Text
                    Центральвая станция юных техников РСФСР
ПРИЛОЖЕНИЕ
К ЖУРНАЛУ
|ИГвный
ЕХНИК
л. д. сокол
ВЫБОР
ДЕТАЛЕЙ
для ТРАНЗИСТОРНОГО
П Р1/1E/I/IН И К/1
№ 12 (222>
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАЛЫШ»
Москва— 1966

л. д. с о к о л ВЫБОР ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ТРАНЗИСТОРНОГО ПРИЕМНИКА (справочник юного радиолюбителя) Выпуск 1 При конструировании транзисторных радиоприемников перед юными радиолю- бителями часто возникают вопросы: какие взять сопротивления, как выбрать тран- зисторы, какие детали можно применять вместо тех, что бывают указаны в описы- ваемых схемах, как проверить исправность деталей перед установкой их в при- емник... На эти и многие другие-вопросы вы найдете ответ в двух выпусках брошюр: 1. «Выбор деталей для транзисторного приемника» и 2. «Выбор схемы и налажи- вание транзисторного приемника». Конструктора карманного приемника при выборе сопротивлений и конденса- торов прежде "Всего интересуют их габариты. Для этого лучше брать малогабаритные керамические конденсаторы КДС и КДМ, которые годятся и для высокой и для низкой частоты. В каскадах усиления низкой частоты удобно применять электроли- тические конденсаторы типа ЭМ. Для высокой частоты эти конденсаторы непри- годны. Кроме того, при их включении нужно соблюдать полярность, обозначенную на схемах. На корпусах этих конденсаторов нанесен знак «4-». Вывод, ближайший к такому значку, обычно подпаивают к выводу базы транзистора, а противоположный вывод «—» к коллектору предыдущего каскада. При выборе сопротивлений надо учитывать мощность, которая выделяется на них при работе приемника. В карманных приемниках эта мощность обычно очень мала. Поэтому для таких приемников исполь- зуют сопротивления типа УЛМ, имеющие наименьшие габариты. Если таких сопротив- лений нет, то применяют сопротивления типа МЛТ на мощность рассеивания 0,5 вт. Они тоже сравнительно невелики и удобны для монтажа. КОНДЕНСАТОРЫ Конденсаторы, которые удобны для транзисторных карманных приемников, по- казаны на рис- 1. Конденсаторы КДМ (конденсаторы дисковые м а л о г а б а- р и т н ые), КДК (конденсаторы дисковые керамические) и КДС (конденсаторы дисковые се’гнетокерамические) применяются чаще всего в каскадах усиления высокой частоты, так как емкости этих конденсаторов сравнительно невелики: КДМ — от 1 пф до 1500 пф. КДК-1 — от 1 пф до 36 пф, КДК-2 — от 3 пф до 2400 пф, КДК-3 — от 1 пф до 5100 пф; КДС-1 выпускаются емкостью 1000 пф, КДС-2 — 3000 пф, а КДС-3 — 6800 пф. Керамические конденсаторы различаются также и по свойствам изменять ем- кость под влиянием внешней температуры (температурному коэффициенту емко- сти — THEV и по рабочим напряжениям, которые выдерживает изоляция между обкладками. Но при конструировании простых транзисторных приемников измене- ние емкости конденсаторов с температурой обычно не учитывают, рабочее же на- пряжение,. которое допустимо для всех керамических конденсаторов, много выше, чем напряжение питания транзисторного приемника любого типа. В карманных приемниках очень удобно использовать конденсаторы типа КЛС (керамические литые секционные). Их емкость может быть от 3900 пф до 50 000 пф, и в отличие от других они малогабаритные. Конденсаторы типа ПМ (пленочные малогабаритные] могут применяться в каскадах усиления высокой и низкой частоты. Их емкость от 100 пф до 10 000 пф. Бумажные конденсаторы (БМ, МБМ, БГМ) лучше использо- вать в низкочастотных каскадах, так как на высоких частотах их изоляция может давать заметные потери сигнала. БМ (бумажные малогабаритные) заключены в маленькие метал-
БМ БГМ-2 43.5 служит тонкая пленка окисла на поверхности пористо- го танталового цилиндра. Конденсаторы ЭТО рассчи- таны на работу в диапазоне температур от —60° С до —150° С; рабочее напряжение 70 в при емкости 10 мкф, 50 в при емкости 15 мкф, 30 в при емкости 20 мкф, 15 в при емкости 30 мкф, 10 в при емкости 50 мкф и 4 в при емкости 80 мкф. Эти данные отно- сятся к конденсаторам типа ЭТО-1, которые и показа- ны на рисунке. Конденсаторы других типов имеют большие габариты и радиолюбителям менее доступны. Подстроечные конденсаторы типа КПК-1 применяют- ся для точной фиксированной настройки контуров вы- сокой частоты и могут иметь максимальную емкость до 30 пф. КПК-2 часто используют в транзисторных приемни- ках при замене переменного конденсатора. Для этой цели лучше брать КПК-2 с пределами изменения емко- сти от 10 пф до 100 пф, так как у них наибольшее от- ношение максимальной и минимальной емкостей. Переменные конденсаторы для простых транзистор- ных приемников иногда бывают в широкой продаже, и любители часто используют блоки переменных кон- денсаторов с твердым диэлектриком от фабричных приемников на транзисторах. В последнее время в продаже можно встретить блоки переменных конден- саторов чехословацкой фирмы «Тесла», а иногда и од- носекционные блоки этой же фирмы типа WN 70400. Этот переменный конденсатор имеет пределы изме- нения емкости от 5 пф до 390 пф. Он хорош для са- модельных приемников, так как имеет большое отно- шение максимальной и минимальной емкостей, что позволяет в отдельных случаях перекрыть и длинно- волновый и средневолновый диапазоны без использо- вания переключателя. Крэме того, специальная форма пластин этого конденсатора обеспечивает равномерное расположение станций на шкале приемника. Сдвоен- ные блоки конденсаторов иногда соединяют парал- лельно. При этом надо помнить, что увеличивается не только конечная, но и начальная емкость. Это может быть не всегда выгодно. Если схема приемника рассчи- тана на один переменный конденсатор, то при исполь- зовании сдвоенного блока конденсаторов одна секция часто не используется. Данные сдвоенных блоков от фабричных приемников обычно приводятся в их пас- портах. Если конструктору не удастся достать готовый кон- денсатор переменной емкости, то придется приспосо- бить полупеременный подстроечный конденсатор или сделать конденсатор самостоятельно. Способы исполь- зования КПК и конструкции самодельных переменных конденсаторов для транзисторных приемников не раз описывались в журналах «Радио» и в приложении к журналу «Юный техник» № 22 (184)—Р. Г. Варла- мов «Самодельные радиодетали». М., Изд-во «Малыш», 1964. ПОСТОЯННЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Таблица 1 Класс I (±5%) Класс II (± 10%) Класс III (±20%) омы килоомы мегомы омы [килоомы | мегомы омы килоомы | мегомы 10 100 1 10 0,1 1 10 100 1 10 0,1 1 10 100 1 10 0,1 1 11 по 1,1 11 0,11 1,1 - » — — — — — — —. 12 120 1,2 12 0,12 1,2 12 120 1,2 12 0,12 1,2 — — — 13 130 1,3 13 0,13 1,3 15 150 1,5 15 0,15 1,5 15 150 1,5 15 0,15 1,5 15 150 1,5 1,5 0,15 1,5 16 160 1,6 16 0,16 1,6 — — — — • — — — .—. — — — -— 18 180 1,8 18 0,18 1,8 18 180 1,8 18 0,18 1,8 — — —- • — 20 200 2 20 0,2 2 - - ' — — —. — — — ,— — — — 22 220 2,2 22 0,22 2,2 22 220 2,2 22 0,22 2,2 22 220 2,2 22 0,22 2,2 24 240 2,4 24 0,24 2,4 —, — — — - — — —. — .—. 27 270 2,7 27 0,27 2,7 27 270 2,7 27 0,27 2,7 —. — — — —— 30 300 3 30 0,3 3 — — • - —- • — —. — — — — — — 33 330 3,3 33 0,33 3,3 33 330 3,3 33 0,33 3,3 33 330 3,3 33 0,33 3,3 36 360 3,6 36 0,36 3,6 39 390 3,9 39 0,39 3,9 39 390 3,9 39 0,39 3,9 — —— — — — 43 430 4,3 43 0,43 4,3 47 470 4,7 47 0,47 4,7 47 470 4,7 47 0,47 4,7 47 470 4,7 47 0,47 4,7 51 510 5,1 51 0,51 5,1 56 560 5,6 56 0,56 5,6 56 560 5,6 56 0,56 5,6 — — 62 620 6,2 62 0,62 6,2 — — — — — .— .—. — — — 68 680 6,8 68 0,68 6,8 68 680 6,8 68 0,68 6,8 68 680 6,8 68 0,68 6,8 75 750 7,5 75 0,75 7,5 .— — — — — — — -л 82 820 8,2 82 0,82 8,2 82 820 8,2 82 0,82 8,2 — — — -— 91 910 9,1 91 0,91 9,1 — — — — — — — — — — — — — — — — — 10 — — — — — — — — — — — 10 ления от угла поворота оси Рис. 3. Зависимость сопротив- Рис. 1. Конденсаторы лические корпуса. Они специально предназначены для использования в малогабаритной аппаратуре. Их ем- кость от 510 пф до 0,05 мкф. В транзисторных прием- никах лучше применять самые низковольтные конден- саторы этого типа — на 150 в, так как БМ, рассчитан- ные на рабочее напряжение 200 в и 300 в, имеют большие размеры. БГМ (бумажные герметизированные малогабаритные) выпускаются с двумя вывода- ми, изолированными от корпуса, но они могут иметь и один вывод, изолированный от корпуса. Второй вы- вод у таких конденсаторов соединен с корпусом. На рис. 1 показаны конденсаторы типа БГМ-2, у которых изолированы оба вывода, так как для монтажа они удобнее. Эти конденсаторы выпускаются емкостью от 920 пф до 0,05 мкф. МБМ (металлобумажные малогабарит- ные) — это разновидность бумажных конденсаторов. У них металлические обкладки нанесены способом распыления на тонкую бумажную ленту. Лента пропи- тана специальным составом и покрыта лаком. Емкость МБМ от 5100 пф до 1 мкф. Они изготовляются на ра- бочее напряжение от 160 в до 1000 в, но лучше ис- пользовать конденсаторы на 160 в, которые и показа- ны на рис. 1. Конденсаторы типа ЭМ (электролити- ческие малогабаритные) выпускаются в алю- миниевых корпусах. Один из двух проволочных выво- дов конденсатора электрически соединен с корпусом, а другой изолирован от него. Обычные конденсаторы типа ЭМ предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от —10° С до +70° С. Более морозостойкие конденсаторы сохраняют работоспо- собность при температурах до —40° С и имеют допол- нительную букву М в обозначении типа. Особо моро- зостойкие типа ЭМ ОМ могут работать при температу- рах —60 С. Но конденсаторы (групп М и ОМ) имеют большие размеры, чем обычные (группа Н). Конден- саторы типа ЭМ изготовляются емкостью от 0,5 мкф до 50 мкф на рабочие напряжения от 4 в до 150 в. Конденсаторы типа ЭТО (электроли- тические танталовые объемнопори- стые) имеют металлический грибовидный корпус. Один вывод изолирован от корпуса, а другой соеди- нен с металлической оболочкой. Диэлектриком них При выборе сопротивления необходимо учитывать его наименьшие габариты. Проволочные сопротивления используются обычно только тогда, когда нужно очень маленькое сопротивление — порядка единиц ОМ. В остальных случаях используются малогабаритные не- проволочные сопротивления. Наша промышленность выпускает большое коли1 ^.стзо малогабаритных сопро- тивлений. Однако наиболее доступны для радиолюби- теля сопротивления УЛМ, МЛТ и ВС. При выборе малогабаритного сопротивления следует обращать внимание на его величину и допустимую мощность рассеивания. Остальные параметры сопро- тивлений (температурный коэффициент, предельное рабочее напряжение, собственные шумы и т. д.) для простых приемников не имеют значения и обычно не учитываются. Основные данные постоянных непроволочных сопро- тивлений приведены в таблице 1, а внешний вид УЛМ — 0,12, ВС — 0,25 и МЛТ — 0,5 показаны на рис. 2. МЛТ — 0,25 пока еще трудно достать, хотя это и одно из наиболее удобных сопротивлений для карманных приемников. Его внешний вид такой же, как у МЛТ — 0,5, но размеры практически не больше УЛМ —0,12. ВС -0,25 Рис. 2. Сопротивления Мощность, рассеиваемая на сопротивлениях в кар- манных приемниках, обычно невелика, и поэтому целе- сообразно использовать сопротивления малой мощно- сти. Их размеры пропорциональны допустимой мощно- сти рассеивания. Для транзисторных приемников лучше всего попытаться найти МЛТ — 0,25 или УЛМ — 0,12. Если таких сопротивлений достать не удастся, то мож- но использовать МЛТ — или, в крайнем случае, ВС — 0,25, которые, правда, наименее удобны. Класс точности определяет наибольшее возможное отклонение величины сопротивления от обозначенного на нем номинального значения. Классы точности введе- ны потому, что при массовом производстве сопротив- лений невозможно выдержать их величины совершенно точно. Классы точности означают, что отклонение действи- тельной величины сопротивления от обозначенной на нем не превышает значения предельного для данного класса. Сопротивления, предназначенные для использования в приемниках, разделяются на три класса точности: 1 класс гарантирует отклонение действительной вели- чины от номинала не более 5%, второй класс (II) до- пускает отклонение до 10% от обозначенного значе- ния, а третий (III) допускает отклонение не более 20%. Например, у сопротивления класса III с обозна- ченной на нем величиной сопротивления 100 ком дей- ствительное сопротивление может быть в пределах -от 80 ком до 120 ком. Выбор класса точности сопротивления определяется местом его работы в схеме приемника. Сопротивле- ния первого класса используют там, где требуется по- вышенная точность режима работы, а на остальных участках схемы вполне допустимо использование со- противления любого класса. Если при выборе сопротивления возникает сомне- ние — хватит ли его мощности, то мощность, рассеи- ваемая на сопротивлении, легко может быть рассчи- тана по формуле: U2 Р = ~7Г ИЛИ Р = I2 R J\ где Р — мощность рассеивания на сопротивлении во время работы; U — напряжение, которое падает на сопротив- ление; / — ток, протекающий по сопротивлению; R — величина сопротивления. Мощность, рассеиваемая на сопротивлении, обозна- чается в ваттах (вт). Напряжение подставляется в фор- мулу в вольтах (в), ток — в амперах (а), а величина со- противления в омах (ом). Практически номинальная мощность сопротивления берется процентов на 40 больше значения, полученно- го из формулы, чтобы облегчить режим его работы и повысить надежность работы приемника. ПЕРЕМЕННЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Для плавного изменения величины напряжения или тока, протекающего в элементах схемы транзисторного радиоприемника, используют переменные сопротив- ления. Наша промышленность изготовляет большое количе- ство различных проволочных и непроволочных сопро- тивлений. Однако из этого большого ассортимента де- талей можно ограничиться непроволочными сопротив- Рис. 4. Устройство (схема) транзисторов лениями СПО (сопротивление переменное объемное) и, в крайнем случае, использовать сопротивления типа СП (сопротивления переменные), так как они значи- тельно больше, чем СПО. Проводящим слоем пере- менных сопротивлений СП служит специальный состав, нанесенный на гетинаксовую подковку, установленную в корпусе сопротивления и приклеенную к пластмас- совому основанию. У объемных СПО (рис. 2) проводящий слой запрес- сован в специальную канавку подковообразной фор- мы, которая имеется в керамическом основании со- противления. Такой способ изготовления сопротивле- ний позволяет повысить мощность, которая рассеи- вается проводящей подковкой, это обеспечивает полу- чение мощных сопротивлений при малых габаритах. СПО изготовляются мощностью 0,15 вт, 0,5 вт, и 2 вт. Для транзисторных приемников обычно достаточно 0,15 вт. Лишь в редких случаях могут потребоваться прлуваттные сопротивления. В центральной части корпуса СПО укреплена метал- лическая втулка, в которой вращается ось сопротивле- ния. Ось стальная. Она проходит внутрь корпуса и имеет на конце пластинку из гетинакса. На этой пла- стинке укреплена щетка из упругой проволоки. При вращении оси сопротивления щетка скользит по по- верхности проводящего элемента, контактируя с ним. Щетка соединена со средним выводом сопротивления. Крайние выводы соединены на корпусе с концами проводящей подковки. Металлическая втулка имеет резьбу для крепления сопротивления при помощи гайки. Все переменные сопротивления делятся на группы по характеру изменения величины сопротивления (при равномерном вращении движка). У СПО величина со- противления будет изменяться равномерно, если так- же равномерно изменять и угол поворота движка, связанного со щеткой. Сопротивлениям с таким (ли- нейным) характером зависимости присвоена группа А. Сопротивления, у которых зависимость величины от угла поворота оси имеет логарифмический характер, относятся к группе Б, а сопротивления, для которых эта зависимость имеет характер показательной функ- ции, относятся к группе В (рис. 3). Сопротивления группы В удобно использовать для регуляторов громкости, так как характеристика чув- ствительности нашего уха имеет логарифмический ха- рактер. Однако для наших целей прежде всего важны габариты сопротивлений. Поэтому придется удовлетво- риться сопротивлениями группы А. СПО — 0,15 могут иметь величины сопротивлений проводящих подковок от 100 ом до 4,7 Мом. СПО-0,5 выпускается от 100 ом до 1 Мом. Ряд номинальных значений СПО приведен в таб- лице 2. Таблица 2 НОМИНАЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ПЕРЕМЕННЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ СПО Ом ы Килоомы Мегомы 100 1 10 0,1 1,2 ко 1,2 12 0,12 1,2 150 1,5 15 0,15 1,5 180 1,8 18 0,18 1,8 220 2,2 22 0,22 2,2 270 2,7 27 0,27 2,7 Рис. 5. Схемы включения транзисторов Отклонение величины СПО от номинала, обозначен- ного на его корпусе, не превышает 20%>. По сравнению с другими переменными сопротивлениями, СПО лучше переносят влагу в окружающем воздухе и имеют меньший уровень «собственных» шумов. Это делает СПО особенно удобными для использования их в приемниках на транзисторах. ТРАНЗИСТОРЫ Полупроводниковый триод или, как его чаще назы- вают, транзистор имеет небольшую пластинку полу- проводника (из германия или кремния), в которой при ее изготовлении созданы два р— п перехода (эмит- терный и коллекторный). Толщина части пластинки между переходами делается очень малой — до тысяч- ных долей миллиметра. В зависимости от типа прово- димости чередующихся областей пластинки различают транзисторы типа р — п — р и п — р — п (рис. 4). Эмит- терная и коллекторная части пластинки имеют так на- зываемую «дырочную» проводимость. Будем пока счи- тать, что в этой части пластины электрический ток пе- реносится положительными зарядами, которые под действием приложенного напряжения будут стремить- ся перейти из эмиттера в базу. Возможен, конечно, и обратный ток, так как область базы имеет электрон- ную проводимость, а элек роны будут стремиться уйти в эмиттер, который более положителен, чем база. Од- нако при изготовлении транзистора пластинку стремят- ся выполнить так, чтобы ток из эмиттера в базу был много больше обратного электронного тока. Поэтому «дырки» проходят из эмиттера в базу, а так как тол- щина базы очень мала, то они захватываются электри- ческим полем, которое приложено между коллекто- ром и базой. Так как коллектор более отрицателен, чем база, и тем более отрицателен относительно эмит- тера, то «дырки» из коллектора не переходят в базу. Зато «дырки», попавшие в базу из эмиттерной области пластинки, очень охотно устремляются в коллекторную область и направляются к отрицательному полюсу ис- точника питания. Приближенно можно считать, что эмиттер в транзисторе выполняет роль катода в ра- диолампе. Однако если в радиолампе-триоде электро- ны, вылетевшие с катода, устремляются к аноду и ис- пытывают управляющее влияние сетки, которое зави- сит от знака и величины напряжения на сетке, то в транзисторе эмиттер испускает «дырки», которые стре- мятся пройти через базу в коллектор. При этом коли- чество «дырок», проходящих в единицу времени через базу в коллектор, зависит от напряжения на базе. Пра- вильнее было бы говорить, что транзистор управляет- ся величиной базового тока, но базовый ток зависит от знака и величины напряжения, приложенного меж- ду эмиттерной и базовой областью пластинки. Если бы все «дырки», вышедшие из эмиттера, попа- дали в коллекторную область, то усиление транзисто- ра было бы очень велико. Однако часть дырок, прохо- дя через базу, соединяется, или, как говорят, реком- бинирует с электронами, то есть носители заряда пе- рестают существовать. Поэтому толщину базовой об- ласти стремятся делать как можно меньше, и в хоро- ших транзисторах более 99% эмиттерных «дырок» проходит сквозь базовую область и попадает в коллек- тор. При этом электроны, рекомбинировавшие с «дыр- ками», вызывают недостаток электронов в базе, кото- рый немедленно восполняется за счет притока элек- тронов по проводу, присоединенному к базовой об* ласти пластинки, Отношение дырочного тока, перенесенного из эмит- тера к коллектору, к полному эмиттерному току назы- вается коэффициентом усиления по току в схеме с об- щей базой и обозначается а. Эта величина всегда меньше единицы, но может достигать значений поряд- ка 0,99 и более. Прохождение носителей заряда через базу требует какого-то хотя и очень малого времени. Поэтому на очень высоких частотах количество дырок, переходя- щих из эмиттера в коллектор за время меньшее, чем период сигнала, уменьшается. Говорят, что коэффи- циент усиления транзистора падает с ростом частоты. Для оценки частотных свойств транзистора введен специальный параметр, называемый предельной (гра- ничной) частотой усиления по току в схеме с общей базой. Граничная частота — это такая частота сигнала, на которой значение а уменьшается до 0,7 величины, полученной для того же транзистора на низкой ча- стоте. Когда мы разбирались в устройстве транзистора, то имели в виду транзистор типа р — п — р. Однако все рассказанное справедливо и для транзистора п — р — п, если полярности источников питания заме- нить на обратные; направления токов, конечно, тоже изменятся на обратные, а электроны и «дырки» поме- няются местами (рис. 4). Мы познакомились с двумя параметрами транзисто- ра: усилением по току и граничной частотой усиления по току для схемы с общей базой. Однако такая схе- ма включения не единственная и даже не самая рас- пространенная. Поэтому надо познакомиться с типовы- ми схемами включения транзистора. Известны три основные схемы включения транзи- сторов: схема с общей базой (сокращенно обозначае- мая ОБ), схема с общим эмиттером (сокращенно обо- значаемая ОЭ], схема с общим коллектором (сокра- щенно обозначаемая ОК). Эти основные схемы вклю- чения показаны на рис. 5. Схема с общей базой применяется довольно редко. Схема ОБ не дает усиления по току, обладает малым входным сопротивлением и высоким выходным сопро- тивлением. Это ограничивает ее использование. Наибольшее распространение получила схема ОЭ. В ней входным током является ток базы, который обычно много меньше эмиттерного тока. Входное со- противление схемы ОЭ много выше, чем у ОБ. Такая схема будет меньше нагружать настроенный контур приемника или предыдущий каскад усиления. В схеме ОЭ полярность усиливаемого сигнала ме- няется на обратную (в ОБ изменения полярности не происходит). ОЭ может обеспечить значительное усп- ех ление по току, которое равно ~|~7_ а Схема с общим коллектором по своим свойствам напоминает катодный повторитель на радиолампе. По- этому схему ОК часто называют эмиттерным повтори- телем. Она не дает усиления по напряжению, имеет самое высокое входное и самое низкое выходное со- противление, что иногда бывает очень ценно, и уси- ление по току, равное —-—- > 1 — а Сравнительные характеристики схем включения тран- зисторов в таблице 3. Таблица 3 Характеристика схемы ОБ ОЭ ОК Входное сопротивление Малое Среднее Большое Выходное сопротивление Большое Сре днее Малое Усиление по току Отсутст- вует Примерно одинаковое Усиление по напряжению Примерно одина- ковое Отсутст- вует Малое Усиление по мощности Сред нее J Большое Данные, приведенные в нашей таблице, носят ориен- тировочный характер, так как конкретные величины усиления и сопротивления каскада на транзисторе оп- ределяются не только схемой включения, но сильно зависят от режима работы транзистора в данном уси- лительном каскаде. Мы ничего не рассказали об устройстве полупровод- никовых диодов. Но если вспомнить, что у диодов только один р—п переход, то станет ясно — они про- пускают ток при одной полярности приложенного на- пряжения и не пропускают ток при обратной поляр- ности. ВЫБОР ДИОДОВ И ТРАНЗИСТОРОВ Теперь разберемся, какие диоды и транзисторы наи- более удобны для использования в транзисторных приемниках.
Давайте сразу решим, что кремниевыми приборами мы интересоваться не будем. Диоды и транзисторы на основе кремния предназначены для специальной аппа- ратуры. Для детекторных каскадов приемников нам вполне подойдут точечные германиевые диоды. Эти диоды по- казаны на рис. 6, а в таблице 4 — основные данные Диодов. Диоды типов Д1, Д2 и Д9 — универсальные. Они ча- сто используются в транзисторных приемниках. Д11— Д14 пропускают большие прямые токи при малых на- пряжениях на диоде. Германиевые диоды типов ДГ-Ц21—ДГ-Ц27 и близкие к ним по характеристикам диоды типов Д7А — Д7Ж обычно используются в выпрямителях для питания ра- диоаппаратуры от сети переменного тока. Промышленность изготовляет и более мощные дио- ды, но они нам не потребуются. Выпрямительные дио- ды показаны на рис. бив таблице 5. Данные транзисторов приведены в таблице 6, а их внешний вид и расположение выводов показаны на рис. 6. Полупроводниковые приборы обозначаются буквами и цифрами. Первая буква в обозначении транзистора говорит о типе прибора (транзистора]. Обычно это буква П. После нее стоит одна или несколько цифр (например, П6, П401 и т. д.). Цифровые обозначения для транзисторов устанавливаются в соответствии с определенными признаками. Так, маломощные герма- ниевые транзисторы, предназначенные для работы в диапазоне частот до 10 мегагерц, имеют цифровые обозначения от 1 до 100. Маломощные германиевые транзисторы для работы на очень высоких частотах — больше 10 мегагерц — от 401 до 500 (например, П401, П416]. Вторая буква, стоящая после цифрового обозначе- ния, говорит об особых свойствах данного транзисто- ра. Например, транзисторы П13Б и некоторые другие приборы имеют пониженный уровень собственных шу- мов. Они предназначены для использования во вход- ных каскадах малошумящих усилителей. Если такой транзистор поставить в первый каскад усиления высо- кой или низкой частоты, то приемник будет работать с меньшими шумами, чем в случае использования обычных транзисторов. Таблица 4 ТОЧЕЧНЫЕ ГЕРМАНИЕВЫЕ ДИОДЫ Тип Прямой ток ма при напряже- нии Д- 18 в Допустимый выпрямлен- ный ток ма Допустимое обратное наир яже- ние в Д1А 2,5 16 20 Д1Б 1 16 30 Д1В 7,5 25 30 Л 1 г 5—7.5 16 50 Д1Д 2,5—7,5 16 75 Д1Е 1—5 12 100 Д1Ж 5 12 100 Д2А 50 50 10 Д2Б 5 16 30 Д2В 10 25 40 Д2Г 2—5 16 75 Д2Д 2—10 16 75 Д2Е 2-10 16 100 Д2Ж 2—10 8 150 Д211 2—5 16 100 Д9А 10—90 25 10 Д9Б 90 40 10 Д9В 10—30 20 30 Д9Г 30—60 30 30 Д9Д 60—90 30 30 Д9Е 30—60 20 50 Д9Ж 10 15 100 ДЮ 3 50 10 , ДЮА 5 50 10 Д10Б 3 50 10 дн 100 20 30 Д12 100 20 50 Д12А 100 20 50 Д13 100 20 75 Д14 30 20 100 Д14А 100 20 100 Табл иц а 5 ПЛОСКОСТНЫЕ ГЕРМАНИЕВЫЕ ДИОДЫ Тип Выпрям- ленный ток а Наибольшая амплитуда обратного напряжения в Падение напряжения на диоде в 11аиболь- ший обратный ток ма ДГ-Ц21 Д7А 0,3 50 0,5 1 ДГ—Ц22 Д7Б 0,3 100 0,5 1 ДГ-Ц23 Д7В 0,3 150 0,5 1 ДГ-Ц24 Д7Г 0,3 ' 200 0,5 1 ДГ-Ц25 Д7Д 0,1 300 0,3 1 ДГ— Ц26 Д7Е 0,1 350 0,3 1 ДГ—Ц27 Д7Ж 0,1 400 0,3 1 Транзисторы изготовляются в специальных гермети- зированных корпусах, чтобы сырость или пыль не мог- ли попасть внутрь прибора. Они снабжены гибкими проволочными выводами, которые при монтаже при- емника подпаиваются к соответствующим деталям. Пайку транзисторов надо производить припоем с тем- пературой плавления не выше 15(РС, небольшим Т а б л и ц а 6 Обозначе- ние Тип 1(азначепие Граничная частота КГЦ Наиболь- шая мощ- ность МВТ П5—117 р-п-р Усиление в малогаба- ритной аппаратуре 300 25 116 То же Генерирование и уси- ление 465—1000 150 118—П11А п—р—п Усиление в двухтакт- ных схемах (совместно с П6, 1113-П15) 2000 150 1113—111 5А р-и-р Усиление и генериро- вание 2000 150 П16—П18Б То же Рабе^ г ч'дл.удгьслых и переключающих схемах 1000 150 1120—21А То же То же 1000 150 П22—1123 > То же То же 1000 100 П25—П26Б То же Усиление и переключе- ние 200 200 П27—П28 То же Усиление с низким уров- нем шумов 1000—5000 30 • П 29—ПЗО То же Работа в переключаю- щих и импульсных схе- мах 10 000 30 П401-П403А То же Генерирование и уси- ление 120 000 100 11404—П405 То же То же 30 000 10 П406—П407 То же То же 20 000 30 П408—11409 То же Усиление и работа в импульсных малогабарит- ных устройствах 20 000 30 П410-П411А Усиление и генериро- вание 400 000 100 П414-П416В То же Усиление и работа в импульсных схемах 120 000 100 П420-П423А То же Генерирование, усиле- ние и преобразование ко- лебаний 120 000 50 паяльником, мощностью не более 50—60 вт. Паять надо быстро — 2-3 секунды, причем место пайки не должно быть ближе 10 мм к корпусу транзистора. При выполнении пайки транзистора хорошо использовать теплоотвод, например, зажать вывод плоскогубцами между корпусом и местом пайки, чтобы предохранить транзистор от перегрева. Для предварительной оценки возможности исполь- зования транзистора можно воспользоваться данными, приведенными в таблице 6. Германиевые транзисторы типов П5—П7 имеют стек- лянный зачерненный корпус и предназначены для уси- ления электрических колебаний в выходных каскадах. Первоначально эти транзисторы были разработаны для слуховых аппаратов и имеют наименьшие размеры. П6 являются транзисторами общего применения. П6А предназначен для работы в низкочастотных кас- кадах приемников. П6Б и П6В — для усиления в каска- дах промежуточной частоты. П6Г отличается от них большим коэффициентом усиления по току. П6Д пред- назначен для схем с низким уровнем шумов. Транзисторы П8—П11 предназначены для усиления в схемах двухтактных каскадов. Совместно с транзи- ДИОДЫ ТОЧЕЧНЫЕ Д1.Д9 Д2.Д10 сторами типа р — п — р эти приборы позволяют вы- полнить ряд интересных схем (например, двухтактный каскад без трансформатора, усилитель постоянного то- ка и др.). Транзисторы П13 — П15 появились в результате усо- вершенствования П6 и предназначены для их замены. П13 может заменить П6А и П6Б, П13А — заменяет П6В и П6Г, П13Б и удобен для замены П6Д. П14 можно использовать для замены П6В и П6Г. Транзисторы П15 — это усовершенствованные транзи- сторы с большей рабочей частотой. Транзисторы типов П16 — П18Б обладают хорошими значениями коэффициента усиления и могут использо- ваться в транзисторных приемниках для замены П6 и П13 или П15, если частота напряжения сигнала не пре- вышает 1 Мгц. То же можно сказать и о транзисторах П20-П21. П22—П23 сконструированы для генерации колебаний специальной формы и для работы в импульсных схе- мах. При использовании их в каскадах радиоприемни- ка они могут дать худшие результаты, чем транзисто- ры более общего назначения. П25—П26Б имеют невысокую граничную частоту и также не могут быть рекомендованы для транзис- торных приемников, хотя и допускают несколько большую мощность рассеивания на коллекторе. Это может оказаться полезным при их использовании в выходных каскадах усилителей низкой частоты. П27—П28 предназначены для усиления электриче- ских сигналов частотой до 5 Мгц с низким уровнем шумов. Это может оказаться полезным для каскадов высокой частоты, особенно в том случае, если в при- емнике используются два или три каскада усиления высокой частоты. П29—ПЗО могут работать при сравнительно высоких частотах. Транзистор ПЗО также имеет и большее зна- чение коэффициента усиления по току. Поэтому тран- зисторы П29—ПЗО могут быть успешно использованы для транзисторных приемников в качестве элементов усилителей высокой частоты. П401—П403А находят применение в каскадах усиле- ния высокой частоты простых транзисторных приемни- ков. Кроме того, эти транзисторы используются в пре- образователях, гетеродинах и усилителях промежуточ- ной частоты супергетеродинных приемников. Они были единственными транзисторами для работы на высоких частотах, пока не разработали более совершенные приборы. Для работы в радиовещательном диапазоне вполне годятся и транзисторы типов П404—П409. П410—П411А сконструированы для работы на очень высоких частотах, имеют высокий коэффициент усиле- ния по току, но не допускают пайку выводов. Поэтому их использование в любительских условиях вряд ли можно рекомендовать. П414—П415 могут использоваться для замены тран- зисторов П401. П416—П423 тоже могут быть использованы для за- мены транзисторов П401—П403, причем, как правило, такая замена обеспечивает лучшие результаты, осо- бенно при работе в диапазоне коротких волн. При выборе транзистора для радиоприемника преж- де всего интересуются величиной его коэффициента усиления по току. Для схемы с общей базой эта вели- чина обозначается а и всегда меньше 1. Для схемы с общим эмиттером коэффициент усиления по току обозначается буквой [э и всегда больше 1. У некото- рых транзисторов величина р может достигать значе- ния 200 и более. При использовании транзисторов с большим значением р надо учитывать, что такой транзистор более склонен к возбуждению, чем тран- зистор с умеренным коэффициентом усиления по току. С этой точки зрения не нужно стараться поста- вить транзистор, имеющий значение р много выше 100. В большинстве случаев очень хорошо работают транзисторы с величиной р от 60 до 100. Значения аир связаны простыми зависимостями, так что, зная одно из них, всегда можно найти второе значение по формуле: а ° Второй важный параметр транзистора — граничная частота усиления или генерации. Этот параметр опре- деляет способность транзисторов работать на нужной частоте, так как с ростом частот усиление транзистора падает. Не стоит увлекаться высокочастотными тран- зисторами. Нередко можно видеть, как юный радио- любитель во что бы то ни стало стремится поставить в свой приемник, рассчитанный для приема станций и диапазона длинных волн, П402 или еще более вы- сокочастотный транзистор. Между тем в таком прием- нике этот транзистор не даст ощутимых результатов, если он не лучше обычного по остальным параметрам. Когда приемник рассчитан на прием средневолновых радиостанций, то лучше подобрать подходящий тран- зистор для каскада усиления высокой частоты. В этом случае использование высокочастотного транзистора иногда улучшает работу приемника, хотя хорошие ре- зультаты могут быть получены и с П16 и П15. Если радиолюбитель делает супергетеродин или приставку для приема коротких волн на средневолновый прием- ник, то поиски высокочастотных транзисторов можно считать вполне оправданными. В этом случае запас усиления по диапазону рабочих частот транзистора об- легчит налаживание приемника и улучшит его работу. И, наконец, третий параметр, которым стоит поинте- ресоваться,— это величина обратного тока коллектора, то есть величина тока коллектора при запертом управ- ляющем электроде. Разумеется, качество транзистора не исчерпывается этими тремя величинами. В таблицах с данными тран- зисторов вы найдете и другие параметры. При пользовании таблицами параметров надо пом- нить, что приведенные в них данные получены при строго определенных условиях испытания транзистора. В то же время параметры транзисторов сильно изме- няются под влиянием температуры, величины проте- кающего через транзистор тока, изменения частоты сигнала и т. д. Поэтому при выборе транзистора надо исходить из конкретных условий, учитывая температурные условия, рабочие частоты, необходимую полезную мощность сигнала, схему включения транзистора и другие фак- торы. ОСОБЕННОСТИ ТРАНЗИСТОРОВ При современной технологии изготовления транзи- сторов не удается получать приборы с малым разбро- сом параметров. Поэтому два транзистора одинаково- го типа могут сильно отличаться по значениям неко- торых параметров. Данные, приведенные в таблицах, лишь в некоторых случаях имеют два значения — ма- ксимальное и минимальное. В остальных случаях в таб- лицах указано одно значение параметра, которое надо рассматривать как наихудшее, гарантируемое заводом для данного типа транзистора. Большой разброс параметров транзисторов приво- дит к тому, что радиолюбитель может получить совсем не те результаты, которые получились у автора кон- струкции, даже в том случае, если все детали прием- ника в точности соответствуют данным схемы. Иначе говоря, большинство транзисторных приемников, даже если они сразу начинают работать, нуждаются в нала- живании для получения действительно хороших ре- зультатов. Известной гарантией от неприятных «сюрпризов» при первом включении изготовленного приемника может служить проверка деталей до их установки в схему. Кроме того, полезно, прежде чем монтировать прием- ник «начисто», собрать «черновик» схемы приемника на подходящем кусочке гетинакса или другого изоля- ционного материала. На таком макете удобно подо- брать режимы работы транзисторов и определить нуж- ные значения сопротивлений, которые укажут режим работы транзисторов в схеме. На этом же макете можно привести предварительное налаживание прием- ника: проверить его настройку, работу усилителя низ- кой частоты, померить ток, потребляемый приемником и т. д. Мы не случайно предлагаем предварительное нала- живание. Это необходимо, ибо после установки схемы в малогабаритный корпус могут обнаружиться такие явления, как возбуждение за счет неправильного взаим- ного расположения деталей или по другим причинам; изменение тембра и громкости звука, за счет влияния корпуса. Поэтому после предварительного налажива- ния приемника он должен быть собран в корпусе и налажен окончательно. Для проверки деталей можно воспользоваться фаб- ричными или самодельными приборами. Описания са- модельных приборов не раз публиковались в радио- любительской литературе. Так, простейшие пробники и приборы были описаны в брошюре «Лаборатория на- чинающего радиолюбителя», которая вышла в 1964 году (приложение к журналу «Юный техник» № 24). Мы говорили о том, что коэффициент усиления по току, значение обратного тока коллектора и граничная частота усиления по току являются важными парамет- рами при использовании транзистора в радиоприемни- ке. Однако именно эти параметры у транзисторов мно- гих типов имеют большой разброс. При этом наиболее чувствительны к такому различию параметров схемы с общим эмиттером и с общим коллектором, которые используются в радиоприемниках. Для того чтобы не иметь неприятности за счет раз- броса параметров, можно использовать транзистор за- ведомо с более хорошими данными, чем это необхо- димо для работы приемника. Но есть и второй путь ослабления влияния разброса параметров, вызванных технологией изготовления транзистора или иными при- чинами. Этот путь состоит в использовании специаль- ных схем включения транзистора, ослабляющих влия- ние параметров на работу усилительного каскада. Этот путь удобен еще и потому, что некоторые важ- ные свойства транзистора значительно меняются при изменении температуры. Изменение температуры тран- зистора может быть вызвано как изменением окру- жающей температуры воздуха, так и саморазогревом транзистора за счет мощности, которая выделяется на нем при работе приемника. Так, обратные токи кол- лектора могут возрастать в 1,5—2 раза при повыше- нии температуры транзистора на каждые 10° С, а коэф- фициент усиления в схеме с общим эмиттером возра- стает при таком изменении температуры на 10—15"/(ь Для того чтобы предотвратить влияние таких изме- нений, и используют специальные схемы включения транзистора. Эти схемы иногда называют схемами тем- пературной стабилизации транзисторов. СХЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ТРАНЗИСТОРОВ Схемы транзисторных приемников питаются обычно от одного источника питания. Базовую цепь в таких приемниках питают от общего источника напряжения. При этом, для обеспечения нужной величины базового тока и подачи отрицательного смещения на базу, ис- пользуют сопротивление, включенное, как показано на рис. 7 а. Базовый ток транзистора, проходя по сопро- тивлению создает на нем падение напряжения. Падение напряжения на участке эмиттер базы для от- крытого триода очень мало. Поэтому, если известен базовый ток, то величина сопротивления для такой схемы может быть рассчитана по простой формуле где: Екэ — напряжение батареи питания приемника, а /б—базовый ток. Если напряжение подставлять в вольтах, а ток в миллиамперах, то величину мы получим в килоомах.
Для такой схемы токи эмиттера и коллектора будут равны: /б + /ко 1 — а 1к “ 1 — а 7б + 1 _ а /ко Значения (1—а) и обратного тока коллектора /Ко могут сильно отличаться для раз- ных экземпляров транзисторов одного типа. Поэтому при налаживании приемника с такой схемой питания базовой цепи значение сопротивления приходится уточ- нять при налаживании приемника, подбирая его так, чтобы обеспечить режим тран- зистора, рекомендуемый автором описания. Обратный ток / ко соизмерим с током базы уже при нормальной температуре, а при повышении температуры он быстро возрастает. Поэтому простейшая схема питания базовой цепи не обеспечивает стабильности режима транзистора при из- менении температуры. Введем понятие коэффициента нестабильности Ки и попробуем оценить различ- ные схемы питания по их стабильности. Коэффициент К„ показывает, во сколько раз изменение коллекторного тока (Д/к) больше, чем вызвавшее его изменение об- ратного тока коллектора (ДУко). Для увеличения стабильности режима транзистора часто используют обратную связь по напряжению между коллектором и базой. Такая схема питания транзи- стора показана на рис. 7 б. Для этой схемы коэффициент нестабильности равен: 1+/?К//?! Стабильность схемы питания транзистора можно повысить и другим путем. На рис. 7 в показана схема транзисторного каскада усиления, в котором напряже- ние на базу подается с делителя. Если сопротивления делителя не слишком велики и ток, текущий через эти сопротивления, много больше, чем базовый ток транзи- стора или ток /но, то изменения обратного тока коллектора практически не ска- жутся на величине напряжения смещения, подаваемого на базу транзистора. Стабильность этой схемы можно увеличить, если использовать обратную связь по току в цепи эмиттера. Тогда при изменении величины тока транзистора напря- жение на коллекторе будет как бы следить за напряжением смещения на базе, и отпирающее напряжение между эмиттером и базой будет меняться очень мало. Такая схема каскада показана на рис. 7 г. Коэффициент нестабильности для этой схемы можно найти из выражения: * К„ --------1---- 1——°_______ И, наконец, если хотят дополнительно повысить стабильность, то используют комбинацию схем с делителем и с использованием отрицательной обратной связи по напряжению и по току (рис. 7 д]. Однако отрицательные обратные связи суще- ственно снижают усиление каскада. Чтобы частично избавиться от этого недостатка, сопротивление в цепи эмиттера шунтируют конденсатором большой емкости. Стабилизация режима транзистора зависит от его коэффициента усиления — чем выше значение а, тем более необходимо стабилизировать режим усилительного каскада. (окончание смотрите во втором выпуске)
Цена 9 коп. Для умелых рук Редактор О. Лебедев Художественный редактор Г. Бол аш»н ко Технический редактор В. Голубева. Корректоры Н. Пьянкона и Н. Сендероиа Подписано к печати 2 IV—66 г. Бумага 70 х 1О8'/и , печ л. 1 Уч.-ивд. л’ 1*8 Тираж 125 000 экз. Л85813 Заказ ЛЛ 02 ИяЙ. -V» М По оригиналам издательства «Малыш» Комитета по печати при Совете Министров РСФСР Московская типография № 13 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, ул. Баумана. Денисовский пер., д. 30 «Выбор деталей для транзисторного приемника. вып. 1»