В. Г. БОРИСОВ
ПРАКТИКУМ
ЗНАЧКИСТА
ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ"
ДОРОГОЙ ЧИТАТЕЛЬ!
В 1967 году, когда мы праздновали
пятидесятилетие Великого Октября, Цен-
тральный комитет Всесоюзного ордена
Красного Знамени Добровольного обще-
ства содействия армии, авиации и флоту
(ДОСААФ) учредил нагрудный значок
«Юный радиолюбитель». За успехи в
освоении радиотехники или в радиоспорте
значок «ЮР» украсил грудь многих твоих
сверстников. Такой значок может укра-
сить и твою грудь.
Что же нужно знать, каких успехов на-
до добиться, чтобы получить эту награду?
Надо обогатить себя теоретическими
знаниями, овладеть практическими на-
выками, предусмотренными «Примерной
программой кружка по подготовке знач-
кистов «Юный радиолюбитель» и грамот-
но построить несколько сравнительно про-
стых конструкций различной радиоаппа-
ратуры. Значок можно получить, приняв
участие в районной, городской или обла-
стной выставках творчества радиолюби-
телей-конструкторов ДОСААФ или в со-
ревнованиях по радиоспорту, проводимых
в школе, Дворце или Доме пионеров и
школьников, на станции или в клубе юных
техников, на первенство района, города,
области, края или автономной республи-
ки. Значкистом может также стать каж-
дый юный радиолюбитель, имеющий по-
зывной коротковолновика-наблюдателя
и зафиксировавший работу не менее 250
любительских радиостанций. Словом, пу-
тей к значку «Юный радиолюбитель»
много, а самый ближний из них— через
радиокружок.
Но значкистом можно стать, изучая
радиотехнику и самостоятельно. В этом
случае надо предъявить в местную ра-
диотехническую школу ДОСААФ, спор-
тивно-технический клуб или станцию
юных техников две-три своих конструк-
ции и ответить на несколько вопросов по
основам электро- и радиотехники. •
Цель книги — помочь тебе добить-
ся успеха в этом деле. Но ее практи-
кумы, сопровождаемые рассказом об
устройстве и принципе работы радиоде-
талей, усилителей, приемников не охва-
тывают всех вопросов тем кружка . по
подготовке значкистов «Юный радиолю-
битель». Поэтому не ограничивайся толь-
ко этой книжкой, а заглядывай еще
в школьные учебники по физике, в по-
пулярную радиотехническую литературу.
Тем не менее, пользуясь только этой
книжкой, ты сможешь овладеть знаниями
и навыками, которые позволят самосто-
ятельно смонтировать две законченные
конструкции: комбинированный электро-
измерительный прибор и приемник пря-
мого усиления по схеме 2-V-3. И если ты
постараешься их изучить, хорошо нала-
дить и внешне оформить, то эти конструк-
ции уже могут дать право на получение
значка «Юный радиолюбитель».
Практикум первый
ИСТОЧНИКИ ТОКА
Радиоприемники или усилители низкой частоты, с ра-
ботой которых ты будешь знакомиться в ходе практику-
мов, телевизоры, магнитофоны, звуковоспроизводящая
аппаратура в кинотеатрах и многие другие радиотехниче-
ские устройства, которыми мы повседневно пользуемся,
работают за счет потребления ими энергии электрическо-
го тока. Источником этой энергии может быть электро-
осветительная сеть, батареи гальванических элементов
или аккумуляторов. Только самые простые приемники —
детекторные — не требуют таких источников тока и рабо-
тают благодаря «вылавливанию» из пространства энер-
гии радиоволн, излучаемой антеннами радиовещательных
станций. Но чтобы излучать эту энергию, передатчики
этих радиостанций должны непрерывно потреблять энер-
гию электрического тока.
Короче говоря, источник тока является неотъемлемой
частью любого радиотехнического устройства. Именно по-
этому твой первый практикум на пути знакомства с ра-
5
диотехникой и будет посвящен источникам тока. Ты, на-
деюсь, уже знаешь из школьного курса физики или попу-
лярной литературы по электротехнике, что различают ток
постоянный и ток переменный.
При постоянном токе носители электрических зарядов
(электроны) в проводнике, например в отрезке провода,
включенном в электрическую цепь, или в нити накала
электрической лампочки движутся все время в одном на-
правлении. Источниками постоянного тока могут быть
знакомые тебе батареи 3336Л — те, что питают лампочки
карманных фонарей.
При переменном токе электроны в проводнике или
той же нити накала лампочки движутся попеременно то
в одну, то в другую сторону.
В проводниках электроосветительной сети, питающей
бытовые электроприборы, ламповые и некоторые тран-
зисторные приемники, телевизоры, ток изменяет свое на-
правление с частотой 50 Гц (герц — основная единица
измерения частоты: 1 Гц—одно полное колебание в се-
кунду). При таком токе электроны в проводнике 50 раз в
секунду движутся в одном направлении и столько же раз
в обратном направлении. В антеннах передатчиков, излу-
чающих энергию радиоволн, частота питающих их токов
составляет сотни килогерц (1 кГц=1000 Гц) и даже де-
сятки мегагерц (1 МГц = 1 000 000 Гц или 1000 кГц).
Напряжение электрического тока оценивают вольта-
ми (В), а величину, или силу тока,— амперами (А). Из-
меряют эти основные электрические величины вольтмет-
' ' рами и амперметрами. В электрических цепях приемни-
V ков и усилителей протекают токи, чаще всего не превы-
шающие нескольких десятков миллиампер (1мА = 0,001А).
Для измерения токов ты будешь пользоваться миллиам-
перметром, а для измерения еще меньших токов (меньше
миллиамперметра) может потребоваться даже микроам-
перметр (1 мкА = 0,001 мА).
Для измерения напряжений, токов, сопротивлений
участков цепей и резисторов радиолюбители чаще всего
пользуются авометрами. Авометром называют электро-
измерительный прибор, совмещающий в себе амперметр,
миллиамперметр, вольтметр и омметр. Можно, например,
пользоваться авометром «Школьный». Впрочем, авометр
может быть и самодельным, о чем ты узнаешь во втором
практикуме.
6
его размеров, развивает папря-
или бата-
нагрузки, то
потребителя
подключении
например
напряжение
мень-
Для опытов, иллюстрирующих принцип действия и
свойства полупроводниковых диодов и транзисторов, для
питания твоих первых транзисторных усилителей и при-
емников потребуются гальванические элементы 332, 343,
373 или батареи, составленные из гальванических эле-
ментов, например 3336Л, «Крона» (рис. 1), Один свежий
элемент, независимо от
жение 1,5 В; батарея
3336Л — 4,5 В; батарея
«Крона» — 9 В. Эти
напряжения элементов
и батарей указывают-
ся на их этикетках-
паспортах.
Иногда элементы
батареи характеризуют
электродвижущей си-
лой, или сокращенно
э. д. с. Это тоже напря-
жение, но развиваемое
элементом
реей без
есть без
тока. При
нагрузки,
лампочки,
тока становится
шим, чем э. д. с.
Как устроены и ра-
ботают такие источни-
ки постоянного тока?
Разобраться в этом вопросе тебе
опытов, проведение которых займет
вечера. Для опытов потребуются
ряженная и, следовательно, непригодная для дальнейше-
го применения батарея 3336Л, медная проволока или
пластина листовой меди, поваренная (столовая) соль, не-
много медного купороса в кристаллах и, конечно, вольт-
метр постоянного тока (авометр) для измерения напря-
жений опытных элементов.
Удали с батареи бумажную этикетку и защитный слой
бумаги (рис 2, а) — увидишь три элемента батареи.
Крайние элементы изолированы от среднего полоской
помогут несколько
не больше одного
совершенно раз-
картона, пропитанной парафином. Сверху элементы за-
литы черной мастикой (смолкой). Осторожно удали ее —
увидишь угольные стержни с медными контактными кол-
пачками на концах, выступающие из цинковых стакан-
чиков. Угольные стержни — это положительные электро-
ды элементов, а цинковые стаканчики — отрицательные.
Как соединены между собой элементы батареи?
Последовательно. Угольные стержни двух элементов
соединены отрезками провода с цинковыми стаканчиками
соседних элементов. К колпачку свободного стержня и
свободному стаканчику крайних элементов припаяны
жестяные пластинки, являющиеся выводами полюсов ба-
тареи. Короткая пластинка — вывод положительного по-
люса, длинная — отрицательного. На схемах отрицатель-
ные электроды элементов обозначают короткими, поло-
жительные — удлиненными черточками, а рядом ставят
соответствующие им знаки «—» и « + ».
Разрезав соединяющие проволочки, отдели один эле-
мент. Осторожно разрежь по длине его цинковый ста-
канчик (рис. 2, б). Отогнув края, увидишь мешочек, в ко-
тором находится угольный электрод. Обрати внимание
на студенистую пасту, заполняющую пространство между
мешочком и стенками стаканчика.
Подогрей стаканчик и извлеки из него мешочек с
угольным стрежнем. Распори мешочек — увидишь чер-
ную массу. Очисти от нее угольный стержень.
О назначении угольной массы в мешочке положитель-
ного электрода и студенистой пасты, отделяющей мешо-
чек от стенок стаканчика — отрицательного электрода,
узнаешь позже. Сейчас же займись опытами.
В стакан или стеклянную банку из-под майонеза на-
лей чистой воды комнатной температуры и раствори в ней
две-три чайные ложки поваренной соли. Опусти в раствор
медную пластинку или кусочек медной проволоки, сло-
женной вдвое, и цинковую пластинку, отрезанную от цин-
кового стаканчика разобранного элемента.
У тебя получился простейший источник постоянного
тока. Чтобы проверить, действует ли он, подключи к не-
му вольтметр, как показано на рис. 3 (здесь и на следу-
ющих рисунках электроизмерительные приборы будут
обозначаться схематически — кружками с буквами- по-
середине, символизирующими функции приборов: V —<
вольтметр; мА — миллиамперметр; цА— микроампер-
8
метр; Q— омметр). Зажим положительного вывода
вольтметра должен соединяться с медной пластинкой,
зажим отрицательного вывода — с цинковой пластинкой.
Между собой пластинки не должны соединяться.
Что показывает вольтметр? Постоянное напряжение
около 1 В. Не отключая вольтметра, вытащи одну из пла-
стинок из раствора соли — стрелка вольтметра тут же
вернется к нулевой отметке на шкале. Опусти пластинку
в раствор — вольтметр по-
кажет то же напряжение.
О чем говорит этот эк-
сперимент? О том, что эле-
мент действует. Его медная
пластинка является положи-
тельным электродом, цинко-
вая — отрицательным, а рас-
твор поваренной соли, в ко-
торую погружены пластинки,
электролитом элемента.
Еще один эксперимент.
Замени медную пластинку
угольным стержнем разоб-
ранного элемента батареи
3336Л. Вольтметр тоже бу-
дет фиксировать напряжение, только, возможно, не-
сколько меньшее, чем с электродом из меди. Значит,
и в этом случае элемент действует, а его цинковая пла-
стинка остается отрицательным электродом.
Будет ли лампочка от карманного фонаря, подклю-
ченная к такому элементу, гореть?
Нет. Проверь, так ли это.
Ток через нить лампочки будет идти, в чем можно убе-
диться, включив последовательно с ней миллиамперметр.
Но этот ток чрезвычайно мал — всего 2—3 мА, а чтобы
нить лампочки накалить, через нее надо пропускать при-
мерно в 100 раз больший ток.
В чем сущность действия такого элемента?
При погружении цинковой пластинки в раствор пова-
ренной соли между ними возникает химическая реакция,
в результате которой на цинковой пластинке образуется
излишек электронов и она заряжается отрицательно. При
этом раствор соли (то есть электролит) и медная пла-
стинка по отношению к цинковой пластинке заряжаются
положительно. В результате между пластинками — элек-
тродами элемента возникает напряжение, которое и фик-
сировал вольтметр.
Если к полюсам элемента подключить лампочку на-
каливания или замкнуть их, то есть, соединить между со-
бой, ток потечет внутри элемента, через электролит. При
этом внутри элемента начинает интенсивно выделяться
водород, покрывающий поверхности пластинок слоем пу-
зырьков. Это явление называют поляризацией. Слои пу-
зырьков водорода уменьшают напряжение элемента. Из-
за явления поляризации такой элемент не представляет
практической ценности, но благодаря своей простоте он
интересен с технической точки зрения как демонстраци-
онное пособие.
Практическое применение может найти другой вари-
ант медно-цинкового элемента (рис. 4). На дно стакана
положи кружок, вырезан-
ный из листовой меди, или
спираль из голой медной
проволоки толщиной 1 —
1,5 мм. Это — положитель-
ный электрод элемента. На
его проволочный вывод на-
день резиновую либо поли-
хлорвиниловую трубочку или
обверни его изоляционной
лентой. У цинкового ста-
канчика разобранного то-
бой сухого элемента отрежь
донышко, а к оставшемуся незамкнутому цилиндру при-
паяй отрезки медной проволоки, которые бы удержива-
ли этот электрод в стакане и одновременно служили
его выводами.
На медный электрод насыпь горкой 20—30 г медного
купороса и осторожно налей в стакан раствор поварен
ной соли, используемый тобой для первого опытного эле-
мента. Через некоторое время часть медного купороса
растворится и образует в нижней части стакана слой
жидкости голубовато-зеленого цвета. После этого опусти
в раствор цинковый электрод так, чтобы его нижний ко-
нец не доходил до верхней границы раствора медного ку-
пороса на 10—12 мм. Закрепи его в таком положении в
стакане.
to
Элемент готов. Чтобы привести его в действие, надо
лишь замкнуть на 10—15 минут его выводы. После этого
подключи к нему лампочку от круглого электрического
фонаря. Лампочка горит. Нить накала светится, по туск-
ло. Так оно и должно быть: нить накала этой лампочки
рассчитана на напряжение источника тока 2,5 В, а твой
элемент развивает напряжение не более 1 В. Измерь это
напряжение вольтметром. Чтобы лампочка светилась яр-
че, надо сделать три одинаковых элемента и соединить
их последовательно.
Как работает такой элемент?
Принципиально так же, как и первый опытный эле-
мент. Благодаря химической реакции между цинком
и раствором поваренной соли цинк приобретает отрица-
тельный электрический заряд. При этом образуются пу-
зырьки водорода, которые движутся к положительному
электроду, но, не доходя до него, растворяются в толще
раствора медного купороса. Поэтому поляризация не на-
ступает и элемент работает устойчиво. Таким образом,
раствор медного купороса в этом элементе является
деполяризатором.
Один такой элемент, независимо от его размеров, дает
напряжение около 1 В. А вот величина тока полностью
зависит от его размеров: чем больше объем сосуда и пло-
щадь поверхностей электродов, тем больше ток, создава-
емый элементом в подключенной к нему нагрузке. Так,
например, если элемент с цинковым электродом диамет-
ром 70—75 мм собрать в поллитровой стеклянной банке,
от него можно получить ток величиной до 200—250 мА
(0,2—0,25 А).
Можно ли такие элементы и батареи, составленные
из них, использовать для питания, скажем, транзисторно-
го приемника?
Разумеется, можно. В свое время даже изобретатель
радио Александр Степанович Попов пользовался подоб-
ными элементами для питания разработанных им прибо-
ров, используемых военно-телеграфной связью.
Для отрицательных электродов используй листовой
цинк (не путай с оцинкованным железом) толщиной 0,8—
1 мм. Чем он толще, тем элемент дольше будет тебе слу-
жить. Эти электроды крепи на крышках банок, защища-
ющих электролит от пыли и сора. Для раствора поварен-
11
ной соли используй дистиллированную или дождевую
воду. В зимнее время можно растопить чистый снег.
Элементы нельзя переносить, трясти, иначе слои элек-
тролита перемешаются и элементы перестанут давать
ток. Поэтому элементы собирай и заливай электролитом
в том месте, где они будут стоять неподвижно. От них
сделаешь подводку к твоему рабочему уголку.
Голубовато-зеленый слой электролита должен быть
только в нижней части банки. Не допускай, чтобы его
верхняя граница поднималась до цинка, иначе действие
элемента ухудшится, а цинк станет быстро разрушаться.
Если эта граница подойдет к цинку ближе, чем на 8—•
10 мм, то подержи электроды замкнутыми накоротко, по-
ка граница не опустится до нужного уровня. Если же она
слишком понизится, осторожно брось в элемент несколь-
ко кристалликов медного купороса.
На поверхность электролита полезно пустить несколь-
ко капель растительного или вазелинового масла, кото-
рое образует пленку, предотвращающую испарение
электролита. Края банки и цинкового электрода, вы-
ступающего над электролитом, а также выводы обоих
электродов желательно смазать вазелином или салом.
Вот, собственно, те основные советы, которые надо
помнить при сборке и эксплуатации самодельных медно-
цинковых источников постоянного тока.
А теперь вернемся к батарее 3336Л. Разбирая ее эле-
мент, ты, конечно, заметил, что внутренняя поверхность
его цинкового стаканчика сильно изъедена. В нем даже
кое-где есть сквозные отверстия. Догадываешься о при-
чине? Да, ты прав: во время работы элемента цинк его
отрицательного электрода, вступая в химическую реак-
цию с электролитом, расходуется, разрушается.
А какова роль черной массы в мешочке, окружающей
положительный электрод? Это деполяризатор — спрессо-
ванная смесь толченого угля, порошка графита и двуоки-
си марганца.
А студенистая паста, заполняющая пространство меж-
ду деполяризатором и стенками стаканчика,— это элек-
тролит, представляющий собой раствор нашатыря с при-
месью крахмала или муки.
Во время работы элемента, а работает он принципи-
ально так же, как твои опытные элементы, выделяющий-
ся водород соединяется с кислородом, содержащимся
12
в двуокиси марганца деполяризатора, в результате чего
поляризация не наступает.
Точно так устроены и работают элементы 332,343,373,
только их размеры, а значит и запасы их энергии, иные.
Они могут служить до полного израсходования цинка от-
рицательного электрода. Обычно же гальванические эле-
менты перестают действовать из-за истощения и высы-
хания электролита, хотя цинк еще мог бы поработать.
Чтобы убедиться в этом, проведи ещ^один опыт.
У одного из оставшихся элементов разобранной бата-
реи 3336Л удали картонку, закрывающую цинковый ста-
канчик. Подключи к электродам элемента вольтметр.
Если элемент действительно полностью разряжен, то
стрелка вольтметра будет стоять возле нулевой отметки
шкалы. Следя за стрелкой прибора, влей в элемент не-
много чистой воды. Уже через несколько секунд вольт-
метр станет показывать напряжение, постепенно возра-
стающее почти до 1,5 В. Элемент «оживает»! Через одну-
две минуты к нему можно подключить лампочку от
круглого карманного фонаря, и ее нить слегка накалится.
Значит, элемент может еще поработать.	•
Так многие радиолюбители продлевают «жизнь», ка-
залось бы, совершенно бросовых гальванических элемен-
тов и батарей. Попробуй и ты таким же способом времен-
но восстановить работоспособность отслуживших свой
срок источников постоянного тока. Этот опыт тебе приго-
дится в будущем.
Практикум второй
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ И ЗАКОН ОМА
С электрической цепью ты, быть может, сам того не
подозревая, знаком давно. В самом деле, ты пользуешься
карманным электрическом фонарем или, придя домой,
нажимаешь кнопку электрического звонка, включаешь
свет в комнате, телевизор... или на первом практикуме:
подключая лампочку накаливания к самодельным эле-
ментам, ты тем самым составляешь электрическую цепь.
Электрическая цепь является основой любого радио-
технического устройства, в том числе и тех усилителей
низкой частоты и приемников, конструировать которые
ты собираешься. А пока разберись в простейшей электри-
ческой цепи и ее законах, расчетом некоторых ее эле-
ментов.
Итак, простейшая электрическая цепь (рис. 5). Ее
можно составить из источника постоянного тока, выклю-
чателя и Соединительных проводников. Источником тока
14
может быть. батарея 3336JT, потребителем — лампочка
накаливания, рассчитанная на напряжение 3,5 В и ток
0,26 А, или резистор — радиодеталь, обладающая опре-
деленным сопротивлением; выключателем — тумблер или
звонковая кнопка; соедини-
тельными проводниками — от-
резки изолированного провода.
Составь такую цепь, разло-
жив ее элементы прямо на
столе. Она должна напоминать
цепь электрического фонаря.
Все точки соединения жела-
тельно пропаять, так как толь-
ко пайка обеспечивает надеж-
ный электрический контакт.
Если батарея свежая (новая),
нить.накала Лампочки исправ-
на, все соединения надежны,
то при замыкании контактов
выключателя В в цепи потечет
ток и лампочка станет ярко
светиться! Проверь, так ли это.
Из электрических цепей, только с другими элементами,
будут слагаться все твои будущие радиотехнические
конструкции.
Запомни: ток во всей внешней части цепи течет от
положительного^ болюса к отрицательному полюсу
{электроду) батареиГ
Ток во всей цепи и в каждом из ее участков одина-
ков. Проверить это ты можешь с помощью амперметра
постоянного тока. Включи его, например, в разрыв цепи
между плюсом батареи и лампочкой. На схеме, пока-
занной на рис. 5, эта точка включения амперметра обо-
значена крестиком. Затем амперметр включи между
выключателем и отрицательным полюсом батареи. Всю-
ду, в какой бы точке цепи ты не включал измеритель-
ный прибор, его стрелка будет фиксировать одну и ту же
величину тока — около 0,2 А. По мере разряда батареи
ток в цепи уменьшается, а свет лампочки тускнеет. С та-
ким явлением ты, конечно, уже знаком.
Теперь проведи такой опыт. Разомкни цепь выклю-
чателем. Подключи к батарее вольтметр (рис. 6), чтобы
измерить ее напряжение, а затем, не отключая вольтмет-
15
ра от батареи, вновь замкни цепь. Есть разница в пока-
заниях вольтметра?
После замыкания цепи
вольтметр должен показы-
вать несколько меньшее на-
пряжение: он показывает
напряжение, развиваемое
батареей на концах внешней
цепи, которое всегда меньше
«холостого» напряжения ба-
тареи. Часть же напряжения
батареи падает (теряется)
на ее внутреннем сопротив-
лении. По мере разряда ба-
тареи ее внутреннее сопро-
тивление и падение напря-
жения на нем увеличива-
ются.
Следующий опыт. Вклю-
чи последовательно в цепь
еще одну такую же лампоч-
ку накаливания (рис. 7).
Как горят лампочки? Впол-
накала. Так и должно быть.
Почему?
Если не учитывать со-
противления соединительных
проводников и контактов
выключателя, которые малы
по сравнению с сопротивле-
нием нитей накала лампо-
чек, сопротивление внешнего
. участка цепи увеличится
примерно вдвое. Теперь напряжение батареи оказывается
приложенным к нитям накала двух лампочек. На каж-
дую из них приходится вдвое меньшее напряжение, чем
ранее на одну. Соответственно уменьшились ток, теку-
щий через лампочки, и накал их нитей.
В замкнутой электрической цепи соотношение между
действующим в ней. напряжением, силой тока, развива-
емой этим напряжением, и сопротивлением цепи опре-
деляется законом Ома: ток I прямо пропорционален на-
пряжению U и обратно пропорционален сопротивле-
16
[MR]
RdO
E> = 4,5B
' 
сопротивление резистора
a
нию R. Математически этот закон электрической цепи
выглядит так:
7 = -4- или U — I • R или R — Д-'
Учти: величина тока I, напряжение U и сопротивле-
ние R в формулах этого закона должны выражаться в
основных электрических величинах— амперах (А),
вольтах(В) и омах(Ом).
Этот закон справедлив и
для участка цепи, например
для лампочки накаливания
или резистора, включенных
в замкнутую цепь. В этом ты
“можешь убедиться сейчас
же, составив такую же цепь,
как та, схема которой изо-
бражена на рис. 8. Если на-
пряжение батареи 5 = 4,5 В,
R = 10 Ом, то амперметр А будет показывать ток, рав-
ный 0,45 А (450 мА), а вольтметр V — около 4,5 В. В дан-
ном случае все напряжение батареи через амперметр,
внутреннее сопротивление которого мало, приложено к
резистору R, поэтому на нем падает почти все напряже-
ние батареи.
Замени резистор другим резистором с номинальным
(обозначенном на его корпусе) сопротивлением порядка
20—30 О м. Вольтметр, подключенный к резистору, дол-
жен показывать то же напряжение. А амперметр? Ам-
перметр покажет величину тока меньшую, чем в преды-
дущем случае. Если, например, сопротивление резистора
30 Ом, то амперметр покажет ток 0,15 А (150 мА). Впро-
чем, зная сопротивление резистора и падение напряже-
ния на нем, значение тока в цепи ты можешь узнать, не
глядя на стрелку амперметра. Для этого надо лишь раз-
делить показание вольтметра (в вольтах) на сопротив-
ление резистора (в омах), то есть решить задачу, поль-
зуясь формулой закона Ома ( / =
Закон Ома позволяет по любым двум' известным
узнать (рассчитать) неизвестную третью электрическую
величину замкнутой цепи: величину тока в цепи — по
известным сопротивлению участка и падению напряже-
ния на нем; сопротивление участка — по току в цепи
и падению напряжения на нем; падение напряжения на
17
g. ~sr R
участке цепи — по сопротивлению этого участка и току/
текущему через него.
Чтобы закрепить закон Ома в памяти, реши самосто-
ятельно три задачи. "	'
1. На цоколе лампочки плоского электрического фо-
наря выштамповано: 3,5 В и 0,26 А. Это значит, что лам-
почка нормально светится, когда на нее подают напря-
жение 3,5 В и через нее те-
чет ток 0,26 А. Каково соп-
ротивление нити накала этой
лампочки в накаленном со-
стоянии?
2. В цепь включен, (см.
рис. 8) резистор сопротивле-
нием 1 кОм (1000 Ом). Ка-
кое напряжение, должно на
©него подать, чтобы в этом
участке цепи был ток, рав-
ный 3 мА (0,003 А)?
3,56*0,264	3. Транзисторный прием-
ник питается от батареи на-
пряжением 9 В (соединены
последовательно две батареи 3336Л). Общее сопротивле1-
ние всех цепей приемника составляет 600 Ом. Какой сред-
ний ток потребляет приемник от батареи?
С подобными задачам!Крадиолюбитель сталкивается
буквально на каждом шагу своего творчества. И реша-
ет он их, пользуясь законом Ома, который справедлив
для цепи не только постоянного, но и переменного тока.
Однако приемник или усилитель — это не просто
электрическая цепь, а взаимосвязанные цепи, где одна
цепь управляет другой, электрическая энергия из одной
цепи передается в другую. Наглядной иллюстрацией
этого может быть, например, такой опыт (рис. 9).
Подключи к батарее 3336Л проволочный переменный
резистор сопротивлением 10—15 Ом, а между одним из
его крайних выводов и движком (роль такого резистора
может выполнять небольшая часть спирали электро-
плитки) включи ту же лампочку накаливания, Движок
резистора поставь в среднее положение относительно
крайних выводов.
Как горит лампочка? Вполнакала. Передвинь дви-
жок к крайнему нижнему (по схеме) выводу. Как те-
18
перь? Не горит. А если движок будет в крайнем верх-
нем (опять-таки по схеме) положении? Лампочка ста-
нет гореть полным накалом. Как видишь, с помощью
переменного резистора можно плавно уменьшать и уве-
личивать накал электролампочки.
В этом опыте две взаимосвязанные цепи. Первую
цепь образуют батарея Б и резистор R, вторую — лам-
почка Л и та часть резистора
между его нижним (по схеме) г- -> /fftk
выводом и движком, к которо- * I..
му лампочка подключена. На **s|r
всем резисторе падает все на- Б , "у
пряжение батареи. А та частьВ j_ f ~L
этого напряжения, которая _ Т R2JJ бол
приходится на нижнии участок	j	U	ХУ
резистора, через движок по-	1	*	-J
дается на нить накала лампоч-
ки. И чем больший участок резистора вводится во вто-
рую цепь, тем больше напряжение на нити накала
лампочки, тем ярче она светится.
Переменней резистор, используемый таким образом,
выполняет роль делителя напряжения батареи, или, как
еще говорят, потенциометра. В данном случае он делит
напряжение батареи на две части и одну ее часть, кото-
рую можно регулировать, передает в управляемую им
вторую цепь. Забегая вперед, скажем, что принципиаль-
ро так происходит регулирование громкости в приемни-
ках и усилителях низкой частоты.
С помощью делителя напряжения ту же лампочку
можно питать от батареи, напряжение которой значи-
тельно больше того напряжения, на которое рассчитана
ее нить накала.
Роль делителя могут выполнять также два постоян-
ных резистора, как на схеме рис. 10. Здесь сопротивле-
ние резистора R2 должно быть таким, чтобы на этот
участок делителя падало напряжение, соответствующее
номинальному напряжению лампочки. В том случае,
если напряжение батареи вдвое больше напряжения, ко-
торое надо подвести к лампочке, сопротивления рези-
сторов делителя R1R2 должны быть примерно одинако-
выми.
Подобные делители напряжения ты можешь рассмот?
реть практически в любом радиотехническом устрой-
1А
стве. Они будут непременными элементами и твоих кон-
струкций.
Есть, однако, другой способ питания той же лампоч-
ки от батареи большего напряжения — путем включения
в цепь гасящего резистора. Соедини последовательно
две батареи 3336Л — получится батарея напряжени-
ем 9 В. Подключи к ней ту же лампочку (3,5 ВX0,26 А),
но, как показано на схеме
рис. 11, через резистор /?Гас
сопротивлением 20—25 Ом,
рассчитанный на мощность
рассеяния не менее 1 Вт. Ре-
зистор такого сопротивле-
IЛ	ния можно составить из двух
3,50,26X1 резисторов мощностью по
0,5 Вт (МЛТ-0,5) с номи-
налами 39—51 Ом, соединив
их параллельно.
Лампочка, как видишь, светится нормально, только,
возможно, резистор немного греется. В этом опыте рези-
стор и нить накала лампочки тоже, по существу, обра-
зуют делитель напряжения. На нить накала падает на-
пряжение (около 3,5 В), соответствующее ее сопротив-
лению (около 13 Ом), поэтому она светится. Остальное
напряжение батареи падает на резистор. Резистор, та-
ким образом, гасит (поглощает) избыточное .напряже-
ние батареи, поэтому его обычно и называют гасящим.
С другой точки зрения, резистор ограничивает вели-
чину тока в цепи, а значит и ток, текущий через нить
накала, лампочки. Поэтому его можно также называть
ограничительным. Задача же его одна—создать для
лампочки условия, при которых, бы ее нить накала нор-
мально светилась и не перегорала.
Сопротивление гасящего (ограничительного) рези-
стора рассчитывают, исходя из того избыточного напря-
жения, которое им надо погасить, и тока, необходимого
для питания полезной нагрузки в цепи. В проведенном
опыте полезной нагрузкой цепи была лампочка, нить на-
кала которой рассчитана на напряжение 3,5 В и
ток 0,26 А. Напряжение батареи 9 В. Значит, резистор,
являющийся участком цепи, должен гасить напряже-
ние 5,5 В при токе 0,26 А.
20
Каково должно быть его сопротивление? По закону
Ома — около 20 Ом (/? = ^ —~ 20 Ом). При
1 0,хо А
напряжении батареи 9 В резистор такого сопротивления
не пропустит через себя к нагрузке цепи ток более
0,26 А.
А какова должна быть мощность рассеяния этого ре-
зистора? Подсчитай ее по такой, возможно, уже знакомой
тебе формуле: P=U>I. В этой формуле U — напряже-
ние в вольтах, которое резистор гасит, а / — ток в ампе-
рах, который должен быть в нагрузке. Следовательно,
для нашего примера мощность, выраженная в ваттах
(Вт), рассеиваемая гасящим резистором, составляет:
Р = 5,5 В * 0,26 А =1,43 Вт. Значит, резистор должен
быть рассчитан на мощность рассеяния не менее 1,5 Вт.
Это может быть, например, резистор типа МЛТ-2,0
или проволочный. Если резистор на меньшую мощность
рассеяния, например МЛТ-1,0 или МЛТ-0,5, то он
обязательно будет греться, что, возможно, и было в тво-
ем опыте, и даже может сгореть.
Гасящие резисторы будут весьма многочисленными
элементами электрических цепей твоих будущих кон-
струкций.
Тебе придется также рассчитывать и мощности, по-
требляемые конструкциями от их источников питания.
Это для того, чтобы, например, знать, на какой срок ра-
боты приемника или усилителя хватит электрической
емкости питающей его батареи. Мощность, потребля-
емую цепью от источника тока, узнают умножением на-
пряжения на концах цепи на ток в цепи. Так, например,
мощность, потребляемая лампочкой накаливания, ис-
пользуемой тобой для опытов, составляет около 1 Вт
(P=t/./ = 3,5 В-0,26 А = 0,91 Вт).
Электрическая емкость батареи 3336Л равна 0,5 А • ч
( ампер-часа). Раздели эту электроемкость на мощность,
потребляемую лампочкой, и ты узнаешь, на какое время
(в часах) энергии батареи хватит на питание лампочки.
Да, всего полчаса. А если батарея уже частично разряже-
на, то и того меньше.
Забегая вперед, открой страницу 117. Там на рис. 74
изображена принципиальная схема трехкаскадного уси-
лителя низкой частоты. Усилитель можно питать от двух
батарей 3336Л, соединенных последовательно. Средний
21
ток, потребляемый от батареи транзистором выходного
каскада, равен 20—25 мА, токи двух других транзисто-
ров— по 1—1,5 мА. Подсчитай, сколько времени будет
работать усилитель от такой батареи.
В заключение — небольшая консультация, имеющая
прямое отношение к теме этого практикума. Дело в том,
что на принципиальных электрических схемах и в объя-
снениях работы радиоаппаратуры номинальные сопро-
тивления резисторов принято обозначать в омах (напри-
мер, R1 220), килоомах (например, R5 5,1 к), мегомах
(R4 IM; R7 1,5 М). В то же время сейчас на малогабарит-
ных резисторах, выпускаемых нашей промышленностью,
их номинальные сопротивления обозначены по другой ус-
ловной системе. По этой системе единицу сопротивления
Ом обозначают буквой Е, килоом — буквой К, мегом —
буквой М. Сопротивления резисторов от 100 до 910 Ом
выражают в долях килоома, а сопротивления от 100 кОм
до 990 кОм — в долях мегома.
Если сопротивление резистора выражают целым чис-
лом, то буквенное обозначение единицы измерения ставят
после этого числа, например: 27Е (27 Ом), 51К (51 кОм),
IM (1 МОм}. Если сопротивление резистора выражают
десятичной дробью меньше единицы, то буквенное обоз-
начение единицы измерения располагают перед числом,
например: К51 (510 Ом), М47 (470 кОм).
Выражая сопротивление резистора целым числом с де-
сятичной дробью, целое число ставят перед буквой, а де-
сятичную дробь — за буквой, символизирующей единицу
измерения. Например: 5Е1 (5,1 Ом), 4К7 (4,7 кОм),
1М5 (1,5 МОм). Здесь буква как бы заменяет запятую
после целого числа.
Учти эту консультацию в своей практической деятель-
ности.
Практикум трети»
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД-ВЫПРЯМИТЕЛЬ
Диодами называют двухэлектродные приборы, обла-
дающие односторонней проводимостью электрического
тока. Это их основное свойство используют, например, в
выпрямителях, где диоды преобразуют переменный ток
электросети в ток постоянный для питания радиоаппара-
туры, в приемниках — для детектирования модулирован-
ных колебаний высокой частоты, то есть преобразования
их в колебания низкой (звуковой) частоты.
Наглядной иллюстрацией этого свойства диода может
быть такой опыт (рис. 12). В цепь, составленную из ба-
тареи 3336Л и лампочки от карманного фонаря
(3,5 ВХ0,26 А), включи любой плоскостной диод из серии
Д226 или Д7, но так, чтобы анод диода, обозначаемый
условно стрелкой, был соединен непосредственно или че-
рез лампочку с положительным полюсом батареи, а ка-
тод, обозначаемый черточкой, к которой примыкает ост-
рие стрелки, с отрицательным полюсом батареи. Лампоч-
ка должна гореть. Измени полярность включения батареи
на обратную — лампочка гореть не будет. Если измерять
анода к катоду и плохо в
омметром сопротивление диода, то в зависимости от того,
как подключить его к зажимам прибора, омметр пока-
жет различное сопротивление: в одном случае малое
(единицы или десятки ом), в другом — очень большое
(десятки и сотни килоом). Этим и подтверждается одно-
сторонняя проводимость диода.
Как устроен и работает диод? У него два электрода:
катод — отрицательный и
анод — положительный (рис.
13). Катодом служит пла-
стинка германия, кремния
или какого-либо другого по-
лупроводника, обладающая
электронной электропровод-
ностью, или сокращенно
полупроводник n-типа (п —
начальная буква латинского
слова negativus — «отрица-
тельный»), а анодом —
часть объема этой же пла-
стинки, но с так называемой
дырочной электропровод-
ностью, или сокращенно по-
лупроводник p-типа (р—•
начальная буква латинско-
го слова positivuk — «поло-
жительный»), Между элект-
родами образуется р-н-пере-
ход— пограничная зона, хо-
рошо проводящая ток от
обратном направлении (.за на-
правление тока принято направление, противоположное
движению электронов).
Диод может находиться в одном из двух состояний:
открытом, то есть пропускном, либо закрытом, то есть
непропускном. Диод бывает открыт, когда к нему прило-
жено прямое напряжение Unp, то есть, когда с его ано-
дом соединен плюс источника напряжения, а с катодом —
минус. В этом случае сопротивление р-п-перехода диода
мало и через него течет прямой ток /Пр, величина которо-
го зависит от сопротивления нагрузки (в нашем опыте—<
лампочка от карманного фонаря). При другой полярно-
сти питающего напряжения к р-п-переходу диода при-
24
кладывается обратное напряжение Г70бр. В этом случае
диод закрыт, его сопротивление велико и в цепи течет
лишь незначительный обратный ток диода /Обр.
О зависимости значения тока, проходящего через ди-*
од, от величины и полярности напряжения на его элект-
родах лучше всего судить по вольт-амперной характери-
стике диода, которую можно снять опытным путем
(рис. 14). К свежему элементу Э
332 или 343 подключи проволочный
переменный резистор 7?р сопротив-
лением 50—100 Ом, а между его
движком и нижним (по схеме)
крайним выводом включи последо-
вательно соединенные тот же плос-
костной диод (Д226 или Д7), мил-
лиамперметр ИП2 и резистор 7?Огр
сопротивлением 10—20 Ом, ограничивающий ток в цепи
до 100—150 мА. Диод должен быть включен в пропуск-
ном направлении, то есть анодом в сторону положитель-
ного полюса элемента. Параллельно диоду подключи
вольтметр постоянного тока, включенный на предел из-
мерений до 1 В, который бы фиксировал напряжение,
подаваемое на электроды диода.
Движок переменного резистора, выполняющего роль
делителя напряжения элемента, поставь в крайнее ниж-
нее (по схеме) положение, а затем, внимательно следя за
стрелками приборов, очень медленно перемещай его в сто-
рону верхнего положения. Запиши показания миллиам-
перметра при напряжениях на диоде 0,05, 0,1, 0,15 В и
т. д. до напряжения примерно 0,4—0,5 В через каждые
0,05 В, а затем по этим данным построй на миллиметро-
вой бумаге график (рис. 15). По горизонтальной оси ор-
динат вправо откладывай прямые напряжения на диоде
(£7пр), а по вертикальной оси вверх — соответствующие
им прямые токи в цепи (7пр). Соединив точки пересече-
ния значений электрических величин, ты таким образом
построишь прямую ветвь вольт-амперной характеристики
диода (на рис. 15 — сплошная линия). Она, правда, не
совсем точная, особенно в начальной части, так как не-
большой ток течет и через вольтметр, но все же близ-
ка к реальной.
О чем может рассказать этот график? При нулевом
напряжении на диоде и ток в цепи, в которую он вклю-
ОК
чен, равен нулю. При появлении прямого напряжения
диод открывается и проводит через себя прямой ток. При
напряжении 0,05 В прямой ток не превышает 0,1—0,2 мА,
при напряжении 0,1 В — не более 0,6—0,8 мА, а при на-
пряжении 0,2—0,3 В, когда вол'^т-амперная характера
стика начинает круто идти вверх, ток достигает уже 40—
50 мА. Небольшой прирост напряжения, а как резко уве-
личивается ток!
Но значительно повы-
шать напряжение на дио-
де и тем самым увеличи-
вать ток через него нель-
зя: из-за чрезмерно боль-
шого тока наступает
-тепловой пробой, и диод
утрачивает свойство одно-
сторонней проводимости
тока. Чтобы не случилось
этого во время опыта, в
цепь был включен
ограничивающий рези-
стор 7?огр.
Теперь измени поляр-
ность включения диода
на обратную и точно так
же увеличивай напряже-
ние на нем. Что показы-
вает миллиамперметр?
Его стрелка стоит возле
нулевой отметки. Замени элемент на батарею 3336Л, сое-
дини последовательно две-три таких батареи. Напряже-
ние на диоде растет. Но оно обратное. Диод закрыт, поэ-
тому и тока в цепи практически нет.
Обратная ветвь вольт-амперной характеристики на
рис. 15 изображена штриховой линией. Она идет почти
параллельно оси 1/Обр. Но при каком-то достаточно боль-
шом обратном напряжении она круто поворачивает и
идет вниз. Это предел, при котором диод пробивается об-
ратным напряжением и, как при тепловом пробое, выхо-
дит из строя.
Из построенной вольт-амперной характеристики вид-
но, что ток /Пр диода в сотни и тысячи раз больше тока
/обр- Так, например, у диода, имеющего такую вольт-
26
амперную характеристику, при прямом напряжении
0,3 В ток /Пр равен примерно 50 мА, а при обратном на-
пряжении в 100 В ток /Обр не превышает 200 мкА. Имен-
но по этой причине во второй части первого опыта лам-
почка не горела.
Если пренебречь малым обратным током (что и де-
лают на практике), который у исправных плоскостных
диодов не превышает десятые доли миллиампера, л у то-
чечных еще меньше, то
можно считать, что диод
является односторонним
проводником тока.
Но помни — диод нель-
зя включать в прямом
направлении без нагруз-
ки: он быстро выйдет из
строя из-за недопустимо
большого тока, который
будет течь через него.
А если диод включить
в цепь переменного тока?
Он будет работать как
выпрямитель. Подтвер-
дить это может такой
опыт (рис. 16). В цепь
вторичной обмотки транс-
форматора, понижающего
напряжение электроосве-
тительной сети до 3—5 В,
включи дйод типа Д226,
или Д7 с любым буквен-
ным индексом или какой-либо аналогичный им плоскост-
ной диод, а последовательно с ним — лампочку от карман-
ного фонаря. Подключи первичную обмотку трансфор-
матора к сети (через плавкий предохранитель). Лампоч-
ка горит. Если, однако, лампочка горит со значительным
перекалом нити, то включи в цепь резистор, ограничи-
вающий ток в ней до 0,2—0,3 А. Сопротивление этого
резистора рассчитай по закону Ома.
Как узнать, какой ток течет через нить накала лам-
почки — переменный или постоянный? Это можно сде-
лать с помощью вольтметра постоянного тока. Подклю-
27
чи вольтметр параллельно лампочке (на рис. 16 — ИПГ),
но так, чтобы его плюсовой щуп был соединен с провод-
ником, идущим к катоду диода. Прибор покажет какое-
то напряжение. Если же прибор подключить к лампоч-
ке в другой полярности, его стрелка отклонится в обрат-
ную сторону. Уже этот опыт подтверждает, что через
лампочку течет ток одн
О роде тока можно
(на рис. 17,6 — катушка
лампочкой накаливания.
почка должна гореть,
стрелку (компас)—она
оси катушки, указывая н
ю направления.
акже судить по его магнитному
полю. На катушку из-под ниток
намотай 300—360 витков прово-
да диаметром 0,2—0,3 мм в
эмалевой, шелковой или бу-
мажной изоляции (ПЭВ, ПЭЛ,
ПЭЛШО 0,2—0,3), сделав от-
вод от 120—150-го витка (от-
вод нужен будет для опытов на
пятом практикуме). У тебя
получится катушка индуктив-
ности (рис. 17,а) с каркасом из
древесины. Включи ее в цепь
вторичной обмотки того же
понижающего трансформатора
L) последовательно с диодом и
Как и в предыдущем опыте, лам-
Поднеси к катушке магнитную
сразу же расположится вдоль
а ее магнитные полюсы. Значит,
через катушку течет постоянный ток: иначе -магнитная
стрелка оставалась бы сориентированной на магнитные
полюсы Земли. Поменяй местами включение выводов
диода — магнитная стрелка тут же повернется на 180°.
Следовательно, при изменении полярности включения
диода ток в цепи, в которую он включен, тоже изменяет
свое направление.
Что же произошло во внешней цепи вторичной обмот-
ки трансформатора при включении в нее диода? Хорошо
пропуская ток одного направления, диод тем самым вы-
прямляет переменный ток. В результате ток в цепи стал
пульсирующим (см. график на рис. 16)—постоянным по
направлению, но изменяющимся по величине с частотой
переменного тока. Постоянным, но также пульсирующим,
стало и его магнитное поле. Изменив включение диода,
28
ты тем самым изменил направление тока в катушке и рас-
положение ее магнитных полюсов. Какова в этом опыте
роль лампочки? Она, во-первых, выполняет роль инди-
катора включения питания, а во-вторых, ограничивает
ток во внешней цепи, оберегая диод от перегрузки.
Если есть радиоприемник, то включи его. Независимо
от настройки в моменты отключения катушки из цепи
вторичной обмотки трансформатора в громкоговорителе
приемника раздается характерный треск. Его создают
электромагнитные колебания, возбуждаемые слабой
электрической искрой, возникающей в цепи с катушкой
в момент выключения тока.
Оставь в цепи вторичной обмотки трансформатора
только диод и лампочку (как на рис. 16). Лампочка про-
должает гореть. Измерь вольтметром переменного тока
(на рис. 16 — вольтметр ИП2) напряжение на обмотке,
а вольтметром постоянного тока — напряжение на лам-
почке. На лампочке напряжение почти наполовину мень-
ше, чем на обмотке.
Преобразование переменного тока происходит следу-
ющим образом. Во вторичной обмотке трансформатора
индуцируется переменное напряжение с частотой 50 Гц.
При положительных полупериодах на аноде (на рис. 16
показано знаком « + »)диод открывается. В эти моменты
времени через диод и его нагрузку (лампочку) течет пря-
мой ток диода /Пр- При отрицательных полупериодах
на аноде диод закрывается и в цепи течет лишь незначи-
тельный обратный ток диода /Обр. Диод как бы отсекает
большую часть отрицательных полуволн переменного то-
ка (на графике рис. 16 показано штриховыми линиями),
в результате чего через нагрузку выпрямителя течет пуль-
сирующий ток — ток одного направления, но изменяю-
щийся по величине с частотой 50 Гц. График такого тока
можно увидеть только на экране осциллографа.
Проводник, соединенный с катодом диода, является
выводом положительного полюса выпрямителя, а сво-
бодный конец вторичной обмотки трансформатора — вы-
водом отрицательного полюса выпрямителя. Получился
простейший выпрямитель переменного тока, нагрузкой
которого служит лампочка накаливания. А постоянное
напряжение на нагрузке меньше напряжения переменно-
го тока на вторичной обмотке, потому что ток через нее
идет полуволнами.
29
быстро израсходуется.
В связи с тем, что во внешнем участке цепи выпря-
мителя (в нашем опыте лампочке) ток течет в основ-
ном только при положительных полупериодах напряже-
ния на аноде диода, выпрямитель называют о д н о п о-
г1у п.ер и о д н ы м.
£ Такой выпрямитель может найти практическое при-
менение, например, для питания микроэлектродвигателя
^постоянного тока, для зарядки малогабаритных аккуму-
ляторов (типа Д-0,06; Д-0,2). Попробуй в порядке экспе-
римента подключить к .нему
полностью разрядившуюся ба-
тарею 3336Л (соединять одно-
именными полюсами). Через
30—40 мин отключи батарею
от выпрямителя и подключи к
ней лампочку от карманного
фонаря. Лампочка будет го-
реть, но недолго: электриче-
ский заряд, принятый батареей,
Еще один опыт с однополупериодным выпрямителем.
Подключи к выходу выпрямителя, нагруженному лам-
почкой, головные телефоны (на рис. 18—Тф). В теле-
фонах услышишь звук низкого тона, соответствующий
частоте пульсаций выпрямленного тока (50 Гц). Его на-
зывают фоном переменного тока. Затем, не отключая
телефоны, подключи к выходу выпрямителя конденсатор
емкостью 5—10 мкф.(на рис. 18 — конденсатор С). Если
этот конденсатор электролитический, его положи-
тельная обкладка должна быть соединена с плюсом,
а отрицательная — с минусом выпрямителя. Лампочка
при этом будет гореть чуть ярче, потому что напряже-
ние на выходе выпрямителя увеличилось (проверь
вольтметром), а уровень фона станет меньше. Тональ-
ность же звука в телефонах Остается прежней.
Какова в этом опыте роль конденсатора? В моменты
времени, когда диод открыт, конденсатор заряжается до
максимального значения импульсов выпрямленного на-
пряжения, а когда диод закрыт, то разряжается через
нагрузку выпрямителя. Происходит «сглаживание»
пульсаций выпрямленного тока, в результате чего среднее
значение тока во внешней цепи несколько возрастает, а
фон переменного тока снижается. Увеличение емкости
30
-конденсатора улучшает сглаживание пульсаций выпрям-
ленного тока, и фон ослабевает.
Но при одиополупериодном выпрямителе полезно ис-
пользуется только один полупериод переменного тока.
Чтобы при том же понижающем трансформаторе полез-
но использовать оба полупериода переменного тока, в
.выпрямителе должны работать два или четыре однотип-
'ных диода.
Проводи опыт с выпрямителями на четырех диодах,
включенных по мостовой схе-
ме. Диоды (Д226, Д7) соедини
между собой и подключи их
ко вторичной обмотке того же
понижающего трансформатора
точно по схеме, показанной на
рис. 19. Еслд полярность или
последовательность включения
диодов будет неправильна,,
опыт не удастся, а некоторые
из диодов могут испортиться,
Диоды, включенные таким спо-
собом, образуют выпрямитель-
ный мост, а каждый из дио-
дов — плечо моста. Между за-
жимами А и Б включи лампочк_
ря, а последовательно с ней — резистор 7?0Гр, ограничи-
вающий ток в этой диагонали моста до 0,25—0,3 А.
Включи питание. Горит лампочка? Должна гореть.
Измерь вольтметром переменного тока напряжение на
вторичной обмотке трансформатора, а вольтметром по-
стоянного тока — на зажимах А—Б, являющихся выход-
ными контактами выпрямителя. По сравнению с однопо-
лупериодным выпрямителем выходное напряжение это-
Л от
го выпрямителя увеличилось почти вдвое.
В таком выпрямителе в течение каждого полуперн-
ода работают поочередно два диода противоположных
плеч, включенных между собой последовательно, но
встречно по отношению ко второй паре диодов. Когда
на верхнем (по схеме) конце вторичной обмотки транс-
форматора положительный полупериод, ток пойдет че-
рез диод Д2, нагрузку Л, резистор 7?огр и диод ДЗ к
нижнему концу вторичной обмотки. Диоды Д1 и Д4 в это
время закрыты. В течение другого полупериода перемен-
31
ного напряжения ток в нагрузке выпрямителя идет в том
же направлении, а в самом выпрямителе — через откры-
тые в это время диоды Д4 и Д1.
В таком выпрямителе полезно используются оба
полупериода переменного тока, поэтому подобные выпря-
мители называют двухполупериодны ми. На-
пряжение постоянного тока на выходе такого выпрями-
теля равно примерно переменному напряжению, дейст-
вующему во всей вторичной обмотке трансформатора.
Любой из выпрямителей, опыты с которыми ты про-
вел в ходе практикума, можно использовать для питания
обмоток электромагнитов, электромагнитных реле, мик-
роэлектродвигателей моделей, игрушек, для зарядки ма-
логабаритных аккумуляторов. Их можно использовать
и для питания транзисторных приемников, усилителей,
если добавить к ним фильтры, сглаживающие пульса-
ции выпрямленного тока, или стабилизаторы выпрям-
ленного напряжения. Об этом мы подробно поговорив
на одиннадцатом практикуме.
КОНДЕНСАТОР В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Конденсатор является прибором, способным, накапли-
вать электрические заряды, то есть он обладает электри-
ческой емкостью, или просто емкостью.
Основной единицей емкости является фарада (Ф).
Однако фарада — очень большая емкость. На практике
пользуются более мелкими единицами емкости: мик-
рофарадой (мкФ)—миллионной долей фарады и
пикофарадой (пФ) — миллионной долей микрофа-
рады.
Конденсатор состоит из двух или нескольких пластин,
именуемых обкладками, отделенными друг от друга
изоляционным веществом — диэлектриком. Обкладками
могут быть металлические пластины, фольга, металлизи-
рованные покрытия, а диэлектриком — воздух (конденса-
торы с воздушным диэлектриком), слюда (слюдяные
конденсаторы), специальные виды бумаги или лак (бу-
мажные и металлобумажные конденсаторы), оксидные
пленки (электролитические конденсаторы) и некоторые
2 Зак. 1749
33
другие вещества. Чем больше площадь обкладок и мень-
ше расстояние между ними, тем больше емкость конден-
сатора.
Емкость конденсатора зависит также от вещества ди-
электрика: конденсатор с твердым диэлектриком (слю-
да, бумага и т. д.) обладает значительно большей ем-
костью, чем при тех же условиях конденсатор с воздуш-
ным диэлектриком. Так, на-
пример, конденсатор из двух
пластин площадью по 1 см2 с
воздушным диэлектриком
толщиной 1 мм имеет ем-
кость около 1 пФ, а такой же
конденсатор с диэлектриком
из парафинированной бума-
ги такой же толщины — око-
ло 2 пФ, из слюды — около
5 пФ. Материал же обкла-
док не влияет на емкость
конденсатора.	*
Важнейшие характери-
стики конденсаторов: номи-
нальная электрическая ем-
кость, выраженная в микро-
фарадах или пикофарадах, и
номинальное рабочее напря-
жение — предельное напря-
жение на обкладках, при ко-
тором конденсатор надежно
и длительное время может
работать.
Проделай несколько опы-
тов, иллюстрирующих основ-
ные свойства конденсаторов.
Но помни, пользуясь для
опытов электроосветитель-
ной сетью, будь особенно ос-
торожен.
Опыт первый. Конденсатор — накопитель Электриче-
ской энергии. К бумажному конденсатору емкостью
4 мкФ подключи батарею 3336Л, а затем, отключив бата-
рею, отверткой замкни накоротко выводы обкладок кон-
денсатора (рис. 20). В момент замыкания между от-
34
верткой и одним из выводов конденсатора увидишь сла-
бую искру. Заряди этот же конденсатор от двух-трех ба-
тарей (можно частично разрядившихся), соединив их
между собой последовательно, и также замкни выводы
конденсатора. Искра станет более заметной.
От этой же батареи (8—12 В) заряди электролитиче-
ский конденсатор емкостью 500—600 мкФ (можно соеди-
нить параллельно не-
сколько конденсато-
ров, соблюдая при этом
их полярность) и тут
же, отключив батарею,
замкни конденсатор на
лампочку карманного
фонаря, рассчитанную
на ток 0,15 или
0,075 А. Лампочка даст
вспышку света (рис.
21).
Возьми бумажный
конденсатор емкостью
6—10 мкФ на рабочее
напряжение не менее
400 В, заряди его
от электроосветитель-
ной сети (через плав-
кий предохранитель на
ток 0,5 А) и, соблюдая
осторожность, точно так же замкни его выводы отверт-
кой. Теперь при замыкании искра будет значительной и
сопровождаться треском. Неоновая лампа типа МН-3
или ТН-0,2, подключенная через резистор сопротивлени-
ем 820 кОм — 1,2 МОм к такому конденсатору, заряжен-
ному от сети (рис. 22), будет светиться 30—40 с. Комму-
таторная лампочка (24 В X0,105 А) при подключении ее
к заряженному от сети конденсатору будет гореть малую
долю секунды. Лампочку от карманного фонаря подклю-
чать к нему нельзя — она сразу же перегорит.
Конденсатор, подключенный к батарее, заряжается до
ее номинального напряжения (рис. 23). При этом в цепи
появляется кратковременный ток — ток заряда кон-
денсатора. Как только конденсатор зарядится, ток в це-
2*
3S
пи прекращается. Стрелка миллиамперметра (на ток
50—100 мА), включенного в эту цепь, в момент замыка-
ния цепи делает «бросок» на несколько делений шкалы
и тут же возвращается в нулевое положение. Чем зна-
чительнее емкость конденсатора, тем больше время его
заряда. Чем’ меньше сопротивление цепи, в которую
включен заряжаемый конденсатор, тем быстрее происхо-
дит его заряд. Если в эту цепь включить резистор, то
время заряда увеличится и будет тем больше, чем боль-
ше емкость конденсатора и сопротивление резистора.
Заряженный конденсатор, энергия которого сосредо-
точена в электрическом поле его диэлектрика, сам на не-
которое время становится источником* постоянного тока.
Соединяя выводы заряженного конденсатора, ты созда-
ешь в замкнутой цепи ток разряда конденсатора.
Искра, возникающая в месте замыкания цепи,— явление,
иллюстрирующее мгновенный разряд конденсатора.
Время разряда тем больше, чем больше емкость конден-
сатора и сопротивление цепи. Именно поэтому неоновая
лампа, включенная через сравнительно большое сопро-
тивление, светилась значительно дольше, чем коммута-
торная лампочка, сопротивление нити которой меньше.
При заряде конденсатора от электроосветительной
сети этот эффект получается не всегда. Все зависит от
того, когда конденсатор будет отключен от сети: если в
момент амплитудного, то есть наибольшего значения на-
пряжения, то конденсатор получит максимальный заряд,
а если в тот момент, когда ток меняет свое направление,
то конденсатор окажется незаряженным.
Почему нить лампочки от карманного фонаря, если
подключить ее к заряженному от сети конденсатору, пе-
регорает? Сопротивление нити накала этой лампочки ма-
ло (около 10 Ом), а начальное напряжение на обклад-
ках конденсатора велико (более 100 В). В результате в
цепи развивается недопустимо большой для лампочки
мгновенный ток (до нескольких ампер), который и раз-
рушает ее нить накала.
Опыт второй. Конденсатор — непроводник постоян-
ного тока. Чтобы убедиться в этом свойстве конденсато-
ра, достаточно включить его последовательно в цепь, со-
ставленную из батареи 3336Л и лампочки от карманного
фонаря. Только в момент включения батареи в цепи воз-
никает кратковременный ток заряда конденсатора. Какой
36
бы емкостью ни обладал конденсатор, нить лампочки не
успеет накалиться. Исключением из этого правила мо-
жет быть только «пробой» или большая утечка тока кон-
денсатора (небольшую утечку тока имеют электролити-
ческие конденсаторы). Такой конденсатор считается не-
исправным и, конечно, непригодным для работы в элек-
трических цепях.
Опыт третий. Конденсатор — «проводник» переменно-
го тока. Во вторичную
цепь трансформатора,
понижающего напря-
жение электросети до
3—5 В, включи после-
довательно соединен-
ные лампочку от кар-
манного фонаря и
конденсатор емкостью
10 мкФ, например, типа
МБ Г (рис. 24). Нить
лампочки чуть накалит-
ся. Подключи парал-
лельно этому конденса-
тору еще несколько
таких же конденсато-
ров.
С увеличением об-
щей емкости нить лам-
почки станет накаливаться все сильнее. Чтобы лампоч-
ка светилась полным накалом, в цепь надо включить
конденсатор емкостью порядка 500—600 мкФ.
Теперь включи в сеть обычную лампу накаливания
мощностью 40 Вт, а последовательно в эту цепь — мил-
лиамперметр переменного тока на ток 300—500 мА. Лам-
па горит, а стрелка прибора фиксирует величину тока в це-
пи около 200 мА при напряжении сети 220 В или примерно
вдвое больший — при напряжении сети 127 В. Далее,
следя за показаниями прибора и записывая их,
включай в цепь поочередно бумажные конденсаторы,
рассчитанные на рабочее напряжение не менее 400 В, ем-
костью 0,5 мкФ, 1 мкФ, 2 мкФ и т. д. (рис. 25). Конден-
саторы можно соединять параллельно, чтобы увеличить
37
емкость. Их общая емкость будет равна сумме емкостей
соединяемых конденсаторов. Если напряжение сети
220 В, то с конденсатором емкостью 0,5 мкФ ток в цепи
не превышает 25—30 мА — нить лампы чуть накаливает-
ся. С конденсатором емкостью в 1 мкФ ток в цепи увели-
чится до 45—50 мА; с конденсатором емкостью 2 мкФ —
до 90—100 мА. Вначале, примерно до емкости 4 мкФ, ток
растет быстро, затем медленно. А конденсатор емкостью
более 10 мкФ уже п(йти не влияет на ток в цепи.
Запиши эти значе-
ний
Z А 6 6
200
-150

но равные
откладывай
тока в миллн-
а по горизон-
оси (С, мкФ),
размеченной в
ния тока и построй по
ним график (рис. 25).
По вертикальной оси
(7, мА), размеченной
черточками на произ-
вольные,
участки,
значения
амперах,
тальной
также
произвольном масшта-
бе,— емкость конденса-
торов в микрофарадах.
Точки пересечения со-
едини сплошной лини-
• ей — получится график зависимости тока в цепи от емко-
сти включенного в нее конденсатора. Этот график дает
наглядное представление о том, что при неизменной на-
грузке ток в цепи будет тем меньше, чем меньше емкость
конденсатора.
В заголовке этого опыта слово «проводник» за-
ключено в кавычки. Как показал предыдущий опыт, по-
стоянный ток конденсатор не проводит — диэлектрик не
пропускает электроны. Но в цепи переменного тока, в ко-
торую включен конденсатор, лампа горит. Происходит
это в след ствде непрерывного заряда и разряда конденса^
тора. В связи с этим явлением считают, что кондеТШЙтор
за счет изменяющихся зарядов на его обкладках и элек-
трического поля в его'диэлёюгфй1ГёПпр^оди^1Гёрёменный
фок, но оказывает ему емкостное сопротивление, которое
тем больше, чем меньше емкость конденсатора и ча-
стота тока.
38
Емкостное сопротивление конденсатора Хс в омах
можно подсчитать по такой упрощенной формуле:,
Хс —_______
с 6 • f•с ’
где 6 — округленное до целых единиц значение 2л; f —
частота тока в герцах (Гц), С — емкость конденсатора
в фарадах (1 Ф = 1 000 000 мкФ; 1 мкФ = 1 000 000 пФ).
Подсчитаем, для примера, сопротивление конденсато-
ра емкостью 1 мкФ для тока частотой 50 Гц:
1
6 • 50 • 0.СЭ0001
Хс =
Конденсатор, следо-
вательно, подобен ре-
зистору и (по закону
Ома) ограничивает в.
цепи переменный ток.
Опыт четвертый..
Конденсатор в цепи
тока низкой частоты.
Теперь воспользуйся ра-
диотрансляционной се-
тью, в которой течет
3300 Ом.
ток низкой (звуковой)
частоты, изменяющийся при передаче музыки от десятков
до тысяч герц, и абонентским (с согласующим трансфор-
матором) громкоговорителем. Сначала подключи гром-
коговоритель к радиосети непосредственно, а затем через
конденсатор емкостью в 1 мкФ (рис. 26). Диапазон час-
тот, воспроизводимых громкоговорителем, при включении
в цепь конденсатора не изменился. Этот конденсатор,
очевидно, оказывает очень небольшое сопротивление пе-
ременному току низкой частоты. Теперь включи в цепь
конденсатор меньшей емкостью — порядка 0,05 мкФ
(50 000 пФ). При этом наиболее низкие звуковые коле-
бания заметно ослабнут, конденсатор как бы срезает
электрические колебания этого участка звукового диапа-
зона. А если включить в цепь конденсатор емкостью
3000—6000 пФ? Низкие звуковые колебания совсем про-
падут.
Вывод напрашивается сам собой: с уменьшением
емкости конденсатора его сопротивление
переменному току возрастает.
30
Свойства конденсаторов накапливать электрическую
энергию и отдавать ее какой-либо нагрузке, быть непро-
водниками постоянного тока и проводниками перемен-
ного тока, по-разному оказывать сопротивление токам
разных частот лежат в основе применения этих приборов
в радиоаппаратуре. Первое из этих свойств используют,
например, в выпрямителях для сглаживания пульсаций
выпрямленного тока. Второе — для разделения пульси-
рующих токов на их постоянные и переменные составля-
ющие. Третье свойство позволяет ограничивать в цепях
токи одних частот и свободно пропускать токи других ча-
стот, что используют, например, для регулирования тем-
бра звука.
Этими свойствами конденсаторов ты, начиная со сле-
дующего практикума, постоянно будешь пользоваться
в своей радиолюбительской практике.
Практикум пятый
КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР
Электрический колебательный контур является обяза-
тельным элементом любого радиоприемника, независимо
от его сложности. Без него вообще невозможен прием
сигналов радиостанции.
Простейший электрический колебательный контур
(рис. 27) представляет собой замкнутую цепь, состоя-
щую из катушки индуктивности L и конденсатора С. При
некоторых условиях в нем могут возникать и поддержи-
ваться электрические колебания.
Чтобы понять сущность этого явления, проведи снача-
ла несколько опытов с нитяным маятником (рис. 28). На
нитке длиной 100 см подвесь шарик, слепленный из пла-
стилина, или иной грузик массой в 20—40 г. Выведи маят-
ник из положения равновесия и, пользуясь часами с
секундной стрелкой, сосчитай, сколько полных колебаний
он делает за минуту. Примерно 30. Следовательно, соб-
ственная частота колебаний этого маятника равна 0,5 Гц,
а период (время одного полного колебания)—2 с. За
41
период потенциальная энергия маятника дважды пере-
ходит в кинетическую, а кинетическая в потенциальную.
Укороти нить наполовину. Собственная частота маят-
ника увеличится в полтора раза и во столько же умень-
шится период колебаний.
Вывод: с уменьшением длины маятника
частота его собственных колебаний уве-
личивается, а пе-
риод пропорци-
онально умень-
шается.
Изменяя длину под-
вески маятника, добей-
ся, чтобы его собствен-
ная частота колебаний
составляла 1 Гц. Эго
должно быть при длине
нитки около 25 см. В
этом случае период ко-
лебаний маятника бу-
дет равен 1 с.
Колебания нитяно-
го маятника являются
затухающими.. Сво-
бодные колебания лю-
бого тела всегда зату-
хающие. Они могут
стать незатухающими
только в том случае.,
если маятник в такт с
его колебаниями слег-
ка подталкивать, ком-
пенсируя таким обра-
зом ту энергию, кото-
рую он затрачивает на преодоление сопротивления,
оказываемого ему воздухом, сил трения, земного при-
тяжения.
Частота собственных колебаний маятника зависит от
его массы и длины подвески.
Теперь натяни горизонтально нетолстую веревку или
шпагат. Привяжи к растяжке тот же маятник (рис. 29).
Перекинь через веревку еще один такой же маятник, но
с более длинной ниткой. Длину подвески этого маятника
42
можно изменять, подтягивая рукой свободный конец нит-
ки-: Приведи его в колебательное движение. При этом
первый маятник тоже станет колебаться, но с меньшим
ра-змахом (амплитудой). Не останавливая колебаний
второго маятника, постепенно уменьшай длину его подве-
ски--амплитуда колебаний первого маятника будет
увеличиваться.
В этом опыте, иллюстрирующем резонанс колебаний,
первый маятник является
приемником механических
колебаний, возбуждаемых
вторым маятником-передат-
чиком этих колебаний. При-
чиной, вынуждающей пер-
вый маятник колебаться, яв-
ляются периодические коле-
бания растяжки с частотой,
равной частоте колебаний
второго маятника. Вынуж-
денные колебания первого
маятника будут иметь мак-
симальную амплитуду лишь
тогда, когда его собственная
частота совпадает с часто-
той колебаний второго маят-
ника.
Собственная частота, вы-
нужденные колебания и ре-
зонанс, которые ты наблю-
дал в этих опытах,— явле-
ния, свойственные и элект-
рическому колебательному
контуру.
Электрические колеба-
ния в контуре. Чтобы возбу-
дить колебания в контуре,
надо его конденсатор заря-
дить от источника постоянного напряжения, а затем, от-
ключив источник напряжения, замкнуть цепь контура
(рис. 30). С этого момента конденсатор, начнет разря-
жаться через катушку индуктивности, создавая в цели
контур-а нарастающий по величине ток, а вокруг катуш-
ки индуктивности — магнитное поле тока. Когда кондён-
43
сатор полностью разрядится и ток в цепи станет равным
нулю, магнитное поле вокруг катушки окажется наибо-
лее сильным — электрический заряд конденсатора пре-
образовался в магнитное поле катушки. Ток в контуре не-
которое время будет идти в том же направлении, но уже
за счет убывающей энергии магнитного поля, накоплен-
ной катушкой, а конденсатор начнет перезаряжаться.
Как только магнитное поле катушки исчезнет, ток в кон-
туре на мгновение прекратится. Но к этому моменту
конденсатор окажется перезаряженным, поэтому в цепи
контура вновь пойдет ток, но уже в противоположном на-
правлении. Процесс повторяется, но в обратном порядке.
В результате в контуре возникают колебания электричес-
кого тока, продолжающиеся до тех пор, пока энергия,
запасенная конденсатором, не израсходуется на преодо-
ление сопротивления проводников контура.
Электрические колебания, возбужденные в контуре
зарядом конденсатора, свободные, а следовательно, зату-
хающие. Зарядив снова конденсатор, в контуре можно
возбудить новую серию затухающих колебаний.
Подключи к батарее 3336Л электромагнитные голов-
ные телефоны. В момент замыкания цепи в телефонах
слышен резкий щелчок. Такой же щелчок слышен и в мо-
мент отключения телефонов от батареи. Заряди от этой
батареи бумажный конденсатор возможно большей ем-
кости, а затем, отключив батарею, подключи к нему те же
телефоны. В телефонах услышишь короткий звук низко-
го тона. Но в момент отключения телефонов от конденса-
тора такого звука не будет.
В первом из этих опытов щелчки в телефонах являют-
ся следствием одиночных колебаний их мембран при из-
менениях силы магнитных полей катушек электромагнит-
ных систем телефонов в моменты появления и исчезнове-
ния тока в них. Во втором опыте звук в телефонах — это
колебания их мембран под действием переменных маг-
нитных полей катушек телефонов. Они создаются корот-
кой очередью затухающих колебаний низкой (звуковой)
частоты, возбужденных в этом контуре после подключе-
ния заряженного конденсатора.
Собственная частота электрических колебаний в кон-
туре зависит от индуктивности его катушки и емкости
конденсатора. Чем они больше, тем ниже частота колеба-
ний в контуре, и наоборот, чем они меньше, тем выше ча-
44
стота колебаний в контуре. Изменяя индуктивность (чи-
сло витков) катущки и емкость конденсатора, можно в
широких пределах изменять частоту собственных элек-
трических колебаний в контуре.
Чтобы вынужденные колебания в контуре были неза-
тухающими, контур в такт с колебаниями в нем надо
пополнять дополнительной энергией. Для приемного кон-
тура источником этой энергии могут быть электрические
колебания высокой частоты,
индуцируемые радиоволнами
в антенне радиоприемника.
Контур в радиоприемни-
ке. Если к колебательному
контуру подключить антен-
ну, заземление и цепь, со-
ставленную из диода, выпол-
няющего роль детектора, и
телефонов, то получится про-
стейший радиоприемник —
детекторный (рис. 31).
Для колебательного кон-
тура такого приемника ис-
пользуй катушку индуктив-
ности, намотанную тобой
еще при прохождении треть-
его практикума. Конденса-
тор переменной емкости
(С2) для плавной и точной
настройки контура на частоту радиостанции сделай из
двух жестяных пластин, припаяв к ним проводники. Ме-
жду пластинами положи лист сухой писчей или газетной
бумаги, чтобы они не замыкались. Емкость такого кон-
денсатора будет тем больше, чем больше площадь взаим-
ного перекрытия пластин и чем меньше расстояние ме-
жду ними. При размерах пластин 150X250 мм и рассто-
янии между ними, равном толщине бумаги, наибольшая
емкость конденсатора будет равна 400—450 пФ.
Антенной времянкой (Ан) может служить хорошо
изолированный от земли и стен здания кусок провода
длиной 10—15 м, подвешенный на высоте 10—12 м. Для
заземления можно использовать металлический штырь,
вбитый в землю, трубы водопровода или центрального
отопления, имеющие, как правило, контакт с землей.
Детектор (Д) —точечный диод, например Д9, Д2, с
45
любым буквенным индексом. Тф — головные телефоны
электромагнитные, высокоомные, например, типа ТОН-1.
Параллельно телефонам подключи конденсатор (€5) ем-
костью 3300—6200 пФ.
Все соединения должны быть электрически надежны-
ми. Лучше, если они пропаяны. Из-за плохого контакта
в любом из соединений приемник работать не будет. При-
емник не будет работать и в том случае, если-в его цепях
будут короткие замыкания или неправильные соединения.
Настройка контура приемника на частоту радиостан-
ции осуществляется: грубая — скачкообразным измене-
нием числа витков катушки, включаемых в контур (на
рис. 31 показано штриховой линией со стрелкой); плав-
ная и точная — изменением емкости конденсатора путем
смещения одной из его- пластин относительно другой.
Если в городе, крае или области, где ты живешь, ра-
ботает радиостанция длинноволнового диапазона (735,3—
2000 м, что соответствует частотам 408—150 кГц), то в
контур включай все витки катушки, а если станция сред-
неволнового диапазона (186,9—571,4 м, что соответству-
ет частотам 1,608 МГц — 525 кГц), то только часть- ее
витков.
При одновременной слышимости передач двух радио-
станций включи между антенной и контуром конденсатор
емкостью 62—82 пФ (на рис. 31 — конденсатор С1, пока-
занный штриховыми линиями). От этого громкость зву-
чания телефонов несколько снизится, но избирательность
приемника, то есть его способность отстраиваться от ме-
шающих станций, улучшится.
Как работает этот приемник в целом? Модулирован-
ные колебания высокой частоты, индуцируемые в прово-
де антенны радиоволнами многих станций, возбуждают в
контуре приемника, в который входит и сама антенна, ко-
лебания разных частот и амплитуд. В контуре возникнут
наиболее сильные колебания только той частоты, на ко-
торую он настроен в резонанс. Колебания же всех других
частот контур ослабляет. Чем лучше (добротнее) контур,
тем четче он выделяет колебания, соответствующие коле-
баниям его собственной частоты, и больше их амплитуда.
Следующий элемент приемника — детектор. Обладая
односторонней проводимостью тока, он выпрямляет вы-
сокочастотные модулированные колебания, поступающие
к нему от колебательного контура, преобразуя их в коле-
4ft
бания низкой (звуковой) частоты, которые телефонами
преобразуются в звуковые колебания.
Конденсатор СЗ, подключенный параллельно телефо-
нам,— вспомогательный элемент приемника: сглаживая
пульсации тока, выпрямленного детектором, он улучшает
условия работы телефонов.
Проведи несколько экспериментов.
1.	Настроив приемник на радиостанцию, введи внутрь
катушки толстый гвоздь, а затем конденсатором перемен-
ной емкости подстрой контур, чтобы восстановить преж-
нюю громкость звучания телефонов.
2.	Сделай то же самое, но вместо гвоздя возьми мед-
ный или латунный стержень.
3.	Подключи к контурной катушке вместо конденса-
тора переменной емкости такой конденсатор постоянной
емкости (подобрать опытным путем), чтобы приемник
был постоянно настроен на частоту местной станции.
Вводя внутрь катушки металлический сердечник, ты,
конечно, заметил, что собственная частота контура при
этом изменяется: стальной сердечник уменьшает собст-
венную частоту колебаний в контуре, а медный или ла-
тунный, наоборот, увеличивает. Судить об этом можно
потому, что в первом случае для подстройки контура на
сигналы той же станции емкость контурного конденсато-
ра пришлось уменьшить, а во втором увеличить.
Можно ли только сердечником, вводя его в катушку
индуктивности, настраивать приемник на частоты разных
станций?
Контурная катушка с высокочастотным сердечником.
Подавляющее большинство контурных катушек совре-
менных приемников имеет высокочастотные, обычно фер-
ритовые, сердечники в виде стержней, чашек или колец.
Ферритовые стержни — обязательные элементы входных
контуров всех транзисторных переносных и карманных
приемников.
Высокочастотный сердечник как бы «сгущает» линии
магнитного поля катушки, повышая ее индуктивность и
добротность. Подвижный сердечник, кроме того, позволя-
ет регулировать индуктивность катушки, что используют
для подстройки контуров на заданную частоту, а иногда
даже настраивать контуры на частоты радиостанций.
В порядке эксперимента сделай приемник с колеба-
тельным контуром, настраиваемым ферритовым стерж-
4.7
нем марки 400НН длиной 120—150 мм (рис. 32). Такие
стержни используют для магнитных антенн транзистор-
ных приемников. Из полоски бумаги, обернув ею стер-
жень 3—4 раза, склей и хорошо просуши гильзу длиной
80—90 мм. Внутрь гильзы стержень должен входить сво-
бодно. Вырежь из картона 9—10 колец и приклей их к
гильзе на расстоянии 6—7 мм друг от друга. На получив-
шийся секционный каркас намотай 300—350 витков про-
вода ПЭВ, ПЭЛ или ПЭЛШО 0,2 0,25, укладывая его
по 35—40 витков в каждой
секции. От 35—40-го и от
75—80-го витков сделай два
отвода в виде петель, ч!обы
иметь возможность изменять
число витков катушки, вклю-
чаемых в контур.
Подключи к катушке ан-
тенну, заземление и цепь де-
тектор — телефоны. Чем
больше витков катушки бу-
дет участвовать в работе
контура и глубже внутрь
катушки введен ферритовый
стержень, тем на большую
длину волны может быть
настроен приемник.
Детекторный приемник работает только за счет элек-
тромагнитной энергии, излучаемой антенной передатчика
радиостанции. Поэтому телефоны звучат негромко. Что-
бы повысить громкость работы детекторного приемника,
к нему надо добавить усилитель, например, транзи-
сторный.
Транзистору и транзисторному усилителю посвящает-
ся следующий практикум.
48
Практикум шестой
ТРАНЗИСТОР — УСИЛИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР
Транзистор является трехэлектродным полупроводни-
ковым прибором. Его основой (базой), как и у диода,
которому был посвящен третий практикум, служит пла-
стинка полупроводника, но в объеме этого полупровод-
ника искусственно созданы две противоположные ему
по электропроводности области (рис. 33). Пластинка по-
лупроводника и две области в ней образуют два р-п-пе-
рехода. Если две крайние области обладают электропро-
водностью p-типа, а пластинка электропроводностью
n-типа, такой транзистор имеет структуру р-п-р
(рис. 33, а}. Если, наоборот, электропроводность край-
них областей n-типа, а пластинка — p-типа, такой тран-
зистор имеет структуру п-р-п (рис. 33, б).
Независимо от структуры транзистора, саму пластин-
ку полупроводника называют базой (б), крайнюю об-
ласть меньшего объема — эмиттером (э), другую
49
краийюю область большего объема — коллектором
(к). Переход между эмиттером и базой называют эмит-
тер н ы м, между коллектором и базой — коллек-
торным.
Условные изображения на схемах транзисторов раз-
ных структур отличаются только тем, что стрелка, обо-
значающая эмиттер, у транзистора структуры р-п-р обра-
щена в сторону базы, а у
транзистора структуры
п-р-п от базы. Стрелка эмит-
тера символизирует направ-
ление тока через транзистор.
Наибольшее распростра-
нение получили транзисторы
структуры р-п-р. Такую
структуру имеют, например,
широко используемые в ра-
диолюбительской практике
низкочастотные маломощ-
ные транзисторы типов
МП39 — МП42. Для этого
практикума нужен будет лю-
бой из этих транзисторов.
Переходы транзистора —
диоды. Транзистор можно
пряжение 2,5 В и ток 0,15 1
жения соединен с базой, а
почка гореть не будет (рш
представить себе как два
включенных встречно пло-
скостных диода, совмещен-
ных в одной пластинке полу-
проводника и имеющих один
общий катод, роль которого
выполняет база транзисто-
ра. В этом нетрудно убедить-
ся на опыте.
Между коллектором и
базой транзистора включи
соединенные последователь-
но батарею 3336Л и лампоч-
ку от круглого карманного
фонаря,рассчитанную на Ha-
к. Если плюс источника напря-
минус с коллектором, то лам-
;. 34). При другой полярности
г’°
т
К,
Rs
/ — V*
включения источника напряжения лампочка должна го-
реть.
В первом случае постоянное напряжение подается на
коллекторный переход в обратном (непропускном) на-
правлении. В это время коллекторный р-п-переход за-
крыт, его сопротивление велико и через него, как и через
закрытый диод, течет незначительный обратный ток,
именуемый в данном слу-
чае обратным током кол-
лектора /ко. У исправного
транзистора типа МП39—
МП42 обратный ток кол-
лектора не превышает,
как правило, 20—30 мкА.
Такой ток накалить нить
лампочки не может. При
втором включении бата-
реи ее напряжение подано
на коллекторный переход
в прямом (пропускном)
направлении, переход от-
крыт и через него течет
прямой ток коллектора
/к, величина которого
определяется в основном
сопротивлением нити лам-
почки и внутренним со-
противлением источника
питания.
Проведи аналогичный
опыт с эмиттерным пере-
ходом. Результат будет
таким же: при обратном
напряжении переход бу-
дет закрыт, при прямом —
открыт.
Как работает транзистор?
режима работы транзистора:
нуемый иногда ключевым, и режим усиления.
Транзистор в режиме переключения. Следующие опы-
ты проводи по схеме, показанной на рис. 35. Между эмит-
тером и коллектором транзистора включи последова-
тельно соединенные батарею 3336Л, выключатель (тум-
Различают два основных
режим переключения, име-
51
блер) и ту же лампочку накаливания (2,5 ВX0,15 А). Они
образуют коллекторную цепь транзистора. Положитель-
ный полюс батареи должен быть соединен с эмиттером,
а отрицательный — с коллектором (через выключатель
и лампочку). Замкни проволочной перемычкой базу с
эмиттером (на схеме рис. 35 показано штриховой ли-
нией) и включи питание. Лампочка, включенная в кол-
лекторную цепь транзистора, не горит. Удали перемычку
и на некоторое время включи между этими электродами
транзистора последовательно соединенные элемент 332
и резистор сопротивлением 100—200 Ом, но так, чтобы
минус элемента был обращен к базе, а плюс к эмиттеру.
Лампочка горит, хотя, возможно, неярко. Поменяй места-
ми полярность элемента. Теперь лампочка не горит. По-
втори этот опыт несколько раз, и ты убедишься в том, что
лампочка в коллекторной цепи горит только тогда, когда
на базе относительно эмиттера бывает отрицательное
напряжение.
В первом из этих опытов, когда ты, соединив перемыч-
кой базу с эмиттером, закоротил эмиттерный переход,
транзистор стал просто диодом, на который подавалось
обратное, закрывающее его напряжение. Через него шел
лишь незначительный неуправляемый обратный ток кол-
лекторного перехода. Транзистор находился в закрытом
состоянии.
Удалив перемычку, ты восстановил эмиттерный пере-
ход. Первым включением элемента на базу было подано
небольшое постоянное напряжение Uq в прямом для
эмиттерного перехода направлении. Эмиттерный пере-
ход открылся, через него пошел прямой ток, который от-
крыл второй переход транзистора — коллекторный. Тран-
зистор оказался открытым, и по цепи эмиттер — база —
коллектор пошел ток транзистора, который значительно
больше тока цепи эмитгер — база. Он и накалил нить
лампочки.
Когда ты изменил полярность включения элемента на
обратную, то положительное напряжение Uq закрыло
эмиттерный переход, а вместе с тем закрылся и коллек-
торный переход. При этом ток через транзистор почти
прекратился и лампочка не-горела.
В этих опытах транзистор был в одном из двух со-
стояний: открытом или закрытом. Переключение
транзистора из одного состояния в другое происходило
52
под действием тока в цепи эмиттер — база, создаваемо-
го напряжением на базе. Это и есть режим переключения.
Такой режим работы транзистора широко используют, в
частности, в аппаратуре электронной автоматики.
Измерь миллиамперметром токи базовой и коллек-
торной цепей транзистора. Ток цепи базы может быть
3—5 мА, а цепи коллектора 80—100 мА. Значит, можно
сделать вывод: относительно небольшой ток базы управ-
ляет значительным током коллекторной цепи транзисто-
ра. Транзистор, следовательно, усиливает ток.
Усилительные свойства транзистора характеризуются
статическим коэффициентом передачи тока Вст. Прак-
тически можно считать, что статический коэффициент
передачи тока Вст равен частному от деления тока кол-
лектора /к на ток базы Iq, то есть
Если, например, ток коллектора в 50 раз больше то-
ка базы, то можно считать, что коэффициент Вст этого
транзистора равен приблизительно 50. Обычно в радио-
любительских конструкциях., усилителей или приемни-
ков используют транзисторы с коэффициентом Вст от
30—40 до 80—100. Чем больше Вст транзистора, тем,
естественно, больше может быть усиление сигнала.
Какова в проведенных опытах роль резистора R&?
Ограничивать ток базы и тем самым предотвращать те-
пловой пробой эмиттерного перехода. Вообще же во вре-
мя этих опытов транзистор работал при базовом и кол-
лекторном токах, превышающих допустимые. Длитель-
ное использование маломощного транзистора при таких
токах может привести к выходу его из строя.
Для иллюстрации работы транзистора в режиме
усиления проведи следующую серию опытов с тем же
транзистором. Первый опыт проиллюстрирован на
рис. 36. Это схема простейшего однотранзисторного уси-
лителя низкой частоты (НЧ). Зажимы слева («Вход»),
куда подводится усиливаемый низкочастотный сигнал,
являются входом, а участок коллекторной цепи транзи-
стора, в которую включены телефоны Тф,— выходом
усилителя НЧ. Телефоны являются нагрузкой усилителя.
Между базой транзистора и минусовым проводником
батареи Б, питающей усилитель, включен резистор
53
сопротивление которого подбирают (что на схемах обо-
значают звездочкой). Через него на базу подается не-
большое, порядка 0,1—0,15 В, начальное отрицательное
напряжение, именуемое смещением, которое со-
здает в базовой цепи ток, приоткрывающий транзистор.
Этим резистором устанавливают исходный ток покоя
работе транзистора в
режиме усиления. Без
смещения транзистор
будет искажать усили-
ваемый сигнал.
Конденсатор Сраз на
входе усилителя явля-'
ется разделительным’
элементом: не оказывая
заметного сопротивле-
ния колебаниям НЧ, то
есть электрическим ко-
лебаниям звукового
диапазона, он в то же
время должен препят-
ствовать замыканию
постоянной составляю-
щей базовой цепи тран-
зистора на плюсовой
проводник батареи пи-
тания через источник
усиливаемого сигнала.
Роль такого раздели-
тельного, или связыва-
ющего элемента может выполнять электролитический
конденсатор любого типа (ЭМ, К50-6 чехословацкой
фирмы «Тесла») емкостью 5—10 мкФ, рассчитанный на
рабочее напряжение 6—10 В.
Транзистор Г, базовый резистор Re и. электролитиче-
ский конденсатор Сраз смонтируй на куске картона или
сухой фанере (см. рис. 36) размерами примерно 60Х
Х120 мм. На свободном месте этой монтажной платы
позже можно смонтировать второй каскад усиления ко-
лебаний низкой частоты.
Головные телефоны, включаемые в коллекторную цепь
транзистора, должны быть низкоомными (например,
ТА-56), с катушками сопротивлением постоянному току
54
рО—120 Ом. Можно также использовать телефонный
капсюль ДЭМ-4М, включив его, как и телефоны, непо-
средственно в коллекторную цепь транзистора.
Обрати особое внимание на полярность включения
электролитического конденсатора Срая: отрицательной об-
кладкой он должен быть соединен с базой, где относи-
тельно эмиттера действует наибольшее (0,1—0,5 В) от-
рицательное напряжение смещения, открывающее тран-
зистор, а положительной обкладкой — с эмиттером (че^
рез источник усиливаемого сигнала).
Проверь монтаж — нет ли ошибок? Если монтаж вы-
полнен точно по принципиальной .^хеме усилителя, то
включи в коллекторную цепь транзистора миллиампер-
метр (на схеме эта точка обозначена крестом), подклю-
чи батарею и, подбирая резистор установи в коллек-
торной цепи ток покоя, равный 1—2 мА. Если ток мень-
ше рекомендуемого, то в базовую цепь включай резистор
меньшего сопротивления, если, наоборот, больше,— ре-
зистор большего сопротивления. Вообще же, чем больше
коэффициент £ст транзистора, тем больше должно быть
сопротивление базового резистора.
Затем подай на вход усилителя низкочастотный сиг-
нал, источником которого может быть, например, або-
нентский (.радиотрансляционный) громкоговоритель, ис-
пользуемый как электродинамический микрофе^. Если
говорить перед таким «микрофоном», то создаваемые им
колебания звуковой частоты будут усиливаться транзи-
стором, а телефоны, включенные в коллекторную цепь,
преобразовывать их в звук.
Чтобы лучше ощутить эффект усиления, подключи
этот источник низкочастотного сигнала сначала непо-
средственно к телефонам, выключив предварительно пи-
сание, а затем вновь ко входу усилителя. Разница в гром-
кости звучания телефонов должна быть значительной.
На вход усилителя можно включить звукосниматель
(прибор, преобразующий механические колебания его
иглы в электрические колебания) и проиграть грампла-
стинку — в телефонах на выходе усилителя будут слыш-
ны достаточно громкие звуки мелодии или голос певца,
записанные на грампластинку.
Отключи временно резистор R& от базы или минусо-
вого проводника источника питания. Как теперь звучат
телефоны? Тише и, кроме того, со значительными иска-
55-:
жениями. Почему? Потому что'транзистор работает без
смещения. В этом случае эмиттерный переход транзисто-
ра открывается только при отрицательных полупериодах
входного сигнала, а при положительных полупериодах
он остается закрытым. Отсюда и искажения.
На предыдущем практикуме, посвященном колеба-
тельному контуру, ты сделал детекторный приемник.
Теперь, пользуясь рис. 37, добавь к нему усилитель низ-
кой частоты. Здесь резистор RH сопротивлением 10—
12 кОм, заменивший головные телефоны приемника,
выполняет роль нагрузки детектора Д. Создающиеся на
нем колебания низкой частоты через конденсатор Сраз
поступают на вход усилителя.
Обрати внимание на включение детектора: катодом
он соединен с колебательным контуром, а анодом — с
нагрузочным резистором.
Как теперь звучат телефоны? Значительно громче,
чем в детекторном приемнике.
В этих опытах на вход усилителя подавалось пере-
менное напряжение низкой (звуковой) частоты, источни-
ком которого были: в первом опыте — электродинамиче-
ский громкоговоритель, преобразующий звуковые колеба-
ния в электрические, во втором — детекторный приемник.
Это переменное напряжение U& (см. графики на рис. 36)
создавало в цепи эмиттер — база слабый перемен-
ный ток, управляющий значительно большим током
коллектора /к: при отрицательных полупериодах на базе
коллекторный ток увеличивался, при положительных —-
уменьшался. Происходило усиление, а усиленный сигнал
преобразовывался телефонами в звуковые колебания.
Транзистор работал в режиме усиления.
В опытах этого практикума использовался транзистор
структуры р-п-р. Аналогичные опыты можно провести и
с маломощным низкочастотным транзистором структуры
п-р-п, например типа МП35, МП37. В этом случае надо
только изменить полярность включения источника пита-
ния и электролитического конденсатора. Запомни: кол-
лектор транзистора структуры п-р-п должен соединять-
ся с плюсом, а эмиттер — с минусом источника питания.
В заключение — коротко о схеме включения транзи-
стора. Во всех опытах этого практикума, кроме самого
первого, транзистор был включен по схеме с общим эмит-
тером. Усиливаемый сигнал подводился к выводам базы
и эмиттера, а усиленный сигнал снимался с участка цепи
между выводами эмиттера и коллектора. Эмиттер, таким
образом, был общим для входной и выходной цепей тран-
зистора. Отсюда и название способа включения транзи-
стора: с общим эмиттером. Такое включение транзистора
наиболее распространено в радиотехнике. Реже приме-
няют включение транзистора по схеме с общей базой и
по схеме с общим коллектором.
Практикум седьмой
МИЛЛ ИАМПЕРВОЛЬТОММЕТР
В творчестве радиолюбителя электрические измере-
ния играют очень важную роль, особенно при испытании
и налаживании сконструированного им усилителя, при-
емника или любого другого радиоаппарата. И это естест-
венно, так как только путем электрических измерений
можно проверить режим работы транзистора или элект-
ронной лампы, обнаружить неисправную радиодеталь,
оборванный или закороченный участок цепи, испытать
источник питания и многое другое. Без измерительных
приборов трудно, а часто и невозможно добиться от уси-
лителя или приемника ожидаемых результатов. Без них
не столь убедительными были бы и опыты предыдущих
практикумов.
Радиолюбители обычно пользуются комбинированны-
ми приборами — авометрами, позволяющими измерять
токи, напряжения и сопротивления. Виды измерений раз-
ные, а индикатор, то есть стрелочный прибор, по шкале
которого оценивают ту или иную электрическую величи-
ео
ну, один. Это, как правило, измеритель постоянного тока
магнитоэлектрической системы. По сравнению с прибо-
рами других систем он имеет более высокую чувствитель-
ность, равномерную шкалу, способен выдерживать зна-
чительные перегрузки.
Условное обозначение
такой системы начинается
нитоэлектрический.
Например, М.24,
М49, М592. Это ча-
ще всего микроам-
перметры (на шкале
знак цА), рассчи-
танные на измерение
постоянных токов до
50—500 мкА (0,05—
0,5 мА).'
Прибор магнито-
электрической систе-
мы, независимо от
измерителя постоянного тока
с буквы М, что означает маг-
его типа, является
измерителем только Стрелка ' Пс^юсы мдгнитд
постоянного (или
пульсирующего) то-
ка, то есть может
быть только микро-
амперметром, мил-
лиамперметром или
амперметром посто-
янного тока. Чтобы
таким прибором
можно было изме-
рять переменные то-
ки и напряжения,
они должны быть
Сердечны*
Рамка
Полуось
СпЫРАЛЬНАЯ
ПРУЖИНА
предварительно преобразованы в пропорциональные им
постоянные или пульсирующие токи.
Внешний вид магнитоэлектрического микроампермет-
ра типа М24 показан на рис. 38, а схематическое устрой-
ство его измерительного механизма — на рис. 39. Изме-
рительный механизм прибора состоит из рамки — катуш-
ки, намотанной изолированным проводом на легком пря-
моугольном каркасе. Рамка, удерживаясь на полуосях-
59
кернах, может поворачиваться в зазоре между полюсами
сильного постоянного магнита и цилиндрическим сердеч-
ником. В этом зазоре создается равномерное магнитное
поле, что является непременным условием для получения
равномерной шкалы приборов. На рамке закреплена лег-
кая стрелка. Выводами обмотки рамки служат тонкие
спиральные пружины, удерживающие ее в исходном по-
ложении, при котором
стрелка устанавливается
против нулевой отметки
шкалы.
Когда в обмотке рамки
появляется постоянный
ток, вокруг нее возникает магнитное поле, которое взаимо-
действует с магнитным полем постоянного магнита. При
этом рамка, преодолевая противодействие спиральных
пружин, стремится повернуться на полуосях так, чтобы
полюсы ее магнитного поля оказались против полюсов
постоянного магнита противоположной им полярности.
Чем больше ток, текущий через рамку, тем сильнее ее
магнитное поле, тем больше усилие, поворачивающее ее,
а вместе с ней и стрелку, вокруг оси. Как только ток
в рамке и ее магнитное поле исчезают, рамка со стрел-
кой тут же возвращаются в исходное, нулевое, положение.
Таким образом, прибор магнитоэлектрической систе-
мы является не чем иным, как преобразователем посто-
янного тока в механическое усилие, поворачивающее
рамку. О величине этого тока судят по углу, на который
под его воздействием смогла повернуться рамка.
Для твоего комбинированного измерительного прибо-
ра потребуется микроамперметр на ток до 100—500 мкА,
желательно с большой шкалой, например такой, как М24.
Чем меньше ток, на который он рассчитан, и больше шка-
ла, тем точнее будет конструируемый на его базе измери-
тельный прибор.
Прежде всего внимательно рассмотри шкалу прибора
и изучи надписи и условные обозначения на ней. На шка-
ле справа внизу увидишь изображение-подковообразного
магнита с зачерненным прямоугольником между его по-
люсами (рис. 40, а). Это символическое обозначение при-
бора магнитоэлектрической системы с подвижной катуш-
кой-рамкой. Рядом нанесена прямая горизонтальная чер-
точка, говорящая о том, что прибор предназначен для
60
измерения постоянного тока. Число внутри пятиконечной
звезды (рис. 40, б) указывает максимально допустимое
напряжение (в киловольтах), которое может быть прило-
жено между корпусом и магнитоэлектрическим механиз-
мом прибора. Еще одна группа цифр, например 1,5, ха-
рактеризует класс точности прибора. Класс точности—
это численный показатель возможной погрешности при-
бора на всех отметках шкалы, выраженный в процентах
от конечного (наибольшего) значения шкалы. Например,
микроамперметр на 100 мкА класса точности 2 может
дать ошибку 2 мкА (2% от 100 мкА). Для твоей цели по-
дойдет прибор 2—2,5 классов точности.
На шкале прибора может быть также знак в виде
двух взаимно перпендикулярных линий (рис. 40, в) или
П-образной скобы. Первый из них указывает, что рабочее
положение шкалы прибора должно быть вертикальное,
второй — горизонтальное. Если этих знаков нет, значит,
прибор может работать как при вертикальном, так и го-
ризонтальном положении шкалы. Несоблюдение условий,
обозначенных на шкале указанными символами, может
привести к увеличению погрешности показаний или даже
порче прибора.
Основных электрических параметров, по которым
можно судить о возможном применении прибора для тех
или иных измерений, два: ток полного отклонения стрел-
ки /и, то есть наибольший ток, при котором стрелка откло-
няется до конечной отметки шкалы, и сопротивление рам-
ки Rn. О величине первого параметра говорит сама шка-
ла. Так, например, если возле конечной отметки шкалы
стоит число 200, значит ток полного отклонения стрелки
равен 200 мкА. Величину второго параметра часто ука-
зывают на шкале.
В твоем распоряжении может оказаться магнито-
электрический прибор, использовавшийся ранее в вольт-
метре или амперметре переменного тока, в частотомере
или каком-то другом измерительном приборе. Его также
можно использовать в конструируемом комбинированном
приборе, важно лишь, чтобы этому соответствовали его
основные параметры.
А можно ли самому измерить эти параметры неизвест-
ного прибора? Конечно, можно. Именно это и предлагает-
ся сделать сейчас, хотя бы для накопления опыта элек-
трических измерений.
61
Для измерения параметров /и и Ra неизвестного при-
бора потребуется гальванический элемент 332 или 343,
образцовый миллиамперметр па ток 1—2 мА, переменный
резистор сопротивлением 5—10 кОм и постоянный рези-
стор, сопротивление которого надо рассчитать. Постоян-
ный резистор (будем называть его добавочным) нужен
для ограничения тока в измерительной цепи, в которую
будет включаться неизвестный прибор. Если такого рези-
стора не будет, а ток в измерительной цепи окажется зна-
чительно больше тока /и проверяемого прибора, то его
стрелка, резко отклонившись за пределы шкалы, может
погнуться. Если ток очень велик, то может даже сгореть
обмотка рамки.
Сопротивление добавочного резистора рассчитай,
пользуясь формулой закона Ома. Поначалу, в порядке
страховки, полагай, что /и прибора не превышает 50 мкА.
Тогда при напряжении источника питания 1,5 В (один
элемент) сопротивление этого резистора должно быть
около 30 кОм R = ~г~ о оооо5Л к^м )*
Проверяемый измерительный прибор (обозначим его
ИПп), образцовый миллиамперметр ИПо, переменный ре-
гулировочный резистор Rp и добавочный резистор /?д
соедини последовательно, как показано на рис. 41. Про-
верь, нет ли ошибок в полярности соединения зажимов
приборов. Движок резистора /?р поставь в положение
наибольшего сопротивления (по схеме — в крайнее ниж-
нее положение) и только после этого включай в цепь эле-
мент Э — стрелки обоих приборов должны отклониться
на какой-то угол. Теперь постепенно уменьшай введенное
в цепь сопротивление переменного резистора. При этом
стрелки приборов будут все более удаляться от нулевых
отметок их шкал. Заменяя добавочный резистор резисто-
рами меньшего номинала и изменяя сопротивление пере-
менного резистора, добейся в цепи тока такой величины,
при которой стрелка проверяемого прибора установится
точно против конечной отметки шкалы. Величина этого
тока, отсчитанная по шкале образцового миллиамперме-
тра, и будет параметром /и, то есть током полного откло-
нения стрелки неизвестного прибора. Запомни его зна-
чение.
Теперь измерь сопротивление рамки. Сначала, как и
при измерении параметра /и, переменным резистором /?р
установи стрелку проверяемого прибора на конечную от-
метку шкалы и запиши показание образцового миллиам-
перметра. После этого подключи параллельно проверяе-
мому прибору переменный резистор сопротивлением 1,5—
3 кОм (на рис. 41 он показан штриховыми линиями и
обозначен 7?ш). Подбери такое его
сопротивление, чтобы ток через дгк
опытный прибор уменьшился чйг p<ZZ}-;
вдвое. При этом общее сопротив- -	!	' цпо
ление цепи уменьшится, а ток в
ней увеличится. Резистором 7?р э тЬ- ип |С,П<
установи (по миллиамперметру) vep "Х т|
в цепи начальный ток и точнее 1 : CZJ——4 1
подбери сопротивление ре-
зистора добиваясь установки стрелки микроампер-
метра точно против отметки половины шкалы. Параметр
твоего микроамперметра равен сопротивлению введен-
ной части резистора Измерь его омметром.
Измерения основных
параметров прибора же-
лательно производить да-
же в том случае, если они
известны (например, ука-
заны на его шкале). Это
полезно для практики и
проверки.
Чтобы понять, как с
помощью одного и того
же микроамперметра
можно измерять напряже-
ния . и токи, подчас во
много сотен и тысяч раз
превышающие его макси-
мальный ток 1И сопротив-
ления резисторов и цепей,
проведи несколько опы-
тов.
Опыт первый. Расширение
янного тока (рис. 42).
э 1,5 е>
предела измерений посто-
Микроамперметр надежно подключи к резистору /?ш,
сопротивление которого должно быть равно параметру
/?и микроамперметра (резистор нужного сопротивления
ва
ложение и подключи к
можно составить из нескольких резисторов, соединяя их
последовательно или параллельно). Соедини последова-
дельно образцовый миллиамперметр ИП0, гальваниче-
ский элемент Э напряжением 1,5 В й регулировочный пе-
ременный резистор сопротивлением 10 кОм. Движок
резистора /?р установи в крайнее нижнее (см. рис. 42) по-
эй цепочке микроамперметр
ИПп с резистором. В обра-
зовавшейся замкнутой цепи
установи регулировочным
резистором такой ток, чтобы
стрелка микроамперметра
отклонилась на всю шкалу.
Что фиксирует образцовый
прибор? Ток, который в два
раза больше тока, допу-
стимого для микроампер-
метра.
Так и должно быть.
Резистор Rm создает для
тока параллельный микро-
амперметру путь, или, как
говорят, шунтирует при-
бор, поэтому его и называ-
ют шунтом. А так как
сопротивления шунта и
прибора равны, то и токи,
текущие через них, равны.
Шунт уменьшает ток, теку-
щий через прибор, и тем са-
мым позволяет расширять
его предел измерений. В дан-
ном случае предел измере-
ния расширился в два раза.
Так, например, если без
шунта микроамперметром
можно было измерять ток
в пределах от 0 до 200 мкА (/и = 200 мкА), то с шунтом
предел расширился до 400 мкА. Значения измеряемого
тока можно отсчитывать по той же шкале, лишь увеличи-
вая при этом вдвое показания прибора.
Попробуй уменьшить сопротивление шунта вдвое.
Предел измерений увеличится в три раза. Две третьих
64
части тока цепи пойдет через шунт, одна третья часть —
через прибор. Чем меньше будет сопротивление шунта,
тем большая часть тока пойдет через него, тем больше
расширится предел измерений. В этом опыте микроам-
перметр с шунтом, обведенные на рис. 42 штрих-пунктир-
ными линиями, образовали однопредельный измеритель
тока.
Именно так, применяя шунты разных номиналов, од-
ним и тем же микроамперметром удается измерять токи,
в десятки, сотни и тысячи раз превышающие максималь-
ный ток прибора. Таким же путем и твой микроамперметр
можно превратить в многопредельный миллиамперметр.
Сопротивление шунта рассчитывается по формуле
р _______
где Iа — наибольший ток выбранного предела измерении.
Пусть надо рассчитать шунт на предел измерений до
30 мА для микроамперметра с параметрами /и = 200 мкА,
7?и = 800 Ом.
Решение:
Р ___ Ouv	С Л И
— 30 000/200 — 1 — им*
Теперь рассчитай шунт для твоего микроамперметра
на тот же предел измерений.
Опыт второй. Измерение силы переменного тока
(рис. 43).
Для этого опыта нужен трансформатор, понижающий
напряжение электроосветительной сети до 3—5 В. Поз-
же, когда наступит пора конструирования, ты сам смо-
жешь сделать подобный трансформатор. Сейчас же вос-
пользуйся подходящим готовым, например, выходным
трасформатором лампового радиоприемника или телеви-
зора и используй его как понижающий трансформатор
электросети.
Но пользуясь электросетью как источником тока для
опытов, а позже — для питания конструкций, не забывай,
что в ее проводах действует достаточно высокое напряже-
ние. Электросеть требует повышенного внимания. Поэто-
му будь особо осторожен: не трогай руками проводники,
подключенные к розетке электросети; любые изменения
3 Зак. 1749
63
в цепях делай только тогда, когда штепсельная вилка вы-
тащена из гнезд штепсельной розетки.
Подобранный трансформатор укрепи на дощечке из
сухой фанеры, а лучше — на панели из листового гети-
накса или органического стекла. Первичной (/) обмоткой
(она намотана более тонким, чем вторичная обмотка,
проводом и содержит большее число витков) трансфор-
матор включи в сеть через плавкий предохранитель на
ток 0,5 А. Ко вторичной (//) обмотке подключи лампочку
накаливания на напряжение 3,5—6,3 В. Если лампочка
горит, значит, трансформатор исправен и можно присту-
пать к опыту.
Последовательно со вторичной обмоткой трасформа-
еора включи регулировочный резистор 7?р, а между по-
ложительным зажимом микроамперметра и тем же
шунтом /?ш, что и в первом опыте, последовательно со-
единенные добавочный резистор /?д и полупроводнико-
вый диод Д. Сопротивление резистора который во
время опыта будешь подбирать (что обозначено звездоч-
кой возле его буквенного обозначения), должно быть
не менее 2—3 кОм. Для опыта можно исподьзовать лю-
бой точечный диод, например Д9 или Д2, с любым бук-
венным обозначением.
Прежде чем подключить трансформатор к электросе-
ти, движок резистора 7?р поставь в крайнее нижнее (по
схеме) положение. А включив питание, этим резистором,
плавно уменьшая его сопротивление, постепенно увели-
чивай ток в цепи. Стрелка микроамперметра при этом
должна медленно отклоняться от нулевой отметки шка-
лы. Чем больше ток в цепи, тем на больший угол она от-
клоняется. Можно так подобрать сопротивления шунта
и добавочного резистора чтобы при какой-то вполне
определенной величине тока стрелка микроамперметра
(теперь уже измерителя переменного тока) отклонялась
на всю шкалу. По углу отклонения стрелки можно судить
о величине тока этого предела измерений.
Какова роль диода в таком измерителе переменного
тока?
Ты уже знаешь, что прибор магнитоэлектрической си-
стемы является измерителем постоянного тока. А чтобы
им можно было измерять и переменный ток, этот ток
должен быть выпрямлен, то есть преобразован в ток
одного направления. Диод как раз и выполняет функцию
66
ЦП
Э
выпрямителя. Попробуй замкнуть его накоротко прово-
' лочной перемычкой и посмотри, как на это реагирует
стрелка микроамперметра. Увидишь — она стоит против
нулевой отметки шкалы. Ток через прибор, как и через
шунт, протекает, но его рамка со стрелкой неспособны
следовать за всеми изменениями переменного тока.
Опыт третий. Измерение постоянного напряжения.
Чтобы тем же микроампер-
метром измерить напряжение-
источника постоянного тока,|
питающего внешний участок!
, цепи, или напряжение на любом;
участке цепи, прибор надо под-|
ключпть к источнику или уча-
стку цепи параллельно. Но!
только не спеши проверить это|
опытным путем — загубишь •
прибор. И вот почему. Подсчи-
тай, какое напряжение можно
подать на зажимы твоего мик-
роамперметра, чтобы стрелка
отклонилась на всю шкалу.
Предположим, что его /и = 200 мкА, а 7?и = 800 Ом. Тогда,
по закону Ома, на прибор можно подать постоянное на-
пряжение, не превышающее 0,16 В (U = //? = 0,0002АХ
Х800 Ом = 0,16 В). А если напряжение больше? Напри-
мер, 1 В? В этом случае через прибор потечет ток
в 10 раз больше допустимого. Рамка приборд, возможно,
не сгорит, а вот легкая стрелка, «зашкаливая», может
погнуться.
Чтобы измерить микроамперметром превышающее его
возможности напряжение, надо последовательно с ним
включить добавочный резистор, гасящий избыточное на-
пряжение, то есть сделать так, как это показано на рис.
44. Ограничивая напряжение, подаваемое на прибор, до-
бавочный резистор расширяет предел измерений прибора.
Сопротивление добавочного резистора /?д можно рас-
считать по формуле
R, = -^-R„.
л 1 и
где Un — наибольшее напряжение предела измерений.
Так, например, чтобы тем же микроамперметром с па-
раметрами /и = 200 мкА и 7?и=8ОО Ом можно было изме-
з*	67
рять постоянные напряжения в пределах до 3 В, сопро-
тивление добавочного резистора должно быть:
7?д =	R«= Q 0002A	800 Ом = 14,2 кОм.
Подсчитай сопротивление добавочного резистора для
твоего микроамперметра на тот же, что и в примере, пре-
дел измерений. Соедини резистор такого или близкого
ему сопротивления с прибором и подключи его, как на
рис. 44, непосредственно к одному гальваническому
элементу. Стрелка прибора отклонится до половины
шкалы. Соедини последовательно два элемента. Теперь
стрелка прибора должна отклониться на всю шкалу. Зна-
чит, в данном случае твоим микроамперметром с таким
добавочным резистором можно измерять постоянные на-
пряжения в пределах до 3 В.
Точно так же можно рассчитать добавочный резистор
и на любой другой предел измерений.
О качестве вольтметра судят по его внутреннему, или,
что то же самое, входному сопротивлению. Оно склады-
вается из сопротивлений'рамки прибора и добавочного
резистора. Чем больше это сопротивление, тем меньше
вольтметр вносит изменений в параметры измеряемой им
цепи, тем точнее измерения фактических напряжений в
ней. Для нашего примера на предел 0—3 В входное со-
противление вольтметра равно 15 кОм, что соответствует
относительному входному сопротивлению 5 кОм/B, то
есть 5 кОм на 1 В измеряемого напряжения. Для других
пределов измерения общее входное сопротивление вольт-
метра с таким микроамперметром будет иным, а сопро-
тивление на 1 В измеряемого напряжения останется та-
ким же. Примерно такое входное сопротивление имеет
авометр «Школьный» при включении его на измерение
постоянных напряжений.
Опыт четвертый. Измерение напряжения переменного
тока (рис. 45).
Последовательно с микроамперметром ИП^ соедини
переменный резистор /?д сопротивлением 10 кОм (кото-
рый в этом опыте будет добавочным), диод Д, использо-
вавшийся во втором опыте, и подключи их ко вторичной
обмотке того же понижающего трансформатора. Предва-
рительно движок переменного резистора поставь в поло-
жение наибольшего сопротивления, а затем, подклю-
68
чив трансформатор к сети,
уменьшай постепенно сопро-
тивление резистора, пока
стрелка прибора не дойдет
до конечной отметки шкалы.
Отклонение стрелки прибо-
ра на всю шкалу будет соот-
ветствовать пределу измере-
ния переменного напряже-
ния этим прибором. Он опре-
деляется подобранным то-
бой сопротивлением доба-
вочного резистора /?д. С
уменьшением сопротивле-
ния добавочного резистора
предел измерений будет со-
кращаться, а с увеличением,
наоборот, расширяться.
Сколько в приборе добавоч-
ных резисторов, столько мо-
жет быть и пределов измере-
ний.
Роль диода в этом прибо-
ре та же, что и в приборе
второго опыта — преобразо-
вывать переменный ток в ток
одного направления. Без не-
го микроамперметр не будет
реагировать на переменное
напряжение.
Опыт пятый. Измерение
сопротивления (рис. 46).
Микроамперметр ИПп
добавочный резистор /?д и
гальванический элемент со-
едини последовательно в
замкнутую цепь. Сопротив-
ление резистора /?д, гасяще-
го избыточное напряжение
элемента, должно быть тако-
во, чтобы стрелка прибора
установилась на конеч-
ное деление шкалы. За-
69
тем цепь разорви в любой точке, а к концам
проводников (на рис. 46 обозначены стрелками), образо-
вавшим этот разрыв, подключи резистор сопротивлением
сначала в несколько Ом, а затем в несколько десятков и
сотен Ом (на рис. 46 — 7?х). Чем больше сопротивление
подключаемого резистора, тем больше общее сопротивле-
ние цепи-и меньше ток в ней, тем на меньший угол откло-
няется стрелка прибора. При некотором относительно
большом сопротивлении стрелка отклоняется на едва за-
метный угол.
Прибор может иметь дополнительную шкалу, програ-
дуированную в единицах сопротивления. В этом случае
по ней можно будет отсчитывать измеряемое сопротив-
ление резистора или участка цепи непосредственно в
омах, десятках, сотнях и тысячах ом. Получится омметр.
Шкала омметра, как видишь, обратная по сравнению
со шкалой миллиамперметра или вольтметра: нуль спра-
ва, а наибольшее значение сопротивления, обозначаемого
знаком «оо» — бесконечность, слева. У омметра, кроме
того, шкала нелинейная: ее деления по мере приближе-
ния к «оо» все более сжимаются.
Итак,'ты опытным путем познакомился с принципом
измерения токов, напряжений, сопротивлений. Теперь
можно приступить к конструированию комбинированного
электроизмерительного прибора на базе одного микро-
амперметра.
Принципиальная электрическая схема возможного ва-
рианта прибора, рекомендуемого тебе для конструирова-
-ния, изображена на рис. 47. Прибор объединяет пятипре-
дельный миллиамперметр постоянного тока (0—1, 0—3,
70
О—10, 0—30 и 0—100 мА), шестипредельный вольтметр
постоянного тока (0—1, 0—3, 0—10, 0—30, 0—100 и
0—300 В), однопредельный омметр и пятипредельный
вольтметр переменного тока (0—3, 0—10, 0—30, 0—100
и 0—300 В). Зажим « — Общ.», к которому подключают
один из измерительных щупов, является общим для всех
видов измерений. Переключение прибора на те или иные
еиды и пределы измерений производят перестановкой
вилки второго щупа: при измерении постоянного тока —
в гнезда Гн.13—Гн17, при измерении постоянных напря-
жений — в гнезда Гн7—Гн12, при измерении сопротивле-
ний — в гнездо Гнб, при измерении переменных напряже-
ний— в гнезда Гн1—Гн5. Пользуясь прибором как мил-
лиамперметром постоянного тока, надо, кроме того,
замкнуть контакты выключателя В1, чтобы микроампер-
метр ИП1 подключить к шунту 7?ш.
Сопротивление резисторов и пределы измерений, ука-
занные на схеме, соответствуют микроамперметру на
ток /и = 200 мкА с сопротивлением рамки /?и=800 Ом.
Для микроамперметров с иными параметрами /и и 7?и
сопротивления резисторов для тех же пределов измере-
ний придется пересчитать.
Тебе, во всяком случае на первом этапе радиотехниче-
ского творчества, не придется сталкиваться с измерения-
ми силы переменного тока. Поэтому этот вид измерений
в приборе не предусмотрен, что несколько упростило его.
Как работает прибор?
Часть прибора, относящаяся только к миллиамперме-
тру постоянного тока (тА_), слагается из микроампер-
метра ИП1, выключателя В1, резисторов R14—R18, об-
разующих шунт Rm, гнезд Гн13—Гн17 и зажима
«—Общ.». Начерти этот участок схемы (контакты выклю-
чателя В1 замкнуты) и сличи его с верхней частью схемы
первого опыта (рис. 42} этого практикума. В чем разни-
ца? Только в том, что там роль шунта выполняет один ре-
зистор, а здесь шунт образуют пять резисторов (по числу
пределов измерений), соединенных последовательно. Это
так называемый универсальный шунт. Принцип же рабо-
ты прибора от этого не изменяется: на любом пределе
измерений через микроамперметр течет ток, не превыша-
ющий максимальный ток /и прибора. Несколько услож-
няется только расчет сопротивлений резисторов, состав-
ляющих шунт.
71
Расчет универсального шунта рассмотрим на примере
микроамперметра с параметрами /и = 200 мкА и /?и=
800 Ом, использованного в милиампервольтомметре по
схеме на рис. 47. Первый предел измерений (0—1 мА)
обозначим /П1, второй (0—3 мА) — /П2, третий (0—
.10 мА) —/пз, четвертый (0—30 мА) —/П4, пятый (0—
100 мА) — /п5.
Сначала по формуле, знакомой тебе по первому опы-
ту (стр. 65), надо определить общее сопротивление шун-
та наименьшего, то есть первого предела 7ni (до
1000 мкА) измерений:
= /П1//и — 1 = 1000/200 — 1 = 200 Ом‘
А когда известно общее сопротивление шунта, то мож-
но приступить к расчету составляющих его резисторов,
начиная с резистора R18 наибольшего предела измерений
(до 100 000 мкА), в таком порядке:
R18 = А- (Rm + ю =	Ю00 = 2 Ом;
R/7 = 4s-(«al + R„)-WS = -^S- 1000-2^4,7 Ом;
R16	R) — R17 — R18 —	1000 -
i пз	1 v uuu
— 4,7 — 2= 13,3‘ Ом;
R15 = (Яш + 7?и) - R16 - R17 — R18 =
•* П2
=	ЮОО — 13,3 — 4,7 — 2 ^46,7 Ом;
R14 = -р- (Ra + R„) - R15 - R16 — R17 — R18 =
* П1
=	1000 — 46,7 — 13,3 — 4,7 — 2 = 133,3 Ом.
Так же можно рассчитать универсальный шунт для
микроамперметра с другими параметрами /и и 7?и, под-
ставляя их значения в эти же формулы.
Теперь начерти часть схемы, относящуюся только
к вольтметру постоянного тока (—V). В эту часть при-
бора входит тот же микроамперметр ИП1, добавочные
резисторы R8—R13, гнезда Гн7—Гн12 и зажим
« — Общ.». Чём эта часть схемы отличается от схемы
третьего опыта? Принципиально ничем. Только опытный
72
вольтметр однопредельный, а вольтметр комбинирован-
ного прибора шестипредельный. Каждый предел имеет
самостоятельный добавочный резистор.
С расчетом добавочных резисторов ты уже знаком
(стр. 67).
Следующая часть прибора — однопредельный ом-
метр (Q). В него входят: микроамперметр ИП1, резисто-
ры R6 и R7, элемент Э1, гнездо Гнб и зажим « — Общ.».
Соедини мысленно гнездо Гнб с зажимом « — Общ.». Об-
разуется замкнутая цепь (такая же, как в пятом опыте),
величина тока в которой зависит от напряжения источни-
ка питания Э1 омметра, суммарного сопротивления рези-
сторов R6, R7 и сопротивления рамки микроамперметра.
Переменный резистор R6, являющийся частью доба-
вочного резистора, нужен для компенсации уменьшения
напряжения постепенно разряжающегося элемента. Пе-
ред измерением сопротивления резистора или участка це-
пи измерительные щупы замыкают и резистором R6
«Уст. О» стрелку прибора устанавливают точно на конеч-
ное деление шкалы, то есть на «нуль» омметра. Если
стрелка прибора не доходит до «нуля» омметра, значит
необходимо заменить его источник питания.
Суммарное сопротивление резисторов R6 и R7 должно
быть таково, чтобы при напряжении источника питания
омметра в пределах 1, 2—1, 5 В в цепи можно было уста-
новить ток, равный току /и микроамперметра.
Таким омметром можно измерять сопротивление при-
мерно от 100—150 Ом до 60—80 кОм.
Теперь о вольтметре переменного тока (Е~). В него
входят: микроамперметр, диод Д1, добавочные резисто-
ры R1—R5, гнезда Гн1—Гн5 и зажим « — Общ.».
Рассмотрим, например, цепь предела измерений
0—3 В. При подключении измерительных щупов (гнездо
Гн1, зажим «— Общ») к источнику переменного тока
напряжением до 3 В ток идет через добавочный рези-
стор R1, выпрямляется диодом Д1 и заставляет стрелку
микроамперметра отклониться на угол, соответствующий
величине выпрямленного тока. Так было и в четвер-
том опыте (стр. 68) этого практикума. Точно так рабо-
тает прибор и на других пределах измерений, разница
лишь в сопротивлениях добавочных резисторов.
В вольтметр входит еще диод Д2. Но его роль вспомо-
гательная. Диод Д'1 пропускает через себя к микроампер-
73
метру только одну, прямую для него полуволну перемен-
ного тока. А обратную полуволну тока, которая для при-
бора не используется, пропускает через себя, в обход ми-
кроамперметра, диод Д2. В принципе, диода Д2 может
и не быть, но тогда при значительных измеряемых напря-
жениях обратная полуволна может «пробить» диод Д1
и вольтметр переменного тока выйдет из строя.
Добавочные резисторы рассчитывают так же, как ре-
зисторы пределов измерений напряжений постоянного то-
ка, а затем полученные результаты делят на коэффици-
ент 2,5.
Коротко о выборе пределов измерений. Наибольшая
погрешность измерений токов и напряжений получается
при отсчете измеряемых величин на первой трети части
шкалы. Поэтому, выбирая пределы измерений, всегда
стремятся к тому, чтобы первый (наименьший) из них
захватывал первую треть шкалы второго предела, второй
предел — первую треть шкалы третьего предела и т. д.
В этом отношении удобными для измерений можно счи-
тать такие пределы: 0—1, 0—3, 0—10, 0—30, 0—100.
Именно эти пределы измерений токов и напряжений
выбраны для рекомендуемого тебе комбинированного
прибора.
Но это не значит, что только такими должны быть
пределы измерений. С учетом габаритов и разметки деле-
ний шкалы микроамперметра можно выбрать и другие
пределы, например 0—1, 0—5, 0—50 или 0—1, 0—10,
0—100. Но отсчет измеряемых величин надо вести за пре-
делами первойГтрети части шкалы.
Возможная конструкция прибора, в котором исполь-
зуется микроамперметр’ М24, показана на рис. 48. Роль
входных контактов выполняют гнезда трех семиштырь-
ковых ламповых панелек и один зажим. Гнезда одной из
панелек относятся только к миллиамперметру, гнезда вто-
рой панельки — только к вольтметру постоянного тока,
третьей — к омметру и вольтметру переменного тока. За-
жим является общим входным контактом для всех видов
и пределов измерений.
Микроамперметр, ламповые панельки, переменный ре-
зистор R6 (типа СП-1) и выключатель В1 (тумб-
лер ТВ2-1) укрепи на гетинаксовой панели размера-
ми 200X140 мм, элемент Э1 (332) —на боковой фанер-
ной (или дощатой) стенке прибора. Резисторы универ-
74
сального шунта и добавочные резисторы вольтметров
смонтируй непосредственно на ламповых панельках. Об-
щими монтажными проводниками резисторов вольтмет-
ров могут быть отрезки голого медного провода толщи-
ной 1 —1,5 мм, припаянные к центральным контактам
панелек.
В качестве добавочных резисторов используй резисто-
ры МЛ Т-0,5 или МЛТ-1,0. Резисторы R14—R18 универ-
сального шунта должны быть проволочными. Используй
для них высокоомный манганиновый или константановый
провод диаметром 0,08—0,1 мм в шелковой или бумаж-
ной изоляции. Отрезки провода нужной длины наматы-
вай на корпуса резисторов МЛТ-0,5 или МЛТ-1,0 с номи-
налами не менее 20—50 кОм и припаивай их концы к про-
волочным выводам резисторов.
Длину отрезка провода необходимого сопротивления
можно рассчитать, пользуясь справочной литературой,
или измерить омметром. Отрезок константанового прово-
да ПЭК, например, диаметром 0,1 мм и длиной 1 м обла-
дает сопротивлением около 60 Ом. Следовательно, для
всего универсального шунта (200 Ом) потребуется око-
ло 3,5 м такого провода.
Сопротивления секций универсального, шунта, как бы
точно они ни были рассчитаны, во время градуировки
прибора обязательно придется несколько уменьшать или,
наоборот, увеличивать, то есть, как говорят, подгонять
под параметры микроамперметра, используемого в ком-
бинированном приборе. И чтобы не наращивать провод в
случае его недостаточного сопротивления, отрезки прово-
да для секций шунта делай на 5—10% длиннее рас-
четных.
Градуировка миллиамперметра и вольтметра постоян-
ного тока сводится к подгонке секций универсального
шунта и добавочных резисторов под максимальный ток
пределов измерения, а вольтметра переменного тока и
омметра, кроме того,— к разметке их шкал.
Для градуировки миллиамперметра потребуются: об-
разцовый многопредельный миллиамперметр, свежая ба-
тарея 3336Л и два переменных резистора — проволочный
сопротивлением 200—500 Ом и пленочный (СП, СПО)
сопротивлением 5—10 кОм. Первый из переменных рези-
сторов будешь использовать для регулирования тока при
75

ф
подгонке резисторов R16—R18, второй — при подгонке
резисторов R14 и R15 шунта.
Вначале подгоняй резистор R14. Для этого соедини
последовательно (рис. 49) образцовый миллиамперметр
ИП0, батарею Б и регулировочный резистор /?р. Устано-
ви движок резистора 7?р в положение максимального
сопротивления, подключи к ним твой градуируемый при-
бор ЙПТ, включен-
ный на предел изме-
рений до 1 мА (из-
мерительные щупы
подключены к зажи-
му « — Общ.» и
гнезду Гн13, контак-
ты выключателя В1
«1-» замкнуты).
Затем, постепенно
уменьшая сопротив-
ление регулировоч-
ного резистора, по
образцовому милли-
амперметру устано-
ви ток в измеритель-
ной цепи, равный
точно 1 мА. Сличи
показания обоих
приборов. Посколь-
ку сопротивление
больше расчетного,
уходит за конечное
деление шкалы. Твоя задача, понемногу уменьшая дли-
ну провода этого резистора, добиться, чтобы стрелка гра-
дуируемого прибора установилась точно против конечной
отметки шкалы.
После этого переходи к подгонке резистора R15 на
предел измерения до 3 мА, затем резистора R16 на пре-
дел измерения до 10 мА и т. д. Подбирая сопротивление
очередного резистора, уже подогнанные резисторы шунта
не трогай — можешь сбить градуировку соответствующих
им пределов измерений.
Шкалу вольтметра постоянных напряжений первых
трех пределов измерения (0—1, 0—3 и 0—10 В) градуи-
руй по схеме, показанной на рис. 50. Параллельно бата-
яровода резистора R14 немного
стрелка градуируемого прибора
78

тивлением 4,2 кОм. По существующему ГОСТ ближай-
ший номинал резисторов, выпускаемых промышленно-
стью, 4,3 кОм. При допуске ±5% фактическое сопротив-
ление резисторов этого номинала может быть в преде-
лах примерно от 4,1 кОм до 4,5 кОм. Ср-еди них, следова-
тельно, можно подобрать резистор сопротивлением
4,2 кОм.
Добавочный резистор нужного сопротивления можно
составить из двух-трех резисторов. Или поступить так:
включить в цепь вольтметра резистор большего, чем тре-
буется, сопротивления, а затем подключить параллельно
ему резисторы еще ббльших сопротивлений, добиваясь
отклонения стрелки градуируемого прибора на всю
шкалу.
Шкалы миллиамперметра и вольтметра постоянного
тока равномерные. Поэтому наносить на шкалу микро-
амперметра какие-либо деления между нулевой и конеч-
ной отметками не следует. Оцифрованная шкала микро-
амперметра используется при измерении токов и напря-
жений всех пределов измерений. Изменится только цена
ее делений в соответствии с установленным пределом
измерений.
А вот шкала вольтметра переменного тока неравно-
мерная. Поэтому кроме подгонки добавочного резистора
под наибольший ток каждого предела измерений прихо-
дится размечать все промежуточные деления шкалы.
Электрическая схема измерительной цепи во время
градуировки вольтметра переменного тока остается такой
же, как при градуировке вольтметра постоянного тока
(см. рис. 50). Только на переменный резистор 7?р надо
подавать переменное напряжение и образцовый прибор
должен быть вольтметром переменного тока. Источником
переменного напряжения может быть вторичная обмот-
ка трансформатора или автотрансформатор.
Сначала, используя трансформатор, понижающий на-
пряжение сети до 12—15 В, включи градуируемый вольт-
метр на предел измерений до 3 В и установи резистором
/?р по шкале образцового прибора напряжение 3 В. За-
тем, подбирая резистор R1, добейся отклонения стрелки
микроамперметра на всю шкалу. После этого устанавли-
вай регулировочным резистором напряжения 2,9; 2,8; 2,7
и т. д. через каждые 0,1 В и записывай показания вольт-
80
метра. Позже по этим записям ты начертишь и разметишь
шкалу вольтметра переменного напряжения всех преде-
лов измерения.
Для градуировки шкалы на остальных пределах изме-
рений достаточно подобрать добавочные резисторы, кото-
рые бы соответствовали отклонению стрелки микроам-
перметра до конечного деления шкалы. Промежуточные
значения измеряемых напряжений следует отсчитывать
по шкале первого предела, но в других единицах.
Шкалу омметра можно проградуировать с помощью
постоянных резисторов с допуском отклонения от номи-
нала ±5%. Делай это так. Сначала, включив прибор на
измерение сопротивлений, замкни щупы и переменным
резистором R6 «Уст. О» установи стрелку микроампер-
метра на конечное деление шкалы, соответствующее нулю
омметра. Затем, разомкнув щупы, подключай к омметру
резисторы с номинальными сопротивлениями 50, 100,
200, 300, 400, 500 Ом, 1 кОм и т. д. примерно до 60—
80 кОм, всякий раз замечая точку на шкале, до которой
отклоняется стрелка прибора. И в этом случае резисторы
нужных сопротивлений можно составлять из нескольких
резисторов других номиналов. Так, например, резистор
сопротивлением 400 Ом (такого номинала среди резисто-
ров, выпускаемых нашей промышленностью, нет) можно
составить из двух резисторов по 200 Ом, резистор на
50 кОм — из резисторов сопротивлением 20 и 30 кОм,
соединив их последовательно. Чем больше сопротивление
образцового резистора, тем на меньший угол отклоняется
стрелка прибора. По точкам отклонений стрелки, соответ-
ствующим разным сопротивлениям резисторов, ты бу-
дешь строить шкалу омметра.
81
Образец шкал комбинированного измерительного
прибора применительно к микроамперметру М24 показан
на рис. 51. Верхняя шкала является шкалой омметра,
средняя — шкалой миллиамперметра и вольтметра посто-
янного тока, нижняя — шкалой вольтметра переменного
тока. Примерно так должны выглядеть шкалы и
твоего прибора. Начерти их возможно точнее на листе
ватмана и вырежь бумагу по форме шкалы микроампер-
метра. Затем осторожно вытащи магнитоэлектрическую
систему прибора из корпуса и наклей на его металличе-
скую шкалу вычерченную многопредельную шкалу твоего
миллиампервольтомметра.
Пользуясь комбинированным измерительным прибо-
ром, не забывай о том, что его микроамперметр должен
подключаться к универсальному шунту (выключателем
В1 «/_») только при измерении постоянного тока, а при
всех других видах измерений он должен быть отключен
от шунта.
Можно ли измерительный прибор упростить? Разуме-
ется, можно. Если ты пока не собираешься конструиро-
вать ламповую аппаратуру, то из прибора можно исклю-
чить детали пределов измерений постоянных напряжений
до 100 и 300 В (резисторы R12 и R13) и все детали вольт-
метра переменного тока (резисторы R1—R5, диоды Д1
и Д2). Останутся пятипредельный миллиамперметр по-
стоянного тока, четырехпредельный вольтметр постоянно-
го тока и однопредельный омметр. В дальнейшем ты вос-
становишь все, что сейчас исключишь с целью упрощения
измерительного прибора.
Практикум восьмой
ОДНОТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК
С сущностью работы однотранзисторного приемника
ты уже познакомился. В самом деле: соединив вместе де-
текторный приемник с однокаскадным усилителем НЧ,
ты получил, по существу, однотранзисторный приемник.
На этом практикуме разговор пойдет о нескольких ва-
риантах однотранзисторного приемника, в том числе и о
рефлексном приемнике, в котором один и тот же транзи-
стор выполняет несколько функций.
Для исходного варианта приемника потребуются: ма-
ломощный высокочастотный транзистор любого типа, на-
пример П401, П402, П403, П416, П422, ГТ308, с коэффи-
циентом Вст не менее 30—40, электромагнитные голов-
ные телефоны, ферритовый стержень марки 400НН, ба-
тарея «Крона» или две батареи 3336Л и некоторые дру-
гие детали и материалы.
Сначала познакомься с работой этого простейшего
варианта приемника по его принципиальной электриче-
ской схеме, изображенной на рис. 52. Входной колеба-
тельный контур, с помощью которого приемник можно
настроить на волну местной или отдаленной мощной ра-
диостанции, образуют катушка индуктивности L1 с фер-
ритовым стержнем, конденсатор С1 и подключенные к
ним антенна и заземление. Грубая настройка контура на
волну радиостанции достигается подбором емкости кон-
денсатора С1 (обозначено звездочкой), а точная — изме-
нением индуктивности катушки
L1 (обозначено косой линией
со стрелкой) путем перемеще-
ния ее по ферритовому стерж-
ню. Когда катушка находится
в средней части стержня, ее
Индуктивность наибольшая.
А чем больше индуктивность
 катушки и емкость конденсато-
ра контура, тем на большую
длину радиоволны может быть
настроен приемник.
Колебательный контур,
зь, является избирательным
органом приемника. Модулированные колебания вы-
сокой частоты, на которые он настроен в резо-
нанс, через катушку связи L2, находящуюся на том же
ферритовом стержне, что и контурная катушка L1, по-
ступают на базу транзистора, включенного по схеме с
общим эмиттером. На этот же электрод транзистора че-
рез резистор R1 подается отрицательное напряжение сме-
щения, но несколько меньшее, чем в опытном усилителе
НЧ шестого практикума. В таком режиме транзистор вы-
полняет одновременно две функции: детектирует высоко-
частотный модулированный сигнал радиовещательной
станции и одновременно усиливает колебания НЧ, созда-
ющиеся в процессе детектирования. Телефоны Тф1, вклю-
ченные непосредственно в коллекторную цепь транзисто-
ра, преобразуют колебания НЧ в звуковые колебания —
в звук.
Какова роль конденсаторов С2 и СЗ? Конденсатор С2,
как и конденсатор Сраз на входе простейшего усилителя
НЧ, разделительный: свободно пропуская к базе колеба-
ния высокой частоты, он преграждает путь постоянному
току между базой и эмиттером транзистора через катуш-
ку связи L2. А конденсатор СЗ,. блокирующий телефоны,
пропускает через себя наивысшие колебания звуковой
84
частоты, облегчая тем самым условия работы телефонов
и предотвращая самовозбуждение приемника.
Так работает этот приемник. А теперь — за дело!
На ферритовом стержне, используя его как болванку,
склей из бумаги две гильзы: длиной 25—30 мм — для кон-
турной катушки L1 и длиной 8—10 мм—для катушки
L2. Но прежде чем наматывать контурную катушку,
уточни, в каком диапазоне работает радиостанция, пе-
редачи которой хорошо слышны в вашей местности. Ес-
ли эта станция работает в диапазоне средних волн, ка-
тушка L1 должна содержать 70—80 витков провода
ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,15—0,2, намотанных на гильзу виток к
витку, а если в диапазоне длинных волн, то 220—240 вит-
ков такого же провода, но намотанных тремя-четырьмя
секциями по равному числу витков в каждой секции. Ка-
тушку связи намотай тем же проводом, уложив на гиль-
зу 20—35 витков. Крайние витки катушек закрепи на
гильзах клеем БФ-2, резиновыми или полихлорвинило-
выми колечками.
В зависимости от длины волны радиостанции емкость
контурного конденсатора С1 может быть в пределах от
50 до 450—500 пФ. Поэтому надо иметь несколько кон-
денсаторов разных емкостей. Желательно, чтобы эти кон-
денсаторы были керамическими или слюдяными. Конден-
саторы С2, СЗ и резистор R1 могут быть любыми. Роль
выключателя питания может выполнять тумблер.
Детали приемника соедини в том порядке, как показа-
но на рис. 53. Конденсатор С1 пока не включай в контур.
Сверь все соединения деталей по принципиальной схеме.
Особенно внимательно проверь правильность подключе-
ния выводов транзистора: его крайний вывод возле мет-
ки на корпусе является эмиттером, рядом с ним — кол-
лектор, другой крайний — база.
Как только включишь питание, в телефонах должен
появиться заметный на слух шум — первый признак ра-
боты транзистора. Второй признак — появление в теле-
фонах слабого гула, именуемого фоном переменного то-
ка, при касании пальцем вывода базы транзистора. Если
все будет именно так, то подключи к приемнику антенну
и заземление, а затем, включая в колебательный контур
конденсаторы разной емкости, начиная с самой неболь-
шой, и перемещая контурную катушку по стержню, до-
бейся наиболее громкого приема сигналов радиостанции.
85
Настройку контура на волну радиостанции считай точ-
ной, когда незначительный сдвиг катушки на стержне в
любую сторону будет снижать уровень громкости звуча-
ния телефонов.
Теперь опытным путем найди такое положение ка-
тушки связи на ферритовом стержне, когда прием идет
без искажения звука. Если искажения наблюдаются да-
ра как детектора и усилителя
же при максимальном
удалении катушки свя-
зи от контурной, зна-
чит надо уменьшить
число ее витков.
И это еще не все.
Надо проверить и уста-
новить коллекторный
ток транзистора (1К),
при котором транзистор
работает с наибольшим
эффектом. Для этого
включи в разрыв кол-
лекторной цепи (или
параллельно разомкну-
тым контактам выклю-
чателя питания) мил-
лиамперметр и подбери
базовый резистор R1
такого сопротивления,
при котором бы милли-
амперметр показывал
ток 0,6—0,8 мА. Это на-
иболее выгодный ре-
жим работы транзисто-
колебаний низкой ча-
стоты.
Установить такой режим работы транзистора можно
также по громкости и качеству звука в телефонах. Дела-
ется это так.
В цепь базы вместо резисдора R1 включи соединенные
последовательно переменный резистор на 1 МОм и посто-
янный резистор на 100—120 кОм (рис. 54). Постоянный
резистор будет ограничивать ток в этой цепи при наимень-
шем сопротивлении переменного резистора. Изменяя со-
противление переменного резистора, добейся наиболее
86
громкой и качественной работы приемника. Затем, вы-
ключив питание, отключи эту цепочку резисторов от базы
транзистора, измерь омметром их общее сопротивление и
включи в цепь базы постоянный резистор такого же но-
минала.
Можно ли этот приемник питать от одной батареи ти-
па 3336Л? Можно, если уменьшить сопротивление базо-
вого резистора R1, чтобы коллекторный ток транзистора
был в тех же пределах (0,6—
0,8 мА). Но в этом случае
громкость приема несколько
уменьшится.
Собранный приемник рас-
считывался на прослушива-
ние программ только одной
радиовещательной стан-
ции — той, на волну которой
настроен его входной контур,.
Точно таким же способом
его можно настроить на вол-
ну какой-то другой станции.
И если контур дополнить пе-
реключателем, с помощью
которого можно будет вклю-
чить в него подобранные конденсаторы, то получится
приемник с двумя постоянными, или фиксированными,
настройками на две станции.
Однако вместо конденсаторов постоянной .емкости в
контур можно включить заводскоц конденсатор перемен-
ной емкости — получится однодиапазонный приемник с
плавной настройкой. Конденсатор переменной емкбсти
может быть как с твердым, так и с воздушным диэлектри-
ком, в том числе от любого ныне устаревшего приемника,
с наибольшей (максимальной) емкостью 350—500 пФ.
Вот и займись самостоятельно этими усовершенствова-
ниями приемника. А потом попробуй повысить чувстви-
тельность приемника.
Приемник с обратной связью
Один из путей повышения чувствительности приемни-
ка — это введение в него катушки обратной связи. Про-
верь это на опыте.
На бумажную гильзу, такую же, как гильза катушки
87
L2, уложи 1—2 витка провода ПЭВ или ПЭЛ 0,12—0,2.
Это будет катушка обратной связи. Включи ее в коллек-
торную цепь транзистора (на схеме рис. 55— L3). На-
строй приемник на радиостанцию, а затем надень катуш-
ку обратной связи на ферритовый стержень со стороны
контурной катушки. Громкость приема должна несколько
возрасти. Если, наоборот,
Почему дополнительная
громкость уменьшится, то
переверни катушку обратной
связи или поменяй местами
включение ее выводов в кол-
лекторную цепь. Можно най-
ти такое положение катушки
обратной связи на стержне,
когда громкость приема бу-
дет наилучшей. Но стоит
чуть больше приблизить ее
к контурной катушке, как
приемник самовозбудится, в
телефонах появятся свисты
и прием станет невозмож-
ным. Это порог генерации.
Чтобы радиоприем был наи-
более громким и без искаже-
ний, величина обратной свя-
зи не должна доводиться до
порога генерации.
Повтори этот опыт, вклю-
чив катушку обратной связи
в эмиттерную цепь транзи-
стора, то есть между эмитте-
ром транзистора и плюсовым
проводником батареи пита-
ния: эффект будет таким же.
катушка, введенная в прием-
ник, повышает его чувствительность? Через переменное
магнитное поле, создающееся вокруг катушки обратной
связи во время приема сигналов радиостанции, часть
энергии из коллекторной (или эмиттерной) цепи транзи-
стора передается во входной контур приемника, компен-
сируя энергетические потери в нем. В результате на базу
транзистора поступают более сильные колебания высокой
частоты. Этим и объясняется повышенная чувствитель-
88
ность приемника с обратной связью по сравнению с та-
ким же приемником, но без обратной связи.
В том случае, если приему мешают сигналы другой,
близкой по длине волны радиостанции, то включи меж-
ду антенной и входным контуром конденсатор емкостью
47—68 пФ (на рис. 55 показанный штриховыми линиями
конденсатор С4). При этом,
правда, немного снизится
громкость звучания телефо-
нов, но зато улучшится изби-
рательность приемника — он
лучше станет выделять сиг-
налы той станции, на кого-^
рую настроен его входной
колебательный контур.
Чтобы приемнику при-
дать конструктивный вид,
смонтируй его на плате из
листового гетинакса, тексто-
лита или винипласта толщи-
ной 1,5—2 мм (рис. 56).
Примерные размеры платы:
ширина 80—85 мм, длина
120—150 мм. Свободное ме-
сто на плате в дальнейшем
займут детали усилителя
НЧ. В качестве монтажных
стоек резистора и конденса-
торов используй отрезки
проволоки диаметром 1 —1,5
и длиной 8—10 мм, вбивая их в отверстия в плате
(рис. 57). Соединения между монтажными стойками де-
лай проводниками снизу платы и обязательно пропаивай:
надежность контактов в местах соединений обеспечивает-
ся только пайкой.
Однотранзисторный приемник с обратной связью
представляет определенный интерес лишь с точки зрения
эксперимента, но он неустойчив в работе: достаточно под-
нести руку к контуру, как настройка его нарушается или
он самовозбуждается.
Значительно повысить чувствительность однотранзи-
сторного приемника можно путем превращения его в реф-
лексный приемник по схеме 1-V-1.	‘
89
Рефлексный приемник 1-V-1
Прежде всего, что означает 1-V-1? Подобной условной
формулой принято характеризовать структурные схемы
приемников прямого усиления, то есть радиоприемников,
в которых происходит только одно преобразование моду-
лированных колебаний высокой частоты — детектирова-
ние. Детектор, будь он диодный или транзисторный —
безразлично, обозначают латинской буквой V. Цифрой,
стоящей перед этой буквой, указывают число каскадов
усиления колебаний высокой частоты, а цифрой, стоящей
после нее,— число каскадов усиления колебаний низкой
частоты. Таким образом, 1-V-1 означает, что приемник
прямого усиления по такой схеме имеет кроме детектора
один каскад усиления модулированных колебаний высо-
кой частоты и один каскад усиления колебаний низкой
частоты.
Однотранзисторный приемник, о котором шел разго-
вор на этом практикуме, был приемником 0-V-0, то есть
приемником, в котором был всего один каскад — детек-
торный. Но он может стать приемником 1-V-1, если тран-
зистор использовать еще для усиления модулированных
колебаний высокой частоты, поступающих к нему с вход-
ного контура, и усиления колебаний низкой частоты,
поступающих с детектора; Приемники, в которых одни
и те же транзисторы (или радиолампы) используют по-
добным образом, называют рефлексными.
Принцип работы рефлексного приемника иллюстриру-
ет схема, показанная на рис. 58. Высокочастотный моду-
лированный сигнал радиостанции усиливается транзи-
сторным (или ламповым) одно-, двухкаскадным усилите-
лем и детектируется диодом Д. После детектирования
колебания низкой частоты подаются на вход того же
усилителя, усиливаются им и затем преобразуются теле-
фонами (или громкоговорителем) в звуковые колебания.
Принципиальная схема рефлексного приемника 1-V-1,
предлагаемого тебе для продолжения экспериментов с
однотранзисторным приемником, показана на рис. 59.
Входная часть приемника осталась прежней. Транзистор
Т1 включен по схеме с общим эмиттером, но работает в
режиме усиления. Ток покоя в его коллекторной цепи уве-
личен до 2—4 мА.
В коллекторной цепи транзистора две нагрузки: высо-
90
кочастотный дроссель Др/— для модулированных коле-
баний высокой частоты и телефоны Тф1 — для колебаний
низкой частоты. С дросселя Др1 высокочастотный сигнал
радиостанций, усиленный транзистором, через раздели-
тельный конденсатор С5 поступает на диод Д1 и детекти-
руется им. С резистора R3, являющегося нагрузкой де-
тектора, колебания низкой частоты через электролити-
ческий конденсатор С6,
резистор R2 и катушку
связи L2 подаются на ба-
зу транзистора и вместе с
высокочастотным сигна-
лом, поступающим с вход-
ного контура приемника,
усиливаются транзисто-
ром. В коллекторной цепи
транзистора усиленные
колебания разделяются:
высокочастотные идут к
детектору, а низкочастот-
ные — через дроссель Др1,
который им не оказывает
сколь-либо заметного со-
противления, к телефонам
и преобразуются ими в
звуковые колебания.
Вот, собственно, то ос-
новное, что можно сказать
о принципе работы одно-
транзисторного рефлекс-
ного приемника 1-V-1. Ес-
ли параллельно диоду Д1
с его нагрузочным рези-
стором R3 подключить та-
кой же диод Д2, но в об-
ратной полярности, как
показано на рис. 59 штри-
ховыми линиями, то чув-
ствительность приемника
в этом случае напряжение низкочастотного сигнала на
выходе детектора увеличится почти вдвое.
Не возникают ли взаимные помехи при одновремен-
ном усилении одним и тем же транзистором колебаний
несколько повысится, так как
91
чее наппяжение 6—10 В.
высокой и низкой частот? Если низкочастотный сигнал,
поступающий с выхода детектора на вход транзистора,
хорошо «очищен» от высокочастотной составляющей, то
взаимных помех не будет. В нашем приемнике роль тако-
го фильтра выполняют резистор R2 и конденсатор СЗ. Ес-
ли фильтрация сигнала отсутствует иди она недостаточ-
ная, то приемник из-за положительной обратной связи по
высокой частоте между выходом и входом транзистора
обязательно самовозбудится.
Чтобы приемник 0-V-0 прев-
ратить в рефлексный 1-V-1,
надо, руководствуясь принци-
пиальной схемой (см. рис. 59),
смонтировать на его плате до-
полнительные детали (рис. 60).
Катушки L1 и L2 остаются
без изменений, а катушка об-
ратной связи L3 удалена. Для
плавной настройки входного
контура использован тот же
малогабаритный конденсатор
переменной емкости; Д1 иД2 —
любые точечные диоды. Элек-
тролитический конденсатор С6
типа К50-6 (или ЭМ) на рабо-
Дроссель Др1 самодельный. Его сердечником служит
кольцо из феррита марки 600НН диаметром 8 мм. На не-
го надо намотать 150—200 витков провода ПЭВ или ПЭЛ
0,1—0,12 (практически до заполнения отверстия кольца)^
пользуясь для удобства намотки «челноком», спаянным
из двух отрезков медного провода.
Основное при налаживании приемника — это установ-
ка режима работы транзистора, при котором бы он оди-
наково хорошо усиливал колебания высокой и низкой ча-
стот. Если коллекторный ток транзистора значительно
Отличается от рекомендуемого (2—4 мА), то подгони его
соответствующим подбором резистора R1 — так же, как
при налаживании первого варианта приемника.
Чтобы лучше ощутить эффект работы рефлексного
каскада, необходимо сначала телефоны подключить па-
раллельно резистору R3, соединив верхний (по схеме)
вывод дросселя Др1 непосредственно с минусом источни-
92
ка питания, а конденсатор С6 отключить от детекторной
цепи. Получится приемник 1-V-0. Он должен работать
примерно так же, как однотранзисторный 0-V-0. После
этого, не расстраивая входной контур, восстанови соеди-
нение конденсатора С6 с детекторной цепью, а телефоны
включи в коллекторную цепь транзистора. Получается
приемник 1-V-1. При этом громкость звучания телефонов
должна заметно возрасти. Затем подключи к диоду Д1
второй диод — диод Д2. Приемник станет работать еще
громче.
А теперь проведи такой опыт: телефоны вместе с бло-
кировочным конденсатором С4 включи в эмиттерную
цепь транзистора (между эмиттером и заземленным про-
водником), а высокочастотный дроссель Др1 соедини не-
посредственно с отрицательным проводником питания.
В этом случае транзистор для низкочастотного сигнала
окажется включенным по схеме с общим коллектором.
Сравни громкость работы приемника при различных спо-
собах включения низкочастотной нагрузки и сделай со-
ответствующий вывод.
Чтобы повысить громкость работы приемника, к нему
надо добавить один-два каскада усиления низкой часто-
ты, о чем и пойдет разговор на следующем практикуме.
Практикум девятый
ДВУХКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НЧ
Усилитель НЧ — неотъемлемая часть любого совре-
менного радиоприемника, телевизора, магнитофона и
многих других радиотехнических устройств. Без усилите-
лей НЧ невозможны были бы громкий прием программ
радиовещательных станций, звуковое сопровождение те-
левизионных передач, запись и воспроизведение звука.
Усилитель НЧ был и в твоем однотранзисторном при-
емнике. Но он — однокаскадный, и его усиление недо-
статочно для громкоговорящего радиоприема. И чтобы
тот приемник мог работать громче, надо увеличить число
каскадов его усилителя НЧ.
Попробуй смонтировать простой двухкаскадный уси-
литель и провести с ним ряд экспериментов. Такой усили-
тель можно, например, соединить с детекторным прием-
ником — получится приемник 0-V-2. А с рефлексным при-
емником 1-V-1 он образует приемник 1-V-3, обеспечива-
ющий уверенный прием не только местных, но и наибо-
лее мощных отдаленных радиостанций.
Для усилителя потребуются маломощные низкоча-
84
стотные транзисторы типов МП39—МП42 с коэффициен-
том Вст не менее 20—30.
Принципиальная схема первого варианта такого уси-
лителя НЧ изображена на рис. 61. Первый его каскад
образуют транзистор Т1, резисторы'/М, R2, конденсатор
С1. Он должен напомнить тебе однокаскадный усилитель
НЧ, знакомый по шестому практикуму (см. рис. 36). Толь-
ко нагрузкой транзистора
(вместо телефонов) стал
резистор R2. Второй же
каскад усилителя на тран-
зисторе Т2 аналогичен
первому каскаду, но его
нагрузкой служат телефо-
ны Тф1. Электролитиче-
ский конденсатор С2 (та-
кой же, как С1) является
элементом межкаскадной
связи.
Принципиально второй
каскад усилителя работа-
ет так же, как и первый.
Разница только в том, что
первый каскад усиливает
входной низкочастотный
сигнал, а второй — сигнал,
уже усиленный первым
каскадом. В результате
повышается чувствитель-
ность усилителя и звук будет громче.
Однокаскадный усилитель -ты смонтировал еще на
шестом практикуме. Теперь, пользуясь схемой, изобра-
женной на рис. 61, добавь к нему второй каскад. Полу-
чится двухкаскадный усилитель НЧ. В коллекторную
цепь транзистора Т1 первого каскада, ставшего теперь
каскадом предварительного усиления низкочастотного
сигнала, включи нагрузочный резистор R2 сопротивлени-
ем 4,7—5,6 кОм, а телефоны — в коллекторную цепь
транзистора второго каскада. Чтобы установить такой же
ток .покоя транзистора первого каскада (1—1,2 мА), со-
противление базового резистора R1 надо уменьшить. Ток
покоя коллектора второго транзистора в пределах. 1—
6 мА, соответствующий режиму работы выходного
95
каскада, установи подбором сопротивления резисто-
ра R3.
Не ошибись в полярности включения электролитиче-
ского конденсатора С2: отрицательной обкладкой он дол-
жен быть соединен с коллектором первого транзистора,
а положительной — с базой второго транзистора.
Подключи ко входу усилителя абонентский громкого-
та двухкаскадного усилителя
Здесь транзистор Т1 включен
воритель и, как во время
опытов с однокаскадным
усилителем, используй его
в качестве электродина-
мического микрофона. Те-
перь, ^когда усилитель
стал двухкаскадным, те-
лефоны звучат значитель-
но громче.
Схема второго вариан-
НЧ показана на рис. 62.
по схеме с общим коллек-
тором (эмиттерный повторитель), а его нагрузкой служит
эмиттерный р-ц-переход транзистора Т2, включенного по
схеме с общим эмиттером. Оба транзистора, токи кото-
рых взаимосвязаны, образуют как бы единый усилитель.
Режим работы выходного транзистора Т2 устанавливают
током эмиттера входного транзистора, что достигается
подбором одного резистора — резистора R1.
Чтобы проверить его работоспособность, надо лишь
удалить из усилителя первого варианта резисторы R2,
R3, конденсатор С2, а эмиттер транзистора Т1 соединить
непосредственно с базой транзистора Т2.
Преимущество усилителя, собранного по такой схе-
ме,— простота, меньшее число деталей. Такой усилитель,
кроме того, имеет значительно большее, чем усилитель
первого варианта, входное сопротивление, что позволяет
подключать к нему звукосниматель и таким образом вос-
производить грамзапись. В целом же он работает так же,
как усилитель первого варианта.
Может случиться, что в этом варианте усилителя кол-
лекторный ток транзистора Т2 окажется слишком боль-
шим (более 8—10 мА) и не будет уменьшаться с увели-
чением сопротивления резистора R1. Так бывает, если
обратный ток коллектора /Ко первого транзистора больше
такого же параметра второго транзистора. В таком слу-
96
'Т1 П4О1-П4ОЗ
чае надо попробовать поменять транзисторы местами или
зашунтировать эмиттерный переход второго транзистора
резистором сопротивлением 100—200 Ом (на рис. 62 по-
казан штриховыми линиями).
Будем считать, что усилитель работает нормально, а
если в нем и были неполадки, то ты их устранил.
Теперь, продолжая опыты, соедини его с однотранзи-
сторным рефлексным приемни-
ком, чтобы превратить их в еди-
ный приемник 1-V-3. Делай это
так. В коллекторную цепь транзи-
стора приемника 1-V-1 вместо те-
лефонов и блокирующего их кон-
денсатора включи нагрузочный
резистор сопротивлением 2,7—•
3,3 кОм (на рис. 63—R4) и к точ-
ке соединения нагрузок транзи-
стора подключи усилитель НЧ.
Теперь входным конденсатором
двухкаскадного усилителя будет
конденсатор С4, транзистором
первого каскада — транзистор Т2,
а транзистором второго каскада —транзистор ТЗ объеди-
ненного приемника. Чтобы установить коллекторный ток
транзистора Т1 в пределах 1 —1,2 мА, увеличь сопротив-
ление резистора в его базовой цепи (R1 на рис. 63) до
220—470 кОм. Изменится нумерация и других деталей
усилителя. Соедини, разумеется, минусовые и плюсовые
проводники приемника и усилителя, так как их источник
питания общий.
Какая теперь должна быть полярность входного элек-
тролитического конденсатора подключаемого усилителя?
Такая же, как полярность аналогичного ему межкаскад-
ного конденсатора усилителя первого варианта (см. С2
на рис. 61). Значит, соединяя усилитель с приемником, не
забудь изменить полярность включения этого конденса-
тора.
Подключи к приемнику наружную антенну и заземле-
ние, включи питание и настрой его на волну местной ра-
диовещательной станции. Телефоны звучат очень громко.
Отключи заземление и подстрой входной контур на ту же
станцию. Телефоны стали звучать слабее, но все же гром-
ко. Замени наружную антенну куском провода длиной
4 Зак. 1749
97
1—1,5 м и снова Подстрой входной контур. Приемник
продолжает работать.
А теперь отключи эту антенну и, поворачивая прием-
ник в горизонтальной плоскости и одновременно под-
страивая входной контур конденсатором переменной ем-
кости, добейся приема сигналов той же станции. У тебя
получился приемник с магнитной антенной, образован-
ной ферритовым стержнем
с находящейся на нем ка-
тушкой входного контура.
Можно ли на выход
такого приемника вклю-
чить электродинамиче-
ский громкоговоритель?
Можно, но только через
понижающий трансфор-
матор низкой частоты, с
помощью которого согла-
суют относительно боль-
шое сопротивление выход-
ной цепи усилителя с
малым сопротивлением
звуковой катушки громко-
говорителя. Трансформа-
торы, выполняющие такую
функцию, называют согла-
сующими, а чаще — вы-
ходными.
Роль такого трансформатора без каких-либо переде-
лок может выполнять трансформатор абонентского гром-
коговорителя. Включи его в коллекторную цепь выходно-
го транзистора вместо телефонов (на рис. 64 — Тр1).
Громкоговоритель будет звучать громче, если к приемни-
ку подключить наружную антенну и заземление.
Выходные каскады транзисторных усилителей НЧ ча-
сто делают двухтактными, что значительно повышает их
выходную мощность. Усилителю с таким каскадом будет
посвящен специальный практикум. А на следующем
практикуме речь пойдет об усилителе колебаний высокой
частоты.
УСИЛИТЕЛЬ вч
Продолжаем разговор о транзисторном приемнике
прямого усиления, начатый еще на восьмом практикуме.
Соединив тогда детекторный приемник с однокаскадным
усилителем НЧ, ты тем самым превратил их в прием-
ник 0-V-1. Потом ты собрал однотранзисторный рефлек-
сный приемник, а на предыдущем практикуме добавил
к нему двухкаскадный усилитель НЧ — получился при-
емник I-V-3. Теперь попробуй добавить к нему каскад
предварительного усиления модулированных колебаний
высокой частоты (ВЧ), чтобы он стал приемником 2-V-3.
Чувствительность такого приемника будет достаточной
для приема на магнитную антенну не только местных, но
и наиболее мощных отдаленных радиовещательных
станций.
Что потребуется для такого однокаскадного усилите-
ля ВЧ? В основном — маломощный высокочастотны?!
транзистор любого типа (П401—П403, П416, П422,
ГТ308), лишь бы он был исправным, несколько конденса-
торов, резистор и ферритовое кольцо марки 600НН с
внешним диаметром 8—10 мм. Коэффициент Вст транзи-
стора может быть в пределах 30—50. Использовать тран-
зистор с большим коэффициентом Вст не следует — опыт-
ный усилитель будет склонен к самовозбуждению.
Принципиальная схема усилителя изображена на
<•
9»
рис. 65. Собственно усилитель образуют только транзи-
стор Т1 и резисторы R1 и R2-. резистор R2— нагрузка
транзистора, а базовый резистор R1 определяет режим
работы транзистора. Коллекторной нагрузкой транзисто-
ра может быть дроссель высокой частоты (такой же, как
в рефлексном каскаде приемника). Настраиваемый кон-
тур L1C1 и катушка связи L2 относятся к входной цепи,
конденсатор С2 — разде-
та ПА01-П403	лительный. Эта часть —
частотный сигнал, усиленный
на нагрузочном резисторе R2
нагрузке) и может быть пода
точное повторение вход-
ной части уже испытанно-
го тобой приемника. Кон-
денсатор Сраз, резистор R,
диод Д, телефоны Тф с бло-
кирующим их конденсато-
ром Сбл образуют детек-
торную цепь, необходимую
для проверки усилителя.
Как работает такой
усилитель? Принципиаль-
но так же, как однокас-
кадный усилитель НЧ.
Только усиливает он ко-
лебания не звуковой час-
тоты, как тот усилитель, а
модулированные колеба-
ния высокой частоты, по-
ступающие к нему с ка-
тушки связи L2. Высоко-
транзистором, выделяется
(или другой коллекторной
н на вход второго каскада
для дополнительного усиления или к детектору для пре-
образования его в низкочастотный сигнал.
Детали усилителя смонтируй на временной (картон-
ной) плате, как показано на рис. 65. Сюда же перенеси
и соедини с усилителем детали входного контура (L1
С1) и катушку связи (L2) приемника. Не забудь вклю-
чить в цепь катушки связи разделительный конденса-
тор С2. Подключи батарею напряжением 9 В и, подбирая
базовый резистор R1, установи коллекторный ток тран-
зистора в пределах 0,8—1,2 мА. Не забудь: сопротивление
базового резистора должно быть тем больше, чем больше
100
коэффициент Вет транзистора (номинал этого резистора,
указанный на схеме, соответствует ВСт транзистора —
около 40).
Теперь на отдельной небольшой картонке смонтируй
детекторную цепь, соединив последовательно телефо-
ны (Тф), заблокированные конденсатором (Сбл) емко-
стью 2200—3300 пФ, точечный диод (Д) любого типа и
разделительный конден-
сатор (Сраз) емкостью
3300—6800 пФ. Сопротив-
ление резистора R может
быть 4,7—6,8 кОм. Эту
цепь включи между кол-
лектором и эмиттером
транзистора, то есть к вы-
ходу усилителя, а к вход-
ному контуру L1C1 под-
ключи наружную антенну
и заземление. При на-
стройке входного контура
на волну местной радио-
станции ее высокочастот-
ный сигнал будет усилен
транзистором Т1, проде-
тектирован диодом Д и
преобразован телефонами
Тф в звук. Резистор R в
этой цепи необходим для
нормальной работы детек-
тора. Без него телефоны
будут звучать тише и с
искажениями звука.
Для следующего опы-
та с усилителем ВЧ нужен
высокочастотный понижающий трансформатор. Намотай
его на ферритовом кольце марки 600НН (таком же, как
сердечник высокочастотного дросселя рефлексного каска-
да приемника). Его первичная обмотка (на рис. 66—L3)
должна содержать 180—200 витков провода ПЭВ или
ПЭЛ 0,1—0,12, а вторичная обмотка (на рис. 66—L4)
60—80 витков такого же провода.
Первичную обмотку трансформатора включи в кол-
лекторную цепь транзистора вместо резистора, а к его
101
вторичной обмотке подключи "такую же детекторную
цепь, как и в предыдущем опыте, но без разделительного
конденсатора и резистора, которые сейчас не нужны. Как
теперь звучат телефоны? Громче. Объясняется это более
лучшим, чем в первом опыте, согласованием выходного
сопротивления усилителя и входного сопротивления де-
текторной цепи. А теперь, пользуясь схемой, изображен-
ной на рис. 67, соедини этот усилитель с входом транзи-
стора рефлексного приемника 1-V-3. Усилитель ВЧ при-
емника стал двухкаскадным. Связующим элементом
между каскадами стала катушка L4 высокочастотного
трансформатора, включенная в цепь базы транзисто-
ра Т2 (был транзистор Т1) вместо катушки связи (бы-
ла L2) с бывшим входным настраиваемым контуром.
Теперь внешняя антенна и заземление не нужны — при-
ем ведется на магнитную антенну Ан1, роль которой вы-
полняет ферритовый стержень с находящейся на нем ка-
тушкой L1 входного контура L1C1.
Итак, получился четырехтранзисторный приемник
прямого усиления 2-V-3. Приемник, возможно, самовоз-
буждается. Это потому, что он, во-первых, рефлексный, а
рефлексные приемники вообще склонны к самовозбуж-
дению, во-вторых, проводники, соединяющие опытный
усилительный каскад с рефлексным каскадом, длинны.
Если новый каскад вместе с магнитной антенной смонти-
ровать компактно на той же плате приемника, делая це-
пи возможно короткими, причин для самовозбуждения
будет меньше. Этому будет способствовать и ячейка
развязывающего фильтра R2C3 в минусовой цепи пита-
ния первого транзистора усилителя ВЧ. Такая ячейка
устраняет связь между каскадами через общий источник
питания и тем самым предотвращает самовозбуждение
высокочастотного тракта приемника.
Но второй каскад усилителя ВЧ может быть таким,
как первый, то есть не рефлексным, и связь между ними
может быть не трансформаторная. Схема возможного
варианта такого усилителя изображена на рис. 68. На-
грузкой транзистора Т1 первого каскада, как и в первом
опыте этого практикума (см. рис. 65.), служит рези-
стор R2. Создающееся на нем напряжение высокочастот-
ного сигнала через конденсатор СЗ подается на базу тран-
зистора Т2 второго каскада, точно такого же, как пер-
вый. 'Сигнал, дополнительно усиленный транзистором
102
второго каскада, снимается с его нагрузочного резисто-
ра R4 (такого же, как R2) и через конденсатор С4 (та-
кой же, как СЗ) поступает к детектору на диоде Д1, де-
тектируется им, а колебания низкой частоты, создающи-
еся на резисторе R5, являющемся нагрузкой диода,
подаются на вход усилителя НЧ.
В этом варианте второй каскад и детектор представ-.
ct
550
4
R<
220к
Т1
Т°*о<
R2
3.
0.8-
4,2r*
R5
220к
Т4,Т2 П4О1-П4О2
-9&
CAo.oi
СЗ
Q01
R4
3,3к
Т2
R5
ЛЬ
Д9

ляют собой как бы развернувшийся рефлексный каскад
предыдущего варианта. Но транзистор усиливает только
высокочастотные колебания. И если его соединить с
двухкаскадным усилителем НЧ, то получится приемник
прямого усиления 2-V-2. Усиление низкочастотного сиг-
нала несколько уменьшится, телефоны или громкогово-
ритель на выходе такого приемника будут звучать тише,
зато уменьшится опасность самовозбуждения его высо-
кочастотного тракта. Но этот проигрыш можно частично
Скомпенсировать увеличением напряжения низкочастот-
ного сигнала на выходе детектора, включив в детектор*,
ный каскад второй диод (на рис. 68 — показанный штри-
ховыми линиями Д2), как это ты делал в одном из опы-
тов восьмого практикума (см. рис. 59), или использовать
в детекторном каскаде транзистор.
Попробуй поэкспериментировать с вариантами уси-
лителя НЧ, сравнить качество их работы и сделать соот-
ветствующие выводы на будущее.
183
Обязательно ли усилитель ВЧ транзисторного прием-
ника прямого усиления должен быть двухкаскадным?
Нет, конечно. Все зависит от местных условий радио-
приема, качества транзисторов и входного контура. Для
уверенного приема передач местных станций в большин-
стве случаев можно обойтись приемником с однокаскад-
ным усилителем ВЧ. Впрочем, и это ты можешь прове-
рить опытным путем.
Еще один совет. Экспериментируя с тем или иным ва-
риантом приемника, черти и запоминай его полную прин-.
ципиальную схему. Зачем? Радиолюбитель, даже начи-
нающий, должен по памяти чертить такие схемы. Это
требует и положение о значке «Юный радиолюбитель».
Схема, кроме того, поможет тебе лучше усвоить работу
приемника в целом и его деталей, найти неисправность
в нем.
Практикум одиннадцатый
БЛОК ПИТАНИЯ
До сих пор для питания опытных усилителей НЧ и
приемников ты использовал батареи гальванических эле-
ментов 3336Л, «Крона». Токи, потребляемые ими от ис-
точников питания, не превышали, как правило, 8—10 мА.
Но ведь это только начало. А впереди — усилители, ко-
торые будут потреблять токи до 50—100 мА и больше.
Значит, чаще придется заменять разрядившиеся батареи
новыми.
А нельзя ли построить выпрямитель и, пользуясь им
как источником постоянного тока, тем самым в какой-то
степени избавить себя от хлопот о гальванических эле-
ментах и батареях? Конечно, можно. Именно такому бло-
ку питания посвящается этот практикум.
Рекомендуемый выпрямитель дает стабилизирован-
ное постоянное напряжение, регулируемое от 0 до 12 В
при токе до 250—300 мА. Это значит, что им можно бу-
дет пользоваться для питания различных по сложности
транзисторных приемников и усилителей низкой часто-
ты, а также для зарядки аккумуляторов и аккумулятор-
юз
ных батарей, предназначенных для питания транзистор-
ных приемников.
Его принципиальную схему ты видишь на рис. 69.
Сам низковольтный выпрямитель образуют диоды Д1—
Д4, включенные по мостовой схеме, знакомой тебе еще
по третьему практикуму (см. рис. 19). Электролитиче-
ские конденсаторы С1—СЗ, транзисторы Tl, Т2 и стаби-
литрон Д5 служат для сглаживания ' пульсаций и
стабилизации выпрямленного напряжения. Регулировка
выходного напряжения выпрямителя осуществляется пе-
ременным резистором R2 и контролируется по вольтмет-
ру ИП1.
Вспомним, как работает такой выпрямитель. Прикрой
листком бумаги всю правую часть схемы, включая кон-
денсатор С1, а вместо этого конденсатора начерти на бу-
маге резистор и обозначь его буквами Дв. Он будет
символизировать нагрузку выпрямителя.
Когда силовой трансформатор Тр1 первичной обмот-
кой I подключен к электросети, в его вторичной обмот-
ке П индуцируется переменное напряжение, пониженное
примерно до 12 В. При положительном полупериоде пе-
ременного напряжения на верхнем (по схеме) выводе
вторичной обмотки ток идет через диод Д1, нагрузку вы-
прямителя и далее через диод Д4 к нижнему концу вто-
ричной обмотки трансформатора. Диоды Д2 и ДЗ в это
время закрыты и ток через них не идет. При отрицатель-
ном полупериоде диоды Д/ и Д4 закрываются, а диоды
Д2 и ДЗ открываются. И теперь ток в нагрузке идет в
том же направлении, но через открытые в это время дио-
ды Д2 и ДЗ. Происходит двухполупериодное выпрямлс-
106
ние переменного тока. Можно ли, пользуясь только таким
выпрямителем, питать транзисторный приемник? Питать-
то можно, но ничего хорошего из этого не получится —
в громкоговорителе или телефонах приемника будет слы-
шен гул низкого тона, заглушающий передачу радиостан-
ции. И вот почему. Ток в нагрузке такого выпрямителя
постоянен по направлению, но он пульсирует с частотой
100 Гц, то есть с удвоенной частотой тока электросети.
И если пульсации выпрямленного тока не сгладить, то с
такой же частотой станут изменяться базовые и коллек-
торные токи транзисторов приемника, и в громкоговори-
теле будет слышен лишь звук, соответствующий частоте
пульсаций тока выпрямителя.
В нашем выпрямителе сглаживание пульсаций, тока
осуществляется с помощью транзисторного стабилизато-
ра, схему которого ты прикрывал листком бумаги. От-
крой ее и проследи всю цепь питания нагрузки выпря-
мителя, подключаемой к зажимам « + » и « —». Током в
этой цепи, а значит и напряжением на нагрузке, управ-
ляет включенный в нее транзистор большой мощно-
сти Т2, управляемый маломощным транзистором Т1.
Оба транзистора стабилизатора включены по схеме с об-
щим коллектором ( эмиттерные повторители) и работа-
ют как двухкаскадный усилитель тока. Нагрузкой тран-
зистора Т1 являются эмиттерный переход транзистора
Т2 и резистор R3, а нагрузкой транзистора Т2 — цепи
приемника или усилителя, подключенные к выходу вы-
прямителя.
Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения,
питающий цепь базы транзистора Т1. Благодаря стаби-
литрону Д5 и конденсатору С2 на переменном резисторе
R2 создается строго постоянное напряжение, равное на-
пряжению стабилизации стабилитрона, в нашем слу-
чае — 12 В. Когда движок резистора R2 находится в
крайнем нижнем (по схеме) положении, оба транзистора
закрыты, тока через транзистор Т2 и напряжения на вы-
ходных зажимах выпрямителя нет. По мере перемещения
движка переменного резистора вверх на базу транзисто-
ра подается открывающее его отрицательное напряже-
ние. Одновременно отрицательным напряжением, пада-
ющем на резисторе R3, открывается транзистор Т2, и в<>
внешней цепи выпрямителя появляется ток. Чем больше
отрицательное напряжение на базе транзистора Т1, тем
ЛОТ
больше открываются транзисторы стабилизатора, тем
больше напряжение на выходе выпрямителя и ток в его
нагрузке.
Конденсатор СЗ на выходе выпрямителя дополни-
тельно сглаживает пульсации тока. Резистор R4 —
элемент, ограничивающий ток в цепи вольтметра. Его
сопротивление подбирают в зависимости от тока полно-
го отклонения стрелки электроизмерительного прибо-
ра ИП1.
Одна из возможных конструкций рекомендуемого вы-
прямителя-щоказана на рис. 70. В ней в качестве силово-
го трансформатора работает трансформатор ТВК-70
(выходной трансформатор кадровой развертки телеви-
зора), первичная обмотка которого испол-ьзуется как се-
тевая (/). При напряжении сети 220 В на вторичной об-
мотке такого трансформатора получается переменное
напряжение около 12 В. Можно также использовать вы-
ходной трансформатор лампового радиоприемника, пло-
щадь сечения сердечника которого составляет 4,5—6 см2.
Включив первичную обмотку в сеть (через предохрани-
тель на ток 0,5 А), измерь вольтметром переменного то:
ка напряжение на вторичной обмотке. Если оно значи-
тельно меньше 12 В, например 7—8 В, то вторичную об-
мотку придется перемотать.
Число витков во вторичной обмотке, обеспечивающее
понижение напряжения электросети до 12 В, легко под-
считать по числу витков в первичной обмотке трансфор-
матора. Например, первичная обмотка содержит 2600
витков и включается она в сеть напряжением 220 В.
В этом случае на 1 В напряжения сети приходится при-
мерно 12 витков (2600:220—12). Чтобы вторичная обмот-
ка давала напряжение 12 В, она, следовательно, должна
содержать 145—150 витков.
Для вторичной обмотки подойдет провод ПЭВ или
ПЭ 0,2—0,3 мм. Ш-образные пластины сердечника пере-
деланного трансформатора собирай вперекрышку.
Для выпрямителя можно использовать любые пло-
скостные диоды, в том числе и ныне устаревшие типа
Д7, Д202, электролитические конденсаторы С1—СЗ типа
КЭГ-2. Можно, разумеется, применить и другие конден-
саторы, например типа К50-6, на рабочее напряжение не
менее 15 В. Емкость этих конденсаторов стабилизатора
не должна, быть меньше 100 мкФ. Переменный резистор
108
R2 может быть типа ТК с выключателем питания (В1)*
стабилитрон Д5 типа Д813 или аналогичные ему Д811,
Д814Г, Д815Д с напряжением стабилизации не менее
12 В; транзистор МП39 можно заменить транзисторами
МП40—МП42, транзистор П213Б — транзисторами П201,
П202, П4, П602 с любыми буквенными обозначениями.
Для измерения выходного напряжения выпрямителя
можно использовать любой малогабаритный прибор ма-
гнитноэлектрической системы, например, М5-2, на ток
1—5 мА. Сопротивление резистора R4 рассчитывай так
109
же, как добавочный резистор вольтметра постоянного
тока, на предел измерений 12 В.
Вольтметр, силовой трансформатор, электролитиче-
ские конденсаторы, выходные зажимы и переменный ре-
зистор R2 с выключателем питания крепи на лицевой па-
нели, выпиленной из листового гетинакса или текстолита
Толщиной 1,5—2 мм по размерам подобранной коробки
с крышкой. Резистор R1 и стабилитрон Д5 припаивай
непосредственно к выводам электролитических конден-
саторов. Предохранитель, смонтированный на изоляцион-
ной пластинке, можно укрепить между силовым транс-
форматором и конденсаторами.
Остальные детали блока питания монтируй на от-
дельной гетинаксовой пХате (на рис. 70 — внизу) и кре-
пи ее непосредственно на| зажимах измерительного при-
бора.
Монтируя выпрямитель, особое внимание удели пра-
вильной полярности включения диодов электролитиче-
ских конденсаторов и выводов транзисторов. Учти: отри-
цательные обкладки электролитических конденсаторов
не должны иметь общих контактов. Это значит, что меж-
ду их корпусами, соединяющимися с отрицательными об-
кладками, а также между ними и крепящей их скобой
обязательно должны быть изоляционные прокладки.
Включив питание, сразу же измерь вольтметром постоян-
ного тока напряжение на выходе выпрямителя. При край-
нем верхнем (по схеме) положении движка переменного
резистора оно должно соответствовать номинальному на-
пряжению стабилизации стабилитрона (в нашем слу-
чае— 12 В) и плавно уменьшаться до нуля при враще-
нии оси переменного резистора против направления
движения часовой стрелки. Если, наоборот, оно увели-
чивается при таком вращении оси резистора, поменяй
местами проводники, идущие к крайним выводам этого
регулятора выходного напряжения выпрямителя.
Затем включи в цепь стабилитрона миллиамперметр
и, подбирая резистор R1, установи в. этой цепи началь-
ный ток, равный 20—25 мА. При подключении к выходу
выпрямителя нагрузки, роль которой может выполнять
резистор сопротивлением 100—120 Ом, ток через стаби-
литрон должен уменьшаться до 8—12 мА, а выходное
напряжение оставаться практически неизменным.
После этого займись градуировкой шкалы вольтмет-
110
ра. Подбери резистор R4 такого номинала, чтобы откло-
нение стрелки прибора до конечной отметки шкалы соот-
ветствовало выходному напряжению выпрямителя, то
есть 12 В. Шкала равномерная. Поэтому каждая двенад-
цатая часть дуги шкалы будет соответствовать напря-
жению, равному 1 В. Нанеси и промежуточные отметки,
чтобы отсчитывать доли вольта.
А если не окажется из-
мерительного прибора для
индикатора выходного на-
пряжения выпрямителя? То-
гда надо будет по вольтмет-
ру, подключенному к выходу
выпрямителя, проградуиро-
вать шкалу переменного ре-
зистора (рис. 71). Но в этом
случае неизбежна погреш-
ность в определении выход-
ного напряжения выпрями-
теля, которая будет тем зна-
чительнее, чем больше ток, потребляемый его нагрузкой.
Что же касается самой конструкции блока питания,
то она, разумеется, может быть иной, разработанной с
учетом имеющихся деталей. При этом ты можешь вне-
сти кое-какие дополнения. Например, добавить индика-
тор подключения блока к сети. Его роль может выполнять
коммутаторная лампочка на напряжение 12 В, подклю-
ченная ко вторичной обмотке трансформатора, или нео-
новая лампа ТН-2, подключенная через резистор сопро-
тивлением 100—120 кОм параллельно первичной обмотке
трансформатора. Своим свечением они будут сигнализи-
ровать о включении питания.	__
Г Лампочку накаливания на такое же напряжение, нол
! рассчитанную на ток не менее 300 мА, то есть на макси-
1 мальный ток выпрямителя, полезно включить в раз-
рыв выходной цепи, например между точкой соединения
j вольтметра с минусовым проводником и выходным зажи-
I мом этого проводника. В том случае, если в усилителе
| или приемнике, подключенном к выходу выпрямителя,
j окажется короткозамкнутая цепь или нагрузка потреб-
j ляет чрезмерно большой ток, лампочка, загораясь, будет
' сигнализировать об этом.	-—J
~ Такая простейшая сигнализация весьма полезна^ так

как может предотвратить порчу блока питания. Объяс-
няется это тем, что в стабилизаторе блока работают
транзисторы, а они не выдерживают перегрузок. Наибо-
лее опасно короткое замыкание между токонесущими
проводниками конструкции, подключенной к блоку пита-
ния. В этом случае через транзистор Т2 блока течет зна-
чительно превышающий допустимый для него ток.
И если это своевременно не заметить, то может произой-
ти тепловой "пробой транзистора и он выйдет из строя.
И еще один совет: пользуясь сетевым блоком пита-
ния, не забывай, что в цепи первичной обмотки его
силового трансформатора действует высокое напря-
жение!
Практикум двенадцатый
УСИЛИТЕЛЬ НЧ ПОВЫШЕННОЙ мощности
Во время опытов с двухкаскадным усилителем НЧ,
которому был посвящен девятый практикум, ты включил
на его выход абонентский (радиотрансляционный) гром-
коговоритель, используя переходный трансформатор в
качестве выходного. Громкоговоритель работал, но не
так громко, чтобы озвучить, скажем, комнату средних
размеров. Да это и понятно, ведь выходная мощность то-
го усилителя не превышала 50—60 мВт. Она достаточна
для громкой работы телефонов, но мала для «раскачки»
электродинамического громкоговорителя. Чтобы гром-
коговоритель звучал нормально, к нему надо подвести,
по крайней мере, в два-три раза большую мощность, то
есть 120—150 мВт (0,12—0,15 Вт). Такую мощность уси-
литель может развить в том случае, если к нему доба-
вить двухтактный усилитель мощности.
113
Именно такие выходные каскады и имеют обычно совре-
менные транзисторные приемники.
Двухтактный каскад усиления мощности может быть
трансформаторным или бестрансформаторным. Выход-
ные каскады подавляющего большинства массовых про-
мышленных транзисторных приемников — трансформа-
торные. Среди радиолюбителей популярны оба вида уси-
лителей мощности.
Усилитель НЧ на трансформаторах
Упрощенная схема и графики, иллюстрирующие рабо-
ту двухтактного усилителя 'мощности, изображены на
рис. 72. В усилитель входят: два одинаковых по струк-
туре транзистора Т1 иТ2, вклю-
ченные по схеме с общим эмит-
тером, й выходной трансфор-
матор Тр с совершенно одина-
ковыми половинами первичной
обмотки /а и /б- Источник пи-
тания [7ПИТ коллекторных цепей
транзисторов, которым может
быть батарея гальванических
элементов или выпрямитель,
включен так, что напряжение
на коллекторы транзисторов
подается через половины пер-
вичной обмотки трансформато-
ра. Каждый транзистор и отно-
сящаяся к нему половина об-
мотки трансформатора образу-
ют симметричные плечи усили-
теля. Сущность работы усили-
теля заключается в следующем.
Напряжение входного сигнала
t7Bx (график а) подается на базы обоих транзисторов в
противофазе, то есть так, чтобы напряжения на них в
каждый момент времени изменялись в противоположных
направлениях. При этом транзисторы работают пооче-
редно, на два такта за каждый период подводимого к
ним напряжения входного сигнала. Отсюда и название
такого усилительного каскада: двухтактный.
114
Допустим,- что на базе транзистора Т1 относительно
его эмиттера действует отрицательная половина вход-
ного напряжения t7Bx- Транзистор при этом открывается,
г и через половину Za первичной обмотки выходного транс-
форматора течет ток коллектора только этого транзисто-
ра (график б). Транзистор Т2 в это время закрыт, так
как на его базе, также относительно эмиттера, действует
положительная полуволна усиливаемого напряжения.
В следующий полупериод, наоборот, отрицательная по-
луволна действует на базе транзистора Т2, а положи-
тельная—на базе транзистора Т1. Теперь откроется
транзистор Т2 и его коллектррный ток ZK2 течет через
половину 1б первичной обмотки трансформатора (гра-
фик в, который для наглядности перевернут и прибли-
жен к графику б), а транзистор Т1, закрываясь, «отды-
хает». Во время таких «передышек» транзисторы ток не
потребляют, что повышает экономичность усилителя,
И так при каждом периоде колебаний низкой частоты,
подаваемых на вход усилителя. В первичной обмотке
трансформатора коллекторные токи обоих транзисторов
суммируются (график г), в результате чего на выходе
усилителя получаются более мощные колебания низкой
частоты, чем на выходе уже знакомого тебе однотактно-
го усилителя. К этому надо добавить, что и к. п. д. двух-
тактного усилителя значительно выше.
Каким образом на базы транзисторов можно пода-
вать напряжение усиливаемого сигнала в противофазе?
Проще всего — с помощью трансформатора, как схема-
тично изображено на рис. 73. Здесь Т1 — транзистор
предоконечного каскада, Т2 и ТЗ— транзисторы двух-
тактного каскада усиления мощности. Коллекторной на-
грузкой транзистора Т1 служит первичная обмотка транс-
форматора Тр1, вторичная обмотка которого, состоящая,
как и первичная обмотка выходного трансформатора Тр2,
из двух одинаковых половин ZZa и II&, соединена с тран-
зисторами выходного каскада. При подаче на вход тран-
зистора Т1 низкочастотного сигнала напряжения, подво-
димые к эмиттерным р-м-переходам транзисторов Т2 и
1 ТЗ от половин вторичной обмотки трансформатора, рав-
ны по величине, но противоположны по фазе, то есть,
как говорят, сдвинуты по фазе на 180°. Это и требуется
для работы двухтактного каскада усиления мощности.
Если к такому усилителю добавить хотя бы один кас-
115
кад предварительного усиления напряжения входного
сигнала, чтобы повысить чувствительность, его можно
было бы использовать для громкого воспроизведения
грамзаписи или как усилитель НЧ транзисторного при-
емника с повышенной выходной мощностью.
Принципиальная схема такого усилителя НЧ, пред-
лагаемого тебе для опытной проверки, и сам усилитель,
смонтированный на кар-
тонной плате-времянке,
показаны на рис. 74. Что*
бы повысить входное со-
противление усилителя и
таким образом иметь воз-
можность подключать к
нему пьезоэлектрический
звукосниматель (зашун-
'тированный резистором сопротивлением 50—100 кОм),
транзистор Т1 первого каскада, являющегося предвари-
тельным усилителем напряжения, включен по схеме с
общим коллектором. Отрицательное напряжение смеще-
ния, приоткрывающее этот транзистор, подается на его
базу через резистор R1.
Если источником низкочастотного сигнала, который
надо усилить, является звукосниматель, емкость входно-
го конденсатора С1 может быть уменьшена до 0,1—
0,5 мкФ.
Напряжение сигнала, усиленное транзистором Т1,
выделяется на нагрузочном резисторе R2 и через конден-
сатор связи С2 поступает на базу транзистора Т2 предо-
конечного каскада, а от него через межкаскадный тран-
сформатор Тр1 — на базы транзисторов выходного кас-
када.
При рассмотрении принципа работы двухтактного
усилителя мощности предполагалось, что базы транзи-
сторов через источник сигнала или половины межкас-
кадного трансформатора соединены с эмиттерами тран-
зисторов этого каскада. В таком случае исходное состоя-
ние транзисторов должно быть закрытое и в их
коллекторных цепях практически не должно быть токов.
В действительности же для нормальной работы транзи-
сторов на их базы относительно эмиттрров обязательно
подают небольшое, порядка 0,05—0,1 В, напряжение
смещения, чуть приоткрывающее транзисторы. В нашем
116
усилителе это напряжение снимается с делителя, состав-
ленного из резисторов R4 и 7?5, и подается на базы тран-
зисторов через соответствующие им половины вторичной
обмотки трансформатора Тр1. Ток покоя коллекторных
цепей транзисторов этого каскада устанавливают под-
бором резистора R4, входящего в делитель напряжения
R4 R5.
Емкость конденсатора СЗ, блокирующего первичную
(/) обмотку выходного трансформатора Тр1, подобрана
так, чтобы он «срезал» наиболее высокие частоты коле-
баний звукового диапазона, предотвращая тем самым са-
мовозбуждение усилителя.
Питать усилитель можно как от гальванических бата-
рей, так и от электроосветительной сети через выпрями-
тель, который, надо полагать, ты смонтировал на преды-
дущем практикуме. Поэтому на схеме проводники со
117
стрелками, символизирующими соединение усилителя с
источником питания, обозначены лишь буквам'и t/пит- На-
пряжение источника питания должно быть 9 В.
Проводник, идущий к положительному полюсу источ-
ника питания, обозначен знаком «±», символизирующим
соединение его с общим положительным проводником
усилителя. Этот общий проводник часто называют «за-
земленным».
Для усилителя кро^щ. маломощных низкочастотных
транзисторов, кондёнбаторов и резисторов, номиналы
которых указаны Jia схеме, потребуются межкаскадный
трансформатор (тр1), именуемый также согласующим,
и выходной трансформатор (Тр2), предназначенные для
транзисторных приемников с двухтактным выходным
каскадом. В усилителе, монтаж которого ты видишь на
рис. 74, использованы трансформаторы из набора дета-
лей «Детский транзисторный приемник». Громкоговори-
тель может быть малогабаритным, например типа
ОДГД-б. Но лучше будет звучать громкоговоритель мощ-
ностью 0,5—1 Вт, например типа 1 ГД-18.
Статический коэффициент передачи тока Вст тран-
зисторов может быть от 30—40 до 60—80. Для выходного
каскада постарайся отобрать транзисторы с возможно
близкими коэффициентами Вст и обратными токами кол-
лекторов /к0. Иначе плечи каскада окажутся несиммет-
ричными и усилитель может искажать сигнал.
Монтируя усилитель на временной плате, трансфор-
маторы прикрепи к ней нитками. Соединительные про-
водники, которые будешь припаивать к выводным лепе-
сткам трансформаторов, тоже прикрепи к картонке, что-
бы они вместе с лепестками не болтались и не могли
порвать выводные концы обмоток. Выводы транзисторов,
резисторов и конденсаторов крепи в проколах в картонке
и, не укорачивая их, припаивай к выводам деталей или
токонесущим проводникам питания.
Смонтировав усилитель, не спеши подключить к его
входу звукосниматель, чтобы послушать грамзапись.
Сначала измерь ток покоя, потребляемый усилителем
от источника питания, установи рекомендуемые коллек-
торные токи транзисторов всех каскадов и только после
этого проигрывай грампластинку. Чтобы измерить сум-
марный ток покоя, миллиамперметр включи в разрыв
минусового проводника цепи питания или, если усилитель
118
питаешь от батареи, параллельно контактам выключате-
ля питания. Если ошибок в монтаже нет, детали исправ-
ны и номиналы резисторов близки к указанным на схеме,
суммарный ток покоя не должен быть больше 7—8 мА.
Если ток покоя больше — выключи питание и вниматель-
но проверь весь монтаж и детали усилителя.
Для проверки работы усилителя можешь воспользо-
ваться как источником низко-
частотного сигнала радиотран-
сляционной сетью. Напряжение
. радиосети подавай на вход
усилителя через делитель на-
пряжения, схема которого по-
казана на рис. 75. Для радио-
трансляционной сети напряже-
нием 15 В (в больших городах)
сопротивление резистора R1
должно быть 150 кОм, а для
сети напряжением 30 В —
300 кОм. Перемещая движок
переменного резистора R2, на-
пряжение звуковой частоты, подаваемое через делитель
к усилителю, можно изменять от 0 до 0,15—0,2 В.
Примерно такое напряжение развивает и пьезоэлектри-
ческий звукосниматель. Подавать на вход усилителя на-
пряжение сети без делителя нельзя — транзисторы сразу
же выйдут из строя.
Пользуясь таким источником сигнала НЧ, можно про-
верить усилитель покаскадно. Подключи его сначала к
первичной обмотке трансформатора Тр1, чтобы проверить
выходной каскад, далее параллельно резистору R2, чтобы
проверить два последних каскада, а затем на вход пер-
вого каскада, чтобы проверить усилитель в целом. Одно-
временно можно прокорректировать коллекторные токи
транзисторов, добиваясь улучшения качества работы уси-
лителя.
Какие опыты можно провести с усилителем?
Включи на вход усилителя высокоомный телефон и
говори перед ним. Колебания низкой частоты, создавае-
мые таким «микрофоном», будут усилены, а громкогово-
ритель на выходе усилителя преобразует их в звук. Полу-
чится устройство, аналогичное радиомегафону.
Телефон, используемый как микрофон, поднеси к
119
громкоговорителю усилителя — в громкоговорителе по-
явится ревущий звук. Этот звук — следствие акустиче-
ской связи между выходом и входом усилителя, в резуль-
тате которой усилитель становится источником звуковых
колебаний. Аналогичное явление может быть использова-
но для превращения усилителя в генератор колебаний
звуковой частоты.
В эмиттерную цепь транзисторов выходного каскада
(на рис. 74 — точка а) вклю-
чи резистор сопротивлением
I	10—15 Ом (роль такого ре-
г-Па—1—зистора может выполнять
р.	кусочек стержня простого
J	'	карандаша длиной 30—50
220%70к	ММ). Нодай на вход усили-
к	теля сигнал от звукоснима-
-------------	теля или радиотрансляцион-
ной сети и, вслушиваясь вни-
мательно в звучание громкоговорителя, закороти не-
сколько раз этот резистор. С резистором в эмиттерной
цепи громкость несколько уменьшается, а качество рабо-
ты усилителя улучшается. Особенно это ощутимо при
прослушивании музыки.
Включив в цепь эмиттера резистор, ты тем самым соз-
дал между эмиттерной и базовой цепями транзисторов
выходного каскада отрицательную обратную связь, кото-
рая снизила усиление, но зато улучшила частотную ха-
рактеристику усилителя — он стал равномернее усиливать
более широкую полосу колебаний звукового диапазона.
Отрицательную обратную связь широко используют в
промышленных и любительских приемниках и усилите-
лях НЧ.
Подобный резистор, но сопротивлением 50—100 Ом,
включи в цепь эмиттера транзистора Т2 фазоинверсного
каскада, сравни работу усилителя с этим резистором и
без него и сделай соответствующий вывод.
Можно ли дополнить усилитель регулятором громко-
сти? Разумеется, можно, например по схеме на рис. 76.
Напряжение низкой частоты звукоснимателя или другого
источника сигнала поступает на переменный резистор 7?Гр,
включенный потенциометром, а с его движка — на вход
усилителя. Переменный резистор /?гр и есть регулятор
120
громкости: при перемещении движка вверх (по схеме)
на вход усилителя подается все большее напряжение
сигнала — громкость увеличивается.
Бестрансформаторный усилитель НЧ
Если, однако, в двухтактном усилителе мощности при-
менить транзисторы структур р-п-р и п-р-п, то отпадает
надобность в фазопнверсном устройстве.
Для опытов с таким усилителем потребуются низко-
частотные маломощные германиевые транзисторы струк-
туры р-п-р типа МП39—МП42 и п-р-п типа МП35—1МПЗ8
или кремниевые транзисторы p-ft-p-типа МП114—МП116
и п-р-п типа МШИ—МП ИЗ. Оба транзистора в каска-
де должны быть или германиевыми или кремниевыми и
иметь близкие по значению коэффициенты Вст и обрат-
ные токи коллекторов /ко-
Вспомним: п-р-м-транзисторы работают точно так же,
как р-п-р-транзисторы, только для них полярность вклю-
чения источника питания должна быть обратной. Тран-
зистор п-р-п открывается, когда на его базу относитель-
но эмиттера подается положительное напряжение. Раз-
ница в обозначении на схемах транзисторов обеих
структур заключается лишь в том, что стрелка эмиттера
п-р-п-транзистора обращена не к базе, как в обозначе-
нии р-п-р-транзистора, а от базы.
Для питания первого опытного усилителя используй
две батареи 3336Л. Нагрузкой усилителя может служить
электродинамический громкоговоритель мощностью 0,5—
1 Вт, например типа 1ГД-18.
Транзисторы, батареи и громкоговоритель соедини по
схеме, показанной на рис. 77. На вход усилителя подай от
радиотрансляционной сети низкочастотный сигнал на-
пряжением 3—4 В, используя для этого делитель напря-
жения, схема которого есть на том же рисунке. Если
транзисторы исправны, то при таком входном сигнале
громкоговоритель должен звучать громко. По мере
уменьшения входного напряжения громкоговоритель
станет работать все тише, а при совсем слабом входном
сигнале появятся заметные на слух искажения.
Исключи из усилителя один из транзисторов, отпаяв,
например, его выводы базы н эмиттера от точек а и б, и
121
снова подай на вход усилителя такой же сигнал. Как те-
перь ’звучит громкоговоритель? Значительно тише и с
сильными искажениями. Проведи опыт с другим транзи-
стором — результат будет таким же. Не смущайся; так
оно и должно быть.
Как работает такой усилитель? Громкоговоритель,
включенный (через замкнутые контакты В 2) между эмит-
терами, транзисторов и
средней точкой после-
довательно соединен-
ных батарей Б1 и Б2,
делит усилитель на две
симметричные цепи. На
схеме они обозначены
римскими цифрами I п
II. Цепь I питает бата-
рея Б1, цепь II — бата-
рея Б2. При этом на
коллектор р-п-р-тран-
зистора TI относитель-
но его эмиттера подает-
ся отрицательное на-
пряжение батареи Б1,
а на коллектор п-р-п,-
транзистора Т2 — по-
ложительное напряже-
ние батареи Б2. Гром-
коговоритель включен
в эмиттерные цепи обо-
их транзисторов и яв-
ляется их общей на-
грузкой. Транзисторы,
ны по схеме с
Когда на
следовательно, включе-
общим коллектором.
вход усилителя подается низкочастотный
сигнал, на базах транзисторов (точка а) действует оди-
наковое по величине и частоте переменное напряжение.
А транзисторы работают поочередно, на два такта: при
отрицательной полуволне напряжения открывается тран-
зистор Т1 и в цепи I появляется импульс его коллектор-
ного тока, а при положительной полуволне открывается
Транзистор Т2 и в цепи II появляется импульс коллектор-
иого тока этого транзистора. Суммарный ток коллекто-
ра
ров, представляющий собой усиливаемые колебания низ»
кой частоты, течет через громкоговоритель и преобразу-
ется им в звуковые колебания. Практически получается
то же, что и в усилителе с трансформаторами, но, благо-*
даря применению транзисторов разной структуры, отпа-
дает необходимость в фазоинверсном устройстве.
Что получалось, когда в каскаде работал один тран-
зистор? В этом случае через
громкоговоритель протекал од-
нополупериодный ток входно-
го сигнала, создаваемый остав-
шимся в усилителе транзисто-
ром, поэтому так сильно иска-
жался звук. Что же касается
незначительных искажений,.
вносимых каскадом с двумя
транзисторами при слабом
входном сигнале, они будут
устранены, как только на тран-
зисторы будут поданы чуть
приоткрывающие их началь-
ные напряжения смеще-
ния.
Чтобы такой же усилитель работал от одной батареи,
его можно собрать по схеме, показанной на рис. 78. По
постоянному току транзисторы включены последователь-
но, образуя как бы делитель напряжения питающей их
батареи Б. При этом на коллекторе транзистора Т1 от-
носительно его эмиттера, то есть средней точки между
транзисторами (точка б), создается отрицательное на-
пряжение, равное половине напряжения батареи, а на
коллекторе транзистора Т2 — положительное напряже-
ние, также равное половине напряжения батареи. Гром-
коговоритель Гр по переменному току включен в эмиттер-
ные цепи транзисторов: для транзистора Т1 — через кон-
денсатор СЗ, для транзистора Т2 — через конденсатор
С2. Таким образом, и в этом случае транзисторы вклю-
чены по схеме с общим коллектором и работают на одну
общукх нагрузку — громкоговоритель.
Схема другого варианта усилителя с одной батареей
в цепи питания и одним конденсатором в цепи громкого-
ворителя изображена на рис. 79. И в этом случае тран-
зисторы включены по  схеме с общим > коллектором.,
423
а громкоговоритель является их общей нагрузкой по пе-
ременному току.
Проверь оба эти усилителя в действии, подавая на
их входы такой же сигнал, как во время опытов с его
первым вариантом. Эффект должен быть таким же.
Испытывая усилитель, собранный по схеме на рис. 79,
переключи верхний вывод громкоговорителя на положи-
тельный проводник батареи питания, поменяв при этом и
полярность включения конденсатора С2. Усилитель бу-
дет работать так же, так как и в этом случае громкого-
воритель по переменному току останется включенным в
общую цепь эмиттеров обоих транзисторов.
А если емкость этого конденсатора будет сравнитель-
но небольшой, например 10 мкФ? Такой конденсатор
станет оказывать значительное сопротивление колеба-
124
ниям наиболее низких частот звукового диапазона, в ре-
зультате чего они будут сильно ослаблены. С увеличе-
нием емкости этого конденсатора полоса низкочастотных
колебаний, воспроизводимая громкоговорителем, будет
расширяться. Проверь это опытом.
А теперь, поэкспериментировав с простейшим двух-
тактным бестрансформаторным усилителем мощности,
попробуй собрать и наладить усилитель НЧ с таким вы-
ходным каскадом. Его принципиальная схема показана
на рис. 80. Транзисторы Т1 и Т2 (типа МП39—МП42)
работают в каскадах предварительного усиления напря-
жения НЧ, а транзисторы ТЗ (типа МП39—МП42 или
МП 114—МП 116) и Т4 (типа МП35—МП38 илиМШН —
МП 113)—в двухтактном выходном каскаде усиления
мощности. Чтобы выходной каскад возможно меньше ис-
кажал сигнал, его транзисторы работают с небольшими,
чуть открывающими их напряжениями смещения. Сме-
щения на их базы подаются с делителя напряжения, об-
разуемого резисторами R4 и R5 и транзистором Т2 вто-
рого каскада усилителя. Резисторы R4 и R5 являются
одновременно и нагрузкой транзистора Т2. С них уси-
ленный сигнал подается непосредственно на базы тран-
зисторов ТЗ и Т4 для усиления по мощности.
С работой первых двух каскадов ты уже знаком по
ранее проведенным практикумам.
Прежде чем подать на вход усилителя низкочастот-
ный сигнал (напряжением до 0,15—0,2 В), подбором ре-
зистора R5 установи ток покоя транзисторов ТЗ и Т4 в
пределах 2—4 мА, а подбором резистора R3 — напряже-
ние на средней точке этих транзисторов, равное полови-
не напряжения батареи питания. Повтори эту операцию
еще раз, чтобы откорректировать режим работы транзи-
сторов выходного каскада, а затем резистором R1 уста-
нови рекомендуемый ток покоя транзистора Т1 первого
каскада. Учти: для измерения напряжений непосредст-
венно на электродах транзисторов пригоден вольтметр
постоянного тока с входным сопротивлением не менее
5 кОм/B. Вольтметр с меньшим входным сопротивлением
будет давать значительные погрешности измерений.
И еще очень важное обстоятельство: заменять рези-
стор R5 можно только при выключенном питании усили-
теля. Если этот участок цепи при включенном питании
окажется оборванным, транзисторы ТЗ и Т4 из-за боль-
125
ших коллекторных токов немедленно перегреются и вый-
дут из строя. “ -
Если усилитель предполагаешь, использовать для вос-
произведения грамзаписи,1 то. в эмиттерную цепь транзи-
стора Т1 обязательно .включи резистор сопротивлением
100—150 Ом (на рис. 80 показан штриховыми линиями).
Это повысит входное сопротивление усилителя. Или, как
в усилителе на трансформаторах, включи этот транзистор
Т1 по схеме с общим коллектором. На вход усилителя
можно, конечно, включить.и регулятор громкости..
Итак, ты познакомился и, надеемся, провел опытную
проверку усилителей НЧ с трансформаторным ибестран-
сформаторным двухтактными усилителями мощности.
Каждый из них можно использовать не только для вос-
произведения грамзаписи, но и как усилитель НЧ радио-
приемника. Вот и займись, теперь уже самостоятельно,
испытанием их в работе совместно с приемником 1-V-0
или 2-V-Q, опыты с которыми ты проводил на десятом
практикуме. 	V .
Практикум тринадцатый
ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА
Когда говорят о термостабшгизации, то-имеют в виду
те или иные технические средства, способствующие повы-
шению стабильности (устойчивости) режима работы
транзисторов при изменении температуры.
На прошедших практикумах мы не уделяли должно-
го внимания термостабилизации, так как все опыты
проводили в условиях комнатной температуры, незначи-
тельные колебания которой не сказывались на работе
транзисторов. Но попробуй искусственно изменять тем*
пературу транзистора в сравнительно широких пределах,
например от 0 до 50—70°С. Как при таких температурных
условиях станет работать транзистор?
По схеме, показанной на рис. 81, смонтируй простей-
ший однокаскадный усилитель НЧ. В усилителе можно
использовать любой маломощный низкочастотный тран-
зистор (МП39—МП42) с коэффициентом Вст 20—50.
127
Соедини его с другими деталями усилителя с помощью
гибких изолированных проводников длиной по 15—20 см.
В коллекторную цепь включи миллиамперметр ИП1.
Источником питания (7Пит может быть батарея или вы-
прямитель с выходным напряжением 4,5—9 В. Резистор
R1, с помощью которого на базу транзистора подается
отрицательное напряжение смещения, подбери таким,
128
.чтобы коллекторный ток покоя (при отсутствии входного
сигнала) был точно равен 1 мА. Это наиболее приемле-
мый режим работы транзистора по постоянному току.
К участку эмиттер—коллектор подключи вольтметр по-
стоянного тока ИП2 (с входным сопротивлением не менее
3—5кОм/В), чтобы можно было следить за изменениями
напряжения между этими электродами транзистора.
В исходном состоянии он должен показывать примерно
половину напряжения источника питания.
Источником низкочастотного сигнала может быть
радиотрансляционная сеть, к которой усилитель подклю-
чается через делитель напряжения, составленный из
резисторов R3 и R4. Сопротивление резистора R3 подбе-
ри таким, чтобы высокоомные телефоны, подключенные
к выходу усилителя через конденсатор С2, звучали со
средней громкостью.
Теперь зажми транзистор между пальцами, чтобы на-
греть его до температуры тела (около 36°С), и внима-
тельно следи за стрелками измерительных приборов. Что
получается? Да, даже при таком незначительном нагреве
(на 12—15°С) транзистора коллекторный ток, хотя и не-
много, ио все же увеличился, а напряжение на коллек-
торе (относительно эмиттера) уменьшилось.
Для следующих опытов потребуются: лед, например,
из холодильника, горячая вода и термометр, которым
можно измерять температуру -воды от 0 до 60—70°С.
Слушая радиопередачу, опусти транзистор в баночку со
льдом (рис. 81, а), По мере охлаждения транзистора его
коллекторный ток станет уменьшаться (примерно до
0,5—0,7 мА), а напряжение на коллекторе увеличиваться.
Изменений качества и громкости звука в телефонах уло-
вить не удается, так как они незначительны.
Запиши минимальное значение коллекторного тока
и максимальное напряжение на коллекторе, а затем кор-
пус транзистора опусти в воду, нагретую до 50—60°С
(рис. 81, б). Теперь, по мере нагрева транзистора, коллек-
торный ток станет увеличиваться, а напряжение на кол-
лекторе уменьшаться. При этом звук в телефонах начнет
все более искажаться, а громкость падать. Когда коллек-
торныш ток достигает наибольшего значения (1,6—
1,8 мА), звук в телефонах может вообще исчезнуть.
Извлеки транзистор из горячей воды. Через несколько
минут он остынет, ток покоя коллекторной цепи умень-
5 Зак. 1749
129
шится До первоначального значения (I мА) и к усилите-
лю вернется его работоспособность.
Чем объясняются такие колебания коллекторного то-
ка, нарушающие нормальную работу усилителя? Влия-
нием температуры транзистора на его режим работы.
Ты знаешь, что одним из основных параметров тран-
зистора является обратный ток коллектора /ко— неко-
торой величины ток, текущий че-
рез коллекторный р-п-переход в
непропускном направлении, сов-
падающий по направлению с кол-
лекторным током. Чтобы его из-
мерить, надо положительный по-
люс источника питания соединить
... с базой, отрицательный — с кол-
_.клектором, а в образовавшуюся
цепь включить микроамперметр
(рис. 82).
Ток /ко по своей природе по-
добен обратному току диода и
зависит в основном от качества
'	коллекторного р-п-перехода. Это
неуправляемый ток. Он-то и является первопричиной не-
стабильности режима работы транзистора.
Сам по себе ток /ко — величина небольшая. У низко-
частотных германиевых транзисторов малой мощности,
например, этот ток, измеренный при обратном напряже-
нии 5 В и температуре 20°С, не превышает 20—30 мкА,
а у кремниевых транзисторов он не более 1 мкА. Непри-
ятность же заключается в том, что он изменяется при
воздействии температуры. С повышением температуры
на 10°С ток /ко германиевого транзистора увеличивается
примерно вдвое, а кремниевого транзистора — в 2,5 раза.
Если, например, при температуре 20°С ток /ко германие-
вого транзистора составляет 10 мкА, то при повышении
температуры до 60°С он может возрасти до 150—160 мкА.
Но ток /ко характеризует свойства только коллектор-
ного р-п-перехода. В реальных же рабочих условие на-
пряжение источника питания оказывается приложенным
не к одному, а к двум р-м-переходам. При этом обратный
ток коллектора течет и через эмиттерный переход и как
бы усиливает сам сёбя. В результате величина" неуправ-
ляемого, но самопроизвольно изменяющегося под воздей-
130
сявием температуры тока увеличивается в несколько раз.
Д чей больше его доля в коллекторном токе. тем . неста-
бильнее режим работы транзистора в различных темпе-
ратурных условиях.
Что же происходило с транзистором первого опытного
усилителя НЧ (рис. 81)? С повышением температуры об-
щий ток коллекторной цепи увеличился, вызывая все
большее падение напря-
жения на нагрузочном
резисторе R2. Напряжение
же между коллектором и
эмиттером при этом умень-
шилось, что привело к по-
явлению искажений звука.
При дальнейшем повыше-
нии температуры напря-
жение на коллекторе ста-
ло столь малым, что тран-
зистор вообще перестал
усиливать входной сигнал.
И все же германиевые
транзисторы могут нор-
мально работать при тем-
пературе окружающей
среды от —60 до 4-70°С,
а кремниевые — от —60
до +120°С. Уменьшение
влияния температуры на
ток коллектора возможно
либо путём использования
в аппаратуре, предназна-
ченной для работы со зна-
чительными колебаниями
температуры, транзисторов с очень малым током /к0
либо применением специальных мер, термостабилизиру-
ющих режим работы транзисторов.
В связи с этим проделай следующий опыт. Базовый
резистор R1 включи между базой и коллектором (рис.
83). Его сопротивление должно быть таким, чтобы кол-
лекторный ток покоя, как и в первом опыте, был 1 мА.
Погрузи корпус транзистора в лед, а через две-три
минуты — в воду, нагретую до температуры 50—60°С.
Как теперь изменяется коллекторный ток транзистора?
5*	131
Меньше, чем в первом опыте. Попробуй довести тем-
пературу воды до 80—90°С. Транзистор сохранит рабо-
тоспособность, хотя, возможно, появятся небольшие иска-
жения звука.
Что изменилось при таком включении базового рези-
стора? Оставаясь элементом, через который на базу тран-
зистора подается отрицательное напряжение смещения
(0,1—0,2 В), он в тоже яремя образовал между коллек-
тором и базой цепь отрицательной обратной связи по
постоянному и переменному току, что несколько снизило
усиление, но улучшило качество работы усилителя. При
нагревании транзистора коллекторный ток увеличивает-
ся, а напряжение на коллекторе уменьшается. Одновре-
менно уменьшается и отрицательное напряжение смеще-
ния на базе транзистора, что влечет за собой уменьшение
коллекторного тока. Таким образом, за счет автоматиче-
ского воздействия коллекторного тока на ток базы и то-
ка базы на'"ТОк коллектора режим работы транзистора
стабилизируется.
Теперь рассмотри схему усилителя, показанную на
рис. 84. Здесь резисторы R1 и R2 образуют делитель на-
пряжения источника питания (7Пит, с которого на базу
транзистора подается фиксированное напряжение смеще-
ния. В цепь эмиттера включен резистор R4, создающий
отрицательную обратную связь по постоянному и пере-
менному току. Чтобы устранить обратную связь по пере-
менному току, сильно снижающую усиление каскада,
эмиттерный резистор зашунтирован конденсатором (на
рис. 84 показан штриховыми линиями). При таком спо-
собе включения транзистора на его базе относительно
эмиттера должно быть отрицательное напряжение, рав-
ное минус 0,1—0,2 В, что обеспечивает транзистору нор-
мальную работу в режиме усиления.
Как в этом случае термостабилизируется работа уси-
лителя? Увеличение коллекторного тока, вызываемое
повышением температуры транзистора, сопровождается
увеличением падения напряжения на резисторе R4, а
значит и увеличением напряжения на эмиттере. При этом
напряжение между базой и эмиттером уменьшается, а
это, в свою очередь, приводит к уменьшению коллектор-
ного тока транзистора.
Повтори точно такой же опыт и с этим усилителем.
Сравни изменения коллекторного тока и качество работы
132
этого усилителя с результатами первых двух опытов.
Преимущество окажется на стороне этого усилителя. Да,
такой способ термостабилизации режима работы транзи-
стора является более эффективным.
Существуют и другие способы термостабилизации,
например, путем питания базовой и коллекторной цепей
от раздельных источников постоянного тока, введения
в аппаратуру терморезисторов, стабилизаторов напря-
жения, но их мы разбирать не будем.
Какие практические выводы позволяют сделать про-
веденные опыты? Первый опытный усилитель (см. рис.
81) самый нестабильный. Такое включение транзисторов
можно использовать для аппаратуры, работающей при
небольших колебаниях температуры. А вот если прием-
ник или усилитель предполагается эксплуатировать в
различных температурных условиях, транзисторы сле-
дует включать вторым (рис. 83) или третьим (рис. 84)
способами.
Второй способ хорош простотой. Но он несколько
снижает усиление сигнала. Третий способ требует допол-
нительных деталей. Зато он дает лучший эффект термо-
стабилизации и не снижает усиление. Он, кроме того,
позволяет производить замену транзисторов без допол-
нительного подбора деталей, определяющих их режим
работы.
Эти выводы, которые относятся и к каскадам усиле-
ния колебаний высокой частоты, ты можешь проверить
опытным путем на тех усилителях или приемниках, кото-
рые конструируешь или собираешься конструировать.
Подобные опыты можно провести и с транзисторами
структуры п-р-п, например, с транзисторами МП35—
МП38. Надо только изменить полярность включения ис-
точника питания на обратную. В зависимости от значе-
ний токов До и коэффициентов усиления используемых
транзисторов изменения коллекторных токов могут быть
больше или меньше, но общие результаты будут пример-
но такими же.
Разговор о термостабилизации работы транзисторов
будет продолжен на пятнадцатом практикуме.
133
Практикум четырнадцатый
МАКЕТНАЯ ПЛАТА
Радиолюбительская конструкция обычно рождается
на макетной плате. И только после того, как подобраны
и проверены в работе все детали, установлены режимы
транзисторов, радиолюбитель монтирует свой усилитель
или приемник на постоянной плате.
Такими платами, на которых ты в ходе практикумов
макетировал предлагаемые простые приемники и усили-
тели, были куски картона. Но конструкции все усложня-
ются, число деталей, работающих в них, увеличивается,
и картонка становится уже неподходящей платой для
макетирования и экспериментов. Нужна более прочная,
а главное — удобная макетная плата.
Одна из возможных конструкций макетной платы,
которую ты можешь сделать и пользоваться ею в даль-
нейшем, показана на рис. 85. Это — плоская панель с
рядами контактных лепестков для монтажа радиодета-
лей. В верхней части панели справа находится выключа-
тель питания, слева — конденсатор переменной емкости,
а между ними — три переменных резистора разных
номиналов. Монтажные лепестки возле конденсатора и
134
м и и н н н
н н н к н и
и н и н н н
н н н w м м
-kJ
20«М» 220
270
резисторов являются выводами этих деталей. Вырезы в
верхней кромке панели образуют опоры для крепления
укороченного или длинного ферритового стержня магнит-*
ной антенны. Сзади у панели имеются кронштейны из
полосок листового металла, удерживающие ее в наклон-
ном положении. Батарею питания или выпрямитель под-
ключают к лепесткам « — (/пит» и « + (/Пит».
Конденсатор переменной емкости включают во вход-
ной контур макетируемого приемника. При этом ферри-
135
товый стержень магнитной антенны приемника прикреп-
ляют к плате с помощью резиновых колец или ниток.
Переменные резисторы служат для подбора сопротив-
лений в различных цепях, например в базовых, опреде-
ляющих режимы работы транзисторов. Подобранное со-
противление узнают по шкале переменного резистора.
На такой плате можно смакетировать и наладить
практически любой усилитель или приемник, провести
многие радиотехнические опыты и эксперименты.
Сначала заготовь все детали и с учетом их габари-
тов и конструктивных особенностей начерти панель буду-
щей платан в натуральную величину. Конденсатор пере-
менной емкости может быть как с твердым, так и с
воздушным диэлектриком, желательно с максимальной
емкостью не менее 350 пФ. Выключатель питания В —
тумблер.
Переменные резисторы могут быть типов СП-1, ВК и
СПО-2, но обязательно группы А, то есть резисторы, со-
противление которых изменяется прямо пропорционально
углу поворота оси. Резисторы с характеристиками видов
Б и В непригодны. Номинал правого (по рис. 85) рези-
стора может быть 10—20 кОм, среднего 75—150 кОм,
левого 300—470 кОм.
Контактные лепестки можно вырезать из жести или
листовой меди, но лучше использовать лепестки от мон-
тажных планок, имеющихся в магазинах, торгующих ра-
диодеталями. Саму панель выпили из листового гетинак-
са или текстолита толщиной не менее 1,5—2 мм. Орга-
ническое стекло для панели непригодно, так как оно при
нагреве контактов паяльником будет плавиться.
Панель разметь по чертежу, сделай лобзиком вырезы
в верхней кромке, просверли все отверстия, а затем при-
ступай к креплению деталей. Монтажные лепестки луч-
ше приклепывать к панели (на рис. 85 — вверху) алюми-
ниевыми или медными заклепками с круглыми головка-
ми. К лепесткам нижнего ряда можно сразу же припаять
отрезок медного, предварительно облуженного провода,
который будет общим проводником источника питания.
Проводник, припаянный к верхнему ряду мойтажных ле-
пестков, будет общим минусом макетируемого усилителя
или приемника. В разрыв этого проводника могут быть
включены резисторы ячеек развязывающих фильтров.
Переменные резисторы крепи так, чтобы их выводы
136
Т4 МП59
были обращены к монтажным лепесткам, с которыми
они должны соединяться. Их шкалы градуируй по ом*
метру. Для резисторов группы А отметки на их шкалах
должны быть в основном равномерными, и только по
краям несколько сжатыми. Шкалы можно гравировать
непосредственно на панели или начертить на плотной бу*
маге и приклеить к панел!
Остается приделать
кронштейны — и макетная
плата готова к работе.
На рис. 86 в качестве
примера показаны часть
схемы усилителя НЧ и от-
носящиеся к ней детали,
смонтированные на макет-
ной плате. Допустим, что
требуется установить кол-
лекторный ток транзисто-
ра в пределах 1 —1,2 мА.
В коллекторную цепь
транзистора включаем
миллиамперметр, а в цепь
базы вместо резистора R1
два последовательно сое-
диненных резистора: пере-
менный на 100 кОм, имею-
щийся на плате, и посто-
янный на 80—100 кОм, ог-
раничивающий ток базы,
когда сопротивление пере-
менного резистора равно
нулю. Вращая ручКу пере-
менного резистора, устанавливаем требуемый ток кол*
лектора. В цепь базы должен быть включен резистор, со-
противление которого равно сумме сопротивлений пе-
ременного (узнаем по его шкале) и ограничительного
резисторов.
Если коэффициент Вст транзистора большой, а на-
чальный ток коллектора должен быть весьма малым, на-
пример 0,3—0,5 мА, тогда последовательно с ограничи-
тельным резистором надо включать переменный резистор
на 330 кОм. И наоборот, если коэффициент Вст транзи-
стора небольшой, а коллекторный ток должен быть 6—•
137
& мА, как это бывает, например, в однотактных выход-
ных каскадах^тЬ в цепь базы транзистора надо будет
включить переменный резистор на 15 кОм, а сопротивле-
ние ограничительного резистора уменьшить до 5—6 кОм.
Так, пользуясь разными переменными резисторами пла-
ты, а если надо, то одновременно двумя и даже тремя,
можно быстро поставить транзисторы в заданные режи-
мы работы.
Какие дополнения, можно внести в такую макетную
плату? На ней можно укрепить панельки для включения
транзисторов, малогабаритный миллиамперметр для
измерения коллекторных токов транзисторов. Ограничи-
тельные резисторы можно впаять между выводами пере-
менных резисторов и относящимися к ним монтажными
лепестками на панели, а шкалы сопротивлений перемен-
ных резисторов градуировать с учетом этих дополнений...
Впрочем, практика пользования макетной платой сама
подскажет, как ее можно усовершенствовать.
Практикум пятнадцатый
ПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
Каким может быть твой первый конструктивно за-
конченный приемник прямого усиления? Такой вопрос,
несомненно, ты уже не раз задавал себе.
В журнале «Радио», в радиотехнических, брошюрах
и книгах, выпускаемых, например, издательствами
ДОСААФ, «Энергия», «Детская литература» описано
много любительских приемников прямого усиления. Раз-
ные по сложности, все они сходны по принципу работы.
И в каждом из них ты без труда сможешь рассмотреть
те элементы и узлы, с которыми уже экспериментировал
на предыдущих практикумах.
На этом практикуме предлагаются на выбор два ва-
рианта приемника прямого усиления 2-V-3. Принцип
их работы одинаков, но один из них рефлексный. Оба —
с двухтактным усилителем мощности. Один приемник •—
трансформаторный, а другой — бестрансформаторный.
139
Рефлексный 2-V-3
На прилавках магазинов, торгующих радиотоварами,
есть наборы деталей и материалов, предназначенные для
самостоятельной сборки малогабаритных рефлексных
приемников прямого усиления. Один из таких наборов
под названием «Сверчок» предлагается как первый вари-
ант приемника.
Набор «Сверчок» содержит все детали и материалы,
включая даже припой и канифоль, необходимые для сбор-
ки рефлексного приемника 2-V-3. Правильно смонти-
рованный и налаженный приемник обеспечивает громкий
прием местных и наиболее мощных отдаленных радиове-
щательных станций, работающих в диапазоне волн дли-
ной примерно от 250 до 1500 м. Выходная мощность при-
емника около 100 мВт. Для его питания можно использо-
вать батарею «Крона», аккумуляторную батарею 7Д-0,1,
две батареи 3336Л, соединенные последовательно, а в до-
машних условиях — блок питания, смонтированный на
одиннадцатом практикуме.
Принципиальная схема приемника показана на
рис. 87. Как видишь, приемник пятитранзисторный.
В двухкаскадном усилителе ВЧ работают транзисторы
Т1 и Т2, а в трехкаскадном усилителе НЧ — тот же тран-
зистор Т2 и транзисторы ТЗ—Т5. Каскад на транзисторе
Т2, таким образом, является рефлексным. Роль детектора
выполняет диод Д1.
Как приемник работает? Входной настраиваемый
контур магнитной антенны Ан1 образуют катушка L1 с
ферритовым стержнем и конденсатор переменной емко-
сти С1. Через конденсатор С2 к контуру можно подклю-
чить внешнюю антенну (гнездо Гн.1), что повышает
громкость работы приемника. Модулированный высоко-
частотный сигнал станции, на волну которой настроен
входной контур, через катушку связи L2 поступает на
базу транзистора Т1. Усиленный транзистором сигнал че-
рез катушку L4, индуктивно связанную с коллекторной
катушкой L3, подается на базу транзистора Т2 второго
каскада усилителя ВЧ. С дросселя Др1, являющегося
высокочастотной нагрузкой этого транзистора, усиленный
сигнал поступает на диод Д1, детектируется им и далее,
будучи уже низкочастотным сигналом, через резистор R6
и катушку L4 попадает на базу транзистора Т2, работа-
140
ющего теперь как предварительный усилитель напряже-
ния НЧ.
Для низкочастотного сигнала транзистор Т2 включен
по схеме с общим коллектором и его низкочастотной на-
грузкой является резистор R7. Создающееся на резисто-
ре напряжение НЧ через конденсатор С9 и переменный
резистор R10, выполняющий роль регулятора громкости,
поступает на базу транзистора ТЗ второго каскада уси-
лителя НЧ. Межкаскадный трансформатор Тр1, вклю-
ченный в коллекторную цепь транзистора ТЗ, обеспечива-
ет транзисторам Т4 и Т5 выходного каскада двухтактный
режим работы.
Разберем несколько подробнее цепи транзисторов Т1
и Т2. Здесь резисторы R5 и R3 образуют делитель напря-
жения, с которого снимается и через катушку L4 пода-
ется на базу транзистора Т2 (относительно эмиттера)
небольшое (около 0,1 В) отрицательное напряжение сме-
щения. С этого же делителя через резистор R6 отрица-
тельное напряжение подается на диод Д1, несколько от-
крывая его и тем самым повышая эффективность работы
его как детектора. Одновременно резистор R6, диод Д1,
и резистор R7, являющийся нагрузкой транзистора Т2,
образуют другой делитель, с которого на базу транзисто-
ра Т1 через резистор R4 и катушку связи L2 подается
напряжение смещения, равное падению напряжения на
резисторе R7. При этом между эмиттером транзистора
141
Т2 и базой транзистора Т1 создается отрицательная об-
ратная связь по постоянному току, стабилизирующая
работу этих транзисторов приемника. Во время приема
сигналов мощных станций на резисторе R7 автоматиче-
ски повышается падение напряжения НЧ, которое через
высокочастотный фильтр, образуемый резистором R4 и
конденсатором С4, воздействует на базу транзистора Т1
й, изменяя режим его работы, ослабляют его усиление.
При относительно слабых сигналах радиостанций эта
цепь автоматического регулирования усиления практиче-
ски никак не влияет на работу приемника.
Коротко о функциях некоторых других элементов при-
емника. Резистор R9 вместе с переменным резистором
R10 образует делитель, благодаря которому на базе тран-
зистора создается фиксированное напряжение смещения.
Конденсатор СЮ создает между коллектором и базой
транзистора ТЗ отрицательную обратную связь по пере-
менному току, улучшающую качество работы каскада.
Резисторы R11 и R12 в цепи эмиттера этого транзистора
термостабилизируют работу каскада. В то же время они
Выполняют роль делителя, с которого на базы транзисто-
ов Т4 и Т5 через соответствующие им половины вторич-
ной обмотки трансформатора Тр1 подается начальное
напряжение смещения. Чтобы между эмиттером и базой
транзистора ТЗ не возникала отрицательная обратная
связь по переменному току, снижающая усиление каска-
да, резисторы R11 и R12 зашунтированы электролитиче-
ским конденсатором СП. Резисторы R13 и R14, общее со-
противление которых 13,5 Ом (малогабаритных резисто-
ров такого номинала нет), создают между эмиттерами
и базами транзисторов Т4 и Т5 отрицательную обратную
связь по постоянному и переменному току, что стабили-
зирует и улучшает качество работы каскада.
Резистор R8 и конденсатор С8 образуют ячейку раз-
вязывающего фильтра, устраняющего паразитную связь
между низкочастотными и высокочастотными каскадами
через общий источник питания. Резистор R2 (он может
быть также подключен параллельно катушке L3) пре-
дупреждает возможное самовозбуждение первого каска-
да усилителя ВЧ. Конденсатор С12, шунтирующий источ-
ник питания по переменному току, предотвращает само-
возбуждение усилителя НЧ при работе приемника от
частично разрядившейся батареи.
142
Внешний вид готового приемника показан яа рис. 88.
Его корпус представляет собой коробку из цветного по-
листирола, в которую вдвигается вторая коробка чуть
меньших размеров, являющаяся задней крышкой. Поло-
жение крышки внутри корпуса зависит от того, какая
батарея используется для питания приемника, и фикси-
руется в нем стальной скобой-ручкой. Громкоговори-
тель прикреплен непо-
средственно к передней
стенке корпуса. Все ос- ,
тальные детали прием-
ника смонтированы на .
печатной плате, выпол-
ненной из фольгирован-
ного гетинакса.
Внешний вид платы
и схема монтажа дета-
лей на ней показаны
на рис.
подключается
89. Батарея
с помо-
щью колодки питания,
входящей в комплект деталей приемника.
Катушка L1 контура магнитной антенны намотана
(на заводе) непосредственно на ферритовом стержне
марки 400НН диаметром 8 и длиной 125 мм. Всего она
содержит 150 витков провода ПЭВ-2 0,18, уложенных
восьмью секциями: семь секций по 20 витков и одна сек-
ция 10 витков. Катушку связи L2, число витков которой
(до 8 витков) подбирают при налаживании приемника,
наматывают поверх катушки L1 таким же проводом,
Высокочастотные трансформатор L3L4 и дроссель
Др1 намотаны (на заводе) проводом ПЭВ-2 0,18 на фер-
ритовых кольцах марки 2000НН размерами 10x6x5 мм.
Катушка L3 содержит 100 витков, катушка L4 — 20 вит-
ков, дроссель Др1 — 195 витков.
Низкочастотные трансформаторы Тр1 и Тр2 намотаны .
на сердечниках Ш4Х6. Первичная (/) обмотка между-
каскадного трансформатора Тр1 содержит 2500 витков
провода ПЭЛ 0,06, вторичная (II)—350 + 350 витков
такого же провода. Первичная (I) обмотка выходного
трансформатора Тр2 имеет 450 + 450 ' витков провода
ПЭЛ 0,09, вторичная (II) — 102 витка провода ПЭЛ 0,23.
Другие детали приемника: конденсатор переменной
143
емкости Cl типа КПМ-1; конденсаторы С2 и СЮ — КТ,
С4—С6 — МБМ, С7 — КД, С13 — КЛС; электролитиче-
ские конденсаторы СЗ, С8, С9 и С12 — К50-3 или ЭМ; по-
веянные резисторы типов МЛТ-0,125, ВС-0,125 или УЛМ;
беременный резистор R10, совмещенный с выключателем
144

питания (Bl), типа СП-3; громкоговоритель 0,1ГД; ко-
эффициент ВСт транзисторов не менее 40.
Токонесущие проводники печатной платы, представ-
ляющие собой тонкие, а местами к тому же узкие полоски
медной фольги, могут отслаиваться от гетинакса, если
перегревать их. Поэтому прежде чем припаять ту или
иную деталь к таким проводникам, убедись в ее исправ-
ности и соответствии ее номинала на принципиальной
схеме. Особое внимание удели правильности включения
транзисторов и полярности диода, электролитических
конденсаторов. Лишняя перепайка может оказаться
опасной для печатных проводников.
Для выходного каскада постарайся отобрать транзи-
сторы с возможно близкими коэффициентами Вст и об-
ратными токами коллекторов /во- В первом каскаде уси-
лителя ВЧ используй тот из высокочастотных транзисто-
ров, который имеет больший коэффициент Вст.
Монтируя на плате низкочастотные трансформаторы,
предусмотри возможность измерения тока коллектора
транзистора ТЗ и суммарного тока коллекторов транзи-
сторов Т4 и Т5. Для этого штырьки верхнего (по схеме)
вывода первичной обмотки трансформатора Тр1 и сред-
него (тоже по схеме) вывода первичной обмотки транс-
форматора Тр2 оберни узкими полосками конденсатор-
ной бумаги, чтобы временно изолировать их от платы.
Для измерения коллекторных токов миллиамперметр бу-
дешь включать между этими штырьками и подходящими
к ним печатными проводниками отрицательного полюса
батареи.
Приемник, смонтированный из заведомо исправных
деталей и точно по принципиальной схеме, начинает ра-
ботать сразу после включения питания. Но для транзи-
сторов надо подобрать наиболее выгодные режимы ра-
боты.
Ориентировочные токи покоя коллекторных цепей
и напряжения на электродах транзисторов указаны в
таблице на с. 146. Для транзисторов Т4 и Т5 указан
суммарный ток их коллекторов. Напряжения на электро-
дах транзисторов измерены высокоомным вольтметром
относительно плюсового проводника при напряжении
источника питания 9 В.
Режим работы транзисторов Т4 и Т5 определяется па-
дением напряжения на резисторе R12, величина которого
145
Таблица
Транзисторы	Ток коллек- тора /к мА	Напряжение коллектора 1/к, в	Напряжение базы 17g, В	Напряжение эмиттера U$, В
Т1	1,2—1,4	8,1—8,2	4,45—4,5	4,2—4,25
Т2	0,8—0,9	8,1-8,2	4,55—4,6	4,45—4,5
ТЗ	0,7—0,8	8,3—8,4	1,5—1,55	4,35—1,4
Т4, Т5	3,0—4,0	9	0,1—0,15	—
зависит от режима транзистора ТЗ. В связи4 с этим сна-
чала подбери резистор R9, чтобы установить рекоменду-
емый ток коллектора транзистора ТЗ, а затем подбором
резистора R12 — суммарный ток коллекторов транзисто-
ров Т4 и Т5. С увеличением сопротивления резистора R12
отрицательные напряжения на базах и коллекторные то-
ки транзисторов выходного каскада увеличиваются.
Когда режимы транзисторов ТЗ—Т5 установлены, вы-
водные штырьки обмоток трансформаторов припаяй к пе-
чатным проводникам платы.
Коллекторные токи транзисторов Т1 и Т2 устанавли-
вай подбором резистора R5 делителя напряжения R5R3.
Чтобы токи увеличить, сопротивление этого резистора на-
до уменьшить, а чтобы уменьшить токи, сопротивление
резистора следует увеличить. Если потребуется подо-
гнать коллекторный ток только транзистора Т1, сделать
это можно изменением сопротивления резистора R1. Та-
ким образом, резисторы R5 и R1 надо впаивать оконча-
тельно только тогда, когда они будут подобраны.
Резистор R2 не является обязательным элементом вы-
сокочастотного каскада, поэтому при первом испытании
приемника его может и не быть. Если без него каскад
самовозбуждается, то попробуй поменять местами выво-
ды катушек L3 или L2. А если это не устраняет самовоз-
буждение, тогда параллельно участку эмиттер—коллек-
тор транзистора или параллельно катушке L3 включи
этот резистор.
Только ли из набора готовых деталей можно собрать
такой или подобный ему приемник? Нет, конечно. Катуш-
ки магнитной антенны и высокочастотного трансформа-
тора можно намотать самому, низкочастотные трансфор-
146
наторы приобрести (пригодны от любых транзисторных
приемников с двухтактным трансформаторным выходом)
или тоже намотать самому, корпус склеить из цветного
органического стекла, а монтажная плата необязательно
должна быть печатной. Что же касается конструкции в
целом, то она может быть такой, как этот приемник.
Бестрансформаторный 2-V-3
Принципиальную схему второго варианта приемника
прямого усиления ты видишь на рис. 90. Этот приемник,
как и приемник первого варианта, тоже 2-V-3 и тоже с
двухтактным усилителем мощности. Но он не рефлексный
и бестрансформаторный.
Рассмотри внимательно схему. В ней почти все тебе
уже знакомо. Да! Двухкаскадный усилитель ВЧ на тран-
зисторах Т1 и Т2 знаком по десятому практикуму, трех-
каскадный усилитель НЧ на транзисторах ТЗ—Тб — по
двенадцатому практикуму, детектор на диодах Д1 и
Д2 — по восьмому, а способ термостабилизации режимов
работы транзисторов — по тринадцатому.
Не знаком тебе способ включения резистора R15. Этот
резистор совместно с резистором R16 образует делитель,
с которого на базу транзистора ТЗ подается напряжение
смещения. Но его правый (по схеме) вывод соединен не
с отрицательным проводником источника питания, как
было в аналогичном усилителе двенадцатого практи-
147
кума, а с эмиттерами транзисторов Т5 и Тб выходного
каскада, то есть с точкой, к которой подключен громко-
говоритель (через электролитический конденсатор С13),
Что это дает? При таком включении резистора R15 между
выходом усилителя и базой транзистора Т4 создается от-
рицательная обратная связь по переменному току, улуч-
шающая качество работы усилителя.
/
А какова роль резистора R12 и электролитического
конденсатора С8? Они образуют ячейку развязывающего
фильтра, устраняющего возможную положительную об- /
ратную связь между усилителями НЧ и ВЧ через общий
источник питания, предотвращая тем самым самовозбуж-
дение приемника.
Попробуй предварительно собрать и наладить прием-
ник на макетной плате и только после этого начисто мон-
тируй детали на постоянной гетинаксовой плате при-
емника. Что же касается самой конструкции готового
приемника, то этот вопрос ты, видимо, сможешь успешно
самостоятельно решить. Многое в ней можно заимство-
вать из конструкций промышленных приемников.
Все транзисторы, конденсаторы, резисторы и магнит-
ную антенну можно смонтировать на одной общей плате
размерами примерно 175X70 мм (рис. 91), а переменный
резистор R9, объединенный с выключателем питания
(В1), и громкоговоритель укрепить на лицевой панели
подходящего готового или самодельного корпуса. Шкалу
настройки приемника сделай в виде меток или цифр на
148
диске, насаженном на ось конденсатора переменной ем-
кости контура магнитной антенны.
Монтажную плату выпили из листового гетинакса
или текстолита толщиной 1,5—2 мм. В качестве опорных
точек деталей используй отрезки голой предварительно
выпрямленной и облуженной медной проволоки толщи-
ной 1 —1,5 мм и длиной 8—10 мм, вбитые в отверстия в
плате, или запрессованные в отверстия пустотелые за-
клепки. Детали размещай с одной стороны платы, а со-
единения между ними делай монтажными проводниками
с другой стороны платы (на рис. 91 показаны штриховы-
ми линиями). Соединения платы с конденсатором пере-
менной емкости, регулятором громкости и громкоговори-
телем делай многожильным проводом в полихлорвинило-
вой изоляции.
Громкоговоритель приемника может быть мощностью
0,5— 1 Вт, например, 1ГД-18. С таким громкоговорителем
качество звука будет значительно выше, чем с малога-
баритным.
Для магнитной антенны (рис. 91 вверху) используй
ферритовый стержень марки 400НН или 600НН диамет-
ром 8 и длиной 140 мм. Катушки L1 и L2 наматывай про-
водом ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,12—0,15 на отдельных бумаж-
ных цилиндрических каркасах, которые бы с небольшим
трением можно было перемещать по ферритовому стерж-
ню. Для приема радиостанций средневолнового диапазо-
на катушка L1 должна содержать 65—75 витков, L2 —
5—6 витков, уложенных на каркасы в один слой, виток
к витку, а для приема радиостанций длинноволнового
диапазона — соответственно 180—200 и 10—12 витков.
Контурную катушку длинноволнового диапазона жела-
тельно намотать четырьмя-пятью секциями по 35—40 вит-
ков в каждой секции (как катушка L1 радиоприемника
«Сверчок»). Секционированная намотка уменьшает меж-
дувитковую емкость катушки, что при том же конденса-
торе настройки несколько расширяет диапазон волн, пе-
рекрываемый контуром магнитной антенны.
Ферритовый стержень крепи на монтажной плате ре-
зиновыми кольцами или нитками.
В усилителе ВЧ вместо транзисторов П422 можно ис-
пользовать любые другие высокочастотные транзисторы
(П401—П403, П416, ГТ308) с Вст не менее 60—80; в уси-
лителе НЧ вместо транзисторов МП39 — аналогичные им
149
низкочастотные ; транзисторы МП40—МП42', вместо
МП35 — транзисторы МП36—МП38 С Вст не менее 40—
50. Для выходного каскада подбери транзисторы по воз-
можности с близкими коэффициентами Вст и обратными
токами /к0.
Как всегда, прежде чем включить питание, тщательно
сверь монтаж с принципиальной схемой приемника —
правильно ли включены транзисторы, диоды, электроли-
тические конденсаторы, надежно ли подключен громкого-
воритель. А включив питание, сразу же измерь и, если
надо, установи рекомендуемые режимы работы транзи-
сторов. Общий ток покоя, потребляемый приемником от
источника питания, не должен превышать 8—10 мА.
Напряжение симметрии на эмиттерах транзисторов
Т5 и Тб, которое должно быть равно 4,5 В (при напряже-
нии источника питания 9 В), устанавливай подбором ре-
зистора R15, & их коллекторный ток в пределах 2—
4 мА — Подбором резистора R18. Не забывай: во время
замены этих резисторов усилитель должен быть обесто-
чен, иначе у выходных транзисторов из-за чрезмерно
больших коллекторных токов может быть тепловой
пробой.
Коллекторные токи транзисторов Т1—ТЗ, которые мо-
гут быть в пределах 1 —1,2 мА, устанавливай подбором
относящихся к ним резисторов Rl, R5 и R10 делителей
напряжения в их базовых цепях. Нормальным режимом
работы этих транзисторов можно также считать, если на
их коллекторах относительно плюсового проводника бу-
дет примерно половина напряжения источника питания,
а на базах относительно эмиттеров — около 0,1 В.
Качество работы тракта НЧ можешь проверить, пода-
вая на его вход сигнал от радиотрансляционной сети —
так же, как это ты делал при испытании аналогичного
усилителя на двенадцатом практикуме.
Диапазон волн, перекрываемый контурОхМ магнитной
антенны, устанавливай по шкале контрольного (промыш-
ленного) транзисторного или лампового приемника, на-
страивая оба приемника на одни и те же радиостанции
и сверяя показания их шкал. Радиостанции наиболее
длинноволнового участка диапазона должны прослуши-
ваться при наибольшей емкости конденсатора С1. Чтобы
этот участок сдвинуть в сторону более длинных волн, ка-
тушку L1 надо переместить ближе к середине ферритово-
150
ген стержня ил» увеличить число ее витков» а чтобы сдви-
нуть в сторону более коротких волн — переместить ближе
к концу стержня или уменьшить число цитков, .
Вот, пожалуй, то основное, что в дополнение к тому,
что ты уже знаешь, надо сказать о монтаже и налажи-
вании этого варианта приемника прямого усиления.
Какие, в порядке экспери-
мента, можно внести в него
изменения, дополнения? Назо-
вем некоторые из них.
В приемнике может быть
гнездо, соединенное с контуром
L1C1 через конденсатор емко-
стью 10—15 пФ (как в рефлекс-
ном 2-V-3). При подключении
к нему внешней антенны гром-
кость радиоприема увеличится.
Нагрузочные резисторы R3
и R7 транзисторов Т1 и Т2
можно заменить высокочастот-
ными дросселями — такими же,
как дроссель однотранзистор-
ный рефлексного приемника
(см. восьмой практикум). После такой замены нагрузок
чувствительность приемника должна несколько возрасти.
Выходную мощность приемника можно увеличить до
1,5—2 Вт, если добавить к нему каскад усиления мощно-
сти, как показано на схеме рис. 92. Резисторы R10 и R21,
включенные в эмиттерную и коллекторную цепи транзи-
сторов Т5 и Тб, служат нагрузками этих транзисторов.
Создающиеся на них колебания низкой частоты подают-
ся непосредственно на базы транзисторов выходных тран-
зисторов Т7 и Т8.
В таком выходном каскаде можно использовать тран-
зисторы типов П601И, П602И, П213, П217, П4Э и другие
аналогичные транзисторы большой мощности структуры
р-п-р. Но приемник с таким выходным каскадом во
время приема радиостанций будет потреблять ток вели-
чиной до 150—200 мА. Поэтому питать его надо от вы-
прямителя или батареи, составленной из шести элементов
343 или 373.
При конструировании приемника радиолюбитель
обычно руководствуется принципиальной схемой и опи-
151
санием не только этого приемника. Он знакомится со
схемными и конструктивными решениями других анало-
гичных приемников, описанных в литературе, уже про-
веренных в работе товарищами. Это позволяет ему твор-
чески, к тому же с учетом имеющихся в его распоряжении
радиодеталей и материалов, подойти к окончательному
выбору принципиальной схемы и конструкции будущего
приемника. Так, видимо, можешь поступать и ты.
Наши практикумы закончены. Они, надеемся, помог-
jnr4e6e разобраться в некоторых вопросах элементарной
радиотехники, построить измерительный прибор, не-
сложный усилитель низкой частоты, приемник прямого
усиления. Считай это первым шагом на пути к радио-
делу.
Каким может быть следующий шаг? Если заинтере-
суешься радиовещательной аппаратурой, то, видимо,
станешь изучать и строить супергетеродинные приемни-
ки. А если увлечешься техникой воспроизведения звуко-
записи, то, возможно, начнешь строить высококачествен-
ные усилители НЧ — сначала моно—, а затем стереофо-
нические. А может...
Впрочем, не стоит гадать. Займешься тем, что тебя
больше всего интересует и что .пригодится тебе в буду-
щей трудовой деятельности.
Желаем всяческих успехов!
Приложения
ПОЛОЖЕНИЕ О ЗНАЧКЕ «ЮНЫЙ
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ»
1.	Значок «Юный радиолюбитель» учрежден
ЦК ДОСААФ СССР для поощрения учащихся восьми-
летних и средних школ, посвящающих свой досуг изу-
чению радиотехники и радиоспорту.
2.	Для получения значка «Юный радиолюбитель»
нужно:
—	овладеть теоретическими знаниями и практически-
ми навыками, предусмотренными «Примерной програм-
мой кружка по подготовке значкистов «Юный радиолю*
битель»,
или
—	быть участником районной, городской или област-
ной выставки творчества радиолюбителей-конструкторов
ДОСААФ,
или
—	занять 1—3 место на соревнованиях по радиоспор-
ту в школе, на станции или в клубе юных техников, ’во
Дворце или Доме пионеров,
или
—	быть участником районных или городских соревно-
ваний по радиоспорту и занять на них не далее чем 10-е
место,
или
—	иметь позывной коротковолновика-наблюдателя и
провести не менее 250 наблюдений за работой любитель-
ских радиостанций.
3.	Значок «Юный радиолюбитель» выдается за плату
районными и городскими комитетами ДОСААФ по пред-
ставлению радиотехнических школ, спортивно-техниче-
ских клубов, руководителей школ и внешкольных учре-
ждений, судейских коллегий соревнований по радиоспор-
ту, организационных комитетов радиовыставок.
4.	Юные радиолюбители, получившие значок, имеют
право:
153
бьйъ принятыми в члены' юношеских секций радио*
техническихлшкол ДОСААФ; 	-
пользоваться преимуществами при поступлении в юно-
шеские спортивные школы ДОСААФ;
пользоваться измерительными приборами в лаборато-
риях радиотехнических школ и спортивно-технических
клубов ДОСААФ;
руководить школьными кружками начинающих радио-
любителей.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА 1ДОЖКА ПОЬ
ПОДГОТОВКЕ ЗНАЧКИСТОВ
«ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ»*
fl. Наша страна — родина радио (2 часа)
7 мая — традиционный праздник «День радио». Изоб-
ретатель радио — великий русский ученый А. С. Попов.
История развития радио. Вклад русских и советских
ученых в развитие радиотехники. В. И. Ленин о радио.
Значение радиотехники и электроники в науке, техни-
ческом прогрессе, культурной жизни, обороне страны,
в завоевании космоса.
Радиолюбители — резерв кадров для радиотехниче-
ской промышленности и организаций связи.
Радиотехнические школы и спортивно-технические
клубы ДОСААФ — центры радиолюбительской работы
и радиоспорта.
2.	Элементы электро- и радиотехники (6 часов)
• Понятие о строении вещества, электрическом токе
и его свойствах. Источники постоянного тока. Проводни-
ки, полупроводники и непроводники (изоляторы) тока.
Электрические величины и приборы для их измерений.
Закон Ома для участка цепи и его практическое при-
менение.
Понятие о переменном токе и его источниках. Период,
частота, амплитуда переменного тока.
Устройство, принцип работы и назначение конденса-*
торов, катушек индуктивности, трансформаторов и авто-
трансформаторов, резисторов. Единицы измерения емко-
стей конденсаторов и сопротивлений резисторов. Парал-
лельное и последовательное соединения конденсаторов
и резисторов.
Устройство и работа микрофона и электромагнитного
головного телефона (наушников). Преобразование зву-
* Утверждена ЦК ДОСААФ СССР и согласована с Министер-
ством просвещения СССР.
155
ковых колебаний в электрические колебания низкой
(звуковой) частоты и электрических— в звуковые.
Графическое обозначение радиотехнических деталей
и приборов на электрических принципиальных схемах.
Блок-схема радиовещательного тракта. Понятие о ге-
нерировании колебаний высокой частоты, модуляции,
излучении и распространении радиоволн. Сущность ра-
боты радиоприемника.
Меры предосторожности при пользовании электро-
осветительной сетью.
Практические работы. Ознакомление с уст-
ройством химических источников тока, конденсаторов,
катушек индуктивности, трансформаторов, резисторов.
Опыты с замкнутой электрической цепью. Сборка
и испытание простейшего устройства для проводной свя-
зи из микрофона, головного телефона й батарейки. Де-
монстрация опытов с учебным генератором высокой час-
тоты.
3.	Простейший радиоприемник (6 часов)
Назначение антенны и заземления. Типы антенн. На-
ружная антенна и заземление — обязательное условие
для надежной работы простейшего радиоприемника.
Принципиальная схема простейшего детекторного ра-
диоприемника. Понятие о работе колебательного кон-
тура.
Детектор — полупроводниковый прибор, обладающий
односторонней проводимостью тока. Сущность детекти-
рования. Роль конденсатора, блокирующего головной
телефон.
Конструкции катушек индуктивности и способы на-
стройки колебательных контуров.
Правила радиомонтажа. Возможные неисправности
в детекторном приемнике, способы их нахождения и
устранения.
Практические работы. Сборка простейшего
приемника и эксперименты с ним. Вычерчивание принци-
пиальных и монтажных схем детекторных приемников.
Заготовка деталей и монтаж простейших приемников.
Проверка смонтированных приемников по их принци-
пиальным схемам. Испытание готовых приемников.
156
4.	Электронные лампы и полупроводниковые приборы
(4 часа)
Устройство, схематическое обозначение и принцип
работы двухэлектродной электронной лампы — диода.
Основные параметры и назначение диодов.
Устройство, наименование электродов, схематическое
обозначение и включение триода. Основные параметры
и применение триодов. Триод как усилитель электриче-
ских колебаний.
Устройство и принцип работы тетродов и пентодов,
их преимущества перед триодами.
Устройство лучевых тетродов и их применение. По-
нятие о выходной мощности выходных пентодов и луче-
вых тетродов.
Комбинированные лампы. Маркировка и цоколевка
электронных ламп.
Свойства полупроводниковых материалов. Понятие
о полупроводниках n-типа и р-типа.
Устройство, обозначение и принцип действия точеч-
ного и плоскостного диодов. Понятие о прямом и обрат-
ном напряжениях и токах полупроводниковых диодов.
Маркировка, применение и основные параметры точеч-
ных и плоскостных полупроводниковых диодов.
Транзистор —трехэлектродный полупроводниковый
прибор.
Классификация, схемы включения и принцип работы
транзисторов. Особенности монтажа транзисторов и ра-
боты с ними.
Пользование справочными таблицами основных па-
раметров электронных ламп и полупроводниковых при-
боров.
Практические работы. Ознакомление с уст-
ройством электронных ламп и полупроводниковых при-
боров. Опыты, иллюстрирующие принцип работы элек-
тронных ламп и транзисторов.
I Изготовление учебно-наглядных пособий «Электрон-
ные лампы», «Полупроводниковые приборы».
S	5. Выпрямитель (10 часов)
. ^Преобразование переменного тока в постоянный,
/юполупериодные и двухполупериодные выпрямители
157
переменного тока. Принципиальные схемы одно- и двук-
полупериодных выпрямителей на электронных лампах
и полупроводниковых диодах.	'
Назначение и принцип , работы фильтра для сглажи-
вания пульсаций выпрямленного тока. Выпрямители для
питания транзисторных конструкций, для зарядки мало-
габаритных аккумуляторов.
Простейший расчет и изготовление силового транс-
форматора.
Техника безопасности при работе с выпрямителями.
Практические работы. Вычерчивание схем
выпрямителей. Монтаж блоков питания конструкций,
намеченных для постройки в кружке.
6.	Усилители низкой частоты (10 часов)
Усилители нйзкой частоты и их назначение.
Принцип действия и назначение деталей однокаскад-
ного и двухкаскадного усилителей низкой частоты на
электронных лампах и транзисторах. Виды питания уси-
лителей.
Зависимость чувствительности и выходной мощности
усилителя от используемых в нем электронных ламп
или транзисторов, от числа каскадов, источников пи-
тания.
^Включение электродинамических громкоговорителей
в цепи выходных каскадов усилителей.
Методы проверки и налаживания усилителей низкой
частоты.
Принцип работы радиотрансляционного узла.
Практические работы. Вычерчивание прин-
ципиальных и составление монтажных схем усилителей.
Заготовка и разметка панелей, крепление деталей на
них. Монтаж, испытание и налаживание усилителей низ
кой частоты к детекторному приемнику, для проигрыва-
ния грампластинок, для радиофикации школы (по выбо-
ру кружковцев).
7.	Приемники прямого усиления (20 часов)
Блок-схема и формула приемника прямого усилени
Принцип работы усилителя высокой частоты. Электрг
ная лампа и транзистор в роли детектора.
158
’ Способы междукаскадных связей.	, .
Понятие о чувствительности и избирательности ра-
диоприемника. Положительная обратная связь, ее влия-
ние на избирательность и чувствительность приемника
и способы ее осуществления.
Требования, предъявляемые к переносному транзи-
сторному приемнику.
Принципиальные схемы и назначение деталей прием-
ников, предполагаемых к постройке в кружке, (лампо-
вых и транзисторных — в зависимости от возможностей
кружка).
Техника монтажа, испытание и налаживание прием-
ников прямого усиления.
Практические работы. Вычерчивание прин-
ципиальных схем простых приемников прямого усиления
(ламповых O-V-l, 1-V-1, транзисторных O-V-2, 1-V-2).
Подбор, заготовка и проверка деталей. Составление мон-
тажных схем. Монтаж, испытание и налаживание при-
емников. Изготовление футляров для приемников.
8.	Радиоспорт (2 часа)
Что такое радиоспорт и его значение. Достижения
советских радиоспортсменов-ультракоротковолновиков и
коротковолновиков, «охотников на лис» и многоборцев-
радистов.
Принцип ведения двусторонних радиолюбительских
связей. Телеграфная азбука — международный «язык»
радиоспортсменов.
Как стать радиоспортсменом.
Экскурсия на коллективную радиостанцию ДОСААФ.
г
Од’
СОДЕРЖАНИЕ
Практикум первый. Источники тока....................
Практикум второй. Электрическая цепь и закон Ома .
"Практикум третий. Полупроводниковый диод-выпрямитель
Практикум четвертый. Конденсатор в электрической цепи .
Практикум пятый. Колебательный контур...............
Практикум шестой. Транзистор — усилительный прибор
Практикум седьмой. Миллиамперволыоммс! р .	.	,	.
Практикум восьмой. Однотранзисторпый приемник .
Практикум девятый. Двухкаскадный ус или i ель НЧ
Практикум десятый. Усилитель ВЧ.....................
Практикум одиннадцатый. Блок питания ...............
Практикум двенадцатый. Усилитель IIЧ ионы тонной мощности
Практикум тринадцатый. Термостабили>ация работы транзи
стора ..............................................
Практикум четырнадцатый. Макетная плати ....
Практикум пятнадцатый. Приемник прямого усиления
Приложения..........................................
Положение о значке «Юный радиолюбитель» ....
Примерная программа кружка по подготовке значкистов
«Юный радиолюбитель»....................................
5
М
<9
S
94
99
1Q5
113
127
134
139
153
153
153
$
Виктор Гаврилович Борисов
ПРАКТИКУМ ЗНАЧКИСТА
«ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ»	.
Редакторы С. В. Аникина, С. И. Дворядкина
Художественный редактор Т. А. Хитрова	1
Технический редактор Н. В. Кортина	?
Корректор А. Г. Гусельникова
Г-70632. Сдано в набор 16/XII-74 г. Подписано к печати 23/IV-75 г. /'*
Формат 84Х108‘/з2. Изд. № 2/254. Тираж 100 000 экз. Цена 31 кон.
Объем физ. п. л. 0,5. Усл. п. л. 8,4. Уч.-изд. л. 7,96. Зака i № 1749. /
Изд-во ДОСААФ, 107066, Москва, Б-66, Новорязанская ул., д. 26. i"
Полиграфкомбинат им. Я. Коласа Государственно!о k<>mihi'I.i Со-
вета Министров БССР по делам издательств, полиграфии н книжной
торговли, Минск, Красная, 23.