределах рабочих диапазонов, можно г расту пить к подгонке их границ. Обычно в супергетеродинных приемниках частота гетеродина fr выше частоты принимаемого сигнала fc. Зная границы диапазона волн, можно определить границы частот гетеродина по формуле:
/г=/с+465 кгц.
Установку частотных границ гетеродина производят, используя вспомогательный приемник с выверенной шкалой настройки Ес л частота гетеродина смещена влево или впразо от номш ? ьнел. т
регулировкой элементов контура гетеродина (катушки индуктивности и параллельного и последовательного конденсаторов сопряжения) можно осуществить требуемую подстройку.
Чувствительность супергетеродинного приемника во многом зависит от сопряжения входного контура и контура гетеродина. Практически невозможно осуществить сопряжение так, чтобы в любой точке диапазона разностная частота гетеродина и сигнала равнялась промежуточной. Поэтому сопряжение выполняют только в двух или трех точках диапазона. В результате этого входной контур во всех остальных точках диапазона будет иметь расстройку, которая является абсолютной ошибкой сопряжения.
Сопряжение входных и гетеродинных контуров друг с другом выполняют, принимая сигналы радиостанций, работающих на частотах, лежащих в начале и в конце соответствующего диапазона. Приняв сигнал радиостанции, работающей в длинноволновой части диапазона при максимальной емкости переменного конденсатора, подстраивают входной контур путем изменения индуктивности катушки. После этого при минимальной емкости переменного конденсатора подстраивают контур полупеременным конденсатором на частоту радиостанции, работающей в коротковолновой части диапазона. Затем снова устанавливают максимальную емкость и уточняют настройку па радиостанцию, работающую в длинноволновой части диапазона; весь цикл настройки повторяют несколько раз.
Применение рассмотренного метода обеспечивает вполне удовлетворительное качество работы любительских радиоприемников.
Градуировку шкалы производят либо с помощью сигнал-генератора, либо с помощью вспомогательного радиоприемника, принимая заранее известные станции и отмечая положения указателя шкалы настраиваемого приемника. Для градуировки шкалы последним способом необходимо, чтобы в момент градуировки того или другого диапазона шкалы в этом диапазоне работало достаточное число радиостанций.
Неисправности транзисторных приемников
Чтобы достаточно легко и быстро найти повреждение в радиоприемнике, нужно знать его характерные признаки. Перечень неисправностей, наиболее часто возникающих прн эксплуатации транзисторных приемников, приведен в табл. 29.
Таблица 29
Неисправности транзисторных приемников
Признаки неисправности Причины неисправности Способ обнаружения
1. При включении приемник не 1. Неисправен выктю-чате;ь Приемник включен. Проволочной перемычкой закорачиваются входной и выходной контакты выключателя или напряжение питания подается на схему приемника, минуя выключатель
190
Продолжгнчз табл. 29
Приэи:ки неиспрам- ости 1 Причины неисправности Способ обнаружения
1. Прн включении пр темчик не работает 2. Плохой контакт между выводами источника питания н соответствующими зажимами приемника । Приемник включен. С помощью вольтметра определяется напряжение источника питания непосредственно на самом источнике и после входных зажимов приемника
3. Значительно понизилось напряжение источника питания (разрядились батареи) Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется напряжение источника питания
4. Короткое замыкание в цепи питания Приемник включен. С помощью миллиамперметра, включенного в разрыв цепи питания последовательно с ограничивающим резистором, измеряется ток, протекающий в этой цепи
5- Неисправен громкоговоритель Приемник выключен. Выводы обмотки выходного трансформатора УНЧ отпаиваются от контактов громкоговорителя. С помощью омметра проверяется целостность звуковой катушки громкоговорителя
6 Обрыв в обмотке выходного трат сформа-тора УНЧ Приемник выключен. Выводы обмотки трансформатора отпаиваются от соответствующих контактов. С помощью омметра проверяется целостность обмотки трансформатора
7. Пробой кон1енгато-ра в цепи ко лектора транзистора, jаботаю- 1. Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется разряжение на коллекторе транзистора. Для указанного случая неисправности оно оказывается равным нулю 2. Один из выводов этого конденсатора отпаивается и с помощью омметра проверяется его исправность
Продолжение табл. 29
Признаки неисправности Причины неисправности Способ обнаружения
I. При включения приемник не работает щего в оконечном каскаде УНЧ, или пробой р-л-перехота этого транзистора 3 Отлаиваются выводи Э и К транзистора и с помощью омметра проверяется целостность переходов
8. Обрыв выводов резистора или конденсатора в цепи коллектора транзистора каскада предварительного усиления НЧ Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется напряжение и а коллекторе транзистора. Для указанного случая неисправности оно оказывается равным пулю
9. Обрыв выводов переходного конденсатора в схеме УНЧ —
10 Обрыв выводов переходного конденсатора, резистора или диола в схеме детектора —
И. Пробой диода в схеме детектора Приемник выключен. Отпаивается один из выветов диода и с помощью омметра проверяется его исправность
12. Замыкание или обрыв обмоток трансформатора УПЧ Приемник выключен. Отпаиваются выводы обмоток трансформатора УПЧ и с помошью омметра проверяется их исправность
13. Замыкание или обрыв катушки контура фильтра ПЧ или ФСС-Обрыв выводов конденсатора фильтра ПЧ или ФСС Приемник выключен. Отпаиваются выводы катушек и с помощью омметра проверяется их исправность
14. Обрыв выводов переходного конденсатора в схеме УПЧ —
io. Обрыв или замы-кавие катушки контура преобра эс _ ате ля ч асто-тм. Обрыв вызолов конденсатора втсго жояттра Лряем.чнк выключен. Отлаиваются выводы катушки и с по-мьшью омметра проверяется ее исправность
192
Прело ")'<ение табл 29
Пмзтает _ вепсяраввосги Причины неисправности Способ обнаружения
I При в ключ с-иии приемник не работает 1С. Обрыв вывозов резистора или конденсатора в цепи коллектора транзистора преобразователя частоты Призмник включен С пом»aiiKj вольтметра измеряется напряжение Hd коллекторе. Для данного случая’неисправности оно оказывается равным пулю
17. Замыкание или обрыв катушки входного контура или конденсатора Приемник выключен. Отпаивают выводы катушки и с помощью омметра проверяется ее исправность
18. Замыкание или обрыв катушки связи или обрыв выводов переходных конденсаторов входных цепей Приемник выключен. Отпаиваются выводы катушки связи и с помощью омметра проверяется ее исправность
19. Неисправен переключатель диапагонов Приемник выключен. С помощью омметра проверяется исправность работы подвижных и неподвижных контактов переключателя
2. Приемник не работает на одном из диапазонов I. Неисправен переключатель диапазонов То же
2. Замыкание нли обрыв катушек входных контуров или контуров гетеродина. Обрыв выводов конденсаторов этих контуров Приемник выключен. Отпаиваются выводы катушек входных контуров или контуров гетеродина и с помощью омметра проверяется их исправность
3. Пониженная громкость радиоприема 1. Пониженное напряжение источника питания Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется напряжение источника питания
2. Уменьшение емкости переходных конденсаторе» оконеч.-кго каскада УНЧ Приемник выключен. Последовательно отпаиваются и заменяются заведомо исправными переходные конденсаторы
3. Обрыв выводов резистора в цепи базы транзистора каскада предварительного усиления НЧ Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется напряжение пл коллекторе транзистора Для данного случая иеисправн -сти оно оказывается позышейн::и
13 Л. Н. Петров
Ь3
Продолжение табл. 29
Признаки неисправности Причины неисправности Способ обнаружения
3. Пониженная громкость радиоприема 4. Обрыв выводов шунтирующих конденсаторов эмиттерных цепей транзисторов УНЧ —
5. Неисправность транзисторов УНЧ, УПЧ, УВЧ Приемник выключен. Транзисторы отпаиваются и их исправность проверяется с помощью специальных измерительных приборов
6. Сломан ферритовый стержень магнитной антенны —
4. Прием возможен только в некоторых частях диапазона Замыкание подвижных и неподвижных ^пластин переменного конденсатора Приемник выключен. Отпаиваются выводы конденсатора настройки и с помощью омметра при вращении оси конденсатора проверяется его исправность
Б. Искажения радиопередачи 1. Пробой переходных конденсаторов оконечного каскада УНЧ Приемник выключен. Отпаиваются выводы конденсаторов и с помощью омметра проверяется их исправность
L Обрыв выводов резистора в цепи базы транзистора каскада предварительного усиления НЧ Приемник включен. С помощью вольтметра измеряется напряжение на коллекторе транзистора. Д1Я данного случая неисправности ичо оказывается завышенным
3. Неисправность транзисторов УНЧ Приемник выключен. Отпаиваются выводы Э, Б, К транзисторов и проверяются их параметры с помощью соответствующих приборов
4. Замыкание переходного конденсатора или конденсатора фильтра АРУ в схеме детектора Приемник выключен. Отпаиваются выводы указанных конденсаторов и с помощью омметра проверяется их исправность
5- Пробой нюха в схеме детектора Приемник выключен. Отг аи-вается один из выводов дно а и с помощью омметра проверяется его исправность
191
Продотжение табл. 29
Признаки неисправности Причины неисправности Спэсоб обнаружения
5. Искажения радиопередачи 6. Неисправность транзистора УПЧ Отпаиваются выводы Э, Б» К указанного транзистора и проверяются его параметры с помощью соответствующего прибора
Примечай и е. Обрывы выводе в конденсаторов и резисторов и поломка стержня магнитной антенны в вставляющем большинстве случаев могут быть обнаружены при внешнем осмотре монтажа схемы приемника и лишь в отдельных случаях (при наличии скрытого дефекта детали) необходимо прибегать к помощи измерительных приборов или демонтажу части схемы.
13*
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложени el
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ
Пол\ проводниковые диоды, выпускаемые отечественной промышленностью, представлены большим числом типов и разновидностей, отличающихся друг от друга назначением, конструкцией и электрическими параметрами.
По исходному материалу диоды делятся на германиевые и кремниевые. По назначению они могут быть выпрямительными, универсальными (высокочастотными), опорными (стабилитроны) и др. Кроме того, полупроводниковые диоды различаются по мощности (малой, средней и большой мощности).
Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления переменных токов низкой частоты (от 50 до 2000 гц). Маломощные диоды предназначены для выпрямления токов до 0,3 «, диоды средней мощности — от 0,3 до 10 а и диоды большой мощности— свыше 10 а. Последние называют иногда силовыми.
Универсальные (высокочастотные) диоды предназначены для выпрямления токов в широком диапазоне частот (до 1000 .Мгц), а также для модуляции, детектирования и других преобразований электрического сигнала.
Опорные диоды (стабилитроны) предназначены для стабилизации уровня напряжения при изменениях величины тока, протекающего через диод.
Для правильного выбора и использования диодов для работы в схеме необходимо знать их основные параметры, которые приводятся ниже.
Прямой ток /Пр—измеряется при вполне определенном напряжении для сравнения разных диодов по этому параметру.
Выпрямленный ток /винр — среднее значение тока через диод за один период.
Выпрямленный ток максимальный /В|,1Пр.Чаве— наибольшее значение выпрямленного тока, при котором диод и; -дежпо работает длительное время.
Обратный ток /е-р—важнейший показатель качества диода. Его значение не должно превосходить определенной величины, оговоренной для данного диода. В одинаковых условиях кремниевые диоды имеют меньшие обратные токи, чем германиевые.
195
Чем меньше гслнчина сбрат юго тока, тем выше качество диода.
Прямое напряжение Unp—падение напряжения па диоде при протекании прямого :ока /пр-
Обратное напряжен i е U06p — приложенное к диоду обратнее г.сстоянное напряжение, вызывающее обратный ток.
Обратное максимальное напряжение Г'ог-р.млкс —• наибольшее напряжение, которое можно подавать на диод в обратном направлении, не опасаясь выхода его из строя.
Прямое сопротивление /?Пр — сопротивление диода прямому току. Его измеряют м лодом вольтметра-амперметра нли омметром при приложении к днэду прямого напряжения.
Обратное сопротивление 7?Обр — сопротивление диода обратному току. Измеряется оно так же, как и прямое сопротивление, но при напряжении, приложенном в обратной полярности.
Рабочая частота выпрямления /раб ~частота подаваемого на диод напряжения, при котором оп нормально работает.
Напряжение стабилизации Е’ст— напряжение стабилизации опорного диода в рабочей области, где значительные изменения тока через диод не вызывают заметных изменений напряжения.
Максимальный ток чере-1 с т а б н л и т р о и /Ст.макс — значение тока, при котором ст: билизацпя напряжения не нарушается.
Максимальная мощность рассеиваемая диодом, />иакг-
Германиевые диоды способны работать прн температуре от—60 до +85° С, кремниевые дноды — от —60 до +150° С.
Обозначения полупроводниковых диодов, разработанных до 1964 г. и выпускаемых в настоящее время, складываются из следующих элементов: буква Д (присвоена всем диодам), далее следует число, соответствующее типу диода (табл. 30). Иногда после этого числа ставится буква, указывающая различие в электрических характеристиках диодов одного типа (предельное обратное напряжение, предельная рабочая частота и т. д.).
В табл. 31—33 приведены параметры полупроводниковых диодов, широко применяемых в транзисторных радиоприемниках, а на рис. 152— 155 указаны габаритные размеры этих диодов.
В настоящее время принята новая система обозначений диодов и транзисторов (ГОСТ 10862-64),
Таблица 30
Типы диодов
Точечные германиевые . . . Точечные кремниевые . . . Плоскостные кремниевые . Плоскостные германиевые . Смесительные, СВЧ детек-лоры . Диоды-умножители .... Видеодетекторы ...... Параметрические герма-1иевые ....... Параметрические кремнистые Опорные диоды (стабилитроны) ............ Варикапы .......... Туннельные дисды Выпрямительные столбы . . 1-100 101-200 201-ЗСО 301—100 401—500 501-600 601-700 701-749 750-800 801-900 901-950 951 — 1 600 I СГ'1-1 !«
197
Таблица 31
Германиевые сплавные диоды
Тип диода I Гвыпр. макс’ ма <3 о X сз о ь <а о. Е Ь Общие данные Габаритные размеры
Д7А 300 0,1 50 0,5 Германиевые сплав- По рис. 152
Д7Б 300 од 100 0,5 ные диоды. Предназна-
Д7В 300 0,1 150 0,5 чены для выпрямления переменного тока час-
Д7Г 300 0,1 200 0,5 тотойдо 20 кгц; оформ-
Д7Д 300 0,1 300 0,5 лены в металлическом
Д7Е 300 0,1 350 0,5 сварном корпусе
Д7Ж 300 0,1 400 0,5
ДЗО2 1000 1 200 0,25 То же, в металличе- По рис. 153
ДЗОЗ 3000 1 150 0,3 ском корпусе с винтом
Д304 5 000 3 100 0,3 и гайкой для крепления и а шасси
Д305 10 000 3 50 0,3
Таблица 32
Германиевые точечные диоды
Тип диода 7ир при напряжении 1 в, ма с ¥ рж -dul41'z ^обр. раб’ 6 ^обр. проб’ ° /раб’ Л1г« (не более) Общие данные Габаритные размеры
Д1А Д1Б Д1В Д1Г Д1Д Д1Е Д1Ж 2,5 1,0 7,5 5,0 2,5 1,0 5,0 0,25 4,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 16 16 25 16 16 12 12 20 30 30 50 75 100 100 40 45 45 75 ПО 150 150 150 150 150 150 150 150 150 На конце вится положительном (на стекле) ста-цветная метка По рис. 154
Д'2А Д2Б Д2В Д2Г Д2Д Д2Е Д2Ж Д2И 50 5-10 9 2—5/ 4,5-: 4,5-10 2-10 2-5,5 0,25 0,1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 50 16 16 16 15 8 16 7 10 30 50 50 1л 13 IX 15 45 30 100 100 150 -J0 1" 150 150 150 15) 150 150 150 150 На одном из выводов, соответствующем положительной полярности диода, ставится знак плюс нли штампуется схема диода с указанием полярности По рис. 153
198
Продолжение табл. 32
Тип диода АПр при напряжении 1 в, ма vw ‘^9°/ О G. с 3 m га Си »О* О ь 3D «О о с о _ с /раб, 'Игч <не более) Общие данные Габаритные размеры
Д9А 10 0,25 25 10 40 На положительном По рис. 154
Д9Б 90 0 25 40 10 40 конце (на стекле) ста-
вится красная точка
ДЭВ 10 0,25 20 30 — 40 около знака плюс
Д9Г 30 0,25 30 30 — 40
Д9Д 60 0,25 30 30 — 40
ДЭЕ 30 0,25 20 50 — 40
Д9Ж 10 0,25 15 100 — 40
Д9И 30 0,12 30 30 — 40
Д9К 60 0,06 30 30 — 40
ДЭЛ 30 0,25 15 100 — 40
Д9М 60 2,5 30 30 — 40
Примечание. Разновидности диодов типа Д9 обозначаются цветными точками на их корпусах: Д9А — точек нет; Д9Б — красная; ДЭВ — оранжевая; ДУГ — желтая; Д9Д — белая; ДЭЕ — голубая; Д9Ж — зеленая; Д9И — две желтые; Д9К — две белые; ДЭЛ — две зеленые; около вывода от иглы — красная точка.
Кремниевые точечные диоды
Таблица 33
Тип диода /Пр при на-пряжении 1 я, ма g ч Си «О о "•и § 3 к ч> io го О. с. «о о ь • ХО О с о fc>° /раб’ ЛТгч (не более) Общие данные Габаритные размеры
Д101 Д101А Д102 Д1С2А ДЮЗ ДЮЗА 1 1 1 1 1 1 30 30 30 30 30 30 50 75 59 75 50 75 100 100 75 75 30 30 200 200 200 200 200 200 200 200 2 С"' 200 200 200 На положительном выводе ставится знак плюс По рис. 155
Примечание. Разновидности диодов обозначаются цветными точками на нх корпусах: Д101 — белая; Д101А — иет точки; Д102 — желтая; Д1С2А — оранжевая; ДЮЗ — голубая; ДЮЗА — зеленая.
Рис. 152. Габаритные размег.и полупроводниковых диолов типа Д7А-Д7Ж.
20Э
которые включают в себя четыре элемента: 1) буква пли цифра, обо . ю цЕЯ исходный материал; 2) буква, указывающая группу или к.щ^с полупроводниковых приборов; 3) число, указывающее газ: . к- п:е или электрические свойства приборов; 4) бук-
ЦСеття метка (только на duoiax типа Д101- Д103А)
Рис. 135. Габапитпые размеры полупроводниковых диодов типа Д2А - Д2И и Д101 -ДЮЗА.
ва, указывающая па разновидность данного типа прибора из данной группы приборов (см. приложение Ill).
Приложение II
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРОВ
Транзисторы, выпускаемые отечественной промышленностью, весьма разнообразны ио типу и назначению. Они различаются по исходному материалу (германий, кремний и др.), по рабочей частое (низкая, средняя, высокая) и по мощности (малая, средняя, большая).
Для целей радиолюбительской практики (подбор, проверка и замена транзисторов) особенно важно располагать данными о значениях основных параметров транзисторов.
К основным параметрам транзисторов можно отнести следую
щие:
Коэффициент усиления по току в схеме с общей базой а — отношение изменения тока коллектора к вызвавшему его изменению тока эмиттера при отсутствии сопротив-
ления в цепи коллектора.
Коэффициент усиления по току в схеме с о б щ и м эмиттером р — отношение изменения тока коллектора к вызвавшем) его изменению гока базы при отсутствии сопро-
тивления в цели коллектора. Предельная частота усиления по току f— ча-
стота, 1
У'2 ~
при которой коэффициент усиления по току составляет 0,7 его величины на низкой частоте.
Предельное напряжение коллектора в схеме с общей базой б'к.б ~~ наибольшее значение постоянного напряжения между коллектором и базой.
ЦСГОГ/ - 1-300
0,996 -
0,995 - f- 200
'г 150
-
0,95- -100
-90
-ВО
0,985-. - 70
—во
0,93-. -50
:-40
0,97 - '-30
0,96-
0,95 - -20
-15
—
0,85-
— -.7
0,8 ч-
Рис. 156. График для пересчета коэффициенте» усиления трап истора
Предельное напряжение коллектора в схеме с общим эмиттером UK.3 — наибольшее значение постоянного напряжения между коллектором и эмиттером.
Предельный ток коллектора /н — максимально допустимое значение тока коллектора, при котором транзистор не выходит из строя
Обратный ток коллектора /к0 — ток через коллекторный переход при разомкнутой непи эмиттера (аналогичен обратному току полупроводникового диода). Чем & меньше / к.о, тем выше качество транзистора. я Р
Предельная мощность рассеяния РМакс—наибольшее значение мощности, рассеиваемой на коллекторном переходе.
При необходимости коэффициент а можно найти, зная коэффициент р, и наоборот, по формулам:
a=-L: 3=—,
1 ч-Р ' 1 — а ’
или из графика, представленного на рис. 156.
Данные по параметрам транзистора обычно указываются в его паспорте.
Германиевые транзисторы способны работать при температуре от —60 до +80° С, кремниевые— от —60 до+125° С.
Транзисторы различных типов предназначаются для усиления, 1енернрования н преобразования электрических сигналов различной частоты, а также для других целей.
Обозначения транзисторов, разработанных до 1964 г., включают в себя следующие элементы: букву П или С (с буквы С начиналось обозначение точечных транзисторов, в настоящее время не выпускаемых нашей промышленностью); далее следует число, соответствующее назначению транзистора и примененному в нем материалу (табл 34); третий элемент обозначения— буквы А, Б, В и т. д. — определяет электрические свойства транзистора (коэффициент усиления, обратный ток коллектора и др.).
Таблица 34
Типы транзисторов
Маломощные германиевые низкочастотные 1-ГЮ
1 Маломощные кремниевые низкочастотные 101-210
Мощные гермачнеьые низкочастотные 201-350
Мощные иремииегые низкочастотные 301-4 X)
Меломощные гермаииеэые рыс^нечастотные 401-5 Ю
Маломощные кремниевые высокочастотные . 501—6-X)
Мощные германиевые высокоча.тотные 601-7'Ю
Мощные кремниевые высокомаетотлые 701-8 X)
202
Таблица 35
Основные параметры транзисторов широкого применения
Тип транзистора Л, Мгц РМ и*.э, в "к-б. в Общие данные Габаритные размеры
П4А 0,15 5 -50 -60 Германиевые сплавные По рис.157
П4Б 0,15 15-40 -60 —70 низкочастотные мощные типа р — п—р. Основное
П4В 0,15 10 —35 —40 назначение — усиление
П4Г 0,15 15-30 -50 -60 мощности низкой часто-
П4Д 0,15 30 -50 -60 ты- Рмакс=2° е,я <П4АЬ Вывод коллектора соеди-
ней с корпусом
П8 0,5 10 15 15 Германиевые сплавные
П9 0,5 12 15 15 типа л—р—л. Основное
П9А 1 15-45 15 15 назначение —усиление и генерирование электри-
П1О 1 15-30 15 15 ческих сигналов в дна-
П10А 1 15—30 30 30 пазоне частот до 2 Л1гц
П10Б 1 25-50 30 30 и работа в импульсных схемах. Р„™“»150 мет.
ПП 2 25-50 15 15 Вывод базы соединен с
П11А 2 45—00 15 15 корпусом
П13 0,5 12 -15 -15 Германиевые сплавные
П13А 0,5 30 —15 —15 низкочастотные типа
г) — п — р. Основное иа-
П13Б 1 20—60 —15 —15 значение — усиление и
ПИ 1 20-40 -15 -15 генерирование сигналов
П14А 1 20—40 -30 —30 в диапазоне частот до
П14Б 1 30—60 —30 —30 ’ Мгц. Рмакс=150 мет.
П15 2 30—60 -15 —15 Вывод базы соединен с корпусом По рис. 158
П15А 2 50-100 -15 -15
П39Б 0,5 20-60 -15 -15 Германиевые сплавные
П40 1 20-40 -10 -10 типа р — п — р. Приме-
- П40А 1 20—40 —30 -30 няютса в схемах с низким уровнем шумов для ус и-
П41 1 30-60 -10 -10 гения сигналов в диапа-
П41А 1 50-100 -10 -10 юне частот до 1 Мгц. ₽макс-=160 мвт
П101 0,5 9-18 20 20 Кремниевые сплавные
П101А 0,5 10-30 10 10 низкочастотные типа
П101Б 0,5 15-30 20 20 /1 — р — л. Основное назначение — усиление и
П101В 0,5 15—30 20 20 генерирование колеба-
II102 1 18-35 10 10 1 ий в диапазоне частот
П103 1 30-70 10 10 до 1 Мгц. Рмакс=150лвт
П103В 1 30-75 10 10
ЖЗ
Продолжение табл. 35
Тип транзистора Л, Мгц и К. э» в "к. 6, в Общие данные Габаритные размеры
ПКИ П105 П106 0,1 0,1 0,463 9 9 13,5 1 1 1 •— СО 67) сл о о 1 III W О) w 5 с Кремниевые сил энные низкочасто hi те типа р — я — р. Применяются для усиления и генерирования глектричн.'чнх сигналов в диапазоне частот до 465 кгц п в интервале температур ст -60 до + 120е-С. Рмакс” — 150 мет По рис. 158
ГТ1С8А * ГТ108Б ГТ108В ГТ108Г 0,5 1 1 1 20-50 35-80 60-130 110-250 — 1 L1 L СЛ СЛ СП СЛ Германиевые сплавные типа р — п — р. Применяются в низкочастотных усилительных и генераторных схемах. Рмакс= =75 ивт По рис. 150
П201 П201А П202 П203 0,1 0,2 0,1 0,2 20 40 20 1111 сл сл со со ю ю о с 7 7/7 । Германиевые сплавные мощные типа р — п — р. Применяются в переключающих схемах. Рмакс— = 10 вт. Коллектор соединен с корпусом По рис. 160
П213 П213А П213Б П214 П214А П214Б П214В П214Г П215 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0.15 20—50 20 40 20-60 50—150 20—150 20 20—1 "9 -32 -30 -30 -45 —45 —45 —55 -60 -45 -45 -45 -60 -60 -60 -00 -60 - 1 Германиевые сплавные типа р — п — р. Основное назначение — работа в схемах переключения, выходных каскадах УНЧ, преобразователях и стабилизаторах постоянного напряжении специальной радио технической апна-(.атуры. Р^-10 вт По рис. 161
ГТ309А * ГТ309Б ГТ309В ГТ309Г ГТ309Д ГТ309Е 1 1 1 1 1 1 20-70 60-180 20-70 60-180 20-70 60-180 -10 -10 —10 -10 -10 -10 1 1 1 1 1 1 Германиевые ди|фузи-опяые типа р — ч — р. Применяются в схемах ВЧ н в миниатюрных электронных устройствах. Рмакс 50 мет По рис. 162
П401 П402 П4ОЗ ПТОЗА 3'3 60 1-0 123 (0,94) (0.94) (0,1'1- 0,99) . 41 -10 -10 -10 -10 — Германиевые диффузионные типа р — и — р. Предназначены для усиления и генерирования сигналов в диапазоне КВ и УКВ. РхПКС 59 мет По рис. 163
* Обозначений по иглой сигл.ы. (ГОС! 1 г 2-641.
201
Продолжение табл. 35
Тип транзистора ЛГгд 3.1) "к.э. в "к. 6. 8 Общие данные Габзг’Ит- 1 ные размеры 1
ппо од 15 -10 Германиевые днффу- По рис. 158
П421 30 15 -10 — знойные высокочастот- ные типа р — п—р. При-
П422 60 30—100 -10 — меняются для усиления
П422А 60 15 -10 — генерирования и преоб-
П420 120 30-100 -10 — рааования электрических колебаний в диапазоне
П423А кэ 1о -10 частот до 120 Мгц. ₽макс= 50
Приложение IV
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ КОЛЛЕКТОРНЫХ ТОКОВ ТРАНЗИСТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ КАСКАДАХ РАДИОПРИЕМНИКА ПРИ НАПРЯЖЕНИЯХ ПИТАНИЯ ОТ 3 ДО 12 в (ПРИ 3=20—60)
Наименование каскада Ток коллектора, ма
Приемники прямого усиления Апериодический усилитель ВЧ на сопротивлениях Апериодический усилитель ВЧ на трансформаторах. ................. Детектор на транзисторе ........ 0,7-1,0 0,5-1,0 0,3—0,5
Супергетеродины Преобразователь частоты с совмещенным гетеродином ................. Преобразователь частоты с отдельным гетеродином Отдельный гетеродин........... Апериодический усилитель ПЧ на сопротивлениях Резонансный усилитель ПЧ 0,5—0,8 0,3-0,6 0,7-1,5 0,5-1,2 0,5-1,5
Усилители низкой частоты Первый каскад усилителя напряжения на сопротивлениях Инвертирующий каскад па сопротивлениях или трансформаторах ............ Выходной одпотактный каскад с постоянным смещением ............... Выходной олиотактный каскад со скользящей рабочей точкой ............. Выходной двухтактный каскад на трансформаторах .................. Выходной двухтактный каскад по бестранс-форматорной схеме . 0,3-0,7 0,7—2,0 6,0-10,0 2,0-4,0 1,5-3,0 2.0-7.
Рис. 157. Габаритные размеры и расположение выводов транзисторов типа П1Л - ПИД.
Рис. 1т8. Габаритные размеры и расположение выводов транзисторов: О -типа П8 -ППА; П13 - П15А. ПЗРБ -П-ИА. ПИИ - П103В, ПКИ - П1Ов, П420 -П423А: 6 - тан. ЧГ> - МП9, МП13 -МП 16, МП20 - МП21, МП25 -МП26, . - у.; р, мпп, .ЧГ1Ю1 -мшоб.
206
Рис. 15У. Габаритные размеры и расположение выводов транзисторов типа ГТ108А—ГТкбГ.
Рис 1С0. Габаритпые размеры и расположение выводов транзисторов типа П201—П203.
Рис- 161. Габаритные размеры и расположение выводов транзисторов типа 11213—11215.
В настоящее время промышленностью выпускаются транзисторы, в обозначении которых перед буквой П ставится буква М, указывающая на измененную (модернизированную) конструкцию корпуса.
Параметры транзисторов, широко применяемых в схемах радиовещательных приемников, приведены в табл. 35, а габаритные
Рис. 162. Габаритные размеры и расположение выводов транзисторов типа ГТЗ'*1Л-Г13«'Е.
чертежи и расположение выводов этих транзисторов — на рнс. 157— 163.
Порядок обозначения транзисторов по повои системе (ГОС! 10862-64) см. в приложении Ill.
Приложение V
СПРАВОЧНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Как получить письменную коис7льтацню
Центральный радиоклуб СССР дает платную письменную радиотехническую консультацию. Плата установлена:
а) по 40 коп. за ответ на один из нижеследующих вопросов:
— сообщение адресов радиотехнических учебных заведении, издательств радиотехнической литераторы, магазинов «Книга-почтой»,
208
организаций. тс'Г.ющих радиодеталями. справок го экспонатам всесоюзных рад1,овг4ставок; за высылку правил пстучения разрешения на постройку любительских радиостанций, оформления позывного коротковолновика-наблюдателя, любительского радискода;
Г.» по GO коп. за ответ па один из вопросов:
— указание литературы, в которой можно найти описание нужного радиоприбора (приемника, усилителя, телевизора, .магнитофона и др ), за высылку консультационной листовки, наиболее полно ссвешаюшей заданный вопрос; рекомендацию книг и брошюр по отдельным отраслям радиотехнических знаний; советы начинающим радиолюбителям, с чего начать свою работу;
в) по 85 коп. за ответ на один из вопросов:
— разъяснение работы отдельных узлов радиоаппаратуры, возможности замены одних деталей другими, в том числе радиоламп и полупроводниковых приборов; рекомендации по выбору схем радиоаппаратуры с технической оценкой качества их работы;
г) по 1 руб. 10 коп. за ответ па один из вопросов:
— советы по устранению неисправностей в радиоаппаратуре, простейшим переделкам и усовершенствованиям в схемах радиоаппаратуры (без производства технических расчетов); рекомендации по выбору телевизионных антенн для дальнего приема телевидения.
Для получения консультации заказчик должен перевести стоимость ответа на расчетный счет Центрального радиоклуба СССР № 70005 в Бауманское отделение Госбанка г. Москвы, а квитанцию об оплате вместе с вопросами по консультации выслать в адрес Центрального радиоклуба СССР: г. Москва, Сретенка, 26/1, Радиотехническая консультация. На бланке почтового перевода делается пометка «Плата за консультацию».
Консультация также производит простейшие радиотехнические расчеты по предварительным заказам. Для этого заказчик должен перевести в адрес консультации 40 коп. п сообщить письмом с приложением почтовой квитанции, какой расчет надо произвести. Консультация сообщает стоимость работы и после оплаты ее заказчиком выполняет и высылает расчет.
Консультация не дает ответов на вопросы, связанные с получением моточных данных н конструктивных размеров различной промышленной и любительской радиоаппаратуры, описания которых не публиковались в печати; о дополнительных данных детален конструкций, опубликованных в различных книгах и брошюрах; не сообщает адресов промышленных предприятий, выпускающих радиоаппаратуру и радиодетали; не высылает книг и брошюр по радиотехнике; не выполняет заказов иа высылку радиоаппаратуры и радиодеталей.
Письма без оплаты стоимости консультации к исполнению не принимаются.
Как выписать радиотехнические листовки
Радиотехническая консультация при Центральном радиок.т 'е СССР высылает радиолюбителям и ратиокружкам схемы-листог--а с описанием следующих радиолюбительских конструкций:
14 Л. Н. Петров _ 9
Комплект № 1
1. Простые приемники на транзисторах.
2. Приемник 2—V—2 на четырех транзисторах.
3. Супергетеродин па транзисторах.
4. Приемник 2—V—3 с двухтактным выходом.
5. Усилитель мощностью 8 вт.
6. Одноламповые сетевые усилители.
7. Одноламповый сигнал-генератор.
8. Простой ссинллс; раф.
9. Комбинированный ГИР.
10. Усилитель для электропроигрывателя.
Комплект № 2
1. Простые приемники на транзисторах.
2. Приемник 2—V—2 на трех транзисторах.
3. Карманный приемник с пушпульным выходом.
4. Приемник 2—V—3 на трех транзисторах.
5. Трехламповый КВ с\пергетеродпн.
6. Конвертер на 28—29,7 Л1гц.
7. Раднограммофон на радиолампах.
8. Приборы малой автоматизации.
9. Мостик для измерения RC.
10. Усилитель на транзисторах.
Комплект As 3
1. Карманный супергетеродин.
2. Приемник 2—V—3 на трех транзисторах.
3. Карманная радиоточка с электронной настройкой.
4. Автомат для подачи звонков по расписанию.
5. Приемник начинающего коротковолновика.
6. Простой УКВ приемник на 28—29.7 А1гц.
7. Конвертер для приема КВ любительских радиостанций.
8. Усилитель НЧ па транзисторах мощностью 50 вт,
9. Прибор для испытания транзисторов.
10. Различная аппаратура на транзисторах.
Цена каждого комплекта с пересылкой 70 коп. Листовки высылаются по почте по получении полной их стоимости почтовым переводом по адресу: г. Москва, Бауманское отделение Госбанка, расчетный счет № 70005 Центрального радиоклуба СССР.
В бланке перевода следует указать номер комплекта листовок, за который переводятся деньги, и точный обратный адрес заказчика.
Условия высылки фотокопий
Радиотехнические консультации выполняют заказы на фотокопии через фотоателье бытового обслуживания.
Стоимость фотокоп с одной страницы книги или журнала размерами 9Х 12 сл— 1 р’-б. 10 коп.; 13 х 18 см—1 руб. 35 коп.; 18X24 см—1 руб. 77 кол.
210
Заказы выполняются только после полной оплаты работы—-высылки денег почтовым переводом по адресу: г. Москва. Бауманское отделение Госбанка, расчетный счет As 70005 Центрального радиоклуба СССР.
К письменному заказу на фотокопии надо прилагать квитанцию об оплате.
Фотокопии выполняются из журнала «Радио», книг «Массовой радиобнбтнотекп» издательства «Энергия» (Энергоиздат) и издательства ДОСААФ.
Заказы на фотокопии из другой радиотехнической литературы, в том числе иностранной, принимаются только после предварительного согласия консультации. Получив такое подтверждение, можно производить заказ и оплату работ.
При заказе фотокопий необходимо указывать название, год издания книги (журнала) и номера страниц, с которых нужно выполнить фотокопии.
14*
ЛИТЕРАТУРА Я ИСТОЧНИКИ
Айсберг Е. Радио?.. Это очень просто. «Энергия», 1963.
Айсберг Е. Транзистор?.. Это очень просто. «Энергия», 1961.
Байков А. Практическая радиотехника. «Беларусь», 1966.
Божко II. 1'1., Локшин К. А. Транзисторные радиовегцз-телыгые приемники. «Энергия», 1966.
Большов В., Г у к и н В. Книга начинающего радиолюбителя. Изд. ДОСААФ, 1964.
Б о р т п о в с к и н Г. А. Печатные схемы в радиолюбительских конструкциях. Эиергопздат, 1959.
Будине к и й Я. Усилители низкой частоты на транзисторах. Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1963.
Брандт А. А.. Ржевкин К. С. Техника монтажа н налаживания радиосхем. Изд. Московского университета, 1965.
Гу мел я Е. Б. Налаживание транзисторных приемников. «Энергия», 1966.
Изюмов И. М. Радиоприем. Воениздат, 1954.
Кобзев В. В., Ш н ш м а к о в В. Н. Каскады радиоприемников на транзисторах. Эиергопздат, 1960.
Кольцов Б. В., Молоканов П. Л. Схемы, узлы и детали приемников на транзисторах. Эиергопздат, 1962.
Румянцев М. Любительские карманные приемники. Изд. ДОСААФ, 1964.
«Справочник начинающего радиолюбителя». Под общей ред. Р. М. Малинина, «Энергия», 1965.
«Транзисторы и полупроводниковые диоды». Справочник. Под общей ред. И. Ф. Николаевского. Связывдат, 1963.
Т р о х и м е н к о Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. Изд-во «Техника», 1964.
Хомич В. И. Приемные ферритовые антенны. Эиергопздат, 1960.
Яковлев В. В. Любительские переносные приемники на транзисторах. Эиергопздат, 1959.
О Г Л А Е Л Е Н И Е
Предисловие ........................................... 2
Глава I. СПРАВОЧНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Принятые сокращения некоторых терминов п слов ... 5
Условные обозначения основных физических ветчин . . 5
Условные обозначения единиц измерения .............. б
Обозначения на принципиальных схемах................ 7
Условные обозначения на шкалах некоторых электроизмерительных приборов.............................. 12
Глава II. РАДИОПЕРЕДАЧА И РАДИОПРИЕМ
1. Основные понятия о радиосвязи. Радиоволны и диапазоны радиоволн. Сигналы и каналы радиосвязи .... 13
2. Распространение радиоволн и помехи радиоприему . . 17
3. Классификация, блок-схемы и параметры радиоприемников ............................................ 22
Глава III. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
1. Общие сведения о полупроводниках............... 31
2. Принцип действия полупроводниковых диодов .... 32
3. Конструкции полупроводниковых диодов ....... 34
4. Принцип действия транзисторов.................. 34
5. Схемы включения транзисторов................... 37
6. Характеристики транзистора, работающего в статическом режиме. Выбор положения рабочей точки. Способы подачи смещения на базу транзистора.......... 41
7. Конструкции транзисторов....................... 46
Глава IV. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ И СХЕМЫ ТРАНЗИСТОР-
НЫХ ПРИЕМНИКОВ
I. Приемные антенны, входные цепи и их характеристики ........................................... 48
2. Усилители высокой частоты..................... 52
3. Преобразователи частоты....................... 54
4. Усилители промежуточной частоты............... 58
5. Амплитудные детекторы......................... 59
6. Автоматическая регулировка усиления (АРУ) .... 61
7. Усилители низкой частоты.....................
8. Обратная связь в радиоприемниках.............. <7
3
9. Регулировка усиления и тембра..................... 70
10. Схемы любительских транзисторных приемников ... 71
Регенеративный приемник на одном транзисторе ... 72
Приемник на одном транзисторе с питанием энергией электромагнитного поля ............................. 72
Приемник на двух транзисторах типа 0—V—2 .... 73
Прне 1ник на двух транзисторах типа 2—V—0 .... 74
Рефлексный приемник иа двух транзисторах........... 75
Рефлексный прнемлик на двух транзисторах.............76
Приемник па »рех транзисторах....................... 77
Приемник на четырех транзисторах типа 1—V—3 . . 78
Приемник на четырех транзисторах.................... 79
Приемник на четырех транзисторах типа 2—V—2 . . 79
Приемник иа пяти транзисторах типа 2—V—2 .... 80
Рефлексный супергетеродинный приемник на трех транзисторах........................................ 80
Инфрадинный приемник на пяти транзисторах .... 82
Супергетеродинный приемник на пяти транзисторах 83
11. Схемы промышленных транзисторных радиоприемников ............................................... 88
«Космос*............................................ 88
«Планета*........................................... 91
«Юпитер*............................................ 93
«Нейва*............................................. 96
«Алмаз*............................................. 97
«Селга*............................................. 99
„Альпинист*.........................................102
„Космонавт".........................................104
«Спорт-2*...........................................107
«Соната*............................................109
«Сувенир*...........................................111
Глава V. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ
1. Резисторы. Классификация и параметры. Конструкции 114
2. Конденсаторы. Классификация и параметры. Конструкции ..............................................119
3. Трансформаторы и катушки индуктивности. Сердечники и каркасы. Обмотки трансформаторов и дросселей 125
4. Громкоговорители...............................137
Глава VI. РАДИОИЗМЕРЕНИЯ
1. Измерительные приборы............................140
2. Системы стрелочных измерительных приборов .... 142
3. Измерения токов, напряжений и сопротивлений . . . 145
4. Проверка исправности полупроводниковых диодов
и транзисторов. Измерение их параметров..........150
Глав VH. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ТРАНЗИСТОРНОЙ АППА-
РАТУРЫ
1. Гальванические элементы и батареи................171
2. Аккумуляторы и батареи аккумуляторов.............173
214
Г nil Till. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАЛАЖИВАНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ
I. Выбор или составление схемы радиоприемника .... 177
2. Подбор детален и их проверка ... 173
3. .Макетирование ...............................179
4. Компоновка радиоприемника. Изготовление монтажной и даты........................................179
5. .Монтаж радиоприемника........................184
б. Налаживание транзисторных радиоприемников .... 185
Налаживание усилителя НЧ.......................185
Налаживание высокочастотного тракта............187
Налаживание УПЧ................................187
Налаживание У11Ч и входной цепи................188
Налаживание преобразователя ВЧ.................188
Неисправности транзисторных приемников.........190
Приложение 1, Основные типы и параметры полупроводниковых диодов.........................................196
Приложение II. Основные типы ^параметры транзисторов 201
Приложение III. Система обозначений полупроводниковых приборов (ГОСТ 1086’2-64) (вкладка) .... 205
Приложение IV. Ориентировочные величины коллекторных токов транзисторов, работающих в различных каскадах радиоприемника при напряженьях питания иг 3 до Г2 и (при р=2м—69) 205
Приложение V. Справочные сведения.................. 208
Литература и источники...............................212
Леонид Николаевич Петров
ТРАНЗИСТОРНЫЕ РАДИОПРИЕМНИКИ
Редактор С. И. Борщевская Художник Л. И. Климов Технический редактор Т. Л. Шермушенко
Корректор А. Л. 'Лилитаури
Слано в набор 20,'\ I 1067 г. Подписано к печати 11(Х1 1967 г-Формат бумаги 84Х1081/3=- Бумага тип. № 3. Усл. печ. л. 11,34. Уч.-изд. л. 12,95 4-2 вкладки. Тираж 300 000 экз. (1-й завод 100 000). М-54459. Заказ М 566,‘л.
Работа объявлена в Т. я. 1967 г. № 826
. 'ениздат, Ленинград, Фонтанка, 59
Tw ' . f. Во. одарского Лечиздата, Фонтанка, 57
Цена 71 коп.
4