Юний радиолюбитель - Борисов В.Г.

Author: Борисов В.Г.

Tags: религия библейского периода древний иудаизм религия ветхого завета радиоэлектроника радиотехника радио радиоэлектронные аппараты издательство энергия радиофикация

Year: 1979

Similar

Православие и современность: проблемы секуляризма и постсекуляризма

Церковь и третий рейх

Крест и диалог. Теология Креста в свете христианского единства

Духовность. Формы, принципы, подходы. Том II

Text

диол
ВГ. БОРИСОВ
РАДИО-

МАССОВАЯ
РАДИО
БИБЛИОТЕКА
Выпуск 9S9
В. Г. БОРИСОВ
ЮНЫЙ
РАДИО-
ЛЮБИТЕЛЬ
Шестое издание,
переработанное и дополненное
МОСКВА • «ЭНЕРГИЯ» • 1979
Г.КК 32
Б82
УДК 261.396 6
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Берг А. И., Белкин Б Г., Борисов В. Г., Ванеев В И Гешли га Е Н
Гороховский А. В., Демьянов И. А. Еиьяшкеврч С. А.'
Жеребцов И. П., Корольков В. Г., Смирнов А. Д. Тапа-
сов Ф. И Чистяков Н И
Б
30404 064
051(01)49
230 79.2401000000
© Издательство «Энергия», 1979 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ШЕСТОМУ ИЗДАНИЮ
Ра тполюбитсли — удивительно непоседливый город. Они никогда нс ос га-
навливаются на достигнутом, они постоянно экспериментируют, ищут новое.
Радиолюбители активно участвуют в радиофикации с т раны, внедряют радио тех-
нические средства в различные отрасли народного хозяйства. Они создают новые
оригинальные конструкции приемников п усилителей, телевизоров и звукозапи-
сывающих аппаратов, автоматические устройства, измерительные приборы и
многое другое. Радиолюбители вносят свой посильный вклад в развитие радио-
электроники.
Наиболее многочисленный отряд этого замечательного научно-технического
движения — юные радиолюбители. Им,, сидящим сейчас за школьной партой,
радиолюбительство помотает закреплять на практике знания, получаемые п
классе, приобщает к общественно полезному труду, расширяет их общетехинчсский
кругозор, так как радиолюбительство полнтехннчно в споен основе.
Для радиокружков школ и внешкольных учреждений я множества ребят,
для которых радиолюбительство стало любимым занятием, и предназначена
эта книга.
Первое издание книги выитло в 1951 г. и сразу же завоевало попу-
лярность среди юных радиолюбителей. В последующих изданиях учитывались
предложения и пожелания, высказанные читателями в письмах и на конферен-
циях юных радиолюбителей, проведенных в различных юродах нашей страны.
Учтены они и в этом, шестом издания. Кроме того, в кните значительно
обновлены описания радиолюбительских конструкций и приборов, предлагаемых
длч самостоятельного изготовления.
Эта книга является обобщением опыта радиокружков школ и вне-
школьных учреждений, т де автор — большой энтузиаст радиолюбительского дви-
жения — долгое время работал.
Редакция Массовой радиобиблиотеки выражает благодарность организато-
рам и участникам читательских конференция, всем читателям, приславшим от-
зывы на предыдущие издания книги «Юный радиолюбитель», и ждет отзы-
вов я пожеланий по данному изданию.
Письма просим направлять по адресу: 113114, Москва, М 114, Шлюзовая
наб., 10, издательство «Энергия».
Редакция Массовой радиобиблиотеки
3
ЮНЫЙ ДРУГ!
Эта книга — всего лишь букварь, который поможет сделать только первый
шаг к позиапию Большой радиотехники Но и на этом небольшом пути тебя
ожидают и трудности, и радости побед.
Сначала ты будешь строить простейшие приемники, чтобы познакомиться
с азбучными истинами радиотехники. На этом этапе ты почувствуешь себя
первоклассником, как это было несколько лет назад. Затем ты начнешь изу-
чать и строить более сложные приемники и усилители. А потом...
Но не буду забегать вперед. Запомни одно: если хочешь стать радиолю-
бителем, накапливай знания, опыт, вырабатывай в себе упорство и настой-
чивость в достижении цели. Тогда па твоем пути к познанию радиотехники
будет открыта широкая дорога, придет уверенность в своих силах, а она при-
несет радость победы.
Желаю тебе на этом пути больших успехов.
В БОРИСОВ
Беседа первая
КОРНИ И ПЛОДЫ РАДИО
Корни истории радио уходят в глубину веков. Но в этой первой беседе
я не собираюсь посвящать тебя во все открытия, исследования и во все этапы
практического использования электрических и магнитных явлений природы, лежа-
щих в основе радиотехники. Это было бы слишком длинно и, может быть,
даже скучно сейчас для тебя. Я расскажу лишь о самом главном на мой взгляд,
из этой истории, о наиболее важных явлениях, без знания которых ты не смо-
жешь оценить и толком осмыслить работу даже самого простого радиотех-
нического устройства.
МНОГО ЛЕТ НАЗАД
Мудрейшему из мыслителей древней Греции, Фалесу, жившему более двух
тысячелетий назад, легенда приписывает открытие электрических явлений.
...Еще в те времена в окрестностях древнегреческою города Магнезия
люди находили на берегу моря камешки, притягивавшие мелкие железные пред-
меты. По имени этого города их называли магнитами (вот откуда пришло
к нам слово «магнит»!). Фалсе находил и другие, не менее таинственные,
к тому же красивые и легкие камешки. Они не притягивали, как магнаты, же-
лезных предметов. Зато они обладали другими весьма любопытными свойствами
если их натирали шерстяной тряпочкой, то к ним прилипали пушинки, легкие
кусочки сухого дерева, травы Такие камешки мы сейчас называем янтарем.
Древние же греки янтарь называли электроном Отсюда и образовалось
впоследствии слово электричество.
Это интересное явление природы, именуемое электризацией тел тре-
нием, ты можешь наблюдать сам сейчас же, не отправляясь к морю на поиски
кусочков окаменевшей смолы ископаемых растений — янтаря. Натри пластмас-
совую расческу шерстяной тряпочкой и поднеси ее к мелким кусочкам тон-
кой бумаги (рис 1): они мгновенно, подпрыгнув, прилипнут к наэлектри-
зованной расческе, а через некоторое время упадут на стол. Поднеси наэлектри-
зованную расческу к волосам Волосы тоже притянутся к расческе, причем эго
явление иногда может сопровождаться появлением искр — сверхминиатюрных
молний
Проведи еще один опыт На два сухих спичечных коробка положи хорошо
промытое стекло, а под него — те же кусочки тонкой бумаги. Сложи шерстя-
ную тряпочку тампоном и натирай им стекло сверху (рис. 2). Ты увидишь,
как запрыгают, запляшут под стеклом кусочки бумаги'
Хотя и выглядит это как фокус, ничего загадочного здесь пет. натертые
шерстью расческа или стекло приобретают электрический заряд, бла-
5
гбларя которому они, подобно магниту, притягивают кусочки бумаги, волосинки.
По на древние греки, пи другие мыслители и философы па протяжении многих
столетий пе могли объяснить это свойство янтаря п стекла.
стеклом
Рис. 1 Наэлектризованная расческа
притягивает пушинки, волоски,
кусочки бумаги.
Рис. 2. Под электризующимся
кусочки бума! н «танцуют».
ученому Отто Герике удалось
созда гь
из серы,
Рис. 3. Лейденская банка.
Только в XVII в. немецкому
электрическую машину, извлекавшую из натираемого шара, отлитого
значительные искры, уколы которых могли быть даже болезненными. Од-
нако разгадка тайн «электрической Жидкости», как в то время называли это
электрическое явление, не “была тогда найдена.
В середине того же века в Голландии,
в Лейденском университете, ученые нашли
способ накопления электрических зарядов.
Накопителем электричества была «лейден-
ская банка» (по названию упивсрспз ета) —
стекляш1Ый сосуд, стенки которого обклеены
снаружи и изнутри фольгой из свинца
(рис. 3). Подобные приборы мы называем
сейчас электрическими конденса-
торами (слово конденсатор означает «на-
копитель»), а их не соединяющиеся между
собой полоски фольга — обкладками кон-
денсаторов.
Лейденская банка, подключенная к элект-
рической машине, могла накапливать и долго
сохранять значительное количество электри-
чества. Если ее обкладки замыкали отрез-
ком толстой проволоки, то в месте замыка-
ния проскакивала сильная искра и накоплен-
ный электрический заряд прибора мгновенно
исчезал. Когда же обкладки заряженного
прибора соединяли тонкой проволочкой, опа
быстро нагревалась, вспыхивала и плавилас!
т. е. перегорала, как мы часто говорим сей-
час. Вывод мог быть один: по проволоке
течет электрический ток, источником кото-
рого является электрически заряженная лей-
денская банка — конденсатор.
Лроклайна
Рис. 4. Элемент Вольта.
6
Более совершенный, а главное непрерывный источник электрического тока
изобрел в конце XVIII в. итальянский физик Александре Вольта. Между не-
большими круглыми пластинками из меди и цинка он помещал суконную
прокладку, смоченную раствором кислоты (рис. 4). Пока прокладка оставалась
влажной, между пластинками и раствором происходила химическая реакция, со-
здающая в проводнике, соединяющем пластины, слабый электрический ток.
Соединяя пары металлических пластинок параллельно в батарею, можно было
получать уже значительный ток.
Такой источник тока называют гальваническим элементом (по
имени Луиджи Гальвани, открывшего явление электрического тока), а сое-
диненные параллельно или последовательно элементы —батареями галь-
ванических элементов. Тогда же эти батареи называли по имени их изобрета-
теля «вольтовыми столбами». Они-то и положили начало электротехнике.
К тому времени практика убедила ученых, что существует два «сорта»
электричества. Одни из mix, соответствующий электрическому заряду медной
пластинки гальванического элемента, стали условно считать положительным, а
второй, соответствующий заряду цинковой пластинки, — отрицательным. В соот-
ветствии с таким условием первую пластинку — полюс источника тока стали
именовать положительным и обозначать знаком «+», а второй полюс — от-
рицательным и обозначать знаком «—». Точно так же условно стали считать,
чго ток течет от положительного К отрицательному полюсу элемента или ба-
тареи.
Здесь я вынужден забежать немного вперед, чтобы ответить на вопрос,
который, вероятно, у тебя уже возник; что такое электрический ток?
ЗАГЛЯНЕМ В МИКРОМИР
Наука говорит, что электрический ток — это у порядочедпое движение
электрических зарядов.
Чтобы разобраться в этом вопросе, прцдсгся мысленно проникнуть в микро-
мир вещества.
Веществом, или материей, называют все то, из чего состоят все су-
ществующие в природе предметы, тела; твердые, жидкие, газообразные. Все они
образуются из атомов. Атомы чрезвычайно малы. Единица длины миллиметр
совершенно непригодна для их измерения, так как она слишком велика. Не
годится для таких измерений ни тысячная доля миллиметра — микрон, ни мил-
лимикрон, который в тысячу раз меньше микрона. Подходит только десятая
доля миллимикрона. Диаметр атомов различных веществ бывает от 0,1 до 0,4 нм
(Ю-10 м = 0,1 нм). Другими словами, на участке длиной 1 см свободно укла-
дывается от 25 до 100 млн. атомов.
Некогда нреднола! али, что атом — мельчайшая неделимая частица вещества.
Слово атом и означает «неделимый». Но впоследствии ученые узнали, что и атом
состоит из более мелких частиц: в центре атома любого вещее 1ва находится
ядро, размеры которого примерно в 100 тыс. раз меньше размеров всего атома.
А потом оказалось, что и ядро состоит из еще более мелких частиц, которые
были названы протонами и нейтронами.
Теперь ученые успешно разрушают, или, как говорят, расщепляют ядра
атомов и получают огромную скрытую в них энергию —атомную. На атомных
электростанциях эта энергия превращается в энергию электрического тока. На
атомной энериш работают некоторые виды кораблей, например ледоколы,
подводные лодки.
Атом можно представить как мир микроскопических частиц, вращающихся
вокруг своей оси и одна вокруг другой. В центре этого микромира находится
7
плотное, массивное ядро, вокруг которот о обращаются во много раз еще более
мелкие, чем ядро, частицы — электроны. Электроны образуют оболочку атома.
Каковы размеры электронов? Чрезвычайно малы. Если булавочную головку
МЫСЛСННО увеличить до размера нашей планеты Земли, то при этом каждый атом
металла, из которого сделана иголка, увеличился бы до размера шара диаметром
1 м И вот в центре такого фантастически увеличенного атома мы увидели бы его
ядро — шарик размером в типографскую точку, вокруг которого вращались
бы еле заметные пылинки — электроны.
Рис. 5. Схематическое уст-
ройство атома водорода.
Рис. 6. Схематическое устройство атомов теш
(а) и кислорода (б). Орбиты электронов изобра-
жены в одной плоскости.
Если пожелаешь узнать размеры электрона, раздели число 3 на единицу
с 12 нулями. Получишь примерный диаметр электрона, выраженный в мил-
лиметрах.
Я назвал электроны «частицами». Однако это название не следует понимать
В том смысле, что электрон представляет собой нечто гродс твердого комочка
или шарика. По современным научным представлениям электроны можно уподо-
бить облачкам, окружающим атомное ядро и обращающимся вокруг него.
Электрон как бы «размазан» по оболочке атома. Однако для наглядности
объяснения некоторых физических явлений элек троны часто условно, как бы симво-
лически, изображают на рисунках в виде шариков, обращающихся вокруг атом-
ного ядра подобно искусственным спутникам, вокруг.Земли. Этого будем при-
держиваться и мы.
В атоме каждого химического элемента число электронов строго определенно,
но неодинаково для разных химических элементов. Самую простую конструкцию
имеет атом газа водорода — его оболочка содержит всего один электрон (рис. 5).
Оболочка атома гелия имеет два электрона (рис 6, о). А гомы других химических
элементов содержат больше электронов (рис. 6,6), причем их электронные обо-
лочки многослойны. Атом кислорода, например, имеет 8 электронов, распо-
ложенных в двух слоях: в первом — внутреннем ближе к ядру, слое движутся
2 электрона, а во втором — внешнем — 6. У каждого атома железа по 26 элект-
ронов, а у каждого атома меди по 29 электронов. II у атома железа, и у
атома меди электронные оболочки четырехслойные: в первом слое — 2 электро-
на, во втором н третьем — по 8 электронов, а остальные во внешнем, четвертом
слое.
Все электроны, находящиеся во внешнем слое оболочки атома, называют
валентными. Запомни: валентные. Мы не раз будем вспоминать о валент-
ных электронах, особенно когда пойдет раз! овор о полупроводниковых приборах.
8
О числе электронов в атомах различных веществ ты можешь узнать из
таблицы химических элементов, составленной великим русским ученым Дмитрием
Ивановичем Менделеевым. Эта таблица имеется в химическом и физическом
кабинетах твоей школы. Пока же запомни: число протонов в ядре атома всегда
равно тому числу электронов, которое должно быть в электронной оболочке
атома данного вещества Каждый протон атомного ядра песет положитель-
ный (+) электрический заряд, а каждый электрон атомной оболочки — о т р и-
цательный (—) заряд, равный заряду протона. Нейтроны, входящие в сос-
тав атомного ядра, не несут никакого заряда.
Ты, конечно, не раз забавлялся подковообразным магнитом Ведь только
существованием невидимого магнитного поля, пронизывающего пространство
вокруг его полюсов, можно объяснить явление притягивания им железных
предметов Блатодаря этому полю можно, например, заставить гвоздь держаться
на столе вертикально, не касаясь его магнитом. А если попробовать сое-
динить два магнита одноименными полюсами? Они будут отталкиваться!
А разноименными? Полюсы магнитов притянутся и прилипнут друг к другу.
Подобным образом ведут себя и электрические заряды: одноименные заряды
отталкиваются, а разноименные притягиваются
Если электроны имеют заряд, противоположный по знаку заряду протонов,
значит, между ними в атоме все время действуют электрические силы,
удерживающие электроны возле своего ядра.
«А почему электроны не падают на ядро?»—спросишь ты. Потому что
они обращаются вокруг ядра с огромной скоростью. Не падает же на Землю
Луна, хотя Земля и притягивает своего вечного спутника.
Поскольку в атоме суммарный отрицательный заряд всех электронов равен
суммарному положительному заряду всех протонов он внешне нс проявляет
никаких электрических свойств. Говорят, что такой атом электрически нейтрален.
Это внутриатомное состояние можно сравнить с таким явлением: если на две
чашки весов положить по одинаковому числу копеечных монет, весы будут в рав-
новесии. Валентные электровы, находящиеся на наибольшем отдалении от ядра,
удерживаются ядром слабее, чем более близкие к нему. При различных внешних
воздействиях, например при нагревании, натирании или под влиянием света, ва-
лентные электроны некоторых веществ могут покидать свои атомы и даже
пределы тела, в которые они входили. Такие электроны, покинувшие свои атомы,
называют свободными.
А что же происходит с атомом, потерявшим один или несколько элскгро-
нов? Его внутреннее электрическое равновесие нарушается В нем начинает преоб-
ладать положительный заряд ядра, и атом в целом становится положительным.
Такой атом называют положительным ионом. В этом случае он, как
и магнит, стремится притянуть к себе оказавшиеся поблизости свободные элект-
роны или «отобрать» их у соседних атомов, чтобы восполнить потерто и снова
стать электрически нейтральным.
А если в электронной оболочке атома появится лишний электрон? Такой
атом будет проявлять свойства отрицательного заряда. Это будет утке от-
рицательный ион. При первой же возможности он вытолкнет лишний
электрон за свои пределы, чтобы вновь стать электрически нейтральным.
Одинаковые атомы или атомы разных химических элементов, соединяясь,
образуют молекулы. Водород, например, обычно состоит из молекул, в
каждую из которых входит по два водородных атома. При этом электронные
оболочки обоих атомов сливаются (рис. 7). В такой молекуле оба электрона
движутся вокруг двух атомных ядер. Тут уже нельзя различить, какой из элек-
тронов какому из двух атомов принадлежит. Если же два атома водорода соеди-
няются с одним атомом кислорода, зо получается молекула воды. Вес тела
9
состоя г именно из молекул, а не из отдельных атомов. Бумага, например на
которой напечатана эта книга, «соткана» из молекул клетчатки, в которые входят
атомы водорода, кислорода и углерода.
Молекула, как и атом, электрически нейтральна, селя общее число электро-
нов в ней равно общему числу протонов, находящихся в ее атомных ядрах.
©
Рис. 7. При соединении двух ато-
мов водорода в молекулу их элект-
ронные оболочки сливаются.
Если же в молекуле число электронов будет меньше числа протонов, опа будет
нести положительный заряд, а если больше числа про тонов — она будет
иметь отрицательный заряд. Если перенести каким-либо способом часть
электронов из атомов пли молекул одного тела в другое, то вокруг этих тел,
в том числе н в пространстве между ними, возникнут электрические силы, или,
как говорят, создастся электрическое поле.
Вот тебе и разгадка «секрета» расчески, натертой о сукно или шелк.
При т решит о сукно расческа отдаст сукну часть электрических зарядов, в ре-
зультате чего сама электризуется. Вокруг наэлектризованной расчески возникает
электрическое поле, вследствие чего она н приобретает способность притягивать
легкие предметы.
Электрическое поле действует и между двумя частями одного и того же тела,
например в куске металла, если в одной части его имеется избыток электро-
нов, а в другой — недостаток. Возникают условия для перемещения избыточных
электронов к той части тела, где их недостает.
Электрический заряд одного электрона ничтожно мал. По если электронов
много и если можно заставить их двитаться внутри тела в одну сторону, образуя
ноток отрицательных зарядов, получится то, что мы называем электриче-
ским т о к о м.
ПРОВОДНИКИ, НЕПРОВОДНИКИ И ПОЛУПРОВОДНИКИ
Нс в каждом теле имеются условия для прохождения электрического тока.
Дело в том, что атомы и молекулы различных веществ обладают неодинако-
выми свойствами. Так, валентные электроны легко покидают оболочки метал-
лов и беспорядочно, хаотично движутся непрерывно между атомами. В металлик
очень много свободных электронов. По существу металл состоит из положитель-
ных ионов, расположенных в определенном порядке, пространство между кото-
рыми заполнено свободными электронами (рис. 8). В металле невозможно
различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в еди-
ное Элек тронное «облако». От ромное количес т во свободных электронов в металлах
создает в тшх наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно
только превратить хаотическое движение электронов в упорядоченное, заставить
их двигаться в одном направлении. А вот в некоторых телах и веществах
почти нет свободных электронов, так как они прочно удерживаются ядрами. У
молекул и атомов таких тел трудно «отобрать» или «навязать» им лишние
электроны. В таких телах нельзя создать электрический ток.
В свящ с этими явлениями все тела и вещества, а которых можно соз-
давать электрический ток, называют проводниками. Те же тела и вещества,
10
в которых нельзя создать ток, называют не-
проводниками или диэлектриками.
Проводниками, кроме металлов, являются
также уголь, растворы солей, кислоты, щелочи,
живые организмы и многие другие тела и ве-
щества. Причем в растворах солей электрический
ток создается не только электронами, но и по-
ложительными ионами. Непроводниками элект-
рического тока являются воздух, стекло, пара-
фин, слюда, лаки, фарфор, резина, пластмассы,
различные смолы, маслянистые жидкости, сухое
дерево, сухая ткань, бумага и другие вещества.
Фарфоровыми, например, делают изоляторы для
электропроводки, лаки используют для покры-
тия проводов, чтобы изолировать провода от
других предметов.
Однако есть большая группа веществ, име-
нуемых полупроводниками. К полу-
проводникам относятся, например, германий,
кремний. По проводимости тока они зани-
АтоМЫ С ВнутвеИНими
Олотропными оболочками
’!блако свободных
электронов
Рис. 8. В металле простран-
ство между атомами запол-
нено свободными электро-
нами.
мают среднее место между проводниками и
непроводниками. Считавшиеся когда-то непригодными для практических целей,
сейчас они стали основным материалом для производства всех современных
полупроводниковых приборов, например транзисторов.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Что надо сделать, чтобы в проводнике, скажем, в питп накала электри-
ческой лампы, заставить двигаться в одном направлении—упорядоченно—
обилие свободных электронов? Следует создать в нем электрическое ноле,
подключив проводник, например, к гальваническому элементу.
Устройство простейшего гальванического элемента, являющегося хими-
ческим источником тока, показано на рис. 9. Элемент состоит из
цинковой и медной пластинок, называемых электродами, которые поме-
щены в электролит — раствор соли или кислоты, иапрнмер серной. В ре-
зультате химической реакции, происходящей между элекзродами и электролитом,
на цинковом электроде образуется избыток электронов, и он приобретает от-
рицательный заряд, а на медном, наоборот,— недостаток электронов, и он приоб-
ретает положительный заряд. Между электродакти-нолюсами такого источника
тока появляется электрическое поле, создаваемое разноименными электрическими
зарядами; между электродами действует электродвижущая сила (сокра-
щенно э.д.с.), или напряжение —физическая величина, характеризующая
количественную разность электрических зарядов. О разнице мезкду э. д. с. И на-
пряжением я расскажу тебе в пятой беседе.
Ты знаешь, чго полюсы источника тока обозначают знаками плюс и
минус. Их ты видел, например, возле жестяных выводов батареи, предназначенной
для питания лампы накаливания карманного электрического фонаря. Между
прочим, эта батарея также состоит из гальванических элементов, только не
жидкостных, как элемент, показанный на рис. 9, а сухих. Там их три. Не-
сколько элементов, соединенных между собой в единый источник того, и назы-
вают батареей.
11
батареи, в нем возникнет электрическое поле,
Рис. 9. Устройство простейшего гальвани-
ческого элемента и схематическое изобра-
жение замкнутой электрической цени.
участку —та часть цепи, которая заключена
Запомни: отрицательный полюс элемента или батареи принято обозначать
короткой линией, положительный — удлиненной линией, а электрическую лампу
накаливания — кружком с перпендикулярными линиями внутри (рис. 9).
Как только проводник окажется подключенным к полюсам элемента или
под дейсгвием которого элект-
роны. как по мостку, переки-
нутому через овраг, будут дви-
гаться туда, где их недоста-
ток,— от отрицательного полю-
са через проводник к положи-
тельному полюсу источника элек-
трической энерпш. Это и есть
упорядоченное движение элект-
ронов в проводнике, элект-
рический ток. Ток течет че-
рез проводник потому, что в по-
лучившейся цепи (положитель-
ный полюс элемента, проводни-
ки, отрицательный полюс эле-
мента, электролит) есть электро-
движущая сила, электрическое
напряжение.
Такую простейшую электри-
ческую цепь можно разделить
на два основных участка: вне ш-
н ий и в п у т р е н п и й. К внеш-
нему участку цени относится все,
что подключается к полюсам ис-
точника тока (на рис. 9 — лампа
накаливания и соединительные
проводники), а к внутреннему
внутри самого источника тока.
Запомни: замкнута ч электрическа ч цепь — обязательное условие для суи/ество-
вазш.ч в ней тока. В разомкнутой цени ток не течет.
Можно сообщить разноименные заряды двум изолированным друг от друга
телам, например шарикам, подвешенным на шелковых нитках. Шарики будут
притягиваться друг к другу, ио тока между ними не будет, так как их раз-
деляет диэлектрик — воздух.
Достоверно установлено, что электроны в проводнике движутся от отрица-
тельного полюса (где избыток их) к положительному (где недостаток в них), од-
нако и сейчас, как в прошлом веке, принято считать, что ток течет от плюса
к минусу, т. е. в направлении, обратном движению электронов. Ты можешь
спросить: почему бы сейчас не нарушить эту традицию? Дело в том, что
это потребовало бы переработки всех учебников, всей технической литературы,
имеющей прямое или косвенное отношение к электротехнике и радиотехнике.
Условное направление тока, кроме того, положено учеными в основу ряда сущест-
вующих правил, связанных с определением мнотх эчектрических явлений. В то
же время такая условность никаких особых неудобств не создает, если твердо
помнить, что направ тение тока про твоноложно направлению движения электро-
нов.
Пока элемент или батарея действует, во внешнем участке электрической
цепи ток течет в одном и том же направления. Такой ток называют
12
постоянным. Его можно изобразить графически, как показано на рис. 10.
Точка перекрещения осей обозначена нулем 0 и является исходной для графи-
ческого изображения времени и величины тока в цепи.
О чем может рассказать этот график? Сначала (отрезок времени 0а)
тока в цели пег (ток равен пулю), так как к источнику юка не был под-
Рис. 10. Графическое изображение постоянного
тока.
ключей внешний участок цепи. Ток появился, когда цепь замкнули (точка о).
Он быстро возрос до некоторого значения (точка б) и не изменялся до тех пор,
пока цепь была замкнута (точка в). Когда цепь разомкнули, ток быстро умень-
шился и исчез совсем (точка г). Если электрическую цепь снова замкнуть,
в ней опять появится ток. Так примерно выглядит график тока, текущего через
лампу карманного электрического фонаря, когда сто включают на короткие
промежутки времени.
На рис. 9 через соединительные проводники и нить накала лампы элект-
роны движутся слева направо — от минуса к плюсу. Но если по носы элемента
поменять местами, электроны во внешнем участке цепи потекут справа палево,
так как теперь минус окажется на правом участке цепи, а плюс — па левом. Изме-
нится только направление движения электронов, ио ток п в этом случае будег
постоянным.
А если полюсы гальванического элемента менять местами очень быстро
п к тому же ритмично? В этом случае электроны во внешнем участке цепи тоже
будут попеременно изменять направление свои о движения. Сначала они пот екут
в одном направлении, затем, когда полюсы поменяют местами,—в другом,
обратном предыдущему, потом вновь в первом, опять в обратном и т. д.
Во внешней цепи будет течь уже де постоянный, а как бы перемен и ы й
ток.
Запомни: в сетях электрического освещения течет переменный ток, а не
постоянный, как в электрическом кар манном фонаре. Его вырабатывают машины,
называемые генераторами переменного тока. Знаки электрических
зарядов на полюсах генератора непрерывно меняются, но не скачком, как в
нашем примере, а плавно. Заряд toi о полюса генератора, который в некоторый
момент времени был положительным, начинает убывать и через долю секунды
становится отрицательным; отрицательный заряд сначала возрастает, потом
начинает убывать, пока снова не окажется положительным, и т. д. Одновременно
меняется знак заряда и другого полюса. При этом напряжение и зок в элект-
рической цепи также периодически изменяются.
Графически переменный ток изображают в виде волнистой липин — си ну-
соиды, показанной на рис. И. Здесь вверх по вертикальной оси отложено
одно направление тока, условно названное мною «туда», а вниз — другое направле-
ние тока, обратное первому: «обратно».
13
О чем может рассказать этот график? Ток в цепи появляется в момент
времени, обозначенный точкой а. Он плавно увеличивается и течет в одном
направлении — «туда», достигая наибольшей величины (точка б), И так же илавно
убывает до нуля (точка в). Исчезнув на мгновение, ток вновь появляется, плавно
возрастает И протекает в цепи, но уже в противоположном направлении —
«обратно». Достигнув наибольшего значения (точка г), он снова уменьшается
Рис. 11. Графическое изображение переменного
тока.
до пуля (точка Э). Итак, ток, опять последовательно возрастая и уменьшаясь,
все время меняет своп направление и величину.
При переменном токе электроны в проводнике как бы колеблются из
стороны в сторону. Поэтому переменный ток называют также электриче-
скими колебаниями. Одним иодным, или законченным, колебанием токи
принято считать упорядоченное движение элекгронов в проводнике, соответств)
ющее участку графика от а до д или от в до ж на рис. 11. Время, в те-
чение которого происходит одно полное колебание, называют периодом,
время половины колебания — полупериодом, а наибольшее значение тока
во время каждого полупериода —амплитудой (рис. 11).
Переменный ток выгодно отличается ру постоянного тем, что оя легко
поддается преобра овацию. Так, например, при помощи специального устрой
сзва — трансформатора — можно повысить напряжение переменного тока
или, наоборот, понизить его Переменный ток, кроме того, можно выпрямить -
преобразовать в постоянный ток. Эти свойства переменного тока широко исполь
зуют в электро- и радиотехнике.
Все то, о чем я рассказал тебе В этом немного затянувшемся отступл
иии, сейчас знает каждый старшеклассник и, разумеется, каждый радиолюбитель
Ты со дня своего рождения пользуешься благами Электричества, иногда даж~
расточительно, не задумываясь над тем, что ученые всего-навсего каких-нибудь
лет 100 назад только-только нащупали пути практического использования этого
щедрого дара природы.
ЭЛЕКТРИЧЕС1ВО И МАГНЕТИЗМ.
КАКАЯ МЕЖДУ НИМИ СВЯЗЬ?
Непосредственную связь между электричеством и магнетизмом открыл
в 1819 г, датский профессор физики Ганс Эрстед. Проводя опыты, он об-
наружил, что всякий раз, когда он включал ток, магнитная стрелка, находяща-
яся поблизости от проводника с током, стремилась повернуться перпепдику-
14
яр о проводнику, а когда выключал, магнитная стрелка возвращалась в ис-
ходное положение. Ученый сделал вывод: вокруг проводника с током возникает
магнитное поле, которое воздействует па магнитную стрелку.
Ты можешь в этом убедиться, если сам проведешь аналогичный опыт.
Для этого тебе истребуются: батарея и лампа для карманного электрического
фонаря, медный провод в любой изоляции и компас. С помощью отрезков
Рис 12 При изменении направления тока в проводнике меняется и направление
силовых линий мапппною поля.
провода, удалив с их концов изоляцию, подключи к батарее лампу. Лампа горит,
потому что образовалась электрическая цепь. Ба1арся является источником пита-
ния этой цепи. Поднеси один из соединительных проводников поближе к компасу
(рис. 12), и ты увидишь, как его магнитная стрелка сразу же станет по-
перек проводника. Опа укажет направление круговых магнитных силовых линий,
рожденных током Наиболее сильное магнитное поле тока будет возле самого
проводника. По мере удаления от проводника магнитное иоле, рассеиваясь,
ослабевает.
А если изменить направление тока в проводнике, поменяв местами полюсы
батареи? Изменится и направление магнитных силовых линий — магнишая
стрелка повернется в друт ую сторону. Значит, направление силовых линий магнит-
ного поля, создаваемого током, зависит от направления тока в проводнике.
Какова в этих опытах роль лампы? Она служит как бы индикато-
ром-прибором, свидетельствующим о наличии тока в цепи. Она, кроме того,
ограничивает ток в цепи. Если к батарее подключить только проводник, маг-
нитное поле тока станет сильнее, но батарея быстро разрядится.
Если в проводнике течет постоянный ток неизменной величины, его маг-
нитное поле также нс будет изменяться Но если ток уменьшится, то слабее
станет и его магнитное поле. Увеличится ток — усилится его магнитное поле,
исчезнет ток — пропадет его no ic. Словом, ток и его магнитное поле нераз-
рывно связаны и зависят друг о г друга.
Магнитное ноле тока ла ко усилить, если проводник с током свернул» в
катушку. Силовые линии Mai иитного поля такой катушки можно сгустить, если
внутрь псе поместить гвоздь и ш железный стержень. Такая катушка с сердеч-
ником станет электрома! нитом, способным притягивать сравнительно
тяжелые железные предметы (ряс. 13). Это свойство тока используется во мно-
жестве электрических приборов.
15
А если компас поднести к проводу с переменным током? Стрелка оста-
нется неподвижной, даже если провод свернуть в катушку. Значит ли ijT°
вокруг проводника с переменным током отсутствует магнитное поле. ет,
конечно. Магнитное ноле есть, но оно тоже переменное. Магнитная же стрелка
компаса не бсдет отклоняться только
вследствие своей «неповоротливости»,
она не будет успевать следовать за
бнщрыми изменениями магнитного
поля.
Первый электромагнит, основные
черты которого сохранились сейчас во
многих электрических приборах, на-
пример в электромагнитных реле, теле-
фонных приборах, изобрел английский
ученый Стерджей в 1821 г. А спустя
два десятилетия после этого события
французский физик Андре Ампер сде-
лал новое, исключительно важное но
тому времени открытие. Он опытным
путем установил, что два параллельно
расположенных проводника, по кото-
рым течет ток, способны совершать
механическую работу: если ток в обо-
их проводниках течет в одном направ-
Рис. 13. Проводник с током, свернутый
в катушку, становится электромагни-
том.
лении, они притягиваются друг к другу, а если в противоположных, то
отталкиваются друг от друга.
Догадываешься, почему так происходит? В первом случае, когда направление
тока в обоих проводниках одинаково, их магнитные поля, также имеющие
одинаковое направление, как бы стягиваются в единое поле, увлекая за собой
проводники. Во втором случае магнитные поля вокруг проводников, имеющие
теперь противоположные направления, отталкиваются друг от друга и тем
самым раздвигают проводники.
В первой же половине прошлого столетия пеннейший вклад в науку внес
английский физик-самоучка Майкл Фарадей. Изучая связь между электрическим
током и магнетизмом, он открыл явление электромагнитной индук-
ции Суть этого явления заключается в следующем. Если внутрь катушки
из изолированной проволоки быстро ввести магнит, стрелка электроизмери-
тельного прибора, подключенного к концам катушки, на мгновение откло-
нили от нулевой отметки на шкале прибора (рис. 14). При таком же быстром
дижеини магнита внутри катушки, ио уже в обратном направлении, стрелка
прибора так же быстро отклонится в противоположную сторону и вернется
в исходное положение Вывод мог быть один магнитное ноле пересекает
провод и возбуждает(индуцирует)в нем энергию движения свободных
электронов — электрический ток.
Впрочем, можно поступить иначе: перемещать не магнит, а катушку вдоль
неподвижного магнита Результат будет тот же. Магнит можно заменить катуш-
кой, по которой пропущен ток Магнитное поле этой катушки при пересе-
чении витков второй катушки также будет возбуждать в ней электродвижу-
щую силу, создающую в ее цепи электрический ток.
Явление электромагнитной индукции лежит в основе действия генератора
переменного тока, представляющего собой катушку из провода, вращаю-
щуюся между полюсами сильного магнита или электромагнита (на рис. 15
катушка показана в виде одного витка провода). Вращаясь, катушка пересе-
16
кает силовые линии магнитного поля, и в ней индуцируется (выра-
батывается) электрический ™к.
В 1837 г. русский академик Ь. С. Якоои о > крыл явление, обратное по
действию явлению электромагнитной индукции Через катушку, помещенную в
Рис 14 Энергия магнитно! о по-
ля создает движение электро-
нов — электрический ток.
Рис 15. Схема генератора пере-
менною тока.
магнитном поле, учений пропускал ток, и катушка начинала вращаться. Это был
первый в мире электромагнитный двигатель.
Фарадей, открывший закон электромагнитной индукции, опытным путем
установил еще одно очень важное явление — возможность передавать ток из
катушки в катушку па расстояние без какой-либо прямой электрической связи
между ними. Дело в том, что переменный или прерывающийся ток, текущий
в одной из катушек, преобразуется в переменное магнитное поле, которое
возбуждает во второй катушке э. д. с. На этой основе создан замечательный
прибор — трансформатор, играющий очень важную роль в электротехнике
и радиотехнике.
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК РОЖДАЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Опыты Майкла Фарадея и его соотечественника и последователя Кларка
Максвелла привели ученых к выводу, что переменное магнитное поле, рожда-
гч емое непрерывно изменяющимся током, создает в окружающем пространстве
электрическое поле, которое в свою очередь во <буждает ма! нитпое поле, магнитное
ноле — электрическое и т. д Взаимосвязанные, создаваемые друг другом магнит-
ные и электрические ио 1я образуют единое переменное электромагнитное
поле, которое непрерывно, как бы отделяясь и удаляясь от места возникно-
вения его, распространяется во всем окружающем пространстве со скоростью
света, равной 300000 км/с.
17
Сейчас явление возбуждения переменным током электромагнитных полей
принято называть излучением электромагнитных колебаний или
излучением электромагнитных волн. Встречая на своем пути проводни-
ки, магнитные составляющие полей элсктрома! иитнмх волн возбуждают в этих
проводниках переменное электрическое поле, создающее в mix такой же пе-
ременный ток, как ток, возбудивший элск-
Рис. 16. Опытная установка Г. Герца
для возбуждения и обнаружения
электромагнитных волн и графи-
ческое изображение затухающих
электромагнитных волн.
зромапштмые волны, только несравнен-
но более слабый. На этом замечательном
явлении и основана техника радиопереда-
чи и радиоприема.
Совпадение скоростей распростране-
ния электромагнитных волн, создаваемых
переменным током, и света нс случайно,
потому что световые лучи, как, между
прочим, п тепловые, по своей природе то-
же электромагнитные колебания. Мысль о
родстве световых и электрических явлений
высказал русский ученый Михаил Василь-
евич Ломоносов еще в середине XVIII в.
Теорию элсктрома! ннтных волн создал
Кларк Максвелл в первой половине прош-
лого столетия. Однако только в 1888 г.
немецкому ученому Генриху I ерцу уда-
лось опытным путем доказать факт
существования электромагнитных волн
в возможность их обнаружения.
В опытной установке Герца (рис. 16)
излучателем электромагшппых воли был
вибратор — стержни с металлическими
'шарами на концах, а обнаружнватслем
элекгромапштной энергии — резо на то р, представляющий собой незамк-
нутый виток провода, тоже с шарами на концах. Половинки вибратора
заряжались до такого напряжения (разности зарядов), что между внутренними ша
рамп через воздух проскакивала электрическая искра — искусственная молния
в миниатюре Происходил электрический разряд В этот момент, длив
шийся малые доли секунды, вибратор излучал короткую серию быстропсремен-
ных затухающих, т. е. убывающих по амплитуде, электроманппных волн
Пересекая провод резонатора, расположенного поблизости, электромагнитная
энергия возбуждала в нем электрические колебания, о чем свидетельствовала
очень слабая искра, появлявшаяся между шарами резонатора. Еще разряд — и
новая очередь затухающих электромагнитных колебаний возбуждала в резо
паторе слабый переменный ток.
Так Генрих Герц нашел способ возбуждения электромагнитных волн и
обнаружения их. Но он не прелс автял себе путей практического использования
своего открытая.
РОЖДЕНИЕ РАДИО
Первым, кто по достоинству оцепил труды Герца, был преподавал ель
минного офицерского класса в Кронштадте Александр Степанович
11 о п о в. Читая лекции об электромагнитных явлениях и сопровождая их де-
18
монстрацией приборов собственного изготовления, Л. С. Попов высказал смелую
мысль о возможности использования электромагнитных во.щ для передачи сиг*
налов на расстояние без проводов.
Это было в последнем десятилетии прошлого века. В то время русский
военный флот оснащался новой боевой техникой. Для преодоления .морских
Александр Степанович Попов.
Рис. 17. Эскизный чертеж приемника
Л. С. Попова.
просторов обновленному флоту нужны были более совершенные средства связи.
И русский ученый искал их. После множества опытов и экспериментов А С. По-
пов сконструировал принципиально новый прибор, реагировавший на электро-
магнитные волны на значительном расстоянии. Источником электромагнитных
волн был вибратор, такой же, как в опытной установке Герна, но дополнен-
ный отрезками проволоки для лучшего излучения. Прием осуществлялся при
помощи другого отрезка проволоки, соединенного с прибором, сконс труирован-
ным Поповым. Как только вибратор начинал излучать электромагнитную энер-
гию, приемный прибор отзывался на нее грслью звонка. Этот прибор, который
А. С. Попов демонстрировал 7 мая 1895 г. на заседании физического отделения
Русского физико-химического общества, был первый в мире радиопри-
емник, а присоединенный к нему отрезок проволоки — первой в мире
антенной.
Продолжая опыты, А. С. Попов обнаружил, что па сконструированный
им прибор сильно действуют атмосферные электрические разряды — молнии. Это
навело ученого па мысль об использовании приемника для сш нализацни о при-
ближающихся грозах, что н было проверено в одной нз петербургских обсерва-
торий.
Эскизный чертеж исторического приемника А. С Попова ты видишь на
рис. 17 Всмотрись в него внимательно, попробуй разобраться в нем и понять,
как приемник действует. Не считая батареи, в приемнике три прибора:
когерер, электрический звонок и электромагнитное реле-
19
•пек громагиит, притягивающий якорь, когда через обмотку течет ток. Когерер
представляет собои стеклянную трубку с мелкими металлическими опилками
внутри. С помощью тонких металлических полосок он подвешен между опо-
рами 1 и 2. Через обмотку реле одна контактная пластина когерера соеди-
нена с положительным, а вторая — с отрицательным полюсами батареи. Это
первая электрическая цепь приемника. Если же якорь реле прижать к сердеч-
нику, чтобы конец его коснулся винта 3, то образуется вторая цепь —элект-
рического звонка.
Когерер в разных условиях обладает неодинаковой проводимостью тока.
Находящиеся в нем металлические опилки в обычных условиях оказывают
току большое сопротивление, т. е. плохо пропускают его. В это время ток
в первой цепи, в которую включена обмотка реле, настолько мал, что якорь реле
не притягивается к сердечнику. Но как только на когерер начнут влиять
элетромаг ннтные волны, под действием их сопротивление слоя опилок умень-
шится, а ток в первой цепи резко возрастет. В этот момент якорь реле
притягивается к сердечнику и, коснувшись винта 3, замыкает цепь электриче-
ского звонка. Сразу же притягивается якорь электромагнита этой цепи, и моло-
точек ударяет по чашечке звонка. Но якорь электромагнита звонка отходит
от контактной пружинки и разрывает вторую цепь. Теперь молоточек звонка,
отпущенный электромагнитом, ударяет по когереру и встряхивает опилки, вос-
станавливая большое сопротивление их. Еслн электромагнитные волны продол-
жают воздействовать на когерер, молоточек автоматически ударяет то по
чашечке звонка, то по когереру.
Когда А. С. Попов присоединял к когереру антенну, чувствительность
приемника заметно повышалась. В этом случае приемник реагировал па разряды
молгппг, происходящие на расстоянии до 30 км ог него. Поскольку при-
емник реагировал не только на искусственно создаваемые волны, по и на те,
которые возникают в атмосфере перед грозой, А. С. Попов назвал свое детище
грозоотметчиком.
Спустя менее года после исторического заседания Русского физико-химиче-
ского общества, 24 марта 1896 г., произошло новое крупное событие. В этот
день изобретатель радио демонстрировал ученым передачу и прием радиосигна-
лов с записью на ленту телеграфного аппарата У радиопередатчика находился
П П. Рыбкин, ближайший помощник А. С Попова. Радиоприемник был уста-
новлен в аудитории, где с докладом выступал А. С Попов. Когда доклад-
чик умолк, послышался стук телеграфного аппарата, соединенного с приемником:
Александр Степанович принимал передаваемую II. Н. Рыбкиным радиограмму.
Эго быта первая в мире радиограмма.
Совершенствуя приборы, А С. Попов постепенно наращивал дальность
действия радиосвязи. Веспой 1897 г была осущест в гена передача радиосигна-
лов с корабля на берег на расстояние 640 м А двумя годами позже, в 1899 г.,
после открытия возможности приема радиосигналов с помощью телефонных тру-
бок па слух дальность радиосвязи достигла уже 35 км. Это был новый блиста-
гсльный успех изобретателя радио, послуживший толчком к дальнейшему раз-
витию радиотелеграфа в России.
ИДЕЯ ВОПЛОЩАЕТСЯ В ЖИЗНЬ
Однако только случай помог А. С. Попову доказать жизненную необходи-
мость нового средства связи. Дело было так. В ноябре 1899 г, броненосец
«Гснерал-адмлрал Апраксии» во время снежного шторма сел на камни у пустын-
ных берегов о Готланд в Финском заливе. От острова до ближайшего г га
20
Радиостанция А. С. Попова на о, Готланд.
материке города Котки (Финляндия) около 44 км. Спасательные работы задер-
живались из-за трудное!и прокладки проводной линии связи между островом
и материком. На помощь пришло радио. А. С. Попов со своим помощником
П И. Рыбкиным для обеспечения надежной двусторонней связи установил i
на острове и материке приемно-передающие радиостанции. Линия радиосвязи
действовала с февраля по апрель 1900 г., пока велись спасательные работы. 3.:
это время было передано и принято 440 радиограмм. Одна из них оказала
неоценимую услугу людям
Случилось эю 6 февраля 1900 г П Н. Рыбкин, находившийся па о. Го!
ланд, принял от А. С. Попова из г. Котки радиограмму следующего содержа
иия «Командиру «Ермака». Около Лавенсаари оторвало льдину с рыбаками
Окажите помощь». Ледокол «Ермак» немедленно вышел на поиски в море и сиял
с льдины 27 рыбаков Люди были спасены благодаря радио.
Так действовала первая в мире линия радиосвязи, так радио заво-
евало право на жизнь.
А С Попов сделал еще одно очень важное открытие. Летом 1897 г. В'>
время опытов но передаче радиосигналов с транспорта «Европа» на крейсер
«Африка» им было замечено, что когда между этими кораблями проходил
какой-либо третий корабль, слышимость сигналов уменьшалась или даже вовсе
пропадала В связи с этим ученый высказал мысль о возможности обнаружи-
вать при помощи радиоприемника корабли, находящиеся на пути радиоволн
Таким образом, ои указал путь к ради о до к а ци и — современному сред-
ству обнаружения и определения местоположения предметов на земле, на воде,
в воздухе и космосе.
Велико значение открытия А. С. Попова для науки. Ои первым правильно
оценил огромное практическое значение электромагнитных вози и сумел поста-
вить их на службу человеку. Этим было положено начато новой эпохе в раз-
витии мировой науки и техники — эпохе радиотехники и электроники.
21
Но по-настоящему заслуги великого русского ученого оценены иыли в нашей
стране только после Великой Ок i ябрьской социалистической революции. Поста-
новлением Совет скот о правительства «Об ознаменовании 50-летия со дня изобре-
тения радио А. С. Поповым» наш народ с 1945 г. отмечает 7 мая как День радио.
Этим же постанов кишем учреждены золотая медаль имени А. С. Попова, Присуж-
даемая советским и зарубежным ученым за выдающиеся научные работы и
изобретения в области радио, нагрудный значок «Почетный радист СССР»,
которым награждаются лица, способствующие своим трудом развитию радио-
техники, радиолюбительства, организации радиовещания и телевидения. В Ленин-
граде создан музей А С. Попова. Имя А. С. Попова носят Всесоюзное
научно-техническое общество радиотехники и электросвязи, куйбышевская ра-
диовещательная станция, Научно-исследовательский институт радиовещатель-
ною приема и акустики.
Мы, советские люди, свято чтим память русского ученого Александра
Степановича Попова, давшего человечеству радио.
«ГАЗЕТА БЕЗ БУМАГИ И БЕЗ РАССТОЯНИЙ»
В день победы Октябрьской революции, 7 ноября 1917 г., радиостанция
крейсера «Аврора» передала обращение «К гражданам России!», написанное
Владимиром Ильичем Лениным и адресованное миллионам трудящихся. В ис-
торические дни Великого Октября радиостанции молодой Страны Советов пе-
редавали подписанные вождем революции радиограммы «Всем, веем, веем!»,
в которых давались указания ортапам власти на местах, опровергались клевета
и ложь буржуазии о Советской Республике. Радиограммы, принятые из центра
революции — Петрограда, печатались и широко распространялись во многих
городах страны Владимир Ильич, следивший внимательно за развитием радио-
техники, видел в ней огромную организующую силу. 29 июля 1918 г. им быт
подписан декрет Совета Народных Комиссаров о централизации радиотехниче-
ского дела в стране В том же юду по указанию Левина в Нижнем Новгороде
(ныне г. Горький) была создана радио лаборатория. Это по существу был первый
советский радиотехнический университет, сыгравший большую роль в развитии
радиофикации и радиовещания в пашей стране. Позже Нижегородской радно-
лаборатории было присвоено имя В И. Ленина, она дважды награждена
орденом Трудовою Красною Знамени.
Нижегородской радиолабораторией руководил крупнейший русский изобре-
тателт в области радио, создатель первых мощных радиовещательных стан-
ций Михаил Александрович Бонч Бруевич. Под его руководством здесь было
налажено производство радиоламп, а осенью 1920 г. закончена постройка
первой радио телефонной станции, передававшей по радио живую человеческую
речь на большие рассяояиия.
Когда Владимир Ильич Ленин узнал об этих работах, он паписал в теп-
лом дружеском письме профессору М. А. Бонч-Бруевичу; «Газета без бумати
и без расстояний», которую Вы создаете, будет великим делом».
В марте 1920 г. за подписью В И. Ленина было принято постановление
Совета Труда и Обороны о постройке в Москве Центральной радиотелефонной
станции с радиусом действия 2000 верст. Несколько позднее В. И. Ленин в за-
писке, адресованной в Совнарком, писал: «...Вся Россия будет слушать газету,
читаемую в Москве».
21 августа 1922 г в Москве начала работать самая мощная в мире по тому
времени радиотелефонная радиостанция. А в июне 1924 г. Совет Народных
Комиссаров Союза ССР издал постановление, разрешавшее установку радпопри-
22
пшиков всем гражданам и организациям. Начался выпуск радиоприемников,
литературы по радиотехнике, радиодеталей.
Так зародилось и начало развиваться советское радиовещание, а вместе
ним и радиолюбительство. Сейчас радиовещание стало тем митишом с мил-
лионной аудиторией, о которой мечтал великий Ильич.
Сейчас наша страна густо покрыта сетью радиовещательных станций.
Радиоприемник и.ш радиоточка стали предметами первой необходимости нашего
быта. Радио стало незаменимым, а в ряде случаев единственным средством
связи. Средствами радиосвязи оснащены все виды воздушных, морских и речных
кораблей, научные экспедиции. Дием и ночью, в будни и праздник, в любую
погоду поддерживается радиосвязь между городами нашей огромной страны.
Тысячи радиостанций обеспечивают оперативное руководство полевыми работами
в колхозах и совхозах.
Радиовещание и радиосвязь — большие, по не единственные области современ-
ной радиотехники. Радиотехника сегодня — это телевидение и радиолокация, ра-
дионавигация, радиоастрономия и телемеханика, звукозапись и многие другие от-
расли и разделы науки и техники.
Радиотехнические приборы применяются для лечения тяжелых заболеваний
и наблюдения за деятельностью органов человека, для борьбы с вредными бакте-
риями и стерилизации пищевых продуктов, для плавки и обработки высококаче-
ственных сортов стали, в машина- и станкостроении, геологии и метеорологии
Радиотехника и се спутница электроника дали возможность автоматизиро-
вать многие производственные процессы, управлять механизмами на расстоя-
нии, делать точнейшие измерения, проникать внутрь атома, вести сложнейшие
математические расчеты с быстротой мысли.
Ты. юный друг, современник штурма Космоса. Радиотехническая и элект-
ронная аппаратура, устанавливаемая на искусственных спутниках Зем-iu, автома-
тических межпланетных станциях, космических кораблях, позволила изучать верх-
ние слои атмосферы, космические излучения, земной магнетизм, увидеть неви-
димую с Земли сторону Луны, пейзаж загадочной Венеры, следить за состоянием
здоровья отважных космонавтов, видеть их работу в космосе и многое другое.
Таков далеко не полный перечень примеров применения современной радио-
техники С некоторыми из них я и намерен познакомить тебя в следующих бе-
седах. Начну же с наиболее широкой области радиотехники — техники радиове-
щания.
Беседа вторая
ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С РАДИОПРИЕМНИКОМ
Само слово «радио» происходит от латинского radiare — излучать, что
значит испускать лучи. Оно имеет общий корень с латинским словом radius —
луч. Если ты из точки или окружности проведешь расходящиеся во все сто-
роны прямые линии — лучи, то получится рисунок Солнца примерно в том
виде, как его часто изображают малыши. А ведь в действительности так оно
и есть: Солнце испускает во все стороны лучи-радиусы. Радиовещательная
станция подобно Солнцу излучает радиоволны во все стороны по радиусам.
Лишь радиостанции специального назначения излучают радиоволны в каком-то
одном направлении.
23
Если бы ты пришел на территорию радиовещательной станции, то прежде
всего увидел бы вертикальную ажурную металлическую мачту или провода,
подн чпгые высоко над землей. Это — антенна. Рядом — здание, где находится
передатчик радиостанции.
Передатчик представляет собой сложное устройство, вырабатывающее
э лектрические колебания высокой частоты, которые антенна преобразует в энер-
гию радиоволн.
К передатчику от радиостудии, которая может находиться далеко от
передатчика, идет подземный кабель — хорошо изолированные провода в прочной
оболочке. В студии установлен микрофон Не только разговор и звуки музыки,
но и шепот шорохи микрофон мгновенно npeepauiaem в электрические коле-
бания звуковой частоты, которые по кабелю поступают к передатчику, чтобы
«внедриться» в его высокочастотные колебания. Скольким еще преобразованиям
подвергается этот переменный ток, прежде чем приемник превратит его снова
в звуки!
Знакомство с радиотехникой радиолюбите и> обычно начинает с постройки
самого простого приемника — детекторного. Советую и тебе не нарушать эту
радиолюбительскую традицию
Но детекторный приемник как, впрочем, и многие простые транзисторные
и ламповые приемники, которые будут следующим этапом твоего творчества,
не будет удовлетворительно работать без хорошей антенны и заземления.
С них поэтому тебе и придется начать свои первые практические шаги
в радиотехнике.
АНТЕННА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Слово «антенна» пришло к нам из греческого языка. Греки называли
антенной щупальца или усики насекомых.
Приемная антенна — это тоже щупальца, которыми приемник захватывает
из пространства энергию радиоволн. Чем больше энергии он получит от своей
антенны, тем громче будет работать. Это особенно необходимо для детсктор-
Hoi о приемника, который работает исключительно за счет энергии, получаемой
им из антенны.
Конструкций антенн много. Большая часть из пик — это длинные провода,
поднятые высоко над землей Антенны этих видов носят название наружных,
так как они находятся снаружи зданий. Тс же антенны, которые располагаются
внутри маний, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны
по приемным свойствам лучше внутренних.
Тебе, пока что начинающему радиолюбителю, рекомендую соорудить
наружную антенну Однако сначала сделай заземление. Дело в том, что под
действием атмос<]>срных разрядов в проводе наружной антенны могут накапли-
ваться столь значительные электрические заряды, что они будут ощущаться
при прикосновении к проводу. Соединив же с землей провод будущей наруж
ной антенны, ты этим отведешь заряды в землю.
Заземление. Возможно ближе к окну, через которое ты предполагаешь
вводить провода заземления и антенны, вырой яму такой глубины, где землч
всегда сохраняет влагу. В яму уложи какой-нибудь металлический предмет,
например старое, но не заржавевшее ведро (рис 18, а) или лист оцинкован-
ного железа (рис. 18,6) размерами примерно 50 x 100 см, предварительно
припаяв к ним кусок длинной проволоки. Металлический предмет осторожно
засыпь землей, чтобы пе перерубить лопатой провод заземления, и хорошо
утрамбуй землю.
24
Провод заземления прикрепи к стене дома скобками, сделанными из гвоз-
дей или стальной проволоки.
Ясли ты живешь в городе, то заземлением могут служить трубы водопро-
вода центрального парового или водяною отопления, так как они имеют
Рис 18. Устройство заземления.
Рис 19. Наружная Т-образная антенна в заземление.
хорошее соединение с землей. Трубу, по возможности ближе к месту уста-
новки приемника, зачисти до блеска напильником. Этот участок трубы туго
обмотай концом зачищенного медного провода, который пойдет к приемнику.
Надежный контакт провода с трубой можно сделать и с помощью метал-
лического хомута (рис 18, ь).
Наружная антенна. Лучше всего соорудить Г-образпую антенну, напоми-
нающую внешним видом буку «Г» (рис. 19). Такая антенна состоит из про-
вода длиной 20 — 40 м, подвешенного с помощью опор-мачт на высоте 10 —15 м
над землей, и снижения провода, свисающего вниз, конец которого
подключают к радиоприемнику. Ту часть снижения, которую вводят в дом,
называют вводом антенн ы.
Чем длиннее горизонтальная часть антенны и чем выше над землей она
поднята, тем лучше радиоприем.
25
Для антенны лучше всего применить антенный канатик — много-
жильный провод, свитый из топких медных проволочек, или медную прово-
локу толщиной 1,5 — 3 мм. В крайнем случае можно использовать оцинкован-
ную стальную или железную проволоку гакой же толщины. Болес тонкая
проволока не годится: антенна из нее по-
лучи гея непрочной. Непригодна для антен-
ны алюминиевая проволока, так как па
воздухе она весьма быстро становится
хрупкой и обрывается.
Горизонтальную часть, снижение и
ввод апгепны делай из целого куска про-
во,1а. Если пет куска провода необходи-
мой длины, то соединяемые участки
проводов зачисть до блеска, прочно скру-
ти и обязательно пропаяй места скру-
ток.
Определяя места подвески горизон-
тальной части антенны, учитывай воз-
Рис. 20. Крепление мачты антенны можпость использования крыши своего
на крыше. дома. Близко к железной крыше дома
и над деревьями антенну подвешивать
не рекомендуется. Если неподалеку про-
ходят провода электрического освещения, то горизонтхтьную часть антенны
располагай по возможности перпендикулярно им н подальше от них.
Имей в виду: категорически запрещается подвешивать провод антенны под
линией электрического освещения, телефонными, телеграфными и другими про-
водами, а также крепить шесты к водосточным, венпшлтрюпным и ды-
моходным трубам, телефонным столбам, столбам электрического осве-
щена ч.
Для мачт, устанавливаемых па крышах домов, нужны шесты длиной 3-4 м,
диаметром у основания 8—10, а у вершины 4—5 см. В сельской местности
в качестве одной из опор можно использовать высокое дерево. К шестам,
отступая от вершин па 15—20 см, прикрепи ио три куска стальной проволоки
длиной несколько больше длины шестов, они будут оттяжками. На вершине
одного из шестов укрепи блок. Пропусти через него прочную веревку, а лучше
тонкий металлический ipoc для подъема горизонтальной части антенны, а
в дальнейшем для регулировки ее натяжения. Под мачты желательно сделать
дощатые опоры — площадки с гнездами для их оснований (рис. 20).
Устанавливать мачты удобнее вдвоем. Один держит мачту в вертикальном
положении, другой закрепляет ее оттяжки на костылях или гвоздях, вбитых
в крышу. Если кровля железная, оттяжки можно краппь в закроях железа.
Провод горизонтального луча антенны подвешивай к мачтам на двух цепочках
из антенных изоляторов (рис. 21, а) иди фарфоровых «роликах» (рис. 21,6),
используемых для комнатной электропроводки. В каждой цепочке должно
быть не менее чем по два изолятора. Одну цепочку крепи к вершине мачты
без блока, вторую — к веревке (тросу), перекинутой через блок на второй
мачте.
Разматывая провод, не выпускай моток из рук, следи за тем, чтобы па
нем не образовывались петли, перегибы. Ту часть провода, которая будет
снижением, временно, пока tie закончишь подъем и крепление горизонтальной
части апгепны, соедини с заземлением. Если для снижения приходится исиоль-
touaib отельный кусок провода, место его скрутки с горизонтальным лучом
обяза1слыю пропаяй Сильно натягивать провод горизонтальною луча нс еле-
26
луст так как во время зимних морозов его длина заметно уменьшается, про-
вод натягивается и может оборваться или поломать опоры.
Чтобы снижение не болталось и не соприкасалось с кровлей или другими
частями дома, укрепи на степе или на краю крыши шест или брусок с ро ликом
и привяжи к нему провод снижения.
В том случае, если в качестве одной опоры антенны будешь использовать
дерево, привяжи к его стволу шест с блоком на конце, как показано на
рис. 19. Свободный конец троса, пропущенный через блок, к стволу не крепи —
во время ветра качающееся дерево может оборвать провод антенны. К нему
надо привязать какой-нибудь груз, например камстш. Подбирая массу этого
груза, легко добиться необходимого натяжения горизонтального луча антенны.
Если по каким-либо причинам тебе не удастся соорудить Г-образную ан-
тенну па двух опорах, сделай ее в виде наклонною луча. В этом случае
потребуется одна опора высотой 10—15 м. Второй конец провода крепи на
изоляторе возле окна, через которое апл сипу вводишь в дом. Если дом высо-
кий, а ты живешь на первом или втором этаже, неплохой наружной антенной
может быть провод, вертикально или с наклоном свисающий к твоему окну.
Наружная антенна может быть и одномачтовой, например типа «метелка»
(рис. 22). Она состоит из 40—80 прутков голой проволоки толщиной 1,0 —1,5 мм
и длиной по 40—50 см. Вее они зачищены с одного конца и тую стянуты
концом провода, предназначенного для снижения. Нижнюю часть «метелки»
желательно залить расплавленным свинцом, чтобы обеспечить падежный кон-
такт между Отдельными ее прутками. Пучок прутков вставлен в отверстие
большого фарфорового изолятора, предназначенного для уличной электропро-
водки (можно толстостенный фарфоровый или стеклянный стакан подходящего
диаметра), а затем залить варом или смолой. Свободные концы прутков рас-
правляют наподобие метлы. Изолятор кренят к мачте железным хомутиком
или проволокой.
Вводы аптеины и заземления. Если ты живешь в сельской местности, то для
оборудования ввода наружной антенны кроме изоляционных материалов потре-
буется еще грозовой переключатель — небольшой рубильник с зубча-
тыми пластинками, образующими искровой промежуюк (рис. 23). Провода
снижы ия и заземления вво;щ внутрь комнаты через отверстия, просверленные
в стене, оконной колоде или псоткрывающейся раме окна. Сверли их с неболь-
шим наклоном в сторону улицы, чтобы чере) них не могла затекать в комнату
Дождевая вода. Возможно ближе к этим отверстиям укрепи грозовой пере-
ключатель (рис. 24).
27
В oiBCpCTifC антенного ввода с наружной стороны вставь фарфоровую
воронку, а с вну грет,'ей — втулку. Вставь в них резиновую, хлорвшпщовую
или другую изоляционную трубку, а через трубку пропусти в комнату конец
провода снижения. Если нет фарфоровых воронки и втулки, можно обойтись
одной изоляционной трубкой.
Рис. 22. Антенна «мечелка».
Рис. 23. Грозопсрсключатель.
Рис. 24. Оборудование вводов антенны и заземления и установка грозового
переключателя.
Провод заземления вводи без изоляционных материалов, только со сто-
роны комнаты вставь в отверстие втулку, чтобы не испортить внешнего вида
стены Ввод антенны укрепи на роликах и, сделав на конце петельку, закрепи
ее под верхний зажим грозоперсключателя. Ввод заземления прибей к стене
проволочными скобами. На конце его провода тоже сделай петельку и прочно
зажми ее под винт ножа грозоперсключателя. Далее заз отовь два куска изоли-
рованного провода акой липы, чтобы дотянуть их до твоего рабочего места
Подойдет провод, применяемый для электросети. Концы проводов зачисть
от изоляции Один из них закрепи под нижний свободный зажим грозопереклю-
чателя, другой — иод его верхний зажим (с которым соединен ввод антенны).
Противоположными концами эти провода будешь подключать к приемнику,
28
Зачем нужен грозоперек ночагель? Чтобы отводить в землю электрические
заряды, возникающие в наружной антенне пол действием различных атмосфер-
ных явлений. Когда приемником не пользуются, антенна должна быть зазем-
лена — нож грозоперсключателя устанавливают в верхнее положение. Перед тем
как начать слушать радиопередачи, пож грозопереклю г геля перекидывают
вниз, переключая заземление на приемник. Если в телефонах или 1ромкого-
ворителс приемника появляется треск, являющийся признаком приближения
грозы (в это время заряды из антенны уходят в землю через искровой про-
межуток), прием надо прекратить, а антенну заземли ь. При этом приемник
перестает работать, а создающиеся в антенне сильные заряды через нож
переключателя стекают в землю, не причиняя вреда ни приемнику, пи слушателю.
Этих предосторожностей вполне достаточно, чтобы не иметь неприя тностей
от наружной антенны во время грозы.
Комнатные антенны. Для более чувствительного приемника, чем детектор-
ный, а иногда и для детекторного, если радиовещательная станция находится
недалеко, можно использовать комнатную антенну. Для ее устройства нужно
Рис. 25. Спиральная комнатная ан-
тенна.
в углах ^омнаты под потолком привернуть фарфоровые ролики и натянуть
между ними изолированный или голый провод. Его можно протянуть вдоль
одной, двух, трех пли всех четырех стен комнаты. Один из концов провода
идет вниз, к приемнику. Такая антенна будет тем лучше, чем длиннее ее
провод и чем выше над землей находится комната.
Можно также соорудить спиральную комнатную антенну (рис. 25), пред-
ставляющую собой изолированный или голый провод длиной 10—15 м, свитый
в спираль на круглой болванке. Спираль подвешивают на шнуре или капро-
новой леске между стенами комнаты. Снижение к радиоприемнику можно
сделать от любого конца пли витка спирали.
Грозоиереключатсли для комнатных антенн не нужны. Следует отметить,
что в современных домах из железобетонных панелей комнатные антенны
малоэффективны.
ПЕРВЫЙ РАДИОПРИЕМНИК
Детекторный приемник можно собрать в ящичке или смонтировать его
на дощечке, называемой панелью. Такой приемник, если захочешь, ты смо-
жешь сделать позже Сейчас же я предлагаю заняться сборкой опытного
детекторного радиоприемника. Понадобится все то же, и работать оп будет
так же, но его детали будут лежать на столе в развернутом виде. Главное
достоинство такого опытного радиоприемника заключается в том, что в нем
легко делать любые изменения и дополнения, исправлять ошибки простым
пересосдиненисм проводников. Опыты с ним помогут тебе понять принцип
работы нескольких вариантов детекторных приемников, получить первые прак-
тические навыки конструирования.
Для такого приемника, а в дальнейшем и для других приемников нужны,
катушка (рис. 26, о), э л е к т р о м a i н и т н ы с головные телефоны,
например типа ТОН-1 (рис 26, б), детектор (рис. 26,в), роль которого
29
может выполнять точечный диод, например тина Д9 пли Д2 с любым буквен-
ным индексом, несколько конденсаторов постоянной емкости
(рис. 26, г), зажимы или колодочки со штепсельными гнездами и некоторые
другие детали. Для катушки потребуется обмоточный провод марки ПЭЛ
(Провод с Эмалевой Лакостойкой изоляцией) пли ПЭВ (Провод с Эмалевой
Рис 26 Самодельная катушка индуктивности (а), головные телефоны (6),
точечный диод (в) и конденсатор (г), необходимые для опытною приемника.
Высокопрочной изоляцией) толщиной 0.2—0,3 мм. Обмоточные провода этик
марок и их толщину (без изоляции) обозначают так: ПЭЛ 0,2, ПЭВ 0,3.
Годятся, разумеется, провода и других марок, например, ПБД — с изоляцией
из двух (буква Д) слоев хлопчатобумажной пряжи (буква Б), или ПЭЛШО —
с эмалезой лакостопкой изоляцией и одним (буква О) слоем натурального
шелка (буква Ш). Важно лишь, чтобы изоляция была непопорченной, иначе
.между витками катушки может быть замыкание.
На катушку из-под ниток, используя ее как каркас, намотай внавал
400 — 450 витков рекомендуемого провода, делая отводы через каждые 75—80 вит-
ков и скручивая провод в этих местах петлями.- Допустим, что ты намотал
450 вн । ков и делал о i воды через каждые 75 витков. Получилась многослой-
ная катушка с пятью отводами (как па рис. 26, а). Участки между отво-
дами, а также между началом катушки и первым отводом н между послед-
ним отводом и концом называют секциями катушки.
Бывает, чго во время намотки катушки провод оборвется или одного
мотка не хвашг на всю кагушку. В этом случае концы провода, которые
нужно срастить, должны быть очищены от изоляции и крепко скручены.
Скрутку желательно пропаять и обязательно обмотать изоляционной лентой.
Если, однако, опа приходится около отвода, то лучше не жалеть нескольких
витков провода и сделав это соединение в петле-
А теперь, юный друг, зачисть or изоляции концы выводов и отводов
катушки, только осюрожио, чюбы не порвать провод, н приступай к сборке
своею первого радиоприемника Начало катушки н (рис 27) соедини с одним
из выводов детекюра, а конец катушки к —с одной из контактных ножек
шпура 'телефонов. Оставшиеся свободными выводы детектора и телефонов
30
соедини куском провода. К проводнику, идущему от начала катушки к детск-
тору прочно прикрути провод антенны, предварительно зачистив конец его
ОТ изоляции. Этот проводник приемника будем называть антенным. К провод-
|шку, соединяющему конец катушки с телефоном, прикрути провод заземления.
Бу ЮМ называть сто заземленным проводником. Во время опытов его придется
Рис. 27 Соединение детален опытного приемника.
переключать с одного вывода катушки па другой (на рис. 27 показано штри-
ховой линией), пе изменяя при эгом соединения заземления с телефонами.
Совершим «прогулку» по цепям получившегося приемника. От начала ка-
тушки н по антенному проводнику мы попадаем К детектору, а от пего —
к головным телефонам. Через телефоны, далее по заземленному проводнику,
через все витки катушки приходим к отправной точке и. Получилась замкну-
тая электрическая цепь, состоящая из катушки, детектора и телефонов. Эту
цепь называют детекториои цепью. Если в пей зде-либо будет обрыв,
плохой контакт между деталями, например непрочная скрутка, цепь окажется
разорванной и приемник работать нс будет.
Кратчайший путь из антенны в землю лежит через катушку. По этому
пути пойдет ток высокой частоты, .возбуждаемый в антенне радиоволнами
Этот ток создаст на концах катушки напряжение высокой частоты, которое
вызовет ток такой же частоты и в детекторной цепи.
Цепь, состоящую «и антенны, катушки и заземления называют антенной
Цепью или антенным контуром. Обрати внимание: катушка твоего
приемника входит как в детекторную, так и в антенную цепь.
Познакомившись с цепями приемника, надень па готову телефоны, прижми
их плотнее к ушам, прислушайся Возможно, что сразу ты ничего не услы-
шишь даже при заведомо хороших антенне и заземлении, предварительно
проверенных детекторе и телефонах. Это потому, что приемник, видимо, пс
Настроен на радиовещательную станшно, хорошо слышимую в вашем районе,
или ты попал в перерыв передачи Настраивать такой приемник можно изме-
нением числа витков катушки, включаемых в антенный конту!.
31
На рис. 27 в антенный контур включены все 450 витков катушки. Но если
заземленный проводник отсоединить от конца катушки н присоединить, напри-
мер, к отводу 5, то в контур будет включено уже не 450, а 3 витков.
Если же этот проводник переключить на отвод 4, в контур будет включено
300 витков. При переключении его на отвод 3 в антенный контур будет
включено 225 витков н т. д. При этом нижние секции окажу гея нс включен-
ными в контур и в работе приемника участвовать не будут. Таким образом,
переключением заземленного проводника ты можешь включать в контур 75,
150, 225 и т. д. до 450 витков через 75 витков.
Запомни, чем больше длина волны радиовещательной станции, на которую
можно настроить приемник, тем большее число витков катушки должно быть
включено в антенный контур.
Твой приемник можно настраивать как па радиовещательные станции сред-
неволнового, так и длинноволнового диапазонов. Но, разумеется, передачи не
всякой станции ты можешь принять. Отдаленные станции на детекторный
приемник слышны не будут.
Теперь займись настройкой приемника путем присоединения заземленного
проводника сначала к отводу 5, затем к отводу 4 и так до отвода 1. Одно-
временно следи, чтобы отводы катушки и соединительные проводники не со-
прикасались, а скрутки были прочными. Иначе приемник совсем не будет
работать или в телефонах будут слышны треск, шорохи, мешающие приему.
Электрические контакты будут надежнее, если места соединений проводников
и детален пропаять.
Настроив приемник на одну станцию, запомни число витков, включенных
в контур, при котором станция слышна с наибольшей громкостью. Потом
попытайся «найти» таким же способом другую станцию.
Надеюсь, что ты добился некоторого успеха. Попробуй улучшить работу
приемника. Не изменяя настройки приемника, присоедини параллельно теле-
фонам конденсатор (рис. 2S), называемый в данном случае блокировоч-
ным. Емкость сто может быть в пределах от 1000 до 3000 пФ (пикофарад).
При этом громкость звучания телефонов должна несколько увеличиться. Если
радиовещательные станции находятся более чем в 150—200 км от того
места, где ты живешь, включи блокировочный конденсатор в самом начале
опыта.
Настройка приемника только скачкообразным изменением числа витков
катушки очень проста. Но она не всегда позволяет добиться точной настройки
контура на частоту станции. Точную настройку можно осуществить некоторыми
другими способами. Например, с помощью гвоздя. Попробуй!
Настрой приемник уже знакомым тебе способом на волну радиостанции
и введи в отверстие каркаса катушки толстый гвоздь или подходящего лияметра
болт. Что получилось? I ромкость приема немного возросла или, наоборот,
уменьшилась. Вытащи гвоздь из катушки громкость станет прежней. Теперь
медленно вводи гвоздь в катушку и так же медленно извлекай его из катушки —
громкость работы приемника будет немного, но плавно изменяться. Опытным
путем можно найти такое положение металлического предмета в катушке, при
котором громкость звучания будет наилучшей. Этот опыт позволяет сделать
вывод, что металлический предмет, помещенный в катушку, влияет па настройку
контура.
С таким способом настройки приемника, только, разумеется, с применением
лучшего, чем гвоздь, ф е р р о м а г н и т н о г о с е р д е ч н и к а, ты познакомишь-
ся еще в этой беседе и часто будешь пользоваться им в дальнейшем. Сейчас
же введи в приемник конденсатор переменной емкости и с по-
мощью.сто настраивап анюниый контур на радиостанцию.
32
Для удобства проведения этого и нескольких последующих опытов с детек-
торным приемником на фанерной дощечке размерами примерно 25 х 70 мм
смонтируй колодку со штепсельными гнездами, два зажима, детектор и бло-
кировочный конденсатор, соединив их под дощечкой, как показано на рис. 29.
Колодку с гнездами устанавливай на дощечке так: просверли в ней два от-
верстия диаметром 6—8 мм с расстоянием 20 мм между центрами и вставь
в них «хвосты» штепсельных гнезд. Колодочку укрепи иа дощечке шурупами
или винтами с гайками Начало катушки и антенну подключи к зажиму, с кото-
рым соединен детектор, а ко второму зажиму, соединенному с гнездом теле-
фонов, подключи конец катушки и заземление.
Роль конденсатора переменной емкости будут выполнять две металлические
пластины размерами примерно 150 х 150 мм; используй для этой цели, напри-
мер, жесть больших консервных банок. К пластинам припаяй проводники дли-
ной ио 250 — 300 мм. При помощи этих проводников одну пластину соедини
с зажимом антенны, а дру|ую —с зажимом заземления. Положи пластины па
стол одну возле другой, но так, чтобы они нс соприкасались, и настрой при-
емник на радиостанцию только переключением секций катушки заземленным
проводником. Теперь поднеси заземленную пластину к пластине, соединенной
2 В. Г. Борисов 33
с антенной. Если громкость будет увеличиваться, сближай пластины и, нако-
нец, положи одну пластину па другую, проложив между ними лист сухой бу-
маги (чтобы не было электрического контакта). Найди такое взаимное распо-
ложение пластин, при котором будет точная настройка. Если же при сближении
пластин громкость приема будет уменьшаться, переключи заземленный провод-
ник па ближний к началу катушки отвод и вновь сближай пластины, доби-
ваясь наибольшей громкое!и.
В этом опыте грубая настройка приемника осуществлялась изменением
индуктивности катушки путем переключения секций, а точная — измененном
емкости пластинчатого конденсатора.
Запомни индуктивность катушки и емкость конденсатора при настройке
приемника на радиостанцию взаимосвязаны. Одну и ту же радиост анцию можно
слушать при включении в антенный кон гур приемника большего числа витков,
т. е. большей индукшвносги катушки, но при меньшей емкости конденсатора,
либо, наоборот, при меньшей индуктивности катушки, но большей емкости
конденсатора.
Следующий опыт — настройка антенного контура дшекторпого приемника
высокочастотным сердечником. Помимо детектора, телефонов и конденсаторов
для опыта потребуются ферритовый стержень марки 60011Н или
400HI1 диаметром 7—8 мм и длиной 140—160 мм (такие стержни используют
для маптитных антенн транзисторных приемников) и две Kai ушки, одна из
которых рассчитана' па прием радиостанций длинноволнового диапазона, вто-
рая — на прием радиостанций средневолнового диапазона. Внешний вид ферри-
тового стержня и конструкция катушек показаны па рис. 30. Внутрепннн
диаметр каркасов катушек должен быть таким, чтобы стержень с небольшим
зрением входил в них. Длина каркаса длинноволновой катушки должна быть
100—110 мм, а средневолновой 80—90 мм.
Каркасы склей из писчей бумаги в 3—4 слоя па стержне, используя сю
как болванку. Делай это так. Сначала закатай стержень в полоску бумаги
па один оборот. Затем внутреннюю сторону оставшейся части бумаги намажь
топким и ровным слоем клея БФ-2, плотно закатай в пес стержень и, ттс
снимая каркас со стержня, хорошо просуши его. Предварительно стержень
обверни одним-двумя слоями тонкой бумаги, чтобы к нему не приклеился
каркас. Когда каркас подсохнет, сними его со стержня, удали бумажную
прослойку и досуши в теплом месте. Готовые каркасы должны быть жесткими.
Теперь на каркас, предназначенный для катушки длпшюволпово! о диапа-
зона, намотай 300—320 витков провода ПЭВ или ПЭЛ 0,2—0,3, укладывая
провел плотным рядом, виток к витку. Катушка средневолнового диапазона
должна содержать 75—80 витков такою же провода..по уложенных па каркас
вразрядку (с небольшим расстоянием между витками) с таким расчетом, чтобы
общая длина намотки была 60— 70 мм
Прежде чем катушку наматывать, вставь в каркас стержень. Провод сильно
не натягивай, иначе каркас сожмется и из нею трудно будет вытащить
стержень. Чтобы крайние витки катушек не спадали, закрепи их па каркасе
колышми, нарезанными из резиновой или поливинилхлоридной трубки, или
нитками.
Приступай к опыту. Подключи средневолновую катушку к ранее сделанной
приставке так как показано на рис. 31 Между зажимами антенны и зазем-
ления, т. е параллельно катушке, включи слюдяной или керамический конден-
сатор емкостью 120—150 пФ Прижми телефоны поплотнее к ушам, сосредо
точься и медленно вводи ферритовый стержень внутрь катушки. Постепенно
углубляя стержень в катушку, ты должен услышать передачи тех радиове-
щательных станций средпевониового диапазона прием которых возможен в ва-
34
шей местности на де ick горный приемник. Чем длиннее волна радиостанции,
тем глубже должен быть введен стержень в катушку. Опытным путем найди
такое положение стержня в катушке, при котором слышны сш налы станции,
и сделай на стержне пометку карандашом. Пользуясь ею как делениями шкалы,
ты сможешь быстро настроить приемник на волну этой станции.
Рис. 3U. Дополншельные де! а ли для
следующего опыта.
« — ферритовый стержень: б катушка
длинноволновою диаиазота; в - катушка
средневолнового диапазона.
К антенне
товым стержнем.
После этого подключи параллельно катушке другой конденсатор емкостью
390 470 пФ Как это повлияло па настройку приемника? Громкость осталась
прежней, но для настройки на ту же станцию стержень приходится меньше
вводить в катушку Совсем удали конденсатор, оставив включенной только
катушку. Что получилось? Чтобы настраивать приемник па ту же станцию,
стержень надо больше вводить в катушку.
Точно такие же эксперименты повтори и с катушкой длинноволнового
диапазона. Результат запоминай, а лучше записывай. Нс исключено, что
с агой катушкой будет слышна наиболее длинноволновая станция средневол-
нового диапазона даже тогда, когда стержень вообще не введен в катушку.
Но добиться точной настройки на волну этой станции будет сложнее, чем
с первой катушкой. Так ты познакомишься еще с одним вариантом детектор-
ного приемника — двухдианазопнего с настройкой ферритовым сердечником —
и одновременно узнаешь прием каких станций па нею возможен
Какие выводы можно сделать, проведя эксперименты с этим приемником7
Основных два Во-первых, ферритовый стержень значительно сильнее влияет
иа настройку контура, чем металлический предмет. Во-вторых, с помощью
ферриювого стержня можно плавно и точно настраивать контур приемника
на желательную радиостанцию.
Витки средневолновой каiушки я рекомендовал иамагывать вразрядку.
Почему7 Только для того, чтобы возможно точнее настраивать контур при
емника на волну радиостанции Ее можно намотать и виток к витку. Она
заняла бы на каркасе участок шириной 15—20 мм. Но в этом случае
труднее было 6(4 настраивать приемник, так как малейшее смещение стержня
сильно изменяло бы индуктивность катушки. Наматывая же катушку вразрядку,
ты тем самым как бы растягивал диапазон волн, перекрываемый контуром
приемника. Попробуй сдвинуть витки катушки, и ты убедишься, что настра-
ивать приемник с такой катушкой сложнее. Вразрядку можно было бы укла-
дывать и витки катушки длинноволнового диапазона. По в этом ист необхо-
димости, так как ее обмотка и без того достаточно широкая.
*
35
Рис. 32. Конденсатор,
включенный в цепь ан-
тенны, улучшает избира-
тельность приемника.
Еще несколько экспериментов с этим приемником. Настрой его па любую
радиостанцию, а затем, нс изменяя настройки, включи между антенной и ан-
тенным зажимом конденсатор емкостью 47—62 пФ (рис. 32). 1 ромкоегь приема
несколько уменьшилась. Произошло это потому, что конденсатор изменил
данные, или, как говоря г, параметры контура. Подстрой контур ферри говы.м
стержнем, введя его чуть глубже в катушку. Если до
включения в контур дополнительного конденсатора
во время приема одной станции прослушивалась
другая, близкая по частоте радиостанция, теперь она
будет прослушиваться слабее, а возможно, и сов-
сем пе будет мешать. Приемник стал четче выде-
лять сигналы той станции, на которую настроен.
Вместо конденсатора постоянной емкости меж-
ду антенной и приемником можно включить кон-
денсатор переменной емкости. С помощью его ты
сможешь не только изменять селективность, т. е.
избирательность, но возможно, и производить наст-
ройку приемника.
Л теперь сделай так: антенну и заземление
отключи от приемника и включи между ними
детектор, а параллельно детектору присоедини
телефоны без блокировочного конденсатора. Вот
и весь приемник. Работает? Тихо, вероятно? К тому же, может быть,
одновременно слышны две-три стагГции? От такого приемника ожидать луч-
шего пе следует.
Ты, вероятно, заметил, что когда дотрагиваешься рукой до деталей или
соединительных проводников, громкость приема немного изменяется. Это объяс-
няется расстройкой антенного контура, вносимой в него электрической ем-
костью твоего тела.
СХЕМА ТВОЕГО ПРИЕМНИКА
Чтобы правильно соединить дезали приемника, ты пользовался рисунками.
На них катушку, телефоны, детектор и другие детали и соединения ты видет
такими, какими они выглядят в натуре. Это очень удобно для начала, пока
приходится иметь дело с совсем простыми радиоконструкциями, в которые
входит мало детален. Но если попытаться изобразить таким способом уст-
ройство современного приемника, то получилась бы такая «паутина» проводов,
в которой невозможно было бы разобраться. Чтобы этого избежать, любой
электроприбор или радиоаниара г изображают схематически, т. е. при помощи
у прощенного чертежа — схемы Так делают пе только в электро- и радиотехнике.
Посмотри, иапрнмер, на географическую каргу. Судоходная могучая красавица
Волга со всеми ее грандиозными сооружениями изображена па карте извиваю-
щейся змейкой. Такне крупные города, как Москва, Ленинград., Куйбышев,
Владивосток и др., показаны всего лишь кружками. Леса, равнины, горы,
моря, каналы изображены на географической карте тоже упрощенно — схема-
тически.
Различают два вида схем: принципиальные электрические и мон-
тажные Принципиальные электрические схемы обычно называют просто
принципиальными схемами. На принципиальной схеме условными знаками
изображают все детали радиотехнического устройства и порядок их соединения
«Читая» принципиальную схему, как географическую каргу или чертеж какого-то
36
механизма, легко разобраться в цепях и работе устройства. Но она не дает
представления о размерах и размещении его деталей.
Монтажная схема в отличие от принципиальной показывает, как располо-
жены в конструкции детали и соедини гельные проводники. Собирая приемник,
усилитель или любой другой радиоаппарат или прибор, радиолюбитель распо-
лагает детали и проводники примерно так как на монтажной схеме. Но монтаж
и проверку правильности всех соединений производит по принципиальной схеме.
Уметь читать радиосхемы совершенно обязательно для каждого, кто хочет
стать радиолюбителем. На рис. 33 ты видишь уже знакомые тебе детали
и устройства и некоторые другие, с которыми придется иметь дело в даль-
нейшем. А рядом в кружках — их символические г рафические изображения на
принципиальных схемах. Любую катушку без сердечника, которым может быть
металлический или ферритовый стержень, независимо от ее конструкции и числа
витков на схеме изображают в виде волнистой линии. Отводы катушек пока-
зывают черточками. Если катушка имеет неподвижный ферритовый сердечник,
увеличивающий ее индуктивность, его обозначают жирной линией вдоль всей
катушки. Если таким сердечником настраивают контур приемника, как это
было в опытном приемнике, его на схеме обозначают так же, но вместе
С катушкой пересекают стрелкой.
Любой конденсатор постоянной емкости изображают двумя короткими па-
раллельными линиями, символизирующими две изолированные одна от другой
пластины. Конденсаторы переменной емкости изображают так же, как и кон-
денсаторы постоянной емкости, ио пересеченными наискось стрелкой, что
символизирует переменность емкости этого прибора. Гнезда для подключения
провода антенны, головных телефонов или каких-то других устройств ичи
деталей обозначают значками в виде вилки, а зажимы (разборные контакты) —
кружками.
Новым для тебя является переключатель. Вместо того чтобы при настройке
приемника раскручивать и скручивать проводники, как ты это делал, пров щя
опыты с первым приемником, выводы и отводы катушки можно соединить
с металлическими контактами, размешенными на панели приемника, и в даль-
нейшем переключение их производить простой перестановкой ползунка пере-
ключателя.
Проводники, которыми соединяют детали, обозначают прямыми линиями.
Если линии сходятся и в месте нх пересечения стоит точка, значит провод-
ники соединены. Отсутствие точки в месте пересечения проводников говорит
о том, что они не соединены.
На принципиальных схемах рядом с символическими обозначениями ставят
буквы, присвоенные этим деталям или устройствам. Конденсаторам присвоена,
латинская буква С, резисторам (их раньше называли сопротивлениями) — латин-
ская буква R, катушкам — латинская буква L, головным телефонам — рус кис
буквы Тф, переключателям и выключателям источников тока — буква В, бата-
реям — буква Б, лампам — Лит. д. Если па схеме несколько конденсаторов,
катушек, резисторов или других деталей, то их нумеруют; рядом с буквой
ставят цифру, например Ct, С2, Л> Rt, R2.
На схемах иногда не показывают антенну, заземление, телефоны, ограни-
чиваясь только обозначениями зажимов или гнезд для нх подключения. Тогда
возле этих зажимов или гнезд сгавяг соогветствующие буквы: Ап, Тф.
Вот теперь, зная условные обозначения деталей, все варианты дсгекторного
приемника, с которыми ты экспериментировал, можно изобразить их принци-
пиальными схемами.
Принципиальная схема первого варианта опытного приемника показана
на рис. 34, а Ты настраивал приемник переключением заземленного провод-
37
ин активности
Рис. 33. Условные графические обозначения некоторых радиотехнических
Деталей и устройств ла принципиальных схемах.
38
ника. Поэтому в схему введен переключатель В. Вспомни пашу «прогулку*
ио цепям приемника и соверши ее еще раз, но уже но принципиалиной
схеме. От начала катушки L ты попадешь к диоду Д и через него - к теле-
фонам Тф, далее через телефоны но заземленному проводнику, переключатель В
и витки катушки L — к исходной юлке и. Это — детекторная цепь. Для токов
Рис. 34. Принципиальные
схемы опытных вариантов
детекторного приемника.
а — с настройкой переключением
отводов катушки; б — с настрой-
кой конденсатором переменной
емкости, в —с настройкой фер-
ритовым стержнем.
высокой частоты путь из антенны в землю проходит через витки катушки
и переключатель В. Это — антенный контур. Настройка' контура приемника
иа радиостанции осуществляется переключателем скачкообразным изменением
числа витков, включаемых в контур. Параллельно телефонам подключей блоки-
ровочный конденсатор С.
На схеме штриховыми линиями показан еще конденсатор Са. В приемнике
такой детали не было. Но символизирующая его электрическая емкость при-
сутствовала — она образовывалась антенной и заземлением и как бы подклю-
чалась к настраиваемому контуру.
Принципиальная схема второго варианта опытного приемника показана
на рис. 34, б. Его входной настраиваемый контур состоит из катушки L,
имеющей один отвод, введенного тобой конденсатора переменкой емкости Су,
антенного устройства и антенного конденсатора Q. Включение в контур верх-
ней секции катушки соответствует приему радиостанций средневолнового диапа-
зона, а обеих секций — приему радиостанций длинноволнового диапазона. Таким
образом, в приемнике переход с одного диапазона на другой осущсств тяется
переключателем В, а плавная настройка в каждом диапазоне — конденсатором
переменной емкости С2.
Тре ьим вариантом был приемник, настраиваемый ферри говым стержнем.
Принципиальная схема такого приемника изображена на рис. 34, е. Он, как
видишь, одподиапазоннын. Для приема радиостанций друтою диапазона ка-
тушку L надо заменить, что ты и делал при проведении опытов с этим
приемником. Для подключения головных телефонов предусмотрены гнезда Тф.
39
КОНСТРУКЦИЯ приемника
Возможные конструкции описанных вариантов детекторного приемника по-
казаны на рис. 35. В любом из них диод Д, выполняющий роль детектора,
типа Д9 или Д2. Емкость блокировочного конденсатора может быть в преде-
лах от 2200 до 6800 пФ, ангсшюго — от 47 до 100 пФ,
Рис. 35. Возможные конструкции вариантов детекторною приемника.
Приемник первою варианта (рис. 35, а) монтируй на фанерной панели
размерами примерно 60 х 100 мм Снизу по краям прибей бруски высотой
но 10 — 15 мм, которые будут служить стойками. Сверху на панели будут
находиться катушка, переключатель, гнезда для включения телефонов, зажимы
антенны и заземления, под панелью — диод Д (детектор), блокировочный кон-
денсатор С и все соединения деталей.
Катушку приклей к панели. Отводы, начало и конец катушки пропусти
через отверстия под панель, а их зачищенные концы соедини с контактами
переключателя и зажимом антенны.
Закончив монтаж, проверь прочность всех соединений и их правильность
по принципиальной схеме (рис. 34, в), включи телефоны, присоедини антенну
и заземление и приступай к испытанию приемника. Может случиться, что
наиболее длинноволновая радиостанция будет слышна слабо даже тогда, когда
в контур включены все витки катушки. В этом случае между зажимами антенны
и заземления придется включить дополнительный конденсатор емкостью 100—
270 пФ Вмонтируй его в приемник.
Ты можешь внести изменения в конструкцию приемника. Если, например,
захочешь сделать его в ящичке, катушку укрепи под панелью, со стороны
монтажа. При этом панель будет служить крышкой ящичка. А если одновре
мешю прослушиваются передачи двух радиостанций, то для улучшения селек-
тивности приемника в цепь ашеипы включи конденсатор.
40
Рис. 36 Принципиальная
схема детекторного прием-
ника с фиксированной на-
стройкой па одну радиостан-
цию.
Для приемника второго варианта (рис. 35, б) можно пспользсва1Ь такую
же катушку, как в приемнике первого варианта. Ее средневолновой частью
будут первые две (считая от начала) секции. Другие отводы катушки нс ис-
пользуются Желательно, чтобы наибольшая емкость конденсатора настройки
С, была 450 -470 пФ. Группу подвижных пластин конденсатора соедини
с заземленным проводником, а неподвижную — С антенным проводником. Конец
оси подвижных пластин выступит с лицевой сто-
роны панели. Насади на него ручку со стрел-
кой, а против стрелки паклей на панель бу-
мажный полукруг с делениями — шкалу на-
стройки.
Размеры панели, на которой будешь монти-
ровать приемник, определи сам, исходя из га-
баритов имеющихся деталей. Эта панель будет
одновременно служить крышкой ящичка прием-
ника.
В конструкции, изображенной на рис.
35, в, ты должен узнать третий вариант опыт-
но! о приемника — с настройкой ферритовым
стержнем. Во время опытов катушка лежала
на столе и ты подключал ее выводами к зажи-
мам антенны и заземления на детекторной при-
ставке, здесь же катушка концами каркаса
вклеена в отверстия такой же приставки.
Настройка осуществляется только ферритовым стержнем, на котором сделаны
метки, соответствующие станциям, прием которых возможен па детекторный
приемник. Вмонтируй в приемник катушку того диапазона, радиостанции
которого хорошо слышны в вашей местности.
В том случае, сели в вашей местности хорошо слышны передачи всего
лишь одной радиостанции, скажем, только местной, а передачи друтх слабо,
ты можешь сделать более простой детекторный приемник — с фиксированном
настройкой, например по схеме, показанной па рис. 36 Приемник, построен-
ный по такой схеме, не имеет ручек настройки. Его один раз настраивают
на выбранную станцию, и он всегда готов для приема этой станции.
Настроить приемник на мешиую станцию можно ферритовым подстроен
ным сердечником катушки L и подбором емкости конденсатора С\ от 100
до 300 пФ. На схеме подстроечный сердечник символизирует короткая жирная
черточка, пересекающаяся «молоточком». Если конденсатор надо подбирать, то
рядом с его буквенным обозначением ставят звездочку, как на рис. 36. Для
такого приемника можно использовать уже имеющуюся у тебя катушку с фер-
ритовым стержнем. В данном случае стержень будет именоваться подстроеч-
ным сердечником. Но, разумеется, можно намотать новую, более короткую
Катушку, а в качестве сердечника использовать кусок ферритового стержня по
длине каркаса катушки. Сердечник укрепи на панели приемника неподвижно,
а настраивать контур будешь перемещением катушки вдоль сердечника. Наст-
роив таким способом контур, закрепи каркас катушки на сердечнике каплей
клея.
Можно, однако, поступить иначе: использовать катушку с отводами и под-
бором числа ее винтов и емкости конденсатора настроить контур. Но все же
приемник с фиксированной настройкой первого варианта будет работать лучше.
Объясняется это тем, что электрические свойства катушки с ферромагнитных!
сердечником выше, чем у катушки без сердечника. Что же касается конструк-
ции приемника, то, полагаю, этот вопрос ты решишь сам.
41
Пользуясь таким приемником, помни, что в его контур входят емкость
и индуктивность антенны. Поэтому при подключении к нему другой антенны
контур придется снова подстраивать.
ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОЕ П1
Детекторный приемник является наиболее простым радиотехническим уст-
ройством. Однако и в нем, как и в сложном приемнике, могут быть непо-
ладки, которые надо уметь находить и устранять. Меньше всею неисправностей
бывает, как правило, в приемнике, детали которого укреплены прочно, монтаж
выполнен аккуратно, а все соединения надежно пропаяны.
Но если все же приемник перестал работать или работает с перебоями,
значит где-то обрыв, ненадежный или совсем плохой контакт, произошло ко-
роткое замыкание. Надо прежде всего посмотреть, пет ли внешних поврежде-
ний в катушке, хорошо ли присоединены антенна и заземление, в порядке
ли переключатель. Проверь исправность антенны и заземления и их вводов,
посмотри, не соприкасается ли провод антенны с каким-либо предметом, через
который может быть утечка тока из антенны в землю помимр приемника.
Если внешних повреждений в приемнике, антенне и заземлении нс обнаружено,
значит где-то нарушился кошакт в самом приемнике. Чаще всего плохие кон-
такты появляются в переключателях из-за отвертывания гаек и винтов во время
настройки, плохой зачистки монтажною провода в местах соединений. При
этом приемник вообще перестает работать или передачи принимаются со зна-
чительным треском. Проверь все эти детали д соединения, подтяни гайки,
подрегулируй ползунок переключателя.
Неисправность может быть и в катушке, если она намотана не из целого
куска провода и места соединения пе пропаяны. Такие случаи бывают наиболее
часто, если приемник находится в сыром месте: от сырости соединения окис-
ляются, нарушаются электрические контакты.
Какие еще могут быть неисправности в приемнике?
Посмотри па схему своего приемника и ответь па такие вопросы. Будет
ли работать приемник, если блокировочный конденсатор окажется «нроби гым»
(его обкладки соединены)? Что произойдет, если соединятся проводники шнура
головных телефонов? Будет ли работать приемник, если случайно соединятся
начало и конец контурной катушки или надломятся се отводы?
Задан себе еще ряд подобных вопросов и ответь ца них. Тогда тебе будет
легче отыскивать неисправности в приемнике и устрани ib их.
В тринадцатой беседе ты узнаешь о пробниках и приборах, с помощью
которых облегчается оценка качества деталей, контактов, соединений. Ими тоже
можно воспользоваться для отыскания неисправностей в дотек горном при-
емнике.
* •
*
В этой беседе я затронул только практическую сторону построения прос-
тейшего радиоприемника, познакомил с принципом начертания и «чтения» его
схемы. Но я почти ничего не сказал о самом важном —о сущности работы
радиовещательной станции, входной цени приемника, детектора, телефонов и при-
емника в целом, о тех явлениях и преобразованиях, которые происходят в его
цепях. Об этом речь пойдет в следующей беседе.
Беседа третья
РАДИОПЕРЕДАЧА И РАДИОПРИЕМ
Сооружение антенны, заземления и опыты С простейшим приемником, о ко-
торых рассказано в предыдущей беседе, стали для тебя первым практическим
гиаго и на пути к познанию радиотехники. Теперь надо разобраться в сущности
тех физических явлении, которые лежат в основе радиопередачи и радиоприема.
Но сначала поговорим о природе звука и несколько больше, чем в первой
беседе, о переменном токе и его свойствах.
О КОЛЕБАНИЯХ И ВОЛНАХ
Вокруг нас все время рождаются и затухают колебательные явления.
Колеблется ветка, с которой слетела птица. Колеблются маятники часов, каче ш.
Под действием ветра колеблются деревья, провода, подвешенные ла столбах,
колеблется вода в озерах и морях.
Вот ты бросил па гладкую поверхность озера камень, и от пего побежали
Волши (рис. 37). Что произошло? Частицы воды в месте удара камня вдави-
лись, вытеснив вверх соседние частицы,— на поверхности воды образовался
Рис. 37. При ударе камня о поверхность воды па пей возникают волны.
кольцеобразный горб. Затем в месте падения камня частицы воды поднялись
юрбом вверх, по уже выше се прежнею уровня —за первым горбом появился
второй, а между ними — впадина. Далее частицы воды продолжают переме-
щаться попеременно вверх л вниз — к О ле б л то тс я, увлекая за собой все
больше и больше соседних частиц воды. Образуются волны, расходящиеся
от места своего возникновения концентрическими кругами.
Подчеркиваю: частицы воды только колеблются, но не движутся вместе
С волнами. В этом нетрудно убедиться, бросив на колеблющуюся повер
вость воды щенку. Если нет ветра или течения годы, щепка будет лишь
опускаться н подниматься пал уровнем воды, нс перемещаясь вместе с волнами.
Водяные волны могут быть большими, т. с сильными, или маленькими —
слабыми. Сильными мы называем такие волны, которые имеют большой раз-
мах колебаний, как говорят, большие амплитуды колебаний. Слабые волны
имеют малые гербы — небольшую амплитуду. Чем больше амплитуды возник-
ших волн, тем большую энерппо они несут в себе. Энергия воли, возникших
от брошенною камня, относительно невелика, однако она может заставить
колебаться камыш ц траву, растущие в озере. Но мы знаем, какие большие
43
разрушения берега могут производить морские волны, обладающие большими
амплитудами и, следовательно, большой энергией.
Эти разрушения осуществляются именно той энергией, которую волны
непрерывно отдают oepeiy.
Волны могут быть частыми и редкими. Чем меньше расстояние между
гребнями бегущих воли, тем короче каждая взятая в отдельное!и волна.
Чем больше расстояние между волнами, тем длиннее каждая волна. Дли-
ной волны на воде мы называем расстояние между двумя соседними бегу-
щими гребнями или впадинами. По мерс удаления волн от места возникно-
вения их амплитуды постепенно уменьшаются, затухают, но длина волн оста-
ется неизменной.
Волны на воде можно также создавать, например, палкой, погрузив ее
в воду и ритмично, в такт с колебаниями воды, то опуская, то поднимая.
И в этом случае волны будут затухающими. Но существовать они будут
до тех пор, пока мы не прекратим возмущать поверхность воды.
А как возникают колебания качелей? Это ты хорошо знаешь: надо лишь
подтолкнуть их, вот они и будут колебаться из стороны в сторону. Чем
сильнее толчок, тем больше амплитуды колебаний. Такие колебания тоже будуг
затухающими, если нс поддерживать их дополнительными толчками. Такие
и мио! не другие механические колебания мы видим. В природе же больше
невидимых колебаний, которые мы слышим, ощущаем в виде звука. Не всегда,
например, можно заметить колебания струны музыкального инструмента, но
мы слышим, как она звучит. При порывах ветра в трубе возникает звук. Его
создают колебательные движения воздуха в трубе, которые мы нс видим.
Звучат камертон, стакан, ложка, тарелка, ученическое перо, лист бума! и — они
тоже колеблются.
Да. юный друг, мы живем в мире звуков, потому что многие окружаю-
щие нас тела, колеблясь, звучат. Сами же звуки — это результат распростра-
нения в воздухе колебательных движений его частиц. Их мы не видим.
Л как возникают звуковые волны в воздухе?
Воздух состоит из невидимых глазом частиц. При ветре они могут пере-
носиться на большие расстояния. Но они могут и колебаться. Например,
если в вощухе сделать резкое движение палкой, то мы почувствуем легкий
порыв ветра и одновременно услышим слабый звук. Звук этот — результат
колебаний частиц воздуха, возбужденных колебаниями палки.
Проведи такой опыт. Оттяни струну, например, гитары, а потом отпусти
ее. Струна начнет дрожать — колебаться около своего первоначального поло-
жения покоя. Достаточно сильные колебания струны заметны на глаз. Слабые
колебания оруны можно только «почувствовать» как ле!кое щекотание, если
прикоснуться к ней пальцем. Пока струна колеблется, мы слышим звук. Как-
только струна успокоится, звук затихнет.
Рождение звука колеблющейся струной обязано «сгущению» и «разрежению»
частиц воздуха. Колеблясь из стороны в сторону, струна теснит, как бы прес-
сует перед собой частицы воздуха, образуя в некотором его объеме области
повышенного давления, а сзади, наоборот, области пониженного давления.
Это и сеть звуковые волны. Распространяясь в воздухе со скоростью около
340 м/с, они несут в себе некоторый запас энергии. В тот момент, когда до
уха доходит область повышенною давления звуковой волны, она надавливает
на барабанную перепонку, несколько прогибая ее внутрь. Когда же др уха
доходит разреженная область звуковой волны, барабанная перепонка выгибается
несколько наружу. Барабанная перепонка все время котсблсгся в такт с чере-
дующимися областями повышенного и пониженного давления воздуха. Эти
колебания передаются по слуховому нерву в мозг, и мы воеппиппмаем их
44
кдк звук. Чем больше амплитуды воли, тем больше энергии несу г они в себе,
тем громче воспринимаемый нами звук.
Звуковые волны, так Же как и водяные, изображают условно волнистой
линией —синусоидой. «Горбы» такой кривой соответствуют областям повы-
шенного давления, а «впадины» — областям пониженного давления воздуха.
Область повышенного давления и следующая за нею область пониженною
давления образуют звуковую волну.
Но мы, кроме того, живем в мпрс электромагнитных колебаний, излуча-
емых проводами и электрическими приборами, в которых течет переменный
ток, огромным числом антенн радиостанций, атмосферными электрическими
разрядами, недрами Земли и бесконечным Космосом. Только с помощью при-
боров, созданных человеком, электромагнитные колебания могут быть обнару-
жены и зафиксированы.
ПЕРИОД И ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ
Важнейшей характеристикой механических, электрических, электромагнит-
ных и всех других видов колебаний является пер и од — время, в течение
которого совершается одно полное колебание. Если, например, маятник часов-
ходиков делает за 1 с два полных колебания, период каждого колебания равен
0,5 с. Период колебаний больших качелей — около 2 с, а период колебаний
струны может быть от десятых до десятитысячных долей секунды.
Другой величиной, характеризующей колебания, является частота (от
слова «часто») — число, показывающее, сколько полных колебаний в секунду
совершают маятник часов, звучащие тела, ток в проводнике и т. п. Частозу
колебаний оценивают единицей, носящей название герц (сокращенно пишут:
Гц): 1 Гц —это одно колебание в 1 с. Если, например, звучащая струна совер-
шает 440 полных колебаний в 1 с (при этом она создает тон «ля» первой
октавы), говорят, что частота ее колебаний 440 Гц. Частота переменного тока
электроосветительной сети 50 Гц. При таком токе электроны в проводниках
в течение 1 с текут попеременно 50 раз в одном направ зенни и столько же
раз в обратном, т. е. совершают за 1 с 50 полных колебаний.
Болес крупные единицы частоты —килогерц (пишут: кГц), рав-
ный 1000 Гц, и мегагерц (пишут: МГц), равный 1000 кГц, или
1000000 Гц.
По частоте колебаний звучащего тела можно судить о тоне, или высоте
звука. Чем больше частота, тем выше тон звука, и, наоборот, чем меньше
частота, тем ниже топ звука. Наше ухо способно реагировать на сравнительно
небольшую полосу (участок) частот звуковых колебаний — примерно от 20 Гц
до 20 кГц. Эта полоса вмещает всю обширнейшую гамму звуков, созда-
ваемых голосом человека и симфоническим оркестром: от очень низких то-
нов, похожих па звук жужжания жука, до еле уловимого высокого писка
комара. Колебания частотой до 20 Гц, называемые инфразвуковыми,
и свыше 20 кГц, называемые ультразвуковыми, мы не слышим. А если б
наше ухо оказалось способным реагировать и на ультразвуковые колебания,
мы, возможно, moi ли бы слышать колебания пестиков цветов, крылышек
бабочек.
Не путай высоту, т. е. тон звука, с силой его. Высота звука зависит нс от
амплитуды, а от частоты колебаний. Толстая и длинная струна, например,
создает низкий тон звука, т. с. колеблется медленнее, чем тонкая и короткая
струна, создающая высокий тон звука. Разобраться в этом вопросе тебе помо-
жет рис. 38.
45
В электротехнике и радиотехнике используют переменные токи с частотой
от нескольких герц до тысяч мегагерц. Антенны .радиовещательных станций,
например, питаются токами частотой примерно от 150 кГц до 50—60 МГц. Эти
быстроперемснпые токи и являются тем средством, с помощью которого
осуществляется передача звуков на большие расстояния без проводов. Весь
Рис. 38. Чем больше частота колебаний струны, тем короче звуковые волны
И выше тон звука.
огромный диапазон переменных токов принято подразделять па несколько
участков-поддиапазонов. Токи сравнительно небольших частот, в пределах от
20 Гц до 20 кГц, называют токами, звуковой (или низкой) час-
тоты, так как они соответствуют частотам звуковых колебаний, а переменные
токи частотой 20 кГц и больше — токами ультразвуковой частоты.
В то же время токи частотой от 100 кГц до 30 МГц принято называть
токами высокой частоты, а токи частотой выше 30 МГц —токами
ультравысокой и сверхвысокой частоты.
Запомни хорошенько границы и названия поддиапазонов частот перемен-
ных токов.
РАДИОВОЛНЫ
Предположим, ты снимаешь трубку телефонного аппарата, набираешь или
называешь нужный Помер. Вскоре ты слышишь голос товарища; а он — твой.
Какие электрические явления происходят во время вашего телефонного раз-
говора?
Звуковые колебания воздуха, созданные тобой, преобразуются микрофоном
в электрические колебания звуковой частоты, которые по проводам передаются
к аппарату твоего собеседника. Там, иа другом конце линии, они с помощью
телефона преобразуются в колебания воздуха, воспринимаемые твоим приятелем
как звуки. В радиовещании, как и п телефонии, микрофон и телефон пли
головка громко! оворшеля являются конечными звеньями цени радиопередачи
46
радиоволны.
«Серди6'*» передатчика любой радиостанции является генератор
побчний высокой частоты. Он вырабатывает (генерирует) ток вью
и радиоприема. Но средством, связывающим их, служат пс провода, а
к о-
КОЙ,
ИО сгрого постоянной для данной радиостанции частоты. Отот ток, усилен-
ны I то необходимой мощности поступает в антенну и возбуждает в окружаю-
щем ее пространстве электромагнитные колебания той же час гоям — радиоволны.
Скорость удаления радиоволн от антенны радиостанции равна скорости света:
300000 км/с, что почти в миллион раз быстрее распространения звука в воздухе.
Это значит, что если ла Московской радиовещательной станции в некоторый
момент времени включили передатчик, то се радиоволны меньше чем за
1/30 с дойдут до Владивостока, а звук за это время успеет распространиться
всего лишь на 10 м.
Радиоволны распространяются не только в воздухе, но и там, где его Нет,
Например в космическом пространстве. Этим они коренным образом отличаются
от звуковых воли, для которых совершенно необходим воздух или какая-либо
другая плотная среда, например вода. Когда радиовещательная станция начи-
нает свои передачи, диктор иногда сообщает, что данная радиостанция работает
на волне такой-то длины. Волну, бегущую по поверхности воды, мы видим
И при известной ловкости можем измерить ее длину. Длину же радиоволн
можно измерить только с помощью специальных приборов или рассчитать
математическим способом, если мы знаем частоту тока, возбуждающего эти
волны.
Длина радиоволны —это расстояние, па которое распространяется
Энергия электромагнитного поля за период колебания тока в антенне радиостан-
ции Понимать это надо так. За время одного периода тока в антенне пере-
датчика в пространстве вокруг нее возникает одна радиоволна. Чем выше
частота тока, тем больше следующих друг за другом радиоволн излучается
антенной в течение каждой секунды. Допустим, частота тока в антенне радио-
станции составляет 1 МГц. Зпачит период этого тока и рожденного им электро-
магнитного поля равен одной миллионной доле секунды. За 1 с радиоволна
проходит расстояние 300000 км, или 300000000 м. За одну Миллионную долю
секунды она пройдет расстояние в миллион раз меньше, т. е. 300 000 000; 1000 000.
Следовательно, длина волны данной радиостанции равна 300 м.
Длина волны радиостанции зависит от частоты тока в ее антенне: чем
больше частота тока, тем короче волна и, наоборот, чем меньше частота тока,
тем длиннее волна. Чтобы узнать длину волны радиостанции, падо скорость
распространения радиоволн, выраженную в метрах, разделить на частоту тока
в ее антенне. Л чтобы, наоборот, узнать частоту тока в антенпе радиостанции,
надо скорость распространения радиоволн разделить на длину волны радио-
станции
Для перевода частоты колебаний в мегагерцах в длину волны В метрах
и обратно удобно пользоваться такими формулами;
?,(м) = 300//(МГц); /(МГц) = 300Д(м),
Где X —длина волны;/—частота колебаний; 300 —скорость распространения
радиоволн, выраженная в тысячах километров в секунду.
Хочу тебя предупредить: не путай понятие о дине волны, на Которой
работает радиостанция, с дальностью ее действия, т. е. с расстоянием, на кото-
ром ее передачи могут быть приняты. Дальность действия радиостанции, прав-
да, зависит от длины волны, по нс отождествляется с нею. Так, передача
иа волне длиной в несколько десятков метров может быть услышана па рас-
47
стоянии в несколько тысяч километров, но ис всегда слышна на более близ-
ких расстояниях. В то же время передача радиостанции, работающей на во ше
длиной в сотни и тысячи метров, часто не слышна на таких больших рас-
стояниях, па которых слышны передачи коротковолновых станций.
Итак, каждая радиовещательная станция работает на определенной, отве-
денной din нее частоте, называемой несущей. Длины волн различных радио-
станций неодинаковы, но строго постоянны для каждой их них. Это и дает
возможность принимать передачи каждой радиостанции в отдельности, а не все
одновременно.
ДИАПАЗОНЫ РАДИОВОЛН
Весьма широкий участок радиоволи, отведенный для радиовещательных
станций, условно подразделен на несколько диапазонов: длинноволновый
(сокращенно ДВ), средневолновый (СВ), коротковолновый (КВ),
ультракоротковолновый (УКВ). В нашей стране длинноволновый диа-
пазон охватывает волны длиной от 735,3 до 2000 м, что соответствует
частотам 408—150 кГц; средневолновый — радиоволны длиной от 186,9 до
571,4 м, что соответствует частотам 1605—525 кГц; коротковолновый — радио-
волны длиной от 24,8 до 75,5 м, что соответствует частотам 12,1—3,95 МГц;
ультракоротковолновый — радиоволны дгашой от 4,11 до 4,56 м, что соответ-
ствует частотам 73—65,8 МГц.
Радиоволны УКВ диапазона называют также метровыми волнами; вообще
же ультракороткими волнами называют все волны короче 10 м. В этом диапа-
зоне ведутся телевизионные передачи, работают связные радиостанции, оборудо-
ванные на автомашинах пожарной охраны, такси, медицинского обслуживания
Населения на дому, безопасности уличного движения.
Коротковолновые радиовещательные станции неравномерно распределены
ио КВ диапазону: больше всего их работает на волнах длиной около 25,
31, 41 и 50 м. Соответственно этому коротковолновый радиовещательный
диапазон подразделяется па 25, 31, 41 и 50-метровый поддиапазоны.
Согласно междунаро ному соглашению волна длиной 600 м (500 кГц) отве-
дена для передачи сигналов бедствия кораблями в море — SOS. На этой волне
работают все морские аварийные радиопередатчики, ла эту волну настроены
приемники всех спасательных станций и маяков.
МОДУЛЯЦИЯ
Пока студийный микрофон нс включен, в антенне радиовещательной стан-
ции течет ток строго постоянной частоты и амплитуды (см. левые части гра-
фиков на рис. 39). Антенна при этом излучает радиоволны неизменной длины
и мощности. Но вот в студии включили микрофон, и люди, находящиеся
за десятки, сотни И тысячи километров от радиостанции, услышали знакомый
голос диктора.
Что же в это время Происходит В передатчике9 Колебания звуковой частоты,
созданные микрофоном и усиленные студийным усилителем, попадают в так
называемый модулятор передатчика и там, воздействуя на ток высокой
частоты, изменяют амплитуду его колебаний. От этого изменяется и электро-
магнитная энергия, излучаемая антенной передатчика: чем значительнее ампли-
туды тока звуков частоты, тем в больших пределах изменяются амплитуды
тока высокой частоты и излучаемая антенной мощность электромагнитных
48
волн (CM. правые част графиков На рис. 39). Чем больше частота тока зву-
ковой частоты, поступающего из радиостудии, тем с большей частотой изме-
няются амплитуды тока в антенне.
Так звук, прсобразоваШ1ЫЙ микрофоном В электрические колебания звуковой
частоты, получает «путевку» в эфир.
Рис. 39. При действии звука на микрофон ток высокой частоты в антенне
передатчика изменяется ио амплитуде.
Процесс изменения амплитуд высокочастотных колебаний под действием
тока звуковой частоты называют амплитудной модуляцией (AM).
Изменяемые же по амплитуде токи высокой частоты в антенне и излучаемые
ею радиоволны носят название модулированных колебаний.
Кроме амплитудной модуляции существует еще так называемая частот-
ная модуляция (ЧМ). При таком виде модуляции изменяется частота,
а амплитуда колебаний высокой частоты в антенне радиостанции остается
неизменной. Частотную модуляцию применяют, например, для передачи зву-
кового сопровождения в телевидении, в радиовещании на УКВ. В радиовещании
ла длинных, средних и коротких волнах используют только амплитудную
модуляцию.
РАДИОПРИЕМ
Радиоволны не могут быть обнаружены ни одним органом наших чувств.
Но если на пути радиоволн встречается проводник, они отдают ему часть
своей энергии На этом явлении и основан прием радиопередач. «Улавливание»
энергии радиоволн при работе твоего первою приемника осуществлялось ан-
тенной. Отдавая антенне часть электромагнитной энергии, радиоволны индуци-
ровали в ней модулированные колебания высокой частоты.
В приемнике происходят процессы, обратные тем, которые происходят
в студии и на передатчике радиостанции. Если там звук последовательно
преобразуют сначала в электрические колебания звуковой частоты, а затем
в модулированные колебания высокой частоты, то при радиоприеме решается
обратная задача: высокочастотные модулированные колебания, возбужденные
в антенне, приемник преобразует в электрические колебания звуковой частоты,
49
а затем в звук. В твоем первом приемнике модулированные колебания высо-
кой частоты преобразовывались в колебания звуковой частоты детекто-
ром, а низкочастотные колебания в звук —головными телефонами.
Ио ведь антенну приемника пронизывают радиоволны множества радио-
станций, возбуждая в ней модулированные колебания самых различных частот.
И если бы все эти радиосигналы превратить в звуки, то мы услышали бы
сотой голосов людей, разговаривающих па разных языках. Вряд ли такой
радиоприем нас устроил бы. Нам, разумеется, интересно послушать передачи
разных станций, во только пс вес одновременно, а каждую в отдельное!и.
Л для этого из колебаний всех частот, Возбуждающихся в антенне, Вадо
выделить колебания с частотой только той радиостанции, передачи которой
мы хотим слушать. Эту задачу выполняет колебательный контур —
обязательная часть любого радиоприемника. Именно благодаря колебательному
контуру ты Настраивал свой приемник на сигналы радиостанций разной длины
волн.
В чем сущность действия этой неотъемлемой части радиоприемного уст-
ройства?
КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОН1УР
Устройство и схема простейшего колебательного контура показаны на
рис. 40. Он, как видишь, состоит из катушки L и конденсатора С, образую-
щих замкнутую электрическую цепь. При некоторых условиях в контуре могут
возникнуть и существовать электрические колебания. Поэтому его и называют
колебательным контуром.
Приходилось ли тебе наблюдать такое явление: в момент выключения
питания электроосветительной лампы между размыкающимися контактами
выключателя появляется искра. Если случайно соединить полосы батареи элект-
рического карманного фонарика (чего нужно избегать), в момент их разъеди-
нения между ними также проскакивает маленькая искра. А на электростан-
циях, на заводах, где рубильниками разрывают электрические цепи, по которым
текут очень большие токи, искры могут быть столь значительными, что при-
ходится принимать меры, чтобы они не причинили вреда человеку, включаю-
щему ток. Почему возникают эти искры?
Из первой беседы ты уже знаешь, что вокруг проводника с током су-
ществует магнитное поле, которое можно изобразить в виде замкнутых магнит-
ных силовых линий, пронизывающих окружающее его пространство (рис. 41).
Обнаружить это поле, сели оно постоянное, можно с помощью магнитной
стрелки компаса. Если отключить проводник от источника тока, то его
исчезающее магнитное поле, рассеиваясь в пространстве, будет индуцировать
токи в других проводниках. Ток индуцируется и в том проводнике, который
создал это магнитное поле. А так как он находится в самой гуще своих же
магнитных силовых линий, в нем будет индуцироваться более сильный ток,
чем в любом другом проводнике. Направление этого тока будет таким же,
каким оно было в момент разрыва проводника. Иначе говоря, исчезающее
магнитное поле будет поддерживать создавтшш сто ток до тех пор, пока
оно само нс исчезнет, т. е. полностью не израсходуется содержащаяся в нем
энергия. Следовательно, ток в проводнике течет и после того, как выключен
источник тока, по, разумеется, недолго — ничтожно малую долю секунды.
Но ведь в разомкнутой цепи движение электронов невозможно, — возразишь
ты. Да, это так. Но после размыкания цепи электрический ток Может неко-
торое время течь через воздушный промежуток между разъединенными концами
50
11ПОВочника, между контактами выключателя или рубильника. Вот этот ток
через воздух и образует электрическую искру.
г Это явление называют с а м о и и д у к ц и е й, а электрическую силу (нс путай
с индукцией, о которой мы говорили в первой беседе), которая под дейст-
вием исчезающего магнитного поля поддерживает в нем ток, — электро-
вИЖущсй силой самоиндукции или, сокращенно, э.д.с. самоиндукции.
Рис. 40. Простейший электрический
колебательный контур.
Рис. 41. Магнитные силовые линии
вокруг проводника с током.
Чем больше э.д.с. самоиндукции, тем значительнее может Сыть искра в место
разрыва электрической цени.
Явление самоиндукции наблюдается Не только при выключении, но и при
включении тока. В пространстве, окружающем проводник, магнитное поле
возникает сразу при включении тока. Вначале оно слабее, но затем очень
быстро усиливается. Усиливающееся магнитное иоле тока тоже возбуждает ток
самоиндукции, ио этот ток направлен навстречу основному току. Ток- само-
индукции мешает мгновенному увеличению основного тока и росту магнитимо
поля. Однако через короткий промежуток времени основной ток в. проводнике
преодолевает встречный ток самоиндукции и достигает наибольшего значения,
магнитное ноле становится неизменным и действие самоиндукции прекращается.
Явление самоиндукции можно сравнивать с явлением инерции. Санки,
например, трудно сдвинуть с места. По когда они наберут скорость, запасутся
кинетической энергией — энергией движения, их невозможно остановить мгно-
венно. После торможения они продолжают скользить до тех пор, дока запа-
сенная ими энергия движения не израсходуется на преодоление трения О снег.
Все ли проводники обладают одинаковой самоиндукцией? Нет! Чем длин-
нее проводник, тем значительнее самоиндукция. В проводнике, свернутом В ка-
тушку, явление самоиндукции сказывается сильнее, чем в прямолинейном про-
воднике, так как магнитное поле каждого витка катушки наводит ток не только
в этом витке, но и в соседних витках этой катушки. Чем больше длина
провода в катушке, тем дольше будет существовать в нем ток самоиндукции
после выключения основного тока. И, наоборот, потребуется больше времени
после включения основного тока, чтобы ток в цепи возрос до определении о
значения и установилось постоянное по силе магнитное поле.
Запомни: свойство проводников влиять на ток в цепи при изменении его
величины называют индуктивностью, а катушки, в которых наиболее сильно
проявляется это свойство, — катушками самоиндукции ши индуктивности. Чем
больше число витков и размеры катушки, тем больше се ин,активность, тем
значительнее влияние ее на ток в электрической цепи.
51
Итак, катушка препятствует как нарастанию, так и убыванию тока в элект-
рической цепи. Если опа находится в цепи постоянного тока, влияние ее
сказывается только при включении и выключении тока. В цепи же переменного
тока, где беспрерывно изменяются ток и его магнитное поле, эд.с. самоин-
дукции катушки действует все время, пока течет ток. Это электрическое явление
и используется в первом элементе колебательного контура приемника — катушке.
Рис. 42. Заряд и разряд конденсатора.
Вторым элементом колебательного контура приемника является «накопи-
тель» электрических зарядов — конденсатор. Простейший конденсатор пред-
ставляет собой два проводника электрического тока, это могут быть две
металлические пластинки, именуемые обкладками конденсатора, разделенные
непроводником электрического тока— диэлектриком, например воздухом
или бумагой. Таким конденсатором ты уже пользовался во время опытов
с простейшим приемником. Чем больше площадь обкладок конденсатора и чем
ближе они расположены друг к другу, тем больше электрическая емкость
этого прибора.
Если к обкладкам конденсатора присоединить источник постоянного тока
(рис. 42, д), то в образовавшейся цепи возникнет кратковременный ток и кон-
денсатор зарядится до напряжения, равного напряжению источника тока.
Ты можешь спросить: почему в цепи, где есть диэлектрик, возникает
ток? Когда мы присоединяем к конденсатору источник постоянного тока
свободные электроны в проводниках образовавшейся цепи начинают двигатьс
в сторону положительного полюса источника тока, образуя кратковременный
поток электронов во всей цепи. В результате обкладка конденсатора, которав
соединена с положительным полюсом источника тока, обедняется свободными
электронами и заряжается положительно, а другая обогащается свободными
электронами, и, следовательно, заряжается отрицательно. Как только конден-
сатор зарядится, кратковременный ток в цепи, именуемый током заряда
конденсатора, прекратится.
Если источник тока отключить от конденсатора, то конденсатор окажется
заряженным (рис. 42,6). Переходу избыточных электронов с одной обкладки
на другую препятствует диэлектрик. Между обкладками конденсатора тока не
будет, а накопленная им.электрическая энергия будет сосредоточена в элек-
трическом поле диэлектрика.Но стоит обкладки заряженного конден-
сатора соединить проводником (рис. 42, в), «излишние» электроны о трицательно
заряженной обкладки перейдут по этому проводш!ку на другую обкладку, где
их недостает, и конденсатор разрядится. В этом случае в образовавшейся цепи
также возникает кратковременный ток, называемый током разряда к о н-
депсаторй. Если емкость конденсатора большаяи он заряжен до значи-
тельного напряжения, момент разряда сопровождается появлением значительной
искры и треска.
52
Свойство конденсатора накапливать электрические заряды и разряжаться
через подключенные к нему проводники как раз и используется в колебательном
контуре радиоприемника.
А теперь, юный друг, вспомни обыкновенные качели. На них можно раска-
чиваться так, что «дух захватывает». Что для этого надо сделать? Сначала
подтолкнуть, чтобы вывести качели из положения покоя, а затем прикладывать
некоторую силу, ио обязательно только в такт с их колебаниями. Без особого
труда можно добиться сильных размахов качелей — получить большие амплиту-
ды колебаний. Даже маленький мальчик может раскачать па качелях взрослого
человека, если будет прикладывать свою силу умеючи. Раскачав качели посиль-
нее, чтобы добиться больших амплитуд колебаний, перестанем подталкивать
их. Что произойдет дальше? За счет запасенной энергии они некоторое время
свободно качаются, амплитуда их колебаний постепенно убывает, как говорят,
колебания затухают, и, наконец, качели останавливаются.
При свободных колебаниях качелей, так же как свободно подвешенного
Маятника, запасенная — потенциальная — энергия переходит в кинетическую —
энергию движения, которая в крайней верхней точке вновь переходит в потен-
циальную, а через долю секунды — опять в кинетическую. И так до тех пор,
пока нс израсходуется весь запас энер: ни иа преодоление трения веревок в местах
подвеса качелей и сопротивления воздуха. При сколь угодно большом запасе
энергии свободные колебания всегда являются затухающими: с каждым колеба-
нием их амплитуда уменьшается и колебания постепенно совсем затухают —
наступает покой. Но период (отрезок времени, в течение которого происходит
одно колебание), а значит, и частота колебаний остаются постоянными.
Однако, если качели все время подталкивать в такт с их колебаниями
И тем самым пополнять потери энергии, расходуемой па преодоление различ-
ных тормозящих сил, колебания станут незатухающими. Эго уже не свободные,
а вынужденные колебания. Они будут длиться до тех пор, пока нс пере-
станет действовать внешняя подталкивающая сила.
Я вспомнил здесь о качелях потому, что физические явления, происходя-
щие в такой механической колебательной системе, очень схожи с явлениями
в электрическом колебательном контуре. Чтобы в контуре возникли электри-
ческие колебания, ему надо сообщить энергию, которая «подтолкнула» бы
электроны. Это можно сделать, зарядив, например, его конденсатор.
Разорвем выключателем В колебательный контур и подключим к обклад-
кам его конденсатора источник постоянного тока, как показано на рис. 43
Вверху. Конденсатор зарядится до напряжения батареи Б. Затем отключим
батарею от конденсатора, а контур замкнем выключателем В. Явления, ко-
торые теперь будут происходить в контуре, изображены графически иа рис. 43
Внизу.
При замыкании контура выключателем верхняя обкладка конденсатора
Имеет положительный заряд, а нижняя — отрицательный (рис, 43, а). В этот
Момент, отмеченный на графике точкой О, тока в контуре лет, а вся энер-
гия, накопленная конденсатором, сосредоточена в электрическом поле между
его обкладками. Но конденсатор замкнут па катушку, через которую он нач-
нет разряжаться 13 катушке появляется ток, а вокруг ее витков — магнитное
поле. К моменту полного разряда конденсатора (рис. 43,6), отмеченному на
Графике цифрой 1, когда напряжение на его обкладках упадет до нуля, ток
в катушке и энергия магнитного поля достигнут наибольших значений. Каза-
лось бы, что в этот момент ток в контуре должен был прекратиться. Этого,
однако, нс произойдет, так как от действия э.д.с. самоиндукции, стремящейся
поддержать ток, движение электронов в контуре будет продолжаться. Но только
До тех пор, пока не израсходуется вся энергия магнитного поля. В катушке
53
в это время будет течь убывающий по величине, по первоначального направ-
ления индуцированный ток.
К моменту времени, отмечеппому па графике цифрой 2, когда энергия
магнитного поля израсходуется, Конденсатор вновь окажется заряженным,
только теперь на его нижней обкладке — положительный заряд, а па верхней —
отрицательный (рис. 43, в). Теперь электроны начнут обратное движение —
Рис. 43. Электрические колебания в контуре.
в направлении от верхней обкладки через катушку к нижней обкладке конден-
сатора. К Моменту 3 (рис. 43,г) конденсатор разрядится, а магнитное поте
катушки достигнет наибольшего значения. И опять э.Д.с. самоиндукции «пого-
нит» по проводу катушки электроны, перезаряжая тем самым конденсатор.
В момент времени 4 (рис. 43,й) будет такое же состояние электронов
в контуре, как в первоначальный момент 0. Закончилось одно полное колебание.
Естественно, что Заряженный конденсатор вновь будет разряжаться па катушку,
перезаряжаться и произойдут второе, за ним третье, четвертое и т. д. колеба-
ния. Другими словами, в контуре возникнет переменный электрический ток,
электрические колебания. Но этот колебательный процесс в контуре не беско-
нечен. Он продолжается до тех пор, пока вся энергия, полученная конденса-
тором от батареи, нс израсходуется на преодоление сопротивления провода
катушки контура. Такие колебания в контуре являются св ободпими и, сле-
довательно, затухающими.
Какова частота этих колебаний электронов в контуре? Чтобы полнее
разобраться в этом вопросе, советую провести такой опыт с простейшим
маятником. Подвесь на иигкс. длиной 100 см шарик, слепленный ИЗ пласти-
лина, или иной груз массой (несом) в 20—40 г (на рис. 44 Длина маятника
обозначена латинской буквой /). Выведи маятник из лолржеикя равновесия
54
' пользуясь часами с секундной с /редкой, сосчитай, сколько полных колебаний
он д-лаег за 1 мни. Примерно 30. Следовательно, частота колебаний этого
/аятника равна 0,5 Гц, а период— 2 с. За период потенциальная энергия маят-
ь дважды переходит в кинетическую, а кинетическая в потенциальную.
Укороти нить наполовину. Частота маятника увеличится примерно в полтора
а и во столько же раз уменьшится период колебаний.
Рис. 44. Графики колебаний простей-
шего маятника.
Этот опыт позволяет сделать вывод: с уменьшением длины маятника
частота его собственных колебаний увеличивается, а период пропорционально
уменьшается.
Изменяя длину подвески маятника, добейся, чтобы его частота колебаний
была 1 Гц. Это должно быть при длине нити около 25 см. В этом случае
период колебании маятника будет равсп I с. Каким бы ты шт пытался создать
первоначальный размах маятника, частота его колебаний будет неизменной.
Но стоит только укоротить или удлинить нитку, как частота колебаний сразу
изменится. При одной и той же длине нитки всегда будет одна и та же
частота колебаний. Это собственная частота колебаний маятника. Получит ь
заданную частоту колебаний можно путем подбора длины нити.
Колебания нитяного маятника являются затухающими. Ошг могут стать
незатухающими только в том случае, если маятник в такт с его колебаниями
слегка подталкивать, компенсируя таким образом ту энергию, которую ои
затрачивает на преодоление со |ротивления, оказываемого ему воздухом, энер-
гию трения, земного притяжения
Электрический колебательный контур тоже обладает собственной частотой.
Собственная частота колебаний зависит, во-первых, от индуктивности катушки.
Чем больше число витков и диаметр катушки, тем больше се индуктивность,
тем больше будет продолжительность периода каждого колебания Собственная
частота колебаний в контуре будет соответственно меньше. И, наоборот,
с уменьшением индуктивности катушки сократится период колебаний — возрас-
тет собственная частота колебаний в контуре.
Частота колебаний в контуре зависит, во-вторых, от емкости конденсатора.
Чем больше емкость, тем больший заряд может накопить конденсатор, тем
больше потребуется времени для его перезарядки, а эго уменьшит частоту
колебаний в контуре. С уменьшением емкости конденсатора частота колебаний
в контуре возрастает. Таким образом, собственную частоту затухающих коле-
баний в контуре можно регулировать изменением индуктивности катушки или
емкости конденсатора.
Но в электрическом контуре, как и в механической колебательной системе,
можно получить и незатухающие, т. е. вынужденные колебания, если при
каждом колебании пополнять контур дополнительными порциями электрической
энергии от какою-либо источника переменною тока.
55
Каким же образом в контуре приемника возбуждаются и поддерживаются
незатухающие элскгрическис колебания? Током высокой частоты, возбужден-
ным в антенне. Этот ток сообщает контуру первоначальный заряд, Он же
и поддерживает ритмичные колебания электронов в контуре.
Однако наиболее сильные незатухающие колебания в контуре приемника
возникают только в момент резонанса собственной частоты контура с час-
тотой тока в антенне. Как это понимать?
Люди старшего поколения рассказывают, будто в Петербург от шедших
в йогу солдат обвалился Египетский мост. А могло это случиться, видимо,
при таких обстоятельствах. Все солда-
ты ритмично шагали по мосту. Мост
от этого стал раскачиваться — коле-
Цо----------------------——баться. По случайному стечению об-
7т\ А стоятсльств собственная частота коле-
/ { \ I \ баний моста совпала с частотой шага
/ / I \ /к солдат, как говорят, мост попал в ре-
г / ' \ • м зонанс. Ритм строя сообщал мосту все
* \ новые и новые порции энергии В ре-
/V—7 ' зультате мост настолько раскачался,
/у что обрушился: слаженность воинского
строя нанесла вред мосту. Если бы
Рис. 45. Опыт, иллюстрирующий яв- резонанса собственной частоты колс-
леиие резонанса. баний моста с частотой шага солдат
нс было, с мостом ничего бы НС
случилось. Поэтому, между прочим, при прохождении солдат по слабым
мостам принято подавать команду «сбить ногу».
А вот опыт. Подойди к какому-нибудь струнному музыкальному инстру-
менту и громко крикни «а»: какая-то из струн отзовется — зазвучит. Та из
них, которая окажется в резонансе с частотой этого звука, будет колебаться
сильнее остальных струн — она-то и отзовется на звук.
Еще один опыт — с маятниками. Натяни горизонтально нетолстую веревку.
Привяжи к ней тот же маятник из нити и пластилина (рис. 45). Перекинь
через веревку еще один такой же маятник, но с более длинной ниткой. Длину
подвески этого маятника можно изменять, подтягивая рукой свободный конец
нитки. Приведи этот маятник в колебательное движение. При этом первый
маятник тоже станет колебаться, по с меньшей амплитудой. Не останавливая
колебаний второго маятника, постепенно уменьшай длину его подвески — ампли-
туда колебаний первого маятника будет увеличиваться. В этом опыте, иллюст-
рирующем резонанс механических колебаний, первый маятник является прием-
ником колебаний, возбуждаемых вторым маятником. Причиной, вынуждающей
первый маятник колебаться, являются периодические колебания растяжки с час-
тотой, равной частоте колебаний второго маятника. Вынужденные колебания
первого маятника будут иметь максимальную амплитуду лишь тогда, когда
его собственная частота совпадает с частотой колебаний второго маятника.
Такие или подобные им явления, только, разумеется, электрического «проис-
хождения», наблюдаются и в колебательном контуре приемника. От действия
волн многих радиостанций в приемной антенне возбуждаются токи самых
различных частот. Нам же из всех этих частот надо выбрать только частоту
зой радиостанции, передачи которой мы хотим слушать. Для этого следует
так подобрать число витков катушки и емкость конденсатора колебательного
контура, чтобы его собственная частота совпадала с частотой тока, создавае-
мого в антенне волнами интересующей нас станции. В этом случае в контуре
возбудятся наиболее сильные колебания с несущей частотой той радиостанции,
56
на волну которой он настроен. Эю и есть настройка контура приемника
в резонанс с частотой передающей станции. При этом сигналы других стан-
ций совсем нс слышны или прослушиваются очень слабо, так как возбуждаемые
ими колебания в контуре будут очень слабыми.
Таким образом, настраивая контур своего первого приемника в резонанс
с частотой радиостанции, ты с его помощью как бы отбирал, выделял колебания
частоты только этой станции. Чем лучше контур будет выделять нужные коле-
бания Из антенны, тем выше селективность приемника, тем слабее будут
помехи со стороны других радиостанций.
Рис. 46. Антенна и заземление — открытый колебательный конгур.
До сих пор я рассказывал тебе о замкнутом колебательном контуре,
т. е. коитуре, собственная частота которого определяется только индуктив-
ностью катушки и емкостью конденсатора, образующих ei о Однако во входной
контур любого приемника входят еще антенна и заземление. Это уже не
замкнутый, а открытый колебательный контур. Дело в том, ч го провод антенны
и Земля являются «обкладками» конденсатора (рис. 46), обладающего некото-
рой электрической емкостью. В зависимости от длины провода и высоты ан-
тенны над землей эта емкость может быть до нескольких сотен пикофарад.
Такой конденсатор на схеме рис. 34, а был показан штриховыми линиями.
По ведь антенну и землю можно еще рассматривать и как неполный виток
большой катушки. Стало быть, антенна и заземление, взятые вместе, обладают
еще и индуктивностью. А емкость совместно с индуктивностью образуют коле-
бательный контур.
Такой контур, являющийся открытым колебательным контуром, тоже обла-
дает собственной частотой колебаний. Включая между антенной и землей катуш-
ки индуктивности и конденсаторы, мы можем изменять ею собственную час-
тоту, настраивать его в резонанс с частотами разных радиостанций. Как это
делается на практике, ты уже знаешь.
Я не ошибусь, если скажу, что колебательный контур является «сердцем)
радиоприемника. И ие только радиоприемника. В этом ты еще убедишься.
Поэтому ему я и уделил много внимания.
Перехожу ко второму элементу приемника — детектору.
ДЕТЕКТОР И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ
В твоем первом приемнике роль детектора выполнял точечный диод. Под-
робно о его устройстве и работе я расскажу тебе в пятой беседе. Сейчас же
лишь скажу, что он является двухзлек! родным полупроводниковым прибором,
57
Рис. 47. Диод преобразует переменный
ток в ток пульсирующий.
Рис. 48. Графики, иллюстрирующие
детектирование модулированных коле-
баний высокой частоты.
обладающим односторонней проводимостью т о к а: хорошо про-
пускает через себя ток одного направления и плохо — ток обратного направ-
ления. Для нросгогы же объяснения работы диода как детектора будем счи-
тать, что ток обраитого направления оп вообще нс проводит и является для
него как бы изолятором. Это свойство диода иллюстрируют графики, изобра-
женные на рис. 47: диод Д пропускает
через себя положительные полуволны и
совсем не пропускает отрицательные
полуволны переменного тока. Отрица-
тельные полуволны диод как бы среза-
ет В результате такого действия диода
переменный ток преобразуется в ток
пульсируют н й — ток одного на-
правления, но изменяющийся по вели-
чине с частотой пропускаемого через не-
го тока. Этот преобразовательный про-
цесс, называемый выпрямлением
переменного тока, и лежит в основе
детектирования радиосигналов.
Посмотри на графики, показанные
па рис. 48. Они иллюстрируют про-
цессы, происходящие в знакомой тебе
де т ек горной цепи простейшею прием-
ника. 11од действием радиоволн а кон-
туре приемника возбуждаются модули-
рованные колебания высокой частоты
(рис. 48, а). К контуру подключена цепь,
состоящая из диода и телефонов. Для
этой цени колебательный контур явля-
ется источником переменного тока вы-
сокой частоты. Поскольку диод пропус-
кает ток только одного направления,
высокочастотные колебания, поступаю-
щие в его цепь, будут им выпрямлены
(рис. 48,б), или,говоря иначе, вроде-
т е к т и р о в а н ы. Если провести штри-
ховую линию, огибающую вершины выпрямленного тока, то получится «рису-
нок» тока звуковой частоты, которым модулирован ток в антенне радиостанции
во время передачи.
Ток, получившийся в результате детектирования, состоит из высоко-
ч а сто т н ых импульсов, амплитуды которых изменяются со звуковой частотой.
Его можно рассматривать как суммарный ток и разложить па две состав-
ляющие: высокочастотную и низкочастотную. Их называют соот-
ветственно высокочастотной и низкочастотной составляющими пульсирующего
кока. Низкочастотная составляющая идет через телефоны и преобразуется ими
в звук.
ГОЛОВНОЙ ТЕЛЕФОН
Телефон — третье, последнее звено детекторного приемника, которое, образ-
но выражаясь, «выдаст готовую продукцию» — звук. Эго один из старейших
электротехнических приборов, почти без изменения сохранивший свои основные
чергы до наших дней.
58
Для детекторных приемников используют головные телефоны типа Т0И-.1,
ТОН-2 Это два последовательно соединенных тс гефоиа, удерживающихся па
оготовье. Отвернем крышку одного из телефонов (рис 49). Под всю находится
круглая жестяная пластинка — м с м б р а н а. Сняв осторожно мембрану, мы
увидим две катушки, насаженные на выступающие из дна корпуса пластинки.
Полюсные
Мембрана
Гис. 49. Устройство электромагнитного теле- Рис. 50. Колебания мембраны
фона. электромагнитного телефона.
Это полюсные наконечники постоянного мат нита, впрессованные в дно корпуса.
Катушки соединены последовательно, а крайние выводы их припаяны к стер-
женькам, к которым с наружной стороны при помощи зажимных винтов
подключен шнур с однополюсными штепсельными вилками.
Как работает телефон? Мембрана, создающая звук, находится возле по-
люсных наконечников магнита и опирается на бортики корпуса (рис. 50). Под
действием поля магнита опа немного прогибается в середине, по не прика-
сается к полюсным наконечникам магнита (рис. 50 — сплошная линия). Когда
через катушки телефона течет ток, он создает вокруг катушек магнитное поле,
которое взаимодействует с полем постоянного магнита. Сила этого единого
магнитного поля, а значит, и сила притяжения мембраны к полюсным наконеч-
никам зависит от направления тока в катушках. При одном направлении т ока,
когда направления магнитных силовых линий катушек и магнита совпадают
и их поля складываются, мембрана сильнее притягивается к полюсам магнии
(на рис. 50 — нижняя штриховая лшшя). При другом направлении тока силовые
линии катушек и магнита направлены встречно и общее поле становится слабее,
чем поле магнита. В этом случае мембрана слабее притягивается полюсными
наконечниками и, выпрямляясь, несколько удаляется от них (рис. 50 — верхняя
штриховая линия). Если через катушки телефона пропускать переменный ток
звуковой частоты, суммарное магнитное поле станет то усиливаться, то ослаб-
ляться а мембрана будет то приближаться к полюсным наконечникам маг-
нита, то отходить от них, т. е. колебаться с частотой тока. Колеблясь, мемб-
рана создаст в окружающем пространстве звуковые волны.
С первого взгляда может показаться, что постоянный магнит в телефоне
не нужен: катушки можно надеть на железную нснамагниченпую подковку.
Но это по так. И вот почему. Железная подковка, намагничиваемая только
током в катушках, будет притягивать мембрану независимо от того, идет ли
ток через катушки в одном направлении или другом. Значит, за один период
переменного тока мембрана притянется во время первого потупсриода, отойдет
от него н еще раз притянется во время второго полупсриода, т. е. за одни
период переменного тока (рис. 51,л) опа сделает два колебания (рис. 51,6)
59
Если, например, частота тока 500 Гц, то мембрана телефона за 1 с сделает
500 2 = 1000 колебаний и тон звука исказится — будет вдвое выше. Вряд ли
пас устроит такой телефон.
С постоянным же магнитом дело обстоит иначе: при одном полупсриодс
происходит усиление магнитного поля —уже притянутая мембрана прогнется
еще больше; при другом пол}периоде поле ослабевает и мембрана, выпрям-
магнита. Таким образом, при наличии
постоянного магнита мембрана за один
период переменного тока делает толь-
ко одно колебание (рис. 51, в) и теле-
фон не искажает звук. Постоянный маг-
нит, кроме того, повышает громкость
звучания телефона.
ляясь, отходит дальше от полюсов
Одно колебание
%
°)
.Переменный ток
в телефоне

Два колебания
-Боз постоянного
-----магнита
5 Одно колебание
________-уХГ _ С постоянным
§ v_____магнитом
Рис. 52. В точке а детекторной цепи
составляющие высокочастотного пуль-
сирующего тока разделяются, а в точке
б соединяются.
Рис. 51. Телефон с постоянным магни-
том дает неискаженное воспроизведе-
ние звука. При отсутствии постоянного
магнита мембрана колебалась бы
с удвоенной частотой.
Теперь разберем такой вопрос: зачем параллельно телефону подключают
блокировочный конденсатор? Какова его роль?
Электрическая емкость блокировочного конденсатора такова, что через него
свободно проходят токи высокой частоты, а токам звуковой частоты он ока-
зывает значительное сопротивление. Телефон, наоборот, пропускает токи зву-
ковой частоты и оказывает большое сопротивление токам высокой частоты. Па
этом участке детекторной цепи высокочастотный пульсирующий ток разделя-
ется (на рис. 52—в точке а) на составляющие, которые далее идут: высоко-
частотная — через блокировочный конденсатор, а низкочастотная — через теле-
фон. Затем составляющие соединяются (па рис. 52 — в точке б) и далее опять
идут вместе.
Назначение блокировочного конденсатора можно объяснить так. Телефон
из-за инертност мембраны не может отзываться на каждый высокочастотный
импульс тока в детекторной цепи. Значит, чтобы телефон работал, надо как-то
«сгладить» высокочастотные импульсы, «заполнить» провалы тока между ними.
Эта задача и решается с помощью блокировочного конденсатора следующим
образом. Отдельные высокочастотные импульсы заряжают конденсатор. В мо-
менты между импульсами конденсатор разряжается через телефон, заполняя
таким образом «провалы» между импульсами. В результате через телефон
идет ток одного направления, но изменяющийся по величине со звуковой
частотой, который и преобразуется телефоном в звук.
60
Коротко же о ролл блокировочною конденсатора можно сказать так: он
фильтрует низкочастотную составляющую выпрямпенпсн о диодом тока, т. е.
Хзчищает» ток звуковой частоты от высокочастотной составляющей.
Почему же детекторный приемник работал во время самого первого опыта
(см рис. 27), когда блокировочного конденсатора нс было? Его компенсировала
емкость, сосредоточенная между проводами шнура и витками катушек телефона.
Но эта емкость значительно меньше емкости специально подключаемого кон-
денсатора. В этом случае ток через детектор получается меньшим, чем при
наличии блокировочного конденсатора, и передача слышна слабее. Это особенно
заметно при приеме отдаленных станций.
Качество работы телефона оценивают главным образом с точки зрения
его чувствительное нт — способности решировать на слабые колебания электри-
ческого тока Чем слабее колебания, на которые отзывается телефон, тем выше
его чувствительн
Чувствительность телефона зависит от числа витков в его катушках и ка-
чества магнита Два телефона с совершенно одинаковыми магнитами, но с ка-
тушками, содержащими неодинаковое число витков, различны но чувствитель-
ности. Лучшей чувствительностью будет обладать тот из них, в котором исполь-
зованы катушки с большим числом витков. Чувствительность телефона зави-
сит также от положения мембраны относительно полюсных наконечников маг-
нита. Наилучшая чувствительность его будет в том случае, когда мембрана
находится очень близко к полюсным наконечникам, но, вибрируя, не прика-
сается к ним.
Телефоны принято подразделять на высокоомные — с большим числом вит-
ков в казушках, н пнзкоомные — с относительно неботьшим числом витков.
Для детекторного приемника пригодны только высокоомные телефоны. Кагушкн
каждого телефона типа ТОН-1, например, намотаны эмалированным проводом
толщиной 0,06 мм и имеют но 4000 витков. Их сопротивление постоянному
току около 2200 Ом. Это число, характеризующее телефоны, выштамповано
на их корпусах. Поскольку два телефона соединены последовательно, их общее
сопротивление равно 4400 Ом. Сопротивление постоянному току пизкоомных
телефонов может быть 50 — 60 Ом.
Как проверить исправность и чувствительность головных телефонов?
Прижми их к ушам Смочи слюной штепсельные вилки на конце шнура, а затем
коснись ’ими друг друга — в телефонах должен быть слышен слабый щелчок.
Чем сильнее этот щелчок, тем чувствительнее телефоны. Щелчки получаются
потому, что смоченный контакт между металлическими вилками представляет
собой очень слабый источник тока.
Более грубую проверку телефонов делают при помощи батареи для кар-
манного электрического фонарика При подключении телефонов к батарее и от-
ключении от нес слышны резкие щелчки. Гели щелчков нет, значит, где-то
в катушках или шнуре имеется обрыв или плохой контакт.
ГРОМКИЙ РАДИОПРИЕМ
Мощность электрических колебаний, возбуждающихся в кон type радиопри-
емника очень мала. Ее достаточно бывает только для работы такого чувст-
вительного прибора, каким является электромагнитный телефон. Лишь в исклю-
чительных случаях когда радиостанция находится неподалеку от места приема,
на выходе детекторного приемника может работать громкоговоритель. В обыч-
ных же условиях громкоговорящий прием может быть осуществлен только
при условии усиления сигналов радиостанций. Для усиления используют тран-
зисторы и электронные лампы.
61
Различают усилители высокой частоты (УВЧ) и усилители
звуковой частоты (УЗЧ). Как говорит само наименование, первые из них
применяют для усиления колебаний высокой частоты, т. с. до того, как они
будут продетсктированы, а вторые — для усиления колебаний звуковой частоты,
т. е. после детектора. Если между колебательным контуром и детектором
Рис. 53. Структурная схема приемника, обеспечивающею громкий радиоприем,
включить усилитель высокой частоты, а после детектора — усилитель звуковой
частоты, тогда выходным элементом приемника может быть громкоговоритель.
Структурная схема такого приемника показана па рис. 53. Функции коле-
бательного контура, детектора и громкоговорителя в этом приемнике такие же,
как и функции аналогичных им элементов детекторного приемника. Только
здесь после детектора действуют более мощные колебания звуковой частоты,
которые к тому же усиливаются дополнительно усилителем звуковой частоты.
Получился радиоаппарат, обеспечивающий громкоговорящий прием, в том числе
отдаленных вещательных станций. Чувствительность такого приемника во много
раз выше чувствительности детекторного приемника.
В приемнике по такой структурной схеме происходит только одно преоб-
разование частоты — детектирование. До детектора стоит УВЧ, а за детекто-
ром — УЗЧ Приемники, в которых происходит только преобразование частоты,
называют приемниками прямого усиления. Их характеризуют
формулой, в которой детектор обозначают латинской буквой V, число каска-
дов усиления высокой частоты указывают цифрой, стоящей перед этой буквой,
число каскадов усиления звуковой частоты — цифрой после этой буквы. Так,
например, в приемнике 1-V-1 кроме детектора есть один каскад усиления
высокой частоты и один каскад усиления звуковой частоты.
В простых транзисторных или ламповых приемниках может не быть УВЧ
или УЗЧ А в более сложных... Впрочем, не будем забегать вперед. Разговор
об этом еще будет.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
В заключение надо сказать, что радиоволны разных диапазонов обладают
неодинаковыми свойствами, влияющими па дальность их распространения.
Волны одной длины преодолевают большие расстояния, волны другой длины
«теряются» за пределами горизонта. Бывает так, что радиосигнал превосходно
слышен где-то по гу сторону Земли или в Космосе, но его невозможно обна-
ружив в нескольких десятках километров от радиостанции.
Если бы мы настроили приемники на рядом расположенные радиостанции,
работающие в диапазонах ультракоротких, коротких, средних и длинных волн,
то, удаляясь от станции, смогли бы наблюдать такое явление: уже в пссколь*
62
ких десятках километров прекратился бы прием ультракоротковолновой и ко-
ротковолновой станций, через 800—1000 км ncpecia.in бы слышать передачи
средневолновой станции, а через 1500 -2000 км — и передачи длинноволновой
станнин. Но на большем расстоянии мы смогли бы услышать передачу коротко-
волновой станции.
Рис. 54. Путь радиоволн.
Чем объяснить это явление? Что влияет на «дальнобойность» радиоволн
разной длины? Земля и окутывающая ее атмосфера.
Земля, как ты уже знаешь, проводник тока, хотя и не такой хороший, как,
скажем, медиые провода. Земная атмосфера состоит из трех слоев. Первый
слой, верхняя граница которого кончается в 10 — 12 км от поверхности Земли,
называют тропосферой. Над ним, километров до 50 от поверхности Земли,
второй слой— стратосфера А выше, примерно до 400 км над Землей,
простирается третий слой — ионосфера (рис. 54). Ионосфера и играет реша-
ющую роль в распространении радиоволн, особенно коротких.
Воздух в ионосфере сильно разрежен. Под действием солнечных излучений
там из атомов газов выделяется много свободных электронов, в результате
чего появляются положительные ионы. Происходи г, как говорят, ионизация
верхнего слоя атмосферы. Ионизированный слой способен поглощать радиовол-
ны и искривлять их путь. В течение суток в зависимости от интенсивности
солнечного излучения количество свободных электронов в ионизированном слое,
его толщина и высота изменяются, а от этого изменяются и электрические
свойства этого слоя.
Антенны радиостанций излучают радиоволны как вдоль земной поверх-
ности так и вверх пол различными углами к ней. Волны, идущие первым
путем, называют земными или поверхностными, а вторым путем —
пространственными. При приеме сигналов станций длинноволнового
диапазона используется главным образом энергия noBqtxHocTHbix вози, которые
хорошо огибают поверхность Земли. Но Земля, являясь проводником, погло-
щает энергию радиоволн Поэтому по мере удаления от длинноволновой
станции громкость приема ее передач постепенно падает и, наконец, прием
совсем прекращается.
Средние волны хуже огибают Землю и, кроме того, сильнее, чем длин-
ные поглощаются ею. Этим-то и объясняется меньшая «дальнобойность»
средневолновых радиовещательных станций ио сравнению с длинноволновыми.
63
Так, например, cm налы радиостанции, работающей иа волне длиной 300 —400 м,
могут быть приняты на расстоянии в два-три раза меньшем, чем сигналы
станции такой же мощности, но работающей на волне длиной 1500 —2000 м.
Чтобы повысить дальность действия этих станций, приходится увеличивать
их мощность.
В вечернее и ночное время передачи радиостанций длинноволнового и сред-
неволнового диапазонов можно слышать на больших расстояниях, чем днем.
Дело в том, что излучаемая вверх часть энергии радиоволн этих станций
днем бесследно теряется в атмосфере. После же захода Солнца нижний слой
ионосферы искривляет их путь так, что они возвращаются к Земле на таких
расстояниях, на которых прием этих станций поверхностными волнами уже не-
возможен.
Радиоволны коротковолнового диапазона сильно поглощаются Землей и пло-
хо огибают ее поверхность. Поэтому уже в нескольких десятках километров
от таких станций их поверхностные волны затухают. Но зато пространственные
волны могут быть обнаружены приемниками в нескольких тысячах километрах
от них и даже в противоположной точке Земли.
Искривление пути пространственных коротких волн происходит в ионосфере.
Войдя в ионосферу, они могут пройти в ней очень длинный путь и вернуться
на Землю очень далеко от радиостанции. Они могут совершить кругосветное
«путешествие» — их можно принять даже в том месте, где расположена пере-
дающая станция. Этим и объясняется секрет хорошего распространения
коротких волн на большие расстояния даже при малых мощностях пере-
датчика.
Но короткие волны имеют и недостатки. Образуются зоны, где передачи
коротковолновой станции нс слышны. Их называют зонами молчания
(рис. 54). Величина зоны молчания зависит от длины волны и состояния
ионосферы, которое в свою очередь зависит от интенсивности солнечного
излучения.
Ультракороткие волны по своим свойствам наиболее близки к световым
лучам. Они в основном распространяются прямолинейно и сильно поглощаются
землей, растительным миром, различными сооружениями, предметами. Поэтому
уверенный прием сигналов ультракоротковолновых станций поверхностной вол-
ной возможен главным образом тогда, когда между антеннами передатчика
и приемника можно мысленно провести прямую линию, не встречающую по
всей длине каких-либо препятствий в виде гор, возвышенностей, лесов. Ионосфера
же для ультракоротких волн подобно стеклу для света — «прозрачна». Ультра-
короткие волны почти беспрепятственно проходят через нее. Поэтому-то этот
диапазон волн используют для связи с искусственными спутниками Земли,
космическими кораблями и между ними.
Но наземная дальность действия даже мощной ультракоротковолновой
станции не превышает, как правило, 100 — 200 км. Лишь путь наиболее длин-
ных волн этого диапазона (8—9 м) несколько искривляется ннжним слоем
ионосферы, который как бы пригибает их к земле. Благодаря этому рас-
стояние, на котором возможен прием ультракоротковолнового передатчика,
может быть большим. Иногда, однако, передачи ультракоротковолновых стан-
ций слышны на расстояниях в сотни и тысячи километров от них.
* *
*
Радиолюбители помогают ученым раскрыть эти «секреты» ультракоротких
вот, как они в свое время помогли изучить свойства коротких волн.
64
Беседа четвертая
ЭКСКУРСИЯ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ
Рассказывая в предыдущих беседах об истории электро- и радиотехники,
о сущности радиопередачи и работе приемника, я обходился лишь поверхност-
ным объяснением тех или иных электрических явлений, прибегая к аналогиям,
примерам- Да и твой первый приемник состоял всего из нескольких деталей.
Дальнейшее знакомство с радиотехникой, монтаж более сложных радиотех-
нических приборов и устройств потреб) ют более широких знаний электротех-
ники и некоторых законов ее, умения рассчитывать хотя бы простые электри-
ческие цепи. Кроме того, тебе придется иметь депо с новыми, пока что
незнакомыми деталями и приборами, устройство и принцип работы которых
надо знать. Поэтому я предлагаю тебе в этой беседе совершить своеобраз-
ную «экскурсию» в электротехнику.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК II ЕГО ОЦЕНК \
До енх пор, желая охарактеризовать величину электрического тока, я I ово-
рпл «малый ток», «большой ток». На первых порах такая опенка гока как-то
устраивала тебя, но она совершенно непригодна для характерна аки тока с точки
зрения работы, которую он может выполнять.
Когда мы говорим о работе тока, под этим подразумеваем, что его
энергия преобразуется в какой-либо иной вид энергии: тепло, свет, химическую
иди механическую энергию. Чем больше поток электронов, тем значительнее
ток и его работа. Иногда говорят «сила тока» или просто «ток». Таким
образом, слово «ток» имеет два значения. Оно обозначает само явление
движения электрических зарядов в проводнике, а также служит оценкой ко-
личества э л е к т р и ч е с т в а, проходяще! о по проводнику.
Ток (или силу) тока оценивают числом электронов, преходящих по про-
воднику в течение 1 с. Число это огромно. Через нить накала горящей лам-
почки электрического карманного фонарика, например, ежесекундно проходит
около 2 000 000 00G ООО 090 000 электронов. Вполне понятно, что характеризовать
ток количеством электронов неудобно, так как крпшг.ось бы иметь дело с очень
большими числами За с дпшцу электрическою тока принят ампер (сокра-
щенно пишут А). Так ее назвали в честь французского физика и матема тика А.чдре
Мари Ампера (1775- 1836), изучавшего законы механического взаимодействия
проводников с током и другие электрические явления. Ток 1 А —эю ток, при
котором через поперечное сечение проводника за 1 с проходит
6 259 000 000 000 000 000 электронов.
В математических выражениях ток обозначают латинской буквой I или
(читается «и»). Например, пишут: 7= 2 А или 7 = 0,5 А.
Наряду с ампером применяют более мелкие единицы тока: миллиам-
пер (пишут мА), равный 0,091 А, и микроампер (пишут мкА),
равный 0,000001 А, и ш 0,001 мА. Следовательно, 1 А равен 1000 мА,
ИЛИ 1000000 мкА.
Приборы, служащие для измерения токов, называют соответственно ам
п е р м е т р а м и. м и л .т и а м п е р м е т р а м и, микроамперметра м и. И <
включают в элек трическую цепь последовательно с потребите тем тока, т. е
в разрыв внешней цепи (рис. 55). На схемах эти приборы изображают круж-
ками с буквами внутри: Л (амперметр), mA (миллиамперметр) и р.А (микро-
амперметр). Измерительный прибор рассчитал па ток не больше некоторого
В, Г. Борисов 65
предельного для данного прибора. Прибор нельзя включать в цепь, где ток
превышает Это значение, иначе он испортится.
У тебя может возникнуть вопрос: как оценить переменный ток, величина
которого непрерывно изменяется? Переменный ток обычно оценивают по так
Рис. 55. Амперметр (миллиамперметр,
микроамперметр) включают в электри-
ческую цепь последовательно с потреби-
телем тока.
называемому Действующему его значению. Это такое значение тока, кото-
рое соответствует постоянному току некоторой величины, производящему такую
же работу. Действующее значение переменного тока составляет примерно 0,7 его
амплитудного, т. е. максимального, значения.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРО1ИВЛЕНИЕ
Говоря о проводниках, мы имеем в виду вещества и материалы (прежде
всего металлы), относительно хороню проводящие ток. Однако не все вещества,
называемые проводниками одинаково хорошо проводят электрический ток,
т. е. они, как говорят, обладают неодинаковой проводимостью тока. Объяс-
няется это тем, что при своем движении свободные электроны сталкиваются
с атомами и молекулами вещества, причем в одних веществах атомы п моле-
кулы сильнее мешают движению электронов, а в других — меньше. Говоря
иными слонами, одни веществе оказывают электрическому току большее сопро-
тивление, а другие — меньшее Из всех материалов, широко применяемых в элект-
ротехнике и радиотехнике, наименьшее сопротивление электрическому току
оказывает медь. Поэтому-то электрические провода и делают чаще всего из
меди. Еще меньше сопротивление имеют серебро и алюминий. Но сереб-
ро - дорогой металл. Железо и разные металлические сплавы обладают еще
большим сопротивлением (худшей нровоя имостыо).
Сопротивление проводника зависит не только от свойств его материала, но
и от размеров самого проводника. Толстый проводник обладает меньшим
сопротивлением, чем тонкий из такого же материача; короткий проводник
имеет меньшее сопротивление, длинный — большее, так же как широкая и корот-
кая труба оказывает меньшее препятствие движению воды, чем тонкая и
длинная Кроме того, сопротивзсиис металлического проводника зависит от его
температуры: чем ниже температура проводника, тем меньше сю сопротивление.
За единицу электрическою сопротивления принят ом ('пишут Ом) — по имени
немецкою физика Георга Симона Ома. Сопротивление 1 Ом — сравнительно
66
небольшая электрическая величина. Такое сопротивление току оказывает напри-
мер, отрезок медного провода диаметром 0,15 мм, длиной 1 м Сопротив гсиие
нити накала лампочки карманного электрического фонарика около 10 Ом
нагревательного элемента электроплитки — несколько десятков ом. В радиотех-
нике чаще приходится иметь дело с большими, чем ом или несколько десят-
ков ом, сопротивлениями. Сопротивление головного телефона, например, боль-
ше 2000 0м; сопротивление детектора, включенного в не пропускающем ток
направлении несколько сотен тысяч ом. Знаешь, какое сопротивление электри-
ческому току оказывает твое тело? От 1000 до 20000 Ом. А сопротивления
резисторов — специальных деталей, о которых я буду еще говорить в этой
беседе, могут быть до нескольких миллионов ом и больше. Эти детали на
схемах обозначают в виде прямоугольников (см. рис. 33).
В математических формулах сопротивление обозначают латинской буквой
К или г (читается «эр»). Букву R ставят и возле графических обозначений
резисторов па схемах.
Для выражения больших сопротивлений резисторов используют более круп-
ные единицы: килоом (сокращенно пишут кОм), равный 1000 Ом, и
Мегаом (сокращенно пишут МОм), равный 1000000 Ом, или 1000 кОм.
Сопротивления проводников, электрических цепей, резисторов или других
деталей измеряют специальными приборами, именуемыми омметра м и. На
схемах омметр обозначают кружком с греческой буквой £1 (омега) внутри.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
За единицу электрического напряжения, электродвижущей силы (э.д с.) при-
нят вольт (в чеегь итальянского физика А. Вольта). Напряжение обозна-
чают латинской буквой U или и (читается «у»), а единицу напряжения — вольт —
буквой В. Например, пишут: V = 4,5 В; V = 220 В. Единица вольт характери-
зует разность электрических зарядов (напряжение) на концах проводника, учас гке
электрической цепи или полюсах источника тока. Напряжение 1 В — это такая
разность электрических зарядов, которая в проводнике сопротивлением 1 Ом
создает ток, равный 1 А.
Батарея 3336Л, предназначенная для карманного электрического фонарика,
как ты уже знаешь, состоит из трех элементов, соединенных последовательно.
На этикетке батареи можно прочитать, что ее напряжение 4,5 В. Значит, напря-
жение каждого из э тементов батареи 1,5 В. Напряжение батареи «Крона» 9 В,
а напряжение электроосветительной сети может быть 127 или 220 В.
Напряжения измеряют вольтметром, подключая прибор одноимен-
ными зажимами к полюсам источника тока или параллельно участку цепи,
резистору или другой нагрузке, на которой необходимо измерить действующее
на ней напряжение (рис. 56). На схемах вольтметр обозначают латинской
буквой V в кружке. Для оценки напряжения применяют и более крупную
единицу — к и л о в ольт (пишут кВ), соответствующую 1000 В. а также более
мелкие единицы — милливольт (пишут мВ), равный 0,001 В, и микровольт
(пишут мкВ), равную 0,001 мВ Эти напряжения измеряют соответственно
киловольтметрами, милливольтметрами и микровольт-
метрами. Такие приборы, как и воштмегры, подключают параллельно
источникам тока пли участкам цепей, на которых надо измерить напряжение.
Выясним теперь, в чем разница понятий «напряжение» и «электродвижу-
щая сила».
Электродвижущей силой называют напряжение, которое действует между
полюсами источника тока, пока к нему пе подключена внешняя цепь —
3* 67
нагрузка, например электрическая лампочка. Как только будет подключена
внешняя цепь п в пей возникнет ток, напряжение между полюсами источник»
тока станет меньше. Так, например, новый, не бывший еще в употреблении
гальванический элемент дает э.д.с. не менее 1,5 В. При подключении к нему
негру -и напряжение на его полюсах становится равным примерно 1,3—1,4 В.
Но мере расходования энергии элемен-
та на питание внешней цепи его напря-
жение постепенно падает. Элемент счи-
тается негодным для дальнейшего при-
менения, когда напряжение снижается
до 0,7 В, хотя, если отключить внеш-
нюю цепь, его э.д.с. будет больше
этого напряжения.
Рис. 56. Вольтметр подключают парал-
лельно нагрузке или источнику тока,
питающего электрическую цепь.
Л как оценивают переменное напряженке? Когда говорят о переменном
напряжении, например о напряжении электроосветительной сети, то имеют
в виду его действующее значение, составляющее примерно, как и действующее
значение переменного тока, 0,7 амплитудного значения напряжения.
ЗАКОН ОМА
На рис. 57 показана схема знакомой тебе простейшей электрической цепи.
Эта замкнутая цепь состоит из трех элементов: источника напряжения (7, пот-
ребителя тока нагрузки R, которой может быть, например, нить накала
R
U } Рис. 57. Простейшая
Т- электрическая цепь.
электрической лампы иди резистор, и проводников, соединяющих источник
напряжения с нагрузкой. Между прочим, если эту цепь дополни ib выключа-
телем, то получится полная схема карманного электрического фонаря.
Нагрузка R, обладающая определенным сопротивлением, является участком
цепи. Величина тока на этом участке цепи зависит от действующего на нем
напряжения и его сопротивления; чем больше напряжение и меньше сопро-
тивление, тем больший ток будет идти по этому участку цепи. Эта зависи-
мость тока от напряжения и сопротивления выражается следующей формулой:
7 = U/R,
где 7—ток, выраженный в амперах (Л); V — напряжение в вольтах (В);
R — сопротивление в омах (Ом). Читается это математическое выражение так:
ток в участке цени прямо пропорционален напряжению па нем и обратно
пропорционален его сопротивлению. Эго основной закон электротехники, име-
нуемый законом Ома (по фамилии Ома) для участка электрической цели.
68
Закон Ома можно записать еще так:
U=IR итн К = VII.
Используя закон Ома, можно по двум известным величинам узнать неиз-
вестную третью. Вот несколько примеров практического применения закона Ома.
Первый пример. На участке цепи, обладающем сопротивлением 5 Ом,
дейстзуег напряжение 25 В. Надо узнать значение тока на этом участке цепи.
Решение:
Z= Г/Л = 25/5 = 5 А.
Второй пример. На участке цепи действует напряжение 12 В, создавая
ток, равный 20 мА. Каково сопротивление этого участка цепи?
Прежде всего ток 20 мА нужно выразить в амперах. Это будет 0,02 А.
Тогда
Л = (///= 12/0,02 = 600 Ом.
Третий пример. Через участок цепи сопротивлением 10 кОм течет ток
20 мА. Каково напряжение, действующее на этом участке цепи?
Здесь, как н в предыдущем примере, ток должен быть выражен в амперах
(20 мА = 0,02 А), а сопротивление — в омах (10 кОм = 10000 Ом). Следова-
тельно,
U—IR = 0,02 • 10000 = 200 В.
На поколе лампочки плоского карманного фонаря выштамповано: 0,28 А
и 3,5 В. О чем говорят эти сведения? О том, что лампочка будет нормально
светиться при токе 0,23 А, который обусловливается напряжением 3,5 В. По; ь-
зуясь законом Ома, нетрудно подсчитать, что накаленная тшть лампочки имеет
сопротивление
R-U/I- 3,5/0,28 = 12,5 Ом.
Это, подчеркиваю, сопротивление накаленной нити лампочки. А сопротив-
ление остывшей питч лампочки значительно меньше.
Закон Ома справедлив не только для участка, по и для всей электри-
ческой цени. В этом случае в значение R подставляется суммарное сопротив-
ление всех элементов цепи, в том числе и внутреннее сопротивление источника
тока. Однако при простейших расчетах цепей обычно пренебрегают сопротив-
лением соединительных проводников и внутренним сопротивлением источника
тска. В связи с этим приведу еще один пример. Напряжение электроосвети-
тельной сети 220 В. Какой ток потечет в цепи, если нагрузка имеет сопро-
тивление 1000 Ом?
Решение: / = U'R = 220/1000 = 0,22 А. Примерло такой ток потребляет
электр ическнй паяльник.
Всеми этими формулами, вытекающими из закона Ома. можно пользо-
ваться и для расчет.! цепей переменного тока, во при условии, если в цепях
нет катушек и конденсаторов.
Теперь затронем такой вопрос: как втияет на ток резистор, включаемый
в цепь последовательно с нагрузкой или параллельно ей?
Разберем такой пример У нас имеется лампочка от круглого электрического
фонаря, рассчитанная па напряжение 2,5 В и ток 0,075 А. Можно ли питать
69
3iy лампочку от батареи 3336Л, начальное напряженке которой 4,5 В? Нетрудно
подсчитать, что накаленная нить этой лампочки имеет сочроти [сине немногим
больше 30 Ом. Если же питать се от свежей батареи 3336Л, то через нить
лампочки, по закону Ома, пройдет ток, почти вдвое превышающий гот ток,
па который она рассчитана. Такой перегрузки нить не выдержит, она перека-
лится и разрушится. По эту лампочку все же можно питать от батареи
3336Л, если включить последовательно в цепь добавочный резистор сопротив-
лением 25 Ом, как это показано па рис. 58. В этом случае общее сопротивле-
ние внешней цепи будет равно примерно 55 Ом т е. 30 Ом — сопротивление
нити лампочки Л плюс 25 Ом — сопротивление добавочного рс шстора-Л. В цепи,
следовательно, потечет ток, равный примерно 0.08 Л. т. е. почти такой же на
который ра считана пить накала лампочки. Э1у лампочку можно питать от
батареи и с более высоким напряжением и даже от электроосветительной
сети, если подобрать резистор соответствующего сопротивления.
В этом примере добавочный резистор ограничил ток в цепи до нужного
нам значения. Чем больше будет сопротивление резистора, тем меньше будет
и ток в цепи. В данном случае в цепь было включено последовательно два
сопротивления: сопротивление нити лампочки и сопротивление резистора. А при
последовательном соединении сопротивлений ток одинаков во всех точках цени.
Можно включать амперметр в любую точку цепи, и всюду он будет показывать
одно значение. Это явление можно сравнить с потоком воды в реке. Русло
реки на различных участках может быть широким или узким, глубоким или
мелким. Однако за определенный промежуток времени через любой участок
русла реки всегда проходит одинаковое количество воды.
Добавочный резистор, включаемый в цепь последовательно с нагрузкой
(как, например, иа рис. 58), можно рассматривать как резистор, «гасящий»
часть напряжения, действующего в цепи. Напряжение, которое гасится доба-
вочным резистором, или, как говорят, падает на нем, будет тем большим,
чем больше сопротивление этого резистора. Зная ток и сопротивление доба-
вочного резистора, падение напряжения на нем легко подсчитать по знакомой
тебе формуле
U= 1R,
Где U— падение напряжения, В, Z - ток в цепи, A; R — сопротивление доба-
вочного резистора, Ом.
Применительно к нашему примеру резистор R (рис. 58) погасил избыток
напряжения: U - 1R = 0,08-25 = 2 В. Остальное напряжение батареи, равное
приблизительно 2,5 В, падало на нити лампочки.
Необходимое сопротивление резистора можно найти но другой знакомой
тебе формуле
R= Ur,
Где Л —искомое сопротивление добавочного резистора, Ом; V — напряжение,
которое необходимо погасить, В; /—ток в цени, А: Для нашего примера
(рис. 58) сопротивление добавочно! о резистора равно R = С I = 2,0,075 % 26 Ом.
Изменяя сопротивление, можно уменьшить пзи увеличить напряжение, ко-
торое падает на добавочном резисторе, н таким образом регулировать ток
в цепи. Но добавочный резистор R в этот! петит может быть переменным
(рис 59), т. с. резистором, сопротпвчепис которою можно изменять. В этом
с. учас с помощью движка резистора имеется возможность птавчо изменять
напряжение, подводимое к нагрузке JZ, а значит, плавно регулировать ток,
70
™отекаюши“ через эту шпрузку. Включенный таким образом переменный ре-
называют, р с ост а т о м. С помощью реостатов регулируют токи в це-
31 х приемников и усилителей. Во многих кинотеатрах реостаты используют
пля плавного гашения света в зритетыюм зале.
Д Есть однако, н другой способ подключения нагрузки к источнику тока
---------------------------------- _ ПОМО1ЯЬю переменного резистора, ио
с избыточным напряжением - тоже с
Рис. 58. Добавочный резистор,
включенный в цепь, ограничи-
вает ток в этой цени.
Рис. 59. Регулирование
тока в цепи с помощью
реостата.
Рис. 60. Регулирование
напряжения па нагрузке
цепи с помощью пере-
менного резистора Rv
включенного п о т е н ц и о м е т.р о м, т. е. делителе м напряжения, как пока-
зано на рис. 60. Здесь R: — резистор, включенный потенциометром, а —
нагрузка, которой может быть та же лампочка для карманного фонаря или
какой-то друюй прибор На резисторе Я, происходит падение напряжения
источника тока, которое частично или полностью может быть подано к на-
грузке К>. Когда ползунок резистора находится в крайнем нижнем (но схеме)
положении, к нагрузке напряжение вообще не подастся (если это лампочка,
она гореть не будет). По мере перемещения ползунка резистора вверх мы
будем подавать все большее напряжение к нагрузке R2 (если это
лампочка, ее пить будет- накаливаться). Когда же ползунок резистора Rl ока-
жется в крайнем верхнем положении, к на!рузке R-, будет подано все напря-
жение источника тока (если Я,— лампочка для карманного фонаря, а напряже-
ние источника тока большое, нить лампочки перегорит). Можно опытным
путем найти такое положение ползунка переменного резистора, при котором
к нагрузке будет подано необходимое ей напряжение.
Переменные резне юры, включаемые потенциометрами, широко используют
для регулирования трем кости в приемниках и усилителях.
Резистор может быть непосредственно подключен параллельно нагрузке.
В таком случае ток на этом участке цепи разветв 1яется и идет двумя парал-
лельными путями: через добавочный резистор и основную нагрузку. Наиболь-
ший ток будет в ветви с наименьшим сопротивлением. Сумма же токов
обеих ветвей будет равна току, расходуемому на питание всей внешней цепи.
71
К параллельному соединению прибегают в тех случаях, когда надо огра-
ничить ток не во всей цепи, как при последовательном включении добавочного
резистора, а только в каком-то участке ее. Добавочные резисторы подклю-
чают, например, параллельно миллиамперметрам или микроамперметрам,
чтобы ими можно было измерять большие токи. Такие резисторы называют
шунтирующими резисторами пли шунтами. Слово шунт означает «ответв-
ление».
ИВДУкГИЕНОЕ СОПРОТИВЛЕНПЕ
В цепи переменного тока на величину тока влияет нс только сопротивле-
ние проводника, включение!о в цепь, но и его индуктивность. Поэтому в цепях
переменного тока различают так называемое омическое или активное
сопротивление, определяемое свойс г вам:: материала проводника, и и и д у ’ -
т и в в о е сопротивление, определяемое индуктивное i ыо проводника. Пря-
мой проводник обладав! сравнительно небольшой индуктивностью. Но если
этот проводник сверну 1ь в катушку, его индуктивность увеличится. При это
увеличится и сопротивление, оказываемое им переменному току, — ток в цеь
уменьшится. С увеличением частоты тока индуктивное сопротивление катушки
тоже увеличивается.
Запомни: сопротивление катушки индуктивности переменному току возрас-
тает с увеличением ее индуктивности и частоты проходящего по кеа тока.
Это свойство катушки используют в различных цепях приемников, когда тре-
буется ограничить ток высокой частоты или выделить колебания высокой
частоты, в выпрямителях переменною тока и во многих других случаях,
с которыми тебе придется столкнуться на практике.
Единицей индуктивности является генри (Гн). Индуктивностью 1 Гн обла-
дает такая кагушка, у которой при изменении тока на 1 А в течение 1
развивается э.д.с. самоиндукции, равная 1 В, Этой единицей пользуются длч
определения индуктивности катушек, которые включают в цепи токов звуковой
частоты. Индуктивность катушек, используемых в колебательных контурах,
измеряют в тысячных долях генри, называемых миллигенри (мГн), или
еще в тысячу раз меньшей единицей — микрогенрц (мкГн).
МОЩНОСТЬ И РАБОТА ТОКА
На нагрев нити лакала электрической или электронном лампы, электро-
паяльника, электроплитки или иною прибора затрачивается некоторое коли-
чество электроэнергии. Эта энергия, отдаваемая источником тока (пли получае-
мая от него натрузкой) в течение 1с, называется мощностью тока.
За единицу мощности тока принят ватт (Вт). Ватт — эго мощность, которую
развивает постоянный ток 1 А при напряжении 1 В. В формулах .мощность
тока обозначают латинской буквой Р (читается «пэ»). Электрическую мощ-
ность в ваттах получают умноженном напряжения в вольтах на ток в ам-
перах, т. е.
Р = UI.
Если, например, источник постоянного тока напряжением 4,5 В создает
в цени ток 0,1 А, то мощность тока будет: Р — (Я -4,5 0,1 =0,45 Bi. Поль-
зуясь этой формулой, можно, например, подсчитать мощность, потребляемую
72
лампочкой плоского карманного фонаря, если умножить 3,5 В па 0,28 А. По-
лучим около 1 В
Изменив эту формулу так: I— P/U, можно узнать ток, протекающий через
электрический прибор, если известны потребляемая им мощность и подводи-
мое к нему напряжение. Каков, например, ток, идущий через электрический
паяльник, если известно, что при напряжении 220 В он потребтяет мощность
4° Вт? /= Р/1/= 40/220 л 0,18 Л.
Если известны ток и сопротивление цепи, но неизвестно напряжение, мощ-
ность можно подсчитать по такой формуле: P=l2R.
Когда же известны Напряженно, действующее в цепи, и сопро1ивлен1:е
этой цепи, то для подсчета мощности используют такую формулу: Р — C^R.
В а т т - сравнительно небольшая единица мощности. Kot да приладится
i!Mcib дело с электрическими устройствами, приборами или машинам:: notpec-
ляющими тонн в десятки, сотни ампер, используют единицу мощности к п-
л о ватт (пишут кВт), равную 1000 Вт. Мощности электродвигателей заводских
станков, например, могут быть от нескольких единиц до десятков киловатт.
Количественный расход электроэнергии оценивают ватт-секундами,
т. е. умножением мощности, потребляемой прибором, на время ею работы
в секундах. Если, например, лампочка плоского электрического фонарика (ее
мощность, как ты уже знаешь, около I Вт) горела 25 с, значит, расход энер-
гии составил 25 ватт-секунд. Однако ватт-секунда — величина очень малая. Поэ-
тому на практике используют более крупные единицы расхода электроэнергии:
ват т-ч ас, гектоватт-час и киловат т-ч а с.
Чтобы расход энергии был выражен в ватт-часах или кнлова: г-часах,
нужно соответственно мощность в ваттах или киловаттах умножить ::а время
в часах. Если, например, прибор потребляет мощность 0,5 кВт в течение
2 ч, то расход энергии составит 0,5-2= 1 кВт ч; I кВт-ч энергии будет также
израсходован, если в цепи будет идти ток мощностыо 2 кВт в течение полу-
часа, 4 кВт в течение четверти часа и т. д. Элек1рнческнй счетчик, ушаневлен-
ный в доме пли квартире, где ты живешь, учитывает расход эасктроэнер!ни
з киловатт-часах Умножив показания счетчика па стоимость 1 кВт ч (4 коп.),
гы узнаешь, на какую сумму израсходовано энергии за неделю, месяц.
При работе с гальваническими элементами или батареями говорят об их
электрической ем кости в ампер-часах, которая выражается произведе-
нием величины разрядного тока на длительность работы в часах. Начальная
емкость батареи 3336Л, например, 0,5 А-ч. Подсчитай: сколько времени будет
батарея непрерывно работать, если разряжать ее током 0,28 А (ток лампочки
фонаря)? Примерно один и три четверти часа. Если же эту батарею разря-
жать более интенсивно, например током 0,5 А, опа будет работать меньше
одного часа. Таким образом, зная емкость гальванического элемента или батареи
п токи, потребляемые их нагрузками, можно подсчитать время, в течение
которого будут работать эти источники тока
Начальная емкость, а также рекомендуемый разрядный ток или сопротив-
ление внешней цени, определяющее разрядный зок элемента или батареи,
обычно указывают на нх этикетках.
ТРАНСФОРМАЦИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Переменный ток выгодно Обличается от постоянного тем, что он хорошо
поддается трансформированию,! е. преобразованию тока относительно
высокого напряжения в ток более ниткою напряжения или наоборот. Трапе-
73
форматоры дают возможность передавать переменный чок по проводам па
большие расстояния с малыми потерями энергии. Для этого переменное
напряжение, вотрабатызасмое генераторами па электростанциях, с помощью
трансформаторов повышают до напряжения в несколько сотен тысяч вольт
И «посылают» по высоковольтным линиям в различных направлениях. В горо-
Рис. 61. Трансформатор с магнито»
проводом из стали.
а — ycipoiiciBo в упрощенном виде;
v — схематическое изображение.
дах и селах на расстоянии сотен километров от электростанций это напря-
жение понижают трансформаторами до более низкого, которым и питают
лампочки освещения, электродвигатели и другие электрические приборы.
Трансформаторы широко применяются и в радиотехнике.
Схематическое устройство простейшего трансформатора показано на рис. 61.
Он состоит из двух кт ушек из изолированного провода, именуемых обмот-
ками, насаженных на магнит.онровод, собранный из пластин специаль-
ной, так называемой трансформаторной стали; Обмотки трансформатора изоб-
ражают па схемах так же, как катушки индуктивности, а нагни гопровод—
линией между ними.
Действие трансформатора основано на электромагнитной индукции. Пере-
менный ток, текущий по одной из обмоток, создает вокруг нее и в магпито-
проводс переменное магнитное поле. Это иоле пересекает витки другой обмотки
трансформатора, индуцируя в ней переменное напряжение той же частоты. Если
к этой обмотке додтшточиЦ! какую-либо нагрузку, например лампу накаливания,
т о в получившейся замкнутой цепи потечет переменный ток — лампа станет горет ь.
Обмотку, к которой подводится переменный ток, предназначенный для трансфор-
мирования, называют первичной, а обмогку, в которой индуцируется пе-
ременный ток, — в коричной.
Напряжение, которое получается на концах вторичной обмотки, зависит от
соотношения чисел витков в обмотках. При одинаковом числе витков напря-
жение на вторичной обмотке приблизительно равно напряжению, подведенному
к первичной обмотке. Если вторичная обмотка трансформатора содержит мень-
шее число витков, чем первичная, то и напряжение ее меньше, чем напря-
жение, подводимое к первичной обмотке. И, наоборот, если вторичная обмотка
содержит больше витков, чем первичная, то развиваемое в ней напряжение
будет больше напряжения, подводимого к первичной обмотке. В первом случае
1 рансформатор будет л о и и ж а т ь напряжение, а во втором случае повышать
сто.
Напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, можно довольно точно
подсчитать по отношению витков обмоток трансформатора: во сколько раз
она имеет большее (или меньшее) число витков по сравнению с числом витков
первичной обмотки, во столько же раз напряжение в ней будет больше (или
меньше) по сравнению с напряжением, подводимым к первичной обмотке. Так,
например, если одна обмотка трансформатора имеет 1000 витков, а вторая 2000
витков, То, включив первую обмотку в сеть переменною тока С напряжением
74
220 В, мы получим во второй обмотке напряжение 440 В - это поттышаюпшй
трансформатор. Если же напряжение 220 В подвести к обменке, имеющей 2000
витков, то в обмотке, содержащей 1000 витков, мы получим напряжение НОВ —
это понижающий трансформатор.
Обмотка, имеющая 2000 витков, в первом случае будет вторичной, а во
втором случае — первичной.
Но, пользуясь трансформатором, ты должен не забывать о том, что мощ-
ность тока (P—VI), которую можно подучить в цепи вторичной обмотки,
никогда не превышает мощности тока первичной обмотки. Это значит, что
получить от вторичной обмотки одну и ту же мощность можно, повышая
напряжение и уменьшая ток, либо потребляя от нес пониженное напряженье
при уве 1ИЧСШЮМ токе. Следовательно, повышая напряжение, мы проигрываем
в величине тока, а выигрывая в величине тока, обязательно проигрываем
в напряжении.
Для питания радиоаппаратуры от сети переменного тока часто используют
трансформаторы с несколькими вторичными обмотками с различным числом
витков. С помощью таких трансформаторов, называемых трансформато-
рами питания, получают несколько напряжений, питающих разнь с
цепи
Наибольшая мощность тока, которая может быть т расформирована, зависит
от размера магпитопровода трансформаторов и диаметра проводов, из которых
выполнены обмотки. Чем больше объем магнитопровода, тем большая мощность
тока может быть трансформирована. Практически же в трансформаторе всегда
бесполезно теряется часть мощности. Поэтому мощность в цепи вторичной
обмотки (или сумма мощностей, получаемых от всех вторичных обмо-
ток) всода несколько меньше мощности, потребляемой первичной обмот-
кой.
Запомни: трансформаторы постоянный ток не трансформируют. Если в пер-
вичной обмотке трансформатора течет пульсирующий ток, то во вторичной
обмотке будет индуцироваться переменное напряжение, частота которого равна
частоте пульсаций тока в первичной обмотке. Это свойство трансформа торт
используется для индуктивной связи между разными цепями, разделения пуль-
сирующего тока на его составляющие и ряда других цетей, о которых разго-
вор будет впереди.
Все трансформаторы со стальными магннгопроводамп и магнитопроводами
из железоникелевых сплавов (пермаллоя) называют низкочастотными
трансформаторами, так как они приемлемы для преобразования перемен-
ного тока низкочастотного диапазона.
Высокочастотные трансформаторы, предназначенные для
зрансформации токов высокой частот ы, принцип действия которых также основал
на этектромшнитпой индукции, могут быть без сердечников. Их обмотки (ка-
тушки) располагают на одном или разных каркасах, ио обязательно близко одну
к другой (рис. 62). При появлении тока высокой частоты в одной из катушек
вокруг нее возникает быстропсременное магнитное поте, которое индуцирует во
в.орой катушке напряжение такой же частоты. Как и в трансформаторах
низкой частоты, напряжение во вторичной катушке зависит от соотношения
чисел витков в катушках трансформатора.
Для усиления связи между катушками в высокочастотных трансформаторах
используют сердечники в виде стержней или колец (рис. 61), представляющие
собой спрессованную массу из неметаллических материалов. Их называют мат-
нигодиэлектричсскими илн высокочастотными сердечниками. Наиболее распрост-
ранены ферритовые сердечники. С одним из таких сердечников ферритовым
стержнем —ты уже имел дело во второй беседе.
75
Ферритовый сердечник не только усиливает связь между катушками, но
и повышает их индуктивность, за счет чего они могут иметь меньше витков
по ср^нению с катушками трансформатора без сердечника.
Рис. 62. Высокочастотные трансформаторы
без сердечников.
(слева — клушки i рансформатора с общим карка-
сом ; справа — катушки трансформатора иа от де ть-
пих каркасах; в центре—обозначение па схемах)
Рис. 63. Высокочастотный транс-
форматор с магнигодв >яск гри-
чсским сердечником и его схе-
матическое изображение.
Магни годиэлектрпческнй сердечник высокочасто того трансформатора не
зависимо от его конструкции и фюрмы обозначают на схемах так же, как
МЛ1 питопровод низкочастотного трансформатора,—прямой линией между ка-
тушками.
РЕЗИСТОРЫ
Эти детали, пожалуй, наиболее многочисленны в приемниках и усиди телах.
В транзисторном приемнике средней сложности, например, их может быть
29 2? штук. Используют же их для ограничения тока в цепях, для создания
на отдельных участках цепей падений напряжений, для разделения тока на
состазляющие и регулирования громкости, тембра звука и т. д.
Для резисторов сравнительно небольших сопротивлении, рассчитанных пл
токи з несколько десятков миллиампер, используют тонкую проволоку из нике-
лина, нихрома и некоторых других металлических сплавов. Это проволочные
резисторы. Для резисторов больших сопротивлений, рассчитанных на сравни-
тельно небольшие токи, используют различные сплавы металлов и углерод,
которые тонкими слоями наносят па изоляционные материалы. Эта резисторы
па и-нгаюг п е п р о в о л о ч п ы м и резисторами.
Как проволочные, так и неироволочные резисторы могут быть постояв-
п ы м и, т. с. с неизменными сопротивлениями, и перемен и ы м и, соиро гив-
ления которых в процессе работы можно изменять от некоторых минимальных
до их максимальных значений.
Основные характеристики резистора: номинальное, т е. указанное па
нем, сопротивление, номинальная мощность рассеяния и
наибольшее возможное отклонение действительного сопротивления от номиналь-
ною Мощностью рассеяния называют ту наибольшую мощность тока, ко-
торую резистор может длительное время выдерживать и рассеивать в виде тепла
без ущерба для его работы. Если, например, через резистор сопротивлением
100 Ом течет гок 0,1 А, то ои рассеивает мощность 1 Вт. Если резистор не
рассчитан на такую мощность, то он .может быстро сгореть. Номинальная
мощное:ь рассеяния — ото, по существу, характеристика электрической прочности
резистора.
76
с
Наша промышленность выпускает постоянные и переменные резисторы раз-
ных конструкшпт н номиналов: от нескольких ом до десятков и со ген мегаом.
Из постоянных наиболее распространены мсталлоилсночные резисторы МЯТ
(Металлизованныс Лакированные Теп-
лостойкие). констру кцпя резне гора это-
го типа показана на рис. 64. г? Кто
основой служит керамическая тру ока,
на поверхность которой нанесен слой
специального сплава, образующего то-
копроводящую пленку толщиной 0 1
мкм. У высокоомных резисторов этот
слой может нмс гь форму спирали. На
концы стержня с токопроводящим по-
крытием напрессованы металлические
колпачки, к которым приварены кон-
тактные выводы резистора. Сверху кор-
пус резистора покрыт влагостойкой
цветной эмалыо.
Резисторы МЛ Г изготовляют иа
мощности рассеяния 2; 1; 0,5 0,25 и
0,125 Вт. Их обозначают соответст-
венно: МЛТ-2. МЛТ-1, МЛТ-0,5,
МЛТ-0,25 и МЛТ-0,125. Внешний вид
этих резисторов п условные изображе-
ния мощностей рассеяния па принци-
пиальных схемах показаны на рис. 64. б
и е Со временем ты научишься распо-
знавать мощности рассеяния резисто-
ЭмалеВое ТокспрсВджцая
покрытое кленка Латунный,
/колпачок
талонный
тр^ка. Dl..Scjj
6)
ров по их внешнему виду.
Наибольшее возможное отклонение рис м Постоянные резисторы,
действительною сопротивления резис-
тора от номинального выражают в
процентах. Если, например, номинал резистора 100 кОм с допуском + 10?',
это значит, что его фактическое сопротивление может быть ог 90 до 110 кОм.
Номиналы постоянных резисторов, выпускаемых нашей промышленностью,
указаны, в прилож. 1, помещенном в конце книги. Таблица этою приложения
будет твоим справочным листком. Она подскажет тебе, резисторы каких но-
миналов и допусков можно искать в магазинах или у товарищей.
Переменный непроволочнын резистор устроен так (па рис. 65 резистор
СП-1 показан без защитной крышки), к круглому пластмассовому основанию
приклеена дужка из гетииакса, покрытая топким слоем сажи, перемешанной
с лаком. Этот слой и является собственно резистором, обладающим сопро-
тивлением. От обоих концов слоя сделаны выводы В центр основания внре<
сована втулка. В пей вращается ось, а вместе с осью фигурная гегинаксоваз
пластинка На внешнем конце пластинки укреплена токосъемная щетка (ползунок)
из нескольких пружинящих прово точек, которая соединена со средним вывод-
ным лепестком. При вращении осп щетка перемещается по слою сажи иа дужке,
вследствие чего изменяется сопротивление между средним и крайними выводами.
Сверху резистор закрыт металлической крышкой, предохраняющей его о г повреж-
дений. Так или примерно так устроены почти все переменные резисторы, в том
числе типов СП (Сопротивление Переменное), СПО (Сопротивление Переменнее
Объемное) и ВК. Резисторы ТК отличаются or резисторов ВК только тем,
чго на их крышках смоитировацы выключатели, используемые для включения
77
источников питания. Принципиально так же устроены и малрт абаритные диско-
вые переменные резисторы, например типа СПЗ-Зв.
Переменные ненроволочныс резисторы изготовляют с номинальными сопро-
тивлениями начиная с 47 Ом, с допусками отклонения от поминала +20,
2э п 30%.
Рис. 65. Конструкции и графическое обозначение переменных резнеюров па
схемах.
На принципиальных схемах, чтобы нс загромождать их, используют систему
сокращенных обозначений сопротивлений резисторов, при которой наименования
единиц их сопротивлении (Ом, кОм, МОм) при числах не ставят. Такая система
обозначения сопротивлений резисторов будет применена и в этой книге.
Сопротивления ревисторов от 1 до 999 Ом обозначают па схемах пе-
тыми числами, соответствующими омам, а сопротивления резисторов or 1 до 999
кОм — цифрами, указывающими число килоом, с буквой «к». Большие сопротнв-
теиия резисторов указывают в мегаомах, с буквой «М». Примеры обозначения
сопротивлений резисторов на схемах; 270 соответствует 270 Ом; Л2 6,8 к
соответствуег 6800 О.м; 56к соответствует 56 кОм (56000 Ом); Л4 220к
соответствует 220 кОм (0,22 МОм); Rs 1,5М соответствует 1,5 МОм.
Сразу же сделаю оговорку: для подавляющего большинства радиолюбитель-
ских конструкций без ущерба для их работы допустимо отклонение от указанных
па схемах номиналов резисторов в пределах до ±10—15%. Эго значит, что
резистор сопротивлением, например, 5,1 кОм .может быть заменен резистором
ближайшего к нему помина а, т. е. резистором с номиналом 4,7 или 5,6 кОм.
Представь себе такой случай. Тебе нужен резистор определенного сопро-
тивления. Л у тебя нет такою, ио есть резисторы других номиналов. Можно
пт из них составить резистор нужного сопротив тения? Можно, конечно, если
знать элементарный расчет последовательного и параллельного соединений
сопротивлений э.тек фичеекях цепей и резисторов. При последовательном соеди-
нении резисторов (рис. 66,н) их общее сопротивление 7?общ равно сумме сопро-
тивлений всех соединенных в эту цепочку резисторов, т. е.
Л>бщ = Кт + + Лз и т. д.
Так, например если 7?, = 15 кОм й R, = 33 кОм, то их общее сопротив-
ление /?о1 щ— 15 + 33 — 48 кОм (ближайшие номиналы 47 и 51 кОм).
78
При параллельном соединении резисторов (рис. 66, 67) их общее сопротивление
» уменьшается и всегда меньше сопротивления каждою отдельно взятою
позистора. Результирующее сопротивление цепи из параллельно соединенных ре-
зисторов рассчитывают по такой формуле:
Лойн — )
Рнс 66 Соединение резисторов.
а — последовательное: w — карал ie н.цое.
Допустим, что R{ = 20 кОм. а Я, = 30 кОм. В этом случае общее сопро-
тивление участка цепи, состоящей из этих двух резисторов, равно: Я„Сит =
- R R (r\ + Я-,) - 20 30/(20 + 30) = 12 кОм Когда параллельно соединяют два
резистора с одинаковыми номиналами, их общее сопротивление равно половине
сопротивления каждого из них.
КОНДЕНСАТОРЫ
О некоторых свойствах конденсатора — «накопителя» электрических заря-
дов — я тебе уже рассказывал. Тогда же говорил, что емкость конденсатора
будет тем значительнее, чем больше площадь его обкладок и чем тоньше слой
диэлектрика между ними.
Основной единицей электрической емкости является фарада (сокращенно
Ф Однако 1 Ф — это очень большая емкость Земной шар например
обладает емкостью меньше I Ф В электро- и радиотехнике пользуются еди-
ницей емкости, равной миллионной доле фарады, которую называют мик-
рофарадой (сокращенно мкФ). В одной фараде 1 000 000 мкФ. т. е. 1 мкФ =
— 0,000001 Ф Но и эта единица емкости часто оказывается слишком большой
Поэтому существует еще бочее мелкая единица емкости, именуемая пикофа-
радой (сокращенно пФ), представляющая собой миллионную долю микро-
фарады, т. е. 0,000001 мкФ, I мкФ равна 1000000 пФ.
Все конденсаторы, будь то постоянные или переменные, характеризуются
прежде всего их емкостями, выраженными соответственно в пикофарадах, микро-
фарадах. На принципиальных схемах емкость конденсаторов от 1 до 9999 пФ
указывают целыми числами, соответствующими их емкостям н этих единицах без
обозначения пФ, а емкость конденсаторов от 0,01 мкФ (10000 пФ) и бо тыне—
в долях микрофарады и ти микрофарадах без обозначения мкФ. Если емкость
конденсатора равна целому числу микрофарад, то в отличие от обозначения
емкости в пикофарадах после последней значащей цифры ставят запятую и пуль.
Примеры обозначения емкостей конденсаторов на схемах: С| 47 соответствует
47 пФ, с? 3300 соответствует 3300 пФ; Сл 0,047 соответствует 0,047 мкФ
(4 000 пФ); С4 0,1 соответствует 0,1 мкФ, 20,0 соответствует 20 мкФ.
79
Ты уже знаешь, что конденсатор в простейшем виде представляет собой две
пластинки, разделенные диэлектриком. Если конденсатор включить в цепь
постоянного тока, то ток в этой цепи прекратится. Да это и понятно: через
изолятор, которым является диэлектрик конденсатора, постоянный ток течь не
может. Включение конденсатора в цепь постоянного тока равнозначно разрыву
се (мы не принимаем во внимание момент включения, когда в цепи появля-
ется кратковременный ток заряда конденсатора). Иначе ведег себя конденсатор
в цепи переменного тока. Вспомни: напряжение на зажимах источника пере-
менного тока периодически меняется. Значит, если включить конденсатор в пепь,
питаемую от такого источника тока, его обкладки будут попеременно пере-
заряжаться с частотой этого тока. В результате в цепи будет протекать
переменный ток.
Конденсатор подобно резистору и катушке оказывает пере.менно’гу току
сопротивление, но разное для токов раз.зи"ных частот. Он может хорошо
пропускать токи высокой частоты н одновременно быть почти изолятором
для токов низкой частоты.
Иногда радиолюбители вместо наружных антенн используют провода
электроосвети "елыю.т сети, подключая приемники к ним через конденсатор ем-
костью 220—510 пФ. Случайно ли выбрана такая емкость конденсатора? Нет,
не случайно. Конденсатор такой емкост хорошо пропускает токи высокой
частоты, необходимые для работы приемника, но оказывает большое сопротивле-
ние переменному току частотой 50 Гц, текущему в сети. В этом случае
конденсатор становится своеобразным фильтром, пропускающим ток высокой
частоты и задерживающим ток низкой частоты
Сопротивление конденсатора переменному току зависит от его емкости
и частоты тока: чем больше емкость конденсатора и частота тока, тем меньше
его емкостное сопротивление. Эго емкостное сопротивление конденсатора мож-
но с достаточной точностью определить по такой упрощенной формуле:
1,'6/С,
где Rc — емкостное сопротивление конденсатора, Ом; f— частота тока, Гц;
С емкость данного конденсатора, Ф; цифра 6 — округленное до целых единиц
значение 2и (точнее — 6.28, так как п = 3.14). Пользуясь этой формулой, давай
узнаем, как ведет себя конденсатор ио отношению к переменным токам, если
использовать провода электросети в качестве антенны
Допустим, что емкость этого конденсатора 500 пФ (500 пФ = 0,0000000005 Ф).
Частота тока электросети 50 Гц. За среднюю несущую частоту радиостанции
примем 1 МГц (1000 000 Гц) что соответствует волне длиной 300 м. Какое
сопротивление оказывает этот конденсатор радиочастоте?
R; 6 Тоооооо^^одобобоббй -~300 Ом’
А переменному току электросети?
Лс = -7-------* ~7 МОм.
6 50-0,00000000'15
И вот рез штат: конденсатор емкостью 500 пФ оказывает току высокой
частоты в 20 000 раз меньшее сопротивление, чем току низкой частоты. Убе-
•т ть I Конденсатор меньшей емкости оказывает переменному току сети ешс
большее сопротивление. '
80
Запомни: емкостное сопротивление конденсатора переменному шоку умень-
шается С увеличением его емкости и частоты тока и, наоборот, увеличи-
вается с уменьшением его емкости и частоты тока.
Свойство конденсатора не пропускать постоянный ток и проводить по-
разному переменные токи различных частот используют для разделения пуль-
сирующих токов па их составляющие, задержания токов одних частот и про-
пускания токов других частот. Этим свойством конденсаторов ты будешь
часто пользоваться в своих конструкциях.
Рис. 67. Керамические конденсаторы постоянной
емкости.
Как устроены конденсаторы постоянной емкости?
Вее конденсаторы постоянной емкости имеют токопроводящие обкладки,
между которыми находится изолятор — керамика, слюда, бумага пли какой
либо другой твердый дЛлек1рнк. По виду используемого диэлектрика конден-
саторы называют соответственно керамическими, слюдяными, бу-
м а ж н ы м и.
Внешний вид некоторых керамических конденсаторов постоянной емкости
показан на рис. 67 У них диэлектриком служит специальная керамика, обклад-
ками — тонкие слон посеребренною металла, нанесенные на поверхности кера
мнки, и выводами — латунные посеребренные проволочки или полоски, припаян-
ные к обкладкам. Сверху корпусы конденсаторов покрыты эмалью
Наиболее распространены конденсаторы типов КДК (Конденсатор Дис-
ковый Керамический) и КТК (Конденсатор Трубчатый Керамический). У кон-
дещ»тора тина КТК одна обкладка нанесена на внутреннюю, а вторая — на
внешнюю позерхность тонкостенной керамической трубочки. Иногда трубчатые
конденсаторы помещаю* в геометрические фарфоровые «футлярчики» с метал-
лическими колпачками на концах. Эго конденсаторы тина К1 К.
Керамические конденсаторы обладают сравнительно небольшими емко-
стями до нескольких тысяч пикофарад. Их ставят в те цепи, в которых те-
чет ток высокой частоты (цепь антенны, колебательный конгур), для связи
между ними.
Чтобы получить конденсатор небольших размеров, но оо гадающий от-
носительно большой емкостью, его делают не из двух, а из нескольких пла-
с падок, сложенных в стопку н отделенных друг от друга диэлектриком (рис. 68).
В пом случае каждая пара расположенных рядом пластин образует конденсатор.
Соединив эти пары пластин параллельно, получают конденсатор значительной
емкости. Так устроены все конденсаторы со слюдяным диэлектриком. Их обк-
ладками служат листочки из алюминиевой фольги или слои серебра, нанесенные
непосредственно на слюду, а выводами — кусочки гесгребрсниой проволоки.
81
Такие конденсаторы выпускаются опрессованными пластмассой. Это конден-
саторы КСО. В их наименовании имеется еще цифра, характеризующая форму
и размеры конденсаторов, например. КСО-1, КСО-5. Чем больше цифра, тем
больше и размеры конденсатора Некоторые слюдяные конденсаторы выпускают
В керамических влагонепроницаемых корпусах. Их называют конденсаторами
типа СГМ.
Рис. 68. Слюдяные конденсаторы.
Диэлектрик Пластина
Емкость слюдяных конденсаторов бывает от 47 до 50 000 пФ. Как и ке-
рамические, они предназначены для высокочастотных пепси, а также для исполь-
зования в качестве блокировочных и для связи между высокочастотными цепями.
В бумажных конденсаторах (рис. 69) диэлектриком служит пропитанная
парафином тонкая бумага, а обкладками — фольга. Полоски бумаги вместе
с обкладками свертывают в рулон и помещают в картонный или металли-
ческий корпус. Чем шире и длиннее обкладки, тем больше емкость конденсатора.
Диэлектриком конденсаторов типа МБМ (Мета i юбумажныц Малогабарит-
ный) служит лакированная конденсаторная бумага, а обкладками — слон металла
толщиной меньше микрона, нанесенные на одну сторону бумаги. Характерная
особенность конденсаторов этого типа способность само восстанавливаться
после «пробоя».
Бумажные конденсаторы применяют главным образом в низкочастотных
цепях, а также для блокировки источников питания. Разновидностей кондси-
са торов с бумажным диэлектриком много Ц все они имею i в своем обозначении
букву Б (Бумажные). Конденсаторы типа БМ (Бумажные Малогабаритные)
заключены в металлические трубочки, залитые с торцов специальной смолой.
Конденсаторы типа КБ имеют кар i онныс цнлпн дричсскнс корпуса. Конденсаторы
тина КБГ-И помещают в фарфоровые корпуса с металлическими торцовыми
колпачками, соединенными с обкладками, от которых отходят узкие выводные
лепестки.
82
Конденсаторы емкостью до нескольких микрофарад выпускают в металли-
ческих корпусах. К ним относятся конденсаторы типов КБГ-МП, КБГ-МН,
КБГТ. В одном корпусе могут быть два-1ри таких конденсатора.
Номиналы керамических, слюдяных, бумажных, металлобумижных и дру-
гих типов конденсаторов постоянной емкости, выпускаемых нашей промышлен-
ностью, сведены в таблицу прнлож. 1.
Рис. 70. Электролитические конденсаторы.
Особую группу конденсаторов постоянной емкости составляют элект-
ролитические конденсаторы (рис. 70). По внутреннему устройству
электролитический конденса гор несколько напоминает бумажный. В нем имеются
две лепты из алюминиевой фольги. Поверхность одной из них покрыта то т-
чайшим слоем окиси. Между алюминиевыми лентами проложена лента in
пористой бумаги, пропитанной специальной т устой жидкостью — э л с к т р о л г.-
том. Эту четырехслойную полосу скатывают в рулон и помещают в алю-
миниевый цилиндрический стакан пли патрончик.
' Диэлектриком конденсатора служит слой окиси. Положительной обклад-
кой (анодом) является та лента, которая имеет слой окиси. Она соединяется
с изолированным от корпуса лепестком. Вт рая, отрицательная обкладка (ка-
тод) — пропитанная электролитом бумага. Она через лепту, па которой нет слоя
окиси, соединяется с металлическим корпусом. Таким образом, корпус является
выводом отрицательной обкладки, а изолированный от него лепесток — выво-
дом положительной обкладки электролитического конденсатора
Так, в частности, устроены конденсаторы типов КЭ, К50-3, ЭМ. Конден-
саторы КЭ 2 отличаются от конденсаторов КЭ только пластмассовой втулкой
с резьбой и гайкой для крепления па напели. Алюминиевые корпуса кон-
денсаторов К50-3 имеют форму патрончика диаметром 4,5 — 6 и длиной 15 —
20 мм. Выводы — проволочные. Аналогично устроены и конденсаторы типа
К50-6. Но у них выводы электродов (обкладок) изолированы от корпусов.
83
ll.i принципиальных схемах электролитические конденсаторы изображают
так же, как и другие конденсаторы постоянной емкости,—двумя черточками,
по возле положительной обкладки ставят знак «+».
Электролитические конденсаторы обладают большими емкое гями — от долей
до нескольких тысяч микрофарад. Они предназначены для работы в цепях
с пульсирующими токами, например в фильтрах выпрями гелей переменного
тока, для связи между низкочастотными цепями. При этом отрицательный элект-
род конденсатора соединяют с отрнцаге.тьным полюсом цепи, а положительный —
с положительным полюсом се. При несоблюдении полярности при включении
электролитического конденсатора он может испортиться.
Номинальные емкости электролитических коиденса геров пишут па их корпу-
сах. Фактическая емкость может быть значительно больше номинальной.
Важнейшей характеристикой любого конденсатора, кроме емкости, валя-
ется также его номинальное напряжение, т. с. то напряжение, при
котором конденсатор может длительное врем-т работать. Эго напряжение за-
висит от свойств и толщины слоя диэлектрика конденсатора. Керамические,
слюдяные, бумажные и металлобумажные конденсаторы различных типов рас-
считаны на поминальные напряжения от 150 до 1000 В и более. Электролити-
ческие конденсаторы выпускают на поминальные напряжения от нескольких
вольт до 30—50 В и от 150 до 450 — 500 В. В связи с этим их подразделяют
на две группы: низковольтные и высоковольтные. Конденсатор!-;
первой группы используют в цепях со сравнительно небольшим напряжением,
а конденсаторы второй группы —в пенях с высоким напряжением.
Подбирая конденсаторы для своих конструкций, всегда обращай внимание
па их номинальные панряжения В цени с меньшим напряжением, чем поми-
нальное, конденсаторы включать можно, но в кепи с напряжением, превышаю-
щим номинальное, их включа гь нельзя. Если на обкладках конденсатора окажется
напряжение, превышающее его поминальное напряжение, то диэлектрик пробь-
ется. Пробитый конденсатор непригоден для работы.
Теперь о конденсаторах переменной емкости.
Устройство простейшего конденсатора переменной емкости ты видишь на
рис. 71. Одна его обкладка — ста гор — неподвижна. В;орая — ро г ор — скреп-
iciia с осью. При вращении оси площадь перекрытия обкладок, а вместе с нею
и емкость конденсатора изменяются.
Конденсаторы переменной емкости, применяемые в настраиваемых колебз-
зечьных контурах, состоят из двух групп пластин (рис. 72,а), сделанных из
листового алюминии или латуни. Пластины ротора соединены осью. Статорные
пластины также соединены и изолированы о г ротора. При вращении осн
пластины статорной группы постепенно входят в воздушные зазоры между
пластинами роторной группы, отчего емкость конденсатора плавно изменяется.
Когда пластины ротора полностью выведены из зазоров между пластинами
статора, емкость конденсатора наименьшая; ее называют начальной
емкостью коиденсагора. Когда роторные пластины полностью введены между
пластинами статора, емкость конденсатора наибольшая.
Максимальная емкость конденсатора будет тем больше, чем больше в нем
пластин и чем меньше расстояние между подвижными и неподвижными пласти-
нами.
В конденсаторах, показанных на рис. 71 п 72, с, диэлектриком служит
воздух. В малогабаритных же конденсаторах переменной емкости (рис. 72, С)
роль диэлектрика могут выполнять бумага, пластмассовые пленки, керамика. Их
называют конденсаторами переменной емкости с твердым диэлектри-
ком. При меньших габаритах, чем конденсаторы с воздушным диэлектриком,
они могут иметь значительные максимальные емкости. Именно такие копден-
84
саТоры и применяют для настройки колебательных контуров малогабаритных
транзисторных приемников.
* Наиболее распространены конденсаторы переменной емкости, имеющие
начальную емкость 12-15 пФ и наибольшую 240-490 пФ. Не исключено, что
о ни из таких конденсаторов ты использовал для настройки твоего первою
радиоприемника.
Рис. 71. Простейший кон-
денсатор переменной ем-
кости.
Рис. 73 Одна из конструк-
ций блока конденсаторов
переменной емкости.
Рис. 72. Конденсаторы переменной емкости,
а —с воздушным диэлектриком; б —с твердым ди-
электриком.
В приемниках с двумя настраивающимися колебательными контурами
можно использовать блоки конденсаторов переменной емкости (рис. 73). В таком
блоке два конденсатора, роторы которых имеют общую ось При вращении оси
одновременно изменяются емкости обоих конденсаторов. Одиночные конденса-
торы и блоки конденсаторов переменной емкости требуют к себе бережного
отношения. Даже нешач!иелыюс искривление или иное повреждение пластин
приводит к замыканию между ними. Исправление же пластин конденсатора —
дело сложное.
К числу коиденсаторов с твердым диэлектриком относятся и подстро-
ечные коиденса торы, ян 1яюшнсся разновидностью конденсаторов пере-
менной емкости. Чаще всего такие конденсаторы используют для подстройки
контуров в резонанс, поэтому их называют подстроечными.
Конструкции наиболее распространенных подстроечных конденсаторов пока-
заны иа рис. 74. Каждый из них состоит из сравнительно массивного кера-
мического основания л тонкого керамического диска. На поверхность основания
85
(пол диском) и па диск нанесены в виде секторов металлические слой, явля-
ющиеся обкладками конденсатора. При вращении диска вокруг осн изменяется
площадь перекрытия секторов-обкладок, изменяется емкость конденсатора.
Емкость подстроечных конденсаторов указывается на их корпусах в виде
Дробного числа, где числитель — наименьшая, а знаменатель — наибольшая
емкость данного конденсатора Если, например, на конденсаторе указано 6/30,
то это значит, что наименьшая его емкость 6 пФ, а наибольшая 30 пФ.
КПК-1
КЛК-2
"Рис. 74. Подстроечные конденсаторы н их схематическое обозначение.
Plies 75. Соединение конденсаторов.
а — параллельное; б — последоватсаыюе.
Подстроечные конденсаторы обычно имеют наименьшую емкость 5—8 пФ,
а наибольшую до 100—150 пФ Некоторые из них, например тина КПК-"'
можно использовать в качестве конденсаторов переменной емкости для настрой-
ки простых одноконтурных приемников.
Конденсаторы, как и резисторы, можно соединять параллельно или после-
довательно. К соединению конденсаторов прибегают чаще всего в тех слу-
чаях, когда под руками нет конденсатора нужного номинала, но имеются дру-
гие, из которых можно составить необходимую емкость. Если соедини ь
конденсаторы параллельно (рис. 75, а), то их общая емкость будет равна сумме
емкостей всех соединенных конденсаторов, т, е.
^•обш — + С2 + С$ и т. д.
Так, например, если С(=33 пФ и Ст = 47 пФ, то общая емкость будет"
Собы = 33 + 47 = 80 пФ
При последовательном соединении конденсаторов (рис. 75, б) их общая
емкость всегда меньше наименьшей емкости, включенной в цепочку. Она под-
считывается по формуле
Собы ~ Cj • CJ(C\ + Ст).
Например, допустим, чтю Ct - 220 пФ, а С2=330 пФ; тогда Собп1 =
— 220-330,(220 + 330) = 130 нФ. Когда’соединяют последовательно два кон-
денсатора одинаковой емкости, их общая емкость будет меньше емкости каж-
дого из них.
86
о СИСТЕМЕ СОКРАЩЕННОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ НОМИНАЛЬНЫХ
СОПРОТИВЛЕНИЙ РЕЗИСТОРОВ И ЕМКОСТЕЙ
КОНДЕНСАТОРОВ
По этой системе номиналы малогабаритных резисторов и конденсаторов
обозначают на их корпусах условными буквенными и цифровыми знаками.
Единицу сопротивления Ом сокращенно обозначают буквой Е, килоом —
буквой К, мегаом — буквой М. Сопротивления резисторов от 100 до 910 Ом
выражают в долях килоома, а сопротивления от 100 000 до 910000 Ом — в долях
мегаома. Если поминальное сопротивление резистора выражают целым числом,
то буквенное обозначение единицы измерения ставят после этого числа, напри-
мер: ЗЗЕ (33 Ом), 47К (47 кОм), IM (1 МОм). Когда же сопротивление ре-
зистора выражают десятичной дробью меньше единицы, то буквенное обозна-
чение единицы измерения располагают перед числом, например: К22 (220 Ом),
М47 (470 кОм). Выражая сопротивление резистора целым числом с десятичной
дробью, целое число ставят впереди буквы, а десятичную дробь — после буквы,
символизирующей единицы измерения (буква заменяет запятую после целою
числа). Примеры: 1Е5 (1,5 Ом). 2К2 (2,2 кОм), 1М5 (1,5 МОм).
Номинальные емкости конденсаторов до 91 пФ выражают в пикофарадах,
используя для обозначения згой единицы емкости букву П. Емкости от 100 до
9100 нФ выражают в долях нанофарады (1 нФ 1000 пФ или 0,001 мкФ),
а от 0,01 до 0,091 мкФ — в нанофарадах, обозначая нанофараду буквой Н
Емкости от 0,1 мкФ и больше выражают в микрофарадах, используя для
обозначения этой единицы емкости букву М. Если емкость конденсатора выра-
жают целым числом, то буквенное обозначение емкости ставят после этого
числа, например' 1211 (12 нФ), 1511 (15 нФ 15000 пФ или 0,015 мкФ), ЮМ
(10 мкФ).
Чтобы номинальную емкость конденсатора выразить десятичной дробью,
буквенное обозначение единттцы емкости располатлот перед числом: Н15
(0,15 ттф = 150 пФ), М22 (0,22 мкФ). Дтя выражения емкости конденсатора целым
числом с десятичной дробью буквенное обозначение единицы ставят между
целым числом и десятичной ‘дробью, заменяя ею занятую, например; 1П2
(1,2 пФ), 4Н7 (4,7 нФ = 4700 пФ), 1М5 (1,5 мкФ).
КОРО ГКО О ПЛАВКОМ ПРЕДОХРАНИ! Е ЧЕ
Этот прибор представляет собой отрезок проволоки, толщина которой
рассчитана на пропускание тока некоторого определенного значения, например
0,25 А. Ои предохраняет источник тока от перегрузки. Предохраните ти имеют'
все электросети, иногда штепсельные розетки, радиоконструкцни, питающиеся
от электроосветительной сети.
Плавкий предохранитель встав тятот в разрыв электрической цепи, чтобы
через него проходил весь ток, потребляемый цепью. Пока ток не превышает
допустимой нормы, проволока предохранителя чуть теплая или совсем холодная.
Но как только в цепи появится недопустимо большая нагрузка или произой-
дет короткое замыкание, ток резко возрастет, расплавит проволоку и цепь
автоматически разорвется. Патрон плавкого предохранителя, используемого в
осветительной электросети, устроен так же, как патрон электролампы. В него
ввертывают фарфорову то «пробку» (рве. 76 — слева), внутри которой имеется
свинцовая проволока. Один конец се припаян к металлическому донышку пробки,
а другой —к металлическому цнтиндру с резьбой, которым предохранитель
ввертывают в патрон.
87
Проволока плавкого предохранителя радноконструкции (на рис. 76 - справа)
заключена в стеклянную трубочку и концами припаяна к металлическим кол-
пачкам, выполняющим роль контактов. Этими контактами предохранитель
вставляют в специальный патрон (держатель) или между двумя маталлпческнмн
стоечками, к которым подведены провода защищаемой от перегрузок сети.
Рис. 76. Плавкие предо-
хранители и их изображе-
ние на схемах.
Причину, вызвавшую перегорание предохранителя, надо найти, устранить,
и только после этого можно вставлять в электрическую цепь новый предо-
хранитель.
На этом я прерываю беседу Но «экскурсия? в электротехнику СЩС не
закончена. Впереди — другие электрические явлении и приборы, с которыми тесе
придется иметь дело.
Беседа пятая
О ПОЛУПРОВОДНИКАХ и
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ
Ты. юный друг, современник технической революции во всех областях радио-
электроники. Суть ее заключается в том, что па смену электронным шмпам
пришли полупроводниковые приборы. Да, наступила эра полупроводниковой техники.
И не то 1ько в радиоэлектронике.
Предком одного из наиболее характерных представителей «армии» современ-
ных полупроводниковых приборов — транзистора — быз так называемый генериру-
ющий детектор, изобретенный еще в 1922 г. советским радиофизиком О В. Ло-
севым. Прибор, представляющий собой криста п п-ллу проводника с двумя примыка-
ющими к нему проволочка ич-проводниками, при определенных условиях мог гене-
рировать и усиливать электрические колебания. Но он тогда из-за несовершен-
ства не мог конкурировать с э юктронной ta.vnoii Достойного полупроводникового
соперника электронной лампе, названного транзистором, создали в 1948 г.
американские ученые Братпгэйн. Бардин и Шокли. В нашей стране большой
вклад в разработку полупроводниковых приборов внес ш Л. Ф. Иоффе, Л. Д. Лан-
дау, Б. И. Давыдов, В. Е. Лашкарев и ряд других ученых и инженеров,
Л/ногие научные коллективы.
Чтобы понять сущность явлений, происходящих в современных полупровод-
никовых приборах, нам придется «заглянуть» в структуру полупроводника,
разобраться в причинах образования в нем электрического тока. Ио перед этим
хорошо бы тебе вспомнить ту часть'первой беседы, где говорится о стро-
ении атомов.
88
ПОЛУПРОВОДНИКИ И ИХ СВОЙСТВА
Напомню: по электрическим свойствам полупроводники занимают проме-
жуточное место между проводниками и непроводниками тока. Причем к труппе
полупроводников относится юразло больше веществ, чем к группам провол-
впков т' непроводников, взятых вместе. К полупроводникам, нашедшим прак-
тическое применение в технике, относятся германий. кремний, селен, закись меди
и некоторые другие вещества. Но для полупроводниковых приборов исполь-
зуют в основном только т е р м а п и й и к р е м н и й.
Каковы наиболее характерные свойства полупроводников? Электропровод-
ность полупроводников сильно зависит от окружающей температуры. При очень
низкой температуре, близкой к абсолютному нулю (—273С), они ведут себя
как изоляторы. Большинство проводников наоборот, при таких температурах
становятся свсрхпроводи.мы.ми, т. е. почти пе оказывают току никакого со-
противления. С повышением температуры проводников их сопрот ивленне
электрическому току увеличивается, а сопротивление полупроводников умень-
шается. Проводимость проводников нс изменяется при дснстсин на них cneia
Проводимость же полупроводников под действием света, так называемая фото-
проводимость, улучшается. Полупроводники могут преобразовывать энергию
света в электрический ток. Проводникам же э:о свойство совершенно чуждо.
Электропроводность полупроводников резко улучшается при введении в них
аюмов некоторых других элементов. Проводимость же проводников при введе-
нии в них примесей ухудшается. Эти и некоторые другие свойства полупровод-
ников были известны ера вши елыю давно, однако широко пользоваться ими стали
совсем недавно.
Германий и кремний, являющиеся исходными материалами современных
полупроводниковых приборов, имеют во внешних слоях своих оболочек по четыре
валентных этектроиа. Всего же в атоме германия 32 электрона, а в атоме
кремния 14 Но 28 электронов атома термания и 10 электронов атома кремния,
находящиеся во внутренних слоях их оболочек, прочно удерживаются ядрами
и ни при каких обстоятельствах не отрываются от них. Только четыре ва-
лентных электрона атомов этих полупроводников могут, да и то не всегда,
стать свободными. Запомни: четыре1 Атом же полупроводника, потерявший
хотя бы один электрон, становится положительным ионом.
В полупроводнике атомы распотожсны в очень строгом порядке: каждый
атом окружен четырьмя такими же атомами. Они к тому же расположены
настолько бчизко друг к другу, что их валентные электроны образуют единые
орбиты, проходящие вокруг всех соседних атомов, связывая их в единое ве-
щество.
Такую взаимосвязь атомов в кристалле полупроводника можно изобразить
в виде плоской схемы, как показано иа рпс 77. Здесь большие шарики со
знаком « г» условно изображают ядра атомов с внутренними слоями элек-
тронной оболочки (положительные ионы), а маленькие шарики — валентные
электроны. Каждый атом, как видишь, окружен четырьмя точно такими же ато-
мами. Любой из атомов связан с каждым соседним атомом двумя валентными
электронами, один из которых «свой», а второй заимствован от «соседа».
Это двухэлектронная или валентная связь. Самая прочная связь!
В свою очередь внешний слой электронной обо ючки каждого атома со-
держит восемь электронов: четыре своих и по одному от четырех соседних
атомов. Здесь уже невозможно различить, какой из валентных электронов в
атоме «свой», а какой «чужой», поскольку они сделались общими При такой
связи атомов во всей массе кристалта германия или кремния можно считан.,
что кристалл полупроводника представляет собой одну большую мотекулу.
89
Рис. 77. Плоскостная схема взаимо- Рис. 78. Упрощенная схема структуры
связи атомов в кристалле полупровод- полупроводника.
пика..
Схему взаимосвязи атомов в полупроводнике можно для наглядности упрос-
тить, изобразив се так, как это сделано на рис. 78. Здесь ядра атомов с
внутренними электронными оболочками показаны в виде кружков со знаком
плюс, а межаюмиые связи —двумя линиями, символизирующими ватентпые
электроны.
ЭЛЕК ГРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКА
При температуре, близкой к абсолютному пулю, полупроводник ведет себя
как абсолютный непроводник, потому что в нем нет свободных электронов.
Но при повышении темпера |уры связь валентных электронов с атомными
ядрами ослабевает и некоторые из них вследствие теплового движения могут
покидать свои атомы. Вырвавшийся из межатомной связи электрон становится
свободны.м (на рис. 78 — черная точка), а там, где он был до этого, обра-
зуется пустое место. Это пустое место в межатомной связи полупроводника
условно называют «дыркой» (на рис. 78 — разорвавшаяся линия электрона).
Чем выше температура полупроводника, тем больше в нем свободных элск-
|ронов и дырок. Таким образом, образование в массе полупроводника дырки
связано с уходом из оболочки атома валентного электрона, а возникновение
дырки соответствует появлению положительного электрического заряда, рав-
ного отрицательному заряду электрона.
А теперь рассмотри рис 79. На нем схематично изображено явление воз-
никновения тока в полупроводнике. Причиной появления тока служит напря-
жение, приложенное к полупроводнику (на рис. 79 напряжения символизируют
знаки «+» и «—») Вследствие тепловых явлений во всей массе полупровод-
ника высвобождается из межатомных связей некоторое количество электронов
(на рис. 79 они обозначены точками со стрелками). Электроны, освободив-
шиеся вблизи положительного полюса источника напряжения, притягиваются
этим полюсом и уходят из массы полупроводника, оставляя после себя дырки.
Электроны, ушедшие из межатомных связей, на некотором удалении от поло-
90
Рис. 79. Схема движения электронов и дырок в полупроводнике.
жительного полюса тоже притягиваются им И движутся в его сторону Но,
встретив на своем пути дырки, электроны как бы «впрыгивают» в них
(рис 79 а) — происходит заполнение некоторых межатомных связей. А ближние
к отрицательному полюсу дырки заполняются другими электронами, вырвав-
шимися из атомов, расположенных еще ближе к отрицательному полюсу
(рис. 79, б). Пока в полупроводнике действует электрическое поле, этот процесс
продолжается: нарушаются одни межатомные связи из них уходят валентные
этот троны, возникают дырки — и заполняются другие межатомные связи—в
дырки «впрыгивают»’ электроны, освободившиеся из каких-то других меж-
атомных связей (рис 79, о — г).
Рассматривая эти схемы, ты, конечно, заметил, электроны движутся в на-
правлении от отрицательного полюса источника напряжения к положитель-
ному, а дырки перемещаются о г положительного полюса к отрицательному.
Эго явление можно сравнить с такой хорошо знакомой тебе картиной. Сгоиг
пионерский строй. Несколько ребят выш ю из строя: образовались пустые
места — дырки. Вожатый подает команду: «Сомкнуть строй!». Ребята но очереди
делают шаг вправо, заполняя пустые места. Что получается? Ребята один за
другим перемещаются к правому флангу, а пустые места — в сторону левого
фланга.
Замечу, в отсутствие внешних электрических сил при температуре вычтс
абсолютного пуля непрерывно возникают и исчезают свободные электроны и
дырки, но в этих условиях они движутся хаотически в разные стороны и нс
уходяг за предо :ы полупроводника.
В чистом полупроводнике чисто высвобождающихся в кажлый момент
времени электронов равно числу образующихся при этом дырок. Общее же их
число при комнатной температуре относительно невелико. Поэтому электро-
проводность такого полупроводника, называемая собственной, мала.
Иными словами, такой полупроводник оказывает электрическому току довольно
ботыиое сопротивление. Но если в чистый полупроводник добавить даже
ничтожное количество примеси в виде атомов друз их элементов, электро-
проводность его резко повысится. При этом в зависимости от струюуры атомов
91
примесных элементов электропроводность полупроводника будет электрон-
’t о й или дырочной.
Чем различаются эти два тина электропроводности?
Если какой-либо атом в кристалле полупроводника заменить атомом сурьмы,
имеющим во BHciuxcM слое электронной оболочки пять валентных электро-
нов, этот атом-«при1иелсц» четырьмя электронами свяжется с четырьмя сосед-
ними атомами полупроводника. Пятый же валентный электрон атома сурьмы
окажется «лишним» н станет свободным. Чем больше в полупроводник будет
введено атомов сурьми, тем больше в его массе окажется свободных элек-
тронов. Следовательно, полупроводник с примесью сурьмы приближается по
своим свойствам к металлу: для того чтобы через него проходил электри-
ческий ток, в нем не обязательно должны разрушаться межатомные связи.
Полупроводники, обладающие такими свойствами, называют полу провод-
ник а м и с электронной проводимостью. Их называют также полу-
проводниками с проводимостью к-тппа или, еще короче, полупрозодпнкамн
и-ттша. Здесь латинская буква п — начало латинского слова «ne^ithe» (негатив),
что значит «огридательный». Эют термин в данном случае нужно понимать
в том смысле, что в полупроводнике /i-гипа основными носителями тока явля-
ются отрицательные заряды, т. е. электроны.
Совсем иная картина получится, если в полупроводник ввести атомы с
тремя вален гными электронами, например а го мы индия Каждый атом металла
индия своими тремя электронами заполнит связи только с тремя соседними
атомами полупроводника, а для заполнения связи с четвертым атомом у него
нс хватает одного электрона. Образуется дырка. Опа, конечно, может запол-
ниться каким-либо электроном, вырвавшимся из валентной связи с другими
атомами колу проводника. Однако независимо от того, где будут дырки, в массе
полупроводника с примесью индия не будет хватать электронов для их запол-
нения И чем больше будет введено в полупрсаояинк примесных атомов индия,
тем больше в нем будет дырок.
Ч гобы в таком полу проводнике элск троны могли пере.хкща гься, обязательно
должны разрушаться валентные связи между атомами Вырвавшиеся из них
электроны паи же поступившие в полупроводник электроны извне движутся
от дырки к дырке. А во всей массе полупроводника в любой момент времени
чисто дырок будет больше общего числа свободных электронов. Полупровод-
ники, обладающие таким свойством, называют полупроводниками с
дырочной проводимостью нэп полупрозолникамя /з-тина. Латинская
буква р — первая буква латинского слова «positive» (позитив), что значит «поло-
жительный». Этот термин в данном случае нужно понимать в том смысле,
чю явление электрическою тока в массе полупроводника р-тшта сопровожда-
йся непрерывным возникновением и исчезновеньем положительных зарядов —
дырок. Перемещаясь в массе полупроводника, дырки как бы являются носите-
лям;! тока.
По тупроводникп p-типа. так же как н полупроводники л-ттша. обладают
во много раз лучшей электропроводностью по сранепшо с чистыми полупро-
водниками.
Надо сказать, что практически не существует как совершенно чистых поле
проводников, так и полупроводников с абсолютной проводимостью н-тииа или
p-типа Е по ту проводнике с примесью шпия обязательно Сеть небольшое коли-
чество атомов некоторых других элементов, создающих электронную приво-
димость, а в । слупроводннке с примесью сурьмы есть атомы элементов, соз-
дающих в нем дырочную проводимость. Например, в по ту проводнике, имеющем
в целом проводимость n-тнпа, есть дырки, которые мотут заполняться сво-
батными электронами примесных атомов сурьмы. Вследствие этою элсктро-
92
Проводное в. полупроводника несколько ухудшится, по в целом Ои сохранит
электронную проводимость. Аналогичное явление Суде к иметь место если в
полупроводник с дырочным характером электропроводное!и попадут атомы
индия. Поэтому к полупроводникам п-тииа относя! такие полупровожинки,
в которых основными носителями тока являются электроны (преобладает
электронная проводимость), а к полупроводникам р-тнп.т — полупроводник!!,
в которых основными ностелями тока являются дырки (преобладает дырочная
проводимость).
Теперь, когда ты имеешь некоторое представление о явлениях, происходящих
в полупроводниках, тебе нетрудно будет понять принцип действия полупровод-
никовых приборов.
Начнем с предшественников транзистора — полупроводниковых дподов.
диоды
Схематично диод можно представить как две пластинки полупроводника,
одна из которых обладает проводимость p-типа, а другая — и-типа. На рис. 80, а
дырки, преобладающие в пластинке р-типа, условно изображены кружками,
Рис. 80. Принцип устройства и работы полупроводникового диода.
а электроны, преобладающие в пластинке п тина,— черными шариками таких же
размеров. Эти две области - д в а электрода диода: анод и катод.
Аподом, т. е. положительным электродом, является область p-типа а катодом,
т. с отрицательным электродом,—область л типа. Па внешние поверхности
пластинок нанесены контактные металлические слои, к которым припаяны про-
волочные выводы электродов диода.
Диод может находиться в одном из двух состояний: открытом, когда
он хороню проводит ток, и закрытом, когда он плохо проводит ток
Если к электродам диода подключить батарею так, чтобы ее положительный
полюс был соединен с аподом диода, т. е. с областью p-типа, а отрицатель-
ный с катодом, т. е. с областью и-типа (рис. 80, б), то диод окажется в от-
крытом состоянии и в образовавшейся цени пойдет ток, величина которого
зависит от свойств диода и приложенного к нему напряжения. При такой
полярности подключения батареи электроны в области и-типа перемещаются от
минуса к плюсу, т е. в сторону области р-ттша, а дырки в облает р-типа
движутся навстречу электронам — от плюса к минусу. Встречаясь на границе
областей, называемой электронно дырочным переходом или, ко-
роче, р-п переходом, электроны как бы «вирьпивают» в дырки, в резуль-
тате и те и другие при встрече прекращают свое существование. Мсталли
ческий контакт, соединенный с отрицательным полюсом батареи, может отдать
93
области 77-типа практически неограниченное количество электронов, пополняй
убыль электронов в этой области, а контакт, соединенный с положительным
полюсом батареи, может принять из области д-тнна такое же количество элек-
тронов, чзо равнозначно введению в него соответствующею количества дырок.
В этом случае сопротивление р-п перехода мало, вследствие чего через диод
идет ток, называемый прямы м током. Чем больше площадь р-п перехода и
напряжение батареи тем больше прямой ток
Если полюсы батареи поменять местами, как это показано на рис. SO, в,
диод окажется в закрытом состоянии. В этом случае электрические заряды в
диоде поведут себя иначе. Теперь, удаляясь от р-п перехода, электроны в об-
ласти 72-типа будут перемешаться к положительному, а дырки в области р-ти-
па — к отрицательному контактам диода. В результате граница областей с раз-
личными типами проводимости как бы расширится, образуя зону, обедненную
электронами и дырками (иа рис. 80, в опа заштрихована) и, следовательно,
оказывающую току очень большое сопротивление. Однако в этой зоне неболь-
шой обмен носителями тока между областями диода все же будет происходит!..
Поэтому через диод пойдет ток, по во много раз меньший чем прямой. Этот
ток называют обратным током диода.
На графиках, характеризующих работу диода, прямой ток обозначают Znp,
а обра гный /оГ>р.
Л если диод включить в цепь с переменным током? Он будет открываться
при положительных полупсриодах на аноде, свободно пропуская ток одного
направления — прямой ток /,,р, и закрываться при отрицательных полупериодах
па аноде, почти нс пропуская ток противоположного направления — обратный
ток /ойр. Эти свойства диодов и используют в выпрями телях для преобразования
переменного тока в постоянный
Напряжение, при котором диод открывается и через пего идет прямой ток,
называют прямым (пишут Ulip) или пропускным, а напряжение обратной
полярности, при котором диод закрывается и через него идет обратный.ток,
называют обра гным (пишут б<,,-,р) или ненронускпым. При прямом напря-
жении сопротивление хорошего диода ие превышает нескольких десятков ом,
при обратном же напряжении его сопротивление достгист десятков, сотен
килоом и даже мегаом. В этом нетрудно убедиться, если измерить сопро-
тивления диода омметром.
Внутреннее сопротивление диода — величина непостоянная и зависит от пря-
мого напряжения, приложенного к диолу: чем больше это напряжение, тем
больше прямой ток через диод, тем меньше его пропускное сопротивление.
Судить о сопротивлении диода можно по падению напряжения иа нем и току
через net о. Так, например, если через диод идет прямой ток = 100 мА
(0,1 А) и при этом на нем падает напряжение 1 В, то (по закону Ома) прямое
сопротивление диода будет: Л= t7/Z= 1/0,1 = 10 Ом
При закрытом состоянии па диоде падает почти все прикладываемое к нему
напряжение, обратный ток через него чрезвычайно мал, а сопротивление,
следовательно, велико.
Зависимость тока через диод от значения и полярности приложенного к нему
напряжения изображают в виде кривой, именуемой вольт-амперной
характеристикой диода. Такую характеристику ты видишь на рис 81.
Здесь по вертикальной оси вверх отложены значения прямого тока 7, „ а вниз —
значения обратного тока /ойр. По горизонтальной оси вправо обозначены вели-
чины прямого напряжения (7„р. влево - обратного напряжения 7/„бр.
На таком графике различают прямую вегвь (в правой верхней части)-
соо|вегсгвую|цую прямому току через диод, и обратную ветвь, соответ-
ствующую ооратному току через диод Из характеристики видно, что ток /11р
94
диода в сотни раз больше тока /ойр- Так, например, у диода, имеющего такую
вольт-амперную харак1ернстпку, уже при прямом напряжении С'„г = 0,5 В
ток Z„ равен 50 мА (точка т/ на характеристике), при t/„p = 1 в он возрастает
до 150 мА (точка б па характеристике), а при обратном напряжении Со6р = |00 В
обратный ток /обр не превышает 0,5 мА (500 мкА). Подсчитай, со сколько раз
при одном и том же прямом и обратном напряжении прямой ток больше об-
ратно! о.
Рис. 81 Вольт-амперная характери-
стика полупроводникового диода.
Рис. 82. Работа диода как преобразо-
вателя переменного тока в постоянный
ток.
Прямая ветвь идет круто вверх, как бы прижимаясь к вертикальной оси.
Опа характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением пря-
мого напряжения. Обратная же ветвь, как видишь, идет почти параллельно
горизонтальной оси, характеризуя медленный рост обратного тока. Наличие
заметного обратного тока — недостаток диодов.
Примерно такие вотьт-амперныс характеристики имеют все полупроводнико-
вые диоды.
Работу диода как преобразователя переменного тока в ток постоянный
иллюстрируют графики на ри< 82 При положительных полупериодах на аноде
диод открывается. В эти моменты времени (г) через диод, а значит, и во всей
цепи, в которую он включен, течет прямой ток Zlip. При отрицательных тюлу-
псриодах на аноде диод закрывается и в цепи течет незначительный обратный
гок диода Го5р. Диод как бы отсекает большую часть отрицательных полуволн
переменного тока (иа рис. 82 показано штриховыми линиями). И вот резуль-
тат: в цепи, в которую включен диод, течет уже не переменный, а пуль-
сирующий ток —ток одного направления, по изменяющийся но величине с
частотой переменного тока. Это и есть выпрямление переменного тока.
Таким образом, диод является прибором, обладающим резко выраженной одно-
сторонней проводимостью электрического тока. И если пренебречь малым об-
ратным током (что и делают на практике), который у ненравных диодов
не превышает малые доли миллиампера, можно считать, что диод является
односторонним проводником тока.
Прибор на примере которого я рассказал тебе о работе и свойствах диода,
состоял из двух пластинок полупроводников разной элекфонроводиости. соеди-
ненных по плоское)ям. Подобные диоды называют плоскостными
В действительности же плоскостной диод нредшавляет собой одну пластинку
полупроводника, в объеме которой созданы две области разной элсктропро-
95
водности. Технология изготовления плоскостных диодов такова На поверхности
квадратной пластинки илощадыо 2—4 мм2 и толщиной в несколько долей мил-
лиметра, вырезанной из кристалла полупроводника с электронной проводи-
мостью, расплавляют маленький кусочек ширя- Индии крепко сплавляется с
пластинкой. При этом агомы индия проникают (диффундирую!) в толщу плас-
тики, образуя в ней область с преобладанием дырочной проводимости
ГолупрсЗсПшк
п -типа
р-п перехиа
Рис. 83. Схематическое устройство (а) и внешний вид (<5) некоторых плоскост-
ных диодов.
(рис. 83, а). Получается полупроводниковый прибор с двумя областями различ-
но! о типа проводимости, а между ними р-п переход. Контактами электродов
диода служат капелька индия и металлический диск (или стержень) с выводными
проводниками.
Так устроены наиболее расГфострапенные плоскостные германиевые и крем-
ниевые диоды. Внешний вид некоторых диодов показан на pile. 83, б. Приборы
заключены в цельнометаллические корпуса со стеклянными изоляторами, что
позволяет использовать их для рабо!ы в условиях повышенной влажности.
Диоды, рассчитанные на выпрямление значительных токов, имеют впиты с гай-
ками для крепления их i 1 монтажных панелях или шасси
Плоскостные диоды маркируются буквами и цифрами, например: Д226А,
Д242. Буква Д в маркировке прибора означает «диод», цифры, следующие за
нею,—заводской порядковый номер конструкции. Буквы, стоящие в конце
Обозначения диодов, указывают на разновидности i-рунп приборов. П лоскостные
диоды предназначены в основном для работы в выпрямителях переменного
тока, их называю г выпрямитель н ы м и диодами.
Теперь о точечном диоде.
Внешний вид одного из таких приборов и его устройство (в сильно уве-
личенном виде) показаны на рис. 84. Эго диод типа Д9 Буква «Д» в сто
маркировке означает «диод», а цифра «9» - порядковый заводской номер кон-
струкции. Такой или ему подобный диод, например Д'1, тебе уже знаком —
я рекомендовал использовать его в твоем первом приемнике в качестве детектора.
Выпрямительным элементом такого прибора служат тонкая и очень маленькая
(площадйо около 1 мм2) пластинка по ту проводника германия или кремния
и вольфрамовая проволочка, упирающаяся острым концом в пластинку полу-
проводника. Они припаяны к посеребренным проволочкам длиной 50’.мм, явтя-
ющцмся выводами диода. Вся эта конструкция находится внутри стеклянной
трубочки диаметром около 3 и длиной меньше 10 мм, запаянной с концов.
После сборки диод формуют — пропускают через контакт между пластинкой
и проволочкой ток определенной величины. При этом под острием прово-
лочки в кристалле полупроводника образуется небольшая об гаегь с дырочной
96
проводимостью. Получается электронно-дырочный переход, обладающий одно-
сторонней проводимостью тока. Пластинка полупроводрика является катодом
а вольфрамовая проволочка - анодом точечного диода.
Проволочный вывод анода типа Д9 обозначен красной меткой па его
Kopijce. Электроды точечною днода типа Д2 обозначают символом диода на
одном из его ленточных выводов.
у точечного днода площадь
соприкосновения острия проволоч-
ки с поверхностью пластинки по-
лупроводника чрезвычайно мала —
не более 50 мкм- Поэтому токн,
которые точечные диоды могут вы-
прямлягь в течение продолжитель-
ного времени, малы.
Точечные диоды радиолюбите-
ПопрроЪоЗник гнпипа
Рис. 84. Германиевый точечный диод
типа Д9.
ли обычно используют для детекти-
рования модулированных коле-
баний высокой частоты, поэтому их
часто называют высокочастот-
ными диодами.
Как для плоскостных, так и для
точечных диодов существуют мак-
симально допустимые зна-
чения прямого и обратного тока,
зависящие от прямого и обратного
напряжений и определяющие их вы-
прямительные свойства и электриче-
скую прочность Плоское । ной диод
Тина Д226В, например, може> про-
должительное время выпрямля гь
ток до 300 мА Но если его вклю-
чить в цепь, потребляющую ток
бочее 300 мА, он будет нагреваться,
что неизбежно приведет к теплово-
му пробою р-п перехода и выходу
диода из строя. Диод будет пробит
Рис. 85. Опыты с плоскостным диодом.
и в том случае, если он окажется
в цепи, в Которой на него будет подаваться обратное напряжение бо tee чем
400 В. Второй пример — точечный дзод Д9А. Допустимый для него выпрямленный
ток 65 мА, а допустимое обратное напряжение 10 В. Основные параметры
полупровотннковых диодов указывают в их Паспортах и справочных табли-
цах Превышение этих прсдетов приводит к порче приборов.
Основные параметры наиболее распространенных точечных и плоское 1ных
полупроводниковых диодов ты найдешь в прилож. 2.
А теперь, чтобы лучше закрепить в памяти твое представление о свой-
ствах диодов, предлагаю провести такой опыт. В электрическою цепь, состав-
ленную из батареи 3336Л и лампочки от карманного фонаря 3,5 В х 0,28 А,
включи любой плоскостной диод из серии Д226 или Д7, ио так, чтобы анод
Диода был соединен непосредственно или через лампочку с положительным
выводом батареи, а катод —с отрицательным выводом батареи (рис. 85, «).
Лампочка должна гореть почти так же, как если бы диода не было в цепи.
Измени порядок включения электродов диода в цепь на обратный (рис. 85, б).
4 В Г. Борисов
97
Теперь лампочка гореть не должна. А если горит, значит, диол оказался с
пробитым р-п переходом. Такой диод можно разломить, чтобы посмотреть,
как он устроен,—для рабО1Ы как выпрямитель он все равно непригоден.
Но, надеюсь, диол был хорошим и опыт удался.
Почему при первом включении диода в цепь лампочка горела, а при втором
не горела? В первом случае диод был оi крыт, так как на него подавалой
прямое напряжение {7пр, сопротивление диода было мало и через него протекал
прямой ток /1|р, величина которого определялась нагрузкой цепи — лампочкой.
Во втором случае диод был закрыт, так как к нему прикладывалось обратное
напряжение Uopp, равное напряжению батареи, сопротивление диода было очень
большое и в цепи тек лишь незначительный обратный ток диода 1о$р, который
не мог накалить нить лампочки.
В этом опыте лампочка выполняла двойную роль. Она, во-первых, была
индикатором наличия тока в цепи, а во-вторых, ограничивала ток в цепи
до 0,28 А и таким образом защищала диод от перегрузки.
СТАБИЛИТРОН И СТАБИСТОР
Стабилитроны и стабисторы — это полупроводниковые диоды,
предназначенные для стабилизации, т. е. поддержания постоянства на-
пряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Внешний вид неко-
торых конструкций и графическое обозначение стабилитронов и стабисторов
ил схемах показаны на рис. 86.
Рис. 86. Стабилитрон стаби-
стор и их графическое обозна-
чение на схемах.
Коистру кции ставили гроиов широко! о применения аналогичны плоскостным
выпрямительным диодам Но работает стабилитрон не иа прямой, как выпря-
мительные или высокочастотные диоды, а на том участке обратной ветви
во 1ьт-ампсрной характеристики, |дс незначительное обратное напряжение вызы-
вает значительное увеличение обратного тока через прибор. Разобраться в суш
мости действия стабилитрона тебе поможс т его вольт амперная характеристика,
показанная на рис. 87, а. Здесь (как п на рис. 81) ио горизонтальной осп
отложены в некотором масштабе обра гное напряжение t-ocp. а по вертикальной
оси вниз — обратный ток /о6р. Напряжение на стабилитрон подают в обратной
полярности, т. е. включают так, чтобы его анод был соединен с минусом,
а катод с плюсом источника питания. При таком включении через стабилитрон
течет обратный ток 7оСр. По мерс увеличения обратного напряжения обратный
ток растет очень мало — характеристика идет почти парахтельио оси 170бр.
По при некотором напряжении (на рис. 87, а — около 8 В) р-п переход
стабилитрона пробивается и через исто начинает течь значительный обратный
ток. Теперь вольт-амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз
почти параллельно оси /Рг,р. Этот участок и является для стабилитрона ра-
бочим. Пробой же р-п перехода не ведет к порче прибора, если ток через
него не превышает некоторой допустимой величины.
На рис 87, 6 приведена схема возможно! о практического применения ста-
бизтттрона, с помощью которого на нагрузку должно подаваться стабильное
98
Гиеизмепяющееся) напряжение При таком включении через стабилизатор Л течет
обратный ток /обр> создающийся источником питания Ц11п, напряжение которого
непостоянно. Пол действием этого напряжения ток /Of)p, текущий через стаби-
литрон тоже изменяется, а напряжение на нем, а значит, и на подключенной
к нему нагрузке Я„ остается практически неизменным. Резистор R ограничивает
максима н ио допустимый ток, текущий через стабилитрон.
Рис. 88. Вольт-амперная характери-
стика стабистора (п) и схема стабили-
затора напряжения (б) на стабисторе.
Рис. 87. Вольт-амперная характери-
стика стабилитрона (а) и схема стаби-
лизатора напряжения {б).
Стабистор, как и выпрямительный диод, работает на прямой ветви
вольт-амперной характеристики (рис. 88, а). Стабистор открывается при незна-
чительном прямом напряжении V„p и через пего начинает течь нарастающий по
величине прямой зок 7ир. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики cia-
бистора проходит почти параллельно оси /пр; при значительном изменении
прямого тока через стабистор падение напряжения на нем изменяется очень
мало. Это свойство стабистора и используется для стабилизации напряжения.
Посмотри на рнс. 88,6, где показана схема возможного практического
применения стабистора. Принципиально такое устройство работает так же, как
со стабилитроном, только иа стабистор Д подается прямое напряжение.
Вот наиболее важные параметры (характеристики) стабилшронов и стабисто-
ров: напряжение стабилизации 1/ст, зок стабилизации /ст, миннмальний ток
стабилизации и-максимальный ток стабилизации /„.макс-
Параметр U„ — это то падение напряжения, которое создастся между вы-
водами стабилизатора или стабистора в рабочем режиме. Наша промышленность
выпускает кремниевые стабилитроны па напряжение стабилизации 1/ст от не-
скольких вольт до 180 В, а стабисторы - иа U„ в пределах нескольких вольт.
Минимальный ток стабилизации 7СТ мин — это: для стабилитрона — наимень-
ший ток через прибор, при котором начинается устойчивая работа в режиме
«пробоя» (иа рис. 87,я —линия для стабистора- наименьший прямой
ток, при котором крутизна вольт-амперной характеристики резко уменьшается
4* 99
(на рис. 88,а-на уровне линии /СТ.М1П|). С уменьшением этого тока приборы
перестают стабилизировать напряжение.
Максимально допустимый ток стабилизации /1ГМЗКС — это наибольший ток
через прибор (ие путай с током, текущим в цепи, питающейся от стабили-
затора напряжения), при котором температура его р-н перехода не превышает
допустимой (на рис. 87, fl и 88, fl — липин /ПЛНКС). Превышение тока Лгг.макс
ведет к тепловому пробою р-п перехода и, естественно, к выходу прибора из
строя
Основные параметры некоторых стабилитронов и стабисторов, наиболее
часто используемых в радиолюбительских конструкциях, приведены в прилож. 3. v
В блоке питания, например, о котором я буду рассказывать в восьмой беседе,
будет использован стабилитрон Д813. Напряжение стабилизации этого стабили
тропа (при /сг=5 мЛ) может быть от 11,5 до 14 В 4т-мии=3 мА,
Лт.млкс = 20 мЛ. максимальная расссипасмая мощность (произведение На-
пряжения на ток /стычке) 280 мВт.
Перехожу к транзисторам.
ТРАНЗИСТОРЫ
В группу этих полупроводниковых приборов входят два вида транзисторов*
биполярные и полевые. Первые из них, чтобы как-то отличить от вторых,
часто называют обычными транзисторами. Они являются транзисторами наи-
более- широкого применения. С них я и начну рассказ о транзисторах.
В упрощенном виде транзистор представляет собой плаезпнку полупро-
водника с тремя, как в слоеном пироге, чередующимися областями разной
электропроводности (рис. 89), которые образуют два р-п перехода. У каждой
облает свой контактный вывод. Две крайние области обладают проводи-
мостью одного типа, средняя — проводимостью другого типа. Если в крайних
областях преобладает дырочная проводимость, а в средней электронная (рис.
89, <г), то такой прибор называют транзистором структуры р-н-р. У транзисто-
ра структуры и р-п, наоборот, по краям расположены области с электронной
проводимостью, а между ними — область с дырочной проводимостью (рис. 89, б).
Прикрой листком бумаги любую из крайних областей транзисторов, изо-
браженных схематически на рис. 89. Что получилось? Оставшиеся две об-
ласти есть не что иное, как плоскостной диод. Если прикрыть другую край-
нюю область, то тоже получится диод. Значит, транзистор можно представить
себе как два плоскостных диода с одной общей областью, включенных на-
встречу друг другу. Общую (среднюю) область транзистора называют базой,
одну крайнюю область (на рис. 89 — нижняя) — эмиттером, вторую край-
нюю (на рис 89 — верхняя) —коллектором. Это три электрода транзистора.
Во время работы транзистора его эмиттер вводит (эмиттируст) в базу дырки
(в транзисторе структуры р-п-р) или электроны (в з ранзисторе структуры п-р-п),
кочлектор собирает эти электрические заряды, вводимые в базу эмиттером.
Различие в обозначениях транзисторов разных структур заключается лишь в на
правлении стрелки эмиттера, в транзисторах р-п-р она обращена в сторону
базы, а в транзисторах п-р-п — от базы.
Электронно-дырочные переходы в транзисторе могут быть получены так же,
как в плоскостных диодах. Например, чтобы изготовить транзистор струк-
туры р-п-р берут топкую пчасгиику германия с электронной проводимостью
•Термин «транзистор» образован из двух английских слов: transfer —
преобразователь и resistor — сопротивление.
1С0
и наплавляют на ее поверхность кусочки индия. Атомы индия диффундируют
(проникают) в тело пластинки, образуя в ней две области р-типа - эмиттер
и коллектор, а между ними получается очень тонкая (несколько микрон) про-
слойка полупроводника и-типа — база. Транзисторы, изготовляемые по такой тех-
Рпс. 89. Устройство и графические изображения транзисторов на схемах.
Рис. 90. Устройство н конструкция сплавного транзистора струкгуры р-п-р.
иологии,. называют сплавными. Схематическое устройство и конструкция
сплавного транзистора показаны на рис. 90. Прибор собран на металлическом
диске диаметром меиее 10 мм. Сверху к этому диску приварен крист ал ло-
держатель, являющийся внутренним выводом базы, а снизу — ее наружный про-
волочный вывод Внутренние выводы коллектора и эмиттера приварены к про-
волочкам, которые впаяны в стеклянные нзотяторы и служат внешними выво-
дами этих электродов. Цельнометаллический колпак защищает прибор от меха-
нических повреждений и влияния света. Так ус. роены наиболее распространенные
маломощные низ ко частотные транзисторы МП39, МП40, МП41,
МП42 и их разновидности. Буква М в обозначении говори! о том, что
корпус транзистора холодносвариой, буква П — первоначальная буква слова,
«плоскостной», а цифры — порядковые заводские номера приборов. В копне
Обозначения могут быть буквы А, Б. В (например, МП39Б). указывающие раз-
новидность транзистора данной группы.
Существуют другие способы изготовления транзисторов, например диф-
фузиоино-сплавпои (рис. 91). Коллектором транзистора, изготовленного
по такой технологии, служит пластинка исходного полупроводника На по-
101
всрхпость пластинки наплавляют очень близко один от другою два малень-
ких шарика примесных элементов. Но время нагрева до строго определенной
температуры происходит диффузия примесных элементов в пластинку полу-
проводника. При этом один шарик (на рис. 91 — правый) образует в коллекто-
ре гонкую базовую область, а второй шарик (па рас. 91 — левый) создает в пей
Рис. 91. Устройство диффузиоп-
по-сп.тавног о трап шетора струк-
туры р-п-р.
Эмиттерпуго область. В результате в пластинке исходною полупроводника по-
лучаются два р-п перехода — транше гор структуры р-п-р. По такой технологии
изготовляю г, в частности, наиболее массовые маломощные высокочастот-
ные транзисторы типов П401 — 11403. П422, П423, ГТЗО8.
В настоящее время действует система обозначения транзисторов, по кото-
рой вновь разрабатываемые и выпускаемые серийно приборы имеют обозначе-
ния, состоящие из четырех элементов: ГТ109А, KT3I5B, ГТ403И. Первый элемент
этой системы обозначения — бхква I или К (или цифра I пли 2) — характери-
зует полупроводниковый материал транзистора и температурные условия ра-
боты прибора. Буква Г (или цифра) присваивается германиевым транзисторам,
а буква К (или цифра 2) — кремниевым транзисторам Цифра, стоящая вместо
буквы, указывает на то, что данный транзистор может работать при повышен-
ных температурах (германиевый — выше + 60 С, кремниевый — выше + 85“С).
Второй элемент — буква Т — начальная буква слова «транзистор».
Третий элемент — трсхзиачнос число or 101 до 999 — указывает порядковый
номер разработки и назначение прибора. Эго число присваивается транзистору
по признакам, приведенным в помещаемой здесь таблице.
Т а б л гг ц а 1
Транзисторы Максимальная рассеиваемая мощное 1Ь ^макс* Низкой частоты (до 3 МГц) Средней частоты (3-30 МГц) Высокой частоты (свыше 30’МГц)
Малой мощности Средней мощности Ьотыной мощности До 0.3 0,3-3 Свыше 3 101-199 401-499 701-799 20! 299 501-599 801—899 301 399 601 -699 901 -999
Четвертый элемент обозначения — буква, указывающая разновидность типа
из данной группы транзисторов.
Вот несколько примеров расшифровки обозначений транзисторов ио этой
системе: IT109A — германиевый маломощный низкочастотный транзистор, раз-
новидность А 1Т404Г — германиевый средней мощности г изкочастотный тран-
зистор. разновидность Г; КТ 315В — кремниевый маломощный высокочастотный
транзистор, разновидность В.
102
Наряду с этой системой продолжает действовать и пРежНЯЯ система обоз-
начения транзисторов, например П27, Г1401, 11213 и т. д. Объясняется это
тем, что эти или подобные им (ранзисторы были разработаны ранее. Ос-
новные параметры наиболее широко используемых радиолюбителями транзисто-
ров гы найдешь в прилож. 4. А внешний вид некоторых из них и располо-
Рис. 92. Внешний вад некоторых транзнс1оров.
жение выводов транзисторов ты видишь на рис. 92. Маломощный низкочас-
тотный транзистор ГТ109 (структурыр-п р), показанный па этом рисунке, имеет
в диаметре всего 3,4 мм, ею масса 0,1 г. Транзисторы этого типа пред-
назначены для миниатюрных радиовещательных приемников. Их используют
также в электронных часах, в электронных медицинских приборах.
Диаметр транзисторов ГТ309 (р-п-р) 7,4 мм, масса 0,5 г. Такие транзисторы
применяют в различных малогабаритных электронных устройствах для усиления
и генерирования колебаний высокой частоты. Транзисторы КТ315 (п-р-п) вы-
пускают в пластмассовых корпусах. Размеры корпуса 7x9x3 мм, масса 0,2 г.
Эти маломощные транзисторы предназначены для усиления и генерирования
колебаний высокой частоты.
Транзисторы M1I39 — МП42(р-л-/>) — самые массовые среди маломощных низ-
кочастотных транзисторов. Точно гак выглядят и аналогичные им, но струк-
туры п-р-п, транзисторы МП35 — МП38. Диаметр корпуса любого из этих тран-
зисторов 11,5 мм, масса — не более 2 г. Наиболее широко их используют в
усилителях колебаний звуковой частоты.
Транзисторы П401 — П403 (р-п-р) — маломощные высокочастотные транзис-
торы. Диамстр корпуса 11,5 мм, масса —не более 2 г. Их очень широко
используют для усиления высокочастотных сигналов как в промышленных,
так и в любительских радиовещательных приемниках. Точно так же выглядят
аналогичные им маломощные высокочастотные транзисторы П416, П422, П423
структуры р-п-р.
Транзистор П213 (р-п-р) — представитель мощных низкочастотных транзисто-
ров, широко используемых в оконечных каскадах усилителей звуковой частоты.
Диаметр этого, а также аналогичных ему транзисторов Л214—П216 и неко-
торых других, 24 мм, масса —нс более 20 г. Такие транзисторы крепят на
Шасси или панелях при помощи фланцев. Так как эти транзисторы во время ра-
боты нагреваются, их часто ставят еще па специальные ребристые теплоот-
воды с увеличенными поверхностями охлаждения.
Как же работает транзистор7
Рассмотри хорошенько рис. 93 Слева па этом рисунке ты видишь упро-
щенную схему усилителя на транзисторе структуры р-п-р и иллюстрации, пояс-
103
пяющие сущность работы этого усилителя. Здесь, как и на предыдущих ри-
сунках, дырки областей р-типа условно изображены кружками, а электроны
области и-типа — черными шариками таких же размеров. Запомни наименования
р-п переходов: между коллектором и базой — коллекторный, между эмит-
тером и базой — э м и т т е р н ы й
Рис. 93. Упрощенная схема усилителя на транзисторе структуры р-п-р и
трафики, иллюстрирующие его работу.
Между коллектором и эмиттером включена батарея 2>’к (коллекторная),
создающая на коллекторе по отношению к эмиттеру отрицательное напряжение
порядка нескольких вольт. В эту же цепь, именуемую коллекторной,
включена нагрузка Л„, которой может быть телефон пли иной прибор — в
зависимости от назначения усилителя.
Если база ии с чем не будет соединена, в коллекторной цепи появится
очень слабый ток (десятые доли миллиампера), так как при такой полярности
включения батареи Бк сопротивление коллекторного р-п перехода окажется
очень большим, для коллекторного перехода это будет обра гний ток Ток коллек-
торной цепи /к резко возрастает, если между базой и эмиттером включить
элемент смещения Бс, подав на базу по отношению к эмиттеру небольшое,
хотя-бы десятую долю вольта, отрицательное напряжение. Вот что при этом
произойдет. При таком включении элемента Бс (имеется в виду, что зажимы
для подключения источника усиливаемого сигнала, обозначенного на схеме
знаком «~» — синусоидой, соединены накоротко) в этой новой цепи, называемой
цепью базы, пойдет некоторый прямой ток /с; как и в диоде, дырки в эмит-
тере и электроны в базе будут двигаться встречно и нейтрализоваться,
обусловливая ток через эмиттерный переход.
Но судьба большей части дырок, вводимых из эмиттера в базу, иная,
нежели исчезнуть при встрече с электронами. Дето в том, что при изготовлении
транзисторов структуры р-п-р насыщенность дырок в эмиттере (и коллекторе)
делают всегда большей, чем насыщенность электронов в базе. Благодаря этому
только небольшая часть дырок (меньше 10%), встретившись с электронами,
исчезает. Основная же масса дырок свободно проходит в базу, попадает под
более высокое отрицательное напряжение на коллекторе, входит в коллектор н в
общем потоке с его дырками перемещается к его отрицательному контакту.
Здесь они нейтрализуются встречными электронами, вводимыми в коллектор
отрицательным полюсом батареи Б, В результате сопротивление всей коллек-
торной цепи уменьшается и в ней течет ток, во много раз превышающий об-
ратный ток коллекторного перехода. Чем больше отрицательное напряжение
104
на базе, тем больше дырок вводится из эмиттера в базу, тем значительнее
ток коллекторной цепи. И, наоборот, чем меньше отрицательное напряжение
на базе, тем меньше и гок коллекторной цепи транзистора.
А сели в цепь базы последовательно с источником постоянного напря-
жения питающего эту цепь, вводить переменный электрический сигнал? Тран-
зистор усилит его.
Процесс усиления в общих чертах происходит следующим образом. При
отсутствии напряжения сигнала в цепях базы и коллектора текут токи не-
которой величины (участка Оа иа графиках па рис. 93). определяемые напря-
жениями батарей и свойствами транзистора. Как только в цени базы появ-
ляется сигнал, соответственно ему начинают изменяться и токи в цепях транзисто-
ра: во время отрицательных полупериодов, когда суммарное отрицательное на-
пряжение на базе возрастает, токи цепей увеличиваются, а во время положитель-
ных иолупериодов, когда напряжения сигнала и элемента Бс противоположны
и, следовательно, отрицательное напряжение па базе уменьшается, токи в обеих
цепях тоже уменьшаются. Происходит усиление по напряжению и току.
Если во входную цепь, т. е. в цепь базы, подан электрический сигнал
звуковой частоты, а нагрузкой выходной — коллекторной — цепи будет телефон,
он преобразует усиленный сигнал в звук Если на|рузкой будет резистор, то
создающееся на нем напряжение переменной составляющей усиленного сигнала
можно будет подать во входную цепч второю транзистора для дополни-
тельного усиления. Один транзистор м'жет усилить сигнал в 30—50 раз.
Точно гак же работают и транзисторы структуры п-р-п, только в них
основным!! носителями тока являются нс дырки, а электроны. В связи с этим
полярность включения элементов и батарей, питающих цепи базы и коллек-
торов п-р-п транзисторов, должна быть не такой, как у р-п-р транзисторов,
а обратной.
Запомни очень важное обстоятельство: на базу транзистора относительно
эмиттера) вместе с папрчжением усиливаемого сигнала обязательно должно
подаваться постоянное напряжение, называемое напряжением смещения, откры-
вающее транзистор.
В усилителе по схеме на рис. 93 роль источника напряжения смещения
выполняет элемент Бс. Для i ермапиевот о транзистора структуры р-п-р оно должно
быть отрицательным и составить 0,1—0,2 В. а для транзистора структуры
п-р-п — положительным. Для кремниевых транзисторов напряжение смещения со-
ставляет 0,5—0,7 В Без начального напряжения смещения эмнттерный р-п пе-
реход «срежет», подобно диолу, положительные (р-п-р транзистор) или отрица-
тельные (п-р-п транзистор) полуволны сигнала, отчего усиление будет сопровож-
даться искажениями. Напряжение смещения на базу не подают лишь в тех слу-
чаях, когда эмнттерный переход транзистора используют для детектирования
высокочастотного модулированного сигнала.
Обязательно ли для подачи на базу начальною напряжения смещения нужен
специальный элемент шш батарея? Нет, конечно Для этой цели обычно ;тс-
пользуют напряжение коллекторной батареи, соединяя базу с этим источником
питания через резистор. Сопротивление такого резистора чаще подбирают
опытным путем, так как оно зависит от свойств данною транзистора.
В начале этой части беседы я сказал, что биполярный транзистор можно
представить себе как два включенных встречно плоскостных дио^р, совмещенных
в одной пластинке полупроводника и имеющих один общий катод, роль ко-
торого выполняет база транзистора. В этом нетрудно убедиться иа опытах,
для которых тебе потребуется любой бывший в употреблении, но не испор-
ченный 1ермаиневый низкочастотный траншетор структуры р-п-р, например
МП39 или подобные ему транзисторы МП40—МП42. Между коллектором и
105
базой транзистора включи последовательно соединенные батарею 3336Л и лам-
почку от карманного фонаря, рассчитанную па напряжение 2,5 В и ток 0,075 или
0,15 А. Если пятое батареи окажется соединенным (через лампочку) с коллекто-
ром, а минус —с базой (рис. 94, л), го лампочка будет гореть. При другой
полярности включения батареи (рис. 94, б) шмпочка гореть нс должна.
Рис. 94 Опыты с транзистором.
Как объяснить эти явления? Сначала на коллекторный р-п переход ты
подавал прямое, т. с. пропускное напряжение В этом случае коллекторный пе-
реход открыт, его сопротивление мало и через него течет прямой ток коллек-
тора /к. Значение этого тока в данном случае определяется в основном со-
противлением нити лампочки и внутренним сопротивлением батареи. При втором
включении батареи ее напряжение подавалось па коллекторный переход в об-
ратом, непропускном направлении. В этом случае переход закрыт, его сопро-
тивление велико и через пего течет лишь небольшой обратный ток коллектора.
У исправною маломощною низкочастотного транзистора обратный ток коллек-
тора /кьо ,,е превышает 30 мкА. Такой ток, есгес веппо, не мог накалить
ишь лампочки, полому она и не юрсла.
Проведи аналогичный опыт с эмиттерным переходом. Резу тыат Зудет таким
же: при обратном напряжении переход будет закрыт — лампочка не i ориг, а при
прямом напряжении он будет открыт — лампочка горит.
Следующий опыт иллюстрирующий один из режимов работы транзистора,
проводи по схеме, показанной па рис. 95, а. Между эмиттером и коллекто-
ром того же транзистора включи последовательно соединенные батарею 3336Л и
лампочку пака, тивания. Положительный полюс батареи должен соединяться с
эмиттером, а отрицательный — с котлекгором (через нить накала лампочки).
Гориг лампочка? Нет, пе горит. Соедини проволочной перемычкой базу с эмит-
тером, как показано па схеме штриховой линией. Лампочка, включенная в кол-
текторную цепь транзистора, тоже не будет гореть. Удали перемычку и вместо
нее подключи к этим электродам последовательно соединенные резистор Я6
сопротивлением 200 —300 Ом и одни гальванический элемент Эб, например типа
332, но так, чтобы минус элемента был на базе, а плюс па эмиггсрс.
Теперь лампочка до жпа гореть. Поменяй местами полярность подключения
элемента к этим электродам транзистора. В этом случае лампочка гореть не
будет. Повтори несколько раз этот оныг и ты убедишься в том, что лампочка
в коллекторной цепи будет гореть только тогда, когда на базе транзистора
относительно эмиттера действует отрицательное напряжение.
Раз еремся в этих опытах. В первом из них, когда ты, соединив пере-
мычкой базу с эмиттером, замкнул накоротко эмиттер! ый переход, транзистор
106
стал npocio диодом, на который подавалось обратное, закрывающее тран-
зистор напряжение. Через транзистор шел лишь незначительный обратный гок
коллекторпого перехода, который не мог накалить нить лампочки. В это время
транзистор находился в закрытом состоянии. Затем, удалив перемычку, ты восста-
новил эмиттерный переход. Первым включением элемента между базой и эмнт-
Рис. 95. Опыты, иллюстрирующие работу транзистора в режиме переключения
(а) и в режиме усиления (с>).
тсром ты подал на эмиттерный переход прямое напряжение. Эмиттерный псрехо (
открылся, через исто пошет прямой ток, который емкры.т второй переход
транзистора — коллекторный. Транзистор оказался открытым н по пени эмит-
тер — база — коллектор пошел ток транзистора, который во много раз больше
тока цепи эмиттер — база. Ои-то и накалил пить лампочки. Когда же ты изме-
нил полярность включения элемента на обратную, то его напряжение закрыло
эмиттершяй переход, а вместе с тем закрылся и коттскторный переход. При
этом ток транзистора почти прекра идея (шел только обратный ток коллектора)
и лампочка не юре та.
В этих опытах транзистор был в одном из твух состояний: открытом
или закрытом. Переключение грапзисюра из одного состояния в другое про-
исходило под действием напряжения на базе U%. Такой режим работы тран-
зистора, проиллюстрированный I рафиками на рис. 95, д, называют режимом
переключения или, что то же самое, ключевым режимом Такой
режим работы транзисторов используют в основном в аппаратуре электронной
автоматики.
Какова в этих опытах ро ib резистора Аб? В' принципе этого резистора
может и не быть. Я же рекомендовал включить его исключительно для тою,
чтобы ограничить ток в базовой цепи. Иначе через эмиттерный переход пой-
дет слишком большой прямой ток, в результате чею может произойти теп-
ловой пробой перехода и транзистор выйдет из строя.
Если бы при прове снии лих опытов в базовую и коллекторную цепи
были включены измерительные приборы, то при закрыю.м траншеюре токов
в сю цепях почти не было бы. При открытом же тра> зисторе ток базы /д
был бы не более 2 — 3 мЛ, а ток коллектора составлял 60 — 75 мА. Это
означает, что транзистор может быть усилителем тока.
107
В приемниках и усилителях звуковой частоты транзисторы работают в
режиме усиления. Этот режим отличается от режима переключения тем,
что, используя малые токи в базовой цепи, мы можем управлять значительно
большими токами в коллекторной кепи транзистора.
Иллюстрировать работу транзистора в режиме усиления можно таким опы-
том (рис. 95,6). В коллекторную цепь транзистора Т включи электромагнит-
ный телефон Тф2, а между базой и минусом источника питания Б — резистор Лб
сопротивлением 200 — 250 кОм. Второй телефон Тф{ включи между базой и
эмиттером через конденсатор связи Сс8 емкостью 0,1 —0.5 мкФ. У тебя получится
простейший усилитель, который может выполнять, например, роль односторон-
него телефонного аппарата. Если твой приятель будет негромко говорить
перед телефоном, включенным на вход усилителя, его разговор ты будешь
слышать в телефонах, включенных на выходе усилителя.
Какова роль резистора Л, в этом усилителе? Через пего иа базу тран-
зистора от батареи питания Б подастся небольшое начальное напряжение
смещения, открывающее транзистор и тем самым обеспечивающее ему работу
в режиме усиления. На вход усилителя вместо телефона Тф1 можно включить
звукосниматель и проиграть грамп тастинку. Тогда в телефонах Тф2 будут хорошо
слышны звуки мелодии или голос певца, записанные на грампластинку.
В этом опыте на вход усилителя подавалось переменное напряжение зву-
ковой частоты, источником которого был телефон, преобразующий, как мик-
рофон, звуковые колебания в электрические, или звукосниматель, преобразую-
щий механические колебания его иглы в электрические колебания. Эю напряжение
создавало в цепи эмиттер — база слабый переменный ток, управляющий значи-
тельно большим током в коллекторной цепи при отрицательных полуперио-
дах на базе коллекторный ток увеличивался, а при положительных — умень-
шался (см. графики па рис 95,6). Происходило усиление сигнала, а усиленный
транзистором сигнал преобразовывался телефоном, включенным в цепь коллек-
тора, в звуковые колебания Транзистор работал в режиме усиления.
Аналогичные опыты ты можешь провести и с транзистором структуры
п-р-п, например типа МП35. В этом случае надо только изменить полярность
включения источника питания транзистора: с эмиттером должен соединяться
минус, а с коллектором (через телефон) — плюс батареи.
Коротко об электрических параметрах биполярных транзисторов. Качество
и усилительные свойства биполярных транзисторов оценивают по нескольким
параметрам, которые измеряют с помощью специальных приборов. Тебя же,
с практической точки зрения, в первую очередь должны интересовать три ос-
новных параметра: обратный ток коллектора /«во- статический
коэффициент передачи тока Л21Э (читают так: аш два одни э) и
трап н чиа я частота коэффициента передачи тока/|р.
Обратный ток коллектора /кьо эго неуправляемый ток через коллектор-
ный р-п переход, создающийся неосновными носителями тока транзистора.
Параметр 1КЬО характеризует качество транзистора- чем он меньше, тем выше
качество транзистора. У маломощных низкочастотных транзисторов, например
типов МП39 — МП42 /КБ0 не должен превышать 30 мкА, а у маломощных
высокочастотных транзисторов - не более 5 мкА. Транзисторы с большими зна-
чениями /){в0 в работе неустойчивы.
Статический коэффициент передачи тока Лдэ характеризует усилительные
свойства транзистора. Статическим его называют потому, что этот параметр
измеряют поп неизменных напряжениях на его этекгродах и неизменных токах
в его цепях. Большая (заглавная) буква «Э» в этом выражении указывает иа
то, что при измерении транзистор включают по схеме с общим эмиттером (о
схемах включения транзистора я расскажу в следующей беседе). Коэффициент
108
Ллэ харак сризуется опюшенисм постоянного тока «эллектора к постоянному
току базы при заданных постоянном обратном напряжении коллектор — эмит-
тер и токе эмиттера. Чем Дольше численное значений коэффициента /ь1Э, тем
большее усиление сигнала может обеспечить данный транзистор*.
Граничная частота коэффициента передачи юка/1р, выраженная в килогерцах
или мегатерцах, позволяет судить о возможное!и исиотьзования транзистора
для усиления колебаний тех или иных частот. Граничная частота frp транзис-
торов МП39, например, 500 кГц, а |раизисторов П401 —П403 — больше 30 МГц.
Практически транзисторы используют для усиления частот значительно меньше
граничных, так как с повышением частоты коэффициент передачи тока /121Э
транзистора уменьшается.
В практической работе надо учитывать и такие параметры, как мак-
симально допустимое напряжение коллектор — эмиттер,
максимально допустимый ток коллектора, а также макси-
мально допустимую рассеиваемую мощность коллектора
транзистора — мощность, превращающуюся внутри т ранзистора в тепло.
Основные сведения о маломощных транзисторах массового применения ты
найдешь в при лож. 4.
Теперь поговорим о полевом транзисторе.
Рис. 96. Схематическое устройство, графическое изображение и конструкция
полевого транзистора с каналом р-типа.
В этом полупроводниковом приборе управление рабочим током осуществля-
ется не током во входной (базовой) цени, как в биполярном транзисторе,
а воздействием на носители тока электрического поля. Отсюда и наз-
вание транзистора «п о л е в о й».
Схема устройства и конструкции полевого транзистора с р-п переходом
показаны на рис. 96. Основой такого транзистора является пластинка кремния
с электропроводностью n-типа, в которой имеется тонкая область с электро-
проводпостыо р-гина. Пластинку прибора называют затвором, а область
p-типа в ней —каналом. С обеих сторон канал заканчивается истоком
и стоком —тоже областями р-типа, ио с повышенной концентрацией дырок
Между затвором и каналом создастся р-п переход. От затвора, истока м стока
сделаны контактные выводы.
• В популярной радиотехнической литературе выпуска предыдущих лет
усилительные свойства транзисторов оценивались статическим коэффициентом
усиления В„. Численно коэффициент Вст равен коэффициенту /п1э.
109
Если к истоку подключить положительный, а к стоку — отрицательный
полюсы батареи (на рис. 96— батарея Ь), то в канале возникнет электрический
ток, создающийся движением дырок от истока к стоку. Ток, называемый
током стока /с, зависит нс только от напряжения этой батареи, но и от
напряжения, действующего между источиком и затвором (на рис. 96 — элемент
Э). И вот почему. Когда на затворе относительно истока действует положи-
тельное закрывающее напряжение, обедненная область р-п перехода расширяется
(на рис. 96 показано штриховыми линиями). От этого канал сужается, его со-
противление увеличивается, а ток стока уменьшается. С уменьшением положитель-
ного напряжения па затворе обедненная область р-п перехода, наоборот, су-
жается, капал расширяется, а ток снова увеличивается. Если на затвор вместе
с положительным напряжением смещения подавать низкочастотный или высо-
кочастотный сигнал, в цепи стока возникнет пульсирующий ток, а на нагрузке,
включенной в эту цепь, — напряжение усиленного сигнала.
Так (изложено в упрощенном виде) устроены и работают полевые тран-
зисторы с каналом р-типа, например транзисторы КГП02, КШОЗ (буквы К и П
означают «кремниевый полевой»).
Принципиально так же устроен и работает полевой транзистор с каналом
л-типа. Затвор транзистора такой структуры обладает дырочной электропро-
водностью, поэтому на него о тносительно истока должно подаваться отрицатель-
ное напряжение смещения, а на сток (тоже относительно истока) — положитель-
ное напряжение источника питания цепи истока.
Па условном графическом изображении полевого транзистора с каналом
и-типа стрелка на линии затвора направлена в сторону истока (а не от истока,
как в обозначении транзистора с каналом р-типа).
Усилительные свойства полевого транзистора характеризуют крутизной ха-
рактеристики S — отношением изменения тока стока к изменению напряжения
на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора
в схеме с общим истоком. Численное значение параметра S измеряется в
миллиамперах на вольт; для различных транзисторов оно может составлять от
0,1 —0,2 до 10—15 и больше. Чем больше значение этого параметра, тем большее
усиленно сигнала может дать з-ранзисгор.
Другой параметр полевого транзистора — напряжение отсечки Ignore-
Это обратное напряжение пар-п переходе затвор — канал, при котором ток через
этот период уменьшается до нуля. Для транзисторов различных танов напряже-
ние отсечки может быть 0,5—10 В.
Эти параметры, а также предельно допустимые режимы работы некоторых
полевых транзисторов широкого применения сведены в табл. 5 (в конце книги).
КОРОТКО О МИКРОСХЕМАХ
Ты, юный друг, современник рождения и внедрения в радиоэлектронику так
называемых интегральных микросхем Интегральная микросхема, или
просто микросхема, представляет собой электронный микроблок, содержащий
в одном корпусе транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы. Одна микросхема
может выполнять функции целого б тока приемника, усилителя, генератора,
преобразователя частоты, электронного автомата.
Внешний вид некоторых интегральных микросхем широкоттг применения
показан на рис. 97. Слева на этом рисунке микросхема серии К224, в середине —
микросхема серии К118, справа — микросхема серии К122 Рядом для сравнения
изображена копеечная монета, дающая представление о размерах микросхем этих
серий. Масса первой из этих микросхем — 3 г, второй — 1 г, третьей—1,5 г.
110
А теперь открой с. 190. Там, „а рис. 177, <7, покачаны принципиальная
схема и некоторые размеры микросхемы К1УС181В (серии K118J Опа, как ви-
дишь, содержит два транзистора и семь резисторов, ооразующих двухкаскадпый
усилитель. На базе только одной такой микросхемы можно построить целый
прчгсмнпк. А ведь такой микроблок относится к числу микросхем первой степени
Рис. 97. Внешний вил некоторых интегральных микросхем.
интеграции, т. е. к самым простым. В сложных микросхемах, а их объемы
такие же, общее число содержащихся в них активных (траизисюры, диоды) и пас-
сивных (резисторы, конденсаторы)- элеменюв может достигать нескольких де-
сятков сотой и даже тысяч. Вот что такое интегральные микросхемы!
По своему назначению ичпечральччые микросхемы подразделяют па ана-
логовые (или линейио-импульсные) и л о I и ч ес к и с (и щ цифровые) Ана-
лочовые, а к ним относятся и микросхемы тех серии, которые я здесь называл,
используются для генерирования, усиления, преобразования электрических коле-
баний, например, в приемниках, тетевпзорах. Логические микросхемы предназ-
начаются для электронных вычислительных машин (ЭВМ), устройств автоматики,
приборов с цифровым отсчетом результатов измерений.
По технологии изготовления различают микросхемы чибридные и
полупроводниковые В гибридных микросхемах i оконесушие проводники
резисторы, обкладки конденсаторов представляют собой пленки определенных
размеров и электрических свойств, нанесенные на диэлекчрическую подложку,
на которую устанавливают диоды, транзисторы (обычно кремниевые, структуры
п-р-п), но без корпусов. У полупроводниковых микросхем все акчинные н пас-
сивные элементы выполнены в объеме или па поверхности кристалла полупро-
водника.
Вог то немногое, что коротко можно сказать об интегральных микросхе-
мах. Практика использования микросхем в тех приемниках, разговор о кото-
рых у нас еще впереди, поможет лучше предсчавить их перспективность.
* *
*
В этой беседе я рассказа! тебе в основном лишь о шести видах полу-
проводниковых приборов: плоскостном и точечной диодах, стабилитроне и ста-
бисторе, биполярном и полевом транзисторах Это. пожалуй, наибо te.e «ходовые»
элементы радиотехнических устройств. Ио не единственные! В «семейство» полу-
проводниковых диодов, используемых радиолюбителя ми дл я своих конструкций, вхо-
дят и такие приборы, как, например, фотодиоды, фоторезисторы фототранзиспю-
ры. О< устройстве и принципах раооты этих и некоторых других по \ проводнико-
вых приборов ч буду рассказывать применительно к их практическому исполь-
зованию.
111
Беседа шестая
ПЕРВЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК
Твоим самым первым радиотехническим устройством был детекторный при-
емник. Работал он исключительно за счет энергии радиоволн, улавливаемых ан-
тенной. Транзисторный приемник, которому посвящена эта беседа, тоже простое
устройство, но для его работы кроме антенны и заземления потребуется еще
батарея гальванических элементов Потреблял энергию этого источника постоян-
ного тока, транзистор позволит принимать сигналы тех же радиостанций, но
со значительно большей громкостью. Он будет твоей первой транзисторной
конструкцией.
Но прежде чем приступить к практической стороне дела, поговорим об ос-
новных способах включения транзистора.
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА
Ты уже знаешь, что транзистор, буль он биполярным или полевым,
является трехэлектродным прибором. Электроды биполярного транзистора —
эмиттер, коллектор и база. Для использования транзистора, независимо от его
структуры, в качестве усилителя напряжения, тока или мощное i и входноп сигнал,
который надо усилить, можно подават ь на два каких-либо электрода и с двух
электродов снимать усиленный сигнал. При. этом один из электродов обязательно
будет общим. Он то и определяет название основных схем включения т раизистора:
с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК), с
общей базой (ОБ). Применительно к полевому транзистору эти схемы
называют соответственно с общим истоком (О И), с общим стоком
(ОС) и с общим затвором (О3).
Включение биполярного транзистора структуры р-п-р по схеме ОЭ показано
на рис. 98,д. Напряжение источника питания t/Illlr на коллектор транзистора
подается через резистор Rk, являющийся нагрузкой, иа эмиттер — через общий
«заземленный» проводник, обозначаемый на схемах знаком «Л». Входной сиг- |
пал через конденсатор связи Ссв подается к выводам базы и эмиттера, т. е.
к участку база — эмиттер транзистора, а усиленный сш нал снимается с выводов
эмиттера и коллектора. Эмиттер, следовательно, при таком включении тран-
зистора является общим для входной и выходной цепей.
Вспомни схемы и рисунки, которыми в предыдущей беседе я иллюстрировал
работу транзистора как усилителя? Как ты включал транзистор, когда заставлял
ею работать в режимах усиления и переключения? Да, транзистор ты включал
по схеме ОЭ И это не случайно транзистор, включенный таким способом,
в зависимости от статического коэффициента передачи тока Л2|Э может дать
10—200-кратиое усиление сигнала по напряжению и 20 — 100-кратное усиление
сигнала но току. Благодаря таким усилительным свойствам способ включения
транзистора по схеме ОЭ пользуется у радиолюбителей наибольшей популяр-
ностью.
Существенных! недостатком усилительного каскада иа транзисторе, включен-
ном по такой схеме, является сто сравнительно малое входное сопротивление
всего 500 1000 Ом, что усложняет согласование усилительных каскадов, транзис-
торы которых включают по такой схеме. Объясняется это тем, что в данном
случае эмнттерный р-п переход транзистора включен в прямом, Т. е. пропускном,
направлении А сопротивление пропущено: о перехода, зависящее от прикладывае-
мою к нему напряжения, bcci да мало Что же касается выходного сопротивления
такою каскада, то оно достаточно большое (2—20 кОм) и зависит от сопро-
тивления нагрузки (RK) и усилительных свойств транзистора.
112
Включение транзистора по схеме ОК ты видишь на рис. 98,6. Входной
сигнал подается на базу и эмиттер через эмнттерный резистор дэ’ который
является частью коллекторной цепи. С этого же резистора, выполняющего
одновременно роль нагрузки коллекторной цепи, снимается и выходной сигнал.
Таким образом, этот участок коллекторной цепи является общим для входной!
и выходной цепей, поэтому и название способа включения транзистора — ОК.
Рис. 98 Способы включения биполярных транзисторов.
Каскад с транзистором, включенным по такой схеме, по напряжению даст
усиление меньше единицы. Усиление по току получается на единицу больше ста-
тического коэффициента передачи тока в схеме ОЭЛ2гэ- т- е- примерно такое же,
как если бы транзистор был включен но схеме ОЭ. Но зато входное сопротив-
ление такого каскада большое, 10 — 500 кОм что хорошо согласуется с большим
выходным сопротивлением каскада на транзисторе, включенном по схеме ОЭ.
По существу, каскад совсем не дает усиления по напряжению, а лишь как бы
повторяет подведенный к нему сигнал. Поэтому транзисторы, включаемые по
такой схеме, называют также эмиттерными повторителями Почему
эмиттерными? Потому что выходное напряжение па эмиттере транзистора прак-
тически полностью повторяет входное напряжение.
Почему каскад не усиливает напряжение? Давай соединим через резистор цепь
базы транзистора с нижним (по схеме) выводом эмиттерпого резистора как
Показано на рис. 98,6 штриховыми линиями. Этот резистор — эквивалент внут-
реннего сопротивления источника входного сигнала Я8Х, например микрофона
или звукоснимателя Таким образом, эмиттерная цепь оказывается связанной
через резистор Лвх с базой. Когда па вход усилителя подастся напряжение
сигнала, иа резисторе /?,, являющемся нагрузкой зранзисюра, выделяется на-
пряжение уси тонного сигнала, которое через резистор оказывается приложен-
ным к базе в противофазе. При этом между эмиттернон и базовой цепями
создается очень сильная отрицательная обратная связь, сводящая
на нет усиление каскада. Это по напряжению А по току усиление поручается
такое же, как и при включении транзистора по схеме ОЭ
Теперь о включении транзистора по схеме ОБ (рис. 98, в) Здесь база через
Конденсатор С6 по-псрсмепному току «заземлена», т. е. соединена с общим провод-
ником нита ия Входной сигнал через конденсатор Ссв подают на эмиттер и базу,
а усиленный сигнал снимают с коллектора и «заземленной» базы. База, таким
образом, является общим электродом входной и выходной цепей каскада.
Такой каскад дает усиление по току меньше единицы, а по напряжению та-
кое же, как транзистор, включенный по схеме ОЭ (10—200) Из-за очень малого
входного сопротивления, не превышающего нескольких десятков ом (30 — 100 Ом),
ИЗ
реже — по схеме ОК. Но это
Рис. 99. Простейший усили-
тель.
такое включение тразистора используют главным образом в генераторах электри-
ческих ко тебаний, в сверхгснсратнвпых каскадах, применяемых, например, в ап-
паратуре радиоуправления моделями, о чем у нас будет разговор во ои из
последующих бесед. _ „ гг»
Ты чаще всею будешь пользова тъея включением транзистора по схеме и ,
только способы включения. А режим работы
транзистора как усилителя определяется напря-
жениями па его электродах и токами в цепях,
при которых он нс искажает усиливаемый сигнал.
Ты уже знаешь, что для нормальной работы
транзистора на его базу кроме входного сигнала
подают еще от крывающее его напряжение сме-
щения: для транзистора структуры р-п-р — отри-
натс питое, для транзистора структуры п-р-п —
положительное. Наиболее простой способ цодачи
напряжения смешения — это соединение базы
транзистора с соответствующим проводником
источника питания через резистор. Такую роль
в усилителях по схемам на рис. 98 выполняют
резисторы Яд.
Чтобы от крыть германиевый транзистор, на
его биту относительно эмиттера достаточно подать всею 0 1 В. Нетрудно
подсчитать (но закону Ома), что такое напряжение может создать в
эмит терном переходе, сопротивление которого примем за 1000 Ом, ток
100 мкА (0.0001 А). При этом в зависимости от Л2|Э транзистора в его
коллекторной цени ток может достигать 1 1,5 мА. Примерно в такой
режим работы и ставят обычно маломощный транзистор, чтобы он при
усилении нс искажал сигнал. Дальнейшее увеличсниенапряжения смещения, а значит
и тока коллектора, не имеет смысла, гак как от этого усиление сигнала не
возрастет, а лишь увеличится расход энергии иа питание транзистора. А если
напряжение смещения на базе окажется слишком большим? 'I ранзнстор тоже бу-
дет искажать сигнал и, кроме того, станет нагреваться из-за большого тока
кот лектора.
Такой ток должен быть и в коллекторной цепи маломощного кремниевого
транзистора, но при напряжении смещения на базе 0,5- 0,6 В.
На рнс. 99 показана схема простейшею усилительного каскада на германие-
вом транзисторе структуры р-п-р. Опа тебе уже знакома по предыдущей бе-
седе (см. рнс. 95). Но здесь возле ренетора Яд поставлена зветдочка, в коллектор-
ной цепи появился косой крест, а возле нею указан рекомендуемый ток покоя
этой цепи. Ток покоя это коллекторный ток на базе транзистора в отсут-
ствие сигнала. Такой режим называют также статическим. Рекомендуемый ток
покоя устанавливают при налаживании усилителя подбором резистора Яд что и
символизирует звездочка Когда на вход каскада будет подан сигнал коллекторный
ток станет изменяться, и тем больше, чем больше напряжение входного сиг-
нала. Это - динамический режим работы транзистора.
Ориентировочное сопротивление резистора смещения Я6 можно подсчитать
ПО такой формуле: Яй = £7К//Б„.
Допустим, что ток покоя базовой цепи 7Вп 50 мкА (0,00005 А), а напря-
жение батареи питания С11иг = 9 В. Сопротивление резистора Я5, следовательно
(по закону Ома), должно быть Яб = 9,0,00005 = 180 кОм.
Эго, повторяю, ориентировочное сопротивление базового резистора смеще-
ния. Во время подгонки заданного режима оно в зависимости от Л21э тран-
зистора может быть значительно изменено.
114
Каким должно бы II, сопротивление нагрузочною резистора R 9 Такое чтобы
в режиме покоя на коллекторе относительно эмиттера, т. е. на* участке эмит-
тер - коллектор, было напряжение, равное примерно половине напряжения источ-
ника питания. В этом случае эффективность работы транзистора будет паи в- щей"
Такому условию отвечают резисторы сопротивлением в несколько кн юом, обычно
1—5,6 кОм. В том же случае, если нагрузкой транзистора являются трансфор-
матор, дроссель (катушка, обладающая относительно большой индуктивностью),
колебательный контур или низкоомные головные телефоны, напряжение иа кол-
лекторе может быть близким к напряжению источника питания.
Перехожу к практике.
ОДНОТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК
Схема твоего первого транзисторного приемника может быть такой, как
на рис. 100. В пей все тебе знакомо. Ее левая часть, отделенная штриховой
|инией, это детекторный приемник с настройкой колебательного контура коп-
-денсатором переменной емкости С2, только вместо телефонов в детекторную
цепь включен резистор Rlt а правая — однокаскадный усилитель колебаний
звуковой частоты. Электролитический конденсатор С4 является связующим эле-
ментом между ними. Независимо от способа настройки колебательного контура —
ферритовым сердечником или конденсатором переменной емкости — модулиро-
ванные колебания высокой частоты будут иродстсктированы диодом Д,. Ре-
зистор Rj выполняет роль нагрузки детектора. Создающиеся па нем колебания
звуковой частоты через конденсатор С4 поступают на базу транзистора 7), а
после усиления головными телефонами T<f>^, включенными в коллекторную
цепь, преобразуются в звуковые колебания.
Источником питания служит батарея Ь\ напряжением 4,5 В, например ба-
тарея 3336Л или составленная из трех элементов 332 (соединить последовательно).
Питание включается выключателем Bv
Обращаю внимание па полярность включения электролитического конденса-
тора С4. На базе транзистора по отношению к «заземленному» проводнику —
отрицательное напряжение. Поэтому к ней элсктроли гический конденсатор дол-
жен подключаться отрицательной обкладкой. И только так, т. е. с соблюдением
полярности электролитического конденсатора.
Детали усилителя и резистор Rl смонтируй на куске картона примерно
втом виде, как показано на рис. 101. Выводы легален пропускай через О1верстия
в картонной плате и, не наращивая, соединяй снизу. Места соединений обязательно
пропаивай. Не ошибись при включении транзистора: ею коллекторный вывод
должен соединяться через телефоны
е минусом ист очника нт ания, эмит-
терный — непосредственно с «зазем-
ленным» (плюсовым) проводником,
а базовый — через конденсатор С4
с верхним (но схеме) выводом ре-
зистора Я,.
В усилителе используй мало-
мощный низкочастотный транзис-
тор с коэффициентом передачи то-
ка Л21э, равным 50 — 60 Но тран-
зистор может быть и высокочастот-
ным, например П401, ГТ309 с лю-
бым буквенным индексом. Копдсн-
Рис 100. Детекторный приемник с одио-
каскалиым усилителем звуковой частоты.
115
сатор С4 — типа К5О-6 или К50-3, ЭМ на поминальное напряжение не меисе 6 В. Че-
рез резисторы К! и R, текут незначительные токи, поэтому они могут быть на мощ-
ность рассеяния 0,125 Вт (МЛТ-0,125). Сопротивление резистора Л, может быть
6,8—10 кОм.
Рис. 101. Монтаж усилителя и схема подгонки режима работы транзистора
с помощью переменною резистора.
Транзистор усилителя может быть структуры п-р-п, например МП35— МП38.
В этом случае надо только изменить полярность включения батареи питания п
элск гролитнческого конденсатора.
1 (роверь монтаж усилителя по принципиальной схеме — ист ли ошибок?
Ко входу усилителя подключи выход любого из тех детекторных приемников,
с которыми ты экспериментировал в третьей беседе Подключи к контуру при-
емника антенну и заземление, а параллельно резистору Я1 — высокоомные голов-
ные телефоны. Настрой приемник на местную радиостанцию. Затем телефоны
включи в коллекторную цепь транзистора, а резистор Л, временно замени двумя
соединенными последовательно резисторами: постоянным на 22 — 33 кОм и
переменным на 390—470 кОм Постоянный резистор в этой цепочке нужен для
того,чтобы избежать попадания на базу транзистора полного напряжения батареи,
из-за чего ои может испортиться. Движок перемеп-юго резистора, включенного
реостатом, поставь в положение наибольшего введенного сопротивления (по схеме
на рис. 101 — в крайнее верхнее), а затем, подсоединив батарею, медленно уменьшай
сопротивление переменного резистора. При этом громкость звучания телефонов
должна постепенно нарастать, ио только до нск горою предела, после которого
появятся искажения и звук в телефонах пропадет. Поставь движок переменного
резистора в такое положение, когда звук в телефонах наиболее громкий и не-
искаженный.
На этом по существу и заканчивается процесс налаживания усилителя.
Останется только измерить омметром суммарное сонро оголение временной це-
почки резисторов, впаять в базовую цепь транзистора резистор такого же или
ближайшего номинала, еще раз проверить работу приемника и с.монтирова|Ь
детали на постоянной панели. Но этим ты займешься позже, после нашей беседы,
самостоятельно. Сейчас же я предлагаю проверить в работе несколько вариантов
такого приемника.
Прежде всего — включи в цепь питания последовательно еще одну батарею
3336Л, чтобы увеличить напряжение источника пигания до 9 В, и точно так же
переменным резистором добейся наиболее громкою и неискаженного приема
сигналов той же радиостанции Теперь телефоны будут звуча гь немного громче.
116
Рис. 1,02. Соединение
транзисторов по схеме
составною транзистора.
Это потому, чтоувеличилось напряжение ис гочника питания. Затем замени баз арею
питания одним элементом — 332 или 343. Теперь, чтобы добиться наиболее
громкого приема, сопротивление подстроечной цепочки придется уменьшить
Телефоны будут звучать тише.
ЗиписИ! ли громкость звучания телефонов от статического коэффициента
передачи тока Л21Э транзистора? Конечно, и значительно больше, чем от напря-
жения источника питания. А чем больше используемого транзистора и на-
пряжение источника питания, тем больше должно
быть сопротивление резистора в базовой цени
транзистора.
В твоем распоряжении могут оказаться транзис-
торы с малым ft2i г равным 10—15. Транзистор
с таким /|2тэ Даст меньшее усиление низкочастотного
сигнала и телефоны будут звучать тише. Но и в
этом случае можно добиться громкого радиопри-
ема, если в усилителе будет работать не один, а
два таких з ранзистора. Соедини их так, как показано
на рис. 102: коллекторы транзисторов вместе, а
эмиттер первого транзистора Т, — с базой второю
транзистора Т2. Получится так называемый со-
ставной транзистор Т{Т2 Усиление состав-
ного транзистора приблизительно равно произве-
дению /г2|Э входящих в пего транзисторов. Так,
например, если Л2)э каждого из транзисторов 15, то коэффициент Л2|д состав-
ного транзистора будет около 200.
Проверь работу составного транзистора в твоем опытном приемнике. При
этом учти: первым транзистором (Г.) должен быть тот из составляемых тран-
зисторов, у которого обратный ток коллекторного перехода 7«ьо меньше.
Обязательно ли конденсатор С4 должен быть электролитическим? Нет,
но его емкость должна быть большой, во всяком случае не меньше 1 мкФ, чтобы
оказывать возможно меньшее емкостное сопротивление току звуковой частоты.
Среди малогабаритных бумажных ист конденсаторов, обладающих такими ем-
костями. А если в этом связующем узле приемника будет стоять конденсатор
мсти.шей емкости, то на нем будет падать большая часть напряжения тока
звуковой частоты, чем на эмит терном р-п переходе транзистора, из-за чего
будет проигрыш в усиленна. Чтобы снизить потери, емкостное сопротивление
э'ого конденсатора должно быть по крайней мере в 3 — 5 раз меньше входного
сопротивления транзистора. Этому требованию и отвечают электролитические
конденсаторы.
А нельзя ли вообще обойтись без такого связующего элемента, соединив
базу транзистора непосредственно с резистором /?,? Можно. Но тогда обязазелыю
надо будет изменить потярность включения диода Д, и уменьшить сопротивление
резистора R2 В этом случае схема приемника примет вид, показанный на рис. 103.
Теперь резисторы Д, и R2 образуют делитель, подключенный к батарее, с кото-
рого на базу транзистора снимается начальное напряжение смещения. Основной
же нагрузкой детектора становится уже нс резистор Rt, как было в предыдущем
варианте приемника, а сопротивление эмиттериого перехода транзистора.
Испытай этот вариант приемника в действии. Режим работы транзистора
устанавливай так же — подбором резистора Я,.
Почему полярность включения диода должна быть обязательно такой, как
показано на рис. 103? Чтобы по постоянному току база транзистора не оказалась
замкнутой на эмипер. Объясняется это очень просто. На базе транзистора отно
сительио ЭМ1П гера действует отрицательное напряжение, равное примерно 0,1 В
117
И если с ней будет соединен нс анод диода, а катод, то диод откроется,
через него и катушку Lx потечет прямой ток и он перестанет выполнясь
функцию детектора.
А нельзя ли н диод исключить из приемника? Можно. Но тогда транзистор
должен быть полевым, например типа КП 103.
Принципиальная схема такого варианта приемника показана на рис. 104.
Диода, как видишь, в нем нет. Транзистор включен ио схеме с общим истоком.
Рис. 104. Приемник с полевым тран-
зистором.
Гис. 103. Возможный вариант одно-
транзисгорного приемника.
Между входным колебательным контуром L{C2 (может быть любым) и затвором
транзис I ора включен конденсатор С, (100 — 150 пФ), а .межжу затвором и истоком —
резистор Rx (750 кОм — 1,5 МОм). Головные телефоны, включенные в цепь стока,
заблокированы конденсатором С4 (2200—3300 пФ). Источником питания служит
батарея Ь\ напряжением 9 В (две батареи 3336JI).
Как в таком приемнике происходит детектирование высокочастотных мо-
дулированных колебаний? Роль детектора в нем выполняет р-п переход Между
затвором и каналом. Действуя как выпрямитель, он создает на резисторе Rt сла-
бые колебания звуковой частоты, которые усиливаются транзистором и преоб-
разуются телефонами в звуковые колебания. Конденсатор С4, блокирующий
телефоны по высокой частоте, выполняет ту же роль, что и аналогичный ему
конденсатор детекторного приемника.
Входное сопротивление iio.tcboi о транзистора огромно — в тысячи раз больше
входного сопро I ивления биполярного транзис i ора, включенного по схеме ОЭ. Э: о
прси.мущсст во полево! о транзистора и позволило использовать его в приемнике
для одновременного детектирования высокочастотного и усиления низкочастот-
ного сигналов.
НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ
С принципом работы разных вариантов детекторного приемника ты знаком
по третьей беседе. Поэтому в этой беседе я основное внимание уделил работе
транзистора в каскаде усиления колебаний звуковой частоты. И это не слу-
чайно — подобные усилители будут составными частями многих твоих конструк-
ций. В целом же разговор шел о простом одпотранзисторно.м (не считая диода)
радиовещательном приемнике. Уверен, что те несколько часов, которые ты провел
с паяльником в руках, пс прошли даром. Накоплетшый опыт пригодится и в
будущем.
118
Что же касается конструкции твоего первого транзисторного приемника, то,
полагаю, этот вопрос ты сможешь решить самостоятельно. Например, смонтиро-
вать детали усилителя можно на панели ранее сделанного детекторного прием-
ника. Л если транзистор полевой, то он займет место диода.
Способом подгонки режима работы «па слух», о котором я тебе рассказал,
радиолюбители, особенно начинающие, пользуются часто. Но он нс очень тех-
ничен и, кроме того, не bcci да дает хорошие результаты. Правильнее пользоваться
измери тельными приборами: ток покоя коллекторной цепи измерять миллиампер-
метром, включая его в разрыв цепи (на схемах указывают крестом); напря-
жение на коллекторе и смещение на базе — вольтметром постоянного тока;
сопротивление резистора в базовой цепи, подбором которого устанавливают
рекомендуемый режим работы транзистора,—омметром.
Эти и некоторые другие измерительные приборы могут быть самодельными,
о чем и пойдет речь в тринадцатой беседе.
Беседа седьмая
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ И ИХ РАБОТА
В свое время электронная лампа совершила в радиотехнике подлинную рево-
люцию: коренным образом изменила конструкции передающих и приемных уст-
ройств, увеличила дальность действия их, позволила радиотехнике сделать гигант-
ский шаг вперед и занять почетное место буквально во всех областях науки и
техники, производства, в нашей повседневной жизни. Но и сейчас, когда в радио-
электронные устройства все более внедряются полупроводниковые приборы,
электронные лампы продолжают «трудиться» во многих радиовещательных
приемниках, радиолах, магнитофонах, телевизорах. Поэтому-то я и решил позна-
комить тебя с этими «ветеранами» радиотехники,, а в дальнейшем с неко-
торыми конструкциями на электронных лампах.
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ ЛАМПЫ
Любая радиолампа представляет собой стальной, стеклянный или керамиче-
ский баллон, внутри которою на металлических стойках укреплены элект-
роды Прострапст во в баллоне сильно р а з р е ж с н о, т. е. там почти иет воз-
духа. Его откачивают через небольшой отросток, имеющийся в нижней или
верхней части баллона. Сильное разрежение воздуха внутри баллона — вакуум —
непреме: вое условие для работы радиолампы.
В каждой радиолампе обязательно есть катод — отрицательный электрод,
являющийся источником этектронов В лампе, и анод — положительный элект-
род. Катодом может быть вольфрамовый волосок, подобный нити накала электро-
лампочки, или металлический цилпидрик, подогреваемый питью накала, а ано-
дом — металлическая пластинка, а чаще коробочка, имеющая форму цилиндра
или параллелепипеда Вольфрамовую пить, выполняющую роль катода, назы-
вают также нитью накала.
На схемах баллон лампы обозначают в виде окружности, катод - дужкой,
вписанной в окружность, анод — короткой чертой, расположенной над катодом,
а их выводы — линиями, выходящими за пределы окружности. Радиолампы, со-
119
держащие только катод и анод, называют двух электродными или
диодами.
На рис. 105 показано внутреннее устройство двух диодов разных конструк-
ций. Правая лампа отличается от левой тем, что се катод (нить накала) на-
поминает перевернутую латинскую букву V, а анод имеет форму сплюснутого
цилиндра. Электроды закреплены на проволочных стойках, впаянных в утол-
щенное донышко баллона Стойки являются одновременно выводами электродов.
Рис. 106. Устройство и изображе-
ние трехэлеюродной лампы на
схемах.
Рис. 105. Внутреннее устройство и изоб-
ражение днода на схемах.
Через специальную колодку с гнездами — ламповую панельку — они
соединяются с другими деталями радиотехнического устройства.
В большинстве радиоламп между катодом и анодом имеются спирали из
тонкой проволоки, называемые сетками. Они окружают катод и, не сопри-
касаясь, располагаются на разных расстояниях от пего. В зависимости от назна-
чения число сеток в лампе может быть от одной до пяти. По общему числу
электродов, включая катод п анод, различают лампы трехэлектродные,
четырехэлсктролныс, пятиэлектродные и т. л. Соответственно их
называют триодами (с одной сеткой), тетродами (с двумя сетками),
пентодами (с тремя сетками).
Внутреннее устройство одной из таких ламп — триода — показано на рнс. 106.
Эта лампа отличается от диодов наличием в ней спирали-сетки. На схемах
сетки обозначают штриховыми линиями, расположенными между катодом и
анодом.
Триоды, тетроды и пентоды — универсальные радиолампы. Их применяют
для усиления переменных и постоянных токов и напряжений, в качестве детекторов,
для генерирования электрических колебаний разных част от и многих других целей.
Принцип работы радиолампы основан на направленном движении в ней электро-
нов. «Поставщиком» же электронов внутри лампы является катод, нагретый до
Температуры 800—2000°С.
В чем сущность этого явления?
Если кастрюлю, наполненную водой, поставить на огонь, то по мере нагре-
вания частицы воды начнут двигаться все быстрее и быстрее. Наконец, вода
закипит. При этом частицы воды будут двигаться с настолько большими ско-
ростями, что некоторые из них оторвутся от поверхности воды и покинут се —
вода начнет испаряться. Нечто подобное наблюдается и в электронной лампе.
Свободные электроны, содержащиеся в раскаченном металле катода, движутся
120
с огромными скоростями. При этом некоторые из них покидают катод, образуя
вокруг него электронное «облако». Это явление испускания, или ,пл> чСния, ка-
тодом электронов называют тс р м о э л е к т р он п ой э м и с с и с й. Чем сильнее
раскален катод, тем больше электронов он испускает, тем гуте электронное
облако. Когда говорят, что «лампа потеряла эмиссию», это значит, что с по-
верхности се катода свободные электроны по какой-то причине вылетают в очень
малом количестве. Лампа с потерянной эмиссией работать не будет.
Однако чтобы электроны могли вырываться in катода, надо не только
нагреть его, но и освободить окружающее пространство от воздуха. Если
этого не сделать, вылетающие электроны потеряют скорость, «завязнут» в мо-
лекулах воздуха. Поэтому-то в электронной лампе и создают вакуум. Отка-
чивать воздух необходимо еще и потому, что при высокой температуре катод
йоглощаст кислород воздуха, окисляется и быстро разрушается. К этому нужно
добавить, что на поверхность катода наносят слой окпелов бария, стронция
и кальция, обладающий способностью излучать электроны при сравнительно
низкой температуре нагрева.
КАК РАБОТАЕТ ДИОД
Самой простой радиолампой — диодом — может стать любая электролампа,
если внутрь се баллона впаять металлическую пластинку с выводом наружу (рис.
107). Чтобы разогреть ее нить накала, подключим к ее выводам батарею
накала Б'„. Образуется цепь накала Вторую батарею Б\, соединим отрица-
тельным полюсом с одним из выводов нити накала, а положительным—с
анодом.Образуется вторая цепь — анодная, состоящая из учашка катод — анод,
анодной батареи Д, и соединительных проводников. Если включить в нее
миллиамперметр, стрелка прибора укажет иа наличие то::а в этой цепи.
У тебя, естественно, может возникнуть вопрос; почему в анодной цепи
течет ток? Ведь между катодом и анодом пет электрического соединения.
Отвечаю: подключив анодную батарею, мы тем самым создали на аноде
положительный заряд, а на кагоде — отрицательный. Между ними возникло
электрическое поле, под действием которого электроны, испускаемые ка-
тодом, устремляются к положительно заряженному аноду А катод покидают
другие электроны, которые также летят к аноду. Достигнув анода, электроны дви-
жутся по соединительным проводникам к положительному полюсу анодной ба-
тареи, а избыточные электроны с отрицательного полюса батареи текут к катоду.
Образование в анодной цепи диода потока электронов можно сравнить с таким
явлением. Если над кипящей водой поместить крышку' кастрю ш или тарелку,
то образовавшийся пар будет на ней охлаждаться и «сгущаться» в капельки
воды. С помощью воронки мы можем эту воду вернуть в кастрюлю. Получается
как бы замкнутая цепь, по которой движутся частицы воды.
Ток анодной цени называют анодным т о к о м, а напряжение между
анодом и катодом лампы — анодным напряжением. Наряду с термином
«анодное напряжение» применяют также термины «напряжение на аноде»,
«напряжение апода». Все эти термины равнозначны: говоря «анодное напряже-
ние», «напряжение па аноде» или «напряженно анода», подразумевают напри
жеияе,-действующее между анолом и катодом. I-с ш полюсы анодной батареи
или источника тока присоединены непосредственно к катоду и аноду лампы, то
анодное напряжение будш равно напряжению источника тока.
А теперь подумай и ответь: будет ли в анодной цепи диола протекать
ток, если положительный полюс анодной батареи соедини it с нитью накала,
а отрицательный - с анодом? Конечно, пет. Ведь анод в этом случае имеет
121
отрицательный заряд. Он будет отталкивать электроны, испускаемые катодом,
и никакого тока в этой цепи не будет;
Итак, двухэлектродная электронная лампа, как и полупроводниковый диод,
обладает свойством односторонней проводимости тока. Ио она в отличие от
полупроводникового диода пропускает через ссоя только прямой ток, т. е. только
в одном направлении — от катода к аноду. В обратном направлении, т. е. от
анода к катоду, ток идти не может. В этом отношении радиолампа, бесспорно,
превосходит полупроводниковый диод, через который течет небольшой обратный
ток.
Ч го влияет иа величину анодного тока диода? Если катод имеет постоянный
накал и излучает беспрерывно одно и то же количество электронов, то величина
анодного тока зависит только от анодного напряжения. При небольшом анодном
напряжении анода достигнут лишь те электроны, которые в момент вылета из
катода обладают наиболее высокими скоростями. Другие, менее «быстрые»
электроны ошапутся возле катода. Чем выше анодное напряжение, тем больше
электронов притянет к себе анод, тем значительнее будет анодный ток. Однако
нс следует думать, что повышением анодного напряжения можно бесконечно
увеличивать анодный ток. Для каждой лампы существует некоторый предельный
анодный ток, превышение которого ведет к нарушению свойства катода испускать
электроны.
122
Увеличил. эмиссию катода можно повышением его накала. Но при ЭТОМ
продолжительность жизни лампы резко падает, а при чрезмерно большом накале
катод быстро терйет эмиссию или совсем разрушается.
А что происходит в анодной цепи анода, когда в ней действует переменное
напряжение?
Рис 108. Диод выпрямляет перемен-
ный ток.
<0
Обратимся к рис. 108. Здесь, как и в предыдущих примерах, катод на-
каляется током батареи Ба. На анод лампы подается синусоидальное переменное
напряжение, источником которого может быть например. Электроосветительная
сеть. В этом случае напряжение па аноде периодически изменяется по величине
и знаку (рис. 108,а). А так как диод обладает односторонней проводимостью,
ток через него идет только при положительном напряжении на сто аноде Говоря
иными словами, диод пропускает положительные полуволне (рис.
108,6) и не пропускает отрицательных полуволн переменного тока. В результате
в анодной цепи течет ток одного направления, но пульсирующий с частотой
переменного напряжения иа аноде. Происходит выпрямление пере м е п-
II ого т о к а — явление, знакомое тебе по работе полупроводникового диода.
Если в анодную цепь включить нагрузочный резистор Я„, через него также
будет течь выпрямленный диодом ток. При этом па одном конце резистора,
соединенном с катодом, будет плюс, а на другом— минус выпрямленного на-
пряжения. Это напряжение, создающееся па резисторе, может быть подано в дру-
гую цепь, для питания которой необходим постоянный ток.
Двухэлекгродиыс лампы, как п полупроводниковые точечные диоды, при
меняют для де сктирования высокочастотных колебаний, раньше их часто исполь-
зовали в выпрямителях для питания радиоаппаратуры. Лампы, претназначенныс
для работы в выпрямителях, называют кенотронами.
КАК РАБОТАЕТ ТРИОД
А теперь воспользуемся нашим самодельным диодом и поместим между
его катодом и анодом сетку примерно в том виде, какой она была в первых
конструкциях радиоламп (рис. 109). Получи 1ся триод. Присоединим к его
этекгродам накальную и анодную батареи. В анодную цепь включим миллиампер
метр, чтобы следить за всеми изменениями тока в этой цепи.
Сетку временно соединим проводником с катодом (рис. 109, а). В этом случае
сетка, имея нулевое напряжение относительно катода, почти не оказывают влияния
на анодный ток: анодный ток будет примерно таким же как в случае с диодом.
Удалим проводник, замыкающий сетку иа катод, и включим между ними
батарею с небольшим напряжением, по так, чтобы ее отрицательный полюс был
соединен с катодом, а положительный — с сеткой (рис. 109, б). Эту батарею назовем
123
роиы. Но набравшие скорость электроны
Рис. 109.
лампы.
Действие трехэлектродной
сеточной и обозначим Бс. Теперь сетка находится под положительным напряжением
относительно катода. Опа стала как бы вторым анодом. Образовалась новая
цепь — сеточная, состоящая из участка сетка — катод, батареи Бс и соедини-
тельных проводов. Имея положительный заряд, сетка притягивает к себе элект-
будут перехвачены силой притяжения
более высокого, чем на сетке, анод-
ного напряжения. В результате
анодный ток станет больше, чем
тогда, когда сетка была соединена
непосредственно с катодом. Такой
же прирост анодного тока можно
было бы получить за счет повы-
шения анодного напряжения, но для
этого пришлось бы в анодную бата-
рею добавить в несколько раз боль-
ше элементов, чем имеет сеточная
батарея.
Если добавить к сеточной ба-
тарее еще два-три элемента и тем
самым увсличи i ь напряжение на сет-
ке, анодный ток еще больше возрас-
тет. Значит, положительное напря-
жение на сетке помогает аноду при-
тягивать электроны, способствует
росту анодного тока. При этом не-
которая часть электронов оседает н
на сетке. Но они сразу же «сте-
кают» через сеточную батарею на
катод. Появляется небольшой се-
точный ток — ток сетки.
С повышением положительного
напряжения на сетке увеличивается
анодный ток лампы, по одновремен-
но растет и ток сетки. Может слу-
читься, что при некотором доволь-
но большом напряжении на сетке
ток в ее цепи станет больше анод-
ного. Эго объясняется тем, что сетка, находясь ближе к нити накала, притя-
гивает к себе электроны сильнее, чем удаленный анод. В этом случае выле-
тевшие из нити электроны так разделятся между сеткой и анодом, что боль-
шая часть их придется па дотю сетки. Такое- явление крайне нежелательно
для работы лампы — она может испортиться.
Теперь поменяем местами полюсы батареи Бс, чтобы на сетке относительно
катода было отрицательное напряжение (рис. 109, в). Посмотрим на стрелку мил-
лиамперметра. Опа покажет значительно меньший анодный ток, чем в предыдущем
эксперименте. Почему анодный ток резко уменьшился? На пути электронов ока-
зался отрицательно заряженный электрод, который препятствует движению их к
аноду, отталкивает электроны обратно к катоду. Часть электронов, об падающих
наибольшими скоростями, все же «проскочит» через отверстая в сетке и достигнет
анода, ио число их будет во много раз меньше, чем при положительном
напряжении на сетке. Этим и объясняется резкое ослабление анодного тока.
11о мере увеличения отрицательного заряда на сетке ее отталкивающее
действие на электроны будет возрастать, а анодный ток — уменьшаться. А при
124
некотором достаточно большом отрицательном напряжении на сетке она не про-
пустит к аноду ни одного электрона - анодный ток вообще исчезнс (рис 1 г)
Следовательно, отрицательное напряжение на сетке «закрывает» лампу, и м пение
напряжения на сетке оказывает в несколько раз более сильное влияние на анодный
ток, чем такое же изменение напряжения на аноде лампы. Сетка управляет
Рис. ПО. Триод-усилитель.
потоком электронов, летящих от катода к аноду лампы. Поэтому ее называют
управляющей. Это свойство триода и используется дтя усиления электри-
ческих колебаний.
Работу триода как усилителя можно иллюстрировать схемой и графиками,
показанными на рис. 110 Здесь к участку сетка — катод лампы, т. е. в цепь
сетки, подается переменное напряжение Uc, которое надо усилить. Источником
этого напряжения может быть детекторный приемник, микрофон, звукоснима-
тель. В анодную цепь лампы включена анодная нагрузка — резне гор RB Пока
в цепи сетки нет переменного напряжения (участок 0а на графиках), в анодной
цепи течет не изменяющийся по величине ток /а, соответствующий нулевому
напряжению на сетке. Эго среднее значение анодною тока —ток покоя.
Но вот в ист: сетки начало действовать переменное напряжение (на графиках —
участки aff). Теперь сетка периодически заряжается то положительно, то отрица-
тельно, а анодный ток начинает колебаться: при положительном напряжении на
сетке си возрастает, при отрицательном — уменьшается. Чем больше изменяется
напряжение па сетке, тем значительнее амплитуда колебаний анодного тока.
При этом на выводах анодной нагрузки Rt появляется переменная составляю-
щая напряжения, которая может быть подана в цепь сетки другой такой же лампы
и еще ра.э усилена ею. Если в цепь сетки подавать напряжение звуковой
частоты, скажем, от детекторного приемника, а в анотную цепь вместо резистора
RB включить головные телефоны, то усиленное лампой напряжение заставит
телефоны звучать во много раз громче, чем при подключении к детекторному
приемнику.
Какое усиление может дать лампа? Эт о зависит от ее конструкции, в частности
от густоты н расположения ссгки относительно катода. Чем сегка 1уше п ближе
расположена к катоду, тем сильнее сказывается влияние ее напряжения па элект-
ронный поток внутри лампы, тем значительнее колебания анодного тока,
тем, следовательно, лампа дав! большее усиление. Выпускаемые нашей промыш-
ленностью триоды в зависимости от их назначения обладают различными
усилительными свойствами. Одни из них могут дать двадцати-трпдцатикратное
усиление, другие позволяют усиливать напряжение в несколько сотен и даже ты-
сячи раз.
Пока я здесь рассказывал о триоде, ты, вероятно, невольно сравнивал его
с биполярным транзистором В самом деле, катод лампы напоминает эмиттер,
анод коллектор а управляющая сетка — базу транзистора По своим функциям
125
эти электроды очень схожи, но, как ты в этом убедился, физические процессы,
происходящие в трехэлексродной лампе и транзисторе, никак нельзя назвать оди-
наковыми. Да, юный друг, в твердом теле биполярного транзистора работают
отрицательные и положительные носители тока, а в вакууме электронной лампы
только отрицательные — электроны. Иное дело — полевой транзистор, в канале
которого ток образуется только положительными зарядами (в канале р-типа) или
только отрицательными зарядами (в канале и-типа). Полевой транзистор по
своим свойствам близок к электронной лампе. Поэтому по функциональным
обязанностям катод лампы можно сравнить с истоком, анод — со стоком, а
сетку —с затвором полевого транзистора.
МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ ЛАМПЫ
Однако триод имеет недостатки, ограничивающие ei о применение. Дело в том,
что его управляющая сетка и анод являются обкладками своеобразного кон-
денсатора, емкость которого может составлять 5—10 пФ. Для низкой частоты
эта емкость почти не сказывается, по при усилении колебаний высокой частоты,
особенно сигналов радиостанций КВ и УКВ диапазонов, через нее некоторая
часть высокочастотной энергии из анодной цепи попадает в цепь сетки. Обра-
зуется паразитная обратная связь, нарушающая нормальную работу
усилителя; он самовозбуждается, т. е. становится генердтором колебании высокой
частоты.
Для борьбы с этим явлением в лампу ввели еще одну сетку, расположив
ее между управляющей сеткой и анодом. Лампа стала четырехэлсктрод-
и о й — тетродом. Вторая сетка стала выполнять роль экрана, уменьшающего
емкость между управляющей сеткой и анодом. Поэтому се назвали э к рапи-
ру ю щ е й. На нее, как и на анод, полают постоянное положительное напряжение,
но обычно мерьшес, чем иа анод. Экранирующая сетка не только уменьшила
паразитную емкость между анодом и управляющей сеткой, но и улучшила
усилительные свойства лампы. Имея положительное напряжение относительно
катода, она,-ускоряя полет электронов внутри лампы, увеличила анодный ток.
Некоторая часть электронов попадает и на экранирующую сетку, и в ее цепи
появляется ток —ток экранирующей сетки, 11о он мал по срав-
нению с анодным током.
Тетроды иоЗколи.чи повысить качество аппаратуры при использовании
меньшего числа радиоламп. Однако наряду с достоинствами у тетродов бо iec
ярко, чем у триодов, стал проявляться другой весьма существенный недостаток —
д и н а т р о и н ы й э ф ф е к т. Прежде чем разобраться в этом неприятном для
работы лампы явлении, проведи такой опыт. В блюдце, наполненное водой,
пусти с высоты каплю воды. Что получится? Ударившись о поверхность воды’
капля выбьет из псе одну-две капли. Чем с большей высоты будешь пускать
каплю, тем больше будет ее энергия полета, тем больше капель выбьет она
из воды, находящейся в блюдце.
Нечто подобное происходит и в лампе. В ней скорость полета электро-
нов огромна. Они как бы бомбардируют анод. При этом каждый электрон
способен выбить из анода по два-три и больше электронов. Эти вторичные
электроны устремляются к экранирующей сетке, и внутри лампы создается
встречный поток электронов, нарушающий процесс усиления. Для борьбы
с этим явлением между анодом и экранирующей сеткой ввели третью сетку.
Лампа стала лятиэлектродной— пентодом (рис. 111). Эту сетку,
названную защитной (или противодинатрониой), соединяют с като-
дом внутри лампы или это соединение делают на ламповой панельке. Защитная
126
сетка, имея потенциал катода, т. е. отринательный относительно анола, воз-
вращает вторичные электроны к аноду. Что же касается прям го потока
электронов, то защитная Сетка почта не оказывает ему препятствия.
По своим усилительным свойствам пентод лучше триода и тетрода.
К числу многоэлектрод-
ных ламп относятся и так на-
зываемые лучевые тет-
роды (рис 112). Это 1 ожс пя-
тиэлектродные лампы, но у
них недостатки обычного тет-
рода устраняются иным пу-
тем. У ламп этого типа витки
экранирующей сетки распо-
ложены точно против витков
управляющей сетки, благода-
ря чему элекзропы летят к
аноду пе сплошным потоком,
а лучами. Отсюда и название
тетрода: «лучевой». При этом
па экранирующую сетку по-
падает значительно меньше
Ансд
Управляющря
сетка
—Защитная-^
сетка
Экранирующая
сетка
Рис. 111. Устройство и схематическое изобра-
Нить накала
(катод)
электронов, так как ее витки жсиие пентода.
находятся «в тени» витков
Нить накала-
Рис. 112. Лучевой тетрод.
Экранирую-
щая сетка
Ансд
Лучесбрааую-
щелластим
Управляю-
щая сетка
управляющей сетки. Образо-
ванию лучей способствуют
соединенные с катодом птас-
тины-экраны, ограничиваю-
щие боковой поток электро-
нов. При такой конструкции
лампы и точно рассчитанном
расстоянии между ее электро-
дами выбитые из анода вто-
ричные э. тектроны, нс долетев
до экранирующей сетки, при-
тягиваются обратно ано яом и
не нарушают работы лампы.
Лучевые тетроды приме-
няются тлавпым образом в
выходных каскадах приемни-
ков и усилителей звуковой
частоты, от которых требуется получать электрические колебания звуковой
частоты значительной мощности.
Существует много типов других, ботсс сложных электронных тамп, например
с четырьмя и пятью сетками, именуемые гексодами if гептодами Ест ь
комбинированные лампы, объединяющие в одном баллоне две-три лампы.
Это диод-триоды, двойные триоды, триод-пентоды и др.
Триод-пентод, например, объединяет в одном бал топе триод и пентод. Такая
лампа будет использована в усизитс те, предназначенном для воспроизведения
грамзаписи.
Приходилось ли тебе видеть в некоторых приемниках светящиеся зеле-
ным цветом «глазки»? Это тоже электронные лампы, облегчающие точную
настройку приемника иа радиостанцию. Их называют электронно-луче-
выми индикаторами настройки.
127
КАТОДЫ И ИХ ПИТАНИЕ
Катод
Рис. 113. Устройство и схемати-
ческое изображение лампы с
подо! ревным катодом.
j.m накала
-Ансд
Управляющая
етка
’6,38
До сих пор я говорил о радиолампах, в которых роль катодов вып тяли
нити какала. Такие лампы называются лампами с катодом прямого
накала, пли батарейными, и предназначаются для радиоконструкции с пита-
нисм От батарей гальванических элементов или аккумуляторов.
Нить накала — катод батарейной ^лам-
*ны — это очень тонкий вольфрамовый во-
лосок. Он раскаляется сразу же после вклю-
чения тока и мгновенно охлаждается при
выключении его. Если такой катод питан,
переменным током, то он в такт с измене
ниями тока будет накаляться то сильнее (при
наибольших значениях тока), то слабее (при
наименьших значениях тока). В результате
эмиссия, а значит, и анодный ток лампы бу-
дут изменяться с удвоенной часто гон пере-
менного тока. Вследствие этого в телефоне
или громкоговорителе, подключенном к уси-
лителю, будет слышен сильный гул низкого
тона, называемый фоном переменно-
го тока. Поэтому нити накала батарей-
ных ламп нельзя питать переменным то-
ком.
В лампе, предназначенной для аппаратуры с питанием от сети переменного
тока, электроны излучает не пить накала, а подогреваемый ею металлический
цилиндр (рис. 113). На поверхность такого катода нанссси «активный слой»,
способствующий более активному излучению электронов. Покрытая слоем
теплостойкой изоляции нить накала находится внутри цилиндра и питается
переменным током. Раскаляясь, она разогревает цилиндр, который и испускает
электроны. Нить макала такой лампы является как бы электрической печкой,
подогревающей катод. Ес называют подогревателем, а лампы с като-
дом такого устройства — лампами с подогревными катодами или
лампами с катодами косвенного накала.
Почему так сложно устроен катод сетевой лампы? Цилиндр-катод обладает
относительно большой массой, поэтому его температура при изменениях
тока в подогревателе нс изменяется. В результате эмиссия получается
равномерной и при работе лампы в усилителе фон переменного тока не
слышен.
Нить нака ла сетевой лампы обозначают па схемах так же, как в бата-
рейной лампе, а катод —дужкой над нитью накала (рис. 113), Катод имеет
отдельный вывод. Нити накала оолыпей части сетевых ламп рассчитаны
на напряжение 6,3 В при токе 0,15-2 А. Оно подастся от трансформаторов.
Потребляемые подогревателями мощности тока во много раз больше, чем
мощности, расходуемые па питание катодов батарейных ламп
Сетевые лампы начинают работать не сразу после включения тока, а толь
через 25—30 с — посте того как прогреется катод.
Надо сказать, что в некоторых усилителях, питаемых от сети переменного
тока, иногда все же используют лампы с катодами прямого накала. Но катоды
таких ламп делают более-толстыми, чем в батарейных лампах. Вследствие
этого при периодических изменениях накаливающего тока их темпера iypa
и элек iройная эмиссия и меняются мало.
128
КОНСТРУКЦИИ. МАРКИРОВКА И ЦОКОЛЕВКУ РАДИОЛАМП
Наша промышленность выпускает радио гампы, предназначенные для работы
в самых разнообразных радио технических устройствах В особую труппу при-
нято объединить радиолампы, используемые в приемниках, усилителях звуковог
частоты, телевизорах. Ее называют группой в р и е м и о-у с и л и те л ь п ы х
ламп. Именно с лампами этой группы тебе в основном и прндется иметь
дело.
Стеклянные баллоны современных приемно-усилительных радиолами своим
видом напоминают пальцы поэтому такие гампы ч сто называют пальчи-
ковыми Есть еще так называемые сверхминиатюрные лампы. Металлические
баллоны имеют главным образом сетевые триоды и пентоды, предназначенные
тля усиления колебаний высокой и звуковой частоты. Значительная же часть
сетевых ламп имеют стеклянные баллоны.
Металлические баллоны или металлизированные слои, нанесенные на стеклян-
ные баллоны, являю гея экранами — стенками, ограничивающими распростри :с-
пие электрических полей, возникающих внутри ламп, а также защищающими
лампы от воздействия па них внешних потен. Они обычно имеют само-
стоятельные выводы, которые соединяют с заземленным проводником радио-
конструкции.
Лампе каждого типа присвоено название, состоящее из цифр и букв,
расположенных в определенном порядке, например: 6К1П, 6Н8С. 6Ж8. 6ЖЗЦ,
6И1П. Первая цифра, входящая в наименование лампы указывает округленно
напряжение, на которое рассчитана ее нить накала (напряжение 6,3 В окру1-
1яюг до 6, напряжение 1,2 В — до 1). Второй знак — буква — характеризует
назначение лампы. Буквой Д обозначают диоды Ес ш д:юд предназначен
для выпрямления переменного тока, в обозначении згой лампы стоит буква
Ц Буквой С обозначают триоды, буквами К и Ж маломощные пентоды,
буквой П — мощные пентоды и гулевые тетроды, буквой Е — электронно-луче-
вые индикаюры настройки Часготно-преобразова гельпые лампы (с ними
я познакомлю тебя позже) обозначаю! буквой Л и 11 двойные диоды —бук-
ой X. Триод, объединенный в одном баллоне с одним или двумя диодами,
обозначают буквой Г, пентод с одним или двумя диодами — буквой Б,
двойные триоды — буквой Н, трнод-пентоды буквой Ф.
Следующий, третий знак в наименовании лампы указывает порядковый
помер данного типа лампы. Четвертый, последний знак характеризует баллон
лампы. Лампы со стеклянными баллонами относительно больших размеров
обозначают буквой С пальчиковые лампы — буквой П, а сверхминиатюрные —
буквой Б или А Отсутствие в наименовании ламп четвертого знака указывает
па то, что эта лампа имее! мсталлическпй баллон.
Зная условные обозначения, нетрудно расшифровав наименования ламп и
их значение. Вот несколько примеров.
Лампа 6К1П — сетевая лампа. Ее пить накала рассчитана иа напряжение
6.3 В (первый знак цифра 6) Это нектоз (второй знак —буква К), модель
первая (третий знак — 1), баллон стеклянный пальчиковою типа (четвертый
зг-ак буква П)
Лампа 6Н1П двойной триод с питью накала на 6.3 В, первая модель
пальчикового типа.
Лампа 6Ж8 пентод со стальным баллоном (оюутствует четвертый знак),
нить иакала рассчитана на напряжение 6,3 В восьмая модель
Лампа 6ФЗП сетевой триод-пентод, третья модель пальчикового типа.
Лампа 6П1П. мощный сетевой пентод (лучевой тетрод) пальчиковой серии,
модель первая.
5 В Г. Борисов 129
Таким образом, название лампы ласт некоторое представление о том,
что она собой представляет и для какой цели пригодна.
Многие лампы, кроме пальчиковых и сверхминиатюрных, имеют так назы-
ваемый октальный цоколь (рнс. 114), на котором по окружности рас-
положены штырьки. В зависимое™ от числа электродов в лампе штырьков
Рис. 114. Радиолампа с октальным
цоколем и ее пане гь.
Рис. 115. Ссмиштырьковая паль-
чиковая лампа и ее панель.
может быть от четырех до восьми. В середине поколя, между штырьками,
имеется направляющий «ключ», исключающий ошибочное включение лампы
в панель. Панели для таких ламп имеют по восемь гиезд и отверстие
для направляющего ключа. Каждому штырьку на цоколе, находящемуся на
определенном месте но отношению к «бородке» ключа, и соответствующему
этому штырьку гнезду на ламповой панели присвоен строго постоянный
номер. Нумерация штырьков и гнезд идет от «бородки» направляющего
ключа по движению часовой стрелки. При этом на цоколь лампы пли лам-
повую панель надо смотреть снизу.
Пальчиковые лампы цоколей нс имеют, это бесцокольиые лампы У них
ш гырьки — заостренные никелевые проволочки (рис. 115) — впаяны в утолщенное
дно стеклянного баллона. Независимо от числа электродов пальчиковые лампы
имеют по семь или девять штырьков, расположенных по окружности на одп
паковом расстоянии один от другого. Только в одном месте между штырьками
расстояние вдвое больше, чем между всеми другими, благодаря чему исклю-
чается возможность ошибочного включения лампы в панель.
Панели для пальчиковых ламп имеют соответственно семь или девять
гнезд. Нумерация штырьков ламп и гнезд панелей идет от большого участка
между ними в направлении движения часовой стрелки. Имеется в виду, что и
в этом случае иа лампу и ее панель смотрят снизу.
Как узнать, с каким штырьком соединен тот или иной электрод лампы?
На принципиальных схемах рядом с выводами электродов ламп обычно
ставят цифры, соответствующие номерам их штырьков. Так будет и па схе-
мах тех ламповых конструкций, которые я буду рекомендовать тебе.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ СМЕЩЕНИЕ
Для электронной лампы, выполняющей роль усилителя, как и для тран-
зистора, важнейшим условием для работы без искажения сигнала является
смещение. Для этого па ее управляющую сетку вместе с напряжением уси-
ливаемого сигнала подают некоторое постоянное отрицательное напря-
жение относительно катода. Напряжение смещения предупреждает появление
130
ых же ламп оно определяется
Рис. 116. Усилитель с автомати-
ческим смещением по управля-
ющей сетке.
сеточных токов, что может вызвать искажение сигнала, влияет на режим
работы лампы в целом.
Напряжение смещения для всех маломощных биполярных транзисторов
одинаково и равно: для германиевых транзисторов 0,1-0,2 В, для кремние-
вых - примерно 0,5-0,7 В. Для электрон
свойствами каждой конкретной лампы и ука-
зывается в паспортах ламп и справочных
таблицах. Так, например, для лампы 6П1П
при напряжении на аноде и экранирующей
сетке 250 В на се управляющую сетку долж-
но подаваться смещение минус 12.5 В, а па
управляющую сетку лампы 6ЖЗП при том
же напряжении на аноде и напряжении па
экранирующей сетке 150 В — минус 1,7 В
В принципе, смещение на управляющую
сетку можно подавать от специальной ба-
iapen с соответствующим напряжением. Так
иногда делали в ба гарейиых ламповых прием-
никах В сетевых же приемниках обычно
применяют так называемое автоматиче-
ское смещение, нс требующее специаль-
ной батареи. Схему усилителя с таким спо-
собом смещения ты видишь на рис.
116. Нить накала лампы питается от обмотки
трансформатора, понижающего напряжение
источника питания 1<’||вг (выпрямителя) анодной цени и катодом лампы
включен резистор RK. Управляющая сетка лампы соединена через рези-
стор Rc с нижним концом катодного резистора Лк. Через резистор RK течет
катодный ток лампы, и на нем происходит падение напряжения, соот-
ветствующее току и сопротивлению в этом участке цепи. При этим иа верхнем
конце резистора Rh, а значит, и на катоде получается положительное на-
сети до 6,3 В. Между минусом
пряжение относительно его конца, соединенного с минусом источника апо т-
ною напряжения. А так как сетка соединена не с катодом, а с концом
резистора 2?,, противоположным катоду, она получает отрицательное напря-
жение относительно катода.
Резистор, с помощью которого иа сетке лампы создают начальное отри-
цательное напряжение смещения, называю г резистором автоматиче-
ского смещения.
Сонрогив 1ение резистора необходимое для получения требуемою
напряжения смешения 1/с, для конкретной лампы можно рассчитать по формуле
Лк=17с//К, где 4 — катодный ток лампы, равный току анода и ш сумме токов
анода и экранирующей сетки пентода пли лучевого тетрода.
Приведу пример расчета Предположим, что па управляющую сетку лампы
6П1П надо подать напряжение смещения Uc—12,5 В Анодный ток этой лампы
составляет 44 мА (0,044 Л), а ток экранирующей сетки 12 мА (0.012 А). В этом
случае сопротивление резистора смещения должно быть' RK= 12,5/(0.045+ 0,012)=
=210 Ом.
Заодно давай подсчитаем мощность тока, рассеиваемую на этом резисторе:
Р 67=12,5 В 0.057 Л~0,8 Вт. Значит, этот резистор должен быть рассчшан
на мощность рассеивания не метке I Вт (МЛТ-1,0). Иначе он может сгоре ь.
Чтобы измерить напряжение автоматического смещения, вольтметр при-
соединяют параллельно катодному резистору таким образом, чтобы сю зажим,
отмеченный знаком «+», был подключен к катоду лампы. Если при этом
5*
131
вольтметр показывает 12.5 В, значит, на сетке лампы напряжение минус 12,5 В
Так, между прочим, подают напряжение смещения и па затвор полевого
транзистора, используемого в усилителе.
Какова роль конденсатора Ск? Когда лампа усиливает переменное
напряжение сигнала, во всей ее анодной цепи появляется переменная соста-
в тяющая усиливаемых колебаний. В результате па катодном резисторе, как
и на анодной нагрузке, возникает переменное напряжение И если в цепи катода
будет только резистор, то создающееся на нем переменное напряжение вместе
с постоянным напряжением смешения будет автоматически подаваться па
управляющую сетку лампы. Образуется отрицательная обратная связь, ослаб-
ляющая усиление. Конденсатор же, шунтирующий резистор автоматического
смешения, свободно пропускает через себя переменную составляющую анод-
ного тока и тем самым устраняет отрицательную обратную связь. В этом
случае через катодный резистор идет только постоянная составляющая анод-
ного тока, благодаря чему па управляющей сетке действует только постоян-
ное начальное отрицательное напряжение смещения.
Емкость этого конденсатора должна быть достаточно большой, чтобы
конденсатор не представлял сколько-нибудь существенного сопротивления токам
самых низших частот, усиливаемых лампой. В усилителе звуковой частоты,
например, его емкость должна быть нс мсиее 10 мкФ, а номинальное напря-
жение — не менее напряжения смещения. Для этой цели используют обычно
элек тролитические конденсаторы.
В уси штслях и приемниках на электронных лампах, которые я предложу
тебе для конструирования. будут испо зьзованы всего пять-шесть типов ламп.
Тогда же, применительно к конкретной конструкции, ч расскажу о режимах
их работы. Если ты захочешь побольше узнать о разновидностях электронных
ламп и их параметрах, в этом тебе поможет соответствующая справочная
литература.
Беседа восьмая
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
Любой транзисторный приемник и ш усилитель можно питать как от хими-
ческих источников постоянного тока — гальванических э земситов, аккумуляторов
или батарей, так и от сети переменного тока. Все зависит от того, какой это
приемник или усилитеп. Ес tu. например, приемник малогабаритный, как часто
говорят «карманный», и рассчитан на напряжение источника питания 4.5—9 В
для него обычно используют гальванические элементы ти батареи. А если тран-
зисторный усилитель предцазначен для воспроизведения звукозаписи при совмест-
ной работе с сетевым электропроигрывающим устройством, то его целесооб-
разно питать от электроосветительной сети. Что же касается электронных
ламп с катодом косвенного накала, для их питания используется только сеть
переменного тока.
Как устроены и работают химические источники постоянного тока? Как
приемник, усилите 1Ь или иное радиотехническое устройство или прибор питать
от сети переменного тока?
Вот на эти и некоторые другие вопросы, связанные с источниками питания,
я и хочу ответить в этой беседе.
132
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
С устройством простейшего i альвшшчсского зле мен га я познакомил тебя
еше в первой беседе (см. рис. 9). Электродами такого элемент служат раз-
нородные металлические пластинки, а электролитом рас.вор кислоты. Эго
вполне работоспособный химический источник постоянного тока. Но он имеет
два существенных недостатка. Первый недостаток заключается в том, что
электролит элемеи га — едкая жидкость, которую можно пролить, расплескать.
Второй недостаток — заметное влияние на работу элемента явления поляри-
зации. Сущность поляризации заключается в следующем: в результате
непрерывного разложения электролита током, протекающим внутри элемента,
на положительном электроде оседают в виде пузырьков положительные ноны
водорода, образуя тта нем тазовую пленку, препятствующую движению электри-
ческих зарядов. Оба эти недостатка простейшего жидкостного элемента устра-
нены в тех сухих гальванических элементах, которыми ты уже пользовался
н будешь использовать для питания своих конструкций.
Ты, уверен, не раз разбирал разрядившуюся батарею 3336Л, чтобы
посмотреть, что находится иод защитным слоем бумаги. Там три элемента,
которые изолированы один от другого картонными прокладками. Сверху эле-
менты залиты мастикой черного цвета смолкой Удалив смолку, увидишь
угольные стержни с металлическими колпачками, выступающие из иииковых
стаканчиков У сольные ст ержии — это положит ел ь и ы е электроды, а цинко-
вые стаканчики — о три ца те т ь и ые электроды.
Чтобы рассмотреть внутреннее устройство элемента. придется осторожно
разрезать подлине и отогнуть края цинкового стаканчика (рис. 117. «). Уголь-
ный электрод находится в мешочке, наполненном спрессованной смесью толче-
но! о угля, порошка трафита и двуокиси .марганца. Это —деполяризатор
А электролитом служит студенистая паста, заполняющая пространство между
деполяризатором и стенками стаканчика, представляющая собой раствор наша-
тыря с примесью крахмала и муки Во время работы элемента- выделяющийся
во юрод соединяется с кислородом, содержащимся в двуокиси марганца депо-
ляризатора, в результате чего поляризация пе наступает.
Сухой элемент работает до тех пор, пока от действия химической реак-
ции ие разрушится цинковый электрод и не изменится химический состав
электролита и деполяризатора.
Аналогично устроены и одиночные цилиндрические элементы 373, 343, 332
(рис. 117, б г), широко используемые для питания различной аппаратуры,
приборов. Отличаются они от элемента батареи 3336Л в основном только раз-
мерами.
В некоторых батареях, например типа «Крона ВЦ», элементы имеют форму
галеты (рис. 118). поэтому их называют элементами галетного типа. Отри-
цательным электродом элемента этого типа служит цинковая пластинка, а поло-
жительным поляризационная масса, состоящая из смеси двуокиси марганца
и графита, которая обернута гонкой бумагой. Между электродами имеется
картонная прокладка. Галету пропитывают электролитом и прочно стягивают
тонкой пленкой эластичного пластиката. При сборке батареи отдельные галеты
укладывают в виде столбика и сжимают. При этом края пластикатовых пленок
Ило .что прилегают одна к другой, образуя сп лошную оболочку столбика, пре-
дохраняющую от испарения воды из элемролпта.
Один гальванический элемент независимо от его конструкции развивает
напряжение 1,5 В Ток же. который можно потреблять от элемента, опреде-
ляется главным образом ратмерами его этектродов и обычно нс превышает
0 2-0,3 А.
133
Справочную таблицу гальванических элементов и батарей, наиболее широко
используемых радиолюбителями для питания конструкций, ты найдешь в
конце книги (см. нрилож. 6). В шестой графе этой таблицы указаны минималь-
ные сопротивления внешних цепей, на которые рекомендуется разряжать тог
или иной источник тока. По этим сопротивлениям можно судить о допустимых
Деполяризатор
а) б)
Рнс. 117 Устройство сухого гальва-
нического элемента и элементы 373,
343 и 332.
Рнс. 118. Гальванический
элемент галетного типа.
разрядных токах, при которых элементы и батареи .наиболее эффективно отдают
свои емкости. Элемент 373, например, рекомендуется подключать к цепи с
сопротивлением нс менее 10 Ом В этом случае свежий элемент будет (по
закону Ома) отдавать цепи ток, равный" /=1,5/10=0,15 А, т. е. 150 мА Если
разряжать его большим током, подключив, скажем, к цепи с меньшим сопро-
тивлением, например 5 Ом, он не отдаст всей своей емкости. (
В последней графе таблицы указаны сроки сохранности элементов и бата-
рей Имей в виду, что к концу этих сроков напряжения и емкости источников
тока за счет саморазряда снижаются примерно иа 15—20'’/.
АККУМУЛЯТОРЫ
Аккумуляторы называют вторичными источниками тока. Эго значит, что
они не сами вырабатывают ток, как гальванические элементы, а только отдают
этектрическую энергию, накопленную ими во время з а р я д к и их другим источ-
ником постоянного тока. Аккумуляторы допускают многократные заряды и
разряды, чем они выгодно отличаются от гальванических элементов.
Для питания переносной аппаратуры на транзисгорах и измерительных
приборов наша промышленность выпускает герметичные малогабаритные
к а д м и е в о - н и к е л е в ы е аккумуляторы. Они имеют форхгу диска величиной
с двух-трехкопеечную монету и напоминают внешним видом пуговицу. Поэ-
тому, видимо, радиолюбители часто называют их пуговичными аккумуляторами.
Внешний вид и устройство дискового кадмнево-гшкелевого аккумулятора пока-
заны на рис. 119. Он собран в стальной никелированной банке, состоящей из
двух частей — корпуса и крышки. Эти части изолированы друг от друга эластич-
ной герметизирующей прокладкой и являются контактными выводами электро-
дов аккумулятора, крышка — отрицательным, сам корпус — положительным.
Внутри находятся электроды, разделенные сеткой и пористой изоляционной
прокладкой — сепаратором. Электроды сжимаются пружиной, что придает
всей конструкции жесткость При сборке банку аккумулятора наполняют
электролитом.
134
Наиболее распространены аккумуляторы типов Д-0,06, Д-0,1 и Д-0,25.
Буква Д в наименовании означает «дисковый», а цифры показывают лектри-
ческую емкость аккумулятора, выраженную в ампер-часах. Эти аккумуляторы
отличаются друг от друт а только размерами. Чем больше размер аккумулятора
тем больше его электрическая емкость. Самый большой из них — аккумулятор
Д-0,25 — имеет в диаметре 20 мм.
'Пружина
Крышка
Рис. 119 Малогабаритный кадмнево-пикелсвый аккумулятор.
Напряжение свежезаряженного аккумулятора равно 1,25 В. Аккумулятор
считается разряженным, когда его напряжение снизится до 0,7—1 В. Разря-
женный аккумулятор надо зарядить, пропуская через него постоянный ток, равный
примерно десятой части емкости аккумулятора в течение 12 ч. При зарядке
аккумулятора его электроды соединяют с одноименными полюсами источника
постоянного тока.
Для зарядки аккумуляторов от сети переменного тока нужен выпрямитель.
О нем я еще расскажу в этой беседе. А основные данные режимов зарядки
дисковых аккумуляторов ц аккумуляторной батареи 7Д-0.1 ты найдешь в при-
лож. 7.
БАТАРЕИ И РЕЖИМЫ ИХ РАБОТЫ
Если надо получить большее напряжение, чем может дать один гальва-
нический элемент пли аккумулятор, их соединяют в батареи. Батарея «Крона»,
например, состоит из семи элементов галетного типа, а аккумуляторная батарея
7Д-0.1 из семи аккумуляторов типа Д-0,1, Выводные контакты этих батарей
(рис. 120) сделаны в виде гнезда и штепселя, к которым подключают соедини-
тельную колодку с аналогичными им контактами. Они образуют штепсельный
разъем Ш (рис. 120), через который напряж-сние батареи подается в цепи
питающегося от псе устройства.
Существует три вида соединения элементов и аккумуляторов в батареи:
последовательное, параллельное и смешанное.
Последовательное соединение элементов в батарею показано на рис. 121, а.
Здесь положительный потюс правого элемента — плюс батареи, а отрицатель-
ный полюс левого элемента — минус батареи. Именно так соединены элементы
батарей 3336Л, «Крона», аккумуляторы батареи 7Д-0.1. При последовательном
соединении элементов или аккумуляторов напряжение батареи равно сумме
напряжений всех входящих в нее элементов или аккумуляторов. Если, например,
соедииитыюследователыю три элемента, каждый из которых дает напряжение
1>5 В, то напряжение батареи будет 4.5 В. От такой батареи можно потреблять
135
ток величиной ис больше, чем может дать каждый в отдельности взятый эле-
мент. Koi да нужно получить больший ток, чем может дать один элемент, их
соединяют в батарею одноименными полюсами — параллельно, как показано
на рис. 121,6. Такая батарея может лать во столько раз больший ток, чем
один элемент, сколько элементов соединено в батарею. Если, например, одни
Гис. 121. Соединение элементов в батарею.
элемент может отдавать ток 0,1 А а требуется ток 0,5 А нужно параллельно
соеди тчь пять таких элементов Напряжение такой батареи равно напряжению
одного элемента
Когда требуется одновременно увеличить и напряжение, и ток, прибегают
к смешанному соединению элементов в батарею: элементы сначала соединяют
последоватс тмю в группы до требуемого напряжения, а затем эти группы
соединяют параллельно (рис. 121, в). Возможен и другой способ смешанного
соединения элементов: сна чата элементы соединяют параллельно по нескольку
штук в группы, а потом эти группы соединяют последовательно.
Для питания подавляющего большинства транзисторных приемников и уси-
лителей, измерительных приборов и пробников, потребляющих сравнительно
небольшие токи, годятся батареи 3336Л, «Крона ВЦ», 7Д 0,1, а также гальва-
нические элементы и дисковые аккумуляторы, которые можно соединять в бата-
реи. Все эти источники питания виотпе подойдут по разрядному тюку Надо
лишь выбрать тс in них, которые обеспечивают нужные напряжения
Доиусшм, что тебе для питания транзисторного приемника нужна батарея
напряжением 9 В Средний ток, потребляемый приемником, 10 мА Ток неболь-
шой, значит, nuiaib приемник можно от батареи «Крона ВЦ», 7Д0,1 или
136
ТрьТка. Коьтакъная
пружина.
Рис. 122. Батарея, составленная из акку-
муляторов
составить ее из двух батарей 3336Л, соединив их посяеловатсльно. Но для
питания такою приемника ты можешь составить батарею ты элементов
343 373 или из дисковых аккумуляторов. Шесть таких элементов или семь
аккумуляторов, соединенных последовательно, дадут нужное напряжение. Ком
пактпая батарея получится из аккумуляторов, если их поместить ь плас! мас-
совую или картонную трубку нуж-
ного диаметра (рис. 122). Пружин
ныс контакты такой батареи при-
жмут аккумуляторы друг к другу
и одновременно будут служить вы-
водами батареи
Но вот вопрос, который должен
тебя заинтересовать: как долго бу-
дет работать батарея? Для этого
надо емкость батареи разделить на
ток, потребляемый от нес. Предпо-
ложим, что для питания того же приемника ты решил использовать аккуму-
ляторную батарею 7Д-0,1 Приемник будет работать около 10 ч. Значительно
больше будет работать батарея «Крона ВЦ» или составленная из двух ба-
тарей 3336Л.
Еще пример. Для питания усилителя радиоузла, о котором речь пойдет
в нашей последней беседе, нужна батарея с напряжением 12 В Срсдт ип ток,
потребляемый усилителем от батареи, составляет примерно 50 мА Такую бата-
рею можно составить из трех батарей 3336Л. Ее начальное напряжение будет
немногим больше 12 В Сколько времени будет работать такая батарея9 Не-
много—всего 10—12 ч. Если же две такие батареи соединить параллельно,
т. е воспользоваться смешанным соединением, то они будут работать в два
раза дольше. А если для питания этого радиоузла составить батарею из десяти
элементов 373? Она будет работать более 60 ч. Еще лучше усилить радиоузеч
и питать его от автомобильной аккумуляторной батареи на 12 В —ее емкости
хватит на весь летний отдых.
Никогда ис испытывай годность жменпюв или батарей «на искру» Такие
«испытании» резко снижают их запас энергии!
Еще один практический совет. Часто в сухом элементе высыхает электро-
лит. Такой элемент можко «оживить». Для этого в его верхней смоляной заливке
просверли два отверстия и через одно из них налей в элемент дистиллирован-
ной или дождевой воды. Если стакан цинкового электрода не разъеден, то он
не будет пропускать воду, в элементе образуется электролит и элемент снова
будет давать ток. Доливать воду можно несколько раз, пока не разр)шптся
цинковый стакан.
ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Если в качестве источника питания приемника или усилите гя используется
электроосветительная сеть, то переменный ток обязательно должен быть вы-
прямлен
Помнишь свойства полупроводниковых диодов? Полупроводниковый диод
хорошо проводит ток одного направления прямой, и очень плохо ток другого
направления — обратный Будем для простоты считать, что он, как и вакуумный
Диод, не пропускает ток обратного направления
Схема простейшего выпрямителя переменного тока изображена на рггс 123
На ней резистором RK обозначена нагрузка выпрямителя, т. е. питаемые
137
выпрямителем цепи транзисторов или влектропных ламп радиотехнического
ушройства. Всмотрись внимательно в графики, идлюс1рирующие сущность
действия выпрямителя. Опп должны напомнить тебе работу детектора в своих
первых приемниках. Только там диод выпрямлял .модулированные колебания
высокой частоты, а здесь он выпрямляет переменный ток электросети. В даи-
иом случае диод пропускает к на-
грузке положительные полуволны
переменного тока и нс пропускает
отрицательные. В результате в на-
грузке течет ток одного направ-
ления, но пульсирующий с часготои
50 Гц.
Можно ли таким током писать
Ток электросети.
Ток через нагруз-
ку выпрямителя
Рис. 123. Схема и принцип действия одно-

t
полу периодного выпрями юля.
приемник? В принципе можно. Он
выпрямленный. Но этого делать не
следует. При прохождении пульси-
рующего тока через телефон и ш
головку громкоговорителя, вклю-
л
Л
Ток электросети ТокВнагрузш
Рис. 124. Отнополупериодные выпрями-
тели со ci заживающими фильтрами.
ченную в коллекторную цепь тран-
зистора пли анодную цепь лампы,
будет прослушиваться гул низкого
тона с частотой 50 Гц, называемый
фоном переменного тока.
Этот недостаток можно частично
устранись, если на выходе выпря-
мителя параллельно нагрузке вклю-
чить конденсатор, как это показано
на рис. 124, а. Заряжаясь от импуль-
сов тока, конденсатор Ct в момент
спадания тока или его исчезновения
(между импульсами) разряжается
через нагрузку R„. Если конденсатор достаточно большой емкости, то за
время между импульсами тока он не будет успевать полностью разря-
жаться н через нагрузку будет непрерывно поддерживаться ток. Ток, под-
держиваемый за счет заряда конденсатора, показан па рис. 124, а сплош-
ной волнистой линией. Но и таким, несколько приглаженным гоком тоже
нельзя питать приемник или усилитель: он будет «фонить», так как пульса-
ции пока еще очень ощутимы
Для устранения этого неприятного явления на выход выпрямителя можно
включить ячейку сглаживающего фильтра, состоящую еще из одного
коиденсагора большой емкости и дросселя низкой частоты, как пока-
зано иа рнс. 124, б. Дроссель низкой частоты - эта катушка со стальным маг-
пптопроводо.м. Обладая большим индуктивным сопротивлением, дроссель ока зы-
вает сильное противодействие всяким изменениям протекающего через него
тока: препятствует нарастанию тока и. наоборот, поддерживает убывающий ток.
Это свойство дросселя н используют для сглаживания пульсаций выпрямленного
тока. В результате совместного действия всех элементов фильтра в нагрузке
течет хорошо «приглаженный» ток.
Конденсатор С,, с которого подается пульсирующее напряжение на ячейку,
фпчьгра, называют вход н ы м конденсатором фи ibTpa, а конденсатор
С,, включенный после дросселя,— выходным.
В выпрямителях, работу которых мы сейчас.разобрали, полезно исполь-
зуется энергия только половины волн переменною юка. Такое выпрямление
138
переменного тока называют однопол у периодным, а выпрями юли —
о д н о п о л у п е р Н о д н ы м н в ы п р я м и 1 е л я м и. Однако выпрями гели, по*
строенные по таким схемам, страдаю! двумя сущссгвенныхт недостатками.
Первый из них заключается в том, что напряжение выпрямленною тока равно
примерно напряжению сети, в то время как для питания трапшеторных кон-
Гис. 125. Двухполуперподный выпрямитель с трансформатором питания.
струкций необходимо более низкое напряжение, а для ламповых часто более
высокое напряжение. В юрой недостаток — недопустимость присоединения за-
земления к приемнику, питаемому от такого выпрямителя. Если приемник за-
землить, ток из электросети пойдет через приемник в землю — MOiyr перегореть
предохранители. Кроме того, приемник или усилитель, питаемые от такого
выпрямителя и, таким образом, имеющие прямой контакт с электросетью,
опасны — можно получить электрический удар.
Оба эти недостатка устранены в выпрямителе с трансформатором
питания (рис. 125). Здесь выпрямляется не напряжение элек1росетн, а напря-
жение вторичной II обмотки трансформатора Тр. Поскольку эта обмотка изо-
лирована от первичной сетевой обмот ки I радиоконструкция не имеет контакта
с сетью и к ней можно подключать заземление.
В выпрямителе четыре диода, включенные по так называемой мостовой
схеме. Диоды являются плечами моста. Нагрузка Ra включена в диагональ
1-2 моста. В таком выпрямителе в течение каждого полупериода работают
поочередно два диода противоположных плеч моста, включенных между собои
последовательно, но встречно по отношению ко второй парс диодов. Следи
внимательно! Когда Па верхнем (по схеме) конце вторичной обмотки положи-
тельный полу период, ток идет через диод Д2, нагрузку Рн> диод Д3 к нижнему
концу обмотки II (график в). Диоды Д, и Д4 в это время закрыты В течение
другого полупериода переменного напряжения, когда плюс иа нижнем конце
обмотки II, ток идет через диод Д4 ва1рузку 7?„, диод Д, к верхнему копну
обмотки (график б). В это время диоды Д2 и Д} закрыты и, естественно, ток
через себя не пропускаю . И вот результат: меняются знаки напряжения на
концах вторичной обмотки трансформатора, а через нагрузку выпрямителя идет
ток одного направления (график в).
В таком выпрямителе полезно используются, оба по: упериода переменного
тока, поэтому подобные выпрямители называют д в у х п о л у п е р и о д и ы м и.
Эффективность работы двухполупсриодиого выпрямителя по сравнению
с однополупериодным налицо, частота пульсаций выпрямленного тока удвои-
лась, «провалы» между импульсами уменьшились. Среднее значение напряжения
постоянного тока на выходе такого выпрямителя равно примерно переменному
напряжению, действующему во всей вторичной обмотке трансформатора.
А если его дополнить фильтром, сглаживающим пульсации выпрямленною
тока, выходное напряжение увеличится в 1,4 раза, т. е. примерно па 40%.
139
Нужно, однако, отметить, что даже при использовании двухполупериод-
пого выпрями геля и наличии фи штра некоторые пу ibcaluiH выпрямленного
тока иа нагрузке все же остаются, по они настолько малы, что практически не
влияют на работу приемно-усилительных устройств
ТРАНСФОРМАТОР ПИТАНИЯ
Трансформаторы, используемые в выпрямите лях, гнпающих аппаратуру,
называют трансформаторами питания.
Трансформаторы питания выпрямителей транзисторных приемников пли
усилителей звуковой частоты имеют обычно по две обмотки (рис. 126. «): пер-
вичную и одну вторичную. Эю понижающие трансформаторы. В первичной
Рис. 126. Трансформаторы питания
обмотке, как правило, сделай отвод, позволяющий переключать ее на напряже-
ние ceiii 220 и 127 В Делать это можно перестановкой плавкого предохрани-
теля. с помощью специального переключи геля пли просто перепайкой провод-
ников (когда трансформатор отключен ог ееш). При напряжении сети 220 В
трансформатор подключают всей первичной обмоткой, при напряжен.m 127 В
частью первичной обмотки, рассчиинпой па это напряжение.
Трансформаторы питания выпрямителей ламповых приемников содержат
не менее двух вторичных обмоток (рис 126,6) Одна из них, рассчитанная на
напряжение 180 - 220 В, работает|В самом выпрямителе, а вторая, рассчитанная
на напряжение 6,3 В, служит для пи ання нитей накала ламп.
Первичная обмотка может состоять из двух обмоток 1а и 16 с отводами
в каждой обмотке, чтобы можно было подключать трансформатор к сетям
разного напряжения Верхние (но схеме) секции обмоток рассчитаны на напряже-
ние 17 В, нижние — па напряжение 110 В Начало, отвод и конец каждой обмотки
подведены к панели с гнездами, подобной ламповой панели, укрепленной па
трансформаторе В панель вставляют специальную колодку со штырьками, по
своему устройству напоминающую октальный цоколь лампы. Колодку надо
вставить в панель так, чтобы имеющаяся на пен стрелка указывала на надпись
на трансформаторе, соответствующую тому пли иному напряжению сети. При
напряжении сети ПО В нижние секции обмоток 1а и 16 (рассчитанные на НО В)
соединяются пара iлетьпо, а при напряжении сет 220 В - постедователыю.
II и напряжении сети 127 В эти обмотки соединяются параллельно. а их отводы
остаются свободными.
140
Трансформатор питания может иметь дополнительную обмотку с одним
выводом. Она служит электростатическим экраном между первично^ и вторич-
ными обмотками. Вывод этой обмотки обязательно заземляют.
В выпрямителях радиовещательных приемников старых выпусков исполь-
зовались главным образом кенотроны — одно- или двухаиодные диоды В связи
с этим трансформаторы имели обмотки накала нитей кенотронов, подобные
обмоткам накала ламп, и для кенотронов на трансформаторах устанавливались
ламповые панели. Такой трансформатор, если он исправный, тоже может быть
использован для блока питания ламповой конструкции.
Любой трансформатор питания характеризуйся наибольшей мощностью
тока, которую он может преобразовать, т. е. передать из первичной обмотки во
вторичные. Эта мощность тем больше, чем больше площадь поперечного сече-
ния его магнитопровода. Большая часть трансформаторов заводского изготов-
ления, предназначенных для выпрямителей ламповых приемников, имеет магпи-
топровод с поперечным сечением 8—9 см3, что соответствует мощности 65—75 Вт.
Такой мощности трансформатора достаточно для питания четырех-пятилампо-
вой радиоконструкции. Мощность трансформаторов питания для транзисторной
аппаратуры обычно ие превышает 25—30 Вт, их магннтопроволы имеют в сечении
несколько квадратных сантиметров Что же касается числа витков в обмотках
трансформаторов и диаметров их проводов, то они зависят от напряжений и
токов, иа которые рассчитываются.
Если тебе ие удастся воспользоваться готовым трансформатором питания,
его можно сделать самому. Подходящий магнитопровод можно взять, иапрнмер,
от какого-либо испорченного трансформатора, подсчитать по его сечению числа
витков, которые должны быть в обмотках, а затем, подобрав провод, намо-
тать на его же каркас соответствующие обмотки. Расчет трансформатора веди
в таком порядке. Сначала узнай площадь поперечного сечения магнитопровода.
Для этого толщину пакета в сантиметрах умножь на ширину среднего язычка
пластин (также в сантиметрах). Затем подсчитай число витков, которое должно
приходиться иа 1 В напряжения при данном сечении магннтопровода, по такой
упрощенной формуле: n=50/'S, где п — число витков; S—площадь сечения
магннтопровода; 50 — постоянный коэффициент. Получившееся число витков п
умножь на напряжения в вольтах, которые подводятся к первичной обмотке
и должны давать вторичные обмотки. Произведения этих величин укажут числа
витков в каждой обмотке.
Разберем пример. Для блока питания трех-четырехлампового приемника
нужен трансформатор с магнитопроводом площадью сечения 10 см2 (можно
больше). Напряжение сети 220 В. Обмотка выпрямителя должна давать 200 В,
обмотка накала ламп 6,3 В.
Допустим, гы имеешь магнитопровод из пластин Ш-25 (Ш-образные, с шири-
ной среднего язычка 25 мм) с толщиной пакета пластин 4 см. Значит, площадь
сечения магнитопровода будет 2,5x4=10 см2.
Узнаем число витков, коюрое для данною магннтопровода должно прихо-
диться на 1 В напряжения
л= 50 5- 50/10=5 витков.
Теперь нетрудно Определить числа витков в каждой обмотке, в первичной,
рассчитанной на напряжение сети 220 В, должно бы гь 5 х 220 —1100 витков,
в обмотке выпрямителя 5 х 200 = 1000 витков, в обмотке накала ламп 5 х 6,3 х 32
витка Если же трансформатор должен включаться в сеть с более низким
напряжением, чем 220 В, например в сеть напряжением 127 В, нужно пересч
тать только число витков первичной обмотки.
141
Для сетевой обмотки подойдет провод ПЭВ (или ПЭЛ) 0,3—0,5 (для напря-
жения сети 127 В — толще, а для 220 В — тоньше), ддн обмотки выпрямителя —
ПЭВ 0,15-0,2, для обмотки накала ламп ПЭВ 1-1,2. Обмотки трансформаторов
с большим или меньшим сечением магпитопровода, т. е. рассчитанные на боль-
шие или меньшие мощности, нужно наматывать соответственно более толстым
или, наоборот, более тонким проводом. На каркас наматывай сначала сетевую
обмотку, поверх нее обмотку выпрямителя, а затем обмотку накала ламп.
Провода обмоток укладывай плотными рядами, виток к витку. Между рядами
делай прокладки нз тонкой бумаги в один-два слоя, а между обмотками — в три-
четыре слоя такой же бумаги или в два-три слоя более толстой. Выводы обмоток-
Рис. 127 Приспособление для намотки Рис. 128. Сборка магпитопровода
трансформатора. трансформатора питания.
нз тонкого провода делан более толстыми гибкими проводниками, пропуская
их через отверстия в щечках каркаса. Назначение каждой обмотки и ее выводы
сразу же пометь на каркасе.
Обмотки трансформатора удобно наматывать с помощью приспособления,
показанного на рис. 127. Осью бруска, который плотно входит в окно каркаса
трансформатора, служит металлический пруток толщиной 6—8 мм, изогнутый
с одной стороны наподобие ручки Пруток удерживается в отверстиях дощатых
стоек. Одной рукой вращаешь ось а другой укладываешь провод на каркасе.
Намотку можно делать и вручную, используя удлиненный брусок с ручкой,
которую можно держать в руке. Особое внимание обращай на равномерность
и плотность укладки провода и на изоляцию между рядами и обмотками.
При невыполнении первого условия требуемое число витков в обмотках может
не уместиться на каркасе. А если ие будет падежной изоляции между рядами
и обмотками, то при включении трансформатора в сеть его обмотки могут
«пробиться» — произойдет замыкание между обмотками или витками и трансфор-
матор придется делать заново.
Пластины магпитопровода собирай «вперскрышку» (рис. 128) до потною
заполнения окна каркаса и стягивай магнитопровод обоймой (или шпильками
с гайками, предварительно обернув шпильки бумагой, чтобы через них пластины
не замыкались). Плохо стянутый мат нитопровод будет гудеть.
Трансформатор питания транзисторного усилителя или приемника проще
трансформатора лампового устройства. Мощность его меньше, поэтому и про-
вода его обмоток тоньше. Им может быть любой подходящий по размерам
трансформатор, понижающий напряжение сети до 8 — 10 В Можно, например,
142
приспособить для этой цели выходной трансформатор лампового приемника
или трансформатор кадровой развертки телевизора, что и делают обычно
радиолюбители Но если 1сбе все же придется наматывать такой трансформа
тор, то воспользуйся советами, которые я лад в этой части беседы.
СЕТЕВЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ
А в этой части беседы я расскажу тебе о двух законченных блоках, один
из которых предназначен для питания от сети транзисторных, второй — для пита-
ния ламповых радиотехнических устройств. Конструкции приемников или уси-
лителей могут изменяться, упрощаться или усложняться, а для их питания
будут использоваться одни и те же блоки питания.
Рнс. 129. Принципиальная схема сетевого блока питания транзисторных кон-
струкций.
Блок питания транзисторных конструкций (рнс. 129), который я предлагаю
тебе для повторения, представляет собой двухполупсриодпый выпрямитель
со стабилизатором и регулятором выпрямленного напряжения. Напряжение
постоянного тока на его выходе можно плавно изменять примерно от 1 до 12 В
Это значит, что такой блок можно использовать для питания практически любого
транзисторного приемника или маломощною усилителя, измерительных прибо-
ров.
Разберемся в устройстве и работе блока. Трансформатор питания Тд,
обмоткой I подключается к электроосветительной сети напряжением 220 В через
плавкий предохранитель Пр1 и выключатель В,. Обмотка II трансформатора
и диоды Д, — ДА, включенные по мостовой схеме, образуют двухполупериодный
выпрямитель. Эта часть блока питания тебе уже знакома по предыдущей части
этой беседы (см. рис. 125). Здесь изменена лишь полярность включения дио-
дов : если там в точке соединения диодов Д2 и Д4 получался плюс выпрямленного
напряжения, то здесь в этой точке получается минус выпрямленного напряже-
ния.
К выпрямителю подключен электролитический конденсатор С„ частично
сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения (как конденсатор С(
в выпрямителе по схеме на рис. 124, а). С него выпрям 1еннос напряжен! с
подается к нагрузке через стабилизатор напряжения, выполняющий роль
фильтра выпрямителя и одновременно регулятора выходного напряжения блока
питания.
Проследи цепь питания нагрузки Ди (приемник, усилитель), по; ключаемой
К зажимам «+» и «—» блока. Ток в этой цепи, а значит, и напряжение на па-
143
грузке зависят от состояния транзистора Т.. включенного р эту цепь Когда
это! транзистор открыт и сопротивление участка эмиттер — коллектор мало
(несколько ом), все напряжение выпрямителя падает на нагрузке R„. Когда
же транзистор закрыт и сопротивление его участка эмиттер — коллектор съа-
иовигся очень большим, то почти все напряжение выпрямителя падает на
этом участке, а на долю нагрузки практически ничего не остается Состоянием
же этого транзистора управляет транзистор Т который в свою очередь управ-
ляется напряжением, подаваемым иа его базу с движка переменного рези-
стора Я-,. Оба транзистора включены но схеме ОК (эмпттерные повторители)
и работают как двухкаскадный усилитель тока. Нагрузкой транзистора Tt яв-
ляются эмнттерпый р-п переход транзистора Тг и резисгор Ry а нагруз-
кой транзистора Т2 — цени приемника или усилителя, подключенные к выходу
блока.
Управляющую конь стабилизатора образуют резистор R,. стабптитрон Д5
И подключенный к нему переменный резистор Я,. Благодаря стабилитрону и
конденсатору С2 иа переменном резисторе R? (ио отношению к стабилитрону
он включен потенциометром, т. е. делителем напряжения) действует постоян-
ное напряжение, равное напряжению стабилизации £/ст используемого в блоке
стаби эн трона. В описываемом блоке это напряжение равно )2 В Когда движок
переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении,
трап тис юр Г, закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера)
равно нулю. Транзистор 7‘, в это время тоже закрыт. По мере перемещения
движка переменного резистора вверх иа базу транзистора Г, подается откры-
вающее отрицательное напряжение и в его эмиттерной цепи появляется ток.
Одновременно отрицательным напряжением, падающим иа эмпт терном рези-
сторе Я, транзистора 7’,, открывается транзистор 7\, и во внешней цепи блока
питания появляется ж>к. Чем больше отрицательное напряжение па базе тран-
зистора Ту тем больше открываются транзисторы, тем больше напряжение на
выходе блока питания и зок в его нагрузке
Наибольшее напряжение на выходе блока равно напряжению стабилизации
стабилитрона, а наибольший ток, потребляемый нагрузкой от блока, наиболь-
шему прямому току диодов выпрямителя. В выпрямителе описываемого блока
испо 1ьзуюгся диолы Д226, максимальный выпрямленный ток которых равен
300 мА (0,3 А) Значит и наибольший ток, потребляемый от блока питания
нагрузкой, будет пе более 300 мА При изменении тока в нагрузке от несколь-
ких миллиампер до 250 — 280 мА напряжение на нагрузке остается практически
постоянным.
Возможная конструкция блока питания показана иа рис. 130 (вверху).
Штриховыми линиями условно обозначены углы фанерного ящичка-корп}са
блока. Все детали, кроме переменного резистора R, с выключателем питания В{,
резистора R4 и выходных зажимов смонтированы иа гетинаксовой панели,
которая винтами укреплена на дне корпусе Ориентировочные размеры этой
панели, схема размещения и соединения детален иа ней показаны в нижней
части рис. 130 На этом чертеже детали июбражеиы так же. как па принци-
пиальной схеме,—символически, а соединительные проводники, находящиеся
снизу панели,—штриховыми линиями (о технологии монтажа см десятую бе-
седу). Корпус траизисюра Tt находится в отверстии (диаметром 10 мм) в плате.
Нижняя часть корпуса транзистора Т2 также находится в отверстии в плате
(диаметром 17 мм), сверху транзистор Тг прижат к плате фланцем. Перемен-
ный резистор R. с выключателем В, (переменный резисгор ТК или ТКД)
я выходные зажимы блока укреплены на другой панели, выпиленной из листо-
вою reiHiiaKca, стеклотекстолита или эбонита толщиной 2 — 3 мм (в крайнем
случае — из фанеры), являющейся крышкой ящика Они соединяются с соот-
144
Рис 130 Конструкция блока питания и схема соединения деталей на монтаж-
ной плате.
145
ветствующими им точками монтажной панели многожильными проводниками
в надежной изоляции. Резистор подпаян к выходным зажимам.
Резистор R2 должен быть группы А, т. е резистор, у которого сопротив-
ление между выводом движка и любым из крайних выводов прямо пропор-
ционально углу поворота оси. Это необходимо для того, чтобы его шкала
выходных напряжений была возможно более равномерной. Коэффициент /Гцэтраи-
знсторов может быть небольшим, например 15—20, важно тишь, чтобы тран-
зисторы были исправными. Причем вместо транзистора МП39 можно исполь-
зовать любые другие маломощные низкочастотные транзисторы (МП40—МП42),
а вместо П213Б - транзисторы П214-П217, П201, П4 с любым буквенным
индексом Резисторы Л,, R3 — МЯТ иа любую мощность рассеяния. Электро-
литические конденсаторы типа К50-6. Их емкости могут быть больше 500 мкФ,
что лучше скажется на сглаживании пульсаций выпрямленного тока Что же
касается их номинальных напряжений, то для конденсатора С оно должно
быть не менее 25 В, а для конденсатора С2 — не менее 15 В Стабилитрон Д5 —
типа Д813 или подобные ему Д811, Д814Г с напряжением стабилизации 12 В.
Д тя самого выпрямителя кроме диодов серии Д226 можно нспользова 1ь диоды Д7
с любым буквенным индексом.
Роль 1 рансформатора питания Tpt выполняет трансформатор ТВК-70 (вы-
ходной трансформатор кадровой развертки телевизора), первичная обмотка
которого используется как сетевая При напряжении сети 220 В на его вторичной
обмотке получается переменное напряжение около 12 В, что и необходимо для
выпрямителя нашего блока низания.
Можно также использовать выходной трансформатор лампового радиопри-
емника, площадь сечения магиигопровода которого составляет 4—6 см2. Вклю-
чив первичную обмотку в сеть (через предохранитель на ток 0,5 А), измерь
вольтметром переменного тока напряжение на вторичной обмотке. Если оно
значительно меньше 10—12 В, например 7—8 В, то’число витков во вторичной
обмотке надо будет увеличить. Это необходимое чисто витков во вторичной
обмотке легко подсчитать по числу витков в имеющейся вторичной обмотке
трансформатора, которую нужно смотать. Например вторичная обмотка содер-
жит 96 витков и дает напряжение 8 В В этом случае на 1 В напряжения при-
ходится примерно 12 витков (96:8 = 12). Чтобы вторичная обмотка давала
напряжение 12 В, она, следовательно, долхЛа содержать 144 витка.
Для вторичной обмотки подойдет провод ПЭВ или ПЭЛ 0,3—0,5. Ш об-
разные пластины магнитонровода переделанного трансформатора собирай вне-
рекрышку.
Монтируя детали блока питания, особое внимание улети правильной
полярности включения диодов, электролитических конденсаторов и выводов
транзисторов. А закончив монтаж, проверь его по принципиальном схеме —
нет ли ошибок, ненужных соединений. Только после этого подключай его к сети
и проверяй его работоспособность. Включив питание, сразу же измерь вольт-
метром постоянного тока .напряжение па выходе блока. В положении движка
переменного резистора R2 в крайнем верхнем (по схеме) положении оно должно
соответствовать номинальному напряжению стабилизации стабилитрона (в на-
шем случае 12 В) и плавно уменьшаться почти до нуля при вращении оси
переменного резистора против направления движения часовой стрелки. Если,
наоборот, при таком вращении оси резистора напряжение увеличивается, то
поменяй местами проводники, идущие к крайним выводам этою регулятора
выходного напряжения блока.
Затем в разрыв цепи стабилитрона, отмеченный па схеме крестом, включи
Миллиамперметр и, подбирая резистор Rlt установи в этой цепи ток, равный
12—15 мА. При подключении к выходу выпрямителя ка1рузки, роль которой
146
может выполнять резистор сопротивление»! 100 120 Ох г, ток через Стабилитрон
должен уменьшаться до 8 10 мА, а выходное напряжение оставаться лрактп*
чески неизменным.
После этого займись градуировкой шкалы переменного резистора R , по
которой в дальнейшем будешь устанавливать напряжение, подаваемое к той пли
иной нагрузке. Делан это так. К выходным зажимам подключи резистор сопро-
тивлением 430 — 470 Ом, чтобы замкнуть внешнюю цепь блока, и вольтметр
пос гоянного л ока. Затем плавно вращай
ось переменного резистора и на луге,
начерченной вокруг осн, делай отметки,
соответствующие напряжениям, пока-
зываемым вольтметром.
Рис. 131. Введение в блок индикатора
включения питания (<т) и вольтметра
выходное о напряжения (и).
На этом налаживание блока питания можно считать закопченным.
Какие изменения или дополнения можно внести в этот блок питания?
Может случиться, что у тебя нс окажется транзистора П213Б или другого
транзистора средней или большой мощности. Тогда на его место поставь
транзистор МП42. Но в этом случае наибольший ток, потребляемый нагрузкой
от блока питания, не до ежей превышать 25—30 мА. На первое время это
тебя вполне устроит, а в дальнейшем ты его заменишь более мощным тран-
зистором.
Ко вторичной обмотке трансформатора можно подключить коммутаторную
лампочку накаливания 7/( (па рис. 131, а), рассчитанную па напряжение 12 В и
укрепить ее на верхней лицевой панели. Она, загораясь, будет служить индика-
тором подключения блока к сети.
Бзок можно дополнись вольтметром и по нему, вместо шкалы перемен-
ного резистора, устанавливать необходимое выходное напряжение. Схема под-
ключения такого измерительного прибора к выходу блока показана на рис. 131,6.
Для этой цели подойдет любой малогабарисный прибор магнитоэлектрической
системы (об этом я расскажу в тринадцатой беседе), например М5-2, на ток 1 — 5 мА.
Примерное сопротивление добавочного резистора Ляоб> ограничивающего ток
через измерительный прибор И1Ц, рассчитай по формуле, вытекающей из закона
Ома: R=U/I, здесь U — наибольшее напряжение на выходе блока питания,
а I— наибольший ток, иа который рассчитан измерительный прибор. Так,
например, если прибор на ток 5 мА, а напряжение на выходе блока 12 В, рези-
стор /гдоб должен быть сопротивлением около 2400 Охе. Шкалу прибора гра-
дуируй по контрольному вольтметру.
Вольтметр, как и перехссссный резистор, можно разместить па лицевой панели
блока.
Пользуясь этим блоком питания, не забывай о том, что в его стабитнза оре
напряжения работают транзисторы а они не выдерживают перегрузок. Наиболее
опасно короткое замыкание между выходными зажимами или хсежду токоне-
сущими проводниками конструкции, подключенной к блоку. В этом случае
через транзистор Т2 б сока может течь недопустимо большой для него ток, из-за
чего может произойти тепловой пробой транзистора и он выйдет из строя.
Блок питания ламповых конструкции должен давать: постоянное напряжение
180-220 В при токе до 60 80 мА —для пи гания цепей анодов и экранирую-
щих сеток сс переменное напряжение 6,3 В прсс токе 1—1,5 А — для питания шпек
147
накала ламп. Такой блок питания можно собрать по схеме, показанной на
рис. 132, а. Трансформатор питания Tpi имеет три обмотки: сетевую I, рас-
считанную на напряжение сети 220 и 127 В, обмотку выпрямителя Яи обмотку
накала ламп И! В двухполупсриодном выпрямителе Д, работает выпрямитель-
ный столб АВС-80-260 (рассчитан на выпрямленное напряжение до 260 В при
токе до 80 мА), представляющий собой четыре группы селеновых выпрямите-
лей, включенных по мостовой схеме. Импульсы выпрямленного тока сглажи-
ваются фильтром, состоящим из низкочастотного дросселя и электролит-
ческих конденсаторов и С2.
В ламповых приемниках минус выпрямителя обычно соединяют с одним
из выводов обмотки накала ламп и идущий от них проводник является общим
для всех цепей питания электродов ламп. Так сделано и в предлагаемом тебе
блоке питания. В нем зажим, соединенный с этим проводником, обозначен
«Общ.». Высокое выпрямленное напряжение снимается с зажимов «4- А» и «Общ.»
Конструкция блока питания может быть такой, как показана иа рис. 132, 6.
Несущим элементом блока служит шасси, согнутое из «мягкого» листового
дюралюминия толщиной 1—1,5 мм. Чтобы yi ты получились ровными, металл
по линиям сгиба с внутренней стороны прорежь примерно па треть толщины.
Ориентировочные размеры шасси: 160 х 150 х 40 мм. Прежде чем сгибать, разметь,
просверли и выпили в заготовке все необходимые отверешя.
Трансформатор питания Tpt — от приемника «Рекорд-53». Ненужные отводы
первичной обмотки, рассчитанные на напряжения сети ПО и 127 В, нзолиро-
148
ваны. Вторичных обмол ок у этого трансформатора три, одна ит которых (на
схеме не показана) предназначена для питания накала выпрямительной лампы —
кенотрона. В описываемом блоке она не используется.
Можно, разумеется, применять п другие трансформаторы питания, например
от радиол «Рекорд-66». «Рекорд-311», «Сириус-308», а также трансфор маторы
многих устаревших моделей ламповых приемников Ill класса.
Другие детали блока. Дроссель Др1 — от любого лампового приемника или
телевизора В крайнем случае его можно замсни!ь резистором сопротивлением
1 —1,5 кОм иа мощность рассеяния 2—5 Вт. Конденсаторы С, и С2 типа К50-12
на номинальное напряжение не менее 300 В (лучше на 450 В). Выключатель
питания В,—тумблер ТВ2-1, держатель предохрани теля I7pt типа ДПБ (пли
любой другой).
Металл шасси используется как общий проводник. Зажим «Общ.», с кото-
рым соединены выводе—» выпрямительного столба и один из выводов обмотки
накала ламп, имеет надежный электрический контакт с шасси. Друтис зажимы
изолированы от металла шасси.
Выпрямительный столб можешь заменить четырьмя диодами Д226А или
Д7Ж. соединив их по мостовой схеме (рис. 132, в). Их можно смонтировать
па гетннаксовой пластинке размерами примерно 50 x 40 мм и разместить ее
на шасси сзади дросселя
Закончив монтаж, сверь его с принципиальной схемой блока, просмотри
внимательно все контакты изоляцию пезаземленных проводников, проверь
полярность включения выпрямительного столба (или диодов). Если все в порядке,
включи между зажимами «+А» и «Общ.» резистор сопротивлением 2 — 2,7 кОм
па мощность рассеяния 20 Вт (проволочный), включи питание и сразу же измерь
напряжение на этой временной нагрузке выпрямителя. Оно, в зависимости от
используемого трансформатора питания, может быть 180 — 220 В и даже немного
бозьше. При подключении к трансформатору приемника или усилителя, по-
требляющего ток более 50 — 60 мА, напряжение будет меньше.
В дальнейшем, пользуясь блоком, никогда не включай его без нагрузки.
Без нагрузки на конденсаторах фильтра может развиться столь высокое напря-
жение, что оии могут пробиться А пробитый конденсатор может стать при-
чиной теплового пробоя элементов выпрямителя.
Расскажу еще об одном выпрямите те — для зарядки аккумуляторов.
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДИСКОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Заряжать дисковые аккумуляторы и составленные из них батареи можно
от блока, нредиатначенного для питания транзисторных конструкций, через
резистор. Но для этой цели можно смонтировать бочес простое зарядное устрой-
ство, например, по схеме, показанной на рис 133. Это бес трансформаторный
одноно.чупериокный выпрямитель на одном диоде типа Д226А или Д7Ж. Ре-
зисторы и R-,, включенные в цепь выпрямителя, гасят избыточное напря-
жение сети переменного тока Для сети напряжением 220 В работают оба резистора,
суммарное сопротивление которых составляет 9 кОм Ес ти же устройство под-
ключается к сети с напряжением 127 В. то резистор /?- замыкают накоротко
выключателем Bv В этом случае избыточное напряжение гасится только рези-
стором Я,.
Если будешь пользоваться сетью с напряжением 127 В, то резистор Я,
и выключатель В можешь исключить, а если только сетью 220 В, то вместо
двух резисторов поставь один резистор сопротивлением 9 1 кОм, выключатель
в мом случае тоже не нужен
149
Режим заряда дисковых аккумуляторов указан в прилож. 7. Превышать
ток, рекомендуемый для зарядки того или иного аккумулятора, не следует —
можно испортить его С указанными резисторами ток заряда составит около
10 мА Для получения другого тока необходимо изменить номиналы резисто-
ров Л, и R-,. Аккумулятор считается заряженным, когда ею напряжение равно
1,25-1,3 В
Bi
Д226А
Ц,3к Re4,7K
-T. ~127l220B
t Аккумулятор '
Рис. 133. Бестрансформаторный
выпрямитель для зарядки аккуму-
ляторов.
Если для питания транзисторного приемника используются не один, а три-
четыре аккумуляторных элемента, соединенных последовательно в батарею, за-
ряжать надо целиком батарею (как батарею 7Д-0.1), а не каждый элемент
в отдельности, обеспечив надежные контакты между ними. Зарядный ток остает-
ся таким же, как и для одного аккумулятора.
А теперь...
КОРОТКО О ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Любой выпрямитель преобразует ток электроосветительной сети. Напряже-
ние в сети —127 или 220 В, а в выпрями теле лампового приемника может
быть еще больше. Опасно ли это? Да, опасно! Вот об этом-то ты и должен
все время помнить.
Иногда, балуясь или хвастая, ребята касаются рукой оголенного провода
или контактов штепсельной розетки. Вроде ничего опасного. Но может слу-
читься непоправимое Электросеть не любит шуток, не признает невниматель-
ного отношения к себе Все зависит от электрического сопротивления тела
человека и изоляции его от земли влажности пола, на котором он стоит. У
разных людей в разном возрасте электрическое сопротивление тела может быть
от тысячи до нескольких десятков тысяч ом И если человек со сравнительно
небольшим сопротивлением тела коснется провода электросети, через ни о мо-
жет пройти значительный ток
Простой расче если напряжение сети 220 В, а сопротивление тела 22 кОм,
то ток по закону Ома будет равен 220:22000 = 0,01 А Такой ток для человека
опасен, ио нссмертслен. А если сопротивление мало — всего 2,2 кОм? Тогда ток
возрастет до 220:2200 = 0,1 А Такой ток уже смертельно опасен!
* *
*
Итак, будь внимателен, когда имеешь дело с электросетью. Если надо
внести какие-то изменения в выпрямитель или питающийся от него приемник,
отключи выпрямитель от сети и тозько тогда делай то, что нужно. Вообще
же внимательность — залог успеха.
150
Беседа девятая
О МИКРОФОНАХ, ЗВУКОСНИМАТЕЛЯХ,
ДИНАМИЧЕСКИХ ГОЛОВКАХ ПРЯМОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ И ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯХ
После детекторного и однотранзисторного приемников ты начнешь (а может
быть, уже начал) конструировать усилители звуковой частоты и более с юж-
ные приемники, позволяющие слушать радиопередачи не на головные телефоны,
а на динамическую головку прямого излучения.
Усилитель звуковой частоты можно использовать для усиления речи, напри-
мер для радиоузла. Первый звеном такого радиотехнического устройства будет
микрофон, а конечным — громкоговорители.
Для громкого воспроизведения грамзаписи тебе помимо усилителя звуковой
частоты потребуется еще звукосниматель — прибор, с помощью которого запи-
санный на грампластинке звук преобразуется в электрические колебания звуко-
вой частоты. Конечным звеном этого устройства также будет электродина-
мическая головка прямого излучения.
Поговорим об устройстве и принципе работы этих приборов.
МИКРОФОНЫ
Ты уже знаешь, чго микрофон является преобразователем звуковых коле-
баний воздуха в электрические колебания, которые могут быть усилены, а за-
тем снова преобразованы в звук.
Самый простой, к тому же и старейший микрофон — угольный. Внеш-
ний вид некоторых малогабаритных угольных микрофонов показан на рис 134.
Эго так называемые микрофонные капсюли типов МК-10 (рис. 134, а) и МК-59
(рис. 134 б), особенно широко используемые в телефонии. Устройство уголь-
jioi о микрофона в упрощенном виде, принцип его действия и графики, иллю-
стрирующие его работу, изображены на рис. 135. Такой микрофон представляет
собой металлическую коробку с угольным- порошком, которую прикрывает
гибкая металлическая или угольная пластинка — мембрана. Мембрана изо-
лирована от коробки. Ток между ними может проходить только через уголь-
ный порошок. Источником этого тока является батарея Б. Пока мембрана
находится в спокойном состоянии (рис. 135, а), в непи микрофона, образован-
ной батареей и угольным порошком, течет ток LMK. Величина этого тока зависит
главным образом от сопротивления угольного порошка, ч го определяется плот-
ностью прилегания его частиц. Но вот перед микрофоном начали говорить.
Под действием звуковых волн мембрана стала колебаться, то прогибаясь внутрь
коробки (рис. 135,6), то выгибаясь наружу (рис. 135, в). Колеблясь, мембрана
то "уплотняет частицы угольного порошка, отчего его сопротивление умень-
шается, то расслабляет контакты между ними, отчего сопротивление микро-
фонной цепи увеличивается. А если изменяется сопротивление микрофонной
цепи, то (по закону Ома) изменяется и ток в этой цепи.
Пока перед микрофоном ие говорили, ток в его цепи был постоянным.
Как только начали говорить, ток в микрофонной цепи стал пульсировать с
частотой звуковых колебании Микрофон, следовательно, преобразовал -звуко-
вые колебания воздуха в электрические колебания звуковой частоты. Если в
микрофонную цепь включить электромагнитный телефон, то электрические ко ic-
бання будут преобразованы им в звуковые колебания.
151
Ток звуковой частоты в микрофонной цепи образуют две его составляю-
щие- постоянная, соответствующая среднему значению тока в цепи (гра-
фик па рис. 135, я), и переменная, соответствующая амплитудным значе-
ниям колебаний тока, созданных микротроном В телефонии и в радиотехниче-
ских устройствах по проводам передают обычно только переменную составляю-
t
Рис. 136. Разделение тока цепи уголь-
ного микрофона на ею составляющие.
Ш}ю. а постоянную составляющую, выполнившую свою задачу, как правлю,
замыкают в очень короткой микрофонной цепи. Такое разделение тока звуковой
частоты па его составляющие можно осуществить, например, с помощью транс-
форматора, что и иллюстрирует рис. 136. Здесь микрофон Л/л-, источник тока Ь
м обмотка / трансформатора Тр образуют .микрофонную цепь первичную,
а обмочка 11 трансформатора и телефон Тф - вторичную цепь микрофона. В
первичной цепи течет ток, пульсирующий в такт со звуковыми колебаниями
воздуха перед микрофоном. Колебания этого тока индуцируют в обмотке II
трансформатора переменное напряжение звуковой частоты, которое заставляет
телефон звучать.
Именно так, между прочим, и передается разговор по проводам в телефо-
нии. Но напряжение с обмотки // трансформатора можно подать на управляю-
щий электрод транзистора или электронной .азмпы, чтобы усилить его а затем
преобразовать в звук. Так именно и делаю г при усилении речи. Если в твоем
хозяйстве найдется угольный микрофон и какой-либо повышающий трансфор-
матор, а головные телефоны у тебя, надеюсь, есть, ты сможешь все то, о чем
я сейчас рассказывал, проверить на опыте.
Но для усиления речи и в любительской аппаратуре звукозаписи исполь-
зуются т лавным образом электродинамические микрофоны, например микрофоны
МД 42, МД-47, внешний вид которых показан на рис 137 Микрофон такой
системы имеет сильный постоянный магнит 2, напоминающий толстостенный
152
МЛ V7
МП-42
Рис. 137. Внешний вид и схема включения
элек тродштамического микрофона.
стакан с круглым сердечником - керном 3 в середине. Такой магнит если
рйзрезать ею вдоль сердечника, похож на букву Ш. К стороне, прошвонолож-
ной «дну» магнита, прикреплен фланец 3 стальная накладка с круглым
отверстием в середине Между фланцем и керном магнита — узкий воздушный
кольцевой зазор, в котором создается сильное мал литнос поле. В колык-вом
мат ни । ном поле, не касаясь ни
керна, ни ф тайпа, находится зву-
ковая катушка 4 из изолирован-
ною провода. Катушка скреп-
лена с мембране й б, сделан-
ной из алюминиевой фолы и или
пласт массы. Края мембраны
гофрированы, благодаря чему
она и скрепленная с ней зву ковая
катушка обладают подвижно-
стью. Весь механизм микрофона
находится в металлическом кор-
пусе I В крышке корпуса сде-
ланы отверстия для прохода зву-
ковых воли.
Принцип работы такою
Микрофона основан па электро-
магнитной индукции, о которой
я рассказыва т тебе раньше. Пока
катушка микрофона неподвиж-
на, в ней не штду1шруются
электрические колебания, хотя
опа н находится в самой туше
Магнитных силовых линий. Но
Сразу же в такт с областями
ковых волн начинает колебаться
катушку. При этом ка ушка пересекает магнитные силовые линии и в ней
индуцируется nepcMeiTiioc напряжение той же частоты, что и у зву-
ковых колебаний. Чем выше юн звука, тем выше частота этого тока Чем
громче звук, тем больше амплитуда электрических колебаний звуковой частоты.
В микрофонной подставке находится трансформатор 7, с помощью которого
напряжение звуковой частоты, созданное электромагнитной системой микрофо-
на, повышается н передается но проводам к усилителю звуковой частоты.
Этот трансформатор называют согласующим: кроме повышения напря-
жения, он ешс согласует малое сопротивленце катушки микрофона с относи-
тельно большим входным сопротивлением у сити геля
Принципиально так устроены и работают вю электродинамические микро-
фоны широкого применения, в том числе микрофоны МД 47 и МД-66, пред-
назначенные для работы совместно с любительской звукозаписывающей аппа-
ратурой
во1 веред микрофоном зазвучала струна,
пониженного и повышенного давления зву-
мембрана. Колеблясь, она увлекает за собой
ЗВУКОСНИМАТЕЛИ
Образно говоря, грампластинки явтяются «хранителями» музыка тьныч
произведений, опер эстрадных исполнений, танцевальной музыки. Различают
грампластинки монофонические, или, как часто говорят, обычные, и
стереофонические. Дтя воспроизведения грамзаписи используют соответ-
ственно монофонические и стереофонические звукосниматели В свою очередь
153
по устройшву и принципу работы различают электромагнитные п
пьезоэлектрические (или пьезокерамические) звукосниматели.
Устройство и схематическое изображение электромагнитного монофониче-
ского звукоснимателя показаны па рис. 138. Звукосниматель этой системы имеет
сильный подковообразный постоянный .магнит с С-образными полюсными на-
Рис. 138. Устройство и графическое
обозначение электромагнитного мо-
нофонического зву кос пимател я.
Рис. 139. Устройство и графическое
изображение пьезоэлек грического
мопофонпческот о звукоснимателя.
копечпнками 5. Между полюсными наконечниками находится катушка 3, на-
мотанная из тонкого изолированного провода, а- внутри катушки — якорь 2.
Выступающая вниз часть якоря заканчивается иглой 1. Якорь удерживается
в среднем положении надеюй на него эластичной резиновой трубкой 4. Если
кончик иглы отклонил, вправо, то противоположный конец якоря отклонится
влево. Если же кончик иглы отклонить влево, то противоположный конец
якоря-отклонится вправо. Каждое колебание якоря вызывает изменение состоя-
ния магнитного поля в зазоре полюсных наконечников, а изменяющееся маг-
нитное поле возбуждает в катушке переменное напряжение.
Рассматривая внимательно граммофонную пластинку, ты, конечно, видел
па ней зигзагообразную бороздку, идущую по спирали. Эта бороздка — «рису-
нок» звука, записанного на пластинке. При проигрывании пластинки кончик
иглы звукоснимателя, следуя за всеми извилинами бороздки, колеблет якорь,
поток магнитных силовых линий в нем изменяется, а в катушке возбуждается
переменное напряжение звуковой частоты. При самых громких записанных зву-
ках оно не превышает 0,1-0,5 В Но если это напряжение усилить, то электро-
динамическая головка, включенная на выходе усилителя, громко воспроизво-
дит звук, записанный на грампластинке.
Рассмотри условное графическое обозначение этого звукоснимателя иа схе-
мах (рис. 138). Его контур в виде «утюжка» — символическое изображение всех
преобразующих головок, т. е приборов, с помощью которых считывают или
записывают звук на грампластинке или магнитной ленте магнитофона. Черто-
чка в левой нижней части — «игла» и стрелка, идущая в сторону выводов, пре-
вратили его в символ акустической головки воспроизведения — звукосниматель.
А упрощенный символ катушки с сердечником говорит о том, что звукосни-
матель электромагнитный.
Механизм пьезоэлектрического монофонического звукоснимателя в упро-
щенном виде показан па рнс. 139. Его основой является пьезоэлектрический
154
Элемент 4 — пластинка ил специальной керамики, оо.тадающей пьсзоэлскipil'ie*
скими свойствами ' создает электрические заряды при се изгибании Другой
конец пьезоэлемента через поводок 3 соединен с иглодержателем 2 При про-
игрывании грампластинки игла /, скользя по извилинам звуковой канавки, ко-
леблется, а ньезоэлемент изгибается из стороны в сторону. При этом па по-
верхностях пьезоэлемеита возникают электрические заряды, которые через вы-
водные проводники 5 могут быть поданы па вход усилителя, а после усиления
преобразованы в звук.
Пьезоэлектрический способ преобразования механических колебаний иглы
в электрический ст нал обозначают вытянутым прямоугольником, символизи-
рующим пластинку керамики, с двумя черточками, символизирующими обклад-
ки пластинки (рис. 139).
Пьезоэлсмент звукоснимателя можно рассматривать как конденсатор, на
обклаДках которого при проигрывании грампластинки создается переменное
напряжение звуковой частоты. Внутреннее сопротивление такого источника
сигнала исчисляется мегаомами, что требует особого подхода к согласованию
ею с входным сопротивлением усилителя.
Пьезоэлектрические звукосниматели развивают напряжение звуковой часто-
ты до 0,2—0,3 В Они проще по конструкции, чем электромагнитные звуко-
сниматели, и легче. Их иглодержатели пластмассовые, а закрепленные в них
постоянные иглы — корундовые. Вместе с изношенными иглами иглодержатели
легко заменяются новыми. Обычно ш лодержатель пьезоэлектрического звуко-
снимателя имеет две иглы, расположенные под углом по отношению друг к
другу. Одна из них рассчитана для проигрывания обычных, другая — долго-
играющих грампластинок. Смена иглы для проигрывания той или иной |рам-
пластинки происходит поворотом иглодержатетя.
Звуковая канавка стереофонической пластинки «хранит» двухканальную за-
пись звука; правого и левого каналов. Звуковые бороздки обоих каналов на-
несены раздельно на стенки канавки под углом 45 к плоскости грампластинки.
Для воспроизведения закиси обоих каналов стереофонический звукосниматель
имеет два акустических элемента с одной общей иглой, вырабатывающих раз-
дельные сигналы обоих каналов.
Упрощенно устройство пьезоэлектрического механизма стереофонического
звукоснимателя приведено на рис. 140. В нем, как видишь, два пьезоэлемента:
6 — элемент правого капала, 7 — элемент левого канала. Задними (по схеме)
концами пьезоэлементы неподвижно укреплены на стойке 8, а передними —
в тягах 4 и 9, которые мотуг поворачиваться вокруг оси 5. В свою очередь
эти тяги эластично связаны с тягами 3 и 10, а через них — с рычагом игло-
держателя 2 с иглой 1
Работает механизм так. Когда рычаг иглодержателя смещается в сторону
тяги 3, он через нее поворачивает вокруг оси 5 рычаг 4. В это время тяга 9
остается неподвижной. Когда же, наоборот, рычаг иглодержателя смещается
в сторону тяги 10, через нее он поворачивает вокруг оси 5 тягу 9. Тята же 4 в
эго время остается неподвижной. Следовательно, во время проигрывания стерео-
фонической грампластинки извилины одной стенки звуковой канавки (правого
канала) смещают тягу 4, сохраняя Неподвижной тягу 9, а извилины другой
стенки (левого канала) смещают тягу, 9, сохраняя неподвижной тягу 4. При
этом пьезоэлектрические элементы создают раздельные для каждого капала
низкочастотные сигналы.
Характерная особенность в символике графического обозначения пьезо-
электрического звукоснима геля — две взаимно перпендикулярные стрелки
(рис. 140) и три вывода, средний вывод является общим для сигналов обоих
каналов.
155
Конструктивное оформление звукоснимателей разнообразно. Чаще всего их
электромагнитные или пьезоэлектрические головки монтируют в пластмассо-
вых илл металлических держателях, называемых тонармами. Две такие кон-
струкции показаны на рнс. 141: вверху — пьезоэлектрический звукосниматель
Рис 140. Устройство и гра-
фическое изображение пьезо-
элек гри ческого стереофони-
ческого звукоснимателя.
Рнс. 141. Внешний вид пьезоэлектрических мо-
нофонического (о) и стереофонического (б) зву-
коснимателей с тонармами.
.для проигрывания обычных грампластинок, внизу — тоже пьезоэлектрический,
ею для проигрывания стереофонических грампластинок.
Разговор о способах подключения звукоснимателей к усилителям звуковой
частоты пойдет позже.
ГОЛОВКИ ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРЯМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
И ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ
Электромагнитный телефон, подключенный к выходу детекторного ити
•однотранзисторного приемника, излучает энергию звуковых колебаний. В нем
роль непосредственного, т. е прямого, излучателя выполняет вибрирующая мем-
брана. Первыми мощными излучателями звуковой энергии были электроматиг-
ные громкоговорители типа «Рекорд». Сейчас их, похожих на большие неглу-
бокие черные тарелки, можно увидеть лишь в музеях или в старых кинофиль-
мах. Им на смену пришли более мощные излучатели звуковой энергии —
электродинамические головки с бумажными диффузорами. Это электродинами-
ческие громкоговорители или, сокращенно, динамики. Сейчас их принято назы-
вать головками динамическими прямого излучения, а громкоговорителем — со-
вокупность всех элементов звуковоспроизводящего устройства.
Примером звуковоспроизводящего ушройства может быть, например, або-
нентский громкоговоритель, рассчитанный на работу от радиотрансляционной се-
ти. В него кроме головки динамической прямого усиления входят еще ящик (кор-
пус). имеющий немаловажное значение для качества звуковоспроизведения, со-
гласующий (переходный) трансформатор и регулятор громкости. Громкогово-
рители стереофонической аппаратуры радиотехнических комплексов могут иметь
по две-три и более головок динамических прямого излучения, усилители с пи-
тающими нх выпрямителями, различные регуляторы, переключатели.
456
Теперь, разобравшись в принятой терминожм ни, касающейся звуковоспро-
изводящих устройств, поюворим об устройстве н рабою головок динамических
прямого излучения Для краткости будем называть их динамическими головками
или просто головками. В динамических головках широкого применения излук
телями звуковых воли служат конусообразные диффузоры, штампуемые из бу-
мажной массы. Головки, предназначенные для радиофикации улиц, площадей,
парков, имеют, как правило, металлические рупоры.
Рис. 142. Устройство и условное оооз-
иачение головки динамической пря-
мого излучения.
Рнс 143. Головки динамические пря-
мого излучения.
Устройс!во динамической головки, применяемой в прпемно-усилнтельиой
аппаратуре, показано па рис. 142. Электромагнитный механизм юловкп устроен
так же, как механизм электродинамического микрофона. Между центральным
стержнем кольцевого магнита керном п фланцем — накладкой магнита с круг-
лым отверстием в центре имеется зазор, в котором создается сильное маг-
нитное ноле. В этом зазоре находится катушка, намотанная иа бумажном кар-
касе, скрепленном с вершиной бумажного диффузора Ее называют звуковой
катушкой. При помощи центрирующей шайбы, приклеенной иа стыке каркаса
звуковой катушки с диффузором, звуковая катушка устанавливается точно в
середине магнитного зазора. Благодаря гофрам центрирующей шайбы звуковая
Катушка может колебаться в магнитном поле, не задевая пн за керн, ни за
фланец магнита.
Края диффузора тоже гофрированы, что придаст ему подвижность, и при-
клеены к ободу металлического корпуса Выводы звуковой катушки сделаны
изолированным многожильным проводом и снабжены контактными лепестками,
укрепленными с помощью изоляционной пластинки па корпусе.
Действует юловка так. Пока через звуковую катушку ток не идет, она
покоится в середине магнитного зазора Когда в катушке появляется ток, во-
круг нее возникает магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита.
При одном направлении тока катушка выталкивается из зазора, а при другом —
втягивается в нею При пропускании через катушку переменного тока звуковой
частоты катушка колеблется в зазоре с частотой тока Вмешс с катушкой
колеблется и диффузор, создавая в воздухе звуковые волны
Внешне динамические 1 оловкп различаю гея размерами, формой диффу зора,
конструкцией магнитной системы. Многие t оловки широкого применения имеют
круглые диффузоры (рис. 143, я) диаметром примерно от 60 до 300 мм. Самые
маленькие из иих (рис 143, б) использую тся главным образом в малогабарит
иых («карманных») транзисторных приемниках. Есть головки с эллиптическими
157
(овальными) диффузорами. Такая форма диффузора (рис. 143, в) не улучшает
качества звуковоспроизведения а лишь создает некоторое удобство размещения
Головки в приемнике, телевизоре.
Mai нит может иметь не только кольцеобразную форму, по и квадрат-
ную, рамочную.
Ты .можешь встретить устаревшую электродинамическую юловку с под-
магничиванием. Она не имеет постоянного магнита. На керн такой головки
надета катушка, содержащая несколько тысяч витков. Ее называют катушкой
подмагничивания пли возбуждения. Питается она от выпрямителя.
Когда через нее идет постоянный ток, образуется электромагнит, создающий
в кольцевом зазоре, где находится звуковая катушка, магнитное поле. В ос-
тальном головка с подмагничиванием ничем нс отличается от головки с по-
стоянным магнитом.
Головки с подмшничнваиисм выпускались только для сетевых приемни-
ков и усилителей.
Динамические головки маркируют цифрами и буквами, например: ОДГД-6,
1ГД 3, ЗГД-1 Первая цифра характеризует номинальную мощность головки,
выраженную в ваттах (Вт) или, что по существу то же самое, в вольт-ам-
перах (В А), т. е. произведением переменного напряжения звуковой частоты,
подводимого к звуковой катушке, на ток, протекающий через катушку. Буквы
ГД — первоначальные буквы слов «головка динамическая». Следующая за ними
цифра - условный номер конструкции
Номинальная .мощность — это наибольшая мощность тока звуковой частоты,
которую можно подводи 1ь к звуковой катушке, не опасаясь, что головка будет
искажать звуки или быстро испортится. Это наиболее важный параметр, ха-
рактеризующий головку. Но не путай его с громкостью звучания, т. е с ампли-
тудой звуковых колебаний. Если взять две головки с поминальными мощно-
стями 1 и 3 Вг и подать к каждой из них по 1 Вт мощноеm тока звуковой
частоты, то звучать они будут практически одинаково громко. Вторая из них
будет звучать громче первой только в том случае, если она будет получать
ту мощность, на которую рассчитана. Это обстоятельство ты должен учитывать,
подбирая I оловки для своих конструкций
Второй важный параметр динамической головки — но '.шпальный диапазон
рабочих частот, т. е. показатель диапазона звуковых частот, которые головка
равномерно и без заметных искажений воспроизводит. Границы этой полосы
частот выражают в герцах, например 315-7000 Гц. Головка с такой характе
ристикой хорошо воспрои (водит звуковые частоты от 315 до 7000 Гц и плохо —
более низкие (до 315 Гц) и более высокие (выше 7000 Гц). Чем шире диапа-
зон рабочих частот, тем головка лучше.
Ма тогаб ритные динамические головки, имеющие диффузоры небольших
размеров, в этом отношении всегда уступают громкоговорителям с большими
диффузорами. Номинальный диапазон рабочих частот головки 0,1 ГД-6, напри-
мер, 44)—3150 Гц, а головки 4ГД-35-ОТ 63 до 12500 Гц. Частотная харак-
теристика первой головки ио сравнению с характеристикой второй хуже. Но
нельзя сказать, что она плохая. Для малогабаритного транзисторного прием
ника, к которому предъявляются более низкие требования, она подходит лучше,
чем вторая, предназначенная для приемника с более высокими требованиями
к качеству звуковоспроизведения
Эш и некоторые другие параметры динамических головок обычно указы-
вают в паспортах. Они есть и в прилож. 8, помещенном в конце книги При
внимательном рассмотрении четвертой колонки этого приложения ты заметишь,
4IO только у некоторых типов головок (0.05ГД-1, 0,1 ГД-9) звуковые катушки
обладают сопротивлением 60 Ом Эти головки разрабатывались специально
158
для малогабаритных транзисторных приемников. Их звуковые катгшки, намо-
танные сравнительно гонким проводом и содержащие большее число витков
чем другие, можно включать непосредственно в коллекторную цепь ipamnctopa-
уситителя без каких-либо промежуточных деталей.
Звуковые катушки подавляющего большинства головок, предназначенных
для абонентских громкоговорителей, радиоприемников, телевизоров, радиол,
Рис. 144 Схемы включения динамических головок в коллекторные цепи тран-
зисторов (а) и в анодные цени ламп (б) выходных каскадов усилителей звуко-
вой частоты.
имеют небольшое число витков, намотанных проводом диаметром 0,15—0,2 мм,
поэтому их сопротивление мало: всего 4—10 Ом. Рассчитаны они на напря-
жение звуковой частоты порядка нескольких вольт, но при значительных токах.
Звуковые катушки таких головок включают в коллекторные цепи транзисторов
или в анодные цепи радиоламп не непосредственно, а через трансформа торы.
Трансформаторы согласуют напряжения и токи усилительных приборов с на-
пряжениями и токами головок. Понижая напряжение до нескольких вольт, они
позволяют звуковым катушкам потреблять токи до нескольких ампер.
Согласующие трансформаторы, используемые в приемниках и усилителях
звуковой частоты, ставят в цепи выходных, т. е. оконечных, мощных усили-
тельных приборов, поэтому их принято называть выходными трансфор-
маторами.
Примером подключения звуковой катушки динамической головки к выход-
ному каскаду усилителя могут служить схемы, изображенные иа рис. 144. Вы-
ходной трансформатор Тр первичной обмоткой 1 включен в коллекторную цепь
транзистора или в анодную цепь лампы. Колебания звуковой частоты, усилен-
ные транзистором (лампой), возбуждают во вторичной обмотке II такие же
колебания, но более низкого, чем в коллекторной (анодной) цепи, напряжения,
которые подаются на звуковую катушку головки Гр и преобразуются в зву-
ковые колебания.
Параллельно первичной обмотке выходного трансформатора подключают
конденсатор, улучшающий работу усилителя.
Запомни' согласование напряжения и тока звуковой катушки динамической
головки и выходной цепи усилительного устройства — обязательное условие для
наиболее эффективного использования энергии звуковой частоты, отдаваемой вы-
ходным каскадом усилителя головке. '
Понижающий трансформатор является неотъемлемой частью и готовки
абонентского громкоговорителя. В нем трансформаторы согласуют напряжение
радиотрансляционной линии с напряжением, обеспечивающим нормальную ра-
боту головки Абонентские громкоговорители, кроме того, снабжают регулято-
рами громкости.
159
Один из абонентских громкоговорителей и его схема показаны на
рнс 145. Регулятор громкости - переменный резистор Я — в этом громкогово-
рителе включен последовательно со звуковой катушкой динамической голов-
кой Гр Чем меньше сопротивление введенной часта резистора, тем звук громче.
Первичные обмотки трансформаторов абонентских громкоговорителей рас-
считаны па напряжения звуковой частоты 30 или В Есть громкоговорители,
Рис. 145. Абонентский громкоговоритель «Сюрприз» и его схема.
рассчитанные на оба этих напряжения. Переключение с одного напряжения на
другое достигается перепайкой одного из проводов натура на выводах первич-
ной обмотки трансформатора. Следует отметить, что эти напряжения громко-
говорители получают от радиотрансляционной сети при наиболее громкой пе-
редаче. Чем меньше громкость передачи, тем меньшее напряжение звуковой
частоты получает громкоговоритель от сети.
Динамические головки абонентских громкоговорителей вместе с их согта-
сующнмтт трансформаторами можно иногда использовать для простых прием-
ников Обращаться с динамическими головками надо очень осторожно, чтобы
не попортить звуковую катушку или диффузор. Головка с порванным диффу-
зором, даже если он заклеен, работает хуже.
Познакомившись с устройством и работой динамической головки и сравни-
вая ее с микрофона л, г тебя должен возникнешь вопрос нельзя ли заставить
динамическую головку работать как микрофон а микрофон, наоборот, как го-
ловке 7 Можно! Так радиолюбители делают. Но чаще они используют головки
в качестве шкрофонов, о чем ч тебе еще расскажу.
Беседа десятая
ТВОЯ МАСТЕРСКАЯ
Надеюсь, что мои беседы и навыки труда приооретенные в iukoic. помогли
тебе сделать первый практический шаг в радиотехнику — построить и испытать
простенькие приемники, провести некоторые опыты с транзисторами Но гже
«а этом коротком пути тебе пришлось обзавестись кое-какими столярными,
слесарными и монтажными инструментами, материалами, детазчми. Это «хо-
зяйство» твоей мастерской будет постепенно попошчтьеч.
В да ишейизем кро ме того, до зжно опреде литься твое постоянное место,
где бы, не метая другим и не нанося вреда домашним вещам, можно было с
160
удобством пилить, строгать, клеить. сверлить паять, красить — словом ма-
стерить. Это будет твой рабочий уголок.
Boni о таком уголке, о приемах монтажных работ о технологии изготов-
ления некоторых деталей я и хочу поговорить в этой беседе.
ВЕРСТАЧНАЯ ДОСКА
Прежде всего советую сделать верстачную лоску, например такую, что
изображена на рис. 146. Ее можно положить на стол или широкую скамейку,
и она заменит столярный верстак, а закончив работу, ты можешь снять ее и
убрать Впрочем, ее можно укрепить на столбиках в чулане или сарайчике, если
ты там собираешься оборудовать столярную мастерскую.
Подбери сухую, без сучков доску длиной 1,5 м, шириной 250—300 и тол-
щиной 40 — 50 мм и хорошенько обстругай се, чтобы она стала со всех сторон
ровной и гладкой. Чем толще будет доска, гем прочнее и устойчивее получится
рабочий всрсгак. Сырая доска не тодится, так как, высыхая, она будет ко-
робиться и трескаться. Снизу к доске, вдоль ее ребра, прибей деревянный бру-
сок, выпустив ею на 15 — 20 мм из-под доски. К правому концу, тоже снизу,
прибей отрезок широкой доски, но так, чтобы волокна се располагались не
вдоль, а поперек основной доски. Прибитые снизу брусок и отрезок доски будут
удерживать верстачную доску иа краю стола.
На левом конце доски укрепи «ласточкин хвост» — упор для строгания брус-
ков и досок. Он представляет собой дощечку длиной примерно 200, шири-
ной 150 и толщиной 10—12 мм с клинообразным вырезом Укрепляя этот
упор, шляпки гвоздей или шурупов утопи поглубже, чтобы пс повредить о них
железку рубанка или фуганка.
Рядом с «ласточкиным хвостом» привинти или прибей к верстачной доске
еще один упор—для строгания ребер досок. Этот упор —брусок твердой по-
Рис 146 Верстачная доска.
В 1 . Борисов
161
роды древесины, например бука, дуба, клена, спиленный наискось. Между ним
и ребром верстачной доски образуется клинообразный промежуток, в который
вставляется конец обрабатываемой доски Снизу доска будет удерживаться краем
бруска, выступающим из-под верстачной доски.
На другом конце верстачной доски, отступив от края на 120—150 мм,
сделай вырез В нем ты будешь закреплять клином доску, когда потребуется
распилить се вдоль, прострогать ее торец или запилить шипы. В этот вырез
можно также зажать две дощечки, когда их надо склеить. Со стороны, проти-
воположной вырезу, прибей отрезок бруска илн толстой доски. Это упор, к ко-
торому ты будешь прижимать брусок, дощечку или фанеру, чтобы отпилить
копен, свисающий с верстачной доски.
Верстачную доску ты можешь использовать и для слесарных работ, если
на это время будешь привертывать к ней настольные тиски и отрезок угло-
вого железа.
РАБОЧЕЕ МЕСТО
Для поделки мелких деталей, сборки, монтажа и налаживания твоих кон-
струкций, приборов ты будешь пользоваться своим письменным столом. Но
чтобы сгол нс повредить, сделай доску, которую будешь накладывать на него
во время работы.
Такая доска, положенная па письменный стол, показана на рис. 147. Для
ее изготовления потребуются лист фанеры толщиной 4—6 мм и четыре дере-
Рис. 147. Монтажный стол.
вянных бруска сечением примерно
20 х 25 мм. Три бруска прибей вдоль
переднего и боковых краев фанеры
с таким расчетом, чтобы между ни-
ми точно вписывалась крышка сто-
ла. Этой стороной фанеру будешь
накладывать иа стол. Четвертый
брусок прибей вдоль заднего края
фанеры, но с верхней стороны. У те-
бя получится щи г, который благо-
даря трем нижним брускам не будет
двигаться ио столу. Верхний брусок
будет служить бортиком.
Если ты будешь заниматься
монтажными работами па большом
столе, то сделай щпгок, который
можно было бы положить на угол
стола. В этом случае снизу к фанере
прибей не три, а два ограничительных бруска, а оставшиеся два бруска прибей
с верхней стороны файеры.
Готовый щит зачисть шкуркой, протрави морилкой или раствором марган-
цовокислого калня (марганцовки) покрой лаком или покрась масляной краской.
В правом заднем углу монтажного щита укрепи дощечку с тремя штепсель-
ными розетками Розетки соедини параллельно При помощи соединительною
шнура ты будешь подключать розетки к электросети.
Почему три розетки? Для удобства налаживания приемников, усилителей
И других приборов, питающихся от электросети: одна — для электропаяльника,
вторая —для испытываемой конструкции, третья—для настольной лампы. Же-
лательно, чтобы розетка, в которую будешь включать вилку шнура элсктро-
162
распределительной колодки, была оборудована плавкими предохранителями
ла ток 2 — 3 А. Если случайно произойдет замыкание в паяльнике или испы-
тываемой конструкции, то лсрсгоряг предохранители этой розетки, а ие
квартирной электросети.
ХОРОШАЯ ПАЙКА-ЗАЛОГ УСПЕХА
Надежность электрических контактов между проводниками и деталями и
прочное ь монтажа в целом определяются хорошей пайкой. Научиться хорошо
паять — твоя задача.
Основным инструментом для пайки является паяльник — стержень или
кусок красной меди, нагреваемый до температуры плавления припоя. Конец
стержня запилен наподобие клина — это рабочая часть, или жало, паяльника.
Радиолюбители пользуются электрическими паяльниками. Стержень электриче-
ского паяльника вставлен в металлическую трубку. Трубка обернута слюдой
или стеклотканью. Поверх этого изоляционного слоя намотана нихромовая
проволока — это иагрева тельный элемент паяльника Сверху он защищен слоем
асбеста и металлическим кожухом. На друтой конец трубки насажена деревян-
ная или пластмассовая ручка. При помощи вилки на шнуре, соединенном с
нагревательным элементом, паяльник включают в штепсельную розетку электри-
ческой сети. Электрический ток раскаляет проволоку, а проволока отдаст тепло
медному стержню и нагревает его.
Наша промышленность выпускает несколько типов электрических паяльни-
ков, рассчитанных на электрические сети с напряжением 127 и 220 В. Значение
напряжения, па которое рассчитан паяльник, выштамновано иа его металличе-
ском кожухе.
Нт рнс 148 показаны две наиболее распространенные конструкции электри-
ческих паяльников Олин из них (рнс 148, а) имеет два сменных стержня:
Г образный и прямой. При работе в трубку иат ревательною элемента вставляют
тог стержень, которым удобно работать У второго паяльника (рис. 148,6) стер-
жень прямой и более тонкий по сравнению с первым, который тоже можно
заменять. Но основное различие между паяльниками заключается не только
в их стержнях: первый паяльник более мощный (80 100 Вт), им можно паять
массивные детали и даже ремонтировать небольшие хозяйственно-бытовые ве-
ши; второй паяльник менее мощный (35—50 Вт) и предназначен в основном
для радиомонтажа.
Желательно, конечно, иметь два паяльника разных мощностей. Но основ-
ным из них для радиомонтажа должен быть электропаяльник мощностью 35 —
40 Вт. Но ц такой паяльник нельзя считать универсальным для радиомонтажа.
Сравнительно толстым жалом не всегда можно «добраться» до любой точки
монтажа. Его жало, кроме того, имеет слишком высокую температуру, опасную
для панки мелких радиодеталей, выводов малогабаритных тратиисторов, ин-
тегральных микросхем. В таких случаях пользуйся насадкой (рис. 148, в) —
спиралью нз луженой медной проволоки диаметром 1,5 — 2 мм, надеваемой на
жало паяльника. Пайка мелких деталей производится кончиком насадки, нагре-
ваемой жатом паялышка.
Для пайкн нужны еще припой и флюс.
Припоями называют легкоплавкие металлические сплавы, С помощью
которых проводят пайку. Иногда для панки применяют чистое олово. Оловян-
ная па точка имеет светлую серебристо матовую поверхность и при изгибе или
сжатии плоскогубцами хрустит. Но чистое олово сравнительно дорого, поэтому
применяют сто только для залуживапня и пайки посуды, предназначенной для
163
6*
приготовления и хранения пиши. Д1Я радиомонтажа обычно используют о;ю-
вянно-свинцовыс припои I1OC-40 или IIOC-6I, иредствляюшие собой сплав
олова и свинца. Цифры в марках припоев указываю! процентное содержание
в них олова. В припое ПОС-61, например, содержится 39% свинца и 61% олова.
С виду припои похожи па чистое олово, но менее светлые — матовые.
Рис. 148. Электрические паяльники
п насадка для цинки мелких радио-
деталей.
Чем больше в припое свинца, тем он темнее. Однако по прочности спайки
оловянно-свинцовый припой не уступает чистому олову. Плавится он при
темпера гуре 180 — 200' С. Удобнее по тьзоваться кусочком припоя в виде палочки.
Флюсами называю! вещества, которые применяют для того, чтобы под-
готовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время
прогрева их паяльником. Без флюса припой нс будет «прилипать» к поверхно-
сти металла.
Флюсы бывают разные В мастерских, например, где ремонтируют метал-
лическую посуду и другой домашний инвентарь, применяю! «паяльную кисло-
ту». Это раствор цинка в соляной кислоте. Для монтажа радиоаппаратуры
такой флюс совершенно не пригоден, так как при прикосновении к нему паяль-
ника он разбрызгивается, загрязняет монтаж и со временем разрушает соеди-
нения, мелкие детали. Даже небольшая капелька кислоты, попавшая на тонкий
обмоточный провод, через коротки! промежуток времени переедает сю.
Для радиомонтажа пригодны только такие флюсы, в которых совершенно нет
кисло гы. Одним из таких флюсов является канифоль. Если пайка производится
в легкодоступных местах, используют канифоль в кусочках. В тех случаях
когда трудно добра п.ся до детали с кусочком капнули, используют густой
раствор канифоли в спирте или ацетоне Чтобы канифоль хорошо растворилась,
ее нужно размельчить в порошок. Так как спирт или ацетон быстро улегтни-
ваготся, такой флюс следует хранить в пузырьке с пргнертой пробкой, например
из-под одеколона. Спир го-канифольный флюс наноси на спаиваемые места при
помощи тонкой палочки или кисточки.
Рекомендую для паяльника сделать подставку, а припой и канифоль дер-
жать в баночке (рис. 149} из алюминия. Э1И простые приспособления создадут
164
удобства в работе, а паялышк. припой и канифоль будут содержаться в чистоте.
Умение хорошо паять —своего рода искусство, которое дастся не сразу, а в
результате некоторой практики Секрет прочной н красивой панки таклточастся
и аккуратности н чистоте: если плохо зачищены проводники, загрязнен, подогрет
или перегрет паяльник, никогда не будет хорошей пайки.
Рис. 151. Залуживаиис провод-
ника.
Рис 150. Рабочий конец жала паяльника.
С лева — правильно запиленный, справа —
«выгоревший».
Недостаточно горячий паяльник превращает припой в кашицу, которой
паять нельзя. Признаком достаточного прогрева паяльника являются вскипание
канифоли и обильное выделение дыма при соприкосновении ее с паяльником.
Нормально нагретое жало паяльника хороню плавит припой и не покрывается
окалиной.
Рабочий конец паяльника должен быть всегда горячим и хорошо залужен —
покрыт тонким слоем припоя. Заслуживают паялышк так. Его разогреваю;,
зачищают жало напильником или наждачной бумагой, опускают в канифоль
и прикасаются им к кусочку припоя. После этого жало быстро трут о дерево,
чтобы вся его поверхность покрывалась тонким слоем припоя. Если припой
не пристает даже к хорошо прогретому жалу, его нужно еще раз -зачистить и
вновь залудить.
Паяльник можно считать хорошо залуженным тогда, когда жало равномер-
но покрыто слоем припоя и с его копчика при нагреве свисает капелька припоя.
Рабочий конец любого паяльника со временем «выгорает», на нем обра-
зуются углубления — раковины. Придать ему правильную форму можно напиль-
ником. Наиболее правильная и удобная форма рабочей части паяльники пока-
зана на рис 150.
Места проводников или деталей, предтышаченные для спайки, должны быть
зачищены до блеска и залужены. Пайка без залуживания отнимает бо.тьше
времени и менее надежна. Залуживаиие проводников удобнее делать гак: зачи-
щенным проводником коснуться канифоли и хорошо прогреть его паяльником
(рис. 151) Канифоль, расплавляясь, покрывает поверхность проводника, и при-
пой, имеющийся на паяльнике, растекается по нему. Поворачивая проводник
и медленно передвигая по нему жало паяльника, легко добиться равномерного
покрытия поверхности проводника тонким слоем припоя
Если при пайке будешь использовать жидкий канифольный флюс, смачивай
залуживаемую деталь этим флюсом при помощи палочки или кисточки, а затем
ггро-ревай деталь паяльником до тех пор, пока припой не растечется по се
поверхности.
Чтобы спаять зазуженн’ыс проводники или детали, их пало II вот по прижать
друг к другу и к месту их соприкосновения приложить паялышк с капелькой
165
Припоя на жале. Как только место пайки прогреется, припой растечется и
заполнит промежуток между деталями. Плавным движением паяльника следует
равномерно распределить припой по всему месту спайки, а излишек снять тем
же паяльником. После этого паяльник можно удалить — припой быстро затвер-
деет и прочно скрепит детали. Очень важно, чтобы спаянные детали после уда-
ления паяльника нс сдвигались с места, пока нс затвердевает припои, иначе пайка
будет непрочной.
Если невозможно залудить поверхности спаиваемых деталей раздельно, их
надо плотно прижать друг к другу, смазать место соприкосновения жидким
канифольным флюсом (или поднести к нему кусочек канифоли) и прогреть
паяльником, предварительно взяв на него припой. Прогревать детали следуег
до тех пор, пока припой не растечется по всему месту спайки.
Запомни: хорошей пайкой можно считать такую, при которой припой ле-
жит не комком, а тонким слоем обливает место пайки со всех сторон.
Начинающие, еще не имеющие опыта радиолюбители иногда стараются
«замазывать» место пайки припоем, а потом удивляются, почему не получается
прочного соединения, хотя припоя израсходовано много. Искусство хорошей
пайки заключается в том, чтобы сделать пайку при малом расходе припоя. А это
достигается при хорошо прогретом и залуженном паяльнике. Только при
этих условиях пайка получается прочной, аккуратной и красивой.
Учти, что дым от канифоли действует на слизистые оболочки глаз и но-
соглотки, поэтому паять нужно в проветриваемом помещении. Еще лучше, если
на рабочем месте будет вентилятор.
О НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛАХ И ПРИЕМАХ МОНТАЖА
Качество работы приемника, усилителя или другого радиотехнического
устройства во многом зависит от рациональности размещения деталей и прочно-
сти нх монтажа. Основные детали должны располагаться так, чтобы соедини-
тельные проводники были по возможности короткими п ие пересекались. Мон-
таж должен быть жестким, чтобы предупредить случайные соединения между
деталями и проводниками, которые могут появиться при толчках п встряхива-
нии Кроме того, монтаж должен быть компактным, удобным для проверки,
замены деталей и, конечно, красивым.
Основой, как бы фундаментом радиотехнических устройств или приборов
служат плоские панели или панели в виде ящичков — шасси. Как плоские панели,
так и шассн могут быть фанерными, дощатыми, металлическими, пластмас-
совыми или комбинированными из разных материалов.
Если панель фанерная или дощатая, то надо позаботиться о том, чтобы
она была достаточно хорошим изолятором. Она не должна впитывать влагу —
отсыревшая панель может быть причиной утечки тока и, следовательно, огказа
в работе радиоаппарата. Чтобы этого ис случилось, фанеру, прежде чем делать
из нее панель или шасси, хорошенько высуши, натри со всех сторон расплав
ленным парафином или воском или покрой один-два раза спиртовым или .мас-
ляным лаком. Обработанные таким способом материалы не будут впитывать
влагу, да и внешний вид основания радиоконструкции, сделанного из них, буде!
более опрягаым
Тонкая фанера удобна для обработки, но сделанные из нее панель или
шасси будут непрочными. Лучше всего подойдет хорошо проклеенная березо-
вая файера толщиной 4—6 мм. Строительная фанера хуже, так как она при
обработке часто расслаивается, трескается, имеет неровности. Если нет фанеры
требуемой толщины, можно склеить два куска более тонкой фанеры. Ск.тсн-
166
30°
Рис. 152. Нож-резак (в) и поль-
зование им (б).
Ваемые куски файеры суши под грузом, иначе они могут покоробиться или
вообще не склеиться.
Листовой металл сложнее в обработке, особенно в домаштшх условиях.
Зато панели и шасси, сделанные из него, лучше фанерных. И ис только по-
тому, что они прочнее. Металл служит экраном, устраняющим взаимосвязь
между отдельными деталями и цепями через магнитные и электрические ноля,
что во многих случаях является обязательным
техническим требованием, и используется в
качестве заземленного проводника, что упро-
щает монтаж.
Для металлического шасси лучше всего
использовать листовой алюминий или дю-
ралюминий толщиной 1,5—2 мм. Вырезать
заготовку и изогнуть шасси или склепать
его из полос, просверлить в нем отверстия
можно в школьных мастерских, а оконча-
тельно обработать шасси дома.
Но, используя металлическое шасси или
панель, будь очень внимательным при монта-
же: все детали, проводники и электрические
цепи, которые по схеме не заземляются,
должны быть самым тщательным образом
изолированы от шасси.
Для панетей и монтажных плат транзисторных приемников, усилите лей,
измерительных приборов радиолюбители используют листовой гсттшакс, стекло-
текстолит или органическое стекло толщиной 1,5—3 мм. Эти материалы хо-
рошие изоляторы. Опп легко обрабатываю гея, а детали, сделанные из них,
всегда выглядят опрятно и красиво.
Вырезать загоювкн панелей, монтажных плат или каких то иных деталей
из листовых материалов толщиной до 4 — 5 мм лучше всею с помощью ножа-
резака, сделанного из ножовочного полотна. Конец куска полотна длиной HO-
MO мм заточи на точильном с 1 анке по форме, показанной на рис. 152, а
ручку такого резака оберни несколькими слоями изоляционной ленты (чтобы во
время работы пе попортить руку). Угол режущей части должен составлять
30—35° и по ширине быть равным толщине полотна.
Пользуйся резаком так. Лист гстинакса иди другого материала положи
на стол или фанеру с ровной поверхностью, наложи на нею металлическую
линейку и по ней, снимая стружку за стружкой, надрезай материал примерно
до половины его толщины. Затем точно так же надрежь материал с другой
стороны и разломи по линии разреза. Если надрезы с обеих сторон совпа-
дают, то торец заготовки детали после опиловки напильником получится
ровным.
Размечая будущую заготовку, учитывай ширину рабочей части резака.
Такой резак понадобится тебе и при гибке листового алюминия пли дю-
ралюминия. Дело в том, что получить прямой ровный угол согнутого металла
нс так-то просто, даже зажимая ею в тисках между дв’умя стальными пласти-
нами или уголками. Иное дето, если этот материал будет предварительно про-
резан но линии сгиба примерно на треть или половину его толщины (рис. 1>3).
В этом случае уют в месте изгиба обятательно получится ровным и прямым.
Рассказывая об устройстве приемников, усилителей или других приборов,
я не всегда буду указывать размеры их монтажных плат, панелей или шасси.
Почему? Да потому, что нс дтя каждого случая может подойти один и
лог же совет. Многое зависит от конструкции и габаритов имеющихся
167
дегачей Поэтому прежде чем деЛать заготовку, подбери все необходимые
детали, расположи их на листе бумаги в рекомендуемом порядке и уточин
будущие размеры монтажной платы. Стремиться к уменьшению платы или
Шасси не надо — на маленькой площади монтаж делать труднее.
Сделав плиту или шасси, раз-
Рис. 154. Способы соединения проводни-
ков и деталей пайкой.
Рис. 153 Использование ножа-резака
при гибке листового металла.
мести па них детали и наметь места
всех необходимых отверстий. Окон-
чательную разметку отверстий де-
лай с помощью линейки и циркуля.
Диаметры отверстий должны быть
такими, чтобы детали прочно дер-
жались в них. Для монтажа ис-
пользуют юлый или изолирован-
ный, луженый или посеребренный
медный провод толщиной 0,8 —1,5
мм. Такой провод хорошо проводит
электрический ток, а монтаж, вы-
полненный им, будет прочным.
11редназпачеииый для монтажа про-
вод надо выпрямить. Для этого
кусок провода длиной 1,5—2 м заж-
ми одним концом в тисках или
прикрути к какому-либо предмету
и сильно потяни за другой конец,
захватив его плоскогубцами. Про-
вод немного вытянется и станет
прямым. Ог него ты будешь ку-
сачками откусывать нужной длины
соединительные проводничкн.
Все соединения тщательно про-
паивай. В мест ах возможных замы-
каний между проводами надевай на
них резиновые, почивини тхлорид-
ные или друтие изоляционные трубки зттбо обматывай их на этих участках
изоляционной лентой.
В магазинах, торгующих радиодеталями, имеются наборы монтажных ма-
териалов В них входят монтажный провод и изоляционные трубочки Советую
тебе пользоваться этими наборами.
При монтаже, во время испытания и налаживания аппаратуры часто при-
ходится спаивать и распаивать проводники, заменять одну деталь другой. Это
всегда надо учитывать, применяя в каждом случае наиболее удобные приемы
монтажа. Некоторые из них показаны па рис 154. В тех случаях, когда нужно
срастить два прямолинейных проводника, их концы можно не скручивать, а
лишь сложить вместе так, чтобы их поверхности соприкасались на длине не
менее 6-8 мм, и спаять Когда же надо соединить проводники под прямым
углом, конец одного проводника можно согнуть, прижазь к другому проводни-
цу и в таком виде спаять их.
Нс рекомендую спаивать несколько проводников или деталей в одной точке.
В этом случае при необходимости удаления одною нз проводников или детали
неизбежно рассыплется весь узел спайки.
А если условия монтажа диктуют необходимость соединения нескольких
деталей в одной точке? В таких случаях надо использовать монтажные
с г о н к II.
168
Для простейшей монтажной сюйки можно использовать, например, отре-
зок карандаша (рис. 155, о). Заточенную часть карандаша отпили, а грифель
удали - получится стойка с отверстием, в которое можно ввернуть впит или
шуруп. Одним конном она крепится к панели или шасси. К другому ее концу
Рис 155 Самодельные монтажная стойка (а) и монтажная планка (б).
привинчиваю! «звездочку», вырезанную из жести. К этой звездочке н припаи-
вают проводники и детали радиоконструкции.
Чем сложнее конструкция, тем больше в ней резисторов и конденсаторов.
Обычно они не моту г быть припаяны пепосредшвенно к другим, прочно за-
крепленным деталям. В таких случаях надо прибегать к монтажным
планка м пластинкам из и юляционного ма гериала с контактными лепестка-
ми, к которым припаиваю* детали, проводники.
Простую самодельную монтажную планку ты видишь на рис. 155. б. Ее
основанием служат две плас г инки, вырезанные из листового гетипакса или тек-
столита. В крайнем случае их можно сделать из плотного картона или фанеры,
предварительно проварив их в горячем парафине или пропитав лаком, чтобы
они стали хорошими изоляторами Контактные лепестки, вырезанные из жести,
латуни или сделанные нз медной проволоки толщиной 1,5 — 2 мм. удерживаются
в отверстиях, просверленных в верхней пластинке. Пластинки складывают и
привинчивают непосредственно к панели или крепят на стойках.
Размеры монтажных планок и число котак гных лепестков на них опре-
деляются габаритами и числом монтируемых на них деталей.
Детали транзисторных конструкций монтируют обычно на панелях из листо-
вого гетипакса или С1екло!екстолита, а в качестве опорных точек детален испо ть-
зуют проволочные «шпильки» или пустотелые заклепки (пистоны). Детали раз-
мещают с отной стороны панели, а соединяют их между собой с другой сто-
роны панели Такие ттанези с деталями, смонтированными на них, называют
монтажными платам и.
Монтаж на шпильках (рис. 156, а) делают так. Кусочки медной луженой
или посеребренной провотоки диаметром 1 — 1,5 и длиной 8 — 10 мм запрессовы-
вают в плате так, чтобы с той стороны платы, где будут детали, они высту-
пали на 4 5 мм, а с другой на 2—3 мм. Чтобы шпильки не болтались, от-
верстия в плате должны быть нуль меньше диаметра шпилек, а шпильки в
средней части чуть сплюснуты ударом молотка. Для запрессовки шпилек исполь-
зуют оправку стальной стержень с направляющим отверстием под ппштьку,
просверленным с торна (рис. 156, б). С помощью такого приспособления шпиль-
ку можно направить в отверстие и ударом молотка по нему вбить ее.
Концы проволочных выводов деталей с помощью крукчотубцев изгибай
петлями, надевай на шпильки и припаивай к ним. Точно так же припаивай
к шпилькам и соединительные проводники, но уже с другой стороны платы.
169
Примеры некоторых приемов монтажа па пустотелых заклепках показаны
на рнс. 157. Заклепки запрессовывают в отверстия в плате и впаивают в них
выводы деталей. Если готовых заклепок нет, то их можно сделать из латун-
ных или медных трубок с внешним диаметром 1,5—2 мм, нарезав из них
Рнс. 156. Монтаж детален на шпильках (проволочных стойках) и приспособ-
ление для запрессовки шпилек.
Рис. 157. Монтаж деталей иа
пустотелых заклепках (писто-
нах).
кусочки длиной по 3 — 4 мм — на 1,5 — 2 мм длиннее толщины платы Хорошие
заклепки полуиются из кон актпых штырьков вышедших нз строя радиоламп
с октальным поколем. Такие трубочки нужно плотно вставить в отверстия
в плате и с обеих сторон развальцевать края.
Инотда можно обходиться без шпилек и пустотелых заклепок, пропуская
выводы деталей через отверстия в плате и спаивая их между собой с другой
стороны платы. Но при таком монтаже сложнее заменять детали.
ГНЕЗДА, ЗАЖИМЫ, ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ
Не только монтажные платы, стойки, планки, но и другие детали для
монтажа придется делать самому, если в твоем пока по небольшом «хозяй-
стве» их нет. Например, гнезда и зажимы. Если речь идет о совсем простых
конструкциях, которые обычно монтируют на фанерных панелях или шасси,
гнезда для них можно сделать из разных имеющихся под руками материалов.
Так, например, гнездом может служить гильза стреляного патрона малокали-
берной винтовки (рис. 158. и). Гильзу забивай молотком в отверстие с нижней
стороны панели, а выступающие сверху края развальцовывай при помощи кер-
нера или другого конусообразного металлического стержня или толстого твоздя.
Неплохое гнездо получается из жести (рнс. 158,6). По краям жестяной
пластинки размером 15x15 мм сделай ножницами надрезы, сверни пластинку
в трубочку диаметром 4 мм, вставь ее в отверстие в панели, а выступающие
снаружи надрезанные концы отогни в стороны и прижми к панели.
170
Можно также сделать гнездо из голой медной проволоки толщиной 1-2 мм
(рис 158, в). Кусок проволоки сверни в спираль на гвозде, чтобы позу лилась
трубочка’ Сделанное таким способом тпездо должно тую входить в отверстие
панели и прочно держаться в нем.
Рнс. 158. Самодельные одинарные Рио. 159. Штепсельные гнезда заводского
штепсельные гнезда. изготовления.
Рнс. 160. Самодельные спаренные
штепсельные гнезда.
Но тебе чаще нужны будут спаренные гнезда па колодках из изоляцион-
ного материала, которые можно крепить как на фанерных, так и на метал-
лических панелях или шасси. Они бывают разные. Так, например, готовые
спаренные гнезда, изображенные на рис. 159, а, представляют собой цельноли-
тые гильзы, запрессованные в пластмассу. Между гнездами имеется сквозное
отверстие под крепежный шуруп или винт. А гнезда, показанные па рнс. 159, и,
сделаны из листового металла и запрессованы в гетнпаксовой планке. При
помощи винтов или шурупов, пропущенных через отверстия в планке, их монти-
руют на панели или шасси.
Одна из возможных конструкций самодельных двухгнездпых колодок пока-
зана на рис. 160. Из гетинакса, текстолита, органического стекла или в крайнем
случае из тонкой фанеры вырежь две пластинки размерами 10x45 мм. Просвер ли
в них два отверстия диаметром 4 мм для гнезд. Расстояние между центрами
отверстий должно быть равно точно 20 мм. По краям просверли еще два
отверстия для крепления будущей колодки к панели Из жести вырежь две
полоски шириной 2,5 — 3 и длиной около 40 мм Согни их наподобие латин-
ской буквы 17, вставь в отверстия одной из пластинок, а сверху паклей
вторую пластику — получится колодочка с двумя штепсельными гнез-
дами.
Коротко о зажимах. Любой зажим независимо от его конструкции пред-
ставляет собой шпильку с винтовой нарезкой под гайки и зажимную головку.
Значит, роль зажима может выполнять впит диаметром 3—4 мм (М3, М4)
с гайками, как показано па рис. 161. Впрочем, во многих случаях зажим можег
быть заменен гнездом.
171
В той беседе, где речь шла о детекторном приемнике, я не рассказал тебе
о том. как сделать ползунковый переключатель для переключения отводов кон-
турной катушки Делаю это сейчас.
На рис. 162, а показаны две конструкции самодельных переключателей.
Ползунок любого из переключателей сделай из полоски латуни или меди тол-
щиной 0,5-0,7, шириной 7 — 8 и длиной около 40 мм. Предварительно заго-
Рис. 161 Зажимы: промышленного
изготовления («) п самодельный (б).
Рис. 162. Самодельные переключи гели.
товку о।гартуй легкими ударами молотка, положив ее па напильник; так делают
для юго, чтобы ползунок лучше пружинил и плотно прижимался к головкам
копт.тк ов. Края ползунка немного изогни вверх, тогда ои будет плавно, без
заеданий переходить с контакта па контакт. А чтобы прикосновение руки нс
влияло па настройку приемника, приделай к ползунку деревянную или пласт-
массовую ручку К панели ползунок крепи шурупом, вокруг которого он должен
поворачиваться, но не болтаться на нем. Иод ползунок подложи металлическую
шайбу.
Контакты переключателя можно сделать из отрезков медной проволоки
диаметром 2—3 мм, согнутых наподобие буквы П и пропущенных через отвер-
стия в панели, из стреляных гильз матокалиберных патронов или можно исполь-
зовать для этой пели шурупы с круглой шляпкой. Важно, чтобы выступающая
над паиелыо часть контакта была гладкой и имела падежный контакт с пол-
зунком.
Ла рис. 162,6 показана еще одна конструкция переключателя. Эго П-образ-
пая скоба, согнутая из толстой медной проволоки. 1-е вставляют в тнезда,
замыкая центральное гнездо с гнездами, расположенными ио окружности. На
среднюю часть скобы надевают отрезок поливиштлхлорттлпой пли резиновой
трубки пли эту часть обертывают изо тяцпопноп лентой.
Такне пли подобные нм переключатели можно использовать не только
в детекторных, но и в простых транзисторных и ламповых приемниках.
172
Для коммутации (переключения) олнои-двух цепей, будь го в колебатель-
ном контура приемника, во входной цепн усилителя пли в цепи питания
устройства, можно использовать так называемые тумблеры. На рис. ЮЗ
показаны три таких тумблера: типа МТ-1 (ею называют микротумблсром),
ТВ2 I и ТП1-2 В первом из них три контакта: переключающийся 1 и непод-
вижные 2 и 3. В одном из положений ручки тумблера замкнуты контакты 1
МТ 1
Рис. 163. Конструкции и схемы тумблеров МТ 1, ТВ2-1 и ТП1-2.
и 2 (как па рис. 163), при другом — контакты 1 и 3. С помощью такого тумблера
в котебателытый контур можно включать разные катушки и таким образом
переключать контур на прием радиостанций двух диапазонов, например длин-
новолнового и средневолновою. При использовании тумблера в качестве выклю-
чателя питания контакт 2 или 3 остается бездействующим.
Тумблер ТВ2-1 состоит из двух пар неподвижных контактов 1, 2 и 3, 4,
которые попарно замыкает подвижный контакт' (на схеме не показан). В одном
из положений ручки замкнута одна из пар неподвижных контактов, например
контакты 1 и 2, а контакты 3 и 4 разомкнуты. При переводе ручки в другое
положение замкнутые контакты размыкаются, а разомкнутые замыкаются.
Если контакты 1 чЗ соединить вместе, то такой тумблер может выполнять такие
же функции, что и тумблер МТ-1
Тумблер ТП1-2 состоит, по существу, из двух переключателей, подобных
тумблеру МТ-1, подвижные контакты 3 и 4 которых механически связаны между
собой. При размыкании контактов 3 и 1, 4 и 2 одновременно замыкаются
контакты 3 и 5 и контакты 4 и 6. Таким тумблером можно одновременно
коммутировать две цепи, например замыкать или разрывать оба провода
источника питания или переключать катушки двух колебательных контуров.
Для коммутации контуров супсртетсродипттого приемника потребуется
более сложный переключатель. Это может быть, например, галетный пере-
к податель. Показанный на рис. 164 переключатель такого типа состоит из
двух плат на каждой из которых смонтировано по три труппы трехпозицпон-
иых переключателей (на рис. 164 показаны схемы псрсктючателей одной платы).
А всего на двух платах имеется шесть таких переключателей, действующих
одновременно при вращении оси, позволяющих комму тировать цепи шести
173
направлении. Переключатели такого типа но на большее число положений
исяо 1ьзуют в универсальных измсри тельных приборах — авометрах.
Определенный интерес для твоего радиотехнического творчества пред-
ставляет движковый переключатель 2II6H (на два положения, шесть направле-
I 3 S 7 Я 11 13 15 1?
О__Q О о О о а Q о )
____________ > 1-е положение
и о о о 5 о в 3 о 1
2 4 6 8 10 12 14 16 18
1 3 5 7 9 11 13 15 17 ч
Э О О О п о о п п
>2-е положение
о В—О о О—О о tr-uj
2 4 6 8 10 12 14 16 18
Рнс. 165. Движковый переключатеть (ог приемника
«Сокол») и схемы замыкания его контактов.
uni’), показанный на рис. 165. Такне переключатели ставят в малогабаритные
транзисторные приемники «Сокол», где они выполняют роль переключателей
диапазонов. Переключатель состоит из плаш массовой колодки с 18 пружин-
ными контактами, расположенными в два ряда, и движка с шестью ножевыми
контактами по три KontaKia с каждой стороны движка. При одном (но
рис. 165-крайнем левом) положении движка ножевые контакты замыкают
пружинные контакты / и 3 2 и 4, и Р, 8 и 10, 13 и 75, 14 и 76, а при другом
(ио рис. 165 — крайнем правом) положении — контакты 3 и 5, 4 л 6. 9 и 11,
10 и 12, 15 и 17, 16 и 18. Таким образом, каждые три рядом стоящих контакта
(например, контакты 7, 3 и 5) и относящийся к ним ножевой контакт образуют
самостоятельный псреключа 1ель, которым можно коммутировать две пени.
Таких переключателей 6 — по 3 с каждой сюроны ог движка. Перемещение
движка из одного положения в друюе ограничивают проволочные скобы.
Чем, с технической точки зрения, интересен этот переключатель? Тем. что
его легко переделать в переключатель па три-четьцг положения. Дело в том, что
174
fro ножевые контакты, удерживающиеся петлевидными лепестками в отверстиях
в движке, можно переставлять, удалять ненужные контакты. Чтобы сделать это,
нацо снять проволочные скобы, извлечь движок из паза в колодке, удалить
или переставить ножевые контакты в положения, соответствующие схемам пере-
ключи гелей конструируемого радиотехнического устройства, и обратно вставить
движок в наз колодки. Именно такие доработанные движковые переключатели
я буду рекомендовать использовать, например, в испытателе транзисторов
(с. 276), радиоле (с. 230). При переделке переключателя на три-четыре положе-
ния роль ограничителя перемещения движка выполняет отверстие в панели,
к которой переключатель крепится на стойках, направляющих движение его
ручки.
КАТУШКИ
В колебательных контурах простых приемников радиолюбители обычно
используют не готовые, а самодельные катушки самых различных конструкций.
С некоторыми из них ты уже знаком по детекторному приемнику. Сейчас же
я расскажу о других конструкциях катушек применительно к тем приемникам,
которые буду рекомендовать тебе строить.
Но сначала о проводах и их маркировке.
Для намотки катушек (и трансформаторов) используют медные провода
в изоляции из хлопчатобумажных и шелковых ниток, эмали. В зависимости
от материала изоляции марки проводов обозначают сокращенно буквами:
ПЭЛ* — Провод в Эмалевой изоляции Лакостойкий,
ПЭВ — то же, но высокотемпературный (может использоваться при темпера-
туре до 125'С);
ПВО — Провод в хлопчатоБумажной Одинарной оплетке;
ПШО — Провод в Шелковой Одинарной оплетке;
ПШД — то же в Двойной оплетке;
ПЭЛШО Провод в Эмалевой Лакостойкой изоляции и Шелковой Оди-
нарной оплетке.
После букв, характеризующих вид изоляции провода, указывают его
диаметр (толщину) в миллиметрах без учета толщины слоя изоляции, например:
ПЭВ 0,12- ПШО 0,5; ПЭЛШО 1,2 и т. д.
Еще один вид провода — литцеидрат: ЛЭШО, ЛЭШД. Он состоит из тон-
ких (диаметром 0,06—0,1 .мм) проводов в эмалевой изоляции, которые скру-
чены жгутом и все вместе имеют одинарную или двойную шелковую оплетку.
Таким проводом намотаны катушки многих промышленных приемников.
Практически для контурных катушек самодельных приемников пригоден
провод любой марки, лишь бы надежна была его изоляция, по не слишком
толстый, иначе катушка получается громоздкой. Катушки, предназначенные
для приема радиовещательных станций средневолнового и длинноволнового
диапазонов, наматывают обычно проводом диаметром от 0,1 до 0,3 мм, коротко-
волновые — проводом 0,8-1 мм, ультракоротковолновые — проводам до 3 .мм.
Существует правило, которое ты должен запомнить. чем короче длина радиоволн,
на которые рассчитывается катушка, тем ботес толстым проводом она должна
быть намотана.
Если имеется провод, диаметр которого неизвестен, его можно приоли-
женно определить так: намотай провод виток к витку на карандаш, а затем
раздели длину намотки на число вит ков. 1 очность определения диаметра провода
таким способом будет тем выше, чем больше намотано витков. Если нет про-
* Раньше его называли проводом ПЭ —провод в эмалевой изоляции.
175
катушки содержат от
длиннее принимаемые
18-20
Рнс. 166. Катушки
контура простого ра-
диоприемника.
вода того диаметра, который рекомендуется, но есть другой, близкого к нему
диаметра, обычно его можно использовать. Так, например, вместо провода
диаметром 0.18 мм можно использовать провод диаметром 0.15 или 0,2 мм.
В зависимости ог размеров каркасов и диапазона принимаемых радиоволн
нескольких вшков до нескольких сотен витков Чем
волны и чем меньше дна.мстр катушки, тем больше
витков она должна содержать. Для детек горных
приемников обычно рекомендуют однослойные ка-
тушки. намотанные на больших каркасах сравнительно
толстым проводом. И это не случайно — в таких ка-
тушках меньше потерь высокочастотной энергии. А чем
меньше этих noiepb, тем лучше работает детекторный
приемник. Катушки транзисторных и ламповых прием-
ников чаще всею наматывают па каркасах сравни-
тельно небольших размеров и более тонким, чем
катушки детекторных приемников, проводом. При этом
провод в длинноволновых и средневолновых катушках
укладывают в несколько слоев Эю — многослой-
ные катушки. Они компактнее однослойных. По-
тери высокочастотной энергии в таких катушках не-
сколько больше, чем в каг ушках больших размеров,
но они компенсируются введением в катушки высоко-
частотных сердечников, усилительными свойствами
транзисторов, радиоламп Многослойные катушки кон-
туров многих промышленных приемников наматывают особым способом, нося-
щим наименование «Упиверсаль». При такой намотке, имеющей сложное взаим-
ное пересечение витков, уменьшается внутренняя (между внтковая) емкость
катушки, что увеличивает перекрытие контуром диапазона частот.
Радиолюбители часто применяют в своих приемниках катушки, намотан-
ные иа бумажные или карюнные. шпульки «впавал», умышленно нс укла-
дывая провод ровными рядами При такой намот ке внутренняя емкость катушки
также относительно невелика.
Для примера расскажу, как изготовить катушки подобной конструкции для
наиболее простого транзисторного или лампового радиоприемника (рис. 166).
Каркасом катушек служит картонная гильза охотничьего ружья 16—12-го
калибра (18 — 20 мм) или трубка такого же диаметра, склеенная из плотной
бумаги. Катушка —основная. Z,, подстроечная, бортики обмотки катушки
L — картонные кружки, надетые на каркас и приклеенные к нему. Наружный
диаметр кружков 32—35 мм, внугрениий — по диаметру каркаса. Расстояние
между кружками 4 5 мм.
Катушка намотана иа шпульке, которая с небольшим зрением может
перемещаться по каркасу, по не спадает самопроизвольно. Шпульку для этой
катушки сделай так Оберни каркас полоской плотной бумаги шириной 6—8 мм.
Поверх полоски насади на каркас картонные кружки, расположив их на рас-
стоянии 2—3 мм друг от друга. Не ечвшая кружков, приклей их к бумажному
кольцу Когда клей высохнет, обрежь осторожно выступающие наружу края
бумажного кольца — получится шпулька.
Для катушек подойдет провод диамстром 0.2 0.3 мм с любой изоляцией.
Катушка Lt должна содержать 40 —50 bhikob, намотанных «впавал» а катушка
— 250 — 260 витков, намотанных таким же способом но с отводами oi 50-го
и I )-го витков Отводы нужны для грубой настройки контура, в котором
катушкн будут работать Выводы н отводы выпускай наружу через проколы
в картонных борщках.
176
/
Если конец катушки Z.r соединить с началом катушки J.,, то получится
кзк бы одна двухсекционная катушка. Индуктивность такой катушки будет
зависеть от взаимного расположен ття ее секции. Если витки обеих катушек
направлены в одну сторону и катушка вплотную придвинута к катушке 1.г,
общая индуктивность будет наибольшей. В этом случае контур будет настроен
на наименьшую частоту (наибольшую длину волны). По мере отдаления ка-
тушки Л| от L2 их общая индуктивность станет уменьшаться, а приемник
перестраиваться на большую частоту (более короткую волну). Катушку Ll
можно спять с каркаса, перевернуть и надеть на каркас другой стороной.
Теперь витки катушек будут направлены в разные стороны, и если сближать
их, то обшая индуктивность будет плавно уменьшаться, а контур настраиваться
на станции, работающие на волнах меньшей длины. Таким образом, эта
конструкция представляет собой простейший вариометр —катушку с пере-
менной индуктивностью. Грубая настройка контура осуществляется переключе-
нием отводов секции L-,. а точная — изменением расстояния и расположения
витков секции Ll относительно витков секции L,. Настроив контур на радио-
станцию, можно шпульку секции £, приклеить к каркасу — получится приемник
с фиксированной настройкой па одну радиостанцию.
Катушки подобных конструкций хороши тем, что они просты. Однако
предпочтительнее катушки с высокочастотными сердечниками. Сердечник позво-
ляет в несколько раз уменьшить число витков в катушке и ее размеры. А если
сердечник подстроечный, т. е. может перемещаться внутри катушки, то он,
кроме того, позволяет в некоторых пределах изменять индуктивность катушки
и, таким образом, настраивать контур на нужную частоту.
Самые распространенные магнитные высокочастотные сердечники — фер-
ритовые и карбонильные. Они бывают в виде стержней, колец, чашек.
Со стержневым сердечником ты уже имел дело.
Одна из возможных конструкции само те тытой секционированной катушки
с подстроечным сердечником диаметром 9 мм показана на рис. 167. Увели-
чение индуктивности катушки достигается ввертыванием сердечника в ее кар-
кас, а уменьшение — вывертыванием сто. Каркас для такой катушки склей из
полоски плотной бумаги шириной 40 мм на крут той болванке, стеклянной
трубке или пробирке диаметром 9,5- 10 мм. На расстоянии 6 — 7 мм от верхнего
края готового и хорошо высушенного каркаса острым ножом прорежь в кем
с двух противоположных сторон прямоугольные отверстия. В местах вырезов
обмотай каркас в один слой толстой иигкой ее витки будут выполнять роль
пареткн для ввертывания сердечника. Щечки катушки вырежь из гонкого геги-
накса, текстолита или п тотного картона толщиной 0,3—0,5 мм. Насади их на
каркас и приклей к нему.
Катушку наматывай проводом ПЭВ 0,12—0.18. Если катушка средневол-
новая, она должна содержать всего 135 витков (три секции но 45 витков), а
длшиюйолиовая — 450 витков (три секции по 150 витков). Сначала между двумя
верхними щечками намотай первую секцию, переведи провод на участок между
средними щечками и намотай вторую секцию, а потом между нижними щеч-
ками намотай третью секцию. Выводы катушки пропускай через проколы в
щечках.
Крепить такую катушку на панели приемника можно с помощью фанерного
кольца, приклеенного к панели, или вклейкой нижнего конца каркаса в отвер-
стие в напели.
Во многих промышленных приемниках катушки намотаны па у инфицирован-
ных (стандартных) пластмассовых каркасах с ферритовыми кольцами и стержне-
выми подстроечными сердечниками Такой каркас ты видишь на рис. 168. а.
Катушка, намотанная па секционированный каркас, оказывается между двумя
177
ферритовыми кольцами, увеличивающими се индуктивность. Стержневой сердеч-
ник, скрепленный с резьбовым цилиндриком, отверткой можно на разную
глубину ввертывать внутрь каркаса и тем самым подстраивать индуктивность
катушки.
Рис. 167. Самодельная ка-
тушка с подстроечным сер-
дечником.
Рис. 168. Каркасы с ферритовыми коль-
цами и подстроечными стержневыми сер-
дечниками.
На том же рисунке (рис. 168, б) показан аналогичный самодельный каркас,
который может быть использован для катушек различного назначения, напри-
мер для катушек колебательных контуров, высокочастотных трансформаторов
и дросселей. Для изготовления его нужны два кольца из ферри i а марки 600ПН
с внешним диаметром 8—9 и внутренним 3—3,5 мм и стержневой подстроеч-
ный сердечник той же марки диаметром 3 и длиной 15 .мм. Основой каркаса
служит бумажная гильза длиной 12 мм и диаметром, равным внутреннему
диаметру колен. Кольца приклей клеем БФ-2 к гильзе на расстоянии 6 мм.
Выступающий снизу конец гильзы будешь вставлять в отверстие в монтажной
плате (или шасси) и приклеивать к ней. Подстроечный сердечник удерживае тся
внутри каркаса бумажной или матерчатой прокладкой.
Число витков и провод для катушки, намотанной на такой каркас, зави-
сит от ее назначения.
В дальнейшем, рассказывая о контурах или высокочастотных трансформа-
торах приемников, я буду указывать и ориентировочные числа витков в их
обмотках Буду ссылаться на катушки и каркасы, о которых расска за i здесь.
Будут, разумеется, и другие конструкции катушек и трансформаторов.
ПЕЧАТНЫЙ МОНТАЖ
Сейчас промышленную радиоаппаратуру мои тируют в основном так назы-
ваемым печатным способом. Печатный монтаж вошел и в практику любитель-
ского радиоконструнрования. При таком способе монт ажа роль соедини тельных
токонесущих проводников выполняют ис отрезки монтажного провода, а как бы
отпечазаииые па плазе площадки и полоски медной фольги. Таким способом
изготовлены монтажные платы некоторых конструкций, описываемых в этой
книге Открой, например, с. 295. Там, иа рнс. 250, ты увидишь монтажную
ичату cynepieiepo.iniiHoro приемника, выполненную печатным способом. Только
два соединения, выделенные штриховыми линиями, сделаны отрезками изоли-
178
рованного монтажного провода. Все остальные токонесущие проводники-
фольга, к которой припаяны выводы деталей, находящихся с друюй стороны
платы.
Для печатных плат используют фольгированный гстинакс, текстолит, стекло-
текс юлит или другие листовые пластмассы с наклеенной на них медной фоль-
гой толщиной 0,05 мм.
Технология изготовления печатных плат такова. Сначала на бумаге разме-
шают и чертят в натуральную величину или в увеличенном масштабе все
детали устройства и соединения между ними. При этом стремятся к тому,
чтобы будущие соедини тельные
проводники были возможно корот-
кими тт нс пересека тись Одновре-
менно вносят возможные изменения
рисунка монтажной платы с учетом
имеющихся деталей. Так. например,
если вместо рекомендуемых элект-
ро литических конденсаторов К50-6
используются конденсаторы К50-3,
то расстояние между отверстиями
для их выводов увеличивают до
25 — 35 мм.
Кот да монтажная схема начер-
чена, из фолыировапного материа-
ла выпиливают пластинку нужных
размеров и с помощью коштрова ть-
ной бумаги или по сетке линий с
шагом 2,5 — 5 мм переводят на ее
фольгу рисунок всех печатных про-
водников. В местах, где должны
быть отверстия для вывозов дета-
лей, делают кернером или шилом
хгл\бдения. Далее все участ ки фоль-
III, которые на плате должны ос-
таться, аккуратно закрашивают при
помощи стеклянного рейсфедера
нитролаком, цапонлаком, асфальто-
битумным лаком или клеем БФ-2,
но слетка подкрашенным, чтобы на
фольге хорошо был виден рисунок
будущих токонесущих проводников.
Неровности линий или подтеки уст-
раняют острым кончиком ножа,
скальпелем или лезвием безопасной
бритвы.
Кот да краска хорошо высохнет, пластику помещают для травления в paci-
вор хлорною железа плотностью 1,3, налитый в плоскую пластмассовую или
фарфоровую ванночку. Для раствора такой п.тотпости надо 150 г хлорного
железа растворить в 200 см3 воды. Во время травления ванночку надо все время
покачивать. В растворе комнатной температуры травление фолы и длится
примерно 1 ч, а в подогретом до температуры 40 — 50 С — около 15 мин.
Протравленную плату тщатс тыю промывают попеременно холодной и горя-
чей водой, сушат, а затем в намеченных ранее местах просверливают отверстия
дтя выводов детален. Перед монтажом плату шлифуют мелкой шкуркой, про-
179
мывают растворителем или ацетоном, чтобы удалить остатки кислотоупорно»
краски, и сразу покрывают канифольным лаком (15%-ный раствор канифоли
в спирте пли ацетоне), предохраняющим печатные проводники от окисления.
При монтаже выводы деталей пропускают через отверстия в плате и снизу
припаивают к печатным проводникам.
Для примера иа рис. 169, а показаны печатная плата и схема соединения
па ней деталей однотраизнсгорпого усилителя звуковой частоты к детекторному
приемнику, смонтированному но знакомой тебе схеме, приведенной На рис. 100
(справа от штриховой линии). Вид на плазу показан со стороны печатных про-
водников, а детали находятся с другой стороны платы. Такой усилитель ты мон-
тировал на картонной плате (см. рис 101). Теперь, если захочешь, ты можешь
смонтировать ею на печатной плате.
А как быть, если пет хлорного железа? В таком случае можно сделать плату под
печатный монтаж, пользуясь ножом-резаком, о ко юром я уже говорил тебе
в этой беседе. Плазу такого однотрап листерного усилителя ты видишь на
рис. 169, б. Компоновка деталей на ней такая же, как на плате рнс. 169, а,
ио токонесущие проводники образуют нс фигурные, а в основном прямоуголь-
ные полоски фольги, отделенные одна от другой прорезями в фольге. Таким
способом выполнены и монтажные платы блоков электрофона, о котором
я буду рассказывать позже.
При печатном монтаже такие детали, как резисторы, транзисторы, кон-
денсаторы, должны монтироваться па плате жестко: они должны быть плотно
прижаты к плаче или их проволочные выводы должны быть предварительно
отформованы — изогнуты наподобие ступенек, исключающих продольное сме-
щение. Некоторые приемы монтажа таких деталей показаны на рис. 169, в.
Это необходимо для того, чтобы при нажатии на деталь сверху тонкие про-
водники га фольги нс могли отслаиваться от платы и разрываться.
МАКЕТНАЯ ПАНЕЛЬ
Самое интересное в творчестве радио носителя — это, пожалуй, эксперименты,
налаживание, поиск иаилучшего технического решения конструируемого усили-
теля, приемника изи иного устройства. Пока конструкция простая, макетиро-
вать ее можно непосредственно иа ее же монтажной плате. Но при усложнении
конструкции число деталей, работающих в ней, увеличивается и ее монтажная
плата становится уже неподходящей базой для экспериментов. Нужна более
удобная панель, на которой можно предварительно смонтировать, подобрать
И проверить в работе детали, установить режимы транзисторов, опробовать
возможные дополнения и изменения, а затем перенести и смонтировать детали
на постоянной плате. Именно так обычно рождаются радиолюбительские
Конструкции.
Возможная конструкция макетной панели, которую ты можешь сделать
и пользоваться ею в дальнейшем, показана на рис. 170. Эго — плоская панель
с рядами контактных лепестков для монтажа радиодеталей. В верхней част
панели справа находится выключатель ди гания В, слева — конденсатор псре-
машой емкости С, а между ними три переменных резистора Я разных номи-
налов. Монтажные лепестки возле конденсатора и резисторов являются выво-
дами этих деталей. Вырезы в верхней кромке панели образуют опоры для
крепления укороченного или длинного ферритового стержня магнитной антенны
(см. с. 219). Сзади у панели имеются кронштейны из полосок листового металла,
удерживающие ее в нак зонном положении. Батарею питания или выпрямитель
подключают (в зависимости от полярности) к лепестку «Цшт» и проводнику,
соединяющему нижние лепестки.
180
Конденсатор переменной емкое in включают во входной контур макети-
руемого приемника При этом ферритовый стержень магнитной антенны прием-
ника прикрепляют к панели с помощью резиновых колец или ниток. Пере-
менные резисторы служат для подбора сопротивлений в различных пенях,
Рис. 170. Макетная панель.
например в базовых, определяющих режимы работы транзисторов. Подобран-
ное сопротивление узнают по шкале переменного резистора.
На макетной панели можно смакетировать и наладить практически любой
усилитель или приемник, провести многие радиотехнические опыты и экспе-
рименты. Сначала заготовь все детали и с учетом их гаоаритов и конструк-
тивных особенностей начерти будущую панель в натуральную величину. Конден-
сатор переменной емкости может быть как с твердым, так и с воздушным
диэлектриком, желательно с максима льной емкое г ью не менее ЗэО пФ. Выклю-
181
чатель питания — тумблер ТВ2-1 или МТ-1. Переменные резисторы могут быть
типов СП-1, ВК, СПО-2, ио обязательно группы А, т. с. резисторы, сопро-
тивление которых изменяется прямо пропорционально углу поворота оси. Ре-
зисторы с характеристиками видов Б и В непригодны. Поминал правого (по
рис. 170) резистора может быть 10-20 кОм, среднего 75-150 кОм, левого
Рис. 171. Простейший усилитель, смонтированный на макетной панели.
300 —470 кОм. Контактные лепестки можно вырезать из жести или листовой
меди, по лучше использовать лепестки от монтажных планок, имеющихся в Ма-
газинах радиотоваров.
Панель выпили из листового гетипакса, стеклотекстолита или текстолита тол-
щиной не менее 1,5—2 мм. Органическое стекло для этой цели непригодно,
так как оно при нагреве контактов паяльником будет плавиться. Панель разметь
по чертежу, сделай лобзиком вырезы в верхней кромке, просверли все отвер-
стия, а затем приступай к креплению деталей. Монтажные лепестки лучше
приклепывать к панели медными заклепками с круглыми головками К лепесткам
нижнего ряда можно сразу же припаять отрезок медного, предварительно облу-
ченного провода,который будет «заземленным» проводником источника питания.
Переменные резисторы крепи так, чтобы их выводы были обращены к
монтажным лепесткам, с которыми они должны соединяться. Их шкалы градуи-
руй по омметру. Для резисторов группы А отметки на шкалах должны быть
в основном равномерными и только но краям несколько сжатыми. Шкалы
можно гравировать непосредственно па панели или начертить на плотной бумаге
11 приклеить к панели.
Остается приделать кронштейны — и макетная панель готова.
Как пользоваться панелью?
На рис. 171 в качестве примера показана часть макетной панели, па
которой смонтированы детали простейшего усилителя, схема которого изоб-
ражена на том же рисунке. Допустим, что требуется установить Коллекторный
док транзистора в пределах 0,8 1 мА. В коллекторную цепь транзистора
последовательно с телефонами Тф. включаем миллиамперметр, а в цепь базы
вместо резистора 2?j — два последовательно соединенных резистора: переменный
182
I Я 100 кОм, имеющийся на плате, и постоянный на 80 — 100 кОм, ограничиваю*
1цпй ток базы, когда сопротивление переменного резистора равно нулю. Вра-
щая ручку переменного резистора, устанавливаем требуемый ток коллектора.
В цепь базы должен быть включен резистор, сопротивление которого равно
сумме сопротивлений переменного (узнаем ио его шкале) и ограничительного
резисторов.
Если коэффициент передачи тока A,j3 транзистора большой, а начальный
ток покоя коллектора должен быть сравнительно малым, например 0,3—0,5 мА,
последовательно с ограничительным резистором придется включать переменный
резистор на 330 кОм. И, наоборот, если Л2|э транзистора небольшой, а кол-
лекторный ток должен быть 6—8 мЛ, как это бывает, например, в однотакт-
ных выходных каскадах, то в цепь базы транзистора надо будет включить
переменный резистор на 15 кОм, а сопротивление ограничительного резистора
уменьшить до 5—6 кОм.
Так, пользуясь разными переметшими резисторами макетной панели, а
если надо, то одновременно двумя, можно быстро поставить транзисторы
конструируемого устройства в заданные режимы работы.
Какие дополнения можно внести в такую макетную панель? На ней,
например, можно укрепить папе тьки для включения выводов транзисторов,
малогабаритный миллиамперметр для измерения коллекторных токов транзисто-
ров. Ограничительные резисторы можно впаять между выводами переменных
резисторов и относящимися к ним монтажными лепестками на панели, а шкалы
сопротивлений переменных резисторов градуировать с учетом этих дополне-
ний... Впрочем, практика пользования макетной панелью сама подскажет, как
се можно усовершенствовать.
* •
•
Предо зжитсльпой оказалась чаша беседа о твоей мастерской. Но и она не
охватила всех советов, связанных с технологией изготовления разных деталей,
практикой монтажа аппаратуры приборов. Постараюсь восполнить упущенное
применительно к конкретным конструкциям.
Беседа одиннадцатая
УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
Усилитель колебаний звуковой (низкой) частоты — составная часть каждого
современного радиоприемника, радиолы, любого те гевизора или магнитофона.
Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправ-
ления, многих из мерите лных приборов, электронной автоматики и вычислитель-
ной техники, кибернетических устройств. Но в этой беседе я буду говорить
о немногом: об элементах и работе уеи панелей применительно к очень узкой
области радиотехники — для усиления и преобразования электрических колебаний
звуковой частоты в звуковые колебания.
К АСК \ДЫ У СИ 11П ЕЛЯ
Усилительным каскадом принято называть транзистор или электронную
лампу с резне горами, конденсаторами и другими деталями которые обеспе-
чивают нм условия работы как усилителя. Усилит ель, который ты делал к детск-
183
торному приемнику (см. рис. 100), был одиокаскадиым. Его транзистор может
быть составным (рнс. 102), но усилитель все равно останется однокаскадпым.
Но однокаскадный усилитель, будь он транзисторным или ламповым —
безразлично, обычно не может обеспечить такое усиление низкочастотною
сигнала, поступающего к нему от детекторного приемника или звукоснимателя.
Чтобы звуковоспроизведение было громким. Для громкого воспроизведения
колебаний звуковой частоты транзисторный усилитель должен быть минимум
двух-трехкаскадпым, а ламповый — двухкаскадиы.м.
В усилителях, содержащих несколько каскадов, различают каскады пред-
варительного усиления и выходные, или оконечные, каскады.
Выходным является последний каскад усилителя, работающий на телефоны пли
громкоговоритель, а предварительными — все находящиеся перед ним каскады.
Задача одного или нескольких каскадов предварительного усиления заклю-
чается в том. чтобы увеличить напряжение звуковой частоты до величины,
необходимой для работы транзистора или лампы выходною каскада. От тран-
зистора или лампы выходнот о каскада требуется повышение мощности колебаний
звуковой частоты до величины, необходимой для рабсил громкоговорителя.
Дзя выходных каскадов наиболее простых трантисторных усилителей радио-
любители часто используют такие же маломощные транзисторы, что и в кас- •
кадах предварительного усиления Объясняется'это желанием делать усилители
более экономичными, что особенно важно для переносных конструкций с пита-
нием от батарей Выходная мощность таких усилп гелей небольшая — от несколь-
ких десятков до нескольких сотен милливатт, ио ее бывает достаточно для
работы телефонов или маломощных динамических головок прямого излучения.
В тех же случаях, когда вопрос экономии энергии источников питания не имеет
столь существенного значения, например при питании усилителей от электро-
осветительной сети, в выходных каскадах используют мощные транзисторы.
В выходных каскадах тамповых усилителей используют главным образом
предназначенные д.чя этой цели выходные пентоды и лучевые тетроды.
Если у ламп каскадов предварительного усиления анодный ток обычно не пре-
вышает нескольких миллиампер, а иногда и долей миллиампера, то у выходных
ламп он достигает нескольких десятков миллиампер. Чем больше анодное
напряжение и анодный ток лампы выходною каскада, тем мощнее может быть
подключаемая к нему динамическая т оловка. Но чтобы выходная лампа отдала
головке большую мощность, на управляющую сетку этой лампы нужно подать
достаточно большое напряжение звуковой частоты. Бессмысленно, например
подводить к управляющей сетке такой мощной лампы, как 6ПЗС, напряжение
от детекторного приемника. Хотя анодный зок этой лампы будет большим,
ио его низкочастотная составляющая будет слишком малой. Чтобы лампа
6ПЗС отдала большую мощность и заставила динамическую громко звучать,
иа ее управляющую сетку нужно подать напряжение низкой частоты с ампли-
тудой до 10-12 В. Детекторный же приемник развивает на своем «выходе»
лишь доли вольта. Лампа 6ПЗС будет нормально работать от детекторного
приемника только в том случае, если действующее иа его выходе напряжение
Звуковой частоты будет предварительно усилено одним или двумя каскадами.
Каков принцип работы усилителя. состоящего из нескольких каскадов?
Схему простого транзисторного двух каскадного усилителя звуковой частоты
ТЫ видишь иа рис. 172. Рассмотри се внимательно. В первом каскаде усили-
теля работает транзистор 7\, во втором транзистор Т2. Первый его каскад
является каскадом предвари тельного усиления, второй — выходным. Между
Ними — разделительный конденсатор С,. Принцип работы любого из каскадов
этою усилителя одинаков и аналогичен знакомому тебе принципу работы
однокаскаиного усилителя. Разница только в деталях: нагрузкой транзистора 7\
184
Рис. 172. Двухкаскадпый усилитель на
транзисторах.
источника vIlnl, которым могут быть ба-
первого каскада служит резистор Л,, а нагрузкой транзистора т выходного
каскада — телефоны Тф\ (пли, сели выходной chi пал достаючно мощный го-
ловка громкоговорителя). Смешение на базу транзистора первого каскада по да-
ется через резистор R}, а на базу транзистора Второго каскада — через регистр
Л(. Оба каскада питаются от обще
тареи или выпрями i ель. Режим ра-
боты транзисторов устанавливают
подбором резисторов и 7?з, что
обозначено на схеме звездочками.
Действие усиди геля в целом за-
ключается в следующем. Элек грнчс-
ский сигнал, поданный через кон-
денсатор С, иа вход первого кас-
када и усиленный транзистором Г,,
с натру точного резистора /?, через
разделительный конденсатор С, по-
ступает на вход второю каскада.
Здесь он усиливав гея транзистором
Т2и телефонами Тфь включенными
в коллекторную цепь транзистора,
преобразуется в звук.
Какова роль конденсатора С, иа входе усилителя? Он выполняет две задачи:
свободно пропускает к транзистору переменное напряженно сит нала и преду-
преждает замыкание базы па эмит тер через источник сигнала. Представь себе,
что згою конденсатора во входной цепи нет, а источником усиливаемого сигнала
служит* электродинамический микрофон с .малым внутренним сопротивлением.
Что получится? Через малое сопротивление микрофона база транзистора ока-
жется соединенной с эмиттером. Транзистор закроется, так как будет работать
без начального напряжения смещения. Он будет открываться только при отри-
цательных полупериодах напряжения сигнала. Л положительные полупериолы,
еще больше закрывающие транзистор, будут им «срезаны». В результате тран-
зистор станет искажать усиливаемый сигнал.
Конденсатор С-> связывает каскады усилителя по переменному току. Он
должен хорошо пропускать переменную составляющую усиливаемого сигнала
и задерживать постоянную составляющую коллекторной цени транзистора
Перво! о таскала. Если вместе с переменной составляющей конденсатор будет
проводить и постоянный ток, режим работы транзистора выходною каскада
нарушится и звук станет искаженным или совсем пропадет.
Конденсаторы, выполняющие такие фупК1щи, называют конденсато-
рами связи, переходными или разделительными.
Входные н переходные конденсаторы должны хорошо пропускать всю
Полосу частот усиливаемою сигнала — от самых низких до самых высоких.
В ламповых усилителях звуковой частоты емкость таких конденсаторов не пре-
вышает обычно 0,01—0,025 мкФ, в транзисторных же уси.ипелях они должны
иметь емкости не менее 5 мкФ.
Использование в транзисторных усилителях конденсаторов связи больших
емкостей объясняется малыми входными сопротивлениями транзисторов по срав-
нению с электронными лампами. Конденсатор связи оказывает переменному
току емкостное сопротивление, которое будет тем меньшим, чем больше ею
емкость. И если оно окаже)ся больше входного сопротивления транзистора,
на нем будет падать большая часть напряжения переменного тока, чем иа
Входном сопро! ивленни j раизистора, от чего будет проигрыш в усилении. Емкост-
ное сопротивление конденсатора связи должно быть но крайней мерс В 3 — 5 раз
185
Рис. 173. Упрощенный двухкаскадпый
усилитель на электронных лампах.
'меньше входного сопротивления транзистора. Поэтому-то.па входе, а также для
связи между транзисторными каскадами ставят конденсаторы больших емкостен.
Здесь используют обычно малогабаритные электролитические конденсаторы с
обязательным соблюдением п о л я р и о с т и их включения.
Таковы наиболее характерные особенности элементов двухкаскадного тран-
зисторного усилителя звуковой частоты.
Схема лампового двухкаскадного усилителя показана па рис. 173. Левая
(по схеме) часть усилителя тебе уже знакома по седьмой беседе (см. рис. 116).
А правая? Опа аналогична левой.
Отрицательное напряжение смеще-
ния па управляющей сетке лампы
Л] первого каскада усилителя полу-
чается благодаря падению напря-
жения на катодном резисторе Л2.
Конденсатор С2, шунтируя резистор
смещения R2, устраняет отрицатель-
ную обратную связь между катодом
и управляющей сеткой лампы. Вы-
сокое положительное напряжение
иа анод этой лампы подается от
источника питания 17пит через нагру-
зочный резистор Rj. Второй каскад
усилителя отличается от первого
только тем, что в анодную цепь его лампы включена обмотка I выходного
трансформатора 7р1( к обмотке И которого подключена головка Грг
Источником входного сигнала может быть звукосниматель, микрофон,
детекторный приемник В результате работы лампы первого каскада па ес анод-
ной нагрузке R3 выделяю гея усиленные колебания звуковой частоты, которые
через конденсатор связи С3 поступают на вход второго каскада. После допол-
нительного усиления лампой второго, выходного каскада головка, являющаяся
его нагрузкой, преобразует их в звуковые колебания.
Функции конденсаторов Ct и С3 здесь аналогичны функциям конденсаторов
транзисторного усилителя. По здесь роль конденсатора связи С3 более ответ-
ственна: он должен быть абсолютным непроводником постоянного тока.
Если же он будет хотя бы немного проводить постоянный ток, то на сетку
лампы Л2 одновременно с усиливаемым сигналом попадет и высокое
положительное напряжение из анодной цепи предыдущей лампы. От этого
анодный и сеточный токи лампы второго каскада резко увеличатся, появятся
большие искажения звука. Чтобы этого не случилось, качество диэлектрика
этого конденсатора должно быть очень высоким.
Сопротивление анодного нагрузочного резистора 7?3 определяется свой-
ствами используемо t лампы. Для лампы 6ЯС8, например, его сопротивление
должно быть 430—470 кОм, а его мощность рассеяния 0,25-0,5 Вт. Сопротив-
ление сеточных резисторов R{ и RA, называемых также резисторами уте-
чек сеток, может быть от 100 кОм до нескольких мегаом.
Вот, собственно, И все то основное общее, что можно сказать о сущности
работы транзисторного и лампового усилителей и их особенностях. Число
каскадов может быть больше, по принцип работы усилителя останется таким
же — сигнал последовательно усиливается всеми каскадами и головкой громкого-
ворителя, подключенной к его выходу, преобразуется в звук.
Дтя закрепления в памяти принципа работы транзисторного двухкаскад-
иого усилителя звуковой частоты предлагаю смонтировать, иалздшь и про-
верить в действии несколько сю вариантов.
186
ПРОСТОЙ ДВУХКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Принципиальные схемы первых двух вариантов такого усилителя изобра-
жены на рис. 174 Они по существу являются повторением уже разобранной
схемы транзисторного усилителя на рис. 172. Только на них указаны данные
деталей и введены три дополнительных элемента: 7?,, Cj и В,. Резистор Л, —
нагрузка источника колебаний звуковой частоты (детекторного приемника или
звукоснимателя); С} — конденсатор, блокирующий головку громкоговорителя
по высшим звуковым частотам; В, — выключатель питания. В первом варианте
усилителя (рис. 174,. я) работают транзисторы структуры р-п-р, во втором
(рис. 174, б) — структуры п-р-п. В связи с этим полярность включения питающих
их батарей разная, на коллекторы транзисторов первого варианта усилителя
подается отрицательное, а на коллекторы транзисторов второго варианта —
положительное напряжение. Полярность включения электролитических конден-
саторов также разная. В остальном усилители совершенно одинаковые.
В любом из этих вариантов усилителя могут работать транзисторы с коэф-
фициентом передачи тока Л21Э, равным 20 — 30 и больше. В каскад предвари-
тельного усиления (первый) надо поставить транзистор с большим коэффи-
циентом Л2[Э. Роль нагрузки Гр, выходного каскада могут выполнять голов-
ные телефоны, телефонный капсюль ДЭМ-4М или абонентский громкоговори-
тель. Для питания усилителя используй батарею 3336Л или сетевой блок пита-
ния (о котором я рассказал в восьмой беседе).
Рис. 174 Двухкаскадные усилители звуковоп частоты
с — на транзисторах структуры р-п-р; б на транзисторах структуры п-р-п.
187
вход усилителя соединить с выходными
МП39-МПЦ2 ~ Тг МП35-МП38
CI 180к U 750
С1
1 юрхбВ
И/?; ЮК
Bi
CZ-r- I > -ф-
0,051
Сг
Рис. 175. Усилитель на транзисторах раз-
ной структуры.
Предварительно усилитель собери на макетной панели, чюбы всесторонне
изучить н научиться налаживать его, после чего перенесешь его детали на
постоянную плату.
Сначала на панели смонтируй детали только первого каскада и конденса-
тор С,. Между правым (по схеме) выводом этого конденсатора и «заземлен-
ным» проводником источника пшания включи головные телефоны. Если теперь
гнездами детекторного приемника,
настроенного на какую-либо радио-
станцию, или подключить к нему
звукосниматель и проиграть грам-
пластинку, в телефонах появится
зву к радиопередачи или грамзаписи.
Подбирая резистор R2 (так же, как
при подгонке режима работы одно-
транзпеторного усилителя, о чем я
рассказывал в шестой беседе), до-
бейся наибольшей t ромкост и. При
этом миллиамперметр, включенный
в коллекторную цепь транзистора,
должен показывать ток, равный
0,4 —0,6 мА. При напряжении пеюч-
пика питания 4,5 В это наивыюд-
нейший режим paooibi транзи-
стора.
Затем смонтируй детали второго (выходного) каскада усилителя, телефоны
включи в коллекторную цепь сто транзистора. Теперь телефоны должны звучать
значительно громче. Еще 1ромче, возможно, они будут звучать после того,
как подбором резистора будет установлен коллекторный ток транзистора
0,4—0,6 мА. Итак, усилитель налажен!
Можно, однако, поступить иначе: смонтировать детали усилителя пол-
пос1ью, подбором резисторов R2 и R^ усиановить рекомендуемые режимы
транзисторов (но токам колтекгорных цепей или напряжением смещения на
базах транзисторов) и только после этого проверять сю работу па звуковоспро-
изведение. Такой путь ботее техничный. А для более сложного усилителя,
а тебе придется иметь дело в основном именно с такими усилителями, он
едино । веино правильный.
Надеюсь, ты понял, что мои советы ио налаживанию двухкаскадного
усиди 1еля в равной степени относятся к обоим его вариантам. И если коэф-
фициенты передачи тока их транзисторов будут примерно одинаковыми, то и
1 ромкость звучания телефонов - нагрузок усилителен должна быть одинаковой.
Но, как я уже говорил, нагрузкой усилителя может быть телефонный
капсюль ДЭМ-4М или абонентский громкоговоритель. Режим работы выходного
транзистора при этом должен измениться. С капсюлем ДЭМ-4М, сопротвлс-
ние которого 60 Ом. ток покоя т ранзистора каскада надо уве шчить (уменьше-
нием сопротивления решетора Л:) до 4-6 мА, а с абонентским громкогово-
рителем (сопрошвленне первичной обмотки его согласующего трансформаtopa,
используемого как выходной трансформа юр, еще меньше) — увеличить ю
8-10 мА.
Принципиальная схема третьего варианта двухкаскадпото усилителя пока-
зана на рис. 175 Особенностью згою усилителя явзяется то, что в первом его
каскаде рабогасг транзистор структуры р-п р, а во вюро.м — С1рукчуры п-р-п.
Причем база вюрого транзистора соединена с коллектором первою транзистора
не через связующий конденсатор, как в усилителях первых двух вариапюв,
188
а непосредственно или, как еще говорят, гальванически. При такой
связи расширяется диапазон частот усиливаемых колебании, а режим работы
второго транзистора определяется в основном режимом работы первого
который устанавливают подбором резистора 7?..
В таком усилителе нагрузкой транзистора перво! о каскада является не ре-
зистор Л3, а эмиттерный р-п переход второго транзистора. Резистор же нужен
лишь как элемент смещения; создающееся на нем падение напряжения открывает
второй транзистор Если этот транзистор германиевый (МП35—МП38) сопро-
тивление резистора Л- может быть 680 — 750 Ом, а если кремниевый (МШИ —
Рис. 176. Монтажная плата двухкаскадного усилителя звуковой частоты.
МП116) —около 3 кОм. К сожалению, стабильность работы такого усилителя
при изменении напряжения питания или температуры невысока. В остальном
все то, что сказано применительно к усилителям первых двух вариантов,
относится и к этому усилителю.
Можно ли усилители питать от источника постоянного тока напряжением
9 В, например от двух батарей 3336JI, или, наоборот, от источника напря-
жением 1,5 — 3 В — от одного двух элементов— 332 или 316? Разумеется, можно:
при более высоком напряжении источника питания на1рузка усилителя — головка
громкоговорителя — должна звучать громче, при более низком — тише. Но при
этом несколько иными должны быть п режимы работы транзисторов. Кроме
того, при напряжении источника 9 В номинальные напряжения электролитиче-
ских конденсаторов С-, первых двух вариантов усилителя должны бьпь не
менее 10 В Пока детали усилителя смоншрованы на макетной панели, все
это нетрудно лровершь опьиным нулем. Проверь и сделай соответствующие
выводы
Смонтировать детали налаженного усилителя на постоянной плате — дело
несложное. Для примера на рнс. 176 показана мотажная плата усиди юля
первого варианта (по схеме иа рнс. 174 а) Плату выпили из листового гстп-
накса ити текстолита толщиной 1,5—2 мм. Ее размеры, указанные на рисунке,
примерные и зависят от габаритов имеющихся у тебя деталей. Например,
в схеме мощность резисторов обозначена 0,12 Вт, емкости электро ли гическнх
коиденса торов — по 10 .мкФ. По это не значит, что только такие детали надо
ставить в усилитель. Мощность рассеяния и типы резисторов могут быть любыми.
Вместо электролитических конденсаторов К50-3 или типа ЭМ, показанных на
монтажной плате, могут быть конденсаторы К50-6, к тому же па большие
номинальные напряжения. В зависимости от имеющихся у тебя деталей может
измени 1ься и схема монтажа усилителя.
О самом монтаже я уже говорил в предыдущей беседе. Если забыл,
загляни в нее еще раз.
189
II еще об одном, четвертом варианте усилителя — на интегральной микро-
схеме К1УС181Б Принципиальная схема такого усилшеля покатана на рис. 177, а.
Па ней микросхема МС изображена в виде прямоугольника с треугольником
в середине, символизирующим усилитель.
Микросхема К1УС181Б (рис. 177 б) представляет собой почти готовый
двухкаскадный усилитель на кремниевых транзисторах струмуры п-р-п. Связь
Рис. 177 Усилитель на интегральной .микросхеме.
между транзисторами микросхемы 7', 7\ непосредственная как у уси нггетя
третьего варианта. В чмиттерноп цепи транзистора 7' имеется резистор сопро-
тивлением 400 Ом. На нем происходит паление напряжения, которое через
два соединенных последовательно резистора по 4 кОм подастся на базу тран-
зистора 7, и, действуя как напряжение смещения, открывает его. Резистор
в коллекторной цепи транзистора Т( (.'.7 кОм) — нагрузка этого транзистора.
Создающееся на нем напряжение усиленного сигнала подается непосредственно
на базу транзистора Т- для дополнительного усиления Вывод 3 является вхо-
дом а вывод 10 — выходом микросхемы.
Всего микросхема имеет 14 выводов, нумерация которых идет от специаль-
ной метки па корпусе в направлении движения часовой стрелки (смотреш снизу).
Но некоторые из них, например выводы 7, 4, б, 8 и 13, вообще невадсйство-
ваиы. а некоюрые, в зависимое!!! ot применения микросхемы, не испотьзуются.
Вернемся к принципиальной схеме (рис. 177, а) и, глядя на нее (и микро-
схему), разберемся как в целом работает такой уенлшель Источник пита-
ния ( „ш подключей к микросхеме через ее выводы 7 (плюс) и 14 (минус). Низко-
190
частотный сигнал, который надо усилить, подастся па вход микросхемы 3 через
конденсатор СР Усиленный сигнал, снимаемый с соединенных вместе выводов
9 и 10 (с резистора сопротивлением 1,7 кОм, выполняющего роль нагрузки
транзистора Т2 микросхемы), через конденсатор С5 поступает к телефонам Тф1
и преобразуется ими в звук Конденсатор С4 блокирует телефоны по наивысшим
частотам звукового диапазона.
Вот, собственно, то основное, что можно сказать о работе этого варианта
усилителя.
Какова роль электролитических конденсаторов С2 и С-, включенных между
обшим «заземленным» проводником цепи питания и выводами 11 и 12 микро-
схемы? Конденсатор С2 совместно с резистором микросхемы (4 кОм) образует
так называемый развязывающий фильтр, устраняющий паразитную (вредную)
обратную связь между вторым и первым каскадами микросхемы через общий
источник питания. По своему действию он аналогичен фильтру выпрямителя
переменного тока — «фильтрует» напряжение, подаваемое на транзистор первого
каскада. Без него колебания тока, возникающие при работе транзистора второго
каскада, могут попасть в цепь питания транзистора первого каскада, что при-
ведет к самовозбуждению усилителя. Подобные фильтры будут почти во всех
твоих конструкциях.
Конденсатор С3 шунтирует эмнттерный резистор транзистора Т2 микро-
схемы (400 Ом) по переменному току и тем самым ослабляет отрицательную
обратную связь, снижающую усиление микросхемы. С подобным включением
конденсаторов ты также будешь сталкиваться при конструировании приемной
и усилительной аппаратуры.
Если для такого усиления использовать электро литические конденсаторы
К50-6, то его детали, кроме источника питания (четыре элемента 332 или пять
аккумуляторов Д-0,06) и выключателя питания (тумблер ТВ2-1), можно смонти-
ровать на плате размерами не более чем 40 x 25 мм (рнс. 177, в)« Детали раз-
мещай с одной стороны платы, а соединения между ними делай с другой сто-
роны. Для выводов микросхемы просверли в тате два ряда отверстий диамет-
ром 0,8— 1 мм; расстояние между рядами отверстий т=- 7,5 мм, между центрами
отверстий в рядах — 2,5 мм.
Телефоны Ttfit — высокоомные ТОН-2. Если будешь использовать телефон-
ный капсюль ДЭМ-4М или низкоомиые головные телефоны то включай их
между плюсовым проводником и выводом 10 микросхемы (по соединяя его
С ВЫВОДОВ! 9).
Правильно смонтированный усилитель не нуждается в подгонке режимов
транзисторов Чтобы оп начал работать, надо лишь подать на пего напряжение
ин гания.
Любой из усилителей, о которых я рассказал в этой части беседы, при-
годится тебе в будущем, например для портативного транзисторного приемника,
Для провозной связи с живущим неподалеку приятелем. Усилитель кроме того,
можно превратить в звуковой генератор для изучения телеграфной азбуки. Но
об этом позже. Сейчас же, продолжая беседу, поговорим о стабтт ниацин
режима работы транзисторов.
СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМ 1 РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА
Усилитель первого или второю вариантов (по схемам па рис. 174),
.............ай и налаженный дома, будет при тех же температурных условиях
работать лучше, чем на улице, где оп окажется под горячими лучами лет-
него со 1нца или зимой на морозе. Почему так получается? Потому что, к
191
сожалению, с повышением температуры режим транзистора пару шается. Л перво-
причина тому — неуправляемый обратный ток коллектора /КБо 11 изменение
коэффициента передачи тока Й21Э при изменении температуры.
Сам по себе ток /КБО — величина небольшая. У низкочастотных тер.маниевых
транзисторов малой мощности, например, этот ток, измеренный при обратном
напряжении па коллекторном р-п переходе 5 В и температуре 20 С, пе превы-
шает 20 — 30 мкА, а у кремниевых транзисторов значительно меньше 1 мкА.
Неприятность же заключается в том, что он изменяется при воздействии тем-
пературы. С повышением температуры па 10 С ток /КБО германиевого тран-
зистора увеличивается примерно вдвое, а кремниевого транзистора — в 2,5 раза.
Если, например, при температуре 20 С ток /кио |ерманисвого транзисюра со-
ставляет 10 мкА,, то при повышении температуры до 60 С он возрастает при-
мерно до 160 мкА.
Но ток /КБО характеризует свойства только одного ко т тек торного р-п
перехода. В реальных же рабочих условиях напряжение источника питания
оказывается приложенным к двум р-н переходам — кол лек торному и тми т терному.
При этом обратный ток коллектора течет и через эмиттерный переход и как
бы усиливает сам себя В результате величина неуправляемого, изменяющегося
под воздействием температуры тока увеличивается в несколько раз. А чем больше
его доля в коллекторном токе, тем нестабильнее режим работы транзистора
в различных темпера турных условиях. Увеличение коэффициента передачи тока
/ь1Э с температурой усиливает этот эффект.
Чго же при этом происходит в каскаде, например, па транзисторе 7’,
усилите тя первого или второго вариантов9 С повышением температуры обшпй
ток коллекторной цепи увеличивается, вызывая все большее падение напряже-
ния на нагрузочном резисторе Я, (см. рис 174). Напряжение же между кол-
лектором и эмиттером при этом уменьшается, что приводит к появлению
искажений сигнала. При дальнейшем повышении температуры напряжение на
коллекторе станет столь малым, чю транзистор вообще перестанет усиливать
входной сигнал.
Уменьшение влияния температуры на ток коллектора возможно либо
путем использования в аппаратуре, предназначенной дтя рабо1ы со значитель-
ными колебаниями температуры, транзисторов с очень малым током /КБО,
например, кремниевых, либо применением специальных мер, термостабилизи-
рующих режим транзисторов.
Один нз способов термостабилизации режима работы транзистора струк-
туры р-п-р показан на схеме рнс. 178, а. Здесь, как видишь, базовый резистор Я,,
подключен не к минусовому проводнику источника питания, а к коллектору
транзистора. Что это дает? С повышением температуры возрастающий коллек-
торный ток увеличивает падение напряжения на патрузке Я., и уменьшает напря-
жение иа коллекторе. А так как база соединена (через резистор Я,-,) с кол-
лектором, на ней тоже уменьшается отрицательное напряжение смешения, что
в свою очередь уменьшает ток коллектора. Получается обратная связь между
выходной и входной цепями каскада уве тичивающийся ко. тлек торный
ток уменьшает напряжение на базе, что автоматически уменьшает коллек-
торный ток. Происходит стабилизация заданного режима работы транзис-
тора.
Но во время работы транзистора между ею коллектором и базой возни-
кает отрицательная обратная связь но переменному' току, что снижает общее
усиление каскада. Таким образом, стабильность режима транзистора достигается
ценой проигрыша в усилении. Жаль, но приходи тся пяти на эти по гери, чтобы
при изменении температуры транзистора сохранить нормальную работу усили-
теля.
192
Существует, однако, способ стабилизации режима работы транзистора с
нескотько меньшими потерями в усилении ио достигается это усложнением
каскада Схема такого усилителя показана иа рис. 178, б. Режим покоя тран-
зистора по постоянному1 току и напряжению остается тог же: ток коллекторной
net и равен 0,8—1 мА. отрицательное напряжение смещения на базе относи-
те тыто эмиттера равно 0,1 В (1,5-1,4=0,1 В). Но режим устанавливается
Рис. 178. Усилительные каскады с термостабнлнзаштей режима работы тран-
зисторов.
с помощью двух дополнительных резисторов: и R.,. Резисторы Яе1 и Яйг
образуют делитель, с помощью которого па базе поддерживается устойчивое
напряжение. Эмиттерный резистор Я, является элементом термостабилизации.
Термостабилизация происходит следующим образом. Но мере возрастания
коллек торного тока под действием тепла падение напряжения па резисторе Я, уве-
личивается. При этом разность напряжений между базой и эмиттером умень-
шается, что автоматически снижает коллекторный ток. Получается такая же
обратная связь, только теперь между эмиттером и базой, благодаря которой
режим транзистора стабилизируется.
Прикрой бумагой или пальцем конденсатор С„ подключенный параллельно
резистору Я3 и, следовательно, шун тирующий его. Что теперь напоминает
тебе эта схема? Каскад с транзистором, включенным по схеме ОК (эмиттерный
повторитель). Значит, при работе транзистора, когда на резисторе Яэ проис-
ходит падение напряжения пе только постоянной, ио и переменной составляю-
щих, между эмиттером и базой возникает 100%-ная отрицательная обратная
связь по переменному напряжению, при которой усиление каскада меньше
единицы. Но так может случиться лишь тогда, когда не будет конденсатора Су,
Этот конденсатор создаст параллельный путь, по которому, минуя резистор Я„
идет переменная составляющая коллекторного тока, пульсирующего с частотой
усиливаемого сигнала, и отрицательная обратная связь не возникает. Емкость
этого конденсатора должна быть такой, чтобы нс оказывать сколько-нибудь за-
метною сопротивления самым низшим частотам сигнала. В каскаде усиления
звуковой частоты этому требованию может отвечать электро литический кон-
денсатор емкостью 10—20 мкФ.
Усилитель с такой системой стабилизации режима транзистора практически
нечувствителен к колебаниям температуры и, кроме того, что не менее важно, к
смене транзисторов.
7 В Г. Борисов 193
Во всех ли случаях именно так следует стабилизировать режим работы
транзистора? Нет, конечно. Ведь все зависит от того, для какой цели пред-
назначается усилитель. Если усилитель будет работать только в домашних
условиях, где перепад температур незначительный, жесткая термос гаоиднзация
не обязательна. А если ты собираешься строить усилитель или приемник,
который бы устойчиво работал дома и па улинс, то, конечно, надо как следует
стабилизировать режим транзисторов, даже если устройств придется
усложнять дополнительными деталями.
Теперь, прежде чем начать разговор об усилителях, обеспечивающих
более громкое звуковоспроизведение, хочу познакомить тебя с некоторыми
параметрами, характеризующими усилитель звуковой частоты.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ У СИ.1ИТЕЛЯ
О качестве и пригодности усилителя для тех или иных целен можно судить
по трем его параметрам: выходной мощности чувствитель-
ности и ч а с т о т н о й характеристике. Эю тс основа ые па раме гры,
Которые ты должен знать и разбираться в них.
Выходная мощность — это мощность электрических кочеваний звуко-
вой частоты, выраженная в ваттах или в милливаттах, которую усилитель отдает
нагрузке — обычно динамической головке прямого излучения. В соответствии
с установленными нормами (ГОСТ), различают номинальную мощность
Рнсм и максимальную мощность Рмакс. Номинальной называют такую
мощность, при которой так называемые нелинейные искажения выходного
сигнала, вносимые деталями усилителя, нс превышают 3 — 5"' по отношению
к неискаженному сигналу. По мерс дальнейшего повышения мощности нелиней-
ные искажения выходного сигнала увеличиваются. Ту мощность, при которой
искажения достигают 10%, называют .максимальной.
Максимальная выходная мощность может быть в 5 —10 раз больше номи-
нальной, но при ней даже на слух заметны искажения.
Рассказывая об усилителях в этой и друтнх беседах, я буду указывать их
усрстненные выходные мощности и называть их просто выходными мощно-
стями Рвых.
Чувствительностью усилителя называют напряжение низкочастотно-
го сигнала, выраженное в милливольтах, которое надо подать на его вход, чтобы
мощность иа нагрузке достигла номинальной. Чем меньше это напряжение, тем,
ecieciBeiiHO, лучше чувствительность усилителя. Дтя примера скажу: чувстви-
тельность подавляющего большинства любительских и промышленных х-силите-
лей, предназначенных для воспроизведения грамзаписи, равна 100—200 мВ
(примерно такое напряжение развивает пьезокерамичсскпй звукосниматель),
чувствительность усилителей, работающих от микрофонов, составляет 1—2 мВ.
Ч а с т о т н у ю х а р а к т с р н с т и к у (и чи полосу рабочих частот усили теля)
выражают графически горизонтальном несколько искривленной линией, пока-
зывающей зависимость напряжения выходного сигнала б'В1>и от ею частоты при
неизменном входном напряжении Гнх Дето в том, что любой усилитель по
ряду причин неодинаково усиливает сигналы разных частот. Как правило,
хуже всего усиливаются колебания самых низших н самых высших частот зву-
ковою диапазона. Поэтому липин — частотные характеристики усилителей —
неравномерны и обятательио имеют спады (завалы) по краям. Колебания
крайних низших и высших частот, усиление которых по сравнению с колеба-
ниями средних частот (800 1000 Гн) палаег до 30",,, считают границами*полосы
частот усилителя. Полоса частот усилителей, предназначенных для юспроизвс
194
Дения грамзаписи, може< быть от 20 Гц до 20-30 кГц, уснлигезей сетевых
радиовещательных приемников — от 60 Гц до 10 кГц, а усилителей малогаба-
ритных транзисторных приемников — примерно от 200 Гц до 3—4 кГц.
Для измерения основных параметров усилителей нужны тснсратор колебаний
звуковой частоты, чувствительный вольтметр переменного напряжения, осцил-
лограф и некоторые другие измерительные приборы. Они есть в радиолабо-
раториях Дворцов и Домов пионеров и школьников, станций и клубов юных
техников, спортивно-технических клубах ДОСААФ, куда ты, если пожелаешь,
можешь обратиться с просьбой измерить параметры сконструированного уси-
лителя.
Перехожу к практике. Расскажу о трех усилителях звхковой частоты? двсх
транзисторных и одном ламповом.
ТРАНЗИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПОВЫШЕННОЙ выходной
мощностью
Сразу же сделаю оговорку: хотя сейчас и пойдет разговор об усилителе
для воспроизведения грамзаписи, ои с таким же успехом можег стать состав-
ной частью малогабаритного транзисторного радиоприемника. Принципиальная
схема этого варианта усилителя показана па рис. 179. Его выходная мощность
150 мВт, чувствительность — не хуже 150 мВ. Мощность, конечно, небольшая,
по она все же обеспечит достаточно громкое воспроизведение грамзаписи.
Питать усилитель можно от источника напряжением 9—12 В, составленном из
двух-трех батарей 3336Л, или от электросети через выпрямитель. Средний ток,
потребляемый усилите тем от источника питания, нс превышает 30—40 мА.
Разберемся, что в этом усилите те тебе уже знакомо, а что еще нет. Начнем
со входа Низкочастотный сигнал от пьсзокерампческого звукоснимателя 3с1
поступает па переменный резистор Rlf а с его движка — на базу транзистора
первого каскада через конденсатор С, и резистор Л2. Переменный резистор Rt
выполняет роль регулятора громкости: при перемещении движка вверх (по
схеме) на базу транзистора Tt подается все большее напряжение сигнала —
громкость увеличивается. Когда же ею движок находится в крайнем нижнем
положении, базовая цепь по переменному току оказывается замкнутой на об-
щий плюс источника питания усилителя и ст пал от звукоснимателя на тран-
зистор не поступает — звука нет. Резистор К2 ~ вспомогательный элемент. Он
устраняет характерное для пьсзоксрамического звукоспима геля «шипение». По
в принципе этого корректирующею резистора можег и не быть во входной
цепи.
Для пьезоксрамичсского звукоснимателя входное сопротивление усилителя
должно быть возможно большое. Поэтому транзистор /, первого каскада
включен по схеме ОК. Смещение па ею базу подается через резистор 7?j. На-
пряжение сигнала с нагрузочного резистора Кд этою каскада через конденсатор
С2 поступает на базу транзистора 7'2, включенного по схеме ОЭ.
Эга час!ь усилителя тебе уже знакома, так как она в основном является
повторением просто! о двухкаскадного усилителя. Разница только в способе вклю-
чения первого транзистора. А вот с третьим, выходным каскадом, раоотоющим
7* 1°5
me незнаком. Разберемся
как двухтактный усилитель мощности, ты нной ца рнс. 1S0.
в работе этого каскада по его упрощенной схеме, изi f •» к0т0рых ВКЛЮЧС11
В этом каскаде два зранзнстора - Т3 " Д*- • г[Д1ОСОМ ИСТочиика ии-
по схеме ОЭ. Их эмиттеры «заземлены»—со<жин с
частоты с двухтактным выходным каскадом.
Рис. 179. Усилитель звуковой
Рис 180. Двухтактный усилитель и графики, иллюстрирующие его работу.
тания 1/„иг. Питание коллекторных цепей транзисторов осуществляется через
первичную обмотку выходного трансформатора Тр2: Ti— через секцию /а, Г4—
через секцию /б. Каждый транзистор и относящаяся к нему секция вторичной
обмотки выходного трансформатора представляют обычный, уже знакомый
тебе «однотактный» усилитель. В этом нетрудно убедиться, если прикрыть
листком бумаги одно из таких плеч каскада. Вместе же они образуют двухтакт-
ный усилитель.
Сущность работы двухтактного усилите тя заключается в следующем Ко-
лебания звуковой частоты (см. график а на рис. 180) с предоконечпого каскада
(в нашем случае — с каскада па транзисторе 7\) подаются на базы обоих тран-
зисторов так, что напряжения на них изменяются в любой момент времени
в противоположных направлениях, т. е. в противофазе. При этом тран-
зисторы работают поочередно, на два такта за каждый период подводимого
к ним напряжения. Когда, например, на базе транзистора Тъ отрицательная
полуволна, он открывается и через обмот ку трансформатора идет ко глекториый
196
„Ступенька."
Рнс. 181. Искажения
типа «ступенька», ко-
торые можно увидеть
на экране осцилло-
графа.
ток только этого транзистора (график б). В это время транзистор Т. закрыт
так как на его базе положи цельная полуволна напряжения. В следующий полу-
период, наоборот, на базе транзистора Т3 будет положительная, а па базе
транзистора Т4—отрицательная полуволна. Теперь открывается транзистор 74
и герез обмотку трансформатора идет ток его кол-
лектора (график в), а транзистор Т}, закрываясь, «от-
дыхает». И так при каждом периоде звуковых коле-
баний, подводимых к усилителю. В oo.moikc трапсфор-
атора коллекторные токи обоих транзисторов сумми-
руются (график г), в результате на выходе усилителя
получаются более мощные электрические колебания
звуковой частоты, чем в обычном одиотаыном уси-
лителе.
Двухтактный режим работы транзисторов выход-
ного каскада задает второй каскад усилителя на тран-
зисторе Т2. В коллекторную цепь этого транзистора
включена первичная обмотка I трансформатора 7р„
вторичная обмотка II которого, как и первичная об-
мотка выходного трансформа юра, имеет отвод от
середины. Через этот отвод и секции вторичной обмотки на базы транзисторов
Ту и Т4 подастся с делителя R6R7 напряжение смещения. Резистор Rs термо-
с габилизирует режим работы транзисторов выходного каскада. В состоянии
покоя транзисторы Ту и Г4 почти закрыты. Когда же иа выходе предоконеч-
ного каскада Т2 появляется сигнал, на базы этих транзисторов подается в про-
тивофазе напряжение звуковой частоты, индуцируемое во вторичной обмотке
трансформатора Тр,. Эго и обеспечивает двухиткгную работу транзисторам
выходного каскада.
Каскад усилителя, с помощью которого на выходные транзисторы подается
напряжение в противофазе, т. е. со сдвигом фаз на 180°, называют фазе ин-
версным каскадом. Значит, в нашем усилителе каскад иа транзисторе 7,
является фазоинвереиым, т. е. фазоповорачивающпм каскадом.
'Гы, конечно, заметил одно противоречие в моем объяснении работы двух-
тактного усилителя; по схеме на рис. 180 транзисторы работают без смещения,
в действительности же на базы этих транзисторов подается отрицательное на-
пряжение смещения с делителя RbR^ Ошибки здесь нет. Транзисторы такого
каскада могут работать без начального напряжения смешения. Но тогда появ-
ляются искажения типа «ступенька», особенно сильно ощутимые при слабом
входном сигнале. «Ступенькой» их называют потому, что на осциллограмме
синусоидального сигнала они 1 меют ступенчатую форму (рис. 181). Наиболее
простой способ устранения таких искажений — подача небольшого начального
напряжения смещения иа базы транзисторов выходного каскада, что и еде гано
в описываемом усилителе.
А каковы функции конденсаторов С, и С4? Конденсатор С\, подключенный
параллельно первичной обмотке выходного трансформатора, «срезает» высшие
частоты звукового диапазона, предотвращая тем самым самовозбуждение усп-
штеля — явление, проявляющее себя свистом или шумом. Изменяя емкость
этого конденсатора, можно, кроме того, опытным путем подобрать наиболее
приятный тембр звука. Конденсатор С! шунтирует источник питания по пере-
менному току— пропускает через себя переменную составляющую усиливаемого
сигнала, минуя источник питания. Его роль особенно сказывается к концу раз-
ряда питающей батареи, когда ее внутреннее сопротивление уве шчивается. 11
если его нс будет, то между каскадами через общий источник питания может
возникнуть нерстулнрусмая положительная обратная связь, из-за чего yen ш-
197
таль мсжет самовозбудигься — превратиться в генератор колебании звуковс.т
частоты. Если усилитель питать от выпрямителя, то конденсатор С4 не нужен.
Его функцию будет выполнять электролитический конденсатор фильтра блока
питания.
Теперь приступай к конструированию усилителя. Но сначала его детали
смонтируй на макетной панели. Л когда подгонишь режимы транзисторов и ис-
пытаешь усилитель в работе, тогда можно будет перенести детали на постоян-
ную плату из гетипакса или текстолита. Данные резисторов и конденсаторов
н типы транзисторов указаны па принципиальной схеме усилителя. Сопротивле-
ния резисторов R-j и /?8 обозначены в омах (не перепутай с килоомами). Вообще
же сопротивления резисторов могут быть на 15 — 20% больше или меньше, чем
указанные иа схеме. Электролитические конденсаторы С2 и С4—типа КзО-З,
ЭМ или К5О-6.
Статический коэффициент передачи тока /г.-, транзисторов Т\ п Т2 нс
менее 50 — 60, транзисторов Г, и — не менее 30. Очень важно, чтобы тран-
зисторы Г3 и Г4 были с одинаковыми или возможно близкими коэффициен-
тами /Ь|э и обратными токами коллекторов /щю- Такую пару транзисторов
д я выходного каскада подбирай с помощью испьпатсля трапшеторов. В пер-
вом каскаде желательно использовать малошумящий транзистор — низкочастот-
ный МП39Б или высокочастотный ГТ308В.
Динамическая головка Грх мощностью 0,25—0.5 Вт со звуковой катушкой
сопротивлением 6—8 Ом, например 0.5ГД-21. Трансформаторы Трх и Тр2 могут
быть готовыми или самодельными. Из готовых подойдут трапсформатрры,
1 редпазначенные для переносных транзисторных приемников с двухтактным
выходным каскадом, например, для приемников «Селга», «Сокол». Аналогичные
трансформаторы есть в наборах деталей для из!отовлеиия транзисторных
приемников, где их сокращенно называют: ТС — |р.’.исформатор согласующий
(в нашем усилителе Трх) и ТВ — трансформатор выходной (в нашем усили-
теле Тр2)
Для самодельных трансформаторов нужны магинтопроводы площадью се-
чения 0,6—0,8 см2, например из пластин Ш8; толщина наборов 0,8 — 1 см.
Первичная обмотка согласующего трансформатора Трх содержит 2200 витков
провода ПЭВ 0,1—0,12, вторичная — 520 витков такого же провода с отводом
or середины (260 + 260 витков). Первичная обмотка выходного трансформатора
'Ip-. может иметь 800 витков провода ПЭВ 0,1—0.2 с отводом от середины
(-500 + 400 витков) а вторичная — 100 вшков ПЭВ 0,25—0 3. Когда трансформа-
торы будут готовы, проверь и.х обмотки омметром — кет ли обрывов пли сое
дннений между' обмотками.
Прежде чем подключить звукосниматель ко входу усилителя, проверь с
помощью миллиамперметра токи покоя коллекторных цепей транзисторов. И
есж они значительно отличаются от токов, указанных на г-ршшипиальноп
схеме, подгоняй их подбором сопротивлений резисторов в базовых целях. Как
это делать, ты уже знаешь.
Проверить работу усилитетя можно с помощью генератора звуковой часто-
ты, гсисратора-пробпикт. о которых говорится в четырнадцатой беседе, или
заменяющей их радиотрансляционной сети. Подключая эти источи ikii сигналов
звуковой частоты ко входам каждого из каскадов усилителя, начиная с вы-
ходного, можно судить о качестве рабсил транзисторов, их режимах и общем
усилении всеми каскадами. Наибольшая громкость будет, кшда источник сиг-
нала подключен ко входу первого каскада усилителя.
Монтируя дошли усиди геля па плате, руководствуйся схемой, показанной
па рис. 182. Размеры платы определи но имеющимся деталям. Размечая от-
верстия для монтажных стоек или пустотетых заклепок, стремись к тому, чтобы
198
соединительные проводники были возможно более короткими. Проводники вход-
ной цепи должны быть возможно дальше от проводников и дс1алсй выходной
цепи. Иначе между ними через магнитные поля возникнет паразитная связь, из-за
чего усилитель может возбудиться. Звукосниматель подключай ко входу усили-
теля экранированным проводом — проводом с гибкой металлической оболочкой.
Рис. 182. Монтажная плата усилителя с двухтактным выходным каскадом.t
Рис. 183. Входные каскады усилитетя.
Экран этого провода можно использовать в качестве «заземленного» соедини-
тельного проводника. Трансформаторы, углубленные обмотками в отверстиях
в плате, приклей к плате к тесм БФ 2.
Какие изменения или дополнения можно внести в усилитель?
В первом каскаде вместо биполярною можно использовать полевой тран-
зистор, например КН103И. пит друтой — серии КП102 или КШОЗ, включив
ею по схеме с общим истоком, как показано на рис. 183, а. Небольшое поло-
жительное напряжение смещения па затворе относительно стока получается
за счет падения напряжения на резисторе Ан в цепи истока. Усиленный си1 нал
с нагрузки стока (10 кОм) черст конденсатор С2 подастся на вход второю
каскада усилителя. Резистор Я„ подбирают для получения указанного тока стока.
Полевой транзистор значительно повышает входное сопротивление усили-
теля, что улучшает согласование сю с внутренним сопротивлением иьезокера-
мического звукоснимателя, и даст небольшое дополни тельное усиление епгпа та.
199
Полевой транзистор монтируй, оберегая нижнюю часть корпуса от попа-
дания капелек припоя, канифоли или канпфолыют о флюса, иначе его вход-
ное сопротивление резко ухудшится и никакого улучшения усилителя не по-
лучится.
Если звукосниматель, которым ты будешь пользоваться, электромагнитный,
то биполярный транзистор первого каскада включай по схеме ОЭ (рис. 183, 6),
а резистор Л2 (220 кОм) исключи. При этом сопротивление переменного
резистора выполняющего роль нагрузки звукоснимателя и регулятора гром-
косги, должно составлять 6,8 — 10 кОм.
Можсг случиться, что коэффициент передачи тока А2гэ имеющихся у тебя
транзисторов небольшой, например 15—20. Такие транзисторы, если, конечно,
они исправны, тоже можно использовать в первом и втором каскадах усили-
теля, включая их по схеме составного транзистора. О таком соединении
транзисторов я рассказывал тебе еще в шестой беседе.
В усилитель можешь ввести регулятор тембра звука. Для этого между
базой транзистора Т2 и «заземленным» проводником включи последовательно
соединенные конденсатор емкостью 0,2—0,25 мкФ и переменный резистор с
поминальным сопротивлением 6,8 — 10 кОм. С уменьшением сопротивления ре-
’знстора, когда колебания высших звуковых частот будут все более «срезаться»,
звук в головке будет становиться все более «глухим». Подобную цепочку ре-
гулирования тембра звука, только с конденсатором емкостью 0,02—0,025 мкФ,
можно также включить между базой и коллектором того же транзистора.
В этом случае тембр звука будет изменяться за счет изменения глубины отри-
цательной обратной связи, создающейся между коллекторной и базовой цепями
транзистора.
Когда усилитель будет готов и проверен в работе, тебе, я уверен, захо-
чется сделать более мощный усилитель, чтобы повысить значительно громкость
звуковоспроизведения. Такое желание вполне закономерно. Вот как его можно
осуществить.
ЭЛЕКТРОФОН
Для проигрывания грампластинок наша промышленность выпускает
электропроигрывающие устройства, называемые сокращенно ЭПУ.
Механизм ЭПУ состоит из пьезоксрамического звукоснимателя, электродвига-
теля с диском для грампластинки и сисгемы рычагов для пуска и автома-
тической остановки электродвигателя по окончании грамзаписи. Именно такими
электромеханическими устройствами снабжают все радиолы — радиовещатель-
ные приемники, низкочастотные тракты которых можно использовать для
воспроизведения грамзаписи.
В твоем распоряжении может оказаться ЭПУ, вмонтированное в пластмас-
совый ящик, похожий на чемодан. Для воспроизведения грамзаписи при этом
нужен радиовещательный приемник или телевизор, в которых предусмотрены
гнезда для подключения звукоснимателя ЭПУ, или усилитель звуковой частоты
с громкоговорителем на выходе.
А нельзя ли усилитель звуковой частоты вмонтировать непосредственно
в корпусе электропроигрывателя? Разумеется, можно* Получится переносный
электрофон. Такое радиотехническое усгройство для громкого воспроизведения
грамзаписи я и предлагаю тебе для конструирования.
Принципиальная схема возможного варианта усилителя электрофона изо-
бражена на рис. 184. Здесь из всех элементов ЭПУ показан только звукосни-
матель Зср подключенный ко входу усилителя.
200
Рис. 184 Усилитель электрофона.

201
Первая, наиболее характерная особенность этого усилителя заключается
в том, что его питание, как и питание электродвигателя ЭПУ, осуществляется
от сети переменною тока, а вторая —то что усилитель бестраисформаториый.
Номинальная выходная мощность усилителя 1 Вт, чувствительность око-
ло 100 мВ. Полоса частот равномерно усиливаемы* колебаний примерно от .-0
до 15 кГц. Электродинамическую головку прямого излучения 1р\ выносного
громкоговорителя подключают к выходу усилителя через двухкошактный штеп-
сельный разъем *.
Разбор работы усилителя начну с блока питания. В него входят: трансфор-
матор питания 'Грх. двухполуиериодный выпрямитель па диодах Д2— Дъ вклю-
ченных по мостовой схеме, стабилитрон Д,, транзистор и электролитические
конденсаторы С1= и Си. Эга часть должна напомнить тебе выпрямитель со
стабилизатором выходного напряжения, который я рекомендовал тебе в восьмой
беседе. Только здесь выходное напряжение не регулируется и равно 12 В,
т. с. напряжению стабилизации используемого в блоке стабилитрона Д814Д.
Эго стабилизированное напряжение блока подастся к усилителю.
Ток, потребляемый усиди гелями от блока питания, достигает 250 —280 мА,
поэтому транзистор стабилизатора выпрямителя должен быть средней или
большой мощности.
Неоновая лампа JTlt подключенная к первичной обмотке трансформатора
через гасящий резистор Л21, выполняет роль индикатора включения питания.
Конденсаторы С13 и С14 снижают уровень электрических индустриальных помех,
проникающих в цепи питания усилителя и создающих трески, примешиваю-
г.неся к звуковоспроизведению.
Выпрямитель через двухполюсный выключатель подключают к цепи
питания электродвигателя ЭПУ.
Усилитель пятикаскадиый, па семи транзисторах 7,— 7-. Из них транзис-
тор Ts структуры п-р-п. Первый каскад усилителя является согласующим между
звукоснимателем и входом основного усилителя. Чтобы он возможно слабее
шунтировал звукосниматель, его транзистор 7, работает как эмиттерный пов-
торитель. Отрицательное напряжение смещения на базу транзистора подается
с делителя R:R- через резисторы Л( и Л5. Между эм’.тттсрноц и базовой цепями
транзистора Т\ включен электролитический конденсатор С3, способствующий
увеличению входного сопротивления каскада примерно до 1 МОм. Это значи-
тельно больше входного сопротивления аналогичного каскада предыдущего
у сили геля.
Резистор 7?! и конденсатор С\ образуют корректирующую цепь, несколько
ослабляющую наивысшие частоты звукового диапазона. Но се, в принципе,
может и ис быть.
С резистора 7?л, являющегося нагрузкой транзистора согласующего каскада,
сигнал звукоснимателя через конденсатор С4 подастся на переменный резис-
тор R-, являющийся регулятором громкости, а с сто движка —через
конденсатор С5 на базу транзистора Т2. Транзистор этого каскада усилителя
включен ио схеме ОЭ. Его нагрузкой служит резистор Л9. Напряжение смеще-
ния на базу подастся с коллектора через резистор R&. При таком способе
смещения между коллектором и базой транзистора создается отрицательная
обратная связь, стабилизирующая работу каскада. Эмиттерный резистор
* Прописной (большой) буквой 111 обозначают штепсельные разъемы.
В лапном случае два гнезда, соединенные двхмя линиями, символизирующими
механическую (нс электрическую') связь между ними, рассматриваются как
птездовая часть разъема. Штырьковой частью этого разъема может быть двух-
штырьковая штепсельная вилка.
202
малое согтро тивлетше которого практически не сказывается на режиме
транзистора, является элементом другой цени отрицательной обратной связи,
о которой скажу позже.
Третий каскад на транзисторе Тъ включенном по схеме ОЭ, не только
дополнительно усиливает сигнал, поступающий к нему через конденсатор Сь от
предыдущею каскада, но и обеспечивает последующим каскадам двухтактный
режим работы.
Вспомни мой рассказ о принципе работы двухтактного усилителя. Для
работы каскада в таком режиме на управляющие электроды транзисторов
усиливаемое напряжение звуковой частоты должно подаваться в противофазе,
т. е. со сдвигом фаз на 180’. Там это получалось с помощью межкаскадного
переходною трансформатора фазоинверсного каскада. Здесь же это достигается
благодаря использованию в предоконечном каскаде транзисторов разной струк-
туры: Г4—структуры р-п-р и Т — структуры п-р-п.
Вот как это получается. Коллекторную нагрузку транзистора третьего
каскада образуют резисторы 7?,4 и звуковая катушка головки Тр, громко-
говорителя Сопротивление резистора /?14 в этой цепи значительно больше
сопротивления резистора Т?15 и звуковой катушки готовки, поэтому иа нем
в основном происходит падение напряжения усиливаемого сигнала, которое
подастся непосредственно на базы транзисторов Т4 и Т5 четвертою каскада.
Транзистор 7’4 (р-п-р) усиливает отрицательные, а транзистор Ts (п-р-п) поло-
жительные полуволны сигнала звуковой частоты. В результате на резисторах
R 7 и Л|8, выполняющих роль нагрузок транзисторов Т4 и Ту создаются
одинаковые по амплитуде, ио противоположные но фазе (сдвинутые по фазе
на 180 ) импульсы звуковых колебаний, которые усиливаются по мощности
транзисторами 7’6 и ?’7 выходного двухтактного каскада. Мощные колебания
звуковой частоты со средней точки транзисторов этого каскада, «минуемой
точкой симметрии, пос тупаю г через конденсатор С9 к головке Гр1 громко-
говорителя и преобразуются сю в звуковые колебания.
Емкость конденсатора С9 должна быть возможно большей (во всяком слу-
чае—не .меньше 100 мкФ), чтобы нс оказывать заметною сопротивления коле-
баниям низших звуковых частот. Резистор Т?14, являющийся основной коллек-
торной нагрузкой транзистора Ту правым (по схеме) выводом подключен к
отрицательному проводнику источника питания нс непосредственно, а через
головку Гр}. При таком ею включении между выходом и базой транзистора 74
создается положительная обратная связь, выравнивающая условия работы тран-
зисторов предоконечпою каскада.
Какова роль резистора Л15? Ои нужен для устранения искажений тг м
«ступенька» (см. рнс. 181). Коллекторный ток транзистора 7’3 создает на этом
резисторе падение напряжения, равное 0,2 —0 3 В, которое вместе с низкочастот-
ным сигналом подается на базы транзисторов Т4 и 7\. При этом на базе
транзистора Т4 относительно его эмиттера появляется отрицательное напряже-
ние смещения, а на базе транзистора Т5 относительно его эмиттера — положи-
тельное. В результате транзисторы несколько приоткрываются и нс искажают
слабый усиливаемый сигнал
Обращаю внимание на способ подачи напряжения смещения па базу тран-
зистора Ту Правый (ио схеме) вывод резисторов 7?и делителя RtlRl2 соединен
не с общим минусом источника питания, а с точкой симметрии выходного
каскада. Но в этой точке действует переменное напряжение звуковой частоты.
Значит, на базу транзистора Ту через резистор /?и вместе с постоянным напря-
жением смещения подается и переменное напряжение звуковой частоты, образуя
отрицательную обратную связь по напряжению, стабилизирующую ркботу
трех каскадов усилителя.
203
Резистор Я16—элемент термостабилизации режима работы транзистора Г?,
а шунтирующий его конденсатор С8 ослабляет отрицательную обратную связь
между эмиттером и базой этого транзистора, снижающую усиление каскада.
Конденсатор С10 и резистор /?„ совместно с резистором 7?|0 создают между
выходом И вторым каскадом усилителя цепь отрицательной обратной связи
но переменному напряженью. Охватывая четыре каскада, она, несколько снижая
чувствительность, улучшает качество работы усилителя в целом. Глубину этой
отрицательной обратной связи можно регулирован, подбором резистора
Резистор 7?13 и конденсатор ( . образуют развязывающий фильтр — ячейку,
предотвращающую самовозбуждение усилителя из-за паразитных связей между
его выходом и входом через общин источник питания Подобный фильтр,
И даже пе одни, будет во многих твоих конструкциях, поэтому считаю
нужным поподробнее рассказать о его действии.
Дело в том, что основным потребителем тока усилителя является его
выходной каскад. В усилителе, о котором сейчас идет речь, ток покоя тран-
зисторов выходного каскада составляет 10 — 12 мА, что уже более чем в два
раза больше тока, потребляемого транзисторами всех других каскадов. Во
время работы усилителя ток выходною каскада изменяется со звуковой часто-
той и при наиболее сильных сш налах увеличивайся до 200 — 250 мА.
( такой же частотой изменяется в небольших пределах и напряжение ис-
точника питания, а значит и (если фильтра ие будет) в цепях транзисторов
других каскадов. При этом между выходом и входом усилителя через общий
источник питания может возникнуть положительная обратная связь, и если
она достаточно сильная, то усилитель самовозбуждается.
Чтобы предотвратить это неприятное явление, в усилитель введен
фильтр Л13С7. По своему действию он должен напомнить тебе ячейку сглажи-
вающего фильтра выпрямителя. На резисторе Л13 происходит падение напря-
жения, в том числе и колебаний звуковой частоты, создаваемых в общей цени
питания выходным каскадом. Конденсатор С7 включен, как и в выпрямителе,
параллельно источнику тока. Иры повышении напряжения па его обкладках он
заряжается больше, а при понижении напряжения в пени питания 01! заряжается,
поддерживая таким образом постоянство напряжения в тех участках цепи,
к которым он подключен Таким образом, ячейка RliC-] развязывает, как бы
разобщает, каскады усиди теля по переменному току, что предотвращает само-
возбуждение, поэтому ее и называют развязывающим фильтром.
Каковы преимущества этого усилителя перед аналогичными усилителями
с трансформаторами (например, но схеме па рис. 179). Их в основном два.
Первое преимущество чисто конструктивною характера — отсутствие сравни-
тельно сложных и громоздких переходного и выходною трансформаторов. Это
позволяет конструировать более компактные и легкие усилители, что особенно
важно для переносной аппаратуры. Второе преимущество качественное — отсут-
ствие искажений, вносимых в работу усилителя трансформаторами, и равно-
мерность усиления по диапазону звуковых частот. Бестраисфор.маторный усили-
тель может равномерно усиливать практически почли весь воспринимаемый
нами диапазон звуковых частот (примерно ог 20 — 40 Гц до 15 — 20 кГц).
Аналогичный же усилитель с переходным п выходным трансформаторами равно-
мерно усиливает более узкий диапазон звуковых колебаний, примерно от 100 Гц
до 5—6 кГц.
Эти преимущества бес трансформаторных усилителей достигаются в основ-
ном за счет усложнения их выходных каскадов и некоторою увеличения расхода
энергии на их питание.
Внешний вид и внутреннее усгройство электрофона показаны на рнс. 185.
Усилитель и б ток питания смой тированы на отдельных платах, которые (с учетом
204
Конструктивных особенностей электропроигрывателя) винтами с гайками па
невысоких цилиндрических стойках укреплены па дне корпуса. Риулятор гром-
кости R , объединенный с выключателем питания и индикатор включения
витания находятся на панели ЭПУ возле звукоснимателя.
Гнездовую часть штепсельного разъема (двухгнезловую колодку) для соеди-
нения звуковой катушки головки громкоговорителя с выходом усилителя можно
укрепить па одной из боковых стенок.
Рис 185. Размещение усилителя и сто блока питания в корпусе электро*
проигрывателя.
Внешний вид монтажных плат усилителя, блока питания и схемы соеди-
нения деталей па них показаны па рис. 186. Их печатные платы выполнены
из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм способом, описанным в
предыдущей беседе (см. стр. 180). Мошаж может быть навесным, с исполь-
зованием пустотелых заклепок или шпилек, запрессованных в отверстиях в ге-
типаксовых или текстолитовых платах.
Статический коэффициент передачи тока /ь1Э транзисторов может
быть 40 — 50. В первом каскаде усилителя желательно использовать малошумя-
щий транзистор МН39Б, П27А или ГТ310А. Транзистор МП38 (Т5) можно
205
заменить транзисторами МП35-МП37, П2 В-транзисторами П201-П203,
II214. Все постоянные резисторы МЛТ-0,5 (можно МЛТ-0,25, М 1-0,125), пе-
ременный резистор R-; (с выключателем питания В) СПЗ-4ВМ Вее электро-
литические конденсаторы, кроме С, (для удобства монтажа он ЭМ), типа К50-6.
Неэлектролитичсскис конденсаторы любые (МБ, КЛС, КСО, KI0-7A), ио номи-
нальное напряжение конденсаторов Сп и С,4 должно быть не менее 400 В
Динамическая головка Гр\ громкоговорителя мощностью нс менее 1 Вг
(например, типа 1 ГД-36, 1 ГД-40, 2 ГД-22, 3 ГД-31).
Мощные транзисторы усилителя и стабилизатора напряжения блока пи-
тания снабжены теплоотводами (радиаторами) — П-образными пластинками из
дюралюминия, плотно прилегающими к корпусам транзисторов (рис. 187). Вок-
руг крепежных винтов теп юотводов с транзисторами на плате фольга удалена.
Выводы транзисторов, па которые надегы отрезки поливинилхлоридной трубки,
соединены с .соответствующими им токонесущими площадками плат изолиро-
вапнь ми монтажными проводниками.
В качестве трансформатора питания использовал трансформатор
ТВК-ПО-Л 2 (выходной трансформатор кадровой развертки телевизора). Ею
206
гбмотка 7(2430 витков провода ПЭВ-1 0.15) работает как сетевая, обмотка JI
(150 витков провода ПЭВ-1 0,55) —как понижающая, а обмотка Ill це «сиоль-
3vcich. Такую функцию в блоке питания может выполнять также трансформатор
ТВК-90. Для выпрямителя пригодны любые плоскостные диоды. Стаии-ипроя
Д814Д можно заменить близкими ему по напряжению стабилизации стабили-
тронами Д811, Д813, Д814Г.
Конструкция тромкот оворите.тя может быть как горизонтальной (рис. 185).
так и вертикальной — это де то вкуса. Для его ящика используй хорошо про-
клеенную толстую фанеру или плиту спрессованной древесной стружки. В лице-
вой панели вышин (или выруби стамеской) отверстие по диаметру диффузора го-
ловки и спереди задрапируй не толстой декоративной тканью. Части ящика
соединяй вместе на клею при помощи брусков по углам внутри. Очень важно,
чтобы все соединения деталей ящика были прочными, иначе звук будет дре-
безжащим.
К звуковой катушке головки подключи двухжильный провод длиной 1,5 м
со штепсельной частью разъема па конце для подключения к выходу усили-
теля.
Плат усилителя (п) и блока питания ('<)•
207
Внимательно промерь монтаж усилителя и блока питания по принциппаль-
пой схеме (ист ли ошибок'’), прочисть ирорети между токонесущими площадками
плат (чтобы удалить случайно попавшие капельки припоя) и только после этого,
пе укрепляя платы в корпусе элекгропроигрывателя, приступай к налаживанию
электрофона.
Сначала испытай блок питания без усилителя, но подключив к его выходу
временную нагрузку — резне юр сопротивлением 1 — 1,5 кОм. Включив питание,
вольтметром постоянного тока измерь напряжение на выходе блока. Оно должно
Рис. 188. Громкоговоритель.
быть равно напряжению стабилизации используемого стабилитрона Д (11,5—
13,5 В). Измерь ток, текущий через стабилитрон, и, подбирая резистор Я,о,
установи его равным 20—25 .мА. Если теперь к выходу блока подключить
резистор сопротивлением 30—40 Ом, то ток через стабилитрон несколько умень-
шится, а напряжение на выходе блока должно остаться почти неизменным. Так
ты не только испытаешь, но и проверишь работоспособность блока питания
под нагрузкой.
Затем налаживай усилитель. При этом к нему надежно должна быть под-
ключена головка громкоговорителя. Если в монтаже пет ошибок пли коротких
замыканий в цепях питания, то суммарный ток покоя, потребляемый усилителем
от б юка питания, не должен превышать 15—20 мА. Измерить его можно,
включив миллиамперметр в разрыв минусового соединительного проводника.
После этого измерь и, если надо, подгони режимы работы транзисторов.
Указанные иа принципиальной схеме напряжения на электродах транзисто-
ров измерены относи гельно заземленного проводника вольтметром с относи-
тельным входным сопротивлением 10 кОм,'В (см. тринадцатую беседу). Напря-
жение в точке симметрии выходного каскада, равное половине напряжения
источника питания, устанавливай подбором резистора Яп, а ток покоя кол-
лекторной цепи транзисторов Г6и Г-, равный 10 — 12 мА. подбором резистора R 5.
Учти: во время замены резистора Л15 усилитель обязательно должен быть
обесточен, иначе транзисторы предокоиечного каскада из за чрезмерно больших
токов через их р-п переходы могут выйти из строя. Напряжение на коллекторе
транзистора Т2 устанавливай подбором резистора J?s, на эмиттере транзистора
Tj—подбором резистора R-,.
Установив рекомендуемые режимы работы транзисторов, проиграйте грам-
пластинку — звук, создаваемый готовкой, должен быть громким и неискажен-
ным. Громкость звука должна плавно уве шчпваться при вращении ручки
резистора в направлении движения часовой стрстки. Если, наоборот, она
208
нарастает при вращении ручки в обратном направлении, поменяй местами
подключение проводников, идущих к крайним выводам этого резистора.
Можно ли электрофон превратись в радиолу? Можно! Надо лишь допол-
нить его высокочастотным блоком для приема радиовещательных станций. как
□то сделать? Об этом я расскажу в следующей беседе.
А сейчас о следующем варианте усилителя звуковой частоты — ламповом.
ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
В этом усилителе, также предназначенном для воспроизведения грамзаписи,
используется одна комбинированная электронная лампа типа 6Ф5П. В ее баллоне
находятся две самостоятельные лампы — триод и пентод. Только пить накала,
нагревающая катоды, у них общая. Триод работает в каскаде предварительного
усиления напряжения звуковой частоты, пентод —в выходном каскаде усиления
мощности.
Основные параметры усилителя: чувствительность 100 мВ, выходная мощ-
ность 1,5 Вт, полоса рабочих частот от 50 Гн до 20 кГц.
На вход усилителя можно подавать сигнал от пьезокерамического звуко-
снимателя или от других источников сигналов звуковой частоты.
Принципиальная схема усилителя показана на рис. 189. Слева изображена
триодная часть лампы 771а, справа — пентодная часть Л^. Цифрами возле
электродов обозначены номера выходных штырьков лампы (цоколевка лампы)
и гнезд ламповой панели. Сигнал звуковой частоты через двухгнездиую ко-
лодку J27, подается на переменный резистор R , являющийся регулятором гром-
кости. Сдвижка этого резистора сигнал поступает на управляющую сетку триода
и усиливается им. Чем выше (по схеме) находится движок резистора, тем боль-
ше напряжение сигнала па управляющей сетке триода, тем больше усиление.
Ты уже знаешь, что для неискаженно! о усиления сигнала на управляющую
сетку лампы должно подаваться начальное отрицательное напряжение смещения,
несколько закрывающее лампу. В данном случае на управляющей сетке триода
оно создается автоматически за счет анодного тока, текущего через катодные
резисторы Ry и R . На этх резисторах происходит падение напряжения, про-
порциональпое силе тока в их общему сопротивлению, в результате чего катод
лампы оказывается под некоторым положительным напряжением (в данном
случае под напряжением +1,7 В) относительно «заземленного» проводника
источника питания Управляющая же сетка зриода через резистор Rf соединена
С заземленным проводником. На ней, следовательно, относительно катода
действует отрицательное напряжение смещения, равное падению напряжения на
катодных резисторах.
Но из-за введения резисторов Ry и автоматического смещения между
катодом и управляющей сеткой триода возникает отрицательная обратная связь
по переменному току, снижающая усиление каскада. Для ослабления действия
обратной связи резистор R зашуптироваи электрическим конденсатором С’,.
Резистор /?2 выполняет роль нагрузки анодной цепи триода. Создающееся на
нем напряжение усиленного сигнала через разделительный конденсатор С2 по-
дается на управляющую сетку пентода. Усиленный им сигнал через выходной
трансформатор 7р( подастся на звуковую катушку головки Гр^ и преобразуется
ею в звуковые колебания. Резистор 7?s н конденсатор С2 этого каскада выпол-
няют такую же функцию, чю и аналогичные им детали первого каскада.
Конденсатор С6 и переменный резистор R6 создают между анодом и управ-
ляющей сеткой пентода отрицательную обратную свяи, по переменному току,
использусму ю для регулирования тембра звука. Чем выше (по схеме) находится
209
ЛРнжок резистора, тем большее напряжение обратной связи поступает на сетку
пентода, тем меньше усиление каскада па высших частотах рабочего диапазона.
Резистор R,., соединяющий незаземленный вывод вторичной обмотки выход-
ного трансформатора с резисторами R, R катодной цепи триода, создает
вторую цепь отрицательной обратной с вязи/Охватывая оба каскада, она спо-
Рис. 189. Ламповый усилитель звуковой частоты.
Рис. 190. Конструкция усиди геля.
а — внешний вид; о — вид иа мошаж.
210
собсгвуст более равномерному усилению сигналов во всем диапазоне рабочих
частот и уменьшает нелинейные искажения.
Усилитель питается от сети переменного тока напряжения 220 В. Блок
питания образуют трансформатор Тр2 и двухполупериодпый выпрямитодь на
диолах Д] — Д4, включенных по мостовой схеме. Пульсации выпрямленного
напряжения сглаживаются конденсатором Cg. Постоянное напряжение на анод
пентода подается (через первичную обмотку выходного трансформатора) не-
посредственно с конденсатора С(, а на экранирующую сетку пентода — через
развязывающий фильтр /?7С4> Анодное напряжение па лампу первого каскада
подастся через дополнительный развязывающий фильтр Л5С3. Развязывающие
фильтры предотвращают паразитную обратную связь между каскадами через
общий источник питания.
Лампа накаливания Л2, подключенная параллельно накальной обмотке III
трансформатора питания, выполняет роль индикатора включения питания
усилителя.
Возможная конструкция усилителя показана па рис. 190. Его П образное
шасси сотую из «мягкого» дюралюминия толщиной 1,5 мм. Чтобы углы полу-
чились ровными, заготовка но линиям сгиба с внутренней стороны прорезана
на половину толщины материала. Размеры горизонтальной панели шасси
155x 135 мм, высота передней и задней стенок 35 мм.
Для блока питания можно использовать трансформатор мощностью 40—
60 Вт тюбого типа, в том числе и от устаревших на сегодня моделей ламповых
приемников или радиол, лишь бы он имел анодпую обмотку, дающую перемен-
ное напряжение 200—220 В и накальную обмотку па напряжение 6,3 В.
Подойдут, например, трансформаторы питания радиол «Рекорд-62», «Рекорд-66»,
«Рекорд-68», «Сириус». Для описываемой конструкции использован трансфор-
матор питания ог старого приемника «Огонск». Па укрепленной па нем гети-
наксовой пластинке смонтированы диоды выпрямителя.
Можно применить и самодельный трансформатор, выполненный на магии*
топроводе 11122 x 40. Для напряжения сети 220 В его обмотка I должна содер-
жать 104(3 витков провода ПЭВ 0,2—0,25, обмотка 77—965 витков провода
ПЭВ 0,12—0,15, обмотка III— 34 витка провода ПЭВ 0,6—0,8,
Выходной трансформатор Тр} липа 1ВЗ-2-1 (унифицированный выходной
трансформатор звукового канала телевизора). Его можно заменить трансфор-
матором от любого вахтового приемника или телевизора с однотактпым выход-
ным каскадом в усилителе звуковой частоты.
Конденсаторы и С7—типа К50-6, С,, С* и Cg— К50-3 (или К50-12),
С2 и С5~ БМ, МБМ, Cfi— КПС, КСО. Возможно, конечно, применение других
конденсаторов. Переменные резисторы R} и 7?л типа СП-1, постоянные резис-
торы— МЯТ. Резистор 1?я должен быть па мощность рассеяния пе менее 2 Вт
(МЛТ-2,0) или проволочным.
Мощность головки не должна быть меньше 1 Вт. Можно использовать
головки 1 ГД-28, 1ГД-37, 2ГД-8, 4ГД-4 н подобные им со звуковой катушкой
сопро лишением 4—10 Ом.
Большая часть постоянных резисторов и электро литические конденсаторы
и С7 смонтированы па самодельной монтажной планке, размещенной в
подвале шасси возле ламповой панельки. Конструкция монтажной планки тебе
знакома ио десятой беседе. Схема соединения деталей на пси показана па
рис. 191, а. Конденсатор С, припаян непосредственно к выводам 1 и 9 лампо-
вой панельки, конденсатор С,.—к выводам обмотки I выходного трансформа-
тора, резисторы R и Л,—к выводам положительных обкладок конденсаторов
С,, С4 и C'j. Держатель предохранителя — ДПБ, выключатель питания — тумблер
ТВ2 1 (находятся на задней стенке шасси).
211
Переменные резисторы и двухгнездная колодка для подключения звукосни-
мателя или другою источника сигнала могут бьпь на передней стенке шасси
или смонтированы в виде пульта управления на отдельной дюралюминиевой
пластинке (рис. 191, б). Выбор тою или иного варианта зависит от внешнего
оформления конструкции. На пульте управления может быть индикатор вклю-
Рис. 191. Схема соединений деталей иа монтажной планке и пульт управления
усилителем.
чеиня питания (лампа Л^ Проводники цепей управляющих сеток должны быть
экранированными, а их экранирующие оплезки, а также корпуса переменных
резне юров и сама пластина пульта надежно заземлены.
В зависимости от имеющихся деталей конструкцию усилителя и монтаж
можно несколько изменить. Но при этом: ламповую панель и монтажную
планку размещай так, чтобы соединительные проводники цепей анода и управ-
ляющих сеток были короткими и не пересекались; трансформатор питания и
выходной трансформатор располагай иа шасси так, чтобы оси их обмоток
были перпендикулярны. Невыполнение этих важнейших правил может привести
к самовозбуждению усилителя.
Динамическую головку размести в небольшом деревянном ящике, его пе-
реднюю стенку, в которой будет отверстие по диаметру диффузора головки,
затяни неплотной декоративной тканью. В этом же ящике укрепи и усилитель,
а на одной из его стенок — пульт управления.
Не забывай, что в цепях усилителя действуют достаточно высокие напря-
жения. Поэтому, приступая к его испытанию и налаживанию, будь особенно
внимательным и, разумеется, не касайся проводников с повышенным напряже-
нием. При замене деталей или изменениях в монтаже питание усилителя
обязательно выключай.
После проверки монтажа по принципиальной схеме на рис. 189 резистор Л9
отпаяй от резисторов R. и Я4, а конденсатор С6 — от анода пентода. Это надо
сделать для того, чтобы цепи обратных связей временно разорвать. Через 40—
50 с после включения питания, когда катоды ламп прогреются, в головке должен
появиться слабый фон переменного тока, являющийся признаком работоспособ-
ное ги блока питания и выходного каскада. Если теперь движок переменного
резистора 7?, поставить в крайнее верхнее (по схеме) положение и коснуться
ею незаземлепного вывода, например, пинцетом, взяплм в руку, то в головке
должен появиться громкий, как бы рычащий звук. Это признак работоспособ-
ности усилителя в целом.
Движок регулятора громкости поставь в крайнее нижнее (по схеме) положе-
ние, измерь и, если надо, скорректируй режимы работы лампы. Рекомендуемые
напряжения на ее электродах, указанные на принципиальной схеме, измерены
относительно заземленного проводника вольтметром с относительным входным
212
сопротивлением 10 кОм.В (см. тринадцатую беседу). Без ущерба для работы
енлителя эти напряжения могу) бьпь больше или меньше на 15 — 20'’/. Напря-
жение на катоде триода (смещение па управляющей сетке триода) ‘ подбирай
резистором «j, на катоде истода - резистором Яй.
Затем ко входу усилителя подключи звукосниматель и протирай грампла-
с нитку. Звук должен быть громким и плавно изменяющимся при вращении
ручки переменного резистора Rx. При восстановлении соединения резистора Я<,
с катодной цепью триода громкость звучания головки несколько уменьшится,
а качество звука улучшится.
Но после восс танов, тения этой пени усилитель может самовозбудиться.
Значит, между выходом и входным каскадом усилителя возникла не отрицатель-
ная, а положительная обратная связь. Чтобы устранить это явление, надо лишь
поменять местами подключение выводов обмотки II выходного транс^юрматора.
После восстановления соединения конденсатора Cfi с анодной цепью пен-
тода и проверки плавности регулирования тембра звука переменным резисто-
ром налаживание усилителя можно считать закопченным.
Какие изменения можно внести в этот вариант усилителя звуковой частоты?
О возможном изменении его конструкции и монтажа я уже говорил. Сейчас
же скажу о возможной замене некоторых деталей.
Без ущерба для качества работы уси тите.тя сопротивления всех резисторов
и емкости всех конденсаторов могут быть па 15—20% больше или, наоборот,
меньше указанных иа схеме. Диоды Д226А выпрямителя можно заменить
диодами Д7Ж или выпрями тельным мостом ЛВС-80-260. Вообще же усилитель
можно питать от блока, который я рекомендовал в восьмой беседе.
Вместо лампы 6Ф511 в усилителе можно использовать лампу 6ФЗП. По при
этом учти, что в отличие от лампы 6Ф5П у лампы 6ФЗП анод триода выведен
на штырек 9, управляющая сетка триода — на штырек 1, катод триода — па
штырек 8, а управляющая сетка и катод пентода — соответственно на штырь-
ки 3 п 2. Придется, кроме того подобрать сопротивление резистора чтобы
па катоде пентода бы то напряжение 11 — 11.5 В.
Лампу 6Ф5П можно также заменить двумя лампами: 6ЖЗП —в первом
каскаде и 6П1П —в выходном каскаде. Примером такой замены ламп может
послужить усилитель ламиовот о приемника, о котором речь пойдет в следующей
беседе.
• ♦
•
Итак, еде юн еще один шаг к практическому познанию радиотехники. Шаг
очень важный. Потому что, как я уже говори / в начале этой беседы, усилитель
звуковой частоты является составной частью многих современных радиотехни-
ческих устройств. В этом ты еще не раз убедишься.
Беседа двенадцатая
ПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
D/пой беседой начинается с /"дующий этап твоего радиотехнического твор-
чества — изучение и конструирование приемника прямого усиления.
Напомню' приемником прямого усиления называют радиоприемное устрой-
ство, в котором происходит только одно преобразование моду тированных коле-
баний высокой частоты — детектирование. Ло детектора проис ходит настройка
и усиление сигнала радиостанции, после детектора — усиление колебаний звуковой
213
частоты и преобразование их 6 звуковые колебания. Усилитель высокой чаапсп.ц
обеспечивает нормальную работу детектора, а усилитель звуковой чыпюты
нормальную работу динамической головки громкоговорителя. Усилители, таким
образом, составляют основу приемника прямого усиления, обеспечивающего .ро.л-
кий прием радиовещате гьных стит/ий.
ОТ УСИЛИТЕЛЯ-К ПРИЕМНИКУ ПРЯМОГО 5 СП 1Г.ННЯ
Но первый таг от усилителя к приемнику прямого усиления ты уже сделал.
Когда? Вспомни шестую беседу. Тогда ты экспериментировал с усилителем па
одном транзисторе, подключая его к депкториому приемнику. В результате
у тебя получился простейший приемник прямого усиления — детекторный с одно-
каскадным усилителем звуковой частоты (см. рис. 100). Эю был т рне.миик 0-V-1.
А в предыдущей беседе? Если па вход любого из усн штолен ты подавал
сигнал от детекторного приемника, то усилитель также превращался в приемник
прямого усиления. Так, например, усилитель, смонтированный по любой из
схем, показанных на рис. 174 пли 175. в сочетании с детекторным приемником
становился приемником прямою усиления 0-V-2, а с усилителем ио схеме па
рис. 179—приемником 0-V-3.
Для закрепления в памяти принципа построения и работы таких приемни-
ков советую смонтировать и испытать приемник, схема которого изображена
ла рнс. 192. Это приемник 0-V-3 с паст ройкой па одну местную радиовеща-
тельную станцию. Его входном колебательный контур образуют катушка L
с конденсатором С: и подключенные к ним внешняя антенна Ли, и заземление!.
Грубая настройка контура на волну радиостанции Осуществляется подбором
конденсатора С,, а точная — изменением индуктивности катушки подстроечным
ферритовым сердечником.
• Входной колебательный контур с детектором и резистором R, выполняю-
щим роль нагрузки детектора, образуют не что иное, как знакомый тебе детектор-
ный приемник. Низкочастотный сит нал через конденсатор С поступает на вход
усилителя звуковой частоты, усиливается тремя его каскадами и головкой
громкоговорителя, включенной в коллекторную цепь выходного транзистора 7 \,
преобразуется в звуковые колебания. Предполагается, что для приемника будет
использован абонентский громко! овори гель с динамической готовкой мощ-
ностью 0.25—0,5 Вг, а сто согласующий трансформатор будет выполнять роль
выходного трансформатора приемника.
214
Рис. 193. Возможная конструкция
контурной катушки приемника.
а — средневолновая; С — дтннвоволяо-
вая.
iKc транзисторы включены по схеме ОЭ. Начальное напряжение смещения
па базы транзисторов 2^ и подаеюя с коллекторов через соответствующие
нм резисторы Rz и /?4, что улучшает стабильность режима работы этик
транзисторов.
Д тя питания приемника используй одну пли две соединенные последова-
тельно батареи 3336.1. Независимо от напряжения источника питания коллектор-
ные токи транзисторов устанавливай тс, что указаны иа схеме. Сравни работу
приемника при разных напряжениях нсiочинка питания.
Для входною колебательного контура .можно использовать катушку любой
конструкции, например готовую входную катушку лампового радиовещатель-
ного приемника пли одну пз тех, о которых я рассказывал в десятой беседе.
Катушку, кроме тою, можно намотать на бумажной гильзе (рис. 193),
которую с небольшим трением можно было бы перемещать по отрезку фер-
ритового стержня диаметром 8 и длиной 25—30 мм. Для радиостанции средне-
волнового диапазона такая катушка долж-
на содержать 70—80 витков провода ПЭВ
0,12—0,2, намотанных в один ряд, а для
радиостанции длинноволнового диапазо-
на—225—250 витков такого же провода,
но намотанных четырьмя-пятью секциями
по 45 — 50 витков в каждой секции. Наи-
большую индуктивность такая катушка
имеет, когда находится иа середине фер-
ритового стержня. По мерс перемещения
к одному пз концов стержня индуктив-
ность катушки уменьшается.
Детали npi емиика можно смонтиро-
вать на гетппаксовой плате размерами
примерно 70 х 90 мм (рис. 194). Опор-
ными точками служат проволочные стой-
ки пли пустотелые заклепки. Электролитические конденсаторы С4, С5 и С6
типа ЭМ (или К5О-3, К5О-6); остальные конденсаторы и резисторы любые.
Обращаю внимание па конструкцию гнезда для подключения заземления
(рис. 194). Это гнездо состоит из двух колец пли коротких металлических
трубочек, прикрепленных к плате. Когда в них плотно вставляют контактную
вилку провода заземления, они, закорачиваясь, включают питание приемника.
Монтажную плату крепи в футляре абонентскою громкоговорителя в
любом положении. Батарея может быть иод платой пли рядом с ней. Поту-
пится громкоговорящая радиоточка.
Что надо учесть при монтаже приемника? В первый каскад усилителя надо
ставить тот из транзисторов, который имеет наибольший коэффициент передачи
тока а в выходной — с наименьшим коэффициентом /ьо- Если, например,
коэффициент /ь[э одного транзистора будет 20, второго —80, а третье! о —60, то
первый из них должен работать в третьем, второй — в первом, а трети —во
втором каскадах. Подбирая сопротивления резисторов смещения (как эю делать,
ты уже знаешь), попробуй изменять и нагрузочные резисторы (от 3 до 10 кОм),
добиваясь наибольшей громкости, сохраняя при этом токи покоя коллекюрпых
цепей, указанные иа схеме.
Конденсатор подбором которою осуществляется грубая настройка
приемника на волну .местной радиовещательной станции (а точная — перемеще-
нием катушки по ферршовому стержню пли перемещением внутри катушки
nu.lt фосчиою сердечника), можно заменить подсчроечным типа КПК-2. Он нс
только облегчит настройку кошура, по, возможно, позволит, пользуясь им как
215
конденсатором переменной емкости, настраивать приемник на две радиостанции.
Если по каким-то причинам приемник сразу не станет работать, то прежде
всего измерь коллекторные токи транзисторов и испытай его по частям, поль-
зуясь пробником (см. следующую беседу): сначала проверь входную часть, как
у детекторного приемника, а потом усилите ть. Конечно, все это надо делать
Рнс. 194. Монтажная плата приемника.
на макетной панели, а затем смонтировать детали на плате, предварительно
составив монтажную схему с учетом размеров деталей.
Можно ли этот или более простой, например с двумя низкочастотными
каскадами, приемник сделать походным'? Можно. Но пользоваться им придется
•только на привалах. Антенной будет служить кусок изолированною провода
длиной 8 10 м, подвешенный одним концом за сучок высокого дерева, а за-
землением — металлический штырь, воткнутый поглубже в землю. Без прилич-
ной антенны и заземления такой приемник будет работал, слабо — чувстви-
тельность мала. Чтобы повысить чувствительность, к нему надо добавить
усилитель высокой частоты.
И ешс один вопрос: каков расход энергии батареи иа питание такого
приемника? Для определения этого надо электрическую емкость батареи раз-
делить на ток, потребляемый приемником. При напряжении батареи 4,5 В
средний ток. потребляемый приемником, не превышает 12 мА (0,012 А). Значит,
емкости батареи 3336Я (0,5 А ч) хватит нс менее чем на 40 ч непрерывной
работы приемника. Л если для приемника использовать три элемента 373,
соединив нх последовательно? Электроемкости такой батареи хватит почти
на 300 ч работы приемника.
УСИЛИТЕЛЬ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ И МАГНИТНАЯ АНТЕННА
Когда дают оценку тому или иному приемнику, имеют в виду не только
громкость и естественность воспроизводимою звука, что определяется главным
обратом схемой и качеством работы усилителя звуковой частоты, но и такие
ею параметры, как селективность, т. с. избирательность, и чувствительность.
216
Под термином селективность подразумевается способность приемни-
ка вы.лс.1ЯГЬ из всех колсоашш высокой чаыоты, возникающих в его антенне
колебания только той частоты, иа которую он настроен. Когда приемник
четко выделяет станцию, на которую он настроен, о нем говорят, как о прием-
нике с хорошей селективностью. Если при приеме какой-то станции нросяуши-
Рпс. 195. Каскады усиления высокой частоты на транзисторах структуры
р-п-р. Для транзисторов структуры п-р-п полярность источника питания
должна быть изменена на обратную.
ваются другие, близкие по частоте радиостанции или, как юворят, станции
соседнего канала, о таком приемнике говорят, что сто селективность плохая
или недостаточно хорошая.
Один из способов повышения селективности простейшего приемника —
ослабление связи настраиваемого контура с антенной, в более сложном — уве-
личение числа контуров, настраиваемых иа частоту принимаемой станции.
Второй качественный показатель приемника — чу ветвите л ьность —
характеризует способность его «отзываться» иа слабые сигналы отдаленных
станций. Если приемник нс реагирует на сигналы отдаленных станций, о таком
приемнике говорят, что он обладает малой или плохой чувствите.тьностыо.
Если же ои принимает большое число отдаленных и маломощных станций,
говорят, что этот приемник обладает хорошей чувствительностью.
Чувствительность приемника зависит от качества его входной цепи, числа
каскадов усиления высокой частоты, используемых в них транзисторов или
электронных ламп и режимов их работы.
Транзисторный приемник прямого усиления, обеспечивающий уверенный
прием местных и отдаленных мощных радиовещательных станций, имеет обычно
один настраиваемый контур, один-два каскада усиления высокой частоты, а если
он портативный, то н внутреннюю магнитную антенну’.
Схема и сущность действия каскада усиления высокой частоты аналогичны
схеме и работе усилителя звуковой частоты. Разиина лишь в нагрузке кол-
лекторной цепи, где получается усиленный транзистором сигнал (рис. 195). Этой
нагрузкой, как и в каскаде усиления звуковой частоты, можег быть резистор /?,,
(рис. 195, о) сопротивлением 3,3-6,8 кОм. Усиленный сигнал, создающийся
на нем, через разделительный конденсатор Cpj3 поступает на вход второго
каскада усиления высокой частоты, если усилитель двухкаскадиый, или к
Детектору.
Лучше, однако, если коллекторной нагрузкой транзистора будет не резистор,
а высокочастотный дроссель Др (рис. 195, б), а еще лучше — высокочастотный
трансформатор (рнс. 195, в).
217
Ан
Ьк
*
/?<Г7
_ _ Ьсв
_ Сраз
к<!2
Т-,ПЧ01~ПЦ03
Ск'
&1)
Рис. 196. Однокаскадпый усилитель
высокой частоты с магнитной антен-
ной.
Дроссель пли трансформатор, оказывающий высокочастотному сигпхту
большее, чем резистор, сопротивление, повышает усиление каскада. Трансфор*
матор, кроме того, позволяет путем подбора коэффициента трансформации
паилучшим образом передать высокочастотную энергию из коллекторной пени
транзистора-усилителя во входную
цепь транзистора второго каскада или
детектора, согласовать сопротивление
этих цепей.
Независимо от схемы п нагрузки
усилительного каскада на базу герма-
ниевого транзистора вместе с усилива-
емым сигналом должно подаваться
(относительно эмиттера) начальное на-
пряжение смещения, равное 0,1—0,2 В,
а на базу кремниевого транзистора
0,5-0,7 В.
В каскадах усилителей высокой
частоты используют маломощные
транзисторы с граничной частотой 10
и более мегагерц. Из чиста транзис-
торов структуры р-п-р, это, например,
транзисторы П401 — П403, П416, П422,
ГТЗО8, ГТ309, Г1310, а из числа тран-
зисторов структуры п-р-п — ГТ311,
КТ315, КГ301 и многие другие. Способы подачи смещения и термосгабплнзацпя
режимов работы транзисторов высокочастотных каскадов такие же. как в уси-
лителях звуковой частоты.
Наиболее часто используемый радиолюбителями одпокаскадиын усилитель
высокой частоты с термос табнлизацией режима работы т ранзистора и входными
цепями приемника ты видишь на рис. 196. Это, так сказать, классический
вариант одпокаскадпого высокочастотного усилителя. Колебательный контор
входной цепи, определяющий настройку приемника, образуют катушка Дк,
находящаяся па ферритовом стержне, и конденсатор Ск. Ферритовый стержень
с контурной катушкой, взятые вместе, это и есть магнитная антенна Ап —
антенна, в которой модулированные колебания высокой частоты возбуждает
магнитная составляющая радиоволн. Катушка LCK, находящаяся на ферритовом
стержне магнитной антенны, связывает антенный контур с усилителем, поэтому
се называют катушкой связи. Обе катушки обычно наматывают па
бумажных гильзах, которые можно перемещать вдоль стержня, что позволяет
подобрать опытным путем паивьи охнейщую связь между тш.хпт и несколько
смещать границы диапазона волн, перекрываемого контуром ДКСК.
Нагрузкой коллекторной цепи служит катушка LH высокочастотного транс-
форматора. Колебания высокой частоты, создающиеся в этой катушке, через
катушку связи 1^п подаются ко второму высокочастотному каскаду или де-
тектору. Катушка /[в индуктивно связывает этот каскад со вторых! каскадом
усиления высокой частоты или с детектором, поэтому се, как и катушку
принято называть катушкой связи.
Высокочастотный трансформатор с цс гыо уменьшения габаритов наматы-
вают на высокочастотном магнитном сердечнике, обычно па кольце из феррита,
или обе его катушки, намотанные иа общем каркасе, помещают в торшке-
видпом сердечнике.
Но, как я уже говорил, нагрузкой транзистора может быть также резистор
сопротивлением 3,3 — 10 кОм пли высокочастотный дроссель (см. рис. 195, а, 6).
21S
В этом c.Tvuac связь между каскадами осуществляется с помощью конденсатора
емкостью 5—Ю тыс. пФ, который одновременно выполняет роль разделитель-
ного конденсатора.
Стабилизация режима работы транзистора осуществляется с помощью
делителя и эмиттерною резистора А,—точно лак же, как в каскадах
усиления звуковой частоты с такой же системой термосгабилизаппи рабочей
точки транзистора (см. рис. 178, б). Но если не требуется такая термостаби-
днзация, напряжение смещения на его базу можег подаваться с помощью
одного резистора, включаемого между базой и минусом источника шпация
или между базой и коллектором транзистора (рис. 178, а).
Конденсатор Сра1, включенный последовательно с катушкой связи
р а з д е л и тельный. Его задача — свободно пропу скать в базовую цепь тр. ц-
зпетора колебания высокой частоты и в то же время нс пропускать постоян-
ный ток. Этим требованиям может отвечать конденсатор емкостью 5 —10 тыс. кФ.
Бет такого конденсатора база транзистора Т оказалась бы замкнутой на общий
провод через катушку связи LCB Этот конденсатор может быть включат между
катушкой связи и базой транзистора.
Вот, собственно, то главное, что можно вкратце рассказать о схеме,
работе н назначении деталей каскада уси тения высокой частоты. Если такси
каскад соединить через детектор с двумя или тремя каскадами звуковой частоты,
получится приемник 1-V-2 или 1-V-3. Л если высокочастотный усилитель будет
двухкаскадным, то и приемник станет соответственно 2-V-2 или 2-V-3.
О НЕКОТОРЫХ ДЕТАЛЯХ ТРАН JHCГОРНОГО ПРИЕМНИКА
Сравнительно малые габариты и автономное питание — самые, пожалуй,
привлекательные стороны транзисторных приемников. И ты, конечно, поже-
лаешь сделать приемник, который можно было бы взять в туристский поход,
на прогулку в лес, на рыбалку, в пионерский лагерь. Но конструирование
малогабаритных приемников требует усидчивости, аккуратности, а подчас
и ювелирности работы. Да, именно ювелирности. Ведь дело приходится иметь
с миниатюрными деталями, пользуясь пинцетом, а иногда еще и лупой. Даже
жало паяльника приходится затачивать, как карандаш, чтобы удобнее доби-
раться к местам пайки, не повредив соседние спайки или детали. Многие де-
тали, иногда тоже миниатюрные, приходится делать самому, нс рассчитывая
на готовые.
Расскажу о некоторых деталях, которые потребуются для твоих конструкций.
Мат ни тая ап теина (рис. 197) — первейший чувствительный элемент порта-
тивною транзисторного приемника. Для магнитных антенн приемников, в том
чне тс и для приемников, о которых пойдет разговор в этой беседе, нужен
круглый (или плоский) стержень из феррита марки 400НН пли 600НН диа-
метром 8—9 п длиной 100—140 мм. Помнишь, во второй беседе такой стер-
жень я рекомендовал для детекторного приемника. Буквы в маркировке стержня
характеризуют его материал, а цифры — магнитную проницаемость стержня.
Ферритовые стержни с более высокой магнитной проницаемое гыо, например
1000 или 2000, нс годятся-ошт хуже работают в диапазоне средних волн.
Однако прежде чем наматывать контурную катушку, надо решить, на какой
диапазон радиоволн должна быть рассчитана магнитная антенна приемника.
Дело в том, что дчя приема радиостанций длинноволнового и средпеволно-
гого диапазонов нужны две катушки. Потребуется, следовательно, переключа-
тель, который усложнит конструкцию приемника и управление им. Но простой
транше торный приемник прямого усиления все равно будет принимать в ос-
219
Гис. 197. Магнитная антенна и катушка
связи.
ровном лишь местные радиостанции и наиболее мощные, находящиеся в ра-
диусе до 200 — 300 км. Вот и получается, что ист смысла идти на усложнение
приемника. Пусть он принимает две-гри радиостанции, по уверенно и громко.
Радиолюбители так именно и поступают —рассчитывают контур магнитной ан-
тенны приемника только на радиостанции того диапазона, передачи которых хо-
рошо слышны в тех районах, где они живут. Так, видимо, надо поступить и тебе.
Экспериментируя с простым транше горным приемником, используя в нем
катушки детекторных пли ламповых конструкций, ты узнал, сигналы каких
радиостанции хорошо слышны в вашей местности. С расчетом на прием этих
станций и наматывай контурную катушку магнитной антенны.
Контурная катушка, рассчитанная
на средневолновый диапазон, должна
содержать 70 — 80 витков, па длинно-
волновый диапазон —250 —280 витков.
Если же катушка будет иметь 160—
180 витков, а наибольшая емкость кон-
денсатора настройки 250—350 пФ, при-
емник станет перекрывать диапазон
волн примерно от 450 до 900 м, т. е.
охватывать конец средневолнового н
начало длинноволнового диапазонов.
Для средневолновой катушки исполь-
зуй провод ПЭВ или ПЭЛШО 0,2 —
0.25, а для длинноволновой катушки
или катушки промежуточного диапазо-
на — провода тех же марок, по диамет-
ром 0.15—0,2 мм. Провод средне-
волновой катушки укладывай в одни
слои, вигок к витку. Длинноволновую
катушку с целью уменьшения ее вну трепней емкости лучше намотать че гырьмя-
нятыо секциями, укладывая в каждой секции по равному числу витков.
Катушку связи наматывай тем же проводом, что и контурную. Катушка
связи средневолнового диапазона должна содержать 5—6 витков, длинноволно-
вого диапазона—10—15 витков Окончательное число витков катушки связи
будешь подбирать во время налаживания приемника.
Учти: бумажные гильзы, на которых будешь наматывать катушки, должны
с небольшим трепием перемешаться по каркасу. Перемещением контурной
катушки ты будешь в некоторых пределах изменять границы диапазона, пере-
крываемого приемником, а перемещением катушки связи — устанавливать паивы-
годнейшую связь контура магнитной антенны со входом высокочастотного
усилителя приемника.
Ферритовый стержень магнитной антенны может быть плоским. При этом
изменится только форма каркасов катушек, а числа витков в них будут
-такими же.
Конденсатор переменной емкости. Для настройки транзис горного приемника
т рямого усиления, в котором, как правило, вест о один настраиваемый контур —
контур магнитной антенны, желательно использовать малогабаритный конден-
сатор переменной емкости. Об одном нз -таких конденсаторов, выпускаемых
нашей промышленностью специально для транзисгорных приемников, я гово-
рил тебе в пятой беседе (см. рнс. 72. о). Его наружные ра тмеры 25 х 20 х 10 мм,
начальная (минимальная) емкость 5 нФ, конечная (максимальная) 350 нФ.
Но радио тюбнтели вместо кондака торов переменной емкости часто исполь-
зуют керамические подстроечные конденсаторы КПК-2 с начальной емкостью
220
10-25 и конечной 100-150 пФ. Из конденсаторов КПК-2 предпочтение следует
отдать конденсатору с начальной емкостью 10 и конечной 100 пФ, так как
он перекрывает несколько больший диапазон волн, чем такой же конденсатор,
но с емкостью 25 —150 пФ. А для удобства полиования им как органом
настройки иа подвижный диск — ротор — насаживают и приклеивают кольцо
с зубчиками по наружной окружности, как показано иа рис. 198.
Кольцо можно выпилить лобзиком из пластинки органического стекла
пли текстолита толщиной 2,5 —Змм, а зубчики на исм нарезать слесарной
пилой или напильником. Приклеить кольцо к ротору конденсатора можно
клеем БФ-2.
Рис. 198. Конденсатор КПК-2 в роли конденсатора настройки и выключателя
питания.
Конденсатор крепи к монтажной плате впитом с гайкой или приклеивай
к ней клеем БФ-2 с таким расчетом, чтобы зубчатая часть кольца немного,
примерно на 3—4 мм, выступала наружу из боковой стенки футляра прием-
ника (иа рис. 198 справа наружная поверхность стенки футляра показана
ш гриховой линией).
Можно ли для настройки контура транзисторного приемника использовать
конденсатор переменной емкости, предназначенный для лампового приемника?
Конечно, можно, но это несколько увеличит размеры приемника.
Выключатель питания и регулятор громкости — тоже неотъемлемые части
транзисторного приемника. Выключателем питания может быть, например,
тумблер. А если для настройки приемника использовать конденсатор типа
КПК-2, то под его кольцом-ручкой можно разместить выключатель питания,
представляющий собой две фигурные пластинки, одна из которых (иа рис. 198 —
левая) пружинящая. Если слегка надавить па пружинящую пластинку, то кончик
ес, заведенный под вторую пластинку, опустится (питание выключено), а если
отпустить ее, то пластинки замкнутся (питание включено) Роль такого замы-
кателя и размыкателя пластинок выполняет выступ на кольце снизу. Это может
быть кусочек органического стекла, приклеенный к кольцу, или маленькая
заклепка с круглой готовкой, туго вставленная в отверстие в кольце. Пластинки
Вадо подогнать так, чтобы они размыкались только тогда, когда выступ
кольца набегает на выпуклую часть пружинящей пластинки. Это положение
ротора конденсатора полезно пометить цветной точкой иа выступающей из
футляра части кольца.
Конструкция выключателя может быть и иной, например ножевого или
рычажком» о типа.
В четвертой беседе я познакомит тебя с переменным резистором типа
ТК — с выключателем на корпусе. Такне резисторы обычно ставят в ламповые
конструкции, где они выполняют роль регулятора громкости и выключателей
221
питания. Их можно, разумеется, использовать и в транзисторных конструк-
циях, где они будут выполнять тс же функции. Но в портативном транзис-
торном приемнике лучше исиользова гь малогабаритный переменный резистор
с выключателем типа СПЗ 3, показанный па рис. 199, л. Диск диаметром 20 мм,
Рнс. 199. Малогабаритный переменный резистор типа СП-3 с выключателем
питания (а), высокочастотны!! трансформатор и челнок для намотки трансфор-
ма юра (о).
насаженный на ось резистора, выполняет роль ручки регулятора громкости.
Дне крапине пластинки являются выводами контактов выключателя, а три
средних — выводами резистора. Выводы выключателя используют и для крепле-
ния, обычно нулем пайки этой детали на мошажпой плате.
Высокочастотные трансформаторы и дроссели обычно наматывают па т о-
роилальных сердечниках— кольцах из феррита 600НН с наружным днамег-'
ром 7—10 мм.
Для лучшего согласования сравнительно большого выходного сопротив-
ления усилительного каскада с о i носителыю небольшим входным сопротивле-
нием следующего каскада высокочастотный трансформатор делают, как пра-
вило, понижающим. Коллекторная катушка (па рис. 195, в LJ должна содер-
жать 160—200, а кттушка связи (иа рнс. 195,в Z.;) — 70—80 витков провода
ПЭВ или ПЭЛШО 0,1—0,2. Более толстый провод использовать нельзя — неж-
ное число витков может пс уложиться в «окне» кольца.
Дроссель, выполняющий роль нагрузки транзистора высокочастотного кас-
када (па рис. 195, б Др), должен содержать 180—200 вшков такого же провода,
как провод катушек трансформатора.
Для удобства намотки провода на кольцо сделан челнок (рнс. 199,6) из
двух отрезков голой медной проволоки толщиной 0 8 — 1 и длиной 60—70 .мм.
Проволочки спаяй в нескольких местах. Весь челнок и особенно концы его
вилок зачисть мелкой наждачной бумагой, чтобы не портить изоляцию обмо-
точного провода.
Провод наматывай на челнок такой длины, чтобы его хватило па всю
катушку. Среднюю длину одного bhik.i провода ты можешь измерить. Опа
составляет 10—12 мм. Значит, для катушки, содержащей, скажем, 100 витков,
ид челнок, с учетом некоторого запаса, надо намотать около 1,5 м провода.
Пропускай челнок в окно ферритового кольца, вшки укладывай плотно п следи,
чтобы па проводе пс было лететь и пс пор пелась его изоляция. Перед на-
моткой провода углы кольца сгладь наждачной бумагой.
222
Намотать катушки можно п без челнока. В этом случае надо разломить
КОТЬЦО лу, ДВС IlO-TOBIlIlKlfj HilNlOlillB МЛ KU Ж ДО! I Hl НИХ I.О KUiyiUKC, «1 ЗйГСМ
склеить обе половинки клеем ЬФ-2. Но если пет запасного кольца, пс рискуй —
оно может разлететься на несколько кусочков, склеивать которые затруднительно.
ПОХОДНЫЙ ПРИЕМНИК
Теперь, когда ты накопил некоторый опыт в сборке и налаживании срав-
ните |ьно простых конструкций, разобрался в деталях и принципе построенья
приемника прямою усиления, можно подумать о походном приемнике.
Каким должен быть этот твой походный спутник? Он, во-первых, должен
быть падежным в работе и не «капризничать» в пути. Во-вторых, он должен
обеспечивать уверенный прием на .магнитную антенну двух-трех радиостанций
и достаточно громко, чтобы пс только ты, по и твои товарищи иа марше,
па привале или, устроившись поудобнее у костра, могли послушать «Пионер-
скую зорьку», последние известия, музыку, репортаж со стадиона, провершь
часы — словом, чувствовать себя, как дома.
Этим требованиям вполне может отвечать приемник, принципиальная схема
которого показана па рнс. 200. Эго однодиапазонпый приемник 2-V-3, т. е.
приемник, содержащий два каскада усиления колебаний высокой частоты, детек-
торный каскад и три каскада усиления колебаний звуковой частоты. Выбор
диапазона волн, перекрываемого приемником, зависит от местных условий
радиоприема. Источником питания приемника может быть батарея «Крона»,
аккумуляторная батарея 7Д-0.1 или две батареи 3336Л, сосдтшсштые после-
довательно.
Разберемся в схеме, деталях и работе приемника в целом. Многое в нем
тебе уже знакомо, а кое-что является новым. Начнем, как принято, со входа.
Входной контур приемника, настраиваемый на частоты радиостанций, обра-
зует катушка £( магнитной антенны и конденсатор переменной емкости
Ср роль которото выполняет подстроечный конденсатор КПК-2. Через катушку
связи и разделительный конденсатор С2 сигнал радиостанции, па которую»
настроен контур магшппой антенны, подастся на базу транзистора 7\ первою
каскада усилителя высокой Частоты. Ею нагрузкой служит высокочастотный
дроссель Дрг С него усиленный сигнал через конденсатор С3 поступает иа
Li
Cl
10 100
Ti,T2 nwi-пчоз; Т2,Тч,75,7?,Те13П39-МПЧ2; TsMg3?
С» 500.0*158
r-CSJ-r—
рчгго
— -
20Д*ЮВ 50,0*10В
1,5-2мА ;
/?г
Ah
R*2C0k
Ьг С?.
0,01
С30,01
.0,6-0,8
'мА
Аг
Л,01 Д9Б
Al\ 0.01
Д9Б
-:0,8-1мА
с»
ре
4 *
Рю Ш Ъ
2,7к
R*
Re 1001,1
Ч7*Г—
0*108'
Юк
‘г-бмАХ
Тч
к
10,0
*108
‘8
Сю
•По^О^ ^с°в
г,1л

Рис 200. Походный приемник.
223
6u iy транзистора Т? второго каскада, а с его нагрузочного резистора Я3 - через
конденсатор С4 к детектору.
Оба транзистора высокочастотною тракта приемника включены по схеме
О ). С полью упрощения термосгабилизация режимов работы тр. н ют р
осуществляется включением резисторов смешения И между азами
н коллекторами (как в усилителе по схеме рис. 189,л). Различи^ же между
каскадами заключается лишь в том. что нагрузкой транзис тора первого каска т
служит дроссель, a naipysKoii транзистора второго каскада — резистор. Но эти
нагрузки можно не только помешиь местами, ио и использовать для этой
пели высокочастотные трансформаторы, внести некоторые другие изменения
в усилитель, о чем я скажу позже.
Новым для тебя является детекторный каскад. Почти во всех предыдущих
приемниках роль детектора выполнял один точечный диод, а в этом прием-
нике два диода — Д। и I При током включении диодов детектора на eio
нагрузочном резисторе создается почти вдвое большее напряжение звуковой
частоты чем па нагрузке одиодиодисго детектора В связи с этим такие детек-
торы называют детекторами с удвоением напряжения. Иногда их
называю! детекторами с закрытым входом по постоянному току, так
как конденсатор С4 свободно пропускает через себя к детектору только пере-
менную п совсем не пропускает постоянную составляющую коллекторной цени
транзистора Т2. Если конденсатор окажется с утечкой, то через него и диод
Др включенный ио ошошеишо к полярности батареи в прямом направлении,
будет течь значительный постоянный юк и детектор плохо или совсем не будет
детектировать высокочастотный сигнал.
В этом приемнике нагрузкой детектора служит переменный резистор Я5.
Он одновременно выполняет и роль регулятора громкости: чем выше (по схеме)
находится его движок, тем большее напряжение звуковой частоты подается
на вход низкочастотною тракта, тем громче радиоприем.
С целью лучшего согласования сопротивления детектора с входным сопро-
тивлением усилителя звуковой частоты транзистор Т3 первого каскада усилителя
включен по схеме ОК. Колебания звуковой частоты, создающиеся иа eio
нагрузочном резисторе /?-. через конденсатор С9 поступают к транзистору
второю каскада и уснлнвакяся им.
Транзисторы 7\. Т7 u Т6, Тя, вк печенные по схеме сошавного транзистора,
образуют два плеча двух ток iiioi о бсорансформаторного усилителя мощности.
По принципу работы он аналою ген выходному каскаду усилителя электрофона,
о котором рассказывалось в предыдущей беседе, по он менее мощный. Уси-
ленные км колебания звуковой частоты nociyiiaioi через конденсатор Сп к го-
ювке 1'ру и преобразуются сю в зв ковыс колебания
Резистор Лп, блатодаря которому на базах составных транзисторов (отно-
сительно эмиперов) создаюия начальные напряжения смещения, устраняет
искажения тина «ступенька». Резистор Л4 и конденсатор Сб образуют развязы-
вающий фильтр (знакомыт тебе по усилителю электрофона), предотвращающий
паразитные связи между усилите тяхш приемника через общий источник питания.
О функции электролит ического конденсатора С7, туи тирующего источник
питания по переменному току, ты тоже знаешь. Ею роль особо ощутима
к копну разряда батареи, когда ее внутреннее сопроiнвзсннс переменной со-
ставляющей тока звуковой частоты увеличивается.
Возможная конструкция этого приемника, а также его монтажная плата
со схемой размещения и соединения деталей па пей показаны па рис. 201.
В приемнике' использованы, транзисторы с коэффициентом передачи тока Л21э
не менее 40, динамическая головка /pt — 0.5ГД-21. конденсатор С, коптура
магшгшой антенны — КПК 2 (с кольцом-ручкой, как на рис. 193), перемен...
224
резистор Л5 С выключателем питания В, — типа СПЗ-З, электролитические
i он тенсаторы - К50-6, батарея питания - «Крона». Учти: пары т ранзисторов
у п Г Т и Т3 должны иметь возможно близкие параметры по /ь1э
и I , или произведения коэффициентов /ьщ транзисторов 7, и Т7 и тран-
зисторов Т и Т3 должны быть равны. Эти требования — обязательное усло-
вие для неискаженной работы усилителя мощности.
Длина ферритового стержня мат шиной антенны — 140 мм. Конструкция
и данные катушек £, и L2 такие же, как те, о которых я уже говорил
в этой беседе. Для приема радиостанций средпеволновот о диапазона дроссель
Др, должен иметь 75—85 витков, а для радиостанций длинноволнового диапа-
зона — около 200 витков.
Все детали, кроме динамической головки и батареи питания, смонтированы
на плате из листового гетинакса (можно из текстолита, стеклотекстолита или
другого изоляционного материала) размерами 150 х 100 мм. Отверстие диамет-
ром 36 мм в середине платы сдстано иод манившую систему готовки. Ферри-
товый стержень магнитной антенны прикреплен к плате резиновыми кольцами.
Динамическая юловка диффуюро держателем укреплена на передней стенке
корпуса, а батарея «Крона» — на его боковой стенке. Монтажная плата че-
тырьмя шурупами удерживается па брусках, прикрепленных к стенкам корпуса.
Сам же корпус склеен из фанеры то пцппой 4 -5 мм. В сто передней стенке,
против диффузора головки, сделан вырез, который затянут нетолстой тканью,
защищающей головку' от попадания па пес пыли, влаги. Спереди вырез при-
крывает декоративная решетчатая накладка. К боковым стенкам на винтах
прикреплена ручка (можно ремешок) для удобства переноски приемника.
Заднюю стенку корпуса (на рис. 201,а не показана) можно крепить к боко-
вым сгенкам шурупами. Лучше, однако, если она будет откидной, на неболь-
ших петлях, и удерживаться защелками, что позволит быстро заменять раз-
рядившуюся батарею.
Такой или примерно такой может бьпь и конструкция твоего приемника.
Здесь многое зависит от имеющихся деталей, материалов и, конечно, от твоей
творческой смекалки.
Приступая к налаживанию приемппка, тщательно проверь его монтаж по
принципиальной схеме. Особо внимательно проверь правильность включения
выводов транзисторов, полярность электролитических конденсаторов, диодов
детектора. Затем к разомкнутым контактам выключателя питания подключи
миллиамперметр. При этом прибор, замкнувший собой цепь питания, должен
показывать ток покоя, не превышающий 12 — 15 мА. Значительно больший ток
будет признаком ошибки в монтаже, исиотьзоваиия в приемнике неисправной
детали ИЛИ резисторов не тех номиналов. Налаживание звукового тракта при-
емника сводится в основном к установке режимов работы транзисторов его
выходного каскада Сначала подбором резистора /7, заменяя его или подклю-
чая параллельно ему резисторы друз их номиналов, установи в точке симметрии
напряжение, равное 4,5 В, т. е. половине напряжения батареи (или сетевого
блока питания). Предварительно измерь напряжение, действующее между об-
щими отрицательным и «заземленным» проводниками цепей питания. Оно не
должно быть меньше 8.5 В. Затем надбором резистора Лцустанови ток покоя
транзисторов выходного каскада в пределах 4—6 мА.
Еще раз должен тебя предупредить: во время замены резистора уси-
литель должен быть обесточен, иначе составные транзисторы выходною кас-
када могут выйти из строя из-за недопустимо больших токов, текущих через
них.
Работоспособность усилителя в целом проверяй так, как было рассказано
в предыдущей беседе при испытании усилителей звуковой частоты.
8 В. Г. Борисов 225
Рис 1 конструкция («) п схема размещения и соединений деталей на
монтажной плате (о).
226
После этого переходи к высокочастотной чает приемника. Сначала, вклю-
чая миялиайпермст р в кол. екторные пени транзисторов, подбором резисторов
7?-» и 7? останови в этих цепях токи в тех пределах, которые указаны на
схеме. Далее, поворачивая приемник в горизонтальной плоскости, настрой сто
на какую-либо радиостанцию п дополнительным подбором резисторов 76 и Я,
добейся наиболее громкого приема этой станции. Наибольшая громкость будет
тогда, когда продольная ось сердечника катушки магшпной антенны окажется
перпендикулярной прямой, направленной па принимаемую сгаицшо. Это по-
тому, что магнитная антенна обладает направленностью действия. Диапазон
воли, перекрываемый приемником, можно несколько сместить в сторону более
коротких или более длинных волн пу ;ем смещения контурной катушки по фер-
ритовому стержню.
Затем найди такое положение катушки связи £- иа стержне относигелыго
контурной катушки. чтобы уровень си.пала был максимальным и без искажений.
Если при папбо .ьшехг отдалении катушки связи от контурной катушки приемник
работает с искажениями, значит, надо убавить число се витков. Каркас обеих
катушек закрепи на ферритовом стержне каплями клея.
Может случиться, что при наибольшем усилении приемник станет само-
возбуждазься па высокой частоте — появится свист. В этом случае поменяй
местами выводы высокочастотного дросселя. А если это пе поможет, то за-
шун.пруй ею резистором сопротивлением 1 — 10 кОм.
Какие изменения пли дополнения можно внести в приемник?
Прежде всего — о транзисторах. В усилшеле высокой частоты вместо
транзисторов П401 — Г1403, указанных па иршпншкалыюи схеме, можно исполь-
зовать любые другие маломощные высокочастотные транзисторы структуры
р-п-р, например П416. Г1422, ГТ308, ГТЗЮс любым бу квенным индексом, а вместо
транзистора МП37 в прсдокоиечном каскаде — аналогичные ему транзисторы
МП35, МГ136 также с любым буквенным индексом.
Транзисторы 7'7 н 7’8 выходного кас*.гда могут быть транзисторами сред-
ней мощности, например ГТ402, ГТ4ОЗ, 11601 или П605. В этом случае вы-
ходная мощность приемника увеличится примерно до 0,6—0,8 Вт. Соответственно
можно будет увеличшь и мощность используемой для приемника динамической
головки. Но при такой замене транзисторов средний ток, потребляемый вы-
ходным каскадом, увеличится до 150 — 200 мА. Питать приемник с таким вы-
ходным каскадом придется от батареи, составленной из шести элементов 343 или
373. Батарея «Крона» или 7 Д-0,1 нс могут обеспечить продолжительную работу
такого приемника.
Параллельно резистору Лп, т. е между базами транзисторов Т5 и Т6,
можно включить в прямом направлении точечный или плоскостной германие-
вый диод, что повысит термосгабшыгость работы выходного каскада. На
принципиальной схеме приемника (рис. 200) ои показан штриховыми линиями.
Сущность действия этой детали заключается в следующем. С повышением
температуры прямое падение напряжения па диоде уменьшается, а с пониже-
нием, наоборот, хветичпвастся. При этом автоматически изменяется напряжение
смещения на базах транзисторов, что и используется для термостабплизации
усилителя.
Нагрузкой транзистора первого каскада приемника может быть высокочас-
тотный трансформатор, а нагрузкой транзис гора второго каскада — дроссель.
В этом случае схема высокочастотного усилителя примет вцд, показанный на
рис. 202.
Что это даст? Несколько повысится чувствительность приемника. Но вместе
с тем приемник станет более склонным к самовозбуждению из-за усиливаю-
щейся положительной обратной езязи между коллекторными цепями трапзис-
8* 227
торов и входом через магнитные ноля, действующие между ними. Придется
опытным путем поискать положение трансформатора и дросселя относительно
стержня магнитной антенны, при котором паразитная генерация устраняется,
а можег быть даже экранировать их — обернуть фо.эьгой и «заземлить» фольгу.
Высокочастотный усилитель меиь-
К R^Cg ше всего будет склонен к самовозбуж-
дению, если нагрузками транзисторов
обоих каскадов будут резисторы. Но
Рис 202. Вариант усилителя высокой
частоты.
при этом будет несколько снижена чув-
ствительность приемника. Компенси-
ровать эту потерю можно более тща-
тельной подтопкой режимов работы
транзисторов, усилением связи контура
магнитной антенны со входом уси-
лителя.
Другой путь повышения чувстви-
тельности — подача смещения на базы
транзисторов усилителя высокой ча-
стоты с делителей напряжения и вклю-
чение в их цепи эмиттеров термостабилизпрующих резисторов и шунтирующих
конденсаторов. Примером может служить знакомая тебе схема па рис. 196.
Площадь монтажной платы, отведенной для высокочастотного усилителя, позво-
ляет разместить на пен эти дополнительные детали.
О некоторых других изменениях ты, надеюсь, догадываешься сам. Так,
например, конденсатор КПК-2, используемый для настройки контура магнитной
антенны, можно заменить малогабаритным конденсатором переменной емкости
с твердым диэлектриком (см. рнс 72,6), что несколько расширит диапазон
принимаемых волн, а переменный резистор СП 3 заменить переменным ре-
зистором ВК. Можно предусмотреть гнездо для подключения к контуру
магнитной антенны внешней электрической антенны, которая увеличит «даль-
нобойность» приемника.
Что же касается корпуса, то он необязательно должен быть самодельным.
В мат азине культтоваров можно приобрести подходящий готовый корпус пор-
тативного транзисторного приемника. Готовый корпус подскажет габариты
монтажной платы и компоновку в нем деталей.
Вот с учетом подобранных деталей и возможных изменений и дополне-
ний, проверенных на макетом панели, и конструируй приемник. Народная
мудрость гласит: семь раз отмерь, а один раз —отрежь. К портативному
приемнику, особенно если ты будешь стремиться уменьшить его габариты,
она, как нельзя лучше, подходит. Вот почему хочется дать тебе еще один
совет: учитывая имеющиеся детали, составь несколько вариантов схемы мон-
тажа, не торопясь, выбери лучшую пз них, и только тогда приступай к заго-
товке и разметке платы и монтажу приемника.
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ БЛОК РАДИОЛЫ
Теперь, когда ты имеешь представление о принципе построения и работе
высокочастотного трама приемника прямого усиления, ты сможешь добавить
подобный б ток в электрофон и таким образом превратить ею в переносную
родиолу.
Такой блок можно смонтировать по схеме, показанной па рис 203. Чтобы
обтег'нпь объегниение схемы этого блока со схемой усилителя электрофона
'‘2S
(см. рис. 184), на ней принята сквозная нумерация деталей и, кроме того,
показан переменный резистор R , являющийся входным элементом основного
уситителя электрофона. Во время радиоприема согласующий каскад усилителя
в работе радиолы нс учасгвуст. Переключение радиолы с воспроизведения
Тю,Тц ГТ308А
ЗОк
On
5-15
=pCzz
0,01
Рис. 203. Высокочастотный блок радиолы.
_ Bjq1k - 2,5-ЗмА ~128
1мА
’ \КСЧ
+^30,0x15В I гд
ЧНг-Й-r^J
Сгз
0,01
ДЭБ
Вга.
S.
Дв 0,01
'Д9Б
KCs

грамзаписи на прием радиостанций и обратно осуществляется двухсекционным
переключателем В2. Положение переключателя па контактах 1, показанное пт
схеме, соответствует включению радиолы на воспроизведение грамзаписи.
Этот блок радиолы образуют входная антенная цепь, двухкаскадный усили-
тель высокой частоты на транзисторах Ti0 и 'Тп и детектор иа диодах Д;
и Д~, включенных, как и в походном приемнике, по схеме удвоения выходного
напряжения. Основное отличие его усилителя от уже знакомых тебе двухкас-
кадиых усилителей заключается лишь в том, что роль нагрузок обоих его
транзисторов выполняют резисторы и осуществляется жесткая стабилизация
режимов транзисторов.
С целью упрощения входная цепь блока рассчитана на прием двух станций
средневолнового (можно длинноволнового) диапазона. Для приема станции,
работающей в длинноволновом участке этого диапазона, параллельно катушке
£, секцией б переключателя В2 надо подключить конденсатор С18, а для
приема станции коротковолнового участка этого же диапазона — соединенные
параллельно подстроечный конденсатор С|7 и конденсатор постоянной емкости
С16. Емкость конденсаторов С18 и С1б, обозначенных на схеме звездочками,
зависит от длины волн станций, па которые будешь настраивать входной
контур.
Внешнюю антенну Aiiit представляющую собой отрезок изолированного
провода длиной 1 — 1,5 м, подключают к тнезду Конденсатор CIS ослаб-
ляет вдияние собственной емкости антенны на настройку контура приемника.
Через катушку связи £•> и конденсатор С19 модулированный сшнад ра-
июстанции, на частоту которой настроен кон гур входной цепи, поступает па
вход усилителя, усиливается обоими его каскадами и детектируется диодами
Д6 и Д-. Роть нагрузки детектора выполняет переменный резистор /?-, являю-
щийся регулятором громкости. При этом замыкающий контакт секции б пере
ключатсля вида работы должен находиться иа одном из двух нижних (по
схеме) неподвижных контактах. Дач ее низкочастотный сигнал усиливается так
же, как при воспроизведении грамзаписи.
229
Внешний вид этого блока и схема соединений деталей иа его п*гс показаны
на рнс. 204. Катушки Lx и L2 намотаны иа унифицированном четырехсот.-
R1IOHHOM каркасе с ферритовым подстроечным сердечником (можно на анало-
гичном самодельном каркасе) Катушка / рассчитанная на прием радио-
станций средневолнового диапазона, содержит 160 витков (4 секции по 40 виг-
Гис. 204. Внешний вид блока (а) и схема соединения деталей на его плате (6).
ков) провода ПЭВ 0,12. a L2, намотанная поверх катушки L., 8 витков такого
же провода (для радиостанций длинноволнового Диапазона — соответственно
250 — 280 и 15 — 20 витков такого же провода).
Переключатель В2 несколько упрощенный движковый переключатель ог
т.рпеминка «Сокол». В нем оставлены только восемь контактов и две замыкаю-
щие пластины, расположенные с одной стороны oi движка. Оставленные замы-
кающие пластики размешены но схеме, показанной на рис 205.а. Положение
} контактов такого переключателя соответствуст включению радиолы на воспро-
изведение грамзаписи, положение 2 — приему программ одной радиовещатель-
ной станции, положение 3 — приему второй станции.
Ра смещение переключателя и антенного гнезда Гнг на корпусе электро-
проигрывателя показано иа рис. 205,6. Ограничителем перемещения движка
переключателя служит отверстие в напели, на которой он укрептен с помощью
тегинаксовой пластинки (размерами 100 х 12 м.м) с отверстиями под выводы
контактов, двух стоек и винтов.
Налаживание блока сводится к подгонке режимов работы его трапзисто-
гев н настройке входного колебательною контура па выбранные радиостанции.
230
Режим транзистора Г,, устанавливай подбором резистора Л,6, транзистора
у' __подбором резистора 11ос.те этого подключи антенну и, пользуясь
для контроля другим радиовещательным приемником, приступай к настройке
вхотпою контура. Сначала настрой ею па станцию низкочастотною участка
диапазоне: г рубо — подбором конденсатора CIS (220 - 470 пФ), точно - под-
Рис. 205. Схема переключателя
зажима на панели ЭПУ (<>).
(<т), размещение переключателя и антенного
стросчным сердечником катушки Lv Затем подбором конденсатора CJ6 (33 —
150 пФ) и изменением емкости подстроечною конденсатора С|7 настрой контур
иа радиостанцию высокочастотною участка диапазона. Но при этом подстро-
ечный сердечник кал ушки уже ие трогай, иначе собьешь настройку на первую
станцию. Для уменьшения уровня шумов можно в качестве С19 установить
электролитический конденсатор емкостью 1 — 10 мкФ, подключив его положи-
тельную обкладку к L-,.
На этом налаживание высокочастотного блока радиолы можно считать
закопченным. Остается вмонтировать ею в корпусе элсклропропгрывателя
возможно ближе ко входу усилителя и переключателю вида работы
РЕФЛЕКСНЫЕ ПРИЕМНИКИ
Стремясь сделать приемник достаточно чувствительным и с возможно
меньшим числом транзисторов в нем, радиолюбители часто одни и ле же
транзисторы используют дважды: для усиления колебаний высокой частоты
и усиления колебаний звуковой частоты. Каскады или транзисторы, исполь-
зуемые таким образом, называют рефлексными, а приемники с такими
каскадами рефлексными приемниками.
Структурную схему, поясняющую принцип работы рефлексного приемника,
ты видишь па рис 206. Модулированные колебания радиостанции, на которую
настроен входной контур приемника, поступают к усилителю высокой частоты
н усиливаются им. Колебания звуковой частоты, выделенные диодом Д, пода-
ются на вход того же усилителя, который теперь работает еще и как уси-
литель колебаний звуковой частоты. После усиления колебания звуковой часто-
ты могут быть преобразованы в звук телефонами или дополнительно усилены
и преобразованы в твук головкой Гр громкоговорителя.
231
Для разделения усиливаемых сигналов используют соответствующие им
нагрузки.
Не возникают ли взаимные помехи при одновременном усилении одним
п тем же транзистором колебаний высокой и звуковой частот? Если колеба-
ния звуковой часто iu хорошо «очищены» от высокочастотной составляющей.
то взаимных помех нет. Если такая
фильтрация сита та отсутствует или ие-
V г—т ____ и достаточна, то приемник из-за г/оложи-,
|У^7|— А А Ат IУДУ ГН Гр тельной обратной связи по высокой ча-
Г-Л д 1----------- стоте может самовозбудиться. В этом
главный недостаток рефлексных при-
емников.
Рис. 206. Структурная схема реф- Предлагаю для повторения (или
лексного приемника. опытной проверки) три варианта реф-
лексных приемников.
Первый в а р и а и т - двухкоитуряын 2-V-2 с низковольтным питанием.
Его принципиальная схема показана на рис. 207. Приемник, как видишь,
двухтранзисторный, с внутренней магнитной антенной на входе и телефоном
па выходе. Питаясь от одного из гальванических элементов 316 или 332, он
обеспечивает уверенный прием программ одной местной или отдаленной мощ-
ной радиовещательной станции. Потребляемый ток не превышает 1,5 мА. Это
значит, что энергии одного элемента хватает на 200 — 300 ч непрерывной ра-
боты приемника.
Входной контур магнитной антенны Ли,, настроенный на волну выбран-
ной станции, образуют катушки £, и конденсатор С,. Через катушку связи L-,
сигнал станции поступает на базу транзистора 7\ первого каскада, включен-
ного по схеме ОЭ, а с его коллектора — непосредственно на базу транзистора
Т2 второго каскада. Роль высокочастотной нагрузки транзистора Т-, выпол-
няет колебательный контур, состоящий из катушки £, высокочастотного транс-
форматора и конденсатора С;, настроенного, как и контур £(С, магнитной
антенны, на волну той же станции Выделенный им высокочастотный моду-
лированный сигнал через катушку связи £4 подается на детектор Дг С резис-
тора R}, нагрузки детектора, колебания звуковой часто 1ы через конденсатор
и катушку связи £, поступают на базу транзистора Г, и одновременно с коле-
баниями высокой частоты усиливаются обоими транзисторами приемника. Те-
лефон являющийся низкочастотной нагрузкой транзистора Г,, преобразует
колебания звуковой частоты в звуковые.
Таким образом, один и тот же двухкаскадный усилитель этого приемника
работает одновременно как усилитель высокой и звуковой частот. Получился
приемник прямого усиления 2-V-2.
Обращаю внимание на схему включения транзистора Т2. Для высокочас-
тотного сигнала он включен по схеме ОЭ, а для сигнала звуковой частоты
ио схеме ОК (эмиттерным повторителем).
Два резонансных контура приемника позволяют значительно (по сравнению
с аналогичным одноконтурным приемником прямого усиления) повысить его
чувствительность и селективность.
Поскольку связь между транзисторами непосредственная, режим работы
обоих транзисторов устанавливают начальным положительным напряжением
смещения па базе транзистора Г,, т. е. подбором резистора Я,. А так как
йот резистор включен между коллектором и базой транзистора, то он одно-
временно и тсрмостабилизирует работу приемника.
Желательный коэффициент передачи тока Л-щ транзисторов КТ315 или
трапшеторов КТЗО1, КТ306, КТ312, KT3I6, которые также можно использо-
232
вагь в приемнике, около 100 Электролитический конденсатор С, - типа К50-6,
конденсаторы Ст и КЛС, С, и С, — КДК или КС О. 1слсфон 7<р1 —
\шпой телефон ТМ-2М. ТМ-4М, телефонный капсюль ДЭМШ-4М или низко-
омные телефоны ТА-56М. Для магнитной антенны используй стержень диа-
метром 8 и длиной 55-60 .мм из феррита марки 4G0I1H или 600НН, для
Т1гТ2 КТ315Б
Рис. 207. Двухконтурный рефлексный приемник с низковольтным питанием.
высокочастотного трансформатора —кольцо диаметром 7 мм из феррита
марки 600НН. Д тя приема радиостанции средневолновою диапазона катуш-
ка £| должна содержать 70—75 витков, катушка L2, намотанная поверх ка-
тушки I,, 5—6 витков, катушка трансформатора — 75 витков, Z.4 — 60 вит-
ков провода ПЭВ (или ПЭ) 0,1—0,12, а для радиостанции длинноволнового
диапазона соответственно 210 — 220, 15 — 20, 110 — 120 и 70 — 80 витков такого
же провода. Каркас катушки £, должен с небольшим трепнем перемешаться
по ферритовому стержню.
Возможная конструкция приемника (без корпуса) и схема соединения деталей
на монтажной плате показаны иа рис 208. Плата размерами 60 х 45 мм
выполнена из листового гетннакса (текстолита или, в крайнем случае, из су-
хой, хорошо проклеенной фанеры) толщиной 1,5 —2 мм Стержень матннтпой
антенны' укреплен на ней резиновыми кольцами, высокочастотный трансфор-
матор приклеен клеем БФ-2 (или «Супсрцсмент»), Элемент 316 удерживают
цилиндрический кронштейн и стойка из листовой латуни, являющиеся контакт-
ными выводами полюсов > темепта. Их крепежные лепест ки пропущены через
узкие пропиты в плате и заптуты снизу Конструкция выключателя питания Ht
произвольная.
Налаживание сводится к подбору сопротивления резистора и настройке
обоих контуров приемника в резонанс с частотой выбранной радиостанции.
Делай зто в такой последовательности. Между базой и коллектором тран-
зистора Т\ включи (Вместо резистора /?,) последовательно соединенные постоян-
ный резистор на 15 — 20 кОм и переменный резистор на 30—47 кОм, парал-
лельно катушке Z., подключи (на место конденсатора С() конденсатор перемен-
ной емкости, правый (по принципиальной схеме) вывод конденсатора С2 пе-
реключи на общий «заземленный» проводник, высокоомный телефон подключи
параллельно рейте юру /?,. а вместо телефона в цепь змии ера транзистора Т2
включи резистор сопротивлением 56 — 68 Ом В результате получится приемник
2-V-0. Изменяя емкость конденсатора входною контура и сопротивление пере-
менною ретнетора. добейся наиболее громкого приема выбранной рааностаи-
233
ции. Г ели приемник самовозбуждастся, поменяй местами включение выводов
катушки Z., или L-. После этою во входной контур включи постоянный
конденсатор, при котором будет слышна та же станция. Конденсатор же пере-
менной емкости подключи к катушке L (вместо С<), с его помоптью настрои
второй контур иа частоту гой же станции, а добившись наиоо.тьшен т рои-
кости. замени ею постоянным конденсатором такой же емкости.
Так ты настроишь н испытаешь работоспособность приемника без усиления
колебаний звуковой частоты.
Теперь низкоомный телефон подключи па место (в цепь эмиттера тран-
зистора Т:) и восстанови соединение конденсатора С-, с натрузкой детектора.
Приемник станет рефлексным типа 2-V-2. При лом громкость радиоприема
должна резко возрасти. Подстрой входной контур смешением катушки 1, по
ферритовому стержню подбери дополнительно сопротивление цепочки резис-
торов смешения, добиваясь наиболее громкого и неискаженного звучания теле-
фона, измерь омметром их общее сопротивление и вмонтируй вместо пик
постоянный резистор такого же сопротивления. Если теперь возникает само-
возбуждение, устраняй сто изменением положения высокочастотного трансфор-
матора относительно магнитной антенны
Рис. 208. Внешний вид и схема соединения деталей на ттЛате приемника.
234
Остается закрепить несколькими каплями клея каркас катушки I 1!а фер-
ритовом стержне, чтобы нс сбить настройки входною контура, и помести ь
монтажную плату приемника в корпус.
Второй в а р и а н т — рефлексный приемник на inucipa тыюм микросхеме.
Принципиальная схема этого варианта рефлексною приемника, сю монтажная
плата и детали в развернутом виде, а также схема соединений деталей на
монтажной плате показаны на рис. 209. Используемая в нем интегральная
Рис. 209. Принципиальная схема (<i). детали в развернутом biаде (б) И монта
пая плата приемника на интегральной микросхеме KliClSlb («).
микросхема К1УС181В тебе знакома 11О усилителю звуковой часто на
(рнс. 177.б), поэтому се схему я здесь не привожу. Принтшнизльно же этен
приемник аналогичен предыдущему, только он с плавной настройкой и одно-
контурный. В приемниках прямою усиления вообще сложно осуществлять
плавную настройку ш мя резонансными контурами.
Коротко о работе приемника. Сигнал радиостанции, на которую настроен
контур L|C| магнитной антенны через катушку связи /, подается на вывод 3
микросхемы МС\. < катушки / ., являющейся высокочастотной нагрузкой микро-
схемы. усиленный си। пал через катушку £4 поступает па диод Л)т а колебания
звуковой частоты, снимаемые с нагрузки Ry детектора, через конденсатор С
и катушку £, — иа юг же входной вывод 3 микросхемы. Роль низкочастотной
нагрузки выполняет резисгор 400 Ом в эмиттсриой цепи второю транзистора
микросхемы. С него колебания звуковой частоты через вывод /2 п конден-
сатор СЛ подводятся к телефону '£(/>, н преобразуются в звук
Каковы функции других деталей приемника? Конденсатор С5 шунтирует
источник питания Б. по переменному току. Конденсатор С-, совместно с ре-
зистором. имеющимся в микросхеме, образуют развязывающий фильтр. Кон-
денсатор С„ включенный между выводом 5 и «заземленным» проводником,
устраняет отрицательную обратную снять ио переменному току, снижающую
усиление первого каскада.
Конденсатор (4 блокирует телефон по папвысишм частотам звуковою
диапазона н устраняет отрицательную обратную связь во втором каскаде
у сити теля высокой частоты
Источником питания приемника служит батарея, составленная из пяти
аккумуляторов Д 0.1 (можно использовать четыре элемента 322 или 316, соеди-
ненные последовательно).
Катушки входной цепи Lt, /, высокочастотный трансформатор £,, £4.
телефон, конденсаторы п диод этого приемника такие же как аналогичные
детали приемника первого варианта. Конденсатор переменной емкости С, может
быть любой конструкции Желательно, однако, чтобы он был малогабаритным
с наибольшей емкостью 250 —350 пФ. О г тою. кактьм он будет, и от исполь-
зуемого источника питания зависти конструкция приемника в целом.
Проверку работоспособности приемника производи в гаком порядке. Сна-
чала высокоомный телефон подключи к нагрузочному резистору R детектора.
Изменяя емкость конденсатора С, и одновременно поворачивая приемник с мат-
нитпоп антенной в горизонтальной плоскости, ты должен услышать те станции,
которые уверенно принимаются в вашей местности Громкость звучания в геле-
фоне 7</>1 должна быть значительно больше
Никакой попонки режимов транзисторов приемник пе требует Что же
касается небольшого смещения т ранни диапазона волн, перекрываемого прием-
ником, то это как ты уже знаешь, можно слетать изменением положения
контурной катушки £, (вместе с катушкой £,) па ферритовом стержне
Третий вариант рефлексный приемник «Мальчиш». Так именем гай-
даровского героя назван пят и транзис горный малогабаритный рефлексный
приемник, который можно собрать нз набора деталей и уцов. выпускаемого
московским опытно эксперимента тыты.м школьным заводом «Чайка» Приемник
обеспечивает достаточно громкий прием местных и некоторых наиболее мощных
отдаленных радиовещате тытых станций
IIpuHiuiTiiiajibiiau схема приемника изображена ты рис. 210. Ею входной
т астраштае.мый контур образуют катушка / матттитиой аитсииьт и кот дсп
гатор переменной емкости Через катушку связи £ енптал радиостанции
подастся на базу транзистора 7. высокочастотною усилителя. Коллекторной
т р кои ран нс тора этого каскада служит катушка L Через катушку связи £4,
236
образующую с катушкой /., высокочастотный трансформатор, усиленный сиг-,
нал поступает на базу транзистора Т2 второго каскада приемника.
Второй каскад приемника рефлексный. В связи с этим в коллекторной
цепи его транзистора две нагрузки; высокочастотная, роль которой выпол-
няет дроссель ДР|, и низкочастотная — резистор Л5. С дросселя высокочастот-
Рис. 210 Принципиальная схема приемника «Мальчиш».
ный сигнал станции, усиленный двумя каскадами, подастся через конденса-
тор С4 на детектор а колебания звуковой частоты, создающиеся па нем, —
на базу транзистора Ту (через резисгор Л4 и катушку Л4). Следовательно,
каскад на транзисторе Ту является вторым каскадом усиления колебаний
высокой частоты п первым каскадом усиления колебаний звуковой частоты.
С резистора К5 сигнал звуковой частоты поступает (черст конденсатор С5)
на базу транзистора Ту второю каскада усилителя звуковой частоты, нагру-
женного на первичную обмотку / трансформатора 7/>|, а с сю вторичной
обмотки //—на базы транзисторов Ti и 7\ выходного двухтактною усилителя
мощности. Усиленные колебания звуковой частоты преобразуются головкой Гр,
в звуковые колебания.
Сущность действия этих двух каскадов приемника тебе хорошо знакома
по усилителю звуковой часто1ы (см. рис. 179).
Коротко о назначении некоторых друз их элементов этою приемника. Через
резистор Л, на базу транзистора Т, подается напряжение смещения. Конден-
сатор Су замыкает базовую пень этою транзистора по высокой частоте и раз-
рывает ее для постоянного тока. Напряжение смещения на базу транзистора
Т снимается с делителя, образуемого резисторами /?;, Л4 и диодом Д,,
и подастся на базу через катушку Д4. Диод Д, включен в прямом направле-
нии, поэтому он слегка открыт, что у тучшает работу детектора при слабых
сттт на пах радиостанций О ^повременно резистор /?4 дели те тя совместно с коплен
спором С4 образует фильтр, npei ражлаюший путь высокочастотной состав-
ляющей продетектироватшет о сигнала ко входу рефлексною каскада.
237
Резистор R- -элемент цепи смещения транзис юра Т„. Конденсатор С-,
создает между коллекторной и базовой цепями этого транзистора отрицатель-
ную обратную связь по переменному току, предотвращающую возбуждение
каскада па высших звуковых частотах.
Ренте горы 7?s —/<1П обрат юг два взаимосвязанных делителя, создающих
на базах транзисторов вых лпото каскада напряжение смещения, хстраняющне
искажения типа «ступенька».
В набор, который можно приобрести в магазине культтоваров пли выпи-
сать через торговую базу «Сшозпосьиторг», входят все необходимые д ы
Рис. 211. Конструкция
233
сборки приемника детали, узлы и материалы, включая и дополните ьные
резне оры ДЛЯ подгонки режимов транзисторов, причем динамическая голов-
ка Гр, типа 0.2ГД-1, коиденсагор переменной емкости С, контура ма> ннтиой
антенны, кронштейн для батареи «Крона» Ь~, и пластинчатый выключатель
питания В, уже вмонтированы в полистироловый корпус будущего приемник
В заготовке монтажной платы из л теговою тетппакса прсдус тотрсны отверстия
под маттштную систему головки, трансформаторов, корпусов транзисторов,
опорные точки монтажа и винтов крепления платы в корпусе. Обладате ть
набора должен, кроме монтажа, намотать на бумажных каркасах, которые
с небольшим трением можно было бы перемещать по ферритовому стержню,
катушки L, и на ферритовых кольцах — высокочастотные трансформатор
и дроссель Др, и конечно наладить смонтированный приемник.
Внешний вттд «М тьчиша , компоновка у'злов и дета, ей в его корпусе
л схема соединения дета ей иа монтажной плате показаны па рис. 211. Габ -
рттты приемника таковы, что он умещается в кармане.
Но подобный приемник сети он тебя заинтересует, можно смонтировать
и из имеющихся у тебя деталей. Надо только постараться сохранить примерно
такую же компоновку деталей, иначе приемник может возбудиться, а борьба
с возбуждением в четырехкаскадном рефлексном приемнике — дето довольно
сложное.
Стержень магнитной антенны из феррита 400HII пли 600НН может быть
круглым или плоским — безраз птчно. Катушка L, средневолнового приемника
должна сотержать 65 — 70 витков длипповолповот о — 200 витков, намотанных
десятью секциях и по 20 витков в каждой секции, а катушка связи L-,— соот-
ветственно 3-4 и 8- 10 витка провода ПЭВ 0,1 -0,15.
приемника «Мальчиш»
239
Катушки Zj и Z4 высокочастотного трансформатора И дроссель Др(
«Мотай, пользуясь проволочным челноком, на кольцах из феррита 600НН
проводом ПЭВ 0,1: катушка L2 содержит 100 витков, намотанных равномерно
по всему кольцу, Z4 — 10 витков (можно увеличить до 40— 50 витков), дроссель
Др2 — 200 витков. Эти детали приклей к плате клеем БФ-2.
В первых двух каскадах приемника можно использовать любые маломощ-
ное высокочастотные транзисторы структуры р-п-р (П401—П403, П416, П422,
ГГ308, ГТ309, ГТ310), в двух других — любые маломощные низкочастотные
такой же структуры (МП39 МП42). Высокочастотный транзистор с большим
коэффициентом передачи тока Л2тэ используй в первом каскаде, а с меньшим —
во втором. Для выходного двухтактного каскада отбери транзисторы с оди-
наковыми или возможно близкими значениями этого параметра.
Переходный и выходной трансформаторы Тр, и Тр2 такие же, как в опи-
санном в одиннадцатой беседе трехкаскадном усилителе звуковой частоты.
Монтаж приемника, особенно второго и третьего каскадов, очень плотный.
Настолько плотный, чго неловкое движение паяльником может привести
К порче детали. Здесь могут появиться и случайные соединения деталей и
монтажных проводников. Поэтому, закончив монтаж, внимательно осмотри
его и при обнаружении мест возможных смыканий деталей немного раз-
двинь их.
На налаживание, возможно, придется затратить несколько часов, поэтому
«Крону» на это время лучше заменить двумя последовательно соединенными
батареями 3336Л, обладающими большей емкостью, или сетевым блоком
питания. Вначале второй каскад используй только для усиления колебаний
высокой частоты. Для лого отключи резистор Л4 ог точки соединения резистора
с конденсатором Сч и подключи его к выводу анода диода Д|. Левый
(по схеме) вывод конденсатора С5 отключи от н Др, и подключи к катоду
диода Д,. Получится ие рефлексный приемник 2-V-2. Замкни проволочной
перемычкой выводы катушки L, и подключи параллельно разомкнутым кон-
тактам выключателя миллиамперметр на ток 30—50 мА. Прибор должен
показать ток не более 10 мА. Если ток значительно больше, значит, в монтаже
есть ошибки или электролитический конденсатор С$ имеет большой ток утечки.
Затем измеряй и, если надо, устанавливай рекомендуемые режимы работы
транзисторов. Суммарный ток покоя транзисторов 7*4 и 7*5 выходного каскада
устанавливай одновременным подбором резисторов Z? И одинаковых номи-
налов, а коллекторные токи транзисторов 7\, Tji 7j —подбором резисторов
Лц К, R-j соответственно.
После проверки и подгонки токов транзисторов сними перемычку с выво-
дов катушки Z2 и, вращая ручку-диск конденсатора переменной емкости и
одновременно поворачивая приемник в горизонтальной плоскости, настрой
приемник на какую-нибудь станцию. При слабой слышимости подключи
к входному контуру (через конденсатор емкостью 47—68 пФ) внешнюю антенну,
например отрезок провода длиной 5 - 6 м. Если прием будет сопровождаться
свистом, попробуй поменять местами выводы катушек Z2, ZJt дросселя Др,,
отодвинь каркас с катушкой Е, подальше от катушки Затем восстанови
рефлексный каскад, отключи внешнюю антенну и снова настрой приемник па
ту же станцию. Если при этом появятся свисты, устраняй нх изменением
положений высокочастотного трансформатора Z^Z4 и дросселя относительно
друг друга и магнитной антенны.
Заключительный этап — подбор оптимальной связи между входным конту-
ром и усилителем высокой частоты. Изменяя расстояние между катх'шкамп
Л И Z2 и число витков катушки Z2, добейся наиболее громкого и ленска-
женпого радиоприема во всем диацазопе перекрываемых приемником частот.
240
ЛАМПОВЫЙ ПРИЕМНИК
Структурная схема приемника прямого усиления па электронных лампах
выглядит так же, как схема аналогичного транзисторного приемника; входная
цепь — усилитель высокой частоты — детектор — усилитель звуковой частоты —
громкоговоритель. Но усилители ламповою приемника обычно однокаскадные.
Рис. 212. Принципиальная схема приемника 1-V-I па электронных лампах.
Прп этом приемник обеспечивает громкий прием многих радиостанций при
достаточно хорошей селективности. Обьяспястся это тем, что электронные
лампы за счет потребления во много раз большей, чем транзисторы, мощности
обладают более высокими усилительными свойствами; прием ведется на внеш-
нюю антенну С применением заземтения, настройка осуществтяется двумя
колебательными контурами; в детекторном каскаде работает пентод, выпол-
। яющшг роль детекторного и одновременно предварительного усилителя коле-
баний .звуковой частоты.
Вот о таком приемнике — приемнике 1-V-I, принципиальную схему кото-
рого ты видишь па рнс. 212, я и хочу сейчас рассказать.
Он однодиапазонный, трехламповый, трехкаскадный. В усилителе высокой
Частоты и детекторном каскаде работают пентоды 6ЖЗП, в усилителе коле-
баний звуковой частоты, являющемся выходным каскадом,—лучевой тетрод
6ГПП. Выходная мощность око то 2 Вт. Питание анодно экранных цепей ламп
осуществляется от двухполупериодного выпрямит едя па полупроводниковых
диодах Л,— Д4, включенных ио мостовой схеме, а нитей наказа ламп —от
понижающей обмотки III транеформаюра питания Трг. Резистор Ли п конден-
саторы С18 и С17 образуют сглаживающий фильтр выпрямителя. Лампа Д|.
рассчитанная как и шип накала ламп па напряжение 6,3 В,— индикатор
включения питания.
Выбор диапазона води зависит от местных устовнй. Но приемник может
быть двухдиапазонным, а ею усилшсть звуковой частоты использован дтя
воспроизведения грамзаписи, о чем я расскажу несколько позже
Входной настраиваемый колебательный контур образуют катушка Lz, кон-
денсатор переменной емкости С3 ц нодр троечный конденсатор Cz. Связь этого
контура с антенной индуктивная, через катушку L, антенной цепи, образующую
с катушкой А-, высокочастотный трансформатор. Такая связь контура с антен-
ной обеспечивает более равномерную передачу сигнала нз антенны в контур,
чем ври емкостной связи, как это было в предыдущих приемниках. Конден-
сатор С, выполняет вспомогательную роль — защищает- вход приемника на
Случай соединения внешней антенны с проводами электросети.
Модулированные колебания высокой частоты, на которую настроен контур
£,С,С',, усиливаются лампой Л, и из ее анодной цепи, в которую включен
натру точный резистор Я,, через конденсатор С6 поступают во второй настраи-
ваемым колебательный контур детекторного каскада, аналогичный порт
вому. Настройка обоих контуров осуществляется одновременно конденсаторами
Cj И <'9, представляющими собой блок конденсаторов переменной емкости
Лампа детекторною каскада работает в режиме сет очи от о детекти-
рования, т. е. в режиме, при котором детектирование происходит в цепи
управляющей сетки лампы. Для этого контур i4C9Cs соединен с управляющей
сеткой лампы не непосредственно, как в первом каскаде, а через конденсатор
Управляющая сегка этой лампы, кроме того соединена резистором
с катодом. Эти детали, называемые сеточными, и создают условия работы
лампы в режиме сеточного детектирования.
Сущность сеточного детектирования заключается в следующем. Сетка и
катод лампы образуют диод, на который с контура Z.,CyCs подаются моду-
лированные колебания высокой частоты. При этом в цепи такого диода, в том
числе и на его натрузке, роль которой выполняет резисгор возникают-
высокочастотные импульсы, амплитуда которых изменяется с частотой моду-
лирующего епптала на радиостанции. Низкочастотная составляющая тока в этой
цени есть нс что иное, как выделенные детектором колебания звуковой частоты.
По нагрузка детектора (резистор включена между сеткой и катодом.
Значит, иа этом участке анодной цепи лампы действует переменное напряжение
звуковой частоты, которое усиливается лампой. Таким образом, лампа .7,
Вс только детектирует высокочастогпый сигнал, но н усиливает создающиеся
при этом колебания звуковой частоты, что повышает- чувствительность при-
емника.
С цетыо повышения не только чувствительности, но и селективности
приемника в детекторный каскад введена рету тируемая положительная обрат-
ная связь Для этого в анодную цепь лампы включена катушка 1.А. называемая
катушкой обратной связи, индуктивно связанная с катушкой £, контура этою
каскада. Через нее часть энергии высокочастотной составляющей анодного
чока лампы подается обратно в контур для компенсации потерь в нем.
И результате амплитуды высокочастотных колебаний в сеточной цепи и коле-
бании звуковой частоты в анодной цени увеличиваются.
Обратную связь регулируют переменным резистором /?,„ включенным
параллельно катушке образной связи LA Наибольшая вс. ичипа обратной связи,
соответствующая наибольшей чувствительности и селекгпвпостн приемника,
будет, когда движок резистора R,- находится в нижнем (ио схеме) положении.
Конденсаторы С,, и С1?, блокирующие анодную цепь лампы по высотой
частоте, улучшают действие обратной связи.
Низкочастотная часть приемника в которую входит и лампа .7,, знакома
тебе ио усилителю для воспроизведения грамзаписи (см. рис. 189). Только
в том усилителе работала комбинированная лампа, регулятор громкости быт
в цепи управляющей сетки лампы первого каскада, а здесь он (Т?9) стоит в цепи
управ 1яющей сетки выходной лампы
Лампа Л, получает отрицательное напряжение смешения с резистора Л,
через катушку а лампа Л3 —с резистора А10 через резистор Резистор А5
242
и конденсатор С- образуют ячейку ратвягывающего фитыра. предотвращающую
самовозбуждение приемника через общий источник питания пеней ламп.
Какова роль подстроечных конденсаторов С2 и Ся? Ими вы равнина юг
начальные емкости обоих настраиваемых колебательных контуров, что необхо-
димо для сопряжения (согласования) собственных часто! контуров в высокочас-
тотном участке диапазона В низ-
кочастотном участке диапазона
сопряжение час ют контуров осу-
ществляют подстроечными сер-
дечниками катушек £, 11
Внешний вид и схема разме-
щения шасси и динамической i о-
ловкн в корпусе приемника мо-
гут быть такими, как показано
на рис. 213 Корпус представ гя-
ег собой прочную qeibipexcien-
ггую коробку, склеенную из тол-
стой фанеры. Спереди па и тан-
ках. приклеенных к внутренним
сторонам сгепок, укреплены
акустическая доска с готовкой и
фальшпанель, выпиленная гтт
листового гетипакса, иве того
органичсско! о стекла или. в
крайнем с ту час. из фанеры с
глаакой поверхностью или элек-
тротехнического картона. Через
отверстия в фалытшаисли про-
Рис. 213. Внешний вид и схема размещения
деталей приемника иа шасси и в корпусе.
ходят оси ре тис торов — pei у ав-
торов [ромкости и обратной связи, верньерного механизма настройки прием-
ника. Через прорезь в фатыппапезп видна шкала со стрелкой на фоне иод-
тикальннка. Акустическая доска с лицевой стороны затянута декоративной
тканью.
Примерные размеры корпуса приемника 350 x 250 x 200 мм, металлического
шасси — 200 х 120 х 30 мм.
Для настройки колебательных контуров используй двухсекционный блок
конденсаторов переменной емкости с наименьшей емкостью 10 12 и наиболь-
шей-430—500 пФ. Подойдет блок КГ1Е от любого иромыш тенного лампового
радиовещательного приемника.
Катушки самодельные (рис. 214,л) и рассчитаны па прием радиостанций
средневотнового диапазона Роль их каркасов выполняют отрезки круглого
ферритовою (400НН) стержня диаметром 8 м.м н длиной по 30 — 35 мм,
вставленные в отверстия в гстипаксовых пластинках и приклеенных к ним
клеем БФ-2. Катушки L. намотаны па шпульках, a L4 — на гильзе, склеен-
ных из плотной'бумаги Шпульки и гильза должны с небольшим трением
перемещаться по стержням, чтобы можно было изменять взаимосвязь между
катушками н их индуктивность Катушка должна содержать 200 — 220 винив,
намотанных «внавал». катушки L2 и £1 по 70 — 80 витков, намотанных гремя
секциями по равному числу витков в каждой секции, а катушка Lx
20—25 витков уложенных на гильзу в один слой. Для всех катушек желательно
использовать провод ПЭЛШО 0,12 — 0.15, но можно П )В такого же диаметра
Рядом с катушками гга гстииаксовых пластинках находятся пок г роенные
конденсаторы типа КПК I с максима пятой емкостью 25- 30 пФ.
243
Для приема радиостанций длинноволнового диапазона катушка Lt должна
содержать 350 - 400 витков, L, и £3 - по 220-230 витков, а катушка Г4-
35—40 витков такого же провода.
Катушки входных цепей располагай па шасси возле лампы И секции блока
КПЕ каскада усиления высокой час юты, а катушки до екторного каскада —
в подвале шасси на боковой стенке под секцией КПЕ этого каскада. Металли-
ческая панель шасси будет выполнять роль экрана между катушками контуров.
а)
Шасси
Рнс. 214. Катушки приемника (а) и крепление
с выключением питания В на шасси (б).
переменного резистора R9
Трансформатор питания готовый, например от радиоприемника пли радиолы
«Рекорд», или самодельный. Дтя самодельного трансформатора используй
магнитопровод с площадью сечения не менее 5,5 см2 (например, УШ 16x35).
О расчете чиста витков в обмотках я говорил тебе в восьмой беседе.
Возле трансформатора питания — диоды выпрямителя, смонтированные па
гетинаксовой пластинке. Динамическая головка Гр, мощностью 1 — 3 Вт со зву-
ковой катушкой сопротивлением 5—8 Ом, например, тина I ГД-18, 2ГД-28 или
нм подобная. Выходной трансформатор такой же, как в ламповом усилителе
звуковой частоты. Ei о можно укрепить на диффузородержателе динамической
головки или ла акустической доске.
Переменные резисторы регулировки громкости (с выключателем питания)
и обратной связи укреплены на шасси с помощью кронштейнов (рис. 214,6).
Кронштейны согнуты из полос дюралюминия (или листовой стали) и прикле-
паны к передней сгеикс шасси.
I fact ройка приемника осуществляется с помощью верньерного механизма,
замедляющею вращение оси блока КПЕ. Этот механизм (рис. 215) представ-
ляет собой шкив диаметром 80—85 мм и ось, связанные тросиком — прочной
крученой пи । кой или рыболовной леской. Шкив насажен па ось КПЕ. Из-за
бо 1ЫНОЙ разницы в диаметрах шкива и оси верньера ось КПЕ поворачивается
с большим замедлением, что позволяет очень точно настраивать приемник
да радиостанции. Перед шкивом верньерного механизма — подшкальник, выре-
занный из жсстй и прикрепленный к фадьшпаиелн с внутренней стороны.
По краям подшкалышка имеются ротики, посаженные па'оси, припаянные
к подшка.зьнику. Через ролики и ось верньера перекинут тросик с проволоч-
ной стрелкой-указателем шкалы настройки. Вращаешь ось верньера — одно-
временно изменяются емкость секций КПЕ и положение стрелки шкалы при-
емника. Сама шкала — это полоска прозрачного органического стекла с начер-
ченными делениями и цифрами длин волн радиостанций, которая прикреплена
к фальшпапели против прорези в ней.
Шкив верньера состоит из двух кружков диаметром 85 мм и одного
кружка диаметром 80 мм. Выпили их из фанеры, склей под грузом, чтобы
244
опп ПС коробились. В ютовом шкиве сделай радиальный пропил шириной
8 — 10 и глубиной 30 — 32 мм. Концы тросика, охватывающею ось верньера
будешь закреплять на металлической скобочке в глубине выреза в шкиве:
один непосредственно, другой - через пружину или резинку. Пружина пли
резинка будут сохранять необходимое натяжение тросика.
Точно в центре шкива просверли примерно до половины его толщины
отверстие, в которое бы плопю входила ось КПЕ. К этой же стороне шкива
Рис. 215. Верньерный механизм.
привинти металлическую скобу с таким же отверстием п зажимным винтом.
С помощью этой скобы шкив верньерною механизма будет надежно соединен
с осью блока КПГ.
Осью верньера может быть металлический пруток или гвоздь диаметром
5—6 мм. Ось должна вращаться в очверешях в передней сгепке шасси и
приклепанной к ней скобе. Чтобы не было продольного смещения оси, при-
паяй к ней ограничительные прополочные кольца. Подшкальник сделай из жести.
Ролики для тросика выточи из .пора помипия или выпили из пластмассы.
Осями роликов .могут с тужить виты, пропущенные через подшкальник п при-
паянные к нему. Стрелкой служит отрезок Проволоки с грузиком, оттяги-
вающим се вниз. Подшкальник покрась белой краской, чтобы на ЭТОМ фоне
хорошо выделялась с:редка.
Если приобретешь б юк КПЕ со шкивом верньера и подшкатьником, твоя
работа по изготовлению приемника упростшся.
Горизонтальную панель и перс иною стейку шасси сделай из одного куска
листового дюралюминия пли мягкой листовой стали толщиной 1 — 1,5 мм.
Боковые и задняя стейки шасси мопт быть дощатыми ищ из фаи’.ры юл*
245
пшноп 8 — 10 мм. Вообще же жела1елы1о, чтобы шасси было цельнометалли-
ческим ц служило общим заземленным проводником приемника п экраном
между деталями, размещенными сверху и в подвале шасси
Советую сначала составить монтажную схему и в соответствии с иен
расположить на бумаге основные детали приемника, наметить все отверстая
и только посте этою, уже по шаблону, приняться за п и отопление шасси.
Сборку и монтаж приемника целесообразно делаю в таком порядке.
Сначала укрепи па шасси ламповые панели, трансформатор питания, диоды
и электролитические конденсаторы блока питания, закм переменные резисторы,
ось верньера, гнезда (пли зажимы) антенны и заземления, предохранитель
с защитным кожухом. Катушки колебательных кошуров с подстроечными
конденсаторами и блок КПЕ крепи в последнюю очередь, может быть, даже
после того, как испытаешь усилитель звуковой частоты. Сделай все соедине-
ния. когорыс заведомо нс придется изменять, например, соединения элементов
цепи накала и катодов ламп с общим минусовым проводником. Проверь,
надежны ли соединения сердечника трансформатора питания, корпусов пере-
менных резисторов и блока КПЕ с панелью шасси, ие замыкается ли иа
шасси гнездо антенны. Затем монтируй выпрямитель, детали выходною и
детекторною каскадов и заканчивай монтажом каскада усиления высокой
час юты.
Ламповые панели крепи на шасси с таким расчетом, ч гобы проводники
сеточных и анодных цепей каждого каскада были по возможности удалены
друз от друга и не проходили параллельно. Иначе между этими цепями можег
возникнуть паразитная связь, которая приведет к самовозбуждению приемника.
Проводники сеточных цепей должны быть предельно короткими. Стремись
и к тому, чтобы все детали, относящиеся к данному каскаду, были струппи-
рованы около панели его лампы Но в то же время избегай нагромождения
деталей. Значительную чаеть резисторов и конденсаторов располагай па монтаж-
ных планках.
Сверху к в подпале шасси окажутся свободные от деталей места. Тебя это
сейчас нс должно волновль они заполнятся, когда ты станешь превращать
этот приемник в супергетеродин.
Какие допо шеиия надо внести в приемник, чтобы ои стал двухдиапазоп-
ным и ею усилитель звуковой частоты можно было бы использовать для
воспроизведения i рамзаннси?
Чаеть схемы двухдиапазонного варианта приемника 1-V-1 с входом для
звукоснимателя показана на рис. 216. Высокочастотная часть, как видишь,
отличается от однодиапазонного приемника только тем, что увеличилось число
катушек и добавился переключатель В-,. Здесь /_5 и L-, — катушки
средневолнового диапазона (СВ), а L4, l.„ и Lx — катушки длинноволнового
диапазона (ДВ). Когда в цени управляющих сегок ламп включены контурные
катушки одного из диапазонов, катушки контуров другого диапазона в paooit
приемника участия не принимают. Исключение составляют лишь две поспедо-
ватетыю соединенные катушки обрапюй связи /_5 и Lb, постоянно включенные
в анодную цепь лампы детекторного каскада и индуктивно связанные с соот-
ветствующими им контурными катушками. При настройке приемника в диапа-
зоне средних вот контурная катушка £7 получает дополнительную энергию
из анодной пени лампы через капчпку Lx, а при настройке в длинноволновом
диапазоне катушка Ls этого диапазона получает энергию через се катушку
обрапюй связи £6. Ветчину обрапюй связи в обоих диапазонах регулируют
тем же переменным резистором
Конструкции KaiyineK колебательных контуров остаются такими, как и для
однодиапа зон hoi о приемника. Катушки обоих диапазонов с их подстроечными
246
конденсаторами уснлшсля высокой частоты и дстеморпою каскада следует
монтировать на общих панелях и размещать возле ламп их каскадов.
Чтобы низкочастотный тракт использовать для воспроизведения грамза-
ппси, в цепь катода лампы .7, надо включить резистор автоматическою сме-
щения Л,, и зашуитировать ei о >лек1ролин1ческим конденсатором Cw, а нижний
(по схеме) вывод сеточною резистора Л4 соединить с катодом лампы. Во время
Рис. 216. Участок схемы двухдиапазонного приемника с использованием его
низкочастотною apasia для воспроизведения грамзаписи.
приема радиовещательных станций эта лампа работает как сеточный детектор.
В это время па ее управляющую сетку постоянное отрицательное напряжение
смещения не подается, так как она соединена через резистор /?4 с катодом,
а не с общим минусом, как было в однодиапазонном приемнике. Но если
в гнезда Зс включиib пьезоэлектрический звукосниматель, зашунтированный
резистором 7?13 сопротивлением 430 — 470 кОм, то через этот резистор управ-
ляющая сетка лампы 77, окажется соединенной с нижним концом резистора
7?р и па иен получается отрицательное смещение, несколько меньшее падения
напряжения на резисторе Rl2. В этом случае лампа 77, работает как предва-
рительный усилитель напряжения звуковой частоты. Но стоит отключить звуко-
сниматель, как лампа 77, вновь начинает выполнять функции сеточного
детектора
Если звукосниматель электромагнитный, шунтировать его резистором Rl2
не надо.
Переключатель В, — галетного типа (рис. 164). В положении Зс его пере-
ключающие контакты секций заземляются и сигналы радиостанций не мешают
воспроизведению грамзаписи. Но во время приема радиостанций звукосниматель
должен быть отключек от сеточной цени лампы 77;.
Переключатель укрепи па стопках в подвале шасси возможно ближе
К контурным ка тушкам. Одну из его плат (ближнюю к передней стенке шасси)
используй для переключения катушек детекторного каскада, а вторую —для
переключения входных катушек. Ось переключателя придется удлинить, чтобы
вывести ее через фальшпаисль приемника, а регулятор обратной связи — пере-
местить в сторону регулятора громкости, чтобы все ручки управления прием-
ником были иа равном расстоянии.
247
Гнезда для подключения звукоснимателя размещай на задней стенке шасси.
Монтируя приемник с такими дополнениями, думай об экранировке про-
водников и деталей цепи управляющей сетки лампы Л2. Представь себе, что
в проводниках этой цепи, удлиненных в связи с добавлением гнезд для звуко-
снимателя, будет наводиться небольшое переменное напряжение от воздействия
на него полей проводников сети или трансформатора питания. Это напряжение
вместе с колебаниями звуковой частоты будет усилено двумя каскадами.
В результате в головке будет слышен сильный гул — фон переменного тока.
Если в проводниках той же цепи лампы Л2 под воздействием на них полей
анодных проводников выходной лампы будет наводиться переменное напряже-
ние звуковой частоты, создастся паразитная обратная связь, которая может
привести к самовозбуждению по звуковой частоте. Желательно экранировать
проводники ценен управляющих сеток второй и третьей ламп и совершенно
обязательно — проводник, идущий от иезаземлеиного гнезда звукоснимателя
к управляющей сетке лампы Л2. Для этой цели используй проводники в метал-
лических оболочках, которые соединяй с общим заземленным проводником.
Испытывать и налаживать приемник следует, конечно, до того, как он
будет помещен в корпус. Тщательно проверь монтаж по принципиальной схеме.
Включив питание, проверь высокоомным вольтметром напряжения на электро-
дах ламп. Значения этих напряжений, измеренные по отношению к заземлен-
ному проводнику, указаны на принципиальной схеме. Напряжения смещений
измеряй на тех резисторах, которые для этой пели включены в катодные цепи
ламп Если фактические напряжения на электродах ламп будут значительно
отличаться от указанных в схеме (более чем иа 20%), подбирай соответствую-
щие резисторы, влияющие на эти напряжения.
Работоспособность н качество работы тракта звуковой частоты приемника
проверяй так же, как двухламповый усилитель звуковой частоты
Высокочастотную часть проверяй и настраивай в такой последователь-
ности. Сначала антенну подключи через конденсатор емкостью 47 — 51 пФ
к контуру детекторного каскада, а конденсатор С6, идущий к нему от лампы .7,,
отключи. Получится приемник 0-V-1 Ротор подстроечного конденсатора контура
детекторного каскада (Cs на рнс. 212) поставь в положение средней емкости.
Настрой приемник на какую-либо радиостанцию корот коволнового участка
диапазона, а затем —па радиостанцию длинноволнового участка диапазона.
По контрольному приемнику с градуированной тика той, настраивая его па те же
радиостанции, ты сможешь определить примерные границы диапазона волн,
перекрываемого твоим приемником. Изменением положения контурной катушки
на ферритовом стержне (или подстроечным сердечником, если катушка иной,
чем на рис. 214, а, конструкции) итп изменением числа витков в ней ты можешь
несколько сдвинуть диапазон в сторону более длинных или более коротких волн.
Проверь, как действует регулятор громкости: нарастание громкости звука
должно происходить при врашешти ручки переменного резистора в направлении
движения часовой стрелки. При обратном изменении громкости звука надо
поменять местами (перепаять) I роводцикп, идущие к крайним выводам пере-
менного резистора.
Затем проверь действие обратной связи. С увеличением 'обратной связи
в динамической головке должен появиться щелчок — это порог генерации.
Если генерации нс возникает и громкость приема уменьшается, поменяй мес-
тами включение выводов катушки обратной связи. Наибольшая громкость
должна быть при тдубине обрат ной связи, близкой к порогу генерации.
Дальнейшее увеличение обратной связи ведет к искажениям.
После этого восстанови соединение кондака гора С6 с контуром детектор-
ного каскада, а антенну подключи к предназначенному для лес гнезду. Гну
248
Настрой приемник на радиостанцию коротковолнового участка диапазона и
только подстроечным конденсатором контура высокочастотного каскада (С
на рис. 212) добейся наиболее громкого приема этой станции. Если четко
выраженного резонанса настройки контуров нс получается, поставь ротор
подстроечного конденсатора в положение несколько большей или, наоборот,
меньшей емкости; блоком КПЕ настрой приемник на ту же станцию н так же
добивайся наиболее громкого приема подстроечным конденсатором первого
контура. Затем блоком КПЕ настрой приемник на радиостанцию длинновол-
нового диапазона, а наибольшей громкости ее приема добивайся подбором
индуктивности катушки контура высокочастотного каскада путем перемещения
ее по ферритовому стержню, но уже не трогая контурной катушки детектор-
ного каскада.
Такое сопряжение настроек контуров приемника в коротковолновом л
длинноволновом участках диапазона повтори в такой же последовательности
еще два-три раза, добиваясь всякий раз наибольшей громкости радиоприема.
Дело это, не скрою, кропотливое. По без хорошего сопряжения контуров
чувствительность н избирательность приемника 1-V-l Moiyi быть хуже, чем
у приемника 0-V-1.
НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ
Итак, закончен рассказ о нескольких приемниках прямого усиления, разных
по сложности и использованию в них усилительных приборов. Но не исклю-
чено, что сначала ты будешь изучать и строить ламповый, а затем трап-
зисзорные приемники — многое зависит от твоих интересов и возможностей.
Даже по беглому просмотру иллюстраций этой беседы можно сделать
вывод, что транзисторные приемники проще, ламповые — сложнее. Тем не менее
в них много общего, и те советы, которые здесь давались применительно
к транзисторному приемнику, можно использовать в ламповом приемнике
и наоборот.
Ламповый приемник, например, может быть с маг нитной антенной на входе.
Ее данные могут быть такими же, как в транзисторном приемнике. Контур
магни гной атенны подключай к управляющей сетке лампы усилителя высокой
частоты без каких-либо дополнительных деталей. Через его катушку на управ-
ляющую" сетку лампы будет подаваться и напряжение смещения.
Все транзисторные приемники, о которых я рассказывал, однодиапазонные.
Но они, как и второй вариант лампового приемника, могут стать двухдиапа-
зонными, ес.'ти дополнить их соответствующими катушками и переключателем
диапазонов. Контурные катушки магнитных антенн средневолнового и длинно-
волнового диапазонов размещай на одном ферритовом стержне. Катушка связи,
находящаяся на стержне между контурными катушками, может быть общей
для обоих диапазонов. Лучше, однако, если и катушки связи будут раздель-
ными. что упростит поиск оптимальных расстояний между ними и их контур-
ными катушками.
Для коммутации катушек двухдиапазонпого транзисторного приемника,
в том числе малогабаритного, можно использовать переключатель 2П6Н от
приемника «Сокол».
Роль шкалы портативного транзисторного приемника 2 V-3 выполняют
метки на диске подсгроечно!о конденсатора. А если вместо подстроечного
применить малогабаритный конденсатор переменной скорости, то, удлинив его
ось, настраивать приемник можно будет с помощью верньерною механизма,
как в ламповом приемнике. При этом, правда, придется несколько увеличить
249
корпус, изменить размещение динамической головки н регузя ора громкости,
но зато приемником удобнее будет пользоваться, да и внешний вид сто станет
«со иднее».
И еще один совет. Портативный транзис юрный и ламповый приемники —
конструкции повышенной сложности. Ма.юопьиному радиолюоигелю в их
схемах и монтаже можно лаже «запутаться». Поэтому схему такого приемника
реко.мепду о вычер шь на большом лиспе бумаги, уч!Я все и меления и допол-
нения. и повесить ее на стене или положи 1ь перед собой па стол. Во время
монтажа помечай па схеме вмонтированные детали и сделанные соединения
какими-либо условными знаками, например обводи нх карандашом. Эго
поможет избежать ошибок, недоделок, будет способствовать плановости
в работе.
• *
♦
Беседа тринадцатая
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
Не было, пожалуй. ни oduoii беседы, в которой бы ч ие говорил об электри-
ческих измерениях. измерительных приборах. И это ие случайно — без измерений
трубно, а подчас невозможно попять суть того или иного электрического
явления, заставить нормально работать пю и т иное радиотехническое уст-
ройство.
Нередки случаи, ко'да собранный приемник ши усилитель работает плохо
или вообще молчит. А между тем виновника и этого часто бывает сам радио-
любитель: в одном месте недостаточно хорошо сделал пайку, в другом плохо
изолировал проводники и соединение, в третье, t — установил непроверенную деталь
или перепутал выводы транзистора. И вот результат: приемник отказывается
раиотать вообще или работает очень н юхо.
Такие ши подобные неприятности надо прес чреждать. Но ес ш они все же
по.чвл потея, причины их надо уметь быстро находить и устранять. В этом
тебе должны помогать различные пробники и измерительные приборы, которые
всегда должны быть под рукой.
Помнишь первые практические радиолюбительские шаги — постройку детек-
торного приемника? Тогда можно было обходиться без из мерительных приборов,
потому что все бы ю просто: песка лко деталей, две взаимосвязанные цепи —
вот и весь приёмник. Но иное дело — транзисторный приемник или усилитель.
Даже самый простой из них, например одно- или двухтранзисторный, уже
требует применения миллиамперметра для его 'налаживания. Без измерительного
прииора не удастся поставить транзистор в наиболее выгодный режим работы
и по сучить от пего максимасьное усиление
А ведь чем с с жнее конструкция, тем сложнее нужны измерительные
приборы. Чтобы, > апри мер, па садить транзисторный усилите сь звуковой частоты,
нужны миллиамперметр и вольтметр с босыиим входным сопротивлением.
А для налаживания аппаратуры те ie -прав сения моде сч ми потребуются еще
зв ковой генератор и некоторые, другие измерительные приооры Бе них лучше
не браться за постройку такой аппаратуры — ие имеет смысла зря тратить
время, силы, портить детали и материалы.
Все эти измерительные приборы есть в радиотехнических школах и спор-
тивно-технических клубах ДОСААФ, в радиолабораториях виешко чьиых учреж-
дений, а некоторые из них есть и в физическом кабинете твоей школы. Апа
логичные, только бо tee простые приборы до ежны быть и в твоей до пашней
лаборатории. .1 для их налаживания и градуировки можно воспользоваться
250
приборами Дворца или Дома пионеров и школьников, станции юных темшкев
и ш другого местного внешкольного учреждения.
Начну с самых простых измерительных приборов — пробииксв.
ЛРОЫ111КП
Телефонный пробник. Самый простой пробник можно сделать нт заек гро-
ма! пшного телефона и батареи 3336Л. ( эедпшт нх Поспелова е.тьно, как
показано на рис. 217. Вог и весь прибор. Свободной ножкой телефона и
вторым выводом батареи ты будешь
подключать пробник к испытываемой
детели.
Пользоваться пробником следует
в таком порядке. Сначала испытай сам
прибор, коснувшись свободной ножкой
телефона свободною полюса батареи.
В телефоне должен быть слышен до-
вольно сильный щелчок. Такой же
щелчок с тьтшеп в телефоне при отклю-
чении его от батареи. Если щелчки
слышны, значит, пробник исправен.
Чтобы проверить, нет пи обрыва
в конт риой катушке, обмотке транс-
форматора или в дроссече, надо под-
ключи гь к ним пробник. Если катушка
или обмотка исправна, через нее идет
ток. В моменты замыкания и размыка-
ния цепи в телефоне слышны резкие
щелчки. Если в катушке имеется об-
рыв. ток через нее ие пойдет и ни-
каких тнет тков в телефоне не будет.
Рис 217. Тете ронный пробник.
В трансформаторе питания таким
способом можно проверить каждую
сто обмотку.
Точно так же проверяй н конденсаторы Если конденсатор вполне исправен,
эо при первом замыкании цени в телефоне пробника будет слышен щелчок,
а при размыкании цепи щелчка те будет Чем больше емкость конденсатора,
тем щелчок сильнее. Щелчок этот вызывается током заряда конденсатора,
Идущим через те )ефон. У конденсатора малой емкости ток заряда очень мал,
а потому щелчок будет очень слабым или он совсем не будет ттрос тушиваться.
Если же при испытании конденсатора будет слышен щелчок не тоько при
замыкании, по и при' размыкании цепи, это укажет на плохое качество
диэлектрика или на то, что он пробит.
Дтя проверки конденсатора переменной емкости и жпо включить ею
в пень пробника и .медленно вращать ось подвижных пластин. Если при
каком-то положении оси в телефоне слышен треск, значит, на этом участке
подвижные и неподвижные пластины замыкаются Осмотрев конденса тор, надо
найти место касания пластин и подтибатшем и.х с помощью ножа (и пт под-
вертыванием установочного винта) устранить неисправность. Апалотичным спо-
собохг с помощью этого пробника можно проверить надежность соедпне
Ушя проводников, определить, цела ли нить лампы накаливания и многое
другое.
251
А вот определить таким пробником годность батареи нельзя, так как
н телефоне будет слышен сильный щелчок и при разрядившейся батарее,
уже ие способной накаливать нить лампы или питать транзисторный
приемник.
Универсальный пробник (рис. 218) С помощью такого прооника ты смо-
жешь не только проверить деталь, контакт, ио и «прослушать» работу мнопьх
цепей приемника или усилителя.
Рис 218. Универсальный пробник.
Этот пробник представтяет собой панель размерами примерно 40 x 60 мм
на стопках, на которой смонтированы гнезда для телефона и щупов, детектор ;(
( побей точечный диод), конденсатор С емкостью 0,01 0.02 мкФ и одни
элемент Э (332 или 316). Щупами приборчик подключают к испытываемым
пеням приемника или усилителя, проверяемым деталям. Штепсельная вилка
щупа а постоянно вс авлена в общее для всех измерений гнездо Оби/.,
переключается только щуп б. Когла штепсельная вилка щупа б находится
в тпезде 1, телефон подключают к испытываемой цени черет диод; кот да опа
вставлена в гнездо 2. телефон подключают к испытываемой цепи через кон-
денсатор, а когда вставлена в гнездо 3, телефон подключают непосредственно
к испытываемой цепи
Первое включение пробника используй для «прослушивания» высокочасто i
пых цепей приемника. В этом случае .модулированные колебания высокой
частоты детектируются «подом, а получаемые колебания звуковой частоты
преобразуются телефоном в звук. Второе и третье включения щупа б применяй
л 1я проверки низкочастотных цепей: когда щуп вставлен в гнездо 2, конден-
сатор преграждает путь t остоянной составляющей через телефон, пропуская
через него только низкочастотную составляющую; когда же он вставлен
в гнездо 3, через телефон могут идти как постоянный ток, так и токи звуковой
частоты. Последнее, четвертое вк почепис щупа б (в гнездо 4) соответствует
использованию пробника для испытания деталей —так же, как телефонною
пробника.
Радиотрансляционная сеть в рощ генератора колебании звуковой частоты.
Наиболее распространенный способ проверки работоспособное иг усилителя
звуковой частоты —с помощью звукосинма геля включенного па вход усили-
теля Во время проитрывапня грампластинки звукосниматель развивает напря-
жение звуковой частоты до нескольких десятых долей вольта, i ипотла п
больше. Чем меньше напряжение на входе усилителя, при котором уси пне
раоотает с полной отдачей и при этом не искажает звук, тем выше сю
чу ветви дельное ib.
252
Но исючнпком, как бы «иераторс.м такою напряжения, может стать
радиотрансляционная сеть, если действующее в ней напряжение понизить до
нескольких долей вольта. Схему прибора, с помощью ко юрою >ю можно
сделать, п ею конструкцию ты видишь на рис. 219. Сигнал звуковой частоты
радиотрансляционной сети подается па вхсд усилителя через делитель напря-
жения, составленный из постоянною резистора Л, и переменною резистора А,,
включенною потенциометром. Для радиотрансляционной ceiH напряжением
Рис. 219. Схема и конструкция делителя напряжения радиотрансляционной
сети.
15 В (в крупных городах) сопротивление резистора Л должно быть 150 кОм,
емкость конденсатора С, 100 пФ, а для сети напряжением 30 В — соответ-
ственно 300 кОм и 51 нФ Что же получается? Почти все напряжение сети
падает па резисторе К,, и только небольшая часть ею, примерно 0,1—0,2 В
приходится иа резистор Л2, с которого сигнал подается па вход усилителя.
При перемещении движка переменного резистора на вход усилителя можно
подавать напряжение звуковой частоты от нуля (движок R-, в крайнем нижнем
положении) до 0.1—0,2 В (движок R2 в крайнем верхнем положении) и таким
обратом проверять чувствительность н качество работы усилителя в целом
и ею каскадов. Конденсатор С2 выполняет роль конденсатора связи, а С,—
роль корректирующего конденсатора для наиболее высоких звуковых частот,
впрочем, он пс обязателен.
Прибор смонтируй на гстинаксовой плате размерами примерно 40 х 70 мм.
На н та ту иод ручкой переменного решетора можно приклеить шкалу с деле-
ниями, но которым можно было бы приблизительно судить о выходном
напряжении Нижний (по схеме) выходной проводник желательно снабдить
зажимом тина «крокодил», а верхний, идущий от конденсатора С-,, щупом —
отрезком толстою провода, заключенного в изоляционную трубку. Зажимом
«крокодил» ты будешь подключать прибор к общим цепям усилителя, а щупом —
к входным цепям каскадов усилителя.
Должен mcti'i предупредить: подавать па вход усилителя полное напряжение
радиотринел.чциттой сети пелыя — из-за недопустимо большого входного cueriaja
активные злемупты усилитезч иогхт вышин из строя.
Простейший тенератор сигналов. Эю тоже пробник, по более универсальный,
чем предыдущий, так как с ею помощью можно проверять не только тракт
звуковой частоты приемника, по и высокочастотный
Пр||||11111|пальная схема и одна пт возможных конструкций такою прибора
и юбражепы на рис 220 Это так называемый мультивибратор. пред
С1авля1о1цп|| собой разновидность т операторов электрических колебаний.
По.трооно о приищите работы и многообразии применения мультивибратора,
253
особенно в электронной автоматике, наш разговор впереди (см. двадцатую
беседу). Сейчас лишь скажу, что он генерирует т о тсбанпя не только какои-го
одной, основном частоты, но н множество 1 армоннк, вплоть до частот коротко-
волновот о диапазона.
Рнс. 220. Простейший генератор сигналов.
J оператор твухтранзпеторпый. Напряжение сигнала снимается с резистора
яв чяютцег ося нагрузкой транзистора 7 и черег ра мели тельный конден-
сатор С, полается па вход проверяемою усилителя или приемника. Если
ven пт теть или приемник исправны, в головке т ромкотоворп юля слышен
неискаженный звук iопальное и, соответствующей частою колебаний генератор.
Основная частота сигнала около 1 кГц, амплитуда выходною стпнала
окозо 0,5 В Для витания прибора используется одни энсмспт 332. Ток,
потребляемый генератором нс превышает 0.5 мА Это значит, что элемент
может питать прибор практически более года. т.с до полного саморазряда.
Транзисторы 7’, и Т2 — любые маломощные низкочастотные, с любым
коэффициентом /ь|Э- Важно лишь, чтобы они были исправными. Правильно
собранный прибор начинает работать сразу после включения питания п ника
кой наладки не требует. Проверить работу генератора можно, подключив
к сто выходу высокоомные тетефопьт в телефонах бу тег слышен звук сред-
ней тональности Частоту основных колебаний генератора можно изменить
использованием в нем конденсаторов и С2 других емкостей С увеличением
емкостей этих конденсаторов частота колебаний уменьшается, а с уменьше-
нием увеличивается
Детали генератора, показанного на рнс 220, смонтированы иа гстипаксовоп
плате размерами 50 x 70 мм. Элемент, с которою удалена бумажная этикетка,
укреплен па плате жеегяным хомутиком, являющимся выводом отрицательного
полюса элемента Выключатель питания нсобязагелен — на время пользования
генератором можно замыкать проводники плюсовой цепи питания.
Как и в предыдущем пробнике, плюсовой проводник выхода генераторi
целесообразно снабдить зажимом «крокодил», а второй проводник, идущий
от конденсатора С, сделать в виде щупа А чтобы предупредить «нросачп
ванне» сигнала в цепи проверяемого приемника или ven штетя, .минуя выход-
ную цепь lencparopa. прибор следует зак почить в экран (иа схеме показан
штриховыми линиями) н соединить его с плюсовым проводником Роть такою
экрана может выполнять жестяная коробка или алюминиевая фолыа (обертка
254
шоколада), которые, разумеется, должны бьпь изолированы от других цепей
J енера тора.
Но конструкция прибора можег быть иной. Можно, например, детали
смонтировать нлоню на узкой плаче и разместить ее в корпусе неисправною
электролиI нчсског о конденсатора. Генератор может быть совсем маленьким,
если в нем использовать малогабаритные транзисторы, например тина ITlOS,
а для eio питания — дисковый аккумулятор типа Д-0,06,
ШМЕРИТЕЛЬ RCL
Эюг прибор подводит с достаточной Для тебя точностью измеряй.,
сопротивления резисторов R. емкости коиденса юрон С и индуктивное! и катпнек
L, наиболее чаею применяемых в колебательных контурах и высокочастотных
дросселях.
Ei о основой служит измерительный мост, в одну из диагоналей
которою вктючеп источник юка, а в другую — индикатор тока.
Схему такою моста для измерения сопротивлений ты видишь па рнс. 221. а.
Мост состоит из четырех резисторов образующих его четыре плеча: Л, —
резистор, сопрогпвзеине которою измеряем; R — эталонный, т.е образцовый
резистор, сопротивление которою известно; А, и Л2 — резисторы. сопротивле-
ния которых подбирают при измерении Индикатором И может быть мнллн-
axincpMCip с пулевой отметкой в середине шкалы В юм стучае, koi да
отношение сопротивлении резисторов Ах и А, равно отношению сопротивлений
резисторов R, п R , через индикатор ток не идет и ею оретка стоит против
пулевой отметки шкалы. В гакпд случаях говорят, что измерите тьпый мост
сбалансирован, т.е электрически уравновешен Но стон нзмешпь сопро-
тивление одною из плеч моста, заменив, например, резистор А, резистором
другого номинала, как произойдет перераспределение токов в плечах моста
н оп окажется разбалансированным — стрелка пндика юра отклошпея в ту пли
иную сторону от пулевой oimcikii па шкале в зависимое in от новою соот-
ношения сопротивлений плеч мост. Чтобы мост снова сбалансировать, надо
соответственно изменить сопротивления одною из других плеч мост.
Поскольку сопротивления Tia.ioimoro резистора R, п подбираемых резисто-
ров А, п А- известны, сопротивление проверяемою резистора Av нетрудно
подсчитать по такой формуле. А, = А,А, А
Допуыпм. что А, 10 кОм. А, = 2 кОм. а А =1 кОм. В этом случае
сопрогпвтеине измеряемого резистора Av будет- А,— К) 2 1 — 20 кОм
Резисторы А, и А2 можно заменить одним переменным резистором, как
:>ю показано па рнс. 221,6. В этом случае соотношение сонро'тнелепин плеч
моста, а значит, И сю балансировка .чоспнаючся перемещением движка гюю
резистора. Ч сети против ручки переменного резистора будет заранее разме-
ченная шкала, отпадет надобность в расчете сопротивления измеряемою
резистора Ах Переменный резистор в ном случае называют реохордом,
а измерительный мост — реохордным мостом.
А теперь рассмотрим рис 221‘ в, иа котором изображена схема такою же
моста, по предназначенною для измерения емкости конденсаторов. Здесь
( j эталонный конденсатор, — измеряемый конденсатор, a переменный
резистор (А -I АД — реохорд, которым балансируют мост Источником питания
моста служит генератор iiepexiciinoiо тока, обозначенный на схеме знаком
синусоиды в крх'жке На этот ток должен реагировать и индикатор моста
И змерение емкостен коп тепсаторов производят так же, как измерение сопро-
тивлении резисторов нулем балансировки моста и oi редстення exixocm по
шка те ресжорда.
255
Такой мост можно использовать и для измерения индуктивностей катушек
колебательных контуров или дросселей высокой частоты, если в нем конден-
сатор С, заменить эталонной катушкой L,, а вместо конденсатора Сх включить
в мост измеряемую катушку индуктивности Lt. _ _
Как видишь, принцип измерения сопротивлений. емкостей и индуктивностей
деталей одинаков. Разница лишь в источнике низания л индикаторе моста.
Рис. 221. Мосты для измере-
ния сопротивлений (а б) и
емкостей (в).
Рис. 222. Измеритель RC1.
Т1-Т3 МП39 МП 42 4
Р,
С1
2
Сх
Рч
Зк
Рз
100к
0.01
0.01
Ti
Тг
4,5В
о——
Вг
хюопф Тюо = =^01 _ _
*0,01мкФ
*1мкФ
*10 0 Ом
*10 кОм
*1 МОм
*100мкГ
I 6
1М
С5
1,0
Р7
10к I
I
1 100 Т

А нельзя ли, спросишь ты при любых измерениях питать мост перемен-
ным током Можно! Например, переменным током звуковой частоты В этом
случае роль индикатора могут выполнять головные телефоны: баланс моста
фиксируют по наименьшему звуку или пропаданию его. Такой прибор я
и предлатаю для твоей лаборатории.
Принципиальная схема этого прибора показана на рис. 222. Транзисторы
Г,. Г, и относящиеся к ним резне юры R -R. и конденсаторы С, и С2 образуют
му 1ьтивибрагор — такой же генератор колебаний звуковой частоты, как гене-
ратор предыдущего пробника. Транзистор Г, является усилителем мощное!и,
а его нагрузочный резистор R5 — реохордом измерительного моста, питаю-
щегося переменным током генератора Конденсаторы С,—С5, резисторы R6— Rs
и катушка Lt — эталонные детали моста, от точности номиналов которых
зависит точность производимых измерений. Резисторы Rx и катушки /,.
электрические параметры которых надо итмернть, подключают к зажимам’/—2.
а измеряемые конденсаторы С\ — к зажимам 2—3. Головные телефоны, явля-
ющиеся индикатором ба таксировки измерительно! о моста, включают в гнезда Тф.
Советую ту часть схемы, которая относится к измерительному мосту
прибора, начертить в таком же виде, как на рис 221, а. Это поможет полнее
разооршься в плечах моста и его работе в целом.
В приборе несколько эталонных конденсаторов и резисторов. Так сделано
для того, чтобы расширить пределы измерений, что достигается включением
в мост эталонных конденсаторов и резисторов, номиналы которых отличаются
друг от друга в число раз, кратное 10. Показанное на схеме положение
переключи геля /Л, когда в мосг включен эталонный конденсатор С, (ТОО нФ),
соочвс1ствует поддиапазону измерения емкостей конденсаторов примерно от 10
до 1000 пФ. Во втором положении переключателя (включен эталон С4) можно
измерять емкости конденсаторов от 1000 пФ до 0,1 мкФ, в третьем (включен
эталон С,) — от 0,1 до 10 мкФ. Аналогично
обстоит дело и при измерении сопротивле-
ний резисторов включение в мост эталона
(100 Ом) соответствует поддиапазону из-
мерения сопротивлении от 10 Ом до 1 кОм,
включение эталона R-, (10 кОм) — поддиапа-
зону измерений от I до 100 кОм, эта топа
Лл(1 МОм) — поддиапазону от 100 кОм до
10 МОм. С помощью только одного эта тон-
ного конденсатора и одного эта тонного ре-
зистора перекрыть такой широкий диапазон
измеряемых емкостен и сопротивлений не-
возможно.
Диапазон измерения индуктивностей ка-
тушек контуров и дросселей высокой часто-
ты один примерно от 10 до 1000 мкГ. Эго
тебя вполне устроит, так как индуктивноеть р„с 223 Шкала 1Вме„птсля
подавляющего оольшинс|ва этих деталей не RCL.
превышает 1000 мкГ.
О чем говорят обозначения «х 100 иФ», «х 0,01 к кФ», «х 1 мкФ» и т. д.
счетапные возле контактов переключателя вида измерений В ? Это коэффи-
циенты, па которые надо умножить численные значения делений шкалы рео-
хорда измерительною моста. Шкала прибора (рнс. 223) — общая для любых
измерений. Ее деления обозначены цифрами от 0 1 до 10 И чтобы узнать,
какова емкость или сопротивление детали, надо численное значение деления
шкалы реохорда умножить на коэффициент, соответствующий положению
переключателя моста. Например, при измерении сопротивления резистора мост
твоею прибора оказался сбалансированным при положении переключателя
«х 100 Ом», а ручки указате тя реохорда — против деления 2,2 шкалы.
Умножив 2,2 па 100 Ом, ты узнаешь сопротивление измеряемого резис-
тора: 220 Ом.
Номиналы конденсаторов и резисторов, кроме реохорда Я5, указаны на
принципиальной схеме прибора. В качестве реохорда используй проволочный
переменный резистор, сопротивление которого межет быть от 300 — 400 Ом
до 6 8 кОм. В крайнем случае, если не окажется проволочного, можно
.поставить мастичный переменный резистор, например типа СП, по обязательно
группы А, т. е. резистор, у которот о сопротивление между движком и любым
из крайних выводов изменяется пропорционально углу поворота оси. Переклю-
чатель поддиапазонов измерений одноплатный на семь положений. Телефоны
высокоомные; ппзкоомпыс телефоны будут обладать существенно меньшей
чувствию тыюстыо и не позволят проводить измерения на диапазонах « х 100 пФ»
и «х 1 МОм»
Катушка L, должна обладать индуктивностью 100 мкГ. Для нее можешь
пснользопагь унифицированный пли подобный ему каркас с ферритовыми
кольцами (см. рис 168), намотав па него 65 — 70 витков провода ПЭЛ 0,15-0,2.
Окончательно индуктивность катушки подгоняй с помощью подстроечшн о
сердечника по заводскому прибору.
9 В Г. Борисов 257
Конструкция прибора может быть двухпанельной, как покачано на рис 224.
Верхняя панель, на которой находятся зажимы для подключения измеряемых
деталей, гнезда телефонов, переключатель видов измерений, реохорд со шкалой
моста, и выключатель питания являются лицевой панелью футляра прибора.
Ос сильные дета ли смонтированы на второй, внутренней, несколько меныней
панели, удерживающейся на стойках переключателя. На оси реохорда и переклю-
чателя насажены ручки с клювиками — указа селями. Для питания прибора
использованы три элемента 332, которые соединены последовательно контакт-
ными пластинами из листовой меди.
Эталонные резисторы Aft— Rs и конденсаторы прежде чем вмон-
тировать, надо обязательно проверить иа сочном измерительном приборе.
Точное с с, их номиналов должна быть возможно более высокой, уж во всяком
Q ^з G
Рис 224 конструкция измерителя RC L.
258
случае ке хуже 5%. Измерь по несколько резисторов и конденсаторов для
каждого поддиапазона н отбери те из них, которые имеют наименьшие
отклонения от номиналов
Генератор прибора никакой наладки нс требует. А чтобы убедиться,
работает ли он, достаточно подключить к сто выходу, например, параллельно
реохорду, телефоны — в телефонах услышишь звук средней тональности Гене-
ратор может не работать только из-за ошибок в монтаже или негодности
каких-то деталей. Единственно, что тебе, возможно, придется сделать —это
подобрал, желаемый тон звука путем подбора конденсаторов и С,. А вот
с 1 радуировкой шкалы тебе придется повозиться порядочно—ведь от тою,
насколько точно ты ее разметишь, зависят и результаты будущих измерений.
Шкала реохорда — общая для всех видов измерений. Значит, градуировать
(размечать) се можно только для одною поддиапазона измерений. Делать это
целесообразнее для поддиапазона сопротивлений 10 Ом —1 кОм или 1 — 100 кОм.
И вот почему: во-первых, резисторы таких сопротивлений наиболее ходовые,
а, во-вторых, к резисторам вообще при конструировании аппаратуры предъ-
являют более жесткие требования, чем к подавляющему большинству конден-
саторов гой же аппаратуры.
Хорошо, если для градуировки шкалы ты используешь так называемый
магазин сопротивлений — набор эталонных резисторов, изготовленных из высо-
коомной проволоки. Он, возможно, есть и в физическом кабинете твоей
школы. Но можно воспользоваться н набором резисторов соответствующего
номинала, но обязательно с допуском отклонений от их номиналов не
более 5%г
Делай это так Сначала, установив переключатель па выбранный поддиапа-
зон измерений, подключи к зажимам Лх резистор такого же поминала, как
и эталонный резистор этою поддиапазона. Д ля поддиапазона 1 — 100 кОм это
должен быть резистор 10 кОм (К-;), а для поддиапазона 10 Ом- 1 кОм— 100 Ом.
Поворачивая ручку реохорда в обе стороны, добейся минимального звука
в телефонах и против носика ручки сделай отметку па дуге будущей шкалы.
Это отметка множителя «1,0», соответствующая дтя нашею примера сопро-
тивлению 10 кОм (1,0 х 10 кОм — 10 кОм). Отта должна находиться в середине
шкалы п делить ее на две равные части. После этого подключай к зажимам
другие резисторы убывающих или, наоборот, увеличивающихся номиналов
и делай па шкале соответствующие отметки. В конечном итоге у тебя полу-
чится примерно такая же шкала, как и тображеиная на рнс. 223.
СТРЕЛОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Простые пробники и измеритель. RCL, о которых я здесь рассказал, эго
только часть приооров самой первой необходимости. А как быть с измере-
ниями токов и напряжении, без чего нельзя проверить и установить нужный
режим работы аппаратуры, с измерением параметров транзисторов, чтобы
знать их усилительные свойства? Для таких и ряда других измерений потре-
буется стрелочный измерительный прибор.
Ты хорошо знаешь, что токи измеряют амперметрами, миллиампермет-
рами или микроамперметрами, напряжения — вольтметрами, а то и милли-
вольтметрами. Несмотря иа различия в наименованиях, все эти приборы
работают принципиально одинаково, отклонение стрелки показывает, чго через
прибор течет ток. Чем больше ток, тем больше отклонение сгрвлки прибора
А шкалу прибора, в зависимости от того, для каких измерений он приспо-
соблен, градуируют соответственно в амперах, миллиамперах, вольтах Га кои
же прибор можно использовать и в омметре — приборе для прямого (а ис
косвенного, как в измерителе RCL) измерения сопротивлений цепей, ре-
зисторов.
Существует несколько систем стрелочных приборов: электромагиит-
н ы е, магии г о т л е к три чески с электро д и и а м и ч с с к и е. Для ра-
дио технических же измерений применяют главным образом приборы магнито-
электрической систему, обладающие по сравнению с приборами других систем
рядом преимуществ, в том числе высокой чувствительностью, большой точ-
нос1ыо результатов измерений и равномерностью ткал.
Чтобы лучше уяснить принцип работы электроизмерительного прибор;!
такой системы, предлагаю провести опыт с моделью этого прибора Ее
конструкция показана на рис. 225 Из тонкого картона вы реж ь две полоски
шириной 12 — 15 мм и склей из них рамки: квадратную со сторонами длиной
20 мм и прямоугольную со сторонами 30 п 40 мм. Чтобы углы рамки были
прямыми, картон с наружной стороны изгибов надрежь ножом В квадратную
рамку вставь ось — швейную иглу длиной 40 мм, проколов ею противополож-
ные стороны рамки. Намотай на эту рамку 150 200 витков провода ПЭЛ ити
ПЭВ 0,15 — 0,25, уложив их равным:! чг.с; ми но обе стороны от оси. Чтобы
витки нс сползали, готовую катушку скрепи кусочками изоляционной лешы
или липкой бумаги
Одни конец провода длиной 5 — 6 см получившейся катушки с предвари-
тельно удаленной эмалыо намотай на иглу и закрепи в ушке. Другой конец
такой же длины пропусти петлей через проколы в каркасе и сверни спиралью.
В средней части верхней стороны второй рамки закрепи полоску жести,
предварительно сделав в ней небольшое углубление для тупого конца иглы;
опа же будет служить п выводным контактом ка;ушки. Второй, спиралевид-
ный конец провода катушки припаяй к жестяной скобке, обжимающей край
картона нижней стороны рамки. Изгибая витки спирали, установи катушку так,
чтобы ее плоскость была параллельна плоскости внешней рамки Легко вра-
щаясь па осн в обе стороны, катушка под действием пружинящей спирали
должна возвращаться в исходное положение.
Помести катушку между полюсами подковообразною магнита п подключи
к ней через лампу карманного фонаря батарею 3336Л. Образуется электри-
ческая цепь. Лампа загорится, а магнитов позе тока в катушке, взаимодей-
ствуя с полем магнита, заставит повернуться се на некоторый угол Чем
меньше ток в катушке, тем меньше угод поворота катушки. В злом нетрудно
убедиться, включая последовательно в цепь катушки куски прово юкп сопро-
тивлением в несколько ом Измени включение полюсов батареи па обратное
или переверни магнит. Теперь катушка будет поворачиваться в противополож-
ном направлении.
К рамке катушки можно приклеить легкую стрелку, а к магниту —
полоску плотной бумаги с делениями Получится модель, с помощью которой
можно грубо измерять постоянный ток. А если в цепь включить диод, модель
будет реагировать и на переменный ток.
Устройство стрелочного прибора магнитоэлектрической системы — прибо-
ров типа М24 и М49 — показано на рис 226. Измерительный механизм при-
бора состоит из неподвижной магнитной системы и подвижной части, связан-
ной с отсчетным приспособившем. В магнитную систему входят постоянный
магнит 2 с полюсными наконечниками 3 и цилиндрический сердечник 10.
Полюсные наконечники и сердечник изготовлены из Mai нит ио-мягкою материала
(«мягкими» называют сплавы железа, обладающие малым магнитным сопро-
тивлением, но сами ис намагничивающиеся). Воздушный зазор между полюс-
ными наконечниками и сердсунпксм везде одинаков, благодаря чему в зазоре
260
образуется равномерное магнитное поле, что является осязательным условием
для равномерности шкалы.
Подвижная часть механизма прибора состоит из рамки 1J, двух кернов -
полуосей 5 рамки, двух плоских спиральных пружин 8 и стрелки / отсчетного
приспособления с противовесами 9. Рамка представляет собой катушку, па.мо-
Рис. 226. Устройство измерительного меха-
низма магнитоэлектрической системы и внеш-
ний вид приборов типов М24 и М49.
Рис 225 Модель прибора маг-
нит оз. тектрической сис гемы.
тайную изолированным медным или алюминиевым проводом иа прямоуголь-
ном каркасе из топкой бумант или фольги (рамки приборов особо высокой
чувствительности бескаркасные). Керны служат осью вращения рамки. Для
уменьшения трения копны подпятников 4, на которые опираются керны,
выполняют из полудрагоценных камней. Керны прикреплены к рамке с помощью
буксов.
Спиральные пружины, изготовляемые обычно из ленты фосфористой бронзы,
создают противодействующий момент, который стремится возвратить рамку
в исходное положение при се отклонении. Отти, кроме того, используются
и как токоотводы. Наружный конец одной из пружин скреплен с корректором.
Корректор, состоящий из эксцентрика 6, укрепленного на корпусе прибора,
и рычага 7, соединенного с пружиной, служит для установки стрелки прибора
на нулевое деление шкалы. При повороте эксцентрика поворачивается и рычаг,
вызывая дополнительное закручивание пружины. Подвижная часть механизма
при этом поворачивается, и стрелка отклоняется ты соответствующий угол.
Электроизмерительный прибор этой системы, как и ею модель, которую,
надеюсь, ты испытал, работает следующим образом Когда через рамку течет
ток, вокруг нее образуется магнитное тюле. Это поле взаимодействует с нолем
постоянного магнита, в результате чего рамка вместе со стрелкой поворачи-
вается, отклоняясь от первоначального положения Отклонение стрелки от
нулевой отметки будет тем большим, чем больше ток в катушке. При пово-
роте рамки спиральные пружины закручиваются. Как только прекращается ток
261
в рамке, пружины возвращают ее, а вместе с нею и стрелку прибора в нулевое
положение.
Таким образом, прибор магнитоэлектрической системы является не чем
иным, как преобразователем постоянного тока в механическое усилие, повора-
чивающее рамку. О величине этого тока судя г по углу, на который под его
воздействием смогла повернуться рамка.
Основных электрических параметров, по которым можно судить о возмож-
ном применении прибора для тех или иных измерений, два: ток полного
отк tOHcmui стрелки 1„, т. е наибольший (предельный) ток, при котором стрелка
отклоняется до конечной отметки
D
б)
в)
е)
1,0
шкалы, и сопротивление рамки при-
бора iRlt. О первом параметре при-
бора обычно говорит ею шкала.
Так, например, если на шказе напи-
сано рА (мпкроамнерме1р) и. возле
конечной отметки шкалы стоит чне-
Рнс. 227. Условные обозначения на шка-
лах приборов.
а магнитоэлектрический прибор с подвижной
рамкой; б —прибор предназначен для измере-
ния постоянного тока; в —рабочее положение
шкалы прибора горизонтальное, г — рабочее
положение шкалы прибора вертикальное, д —
между корпусом и магнитоэлектрической систе-
мой прибора напряжение не должно превышать
2 кВ, е — класс точности прибора, проценты.
ло 100, значит, ток полного откло-
нения стрелки равен 100 мкА
(0,1 мА). Такой прибор можно
включать только в ту' цепь, зок в
которой не превышает 100 мкА
Больший ток может повредить при-
бор. Величину второго параметра
/?„, необходимого при расчете кон-
струируемых измерительных при-
боров, часто указывают на шкале.
Для комбинированного измерительного прибора, который я буду рекомен-
довать для твоей измерительной лаборатории, потребуется микроамперметр
иа ток 100 — 500 мкА, желательно с большой шкалой, например такой, как М24.
Чем меньше ток, на который ои рассчитан, п больше шкала, тем точнее будет
конструируемый на ею базе измерительный прибор.
Как узнать систему данного прибора, нс разбирая его? Для этого доста-
точно взглянуть на условный знак на шкале. Если он изображает подково-
образный магнит с прямоугольником между его полюсами, значит, прибор
магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой. Рядом с ним еще знак,
указывающий положение прибора, в котором он должен находиться при изме-
рениях Если не придерживаться этого указания, то прибор будет давать
неточные показания.
Эти и некоторые другие условные обозначения на шкалах приборов
изображены на рис. 227. Так, например, прибор М24, внешний вид которого
показан на рис. 226, является микроамперметром (обозначение цА) и рассчитай
для измерения постоянных токов не более чем до 100 мкА, т е до 0 1 мА
Сопротивление его рамки, судя по надписи на шкале, 720 Ом. Именно такой
микроамперметр я и буду рекомендовать для твоего комбинированного изме-
рительного прибора. Если такой микроамперметр использовался ранее как
миллиамперметр, то на его шкале была бы надпись mA, как амперметр —
буква А, как вольтметр — буква V.
Еще раз подчеркиваю: независимо от внешнего вида и названия механизмы
и принципы работы этих приборов совершенно одинаковы и отличаются они
один от другого в основном только токами, при которых их стрелки откло
пяюгся на всю шкалу Если магнитоэлектрический прибор используют для
измерения сравнительно больших токов, например в амперметре, параллельно
рамке присоединяют резистор, называемый шунтом (рпс 228, а). Сопротив-
262
Jieilue шунта Лш подбирают таким, чтобы через него шел основной ток
а через измерительный прибор ИП — только часть измеряемого тока Если
из такого прибора удалить шунт, то предельный ток, который можно будет
им измерять, уменьшится.
В том случае, когда магнитоэлектрический прибор используют в вольт-
метре, последовательно с его катушкой включают добавочный резистор Rn
(рис. 228,6). Этот резистор ограничивает ток, проходящий через прибор,
повышая общее сопрО1ивлеиие прибора.
Шунты и добавочные резисторы могут находиться как внутри корпусов
приборов (внутренние), так и снаружи (внешние). Чтобы амперметр, милли-
Рис. 228. Подключение
шунта и добавочного ре-
зистора к электрон {мери-
тельному прибору ИП.
Рис 229 Схема измерения пара-
метров /н и Ru стрелочного при-
бора.
амперметр или волюметр превратить в микроамперметр, иногда достаточно
изъять из него шунт или дополнительный резистор.
Именно такой, бывший в употреблении прибор магнитоэлектрической
системы может оказаться в твоем распоряжении. И если его основные пара-
метры /и и 2?и исизвесты, то измерить их придется самому. Для этого
потребуются: тальваническин элемент 332 или 343, образцовый (т.е. эталонный)
миллиамперметр на ток 1—2 мА, переменный резистор сопротивлением
5—10 кОм и постоянный резистор, сопротивление которого надо рассчитать.
Постоянный резистор (назовем ею добавочным) нужен для ограничения тока
в измерительной цепи, в которую будешь включать неизвестный прибор. Если
такого резистора нс будет, а ток в измерительной цепи окажется значительно
больше тока /и проверяемого прибора, то его стрелка, резко отклонившись
за пределы шкалы, может погнуться. Если ток очень велик, то может даже
сюреть обмотка рамки.
Сопротивление добавочного резистора рассчитай, пользуясь законом Ома.
Поначалу, в порядке страховки, полагай, что /и проверяемого прибора нс
превышает 50 мкА. Тотда при напряжении источника питания 1,5 В (один
элемент) сопротивленце этого резистора должно быть около 30 кОм {R =
= [///„ = 1,5/0,05 мА = 30 кОм)
Проверяемый измерительный прибор ИП1Л образцовый миллиамперметр
ИП0, переменный регулировочный резистор Яр и добавочный резистор К,
соедини последовательно, как показано на рис. 229. Проверь, нет ли ошибок
в полярности соединения зажимов приборов. Движок резистора Яр поставь
в положение наибольшего сопротивления (по схеме — в крайнее нижнее)
и только после этого включай в цепь элемент Э — стрелки обоих приборов
должны отклониться на какой-то рол. Теперь постепенно уменьшай введенное
в цепь сопротивление переменного резистора. При этом стрелки приборов
263
будут все более удаляться от нулевых отметок их шкал. Заменяя добавочный
резистор Лч резисторами меньшего номинала и изменяя сопротивление пере-
менного резистора, добейся в цени такого тока, при котором стрелка прове-
ряемого прибора установится точно прошв конечной отметки шкалы. Значе-
ние этого тока, отсчитанное по шкале образцового миллиамперметра, и будет
параметром т.е. током полною отклонения стрелки неизвестного прибора.
Запомни его значение.
Теперь измерь сопротивление рамки Сначала, как и при измерении пара-
метра /н, переменным резистором Яр установи стрелку проверяемого прибора
на конечную отметку шкалы и запиши показание образцового миллиампер-
метра. После этого подключи параллельно проверяемому прибору переменный
резистор сопротивления 1,5 — 3 кОм (на рнс. 229 он показан штриховыми
линиями и обозначен Л,,,). Подбери такое его сопротивление, чтобы ток через
прибор ИП„ уменьшился вдвое. При этом общее сопротивление цепи умень-
шится, а ток в ней увеличится. Резистором /?р установи в цепи (по милли-
амперметру) начальный ток и точнее подбери сопротивление резистора
добиваясь установки стрелки микроамперметра точно против отметки половины
шкалы. Параметр R,, твоею микроамперметра будет равен сопротивлению
вчеденной части резистора /?ш. Измерить это сопротивление можно измери-
телем RCL или омметром.
МИЛЛИАМПЕРМЕТР
В твоей практике придется иметь дело с измерениями постоянных токов
в основном ог нескольких долей миллиампера до 100 мА. Например, коллек-
торные токи трап шеторов и анодные токи ламп каскадов усиления высокой
частоты и каскадов предварительного усиления звуковой частоты могут быть
ог 0,2 ло 3 5 мА, а токи усилителей мощности достигают 60 —S0 мА.
Значит, чтобы измерять сравнительно небольшие токи, нужен прибор на ток
/„ не хуже 1 мА А расширить пределы измеряемых токов можно путем при-
менения шунта (рис. 228, а).
Сопротивлс тис шунта можно рассчитать по такой формуле:
р к и
ш I — / ’
2и макс 'и
Где 7„ ма1(с — требуемое наибольшее значение измеряемого тока, мА.
Если, например, /и = I мА, RK = 100 Ом, а необходимый /и макс = 100 мА,
то R„ должно быть: Яш = IUR,J{I№ — /„)=! 100/(100 — I) =s 1 Ом.
Таким миллиамперметром можно будет измерять токи: без шунта —
до 1 мА, а с шунтом — до 100 мА Во взором случае при измерении напболг-
шего тока через прибор будет течь ток, нс превышающий 1 мА, т. с ею сотая
часть, а 99 мА — через шунт.
Лучше, однако, иметь еще один предел измерений — до 10 мА Эго для
того, чтобы более точно, чем по шкале 100 мА, можно было отсчитывать
токи в несколько миллиампер, например коллекторные токи транзистор! в вы-
ходных каскадов простых усилителей. В этом случае измеритель токов можно
построить по схеме, показанной на рис. 230, а Здесь используется у н и в с р-
сальный шунт, составленный из трех проволочных резисторов R{ R}, пот-
воляющий увеличивать пределы измерений миллиамперметра в 10 и 100 раз. 11
если ток /и = 1 мА, то, применив к нему такой шунт, суммарное сонро гпв зснис
которого должно быть значительно больше R„, прибором можно будет измерять
постоянные токи трех пределов. 0—1 мА, 0—10 мА и 0 100 мА Зажим Общ
264
является общим для всех пределов измерений. Чтобы узнать измеряемый ток
надо ток, зафиксированный стрелкой прибора, умножить на численное значе-
ние коэффициента вовне соответствующего зажима. А поскольку ток /„ прибора
известен, го возле зажимов вместо множителей «х I», «х 10» и «х 100» можно
написать предельно измеряемые токи. Для нашего примера это могу: быть
надписи: «I мА», «10 мА» и «100 мА» Более подробно о расчете универсаль-
ного шунта сказано далее.
Рис. 230. Миллиамперметр с универсальным шунтом.
Шунты изготовляют обычно из провода с высоким сопротивлением —
манганина, никелина или константана, наматывая их на каркасы из изоляци-
онных материалов Каркасом шунта твоего миллиамперметра может быть
гстннаксовая планка длиной чуть больше расстояния между зажимами прибора
(рис. 230,6). Выводами шунта и отводами его секций служат отрезки медного
провода, укрепленные в отверстиях в планке. От них идут проводники
к входным зажимам (пли гнетам) прибора.
Очень важно обеспечить надежность контактов в самом шунте. Если в нем
появятся плохое соединение пли обрыв, то весь измеряемый ток пойдет мере:
прибор н он может испортиться
И еще о ню обязательное требование: в измеряемую цепь до гжен вклю-
чаться шунт, к которому подключен миллиамперметр, а не наоборот. Иначе
из-за нарушения контакта между зажимами прибора и шунтом в этом случае
через прибор также пойдет весь измеряемый ток и могут быть те же пспри-
Я1Н0ТУГИ.
ВОЛЬТМЕТР
О пригодности вольтметра для измерения напряжений в тех или иных
пенях радиотехнического устройства судят по ею внутреннему, или, что
то же самое, входному сопротивлению, которое складывается из
сопротивления рамки стрелочного нрнГ 1 и сопротивления добавочного
резистора. Так, например, если /?„ прибора Я00 Ом, а сопротивление добавоч-
ного резистора на пределе измерений, скажем, 3 В. равно 2.2 кОм, то входное
сопротивление вольт метра на этом пределе измерений будет 3 кОм Для
другого предела измерений данные добавочного резистора будут другими,
а значит, изменится и входное сопротивление вольтметра.
Чаще, однако, вольтметр оценивают его отпоен т е л ь н ы м входи ы м
сопротивлением, характеризующим отношение входною сопротивления
265
вольта до нескольких десятков
ИП
Рис. 231. Вольтметр постоянно-
го ток.т на три предела из-
мерений.
прибора к 1 В измеряемою напряжения, например 3 кОм,В. Это удобнее:
входное сопротивление вольтметра на разных пределах измерений разное,
а относительное входное сопротивление постоянное. Чем меньше ток измери-
тельною прибора /и, используемого в вольтметре, тем больше будет его отно-
си тельное входное сопротивление, тем точнее будут производимые им измерения.
Для многих твоих измерений годится вольтметр с относительным входным
сопротивлением не менее 1 кОм/В. Для более же точных измерений напряже-
ний в цепях транзисторов нужен более высокоомный вотьтметр
В транзисторных конструкциях приходится измерять напряжение от долей
вольт, а в ламповых стце больше. Поэтому
однонредсдытый вольтметр неудобен Напри-
мер, вольтметром со шкалой на 100 В нельзя
точно измерить даже напряжения 3 — 5 В так
как отклонение стрелки получится малоза-
метным. Вольтметром же со шкалой па
10 В нельзя измерять более высокие напря-
жения. Поэтому тебе нужен вольтметр, имею-
щий хотя бы три предела измерений.
Схема такого вольтметра постоянного
тока покатана на рис. 231. Наличие трех до-
бавочных резисторов Я,, К2 11 ^’з свидетель-
ствует о том, что вольтметр имеет три пре-
дела измерений. В данном случае первый пре-
дел 0 — 1 В, второй 0—10 В и третий
0-100 В
Сопротивления добавочных резисторов
можно рассчитать по формуле, вытекающей
из закона Ома: Л, = — Л„, здесь U„ —
наибольшее напряжение данною предела из-
мерений. Так, например, д тя прибора на
ток /„ — 500 мкА (0,0005 А) и рамкой
сопротивлением 500 Ом сопротивление до-
бавочного резистора /?, для предел;! 0-1 В должно быть 1,5 кОм, для предела
0—10 В — 19,5 кОм, для предела 0—100 В — 195,5 кОм. Относительное входное
сопротивление такою вольтметра будет 2 кОм/B Обычно в вольтметр монти-
руют добавочные резисторы с номиналами, близкими к рассчитанным Окон-
чательно же «подгонку» их сопротивлений производят при градуировке вочьт-
метра путем подключения к ним параллельно пли последовательно других
резисторов. Так делай н ты.
Но тебе пало, измерять не только постоянные, но и переменные напря-
жения, например напряжение сети, напряжения на вторичных обмотках транс-
форматоров питания Чтобы для этой цели приспособить вольтметр постоян-
ного тока, ею надо дополнить выпрямителем, преобразующим переменное
напряжение в постоянное (точнее — пульсирующее), которое и будет показывать
прибор.
Возможн тя схема такого прибора показана на рис. 232. Работает прибор
так. В те моменты времени, когда на левом (по схеме) зажиме прибора
положительные полуволны переменною напряжения, ток идет через диод
включенный для него в прямом направлении, и далее через микроамперметр
411 — к правому зажиму. В это время через диод Д2 ток идти не может, так
как для гока этого направления диол закрыт Во время положительных полу-
нернолов па нравом зажиме диол закрывается и положительные полуволны
переменного напряжения замыкаются через диод Д, минуя микроамперметр.
266
Дг
Рнс. 232. Вольгмсф перемен**
ного гока.
Добавочный резистор Rt. как и аналогичный резистор в вольтметре
постоянною тока, гасит избыточное напряжение. Рассчитывают его так же как
и для постоянных напряжений, по полученный результат делят на 2,5 — 3 co in
выпрямитель прибора однополупсриодпый, иди на 1,25 — 1,5, если выпрямитель
прибора двухполупериодный. В нашем примере выпрямитель прибора одно-
полуперподный, поэтому результат надо делить на 2.5-3. Более точно сопро-
тивление этого резистора подбираю! опытным путем во время градуировки
шкалы прибора.
Таким вольтметром можно измерять и напряжение звуковой частоты до
нескольких килогерц.
ОММЕТР
Измерителем ЯС L. об устройстве которого я рассказал тебе в этой беседе,
можно измерять только сопротивления резисторов, а также деталей, провод-
ников и цепей, не содержащих индуктивность. Им нельзя измерить, например,
Рнс. 233. Простой омметр.
« подбор добавочного релнегора; б - схема прибора.
активное сопротивление катушек электромш шпны.х телефонов или сетевой
обмотки трансформатора питания, так как они обладают еще и индуктивным
сопротивлением. Поэтому радиолюбители наряду с приборами тина ЯСА
пользуются также омметрами со стрелочными индикаторами, на результаты
измерений которых индуктивноегь пе оказывает влияния Сущность действия
таких приборов заключается в том, что при включении в цепь, составленную
из электроизмерительного прибора и источника постоянною тока, резисторов
различных сопротивлений или других деталей, обладающих активным сопро-
тивлением, значение тока этой цепи изменится. Соответственно изменится
и угол отклонения стрелки прибора.
Чтобы лучше разобраться в принципе действия омметра, проведи такой
опыт. Составь из любою миллиамперметра, батареи 3336Л и добавочного
резистора замкнутую электрическую цепь, как показано на рис. 233,а. Сопро-
тивление добавочного резистора подбери так, чтобы стрелка прибора откло-
нилась на всю шкалу (рассчитать сопротивление можно по той же формуле,
по которой мы рассчитывали сопротивление добавочного резистора к вольт-
метру) Подобрав добавочный резистор, разорви цепь образовавшиеся при
этом концы проводников будут входом получившеюся простейшею омметра
(рис. 233,6). Подключи к выводам Я, (на схеме они обозначены стрелками)
резистор небольшого сопротивления, например 10 Ом. Полное сопротивление
цепи теперь стало больше на сопротивление этою резистора Соответственно
267
п ток в цепи уменьшился — стрелка прибора не отклоняется до конца шг.алы.
Это положение стрелки можно пометить на шкале черточкой, а около нее
написать число 10. Потом к выводам подключи резистор сопротивлением
15 Ом Стрелка прибора отклонится сше меньше. И это положение стрелка
на шкале можно отметить соответствующим числом. Далее присоединял
поочередно резисторы сопротивлением в несколько десятков ом, сотен ом, килоом
п отмечай получающиеся в каждом случае отклонения стрелки. Если tenepi,
к выводам отградуированного таким способом простейшего омметра присоеди-
нить резистор неизвестною сопротивления. стрелка
прибора укажет деление на шкале, соответствующее
Рис. 234 Омметр с ус-
тановкой «нуля».
пень вводится большая
сопротивлению этого решегора.
Когда 1ы будешь замыкать выводы /?( накоротко,
стрелка прибора должна устанавливаться на самом
правом делении шкалы. Это соответствует «нулю»
омметра. Нуль же бывшего миллиамперметра в ом-
метре будет соответствовать очень большому соп-
ротивлению, обозначаемому знаком со — бесконеч-
ность.
Но показания такого омметра будут правильными
до тех пор, пока нс уменьшится напряжение батареи
вследствие ее разряда. При уменьшении напряжения
батареи стрелка прибора уже не будет устанавливаться
иа нуле и омметр будет давать неправильные пока-
зания Этот недостаток легко устраним в омметре
но схеме на рис. 234. Здесь последовательно с прибо-
ром и добавочным резистором Rt включен перемен-
ный резистор R2, который служит для установки
стрелки омметра иа нуль Пока батарея свежая, в
часть сопротивления резистора R2 По мере ра тпяда
батареи сопротивление этого резистора уменьшают. Таким образом, переменный
резистор, являющийся составной частью добавочного резистора, позволяет
pci у.пировать в цепи омметра и устанавливать его стрелку на нуль. Его
обычно называют резистором установки омметра на нуль.
Сопротивление решегора установки омметра на нуль должно составлять
'/то-Vs часть общею сопротивления .добавочных резисторов. Если, например,
общее добавочное сопротивление по расчету должно быть 4,7 кОм, то пере-
менный резистор R2 может составлять 470 — 620 Ом, а резистор Л, 3,9-4,3 кОм.
При этом надобность в точной подтопке сонро тивления основного добавоч-
ного резистора отпадает.
Пользование омметром несложно. Всякий раз перед измерениями стрелку
омметра надо устанавливать па нуль, замкнув накоротко оголенные концы
щупов. Затем, касаясь щупами омметра выводов резисторов, выводов обмо-
ток трансформаторов или других деталей, определяют их сонротивления
по традунровашюй шкале. С течением времени стрелка прибора не будет
устанавливаться па пуп,. Это укажет на то, что батарея разрядилась и ее
нужно заменить новой.
Омметром можно пользоваться как универсальным пробником, например,
проверить, нет ли обрывов в контурных катушках, обмотках трансформатора,
выяснить, ие замыкаются ли катушки или обмотки трансформатора между
собой. При помощи омметра легко найти выводы обмоток трансформатора
и по сопротивлению судить об их назначении. Омметром можно проверить,
не оборвана ли пить накала лампы, пс соединяются ли между собой электро ты
лампы, оценивать качество диодов С помощью омметра можно также опре-
268
делять замыкания в монтаже или между обкладками конденсатора, надежность
контактных соединений и многое другое.
Запомни, как ведет себя OMMCip при испытании конденсаторов. Если
щупами прикоснуться к выводам конденсатора, стрелка прибора отклонится
и сейчас же возвратится в положение очень большого сопротивления. Этот
бросок стрелки, получающийся за счет тока заряда, конденсатора, будет тем
большим, чем больше емкость конденсатора. При испытании конденсаторов
малой емкости броски стрелки так малы, что они незаметны, так как зарядный
ток таких конденсаторов ничтожно мал.
Если при испытании конденсагор-i стрелка омметра отклоняется до нуля,
значит, конденсатор пробит; если же омметр после отклонения стрелки от тока
заряда покажет некоторое сопротивление, значит, конденсатор имеет утечку.
МИЛЛИЛМПЕРВОЛЬТОММЕТР
Ты, конечно, обратил внимание на то, что в миллиамперметре, вольтметре
и омметре, о принципе работы которых я рассказал, можно использовать
однотипные стрелочные приборы. Невольно напрашивается вопрос" нельзя ли
все это объединить в одном комбинированна»! измерительном приборе? Можно.
11олучится м и л л н а м п е р в о л ь 1 о м м е т р — прибор для измерения токов,
напряжений и сопротивлений.
Принципиальная схема возможною варианта такого измерительного при-
бора изображена на рнс. 235. Прибор объединяет в себе шестнпредельный
миллиамперметр постоянного тока (0,1: 1; 3; 10; 30 и 100 мА), шесгипредель-
ный вольтметр постоянного тока (1, 3, 10, 30, 100 н 300 В), однопрсдетьнын
омметр и пятипредельный волюметр переменного тока (3. 10, 30 100 и 300 В).
Зажим — Общ. к которому подключают одни из измерительных щупов, является
общим для всех видов измерений. Переключение прибора на те и ти иные виды
и пределы измерений производя! перестановкой вилки второго щупа: при
измерении постоянного тока — в гнезда Гн^—Гн^, при измерении постоянных
напряжений — в птезда Ги7 —Ги,2, при измерении сопротивлений — в гнездо Ги6,
при измерении переменных напряжений в гнезда Г//, — Ги5. Пользуясь прибором
как миллиамперметром постоянного тока, надо на всех пределах, кроме 0,1 мА,
замкнуть контакты выключателя чтобы к шунту ЯЦ1 подключить микро-
амперметр НГЦ.
Рис. 235. Mu i щамнервольтоммегр.
269
Сопротивление резисторов и пределы измерений, указанные на схеме,
соответствуют микроамперметру на гок /„ = 100 мкА с сопротивлением рамки
«и ~ 720 Ом. Для микроамперметров с иными параметрами /н и RK сопротив-
ления резисторов для тех же пределов измерений придется пересчитать.
Как работает прибор?
Часть прибора, относящаяся только к миллиамперметру постоянного тока
(mA ), слагается из микроамперметра И11х, выключателя В , резисторов
Л:4"«18- образующих шунт Л„„ гнезд Ги„—Г«18 и зажима -Общ. На любом
пределе измерений через микроамперметр течет ток, не превышающий макси-
мальный ток /и.
Попутно расскажу о расчете шунта Яш и составляющих его резисторов
«14-«18 применительно к тому микроамперметру, который использован в ком-
бинированном измерительном приборе. Для этого первый, наименьший предел
измерений с шунтом (I мА) обозначим /и|, второй (3 мА) - третий (10 мА) —
ЛгЗ» четвертый (30 мА) — /п4, пятый, наибольший (100 мА) — Zn5.
Сначала надо определить общее сопротивление шунта первого предела
измерений 2ni по такой формуле:
«ш —
_ 720
1/0,1 - 1
= 80
Ом.
После этого можно приступить к расчету составляющих его резисторов,
начиная с резистора Л18 наибольшего предела измерений 7uJ (до 100 мА),
в таком порядке:
«18=(«ш + 800=°-8 °м;
415
Л,7 = (Лш + - К18 - 1 800 - 0,8 = 1,87 Ом;
/п4 30
Л16 = (Яш + /у - К17 - Я18 = — 800 - 1,87 - 0,8 = 5,33 Ом;
Ай Ю
«15 =
(«ш + «о» - Л16 - «17 - «18=°’'
Ai2 3
800 - 5,53 - 1,87 - 0,8 = 18,7
Ом;
«14 — -у~(«ш + «и) — «15 — «16 — «17 ~ «18 -
Ail
= 800 - 18,7 - 5,33 1,87 0,8 = 53,3 Ом.
1
В таком порядке можно рассчитать шунт и для микроамперметра с другими
параме(рами 1п и Я,,, подставляя их значения в эти же формулы.
Теперь о вольтметре постоянного тока V_. В эту часть прибора входит
тот же микроамперметр ИЯ,, добавочные резисторы «8—гнезда /и,—/п|2
И зажим —Общ (контакты выключателя Вх разомкнуты, чтобы микроамперметр
отключить от шунта). Каждый предел имеет самостоятельный добавочный
резисгор «8 — для предела «1 В», R9 — для предела «3 В», Л10 — для предела
«10», Лп —для предела «30 В» и т.д. С расчетом добавочных резисторов ты
уже злаком (с. 266).
Следующая часть прибора — однопредельный омметр О В него входят:
микроамперметр ИПХ, резисторы и Л7, элемент Эр гнездо 7л6 и зажим — Общ.
Соедини мысленно гнездо 7«6 с зажимом —Общ. Образуется замкнутая цепь
(такая же, как по схеме на рис. 234), ток в которой зависит от напряжения
270
источника питания Э, омметра, суммарною сопроiцветения резисторов R R-,
и сопротивления рамки микроамперметра
Перед измерен пек! сопротивления резистора или участка цепи измеритель-
ные щупы замыкают и резистором /?„ «Уст. О» стрелку прибора устанавли-
вают точно на конечное деление шкалы, т. е. па пуль омметра. Если стрелка
прибора пе доходит до нуля омметра, значит, необходимо заменить сю
источник питания.
Суммарное сопротивление резисторов Rf и R выбрано таким, чтобы при
напряжении источника питания омметра в пределах 1,2—1,5 В в цепи можно
было установить ток, равный току /„ микроамперметра.
Таким омметром можно измерять сопротивление примерно от 100—150 Ом
до 60 — 80 кОм.
В вольтметр переменного тока Vвходят: микроамперметр, диоды Дх
и Д;> добавочные резисторы R — Л\. гнезда rnt — l'ns и зажим —Общ. Рассмот-
рим для примера цепь предела измерении 3 В. При подключении измеритель-
ных щупов (гнездо Гн(, зажим — Общ.) к источнику переменного тока напря-
жением до 3 В ток идет через добавочный резистор Rt. выпрямляется диодом
Д, и заставляет стрелку микроамперметра отклониться на угол, соответствую-
щий значению выпрямленного тока Так работает прибор и на других пределах
измерений, разница лишь в сопротивлениях добавочных резисторов.
Роль диода Д2 вспомогательная: пропускать через себя отрицательную
Полуволну напряжения, минуя микроамперметр. Его, в принципе, может и пе
быть, но тогда при значительных измеряемых напряжениях отрицательная
полуволна может пробить.диод Д1 и вольтметр переменного тока выйдет
из сгроя.
Для микроамперметра с другими параметрами /„ и /?„ добавочные резисторы
рассчитывай так же, как резисторы прете тов измерений напряжений постоян-
ного тока, а затем полученные результаты раздели на коэффициент 2,5.
Коротко о выборе пределов измерений. Наибольшая погрешность изме-
рений токов и напряжений получается при отсчете измеряемых величин на
первой трети части шкалы. Поэтому, выбирая предо ты измерений, всегда
стремись к тому, чтобы первый (наименьший) из них захватывал первую треть
шкалы второго предела, второй предел первую зреть шкалы третьего предела
и т.д. В этом отношении удобными для измерений можно считать такие
пределы. 0 —1,0 — 3, 0—10, 0 — 30, 0—100. Именно зти пределы измерений токов
и напряжений и выбраны для рекомендуемого тебе комбинированного прибора.
Но это не значит, что только такими должны быть пределы измерений.
С учетом щбаригов и разметки делений шкалы микроамперметра можно
выбрать и другие пределы, например 0 — 1, 0 — 5, 0—25, 0 — 100. Но отсчет
измеряемых величин надо стараться вести за пределами первой трети шкалы.
Возможную конструкцию комбинированного измерительного прибора, в ко-
тором используется микроамперметр М24, ты видишь на рис. 236. Роль вход-
ных контактов выполняют гнезда грех семиштырьковых ламповых панелек и
один зажим. Гнезда одной панельки относятся только к миллиамперметру,
гнезда второй панельки — только к вольтметру постоянного тока, третьей —
к омметру и вольтметру переменного тока Зажим —Общ является общим
входным контактом для всех видов и пределов измерении
Микроамперметр, ламповые панельки, переменный резистор R6 (типа СП-1)
и выключатель Bt (тумблер ТВ2-1) укрепи на гептнаксовой панели размерами
200x140 мм, элемент Э, (332) на боковой фанерной (или дощатой) стенке
прибора Резисторы шутпа и тобавочные резисторы вольтметров смонтируй
Непосредственно на выводных контактах ламповых панезек. Общими монтаж-
ными проводниками резисторов вольтметров могут быть отрезки голого мед-
271
ною провода толщиной 1 — 1,5 мм, припаянные к цешраяьным кошактам
панелек.
В качестве добавочных резисторов используй резисторы МЛТ-0,5 или
МЛТ-1,0. Резисторы /’14-Я|я шунта должны быть проволочными. Используй
Для них высокоомный манганиновый или константановый провод диаметром
0,08—0,1 мм » шелковой или бумажной изоляции. Отрезки провода нужной
длины наматывай на корпусы резисторов МЛТ-0,5 или МЛТ-1,0 с номиналами
не менее 20—50 кОм и припаивай их концы к проволочным выводам резисторов.
Рис. 236. Конструкция миллиампервольтомметра.
Длину отрезка провода необходимого сопротивления можно рассчитать,
пользуясь справочной литературой, или измерить омметром. Отрезок констан-
танового провода ПЭК например, диаметром 0,1 мм и длиной 1 м обладает
сопротивлением около 60 Ом. Следовательно, для всего шунта (80 Ом) потре-
буется около 1,5 м такого провода.
Сопротивления резисторов шунта, как бы точно они пе были рассчитаны,
во время градуировки прибора обязательно придется несколько уменьшать
или, наоборот, увеличивать, т.е. как говорят, подогнать под параметры микро-
амперметра. И чтобы не наращивать провод в случае его недостаточного
сопротивления, отрезки провода для резисторов шунта делай на 5—10% длин-
нее расчетных.
Конструкция измерительного щупа может быть такой, как на рис. 237.
Это медный или латунный стержень (проволока) диаметром 3 — 4 и длиной
120—150 мм. один конец которого заострен. К другому его концу припаян
I ибкий (многожильный) изолированный проводник, оканчивающийся одно-
полюсным штепселем, вставляемым в гнезда, или вилкообразным металличе-
ским наконечником под зажим -Общ. На стержень надета изолирующая
272
(резиновая, поливинилхлоридная, эбонитовая) трубка. Она закрывает весь
стержень щупа, включая место спайки сю с гибким проводником. Из трубки
выступает только заостренный копчик стержня, которым можно прикасаться
к точкам измеряемых цепей. Если не окажется подходящей изо и: иконной
трубки, то закатай стержень щупа в полоску бумаги, предварительно про-
мазав ее клеем БФ-2 или каким-либо лаком, и хорошенько просуши. Толщина
бумажного слоя должна быть 0,5 —0,8 мм. Сверху бумажную изоляцию покрой
тем же клеем или лаком или покрась масляной краской.
Стержень Изоляция
Штепсель
120~150мм г'2 , 1
-------------Н Гибкий проводник
Рис 237. Устройство измерительного щупа.
Рис. 238. Схема градуировки прибора.
Градуировка миллиамперметра п во.тьтме!ра постоянною тока сводится
к подгонке секций универсального шунта и добавочных резисторов под мак-
симальный ток пределов измерения, а вольтметра переменного тока и омметра,
кроме того, к разметке их шкал.
Д 1я подгонки шунта миллиамперметра потребуются: образцовый много-
предельный миллиамперметр, свежая батарея 3336Л и два переменных ре-
зистора— проволочный сопротивлением 200 — 500 Ом и мастичный (СП, СПО)
сопротивлением 5—10 кОм Первый из переменных резисторов будешь исполь-
зовать для регулирования тока при подгонке резисторов 7?1(i—К18, второй —
при подгонке резисторов Л,7 и шунта.
Вначале подгоняй резистор Я14. Для этого соедини последовательно
(рис. 238,я) образцовый миллиамперметр НПО, батарею Б и регулировочный
резистор Rp. Установи движок резистора Кр в положение максимального
сопротивления. Подключи градуируемый прибор ИПГ, установленный па предел
измерений до 1 мА (измеригельпыс щупы подключены к зажиму — Общ. и
гнезду 7'и,ч, контакты выключателя S, замкнуты). Затем, постепенно уменьшая
сопротивление регулировочного резистора, по образцовому миллиамперметру
установи ток в измерительной цени, равный точно 1 мА. Сличи показания
обоих приборов. Поскольку сопротивление провода резистора /?14 немного
больше расчетного, стрелка градуируемого прибора заходит за конечное деле-
ние шкалы. Твоя задача понемногу уменьшая длину провода резистора,
добиться, чтобы стрелка градуируемого прибора установилась точно против
конечной отметки шкалы.
273
После этого переходи к подгонке резистора Л15 на предел измерения
До 3 мА. затем резистора R па предел измерения до 10 мА и т л. Подбирая
сопротивление очередного резистора, уже подогнанные резисторы шунта нс
трогай — .можешь сбить градуировку соответствующих им пределов измерении.
Шкалу вольтметра постоянных напряжений первых трех пределов измере-
ния (1, 3 п 10 В) градуируй по схеме, показанной на рис. 238,6. Параллельно
батарее Б, составленной в зависимое in от диапазона из одной иля трех
батарей 3336Л (последовательное соединение), включи потенциометром пере-
менный резистор Лр сопротивлением 1,5 —2,5 кОм, а между сто нижним
(но схеме) выводом и движком включи параллельно соединенные образцовый
ИП„ и градуируемый ИПГ вольтметры. Предварительно двнжок резистора
поставь в крайнее нижнее (по схеме) положение, соответствующее нулевому
напряжению, подаваемому от батареи Б к измерительным приборам, а градуи-
руемый вольтметр включи на предел измерения до I В. Постепенно перемещая
двнжок резистора вверх, подай на вольтметры напряжение, равное точно I В.
Сличи показания приборов. Если стрелка градуируемого вольтметра не доходит
до конечной отметки шкалы, значит, сопротивление резистора велико, если,
наоборот, уходит за нее, значит, ето сопротивление мало. Надо подобрать
резистор такого сопротивления, чтобы при напряжении 1 В, фиксируемом
образцовым вольтметром, стрелка градуируемою прибора устанавливалась
против конечной отметки шкалы. Так же, но при напряжениях 3 и 10 В,
подтоияй добавочные резисторы R9 и Я10 следующих двух пределов из-
мерений.
По такой же схеме градуируй шкалы и остальных трех пределов измере-
ний, по с использованием соответствующих им источников постоянных напря-
жений. При этом вовсе ис обязательно подавать на приборы наибольшие
напряжения пределов измерения. Подгонять сопротивления резисторов можно
ври каких-то средних напряжениях (например, резистора /?н — при напряжениях
15 — 20 В), а затем сверить показания вольтметров при более низких и ботее
высоких напряжениях. Источником напряжений при градуировке шкалы предела
до 300 В может быть выпрямитель лампового усилителя или приемника
При этом резистор Лр должен быть заменен резистором сопротивлением
470 510 кОм.
Среди постоянных резисторов, выпускаемых промышленностью, обычно нет
точно таких, номинальные сопротивления которых соответствовали бы расчет-
ным сопротивлениям добавочных резисторов. Поэтому резисторы требуемою
сопротивления приходится подбирать из числа резисторов близкого ему коми
пала с допуском отклонения не бочыне ±5%. Например, для предела изме
рений до 1 В нужен добавочный резистор Rs сопротивлением 9,3 кОм.
Но существующему ( ОСТ ближайший номинал резисторов, выпускаемых про-
мышленностью, 9,1 кОм. При допуске +5% фактическое сопротивление ре-
зисторов этого номинала может быть примерно в пределах от 8,6 до 9,6 кОм
Среди них, следовательно, можно подобрать резистор сопротивлением 9,3 кОм
Добавочный резистор нужного сопротивления можно также составить из
двух трех резисторов. Или поступить так: включить в цепь вольтметра резистор
большего, чем требуется, сопротивления, а затем подключать параллельно ему
резисторы еще больших сопротивлений, добиваясь отклонения стрелки градуи-
руемого прибора на всю шкалу.
Шкалы миллиамперметра и вольтметра постоянного тока равномерные.
Поэтому наносить на шкалу микроамперметра какие-либо деления между
нулевой и конечной отметками не следует. Оцифрованная шкала микроампер-
метра используется при измерении токов и напряжений всех пределов ит
мерсний.
274
А вот шкала вольтметра переменного тока неравномерная Поэтому кроме
подгонки добавочного резистора под наибольшее напряжение каждого предела
измерений приходится размечать все промежуточные деления шкалы.
Электрическая схема измерительной цепи во время градуировки вольтметра
переменного тока остается такой же, как при градуировке вольтметра посто-
янного тока (рис. 238, б). Только па переменный резистор ЯГ) надо подавать
переменное напряжение и образцовый прибор доджей быть вольтметром пере-
менного тока. Источником переменного напряжения может быть вторичная
обмо!ка трансформатора. Сначала, используя трансформатор, понижающий
напряжение сети до 12—15 В, включи градуируемый вольтметр на предел
измерений до 3 В и установи резистором Лр но шкале образцового прибора
напряжение 3 В. Затем, подбирая сопротивление резистора добейся откло-
нения стрелки микроамперметра иа всю шкалу. После этого устанавливай
регулировочным резистором напряжения 2,9; 2,8; 2,7 и т. д. через каждые 0,1 В
и записывай показания вольтметра. Позже по этим записям ты разметишь
шкалу вольтметра переменного напряжения всех пределов измерения.
Для градуировки шкалы на остальных пределах измерений достаточно
подобрать добавочные резисторы, которые бы соответствовали отклонению
стрелки микроамперметра до конечного деления шкалы. Промежуточные значе-
ния измеряемых напряжений следует отсчитывать ио шкале первого предела,
но в других единицах.
Шкалу омметра можно проградуировать с помощью постоянных резисто-
ров с допуском отклонения ог номинала ±5%. Делай это так. Сначала,
включив прибор па измерение сопротивлений, замкни накоротко щупы и пере-
менным резистором R6 Уст. 0 установи стрелку микроамперметра на конечное
деление шкалы, соответствующее пулю 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 па 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 средн резисторов, 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 па меньший угол
отклоняется стрелка прибора. По точкам отклонений стрелки, соответствую-
щим разным сопротивлениям резисторов, ты будешь строить шкалу ом-
метра.
Образец шкал комбинированного измерительного прибора применительно
к микроамперметру М24 показан иа рис. 239. Верхняя шкала является шкалой
омметра, средняя — шкалой миллиамперметра и вольтметра постоянного тока,
нижняя — шкалой вольтметра переменного тока. Примерно так же должны
выглядеть шкалы твоего прибора. Начерти их возможно точнее на листе
ватмана и вырежи бума1у по форме шкалы микроамперметра. Затем осторожно
изв теки магнитоэлектрическую систему прибора из корпуса и наклей иа его
металлическую шкалу вычерченную многопредельную шкалу твоего мнлли-
ампервол ьто.ммет ра.
Можно ли этот прибор упростить? Разумеется, можно. F-сли ты нс соби-
раешься конструировать ламповую аппаратуру, то из прибора можно исклю-
чить детали пределов измерений постоянных напряжений до 100 и 300 В
(резисторы Rl2 и К[Ч) и все детали вольтметра переменного тока (резисторы
Rt — Я5, диоды Д1 и До). Останутся нятипредеяьный миллиамперметр постоян-
ного тока, четырехнределытый вольтметр постоянного тока и однопрсдсльный
275
омметр. В дальнейшем ты можешь вес, что сейчас исключишь с целью
упрощения измерительного прибора, восстановить.
Наша промышленность выпускает для нужд лабораторий, учреждении,
предприятий и радиолюбителей много типов комбинированных измерительных
приборов — авометров. Любой из них может быть использован как амперметр,
Рис. 239. Шкала миллиампервольтоммстра.
миллиамперметр постоянного и иерехтенпого напряжений со многими преде-
лами измерений. Есть приборы, позволяющие, кроме того, проверять параметры
транзисторов. Если представится возможность, купи такой прибор; он многие
годы будет тебе верным помощником.
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТРАНЗИСТОРОВ
Прибор для проверка параметров транзисторов, как и комбинированный
измерительный прибор, также .может быть самодельным.
Прежде чем вмонтировать транзистор в то или иное радио техническое
устройство, желательно, а если транзистор уже где-то использовался ранее,
то совершенно обязательно надо проверить его обратный ток коллектора
/кбо- статический коэффициент передачи тока /мщ и постоянство коллектор-
ного тока. Эти важнейшие параметры маломощных биполярных транзисторов
структур р-п-р и п-р-п ты можешь проверять с помощью прибора, схема
п устройство которого изображены на рнс. 2-10. Для пего потребуются
ми тлнамперметр ИПХ (mA) на ток 1 мА, батарея I>t напряжением 4,5 В.
переключатель В, вида измерений, переключатель В2 изменения полярности
включения миллиамперметра и батареи, кнопка Кн} включения питания, два
резистора и три зажима типа «крокодил» для подключения транзисторов
к прибору. Для переключателя вида измерений используй двухпозитцтонныи
тумблер ТВ2 1, для изменения полярности включения миллиамперметра п
батареи пнтатшя — движковый переключатель транзисторного приемника «Со-
кол» Кнопочный выключатель может быть любым, например подобным
звонковому или в виде замыкающихся пластинок. Батарея питания — 3336-1
или составленная из трех элементов 332 пли 316.
Шкала миллиамперметра должна иметь десять основных делений, соответ
ствутотцих десятым долям миллиамперметра. При проверке коэффициента пе-
редачи тока каждое деление шкалы будет оцениваться десятью единицами
значения /brj.
Детали прибора смонтируй иа панели из изоляционного материала, на-
пример гетипакса. Размеры панели зависят от габаритов деталей О вочмож
пом способе крепления на напели переключателя В2 я рассказывал в один-
надцатой беседе (см. с. 174)
276
Прибор действует так. Когда переключатель Bt вида измерений установлен
в положение /Кг.О- база проверяемого транзистора Т оказывается замкнутой
па эмиттер При включении питания нажатием кнопочного выключателя А
стрелка миллиамперметра покажет значение обратного тока коллектора /кг.о"
Когда же переключатель находится в положении Л21э, на базу транзистора
Рис. 240 Схема и конструкция прибора для проверки маломощных биполярных
транзисторов.
через резистор Яб подается напряжение смещения, создающее в цепи базы ток,
усиливаемый транзистором. При этом показание миллиамперметра, включен-
ного в коллекторную цепь, умноженное па 100, соответствует примерному
значению коэффициента передачи тока Л21Э транзистора. Так, например, если
миллиамперметр покажет ток 0 6 мА Л2(Э данного транзистора будет 60.
Положение контактов переключателя, показанное на схеме, соответствует
включению прибора для проверки транзисторов структуры р-п-р В этом случае
иа коллектор и базу транзистора относительно эмиттера подается отрицательное
напряжение, миллиамперметр подключен к батарее отрицательным зажимом.
Для проверки транзисторов структуры п-р-п подвижные контакты переключа-
теля В, надо перевести в другое, нижнее (по схеме) положение При этом на
коллектор и базу транзистора относительно эмиттера будет подаваться поло-
жительное напряжение изменится и полярность включения миллиамперметра
в коллекторную цепь транзистора.
Проверяя коэффициент передачи тока Л21Э, следи внимательно за стрелкой
миллиамперметра. Величина коллекторного тока с течением времени нс должна
изменяться — «плыть» Транзистор с плавающим током коллектора не годен
для работы.
Учти во время проверки транзистора его нельзя держать рукой, так
как от тепла руки ток коллектора может измениться.
Какова роль резистора Л0,р, включенною последовательно в коллекторную
цепь проверяемого транзистора? Он ограничивает ток в этой цепи на случай,
если коллекторный переход транзистора окажется пробитым и через него может
идти недопустимый дтя миллиамперметра ток.
Максимальный обратный ток коллектора /кко для маломощных низко-
частотных транзисторов может достигать 20 — 25, но ие больше 30 мкА В на-
шем приборе это будет соответствовать очень малому отклонению стрелки
миллиамперметра — примерно третьей части первого деления шкалы. У хороших
маломощных высокочастотных транзисторов ток /КБО значительно меньше —
не более нескольких микроампер, прибор на нею почти не реагирует. Тран
277
зисторы, у которых обратный ток коллектора превышает в несколько раз
допустимый, считай непрш одними для работы — они могут подвести
Прибор с миллиамперметром на 1 мА позволяет измерять коэффиц
передачи тока /ь|Э до 100, г. е. наиболее распространенных транзисторов.
Прибор с миллиамперметром па ток 5—10 мА расширит соответственно в 5
или 10 раз пределы измерений коэффициента Но прибор станет почти
нечувс1вительпым к малым значениям обратного тока коллектора.
ТРАНЗИСТОРНЫЙ вольтметр постоянного тока
В описаниях конструкций, публикуемых в радиотехнической литературе,
обычно указывают относительное входное сопротивление вольтметра, которым
измерены напряжения в цепях конструкции Об этом упоминал и я, рассказы-
вая тебе о рекомендуемых усилителях, приемниках. Случайно ли это? Нет.
Потому что напряжения в цепях конструкции, измеренные вольтметром с дру-
гим входным сопротивлением, будут иными. Объясняется это тем, что вольтметр
своим входным (внутренним) сопротивлением шунтирует измеряемую пень н тем
самым изменяет ток и напряжение в ней. Чем меньше входное сопротивление
вольтметра, тем он сильнее шунтирует измеряемый участок цепи, тем больше
погрешность в результатах измерения
Относительное входное сопротивление вольтметра постоянного тока комби-
нированного прибора, о котором я рассказал в этой беседе, 10 кОм,'В. Ойо
достаточно высокое и во многих случаях вносит незначительные погрешности
в измерения Подчеркиваю: во многих, по не во всех. В тех же случаях,
когда измеряемая цепь высокоомная, погрешность измерения становится ощу-
тимой. Таким вольтметром нельзя достаточно точно измерить, например, на-
пряжение непосредственно на базе транзистора, на коллекторе транзистора, если
в его цепи большое сопротивление нагрузки. И совсем нельзя измерить на-
пряжение смещения на затворе полевого транзистора, входное сопротивление
которого во много раз больше входного сопротивления вольтметра.
А если в комбинированном приборе будет использован микроамперметр
на больший ток чем 100 мкА? Например, па ток 500 мкА? Относительное
входное сопротивление во тьтмстра уменьшится до 2 кОм,'В Измерять им на-
пряжения в большей чаши цепей твоих конструкций сше можно, но погреш-
ности измерений будут больше.
И. наоборот, относительное входное сопротивление вольтметра комбиниро-
ванного измерительного прибора можно увеличить вдвое, до 20 кОм В, если
для пего использовать микроамперметр на ток 50 мкА. Но такой микроам-
перметр, да еще с большой шкалой, тебе, вероятно, не удастся раздобыть.
Есть, однако, другой путь значительного увеличения входного сопротивления
вольтметра - введение в него транзисторов. Но сначала предлагаю опыт, кото-
рый поможет тебе разобраться в принципе работы транзисторного вольтметра
постоянного тока.
Принципиальная схема опытного вольтметра изображена на рис. 241. Это
измерительный мост (см. с. 255). в диагональ которого включен микроампер-
метр ////. Плечи моста образуют: участок эмиттер — коллектор транзистора 7’,,
резистор Я, и участки а и б переменного резистора Я,. Мост питает элемент Э,
напряжением 1,5 В (332, 316) Измеряемое постоянное напряжение подается
на эмнттерный переход транзистора через входные гнезда t/BI и добавочный
резистор Rv гасящий избыточное напряжение. Микроамперметр являющийся
индикатором баланса моста, может быть на ток 300 — 500 мкА и даже больше.
Транше тор — с коэффициентом передачи тока /ьо, равным 50 — 60 Сопротивле-
278
нис добавочного резистора Я, зависит ог используемого микроамперметра
и определяет в основном входное сопротивление вольтметра. Ойо должно быть
нс менее 30—50 кОм.
Движок резистора R, установи в верхнее (по схеме) положение. Затем,
замкнув накоротко зажимы UM и включив питание, резистором R2, медленно
вращая его ось. установи стрелку микроамперметра па нулевую отметку шкалы.
Через 3 — 5 минут, необходимых для
npoi рева транзистора, повтори коррек-
тировку нуля вольтметра. После этого
разомкни входные зажимы, подай на
них напряжение 1 В, например часть
напряжения одного элемента 332 (че-
рез делитель напряжения), и подбором
добавочного резистора Ra добейся
отклонения стрелки индикатора до
конечной отметки шкалы. Это будет
соответствовать 1 В измеряемого
напряжения.
Каково входное сопротивление такого вольтметра? Во много раз (примерно
в />2|э используемого транзистора) больше входного сопротивления вольтметра
комбинированного прибора.
Каков принцип действия такого вольтметра? Его транзистор выполняет роль
усилителя тока, но он в данном случае является и элементом измерительного
моста постоянного тока. Перед измерением мост был сбалансирован — движок
резистора установлен в положение, при котором напряжение на микроам-
перметре и ток через него равны пулю. Но вот на входные гнезда вольтметра
Um, а значит, и на эмнттерный переход транзистора ты, соблюдая полярность,
подал измеряемое напряжение. Коллекторный ток от этого- увеличивается, со-
противление участка эми гтср — коллектор уменьшается, в результате чего ба-
ланс моста нарушается, и через микроамперметр течет ток, пропорциональный
напряжению, поданному па вход вольтметра.
Таким прибором, а он, разумеется, может быть многопредельным, уже можно
пользоваться как высокоомным вольтметром. Однако его все же надо рассматри-
вать как опытный измеритель напряжения.
Для практических целей рекомендую построить вольтметр по схеме, пока-
занной на рис. 242, а. Оп пятинределытый и рассчитан для измерений в цепях
транзисторной аппаратуры, где напряжения в большинстве случаев нс превы-
шают 20 — 30 В
11лечп измерительного моста этот о вольтметра образуют участки эмиттер —
коллектор транзисторов, резистор с верхней (по схеме) от движка частью
подстроечною резистора Я1П и резистор Rtl с нижней частью резистора Л|0.
В одну диагональ моста (между эмиттерами транзисторов) включен микроам-
перметр Я/7Р в другую (между коллекторами транзисторов и движком ре-
зистора Л|0)~ источник питания Э,. Чтобы шкала вольтметра была равномер-
ной, па базы транзисторов через резисторы R6 — Rf подаются отрицательные
напряжения смещения, открывающие оба транзистора.
И мерительный мост балансируют: подстроечным резистором А10 (при
замкнутых между собой базах транзисторов), уравнивая ими токи коллекторов,
и резистором R-,, устанавливая им соответствующие токи баз, несколько раз-
личающиеся между собой из-за непдснтичиости параметров транзисторов.
Измеряемое напряжение помается па базы транзисторов через один из до-
бавочных резисторов Rt — При этом транзистор Г,, база которого оказы-
вается под отрицательным напряжением, еще больше открывается, а транзи-
279

стор Тп. база которого оказывается под положительным напряжением, и.юбспот,
закрывается. В результате сопротивление участка эмиз iер - коллектор тран-
зите а Г, уменьшается, транзистора Г, — увеличивается, отче! о баланс моста
нарушается и через микроамперметр течет ток, upon рциопальныи измеряемому
на:: ряжению.
Для вольтметра подбери транзисторы с коэффпш а том передачи тока Л2[э
около 50 и по возможности с малыми, а главное, близкими по значению
образными токами /КБО.
Чем меньше эти токи и разница между ними, тем стабильнее будет
работать прибор.
Конструкция вольтметра может быть такой, как показанная на рис. 242,6.
Микроамперметр, выключатель питания Bt, элемент 332 Эь подстроечный ре-
зистор /?10 и входные гнезда Ги^ - Гп6 установлены на гетннаксовой панели,
размеры которой определяются в основном габаритами микроамперметра (в
вольтметре по рис. 242, б использован микроамперметр М592). Остальные детали
смонтированы на другой гетннаксовой панели, которая закреплена непосред-
ственно па зажимах микроамперметра. Опорными монтажными точками этих
деталей могут быть как пустотелые заклепки, так и отрезки облужепного мед-
ного провода толщиной 1 — 1,5 мм, запрессованные в отверстия в панели. Для
соединения микроамперметра с дезалями прибора под гайки, навинченные па
его шпильки-зажимы, подложены монтажные лепестки.
Роль подстр очных резисторов R-j и Д10 могут выполнять переменные
резисторы таких же или близких номиналов. Сопротивления резисторов Re и
Я8 могут быть в пределах от 15 до 30 кОм, резисторов и — от 220 до
510 Ом.
Закончив монтаж вольтметра, сверь его с принципиальной схемой — пет ли
ошибок? Движки подстроечных резисторов поставь в среднее положение отно-
сительно крайних выводов. Включи питание — стрелка микроамперметра тут же
отклонится от нуля, быть может, даже в противоположную сторону. Медленно
врашгя ось резистора /?7, установи стрелку иа нулевую отметку шкалы. Затем
проволочной перемычкой соедини временно между собой базы транзисторов и
^дополнительно сбалансируй мост резистором Я10. II так несколько раз, тюка
стрелка микроамперметра перестанет реагировать на соединение баз транзи-
сторов.
После этого приступай к подго ке обавочных резисторов пределов измере-
ний. Дедай это точно так же, как при налаживании вольтметра комбини-
рованного измерительного прибора.
На схеме вольтметра сопротивления добавочных резисторов Rt — /?5 указаны
Применительно к микроамперметру на ток /и — 200 мкА и транзисторам с коэф-
фициентом передачи тока Ллэ около 50. Для микроамперметра и транзисторов
с другими параметрами сопротивления добавочных резисторов будут иными. В та-
ком случае целесообразно сначала подобрать добавочный резистор иреде и из-
мерений 1 В, а затем по нему рассчитывать сопротивления остальных резисторов.
Так, например, если сопротивление добавочного резистора этого предела ока-
залось 50 кОм (примерно соответствует микроамперметру на ток 4 = 400 мкА),
то для предела 3 В добавочный резистор должен обладать сопротивлением
около 150 кОм, для предела 0,3 В -около 15 кОк Окончательно подбирай
резисторы опытным путем, контролируя образцовым прибором напряжения,
подаваемые иа вход вольтметра.
Можно ли выбрать иные пределы измерений? Конечно, и продиктовать
их может оцифрованная шкала микроамперметра. Так, например, если микроам-
перметр на ток 4 = 500 мкА, пределы измерений могут быть 0,5; 1; 5; 10 и
50 В или 0,5; 2,5; 10 и 50 В.
281
Пользуясь транзисторным вольтметром, помни: начинать измерения надо
спустя 5-6 минут после включения питания. За это время стабилизируется
тепловом режим работы транзисторов и стрелка прибора устанавливается иа
пулевую отметку шкалы. Время от времени надо подстроечным резистором й10
корректировать пуль вольтметра.
Как часто придется заменять элемент питания свежим? Ток, потребляемый
вольтметром, не превышает 3—5 мА. Эго значит, что элемент работает почти
вхолостую и может служить не менее года.
ГЕНЕРАТОР 34
Еще один измерительный прибор полезно иметь в твоей лаборатории —
генератор колебаний звуковой частоты или, сокращенно, генера-
тор 34. Он необходим для проверки и налаживания звукового тракта различной
аппаратуры, и особенно аппаратуры телеуправления многих автоматических
устройств.
Принципиальная схема рекомендуемого генератора -34 показана на рис.
243, а его внешний вид — на рис. 244. Частоты колебаний, генерируемых им,
можно изменять примерно от 200 до 3000 Гц, что тебя вполне устроит. Ам-
плитуда напряжения, снимаемого с выходных зажимов прибора, плавно регули-
руется от 5 — 10 мВ до 3 В. Для питания генератора можно использовать
батарею «Крона», аккумуляторную батарею 7Д-0.1 или две батареи 3336Л,
соединив их послсдова гелию.
Кратко о принципе действия прибора. Он состоит из задающего ЙС-гене-
ратора, в котором работают транзисторы Т\ и Тг, усилителя генерируемых
колебаний на транзисторе Tit аттенюатора — делителя выходного напряжения,
и индикатора выходного напряжения. Задающий генератор представляет собой
двухкаскадный усилитель, охваченный цепями положительной и отрицательной
обратных связей. Цепь положительной обратной связи, благодаря которой ге-
нератор возбуждается, образуют последовательная ячейка, состоящая из конден-
сатора Q и резисторов й,, й, и параллельная ячейка, состоящая из конден-
сатора С2 и резисторов й3 и й4. Эти йС-ячсйки образуют делитель, через
который па базу транзистора 7'1 подастся напряжение положительной обратной
связи, снимаемое с нагрузочного резистора й10 транзистора Т2. Частота коле-
баний генератора изменяется с одновременным изменением сопротивлений вво-
димых частей переменных резисторов й2 и й3.
Цепь отрицательной обратной связи, улучшающая форму колебаний гене-
ратора, образует резистор й8. Через нею напряжение генератора, снимаемое с
резистора й10, Подается в цепь эмиггера транзистора 7}.
Колебания звуковой частоты генератора усиливаются транзистором Т и да-
лее поступают на аттенюатор, образуемый резисторами й13 — Rt Амплитуду
выходного напряжения регулируют переменным резистором й13, являющимся
нагрузкой усилителя; контроль за этим напряжением осуществляют с помощью
вольтметра, роль которого выполняет миллиамперметр ИП1 с добавочным ре-
зистором й14, включенные в диагональ двухполупериодного выпрямительп го
моста на диодах — Д4. Подбором резистора й14 устанавливают отклонение
стрелки вольтметра на всю шкалу, соответствующую напряжению 3 В. Если
выходное напряжение снимать с зажимов 0—1, оно будет равно показанию
вольтметра, деленному иа 100. Выходное напряжение на зажимах 0—2 будет
соответствовать показанию вольтметра, деленному на 10, а на зажимах 0—3—
полному показанию вольтметра. Если, например, вольтметр показывает 3 В,
а напряжение снимается с зажимов 0—2, то опо соответствует напряжению 0,3 В
282
Лицевую стенку футляра, на которой размещены сдвоенные резисторы
и R , выключатель питания, индикатор выходного напряжения (вольтметр) и
регулятор этого напряжения 2? выходные зажимы генератора желательно сде-
лать из листового гстпиакса или текстолита толщиной 3 мм. Остальные детали,
в том числе батарею, .монтируй на более топкой и меньших размеров гсти-
иаксовой плате, которую крепи к лицевой стенке футляра. Боковые и задняя
Рис. 243. Генератор колебаний зву-
ковой частоты.
Рис. 244. Внешний вид конструкции
генератора.
стенки футляра могут быть как металлическими, так в фанерными — безразлично.
Надо только постараться, чтобы внешний вид генератора был опрятным, а
конструкция прочной — ведь пользоваться этим приоором будешь, вероятно, не
Только ты, по и твои товарищи.
До окончательной сборки надо тщательно проверить монтаж генератора
И сверить его с принципиальной схемой. Если включить питание, а к выходным
Зажимам подключить головные телефоны, то при вращении ручки резисторов
R2 и R-} ттл услышишь в них звук, плавно изменяющийся от низкого до
высокого тона. Если колебания в генераторе не возникают или форма генери-
руемых колебаний, наблюдаемых на осциллографе, отлична от синусоиды, сле-
дует подобрать сопротивление резистора
Для градуировки шкалы прибора по гребуется частотомер или осциллограф
и генератор типа ЗГ-10 или ЗГ-11. Градуировка по частотомеру заключается
в разметке шкалы по его показаниям. Во втором случае на зажимы <А»
(вертикального отклонения луча) осциллографа надо подать напряжение от са-
модельного генератора, а па зажимы «X» (горизонтального отклонения луча)—
283
напряжение от заводского ЗГ. Равенство частот генераторов определяется по так
называемым фигурам Лиссажу, создающимся па экране осциллографа.
Отградуированная шкала самодельного прибора будет исходным показа-
телем генерируемых им звуковых колебаний.
Пу вот, и эта беседа затянулась. Л ведь можно было бы поговорить еще
о некоторых других приборах. Например, о генераторе стандартных сигналов,
имитирующем сигналы радиостанций. Но, полагаю, пока ты вполне обойдешься
описанными здесь приборами, а в дальнейшем можно будет расширить лабора-
торию дополнительной измерительной аппаратурой.
Все ли пробники и приборы, о которых был разговор в этой беседе, надо
строить? В принципе, необязательно. Но желательно, хотя бы для практики.
К числу необязательных можно отнести, например, простейший генератор сиг-
налов (рис. 220), если первым будет смонтирован измеритель RCL. Для этого
в измерителе надо лишь сделать вывод от ползунка реохорда, и этот прибор
заменит простейший генератор сигналов. Заменить его может и генератор 34.
Но это не значит, что простейший генератор сигналов окажется никчемной
вещью,— он хорош как малогабаритный и экономичный пробник.
Более определенно можно сказать, что вместо миллиамперметра, вольт-
метра и омметра целесообразнее конструировать комбинированный измерительный
прибор. Зачем же тогда я подробно говорил об этих приборах? Чтобы помочь
тебе разобраться в принципе их работы. Без этого трудно сразу браться за
конструирование не только миллиамперволыпомметра. но и других измерительных
приборов, которыми ты будешь обогащать свою лабораторию.
Беседа четырнадцатая
ОТ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
К СУПЕРГЕТЕРОДИНУ
Практическое знакомство с техникой радиоприема начинается, как правило,
с постройки приемника пря иого усиления. Так поступил и ты. Затем наступает
следующий, более сложный этап радиолюбительского творчества — изучение и
конструирование супергетеродинного приемника, обладающего лучшими, чем при-
емник прямого усиления, селективностью и чувствительностью. Этому основ-
ному типу радиовещательных приемников и посвящается эта беседа.
ОСОБЕННОСТИ СУПЕРГЕТЕРОДИНА
Чем принципиально отличается супергетеродин от приемника прямого уси-
ления? В основном — методом усиления модулированных колебаний высокой
частоты. В приемнике прямого усиления принятый сигнал усиливается без
какого-либо изменения его частоты. В супергетеродине же принятый сигнал
преобразуется в колебания так называемой промежуточной частоты,
па которой и происходит основное усиление высокочастотного сигнала. Чю
же касается детектирования, усиления колебаний звуковой частоты и преобра-
зования их в звуковые колебания, то эти процессы в приемниках обоих типов
происходят принципиально одинаково.
284
Структурную схему супергетеродина ты видишь на рис, 245. Его входной
контур такой же, как в приемнике прямого усиления. С него принятый сип a.i
радиостанции поступает в смеситель. С юда же, в смеситель подается
сигнал от местного маломощного генератора колебаний высокой частоты,
именуемого гетеродином. В смесителе высокочастотные колебания преоб-
разуются в колебания промежуточной частоты (ПЧ), равной обычно разности
частот гетеродина и принятого сигнала, которые затем усиливаются и детекти-
руются. В большинстве случаев промежуточная частота супергетеродина равна
465 кГц. Колебания звуковой частоты, выделенные детектором, также усили-
ваются и преобразуются головкой громкоговорителя в звуковые колебания.
Смеситель вместе с гетеродином выполняет функцию преобразования ча-
стоты, поэтому этот каскад супергетеродина называют преобразователем.
В выходную цепь преобразования включены колебательные контуры, настроен-
ные иа частоту 465 кГц. Они образуют фильтр промежуточной частоты (ФПЧ),
выделяющий колебания промежуточной частоты п отфильтровывающий коле-
бания частот входного сигнала, гетеродина и их комбинаций.
При любой настройке супергетеродина частота его гетеродина должна быть
выше (или ниже) частоты входного сигнала на 465 кГц, т. с на величину
промежуточной частоты. Так, например, при настройке приемника на радиостан-
цию, несущая частота которой 200 кГ т (длина волны 1500 м), частота гетеродина
должна быть 665 кГц (665 — 200 = 465 кГц), для приема радиостанции, частота
которой 1 МГц (длина волны 300 м), частота гетеродина должна быть 1465 кГц
(1465 кГц — 1 МГц = 465 кГц) и т. д. Чтобы получить постоянную промежуточ-
ную частоту при настройке приемника на радиоволну любой длины, нужно,
чтобы диапазон частот гетеродина был сдвинут по отношению к диапазону,
перекрываемому входным контуром, иа частоту, равную промежуточной, т е.
на 465 кГц. На этой частоте и происходит основное усилсппе принятого сигнала
др уровня, необходимого для нормальной работы детектора.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
Разобраться в принципе работы транзисторного преобразователя частоты
тебе поможет его упрощенная схема, изображенная иа рис. 246. Сигнал радио-
станции, на часюту которой настроен входной контур Е,С|, через катушку
связи подается па базу транзистора Т. Одновременно на базу транзистор!
через катушку связи L2 (или непосредственно па базу) подается и сигнал
285
гетеродина, частота которого на 465 кГц выше частоты радиостанции. В кол-
лекторной цепи колебания частот принятого сигнала И гетеродина смешиваются,
в результате чего в ней возникают колебания различных частот, в том числе
и промежуточной. Контур же L 3С2, включенный в коллекторную цепь, настроен
на промежуточную частоту, поэтому он выделяет в основном только колеба-
ния этой частоты и отфильтровывает колебания всех других частот. Выделен
_ ные контуром колебания промежуточной час-
Рис. 246. Упрощенный преоб-
разователь частоты.
тоты через катушку связи поступают на
вход усилителя промежуточной частоты для
усиления.
Сигнал гетеродина можно подавать и в
эмиттерную цепь транзистора смесительного
каскада. Результат будет таким же.
В преобразователе частоты супергетеро-
дина могут работать два транзистора: в сме-
сителе и гетеродине. Подобные каскады на-
зывают преобразователями с о т-
дельным гетеродином Преобразова-
тели же частоты подавляющего большинства
любительских и массовых супергетеродинов
однотрапзисторпые. Их называют преоб-
разователями с совмещенным гетеродином, так как один и тот
же транзистор выполняет одновременно роль гетеродина и смесителя. Тран-
зисторный супергетеродин с такими преобразователями частоты я буду реко-
мендовать и тебе.
Принципиа льно так работают преобразователи частоты и ламповых супер-
гетеродинов.
СУПЕРГЕТЕРОДИНЫ
В этой беседе я расскажу тебе о трех вариантах супергетеродинов: тран-
зисторном, с применением интегральных .микросхем и на электронных лампах.
Выбор того или иного вариаша зависит от твоих возможностей.
Многие трапзнс горные супергетеродины, в том числе и массовые промыш-
ленные, рассчитаны па прием радиовещательных станций только двух диапазо-
нов — средневолнового и длинноволнового. Коротковолновый диапазон у них
часто отсутствует. Объясняется это тем, что введение коротковолнового диапа-
зона связано со значительными усложнениями схем и конструкций транзистор-
ных супергетеродинов, которые не всегда оправдываются при их эксплуатации.
Радиолюбители же чаще всего собирают еще более простые супергетеродины —
однодиапазонныс с учетом местных условий радиоприема, но обязательно с уси-
лителем промежуточной частоты. Без усилителя промежуточной частоты тран-
зисторный супергетеродин работает плохо. **
Это краткое вступление может навести тебя на грустные размышления:
есть ли смысл собирать транзисторный супергетеродин? Есть, конечно! Потому
что селективность супергетеродина лучше, чем у приемника прямого усиления, и
чувствительность более равномерна по всему диапазону воли, перекрываемому
Приемником В этом ты убедишься сам.
Транзисторный вариант супергетеродина. Принципиальная схема высокоча-
стотной части и детектора такого супергетеродина с совмещенным гетеродином
показана па рис. 247. Низкочастотная часть, не показанная на схеме, ничем не
отличается от усилителя звуковой частоты приемника прямого усиления. Эго
286
может быть любой из тех усилителей, которые ты уже конструировал. Но
в принципе усилитель необязателен ~ ширузкой детектора могут быть головные
телефоны, включенные в его цепь вместо резистора Л6.
Входная цепь суперюгеродипа, состоящая из контура I. ^^С, магнитной
антенны Ли( и катушки связи ничем нс отличается от входной цепи высо-
кочастотного каскада приемника прямого усиления Kai ушка £4, включенная
Рис. 247. Принципиальная схема высокочастотной части и детектора тран-
зисторного супергетеродина.
в коллекторную цепь транзистора, и контур Z.,CftC-Cs. соединенный через кон-
денсатор С5 с эмиттером транзистора образуют гетеродинную час1ь
преобразователя. Благодаря индуктивной связи между катушками /.4 и L5
в контуре L5C6C7Cs возбуждаются электрические колебания, частота которых
определяется данными контура и регулируется конденсатором переменной ем-
кое in Сч.
Часть энергии высокочастотных колебаний, возникающих в тетеродинном
контуре, через конденсатор С5 подается в цепь эмиттера транзистора Т\, уси-
ливается им и через катушку обратной связи Л4 вновь попадает в тетеро-
диниып контур, поддерживая в нем колебания тон частоты, на которую он
настроен. Таким образом, на ток транзистора воздействуют одновременно коле-
бания сигнала принимаемой радиостанции и гетеродинного контура. Смеши-
ваясь, они образуют колебания промел у i очной частоты, которые выделяются
коллекторной нагрузкой транзистора — контуром I 6С4, настроенным па про-
межуточную частоту. Через катушку связи 7.7 они подаются к усилителю
промежуточной частоты.
Резистор в этом одно транзисторном преобразователе можно рассматри-
вать так нагрузку контура гетеродина, па котором выделяется переменное
напряжение высокой частоты, вводимое в эмиттерттую цепь транзистора Кон-
денсатор С5 является переходным элементом, связывающим контур гетеродина
с транзистором.
Обеспечение постоянной разности между частотами настройки гетеродинного
п входного контуров, равной 465 кГц, носит название сопряжения кон-
туров. Сопряжение достигается соответствующим выбором индуктивности
катушек для каждого диапазона и одновременным изменением емкостей кон-
денсаторов настройки эпЛ контуров. А поскольку емкости конденсаторов на
стройки одинаковы, индуктивноеь гетеродинной катушки должна быть не-
сколько меньше индуктивности катушки входною контура.
287
Обращаю твое внимание на конденсатор С6. Его называют сопрягаю-
щим конденсатором. Будучи включенным последовательно с конденса-
тором настройки, он уменьшает общую емкость контура и тем самым сужает
диапазон частот гетеродина. Благодаря сопрягающему конденсатору частота
колебаний гетеродина по всему диапазону превышает частоту колебаний при-
нимаемого ст нала на промежуточную частоту 465 кГц. Сопряжение контуров
достигается: иа высокочастотном участке диапазона — подстроечными конден-
саторами С2 и С7, подключенными параллельно конденсаторам настройки С, и
С8, а на низкочастотном участке диапазона — соответствующей подгонкой индук-
тивностей входной и гетеродинной катушек.
Запомни: сопряжение входного и гетеродинного контуров в соответствии
с промежуточной частотой — непременное условие для работы супергетеродина.
Если сопряжение сделано недостаточно тщательно, приемник будег работать
плохо.
Чтобы лучше стабилизировать работу преобразовательного транзистора,
смещение на ею базу подается с делителя напряжения RlR2. Наг выгоднейший
режим работы транзистора устанавливают подбором резистора К,. Резистор /?4
и конденсатор С10 образуют развязывающий фильтр.
Для повышения дальности действия приемника предусмотрена возможность
подключения к нему комнатной антенны, штыря или куска проволоки длиной
около 1,5 м. В этом случае связь внешней антенны, подключаемой к гнезду Ан,
с входным контуром преобразователя индуктивная, через катушку Ly.
Однокаскадный усилитель промежуточной частоты образует транзистор Т2.
контур £8СП и резистор Т?5, через который на базу транзистора подается
начальное напряжение смещения. Работает он так же, как усилитель высокой
частоты приемника прямого усиления, с той лишь разницей, чго нагрузкой
транзистора этого каскада служит резонансный контур Z.8C’H, настроенный,
как и контур L6C4, на промежуточную частоту. Входная цепь этого каскада
посредством кагушки £7 связана ш гуктивпо с нагрузкой преобразователя,
а выходная — с детектором.
Начиная с катушки связи L9, связывающей каскад усиления промежуточной
частоты с детекторным каскадом, все идет, как в приемнике прямою усиления;
выделенные детектором колебания звуковой частоты с его нагрузочного рези-
стора Л6, блокированного конденсатором С13, через электрический конденсатор
С12 подаются на вход д ух-трехкаскадпого усилителя звуковой частоты (УЗЧ).
Данные большинства деталей высокочастотной части супергетеродина ука-
заны на принципиальной схеме. Не указаны лишь емкости конденсаторов
С, и С8 настройки контуров и сопрягающего конденсатора С6. Объясняется
это тем, что неизвестно, каким блоком конденсаторов переменной емкости ты
распола1аешь, па какой диапазон волн намерен рассчитывать приемник и какой
сердечник будешь использовать для гетеродинной катушки £5. Эти данные
взаимосвязаны и определяют емкость сопрягающего конденсатора С6
В приемнике можно использовать любой блок конденсаторов, в том числе
типичный для ламповых приемников, с наибольшей емкостью 495 пФ. Жел.
тсльпо, однако, чтобы он был малогабаритным, таким, как в промышленных
транзис горных супергетеродинах.
Но и в промышленных приемниках стоят разные по конструкции и емкости
блоки конде гсаторов В приемниках «Спутник» и «Сюрприз», например, стоят
блоки конденсаторов с наибольшей емкостью 170 пФ, в «Соколе»—240 пФ
в «Атмосфере»—250 нФ, в «Спидоле» — 365 пФ. Высокочастотные сердечники,
которые можно использовать для гетеродинной катушки Ls, тоже могут быть
разными. Можно, например, использовать броневой (горшкообразный) карбо
пильный сердечник марки СБ 12а, в который помещается катушка (рис 248,6),
288
Рис. 248. Катушки сунергетеродтпта.
пли ферритовый стержень, находящ шея внутри' самодельного каркаса катушки
(рис. 248, в). Различные сердечники — разные числа витков катушек.
Ориентировочные данные катушек £| и £5 с учетом использования в при-
емнике разных блоков кои тенсаторов переменной емкости и сердечников дзя
гетеродинной катушки £, приведены в помещаемой здесь таблице. В ней ука-
зана и емкость сопрягающего конденсатора С6, соответствующая этим данным.
Если приемник рассчитывать иа
средневолновый диапазон, катушку £t
следует наматывать в одни слой, ви-
ток к витку. Если же приемник будет
длинноволновым, эту катушку следует
наматывать секциями «внавал». Ка-
туп ка связи L-, должна иметь 8 — 12
витков. Окончательное число витков
этой катушки подбирают при налажи-
вании приемника Число витков катуш-
ки Ly должно быль примерно в 2 —
3' раза больше числа витков катушки
£2. Намотка «внавал».
Для гетеродинных катушек жела-
тельно использовать броневой карбо-
нильный- сердечник СБ-12а, показан-
ный иа рнс. 248, б. На секционированной полистироловый каркас, предназна-
ченный для этого сердечника, сначала намотай проводом ПЭВ 0,1—0,12 кон-
турную катушку £5, распределив витки в ее секциях поровну. Отвод, идущий
к эмиттеру транзистора, сделай от 4-го витка (для средних волн) или от
6-го витка (для длинных воли), считая от «заземленного» конца. Затем поверх вит-
ков средней секции намотай тем же проводом кадушку обратной связи £4. Она
должна содержать 20 витков. Каркас с катушками помет. и внутрь сердечника,
предварительно надев па их выводы короткие отрезки изоляционной трубки,
чтобы нс испортить изоляцию провода. Горшкообразиыс половинки сердечника
склей лаком или клеем БФ-2.
Если пе будет карбонильного сердечника, можно использовать для гетеро-
динной катушки самодельный секционированный каркас и отрезок ферритового
стержня (рис. 248, в). Высота гильзы каркаса 13 — 15 мм, длина сердечника
*18—20 мм. Каркас склей из плотной бумаги с таким расчетом, чтобы сер-
дечник с трением входил внутрь гильзы и удерживался в ней. Сначала на
каркас намотай «внавал» катушку гетеродина £5, затем катушку обратной
связи £4. Отвод в гетеродинной катушке сделай от 5—7-го витка считая
от «заземленного» конца. Число витков катушки обратной связи — 15; провод
ПЭВ 0,1-0,12.
Устройство катушек фильтров промежуточной частоты L6 и Ls и катушек
связи L-j и £9 аналогично устройству гетеродинных катушек. Для них, как и
для тетерод тниых катушек, можно использовать карбонильные броневые сердеч-
ники или отрезки ферритового стержня. В первом случае катушки L6 и £8
должны содержать по 75 — 80 витков, во втором — ио 45—50 витков провода
ПЭВ 0,1. Катушки связи £7 и £9 наматывай поверх катушек фильтров таким
же проводом, по диа етром 0,12—0.15 мм. В первом случае катушка £7 должна
содержать‘15 витков, £9—30 витков, а во втором с тучае — соответственно 10
и 20 витков.
Для преобразовательного каскада используй транзистор с коэффициентом
^2ю40—50, а для каскада усиления промежуточной частоты — с коэффициентом
Л?1Э> равным 60 — 80. Подстроечные конденсаторы С2 и С7 могут бы.ь любыми.
10 В Г. Борясоа -S9
Т а б л и ц а
Сердечник Катушка Lx
Средние веяны 1 Длинные волны Наибольшая емкость конденсатора Ср пФ —‘
150 250 500 150 250 500
Ферритовый стержедь марки 600НН диаметром 8 и дли- ной 100 — 120 мм 100 75 50 60 х 5 50x5 40 х 4
Карбонильный сердечник — — — — — —
Ферритовый стержень марки (ООНН диаметром 8 и длиной 13—15 мм — — — — — —
Емкость сопрягающего конден- сатора С6, пФ — — — — — — -
Полагаю, что преобразователь, усилитель промежуточной частоты и де-
тектор, добавив к ним один — два каскада усиления звуковой частоты (или
включив в цепь детектора головные телефоны), ты сначала соберешь и наладишь
на макетной панели. Включив питание, измерь коллекторные токи транзисторов
Tt, Т2, и если они значительно отличаются от указанных на схеме, подгони
их подбором резисторов Rx и Л5. Эта предварительная, грубая проверка даст
возможность только судить о том, нет ли ошибок, плохих контактов или
неисправных деталей в цепях приемника.
Затем подключи к приемнику внешнюю антенну и попытайся настроить его
на какую либо радиостанцию. При этом подстроечные конденсаторы С2 и С7
входного и гетеродинного контуров установи в положение средней емкости.
Если попытка, не удастся, значит, не генерирует гетеродин плн нет сопряжен»'*
контуров преобразователя f
Прежде всего проверь, работает ли гетеродин. Подключи чараллсльн^ р зи-
стору /?3 вольтметр и замкни накоротко катушку £5. При исправной работе
гетеродина после закорачивания катушки напряжение иа эмиттере должно нем-
ного уменьшиться. Если изменения напряжения не будет, значит, гетеродин не
генерирует. В этом случае надо поменять местами выводы катушки образной
связи £4 или, уменьшив сопротивление резистора Rx, немного увеличить напря-
жение на базе транзистора Г,.
При исправной работе гетеродина тебе удастся настроиться на какую-
либо радиостанцию. Если радиоприем будет сопровождаться свистом, искажа-
ющим передачу, отодвинь подальше ап генную катушку £3 и катушку связи £2
от контурной катушки £Р Теперь, изменяя индуктивность катушек фильтров
промежуточной частоты (подстроечными сердечниками или перемещая катушки
по ферритовым стержням) сначала катушки £8, а затем катушки £6, добейся
наибольшей громкости приема сигналов этой станции.
Теперь переходи к самому кропотливому делу — сопряжению входного и
гетеродинного контуров. Блок конденсаторов С, и Ся установи в положение
максимальной емкости и только подстроечным сердечником гетеродинной ка-
тушки £5 насгрои приемник на какую-либо радиостанцию наиболее иизкоча-
290
Продолжение табл.
Катушка I-,_____________
Средние волны | Длинные волны
Наибольшая емкость конденсатора С,, пФ
150 250 500 150 250 500
-— — — *— — — —
120 105 75 175 145 НО
80 60 40 230 1S0 120
130 240 470 75 91 180
статного участка диапазона. Затем, изменяя индуктивность катушки Z( входною
контура путем перемещения се по ферритовому стержню магнитной антенны,
добейся наибольшей громкости приема сигналов этой радиостанции. Затем
настрой приемник на радиостанцию высокочастотного участка диапазона (ем-
кость блока конденсаторов наименьшая). Теперь, не трогая катушек, сопряыщ
контуры только подстроечными конденсаторами С2 и С7. При этом ты можешь
увеличивать емкость первого конденсатора и уменьшать емкость второго или,
наоборот, уменьшать емкость первого и увеличивать емкость второго. Задача
одна — доби гься наибольшей громкости приема этой станции.
На этом налаживание супергетеродина еще не заканчивается. Надо еще
раз подстроить контуры в конце и начале диапазона, затем еще раз подстройib
фильтры промежуточной частоты и снова вернуться к контурам. И может быть
даже пе один-, а два — три раза, пока никакие подстроечные элементы уже
не будут улучшать работу приемника.
Пе исключено, что прнехшик станет самовозбуждаться. Причиной самовоз-
буждения может быть неудачное размещение контура гетеродина и фильтров
промежуточной частоты относительно магнитной антенны и по отношению друг
к другу. Ищи лучшее размещение этих элементов приемника. Если не помогает,
то попробуй менять местами выводы катушек связи £7 и L9, укорачивать или
разносить проводники цепей баз и коллекторов транзисторов. А если возникает
генерация из-за связи каскадов через цепи питания, включи в цепь коллектора
транзистора усилителя промежуточной частоты точно такой же развязывающий
фильтр, как в цепи коллектора транзистора преобразователя.
Когда устранишь все неполадки н наладишь прпемннк, начнется завершаю-
щий этап — сборка деталей на монтажной плате и мош аж приемника в футляре.
Здесь все зависит от твоей смекалки, инициативы и твоих возможностей. Можно,
например, походный приемник прямого усиления (по схеме на рис. 200) преобра-
зовать в супергетеродин. При этом тебе придется только псремшггировать высо-
кочастотную част ь, превратив ее в каскад уси чения промежуточной частоты и пре-
образователь час юты. Место на монтажной плате для новых деталей там есть.
Аннзкэ-кстошзя часть и детсхгорный каска д приемника останутся без изменений.
10*
291
Если решишь Делать новый приемник, то, учитывая габариты и особенности
деталей, продумай хорошенько сто монтажную схему, конструкцию футляра
и только тотда принимайся за дело. Опыт у тебя есть, так что решай само-
стоятельно все эти практические вопросы.
Супергетеродин иа интегральных микросхемах. Характерная особенность
этого варианта супергетеродина — использование в нем интегральных микросхем.
Пршщнштальиая схема приемника показана на рис. 249. Здесь же при-
ведены схемы используемых в нем микросхем серии К224. Приемник, как и
транзисторный вариант, одподиапазонный, с внутренней магнитной антенной.
Рассчитан па прием радиостанций средневолнового диапазона. Питается от ба-
тареи напряжением 9 В
В приемнике, как видишь. использованы три микросхемы: К2ЖА242 (Л/С.),
К2УС248 (Л/С,) и К2УС245 (Л/С,). Первая из них, содержащая два транзистор-
ных каскада, работает в преобразователе частоты с отдельным гетеродином,
вторая — в дэухкаскадттом усилителе промежуточной частоты (транзисторы вто-
рого каскада включены но так называемой каскодной схеме), третья —
в пятикаскадном предварительном усилителе звуковой частоты (транзисторы
первого и третьего каскадов включены по схеме эмиттерного повторителя,
остальные —ио схеме ОЭ). В выходном двухтактном бестрапсформа горном
усилителе мощности работают низкочастотные маломощные германиевые тран-
зисторы структур п-р-п (£,) и р-п-р (Т2).
Выходная мощность приемника около 150 мВт, промежуточная частота
465 кГц.
Входной контур магнитной антенны .4», образуют катушка £, и конден-
саторы С, и С,, контур гетеродина — катушка £4 и конденсаторы С3—С6.
Контуры настраивают блоком конденсаторов переменной емкости С] и С
Конденсатор С4 контура гетеродина — сопрягающий; он обеспечивает разность
частот гетеродинного и входного контуров, равную промежуточной частоте при-
емника. Подстроечными конденсаторами С2 и С6 осуществляют сопряжение
астроск контуров на высокочастотном конце диапазона, перекрываемого прием-
ником Конденсатор С3 — блокировочный. Его емкость во много раз больше
емкости последовательно соединенных конденсаторов С4 и'С5, поэтому он-
практически нс влияет на частоту контура гетеродина, а лишь предотвращает
замыкание постоянной составляющей тока транзистора этого каскада иа за-
земленный проводник приемника.
Питание на электроды транзисторов микросхемы Л/С, подается: на кол-
лектор транзистора смссигелыют о каскада — через катушку £3 высокочастотного
1 рансформатора £s£6 и вывод 4, на базу этого транзистора — с делителя напря-
жении Я,Л, через вывод 2 микросхемы; па коллектор транзистора гстеродп-
т т - через резистор R6, катушку L4, резистор Л, и вывод 9, а иа его базу -
через резистор R5 и вывод S. Нижняя (но схеме) секция катушки £4, соединен-
ная через резистор R4 и внутренний конденсатор микросхемы с эмиттером тран-
зистора гетеродина, выполняет роль катушки обратной связи.
Принятый сигнал радиостанции через катушку связи L2, индуктивно свя-
занную с катушкой £, контура магнитной антенны, поступает на вывод 1
микросхемы. Сюда же, через ту' же катушку связи подается и сигнал гетеродина.
В результате смешения сингалов радиостанции и тстеродииа в выходном цени
микросхемы (вывод 4— катушка £;) создаются колебания промежуточной ча-
стоты 465 кГц Контуры £0С7 и L2C4, настроенные на эту частоту, образуют
полосовой фильтр промежуточной частоты. Первый из них через катушку £s
связан с преобразователем частоты, второй — через катушку £8 и конденсатор
Сц связан со входом 2 микросхемы МС2. С контура £УС15, включенного
в выходную цепь микросхемы (выводы 7 и 6’), усиленный сигнал лромежу-
292
Рис. 249. Супергетеродин на интегральных микросхемах серии К224.
293
точной частоты через катушку связи £10 подастся на диод Д1 для детекти-
рования.
Питание на транзисторы микросхемы J.IC-, подается через развязывающий
фильтр J?7Cf3. Конденсаторы С12 и С14 совместно с внутренними резисторами
микросхемы образуют дополнительные развязывающие филь ры, предотвра-
щающие самовозбуждение усилителя промежуточной частоты.
Нагрузкой детектора служит переменный резистор выполняющий од-
новременно и роль регулятора громкости. Колебания звуковой частоты, снима
мые с его- движка, через конденсатор С19 поступают на вход (вывод 2)
микросхемы Л/Cj. С вывода 1 низкочастотный сигнал, усиленный первым
каскадом этой микросхемы, через электролитический конденсатор С2] поступает
на вход (вывод 5) второго каскада. Усиленный этим каскадом сигнал с вы-
вода 9 подается в базовую цепь транзисторов Т и Т2 усилителя мощности,
Натруженного (через конденсатор С25) на динамическую готовку Грх.
Резисторы и Л12 образуют делитель, с которого на базу первого
транзистора микросхемы -МС3 подается начальное положительное напряжение
смещения, а резистор Ri3 с конденсатором С20 — ячейку развязывающего фильт-
ра. Напряжение питания на вывод 3 этой микросхемы снимается со средней
точки эмиттеров транзисторов Г, и Т2 (точка симметрии). Одновременно но
этой цепи с выхода усилителя мощности на вход микросхемы МС3 подается
сигнал отрицательной обратной связи, улучшающий частотную характеристику
усилителя звуковой частоты. Глубину отрицательной обратной связи регулиру-
ют подбором резистора Л14. Конденсатор С24 создает цепь отрицательной об-
ратной связи для высших частот усиливаемого сигнала. Подбором емкости
этою конденсатора можно регулировать тембр звука.
Резистор Л, 5 создает на базах транзисторов Тх и Т-> (относительно эмит-
теров) небольшое напряжение смещения, устраняющее пека жени я типа «ступень-
ка» при слабом входном сигнале. ,
Конденсатор С1б, шунтирующий Источник питания по переменному току
звуковой частоты, улучшает условия работы приемника при частично разрядив-
шейся батарее. Резистор Л8 и конденсатор С10— развязывающий фильтр, пре-
дотвращающий паразитную связь между низкочастотным и высокочастотным
трактами приемника через общий источник питания.
Указанные на принципиальной схеме напряжения на некоторых участках
испей приемника измерены относительно заземленного проводника питания
вольтметром с относительным входным сопротивлением 10 кОм/B при напря-
жении батареи, равном 9 В.
Все детали приемника, кроме динамической головки, можно смонтировать
на одной обшей печатной плате с внешними размерами 130 х 80 мм, выпол-
нешюй из фольгированного стеклотекстолита или гетипакса толщиной 2 мм.
1 оловка Грг типа 0.5ГД-21, определяющая размеры приемника, крепится не-
посредственно к лицевой стенке корпуса. *
Внешний вид такой монтажной платы (со стороны деталей), разметка
печатной платы (со стороны печатных проводников) и схема соединений деталей
на ней показаны на рис. 250. Конденсаторы Си С5 и С2, С6-блок КПЕ-3
транзисторного приемника «Алмаз». Можно также использовать аналогичные
блоки КПЕ от приемников «Сокол», «Старт-2», «Космонавт». Катушки Z,5—
усилителя промежуточной частоты — трансформатора фильтров промежуточной
часгогы транзисторного приемника «Сопата», Их намоточные данные^ L6, Lq и
/-9 — по 99 витков провода ЛЭ 5 х 0,06. Катушки намотаны тремя секциями
(по 33 витка в каждой секции) на унифицированных каркасах, помещенных
в чашки из феррита марки 600НН диаметром 8.6 мм. Катушки L5, L?,
содержат по 30 витков (три секции цо 10 витков), намотанных проводом
294
ПЭЛШО ОД поверх соответствующих нм коптурпых катушек rj, Ly и Lyt
Вообще же можно использовать трансформаторы промежуточной частоты от
любого другого промышленного малогабаритного транзисторного супергетеро-
дина. Надо только в контуры включить конденсаторы С7, Ср, С15 соотвег-
твующих емкостей. В контуры промежуточной частоты приемника «Сокол-2»,
например, катушки которых содержат мепьше витков, чем катушки контуров
приемника «Соната», надо включить конденсаторы емкостью по 1000 нФ.
Рис. 250. Монтаж деталей, разметка токонесущих проводников печатной платы
и схема сседшюнш! на ней.
295
держит 75 витков, 1.2 — °
Гис. 251. Внешний вид
микросхемы серии 224 и
нодго|овка ее выводов
к монтажу.
может быть 4—5 мм. м<
Гетеродинная катушка Г4 намотана на таком же каркасе, как катушки
Контуров промежуточной частоты, и содержит 100 витков провода Л ЭВ 0,1.
Отвод сделан от 15-го витка, считая oi нижнего (но схеме) вывода. Катушка £3
имеет четыре витка такого же провода.
Катушки L, и L-» намотаны на отдельных каркасах, размещенных на стержне
нт феррита марки 400НН диаметром 8 и длиной 120 мм. Катушка Lt со-
внгков провода ПЭВ 0,12. Ферритовый стержень
укреплен на плате нитками, под концы стержня
подложены амортизирующие резинки.
Все э тектролитическис конденсаторы типа
К50-6. неэлектролитнчсскпе конденсаторы постоян-
ной емкое!I - КТ, КЛС; резисторы МЛТ-0,25 или
МЛТ-0,5. переменный резистор Я1(), объединенный
с выключателем питания Вг, СПЗ-Зб.
Коэффициент передачи тока й2ю транзисторов
Т, и 7*2 должен быть пе менее 40. Транзисторы
желательно подобрать с возможно близкими пара-
метрами A2i:» и ^КБО-
Микросхемы имеют по девять гибких выводов
шириной 0,5 и длиной 7 мм, расположенных на
расстоянии 2,5 мм. Выводы надо осторожно изо-
гнуть, как показано на рис. 251, пропустить через
отверстия, просверленные в плате в шахматном
порядке, и снизу припаять к токонесущим провод-
никам платы. Расстояние между рядами отверстии
ту нешрами отверстий в рядах 5 мм. Неисполь-
зуемые выводы (например, выводы 4 и 5 микросхем Л/С[ и МС^) можно
отогнуть в сторону и отверстий для них не сверлить.
Источником питания может быть батарея «Крона», аккумуляторная батарея
7Д 0,1 или две соединенные последовательно батареи 3336Л. В последнем случае
придется значительно увеличить габариты корпуса приемника.
В твоем распоряжении может не оказаться именно тех деталей, под которые
рассчитана его печатная плата Поэтому подобранные и проверенные детали
размести в рекомендуемом порядке на листе бумаги и с учетом их конструкций
и габаритов произведи соответствующую корректировку печатных проводников
платы Если нет фольгированного материала, соединения деталей на плате,
изт отовленпой из листового тетинакса или текстолита такой же толщины, делай
отрезками монтажного провода.
При любом виде монтажа особое внимание удели правильности соединения
выводов микросхем и транзисторов с другими деталями и полярности вклю-
чения электролитических конденсаторов. Испытать и предварительно валадшь
приемник желательно на макетной панели, что избавит от лишних перепаек,
смел деталей, причем дела!Ь это можно раздельно, по трактам.
Убедившись в том, что в монтаже ошибок нет, к контактам выключа-
теля питания присоедини миллиамперметр и таким образом измерь общин ток,
потребляемый приемником от батареи. Он не должен быть больше 15—20 мА.
Ток коллекторной цени транзисторов 7\ и ТЭ, соответствующий 5—6 мА,
устанавливай подбором резистора /?15, а напряжение +4,5 В в точке симметрии
выходного каскада — подбором резистора Лп. При замене резистора Я15 ис-
точинк питания обязательно должен быть выключен, иначе может произойти
тепловой пробой транзисторов выходного каскада.
Проверить работу тракта' звуковой частоты можно с помощью генератора
звуковой час готы или путем воспроизведения грамзаписи. Выход i итератора
296
звуковой частоты и.нт выво.'ты звукоснимателя присоединяй к крайним выводам
резистора /?1(). предварительно отключив от него резистор Яч и конденсатор C.s.
Нун подаче сигнала генератора или проигрывании грампласнитки звук в дина-
мической головке должен быть достаточно громким, неискаженным и плавно
изменяться при вращении регулировочного диска переменною резистора J?10.
Если при слабом входном сигнале появляются заметные на слух искажения,
устраняй их увеличением сопротивления резистора Д15.
Микросхема А/С, подгонки режимов работы ее транзисторов не требует.
Надо только проверить, подается ли напряжение (около 6,5 В) на ее вывод 6.
Напряжение па выводе 2 микросхемы М€\, равное 3 — 3.2 В, устанавливай
подбором резистора R,. Затем резистор в базовой цени транзистора гете-
родина замени переменным резистором па 100 — 150 кОм и постепенно уменьшай
сто сопротивление до появления в головке (или головных телефонах, под-
ключенных к резистору /?10) звука, напоминающего щелчок. Этот звук — признак
порога возбуждения гетеродина. Сопротивление резистора К, должно быть иа
15-20 кОм меньше сопротивления введенной части временно включенного
вместо него переменно! о резистора. Дополнительно генерацию гетеродина можно
проверить с помощью миллиамперметра, включенного между резистором Л,-
и плюсовым проводником источника питания При замыкании выводов катушки
контура гетеродина, когда генерация срывается, миллиамперметр должен по-
казывать возрастающий ток.
После этою приемник настрой на какую-либо радиостанцию и подстройкой
контуров промежуточной частоты, начиная с контура 7«jCIS, добейся наибольшей
громкости приема этой станнин.
Сопряжение гетеродинного и входною контуров делай, как об этом я рас-
сказывал применительно к транзисторному варианту супергетеродина. Роторы
блока конденсаторов С,, С5 установи в положение, близкое к их максимальной
емкоегп, и только подстроечным сердечником гетеродинной катушки С4 на-
страивай приемник на одну из радиостанций низкочастотною участка диапазона.
Затем, нс изменяя положения роторов блока КПЕ, перемещением катушки £,
но ферритовому стержню добейся наибо ты пей (ромкости приема той же стан-
нин. После этою роторы конденсаторов блока КПЕ установи в положение,
близкое к минимальной емкости, подстроечным конденсатором С6 гетеродин-
ною кошура настрой приемник на одну из станций высокочастотного участка
диапазона, а затем подстроечным конденсатором С2 контура матннтной антенны
добивайся наибольшей громкости приема этой же станшпт.
Остается укрепить динамическую головку н монтажную плату с батареец
питания в корпусе, конструкцию которою ты, надеюсь, сумеешь разработать
сам.
Ламповый вариант супергетеродина. Его принципиальная схема изображена
эта рис. 252. Если ты строил приемник прямого усиления 1-V-1 (см. рис.
212), то большая часть схемы этою варианта супсртетеродина тебе уже зна-
кома. Действительно, все, что находится справа от конденсатора С|2, является
точным повторением аналогичного участка схемы того приемника. Его каскад
усиления высокой частоты заменен преобразователем — получился трехламповыи
однодпапазотшый суперт стсродшт.
В преобразователе частоты используется специально предназначенная для
этой це ш комбинированная электронная лампа (6И1П). Это триод-гептод.
Ее триодная часть работает в гетеродине, а гептодная — в смесителе. Следо-
вательно, преобразователь частоты этого супергетеродина с отдельным гетеро-
дином.
В смесительную часть преобразователя кроме гептода лампы 6И1П входят:
контур £,С3С-, связанный индуктивно с антенной катушкой £„ и контур
297
LSCIo, включенный в анодную цепь гептода. Гетеродинную часть образуют
триод лампы и копир L.QC7Cg, связанный с катушкой обратной связи Ь4.
Koinyp £5С10 в анодной цепи гептода и индуктивно связанный с ним точ-
но такой же контур Л^Сц, настроенные на частоту 465 кГц, образуют двух-
контурный фильтр промежуточной частоты.
Как работает этот каскад приемника? Через катушку’ L[ протекают пере-
менные токи разных частот, возникающие в антенне под действием волн мно-
гих радиостанций В контуре же Л-С2С3, связанном индуктивно с катушкой Llt
возбуждаются колебания в основном только той частоты, на которую он
настроен в резонанс. Эти колебания подаются на первую от катода (управля-
ющую) сетку гептода п воздействуют на его анодный ток. Вторая и четвертая
сетки, соединенные вместе, выполняют функции экранирующих сеток гептода.
Положительное напряжение на них подается через резистор 2?(. Возникновение
в этой цепи высокочастотных колебаний предотвращается конденсатором С4.
Третья сетка гептода — смесительная, а пятая, соединенная с катодом,— за-
щитная.
Катушка обратной связи гетеродина L4 подключена через конденсатор Сд
параллельно анодной цепи триода. Колебательный контур гетеродина черед
конденсатор С5 включен в сеточную цепь триода. При таком включении катушек
часть энергии из анодной цепи триода попадает обратно в цепь сетки, благо-
даря чему гетеродин возбуждается и генерирует электрические колебания, ча-
стота которых определяется индуктивностью катушки и емкостью конденса-
торов С6, С7 и Cs. Колебания гетеродина с управляющей сетки триода по-
даются на смесительную сетку гептода и, так же как колебания во входном
контуре L2CiC2, воздействуют на его анодный ток. В результате в анодной
цепи гептода, в том числе и в контуре £5С10, создаются модулированные
колебания разностной частоты гетеродина и принятого сигнала — иромеж-у точ-
ной. А поскольку контур L5Cl0 заранее настроен на промежуточную частоту,
он выделяет колебания только этой частоты. Колебания такой же частоты
возбуждаются и в контуре Х6СН, включенном в цепь управляющей сетки лам-
пы Л2, работающей в режиме сеточного детектирования — точно так же, как и
в приемнике прямого усиления.
Сопряжение входного и гетеродинного контуров в высокочастотном у часткс
диапазона осуществляется подстроечными конденсаторами С2 и С8, а в низко-
частотном участке — подгонкой индуктивностей катушек L2 и L3. Конденсатор
С7 в контуре гетеродина — сопрягающий. Конденсатор С5 и резистор Ii2 в се-
точной цепи обеспечивают триоду работу в режиме генерации.
В этом супергетеродине нет каскада усиления промежуточной частоты,
как в предыдущих вариантах. Но в нем, как н в приемнике прямого усиления,
детекторная лампа работает как ретенератор. что повышает чзветвителыюегь
приемника.
Чтобы приемник прямого усиления 1-V 1 стал супергетеродином, надо
лишь переделать каскад усиления высокой частоты,, превратив его в преобразо-
ватель частоты супергетеродина. Для этого надо прежде всего заменить лампо-
вую панель этого каскада иа девятиштырьковую и между пей и панелькой
детекторной лампой укрепить двухконтурпый фильтр промежуточной частоты.
Резистор Rl и конденсатор С4 приемника прямого усиления Надо удалить, так
как они теперь не нужны. Резистор же R2, который теперь будет резистором At
цепи экранирующей сетки гептода лампы 6И1П, следует заменит на резистор
18—22 кОм. Входная цепь остается без изменения.
Контур £3С9Сли катушка обратной связи L, детекторного каскада приемника
прямого усиления в супергетеродине будут контуром Г3С6С8 и катушкой
обратной связи Д4 гетсродшта. Надо только уменьшить число витков катуйтск
298
примерно на 1/5 часть и включить в контур сопрягающие конденсатор С
Если контур рассчитан на прием станций средневолновою диапазона то емкость
сопрягающего конденсатора должна быть 510 —620 пФ Для длинноволнового
диапазона емкость этою конденсатора должна быть 180-220 пФ и, кр ме
того, параллельно катушке £, (или параллельно подстроечному конденсатору С8)
надо подключить конденсатор емкостью 47 — 51 пФ, необходимый для согла-
сования начальных емкостей контуров в высокочастотном учаегке диапазона.
л^ит
лг 6ЖЗП
Л36ГНП
+45В
4х [л
А
С?
R1
22к
Гр,
ш Cie
1 4700
Rs
7,5к
|С?
=р5?0
1,5 к
L1O-
20,0
х15В
Рис. 252. Ламповый супергетеродин.
Rj 330к\
ко Л-Си
Ок =j=
с/
Д-гДч
Д22БА
U'-'ZO-
20,Ох
450В
~220В
-Си
20,Ох
450В

Двухконтурный полосовой фильтр промежуточной частоты должен быть
рассчитан на частоту 465 кГц Подойдет фильтр от любою лампового радио-
вещательного супергетеродина, в том числе и устаревшей модели. Внешний
вид и конструкция одного из таких фильтров от приемника «Родина-52» по-
казаны на рис. 253. Его контурные катушки помещены в карбонильные чашки
броневою сердечника СБ-12а и приклеены к гетинаксовой плате. Здесь же
находятся и конденсаторы контуров фильтра. Чтобы использовать такой (или
аналогичный ему) фильтр в твоем приемнике, надо только намотать иа сер-
дечник катушки того контура, который будешь включать в цепь сетки де-
текторной лампы, 25-30 витков провода ПЭВ 0,1-0,12; она будет катушкой
обратной связи (£-) детекторного каскада супергетеродина.
Во время переделки приемника переменный резистор обратной связи 7?б
целесообразно перенести на заднюю стенку шасси и ш укрепить на горизонталь-
ной панели шасси возле фильтра промежуточной частоты. Пользоваться им ты
будешь только при налаживании приемника. Впрочем, его можно заменить
постоянным резистором такого же номинала, а величину обратной связи под-
бирать подстроечным конденсатором. В этом случае схема анодной цепи лампы
дотек горного каскада будет иметь вид, показанным на рис. 254. Это схема
параллельной обратной связи. Резистор R6 в этом случае выполняет роль на-
тру зки лампы Л,. Наивыгодиейшую величину обратной связи устанавливают
подстроечным конденсатором С с наибольшей емкостью 100-150 пФ. Укрепи
его возле фильтра промежуточной частоты. Если в процессе налаживания при-
емника выяснится, что емкость этого конденсатора мала, параллельно ему
подключишь конденсатор постоянной емкости.
299
После проверки монтажа включи питание и проверь напряжения на элект-
родах преобразовательной лампы. На аноде гептода должно быть почти полное
напряжение выпрямителя, а на аноде триода 40 — 50 В. После этого переходи
к настройке контуров фильтра промежуточной частоты и. сопряжению контуров
преобразователя.
Вначале сердечники контурных катушек фильтра промежуточной частоты
установи примерно в среднее положение, а цепь обратной связи детектора
Рис. 253. Фильтр промежу-
точной частоты.
Рис. 254. Видоизмененная схема
цепи обратной связи.
временно отключи. Подключи антенну, заземление и настрой приемник на какудо-
либо радиостанцию. Если приема нет, то поменяй местами выводы катушки
гетеродина. Медленно вращая сердечники катушек фильтра промежуточное!
частоты, сначала катушки контура сеточной цепи детек горной лампы, потом
катушки анодного контура гептода преобразователя, добейся наибольшей гром-
кости приема радиостанции. Затем, не изменяя настройки приемника, включи
цепь обратной связи. Величину обратной связи надо подобрать такой, чтобы
детекторный каскад был близок к порогу генерации, но не возбуждался. Это
будет соответствовать наибольшей чувствительности приемника.
Сопряжение гетеродинного и входного контуров в низкочастотном и вы-
сокочастотном участках диапазона делай так же, как об этом я рассказывал
применительно к первым вариантам супергетеродина.
Окончательно налаженный приемник при наружной антенне н хорошем
заземлении должен обеспечить громкий прием не только местной, но и не-
которых отдаленных радиовещательных станций.
П все же чувствительность этого приемника по сравнению с промышлен-
ными супергетеродинами даже само! о низкого класса мала. Ч ,обы он стал бо iee
чувствительным, надо добавить один каскад усиления промежуточной частоты.
При этом.сеточное детектирование можно будет заменить диодным, что повысит
качество звуковоспрон 1ведспия, появится возможность ввести автомати-
ческое регулирование усиления (АРУ) для борьбы с «замираниями»
радиоприема. Оп, к тому же, может быть трехдиапазонным.
Ты, конечно, сразу же спросишь: как все это сделать? Отвечаю: надо
смонтировать высокочастотную часть и детектор приемника но схеме, показан-
ной на рис. 255.
Рассмотри внимательно эту схему. Что в пей тебе знакомо, а что пока еще
пет? Знаком преобразовавезь частоты, только он стал трехдиапазонным.
300 г
Катушки L , L,, и £,0-катушки коротковолнового лиапачона (КВ); Д,
L , L и катушки средневолнового' диапазона (СБ); £s, £б, £1} „ / .
катушки длинноволнового диапазона (ДВ). Из них: L„ L2 и ^-катушки
антенной цепи; L2, Д» и i6—катушки входных контурЬв преобразователя:
Ltl и катушки контуров гетеродина; £I0, Ll2 и £14—катушкн обратной
связи гетеродина Переход с одного диапазона воли на другой осуществляется
переключателем Blf секции которого действуют одновременно. Когда включен
Лг6КЧП
+250В
Rs 22 к
Cm 510
C2B0,1
*7
22*
f Cs0,05
C$120 Л1СИ1П
..Cl 510
4*4*-----' R44,7k
_/s___
1ФПЧ
Y C2io
=k Bia i—41-
220
Rg1M
Сге
220
CieS-ZS
Re ЮОк
сгг
О.Оз
.гг
‘ 5
18
Cn
51
4s Czo
0,022
Cis±
0,022
10
47k
КУЗ
гГ
0,022
‘ftn
47QH
Рис. 255. Высокочастотная часть трехдиапазонного супергетеродина с АРУ.
Cut
12-495/

один из диапазонов, катушки других диапазонов в работе приемника участия
нс принимают. Конденсатор С, увеличивает связь между катушками входной
пени коротковолнового диапазона. Но его может и нс быть, тогда связь между
катушками будет индуктивной.
Напряжение с контура £8С1П фильтра промежуточной частоты (в исходном
варианте он был контуром LbCtj подается на управляющую сетку лампы Л2
(6К4П) усилителя промежуточной частоты. Начальное напряжение смещения иа
управляющей сет ке этой лампы создается катодным резистором А7, зашу нитро-
ванным конденсатором С23.
Нагрузкой лампы Лг служит контур £[5С24, настроенный, как И конту-
ры £7Cq и LsC|o преобразовательного каскада, на частоту 465 кГц. С ним
связан индуктивно точно такой же контур Колебания промежуточной
частоты с этого контура подаются на диод Д( и детектируются им. Нагрузкой
дегекгора служит резисгор Ян. Напряжение звуковой частоты, создающееся
на нем, через конденсатор С27 подается на управляющую сетку лампы Лъ (6ЖЗП),
которая теперь должна работать как предвари тельный усилитель колебаний
звуковой частоты. Резистор Л10 и конденсатор С26 образуют ячейку фильтра
цепи детектора.
Как же осуществляется автоматическое регулирование усиления? За счет
тока в цепи детектора. Во время радиоприема через резисторы Л10 и Яи идет
постоянная составляющая продетектмрованного сигнала, которая создает ж*
301
цепочке этих резисторов некоторое напряжение с отрицательном полярностью
па верхнем (по схеме) конце ее. Это напряжение находится в нря г i виси-
мости от силы сигнала принимаемой радиостанции: чем сильнее сигнал радио-
станции, тем значительнее это напряжение. Управляющие сетки ламп .?! и Лг
соединены с концом цепочки резистороз £i0Rn, на которой действует минус
Рис. 257. Размещение деталей трехдпапазоппого
лампового супергетеродина с каскадом усиления
промежуточной частоты.
РиС1 256. Катушки КВ
диапазона.
напряжения относительно противоположного конца ее, соединенного с зазем-
ленным проводником. Значит, и на управляющих сетках ламп относительно
их катодов действует изменяющееся отрицательное Напряжение, смещающее-
га рабочие точки. При сильных сигналах станций смещение возрастает, а уси-
ление автоматически падает. При слабых же сигналах, наоборот, напряжение
смещения уменьшается, а усиление автоматически возрастает. •
Резисторы Л9, К8 и R,, через которые на управляющие сетки памп 7/, и Лг
подается напряжение АРУ, в сочетании с конденсаторами С19 и С20 образуют
фильтры, не пропускающие к сеткам ламп низкочастотную составляющую про-
детектированного сигнала.
Конденсатор С-, которого не было в преобразователе исходного суперге-
теродина, нужен для того, чтобы постоянная составляющая сигнала АРУ не
замыкалась на общий минус питания цепей приемника через контурные катушки.
Я должен тебя предупредить: система АРУ не повышает общее усиление,
которое дает приемник, а лишь .автоматически поддерживает на некотором
среднем уровне чувствительность пркекшика и, следовательно, громкость звуко-
воспроизведения.
Катушки средневолнового н длинноволнового диапазонов остаются такими
же, как в супергетеродине по схеме па рис. 252. Катушки коротковолнового
диапазона намотай на картонных гильзах диаметром 18—20 мм, например ог
патронов охотничьего ружья (рис. 256). Катушка L2 должна содержать восемь
витков провода ПЭВ 0 6—0,8, катушка £9—семь с половиной витков такою
же провода. Их витки укладывай па каркасы с таким расчетом, чтобы общая
длина намотки составила 12 мм. Витки катушек £( и £[0 укладывай равными
порциями по обе стороны от контурных катушек. Первая из них должна со-
держать 20—25 витков провода ПЭВ или ПЭЛШО 0,12—0,15, вторая — шесть
витков такого же провода.
Фильтр нфпч каскада усиления промежуточной частоты точно такой же,
как фильтр 1<РПЧ преобразовательного каскада.
302
ЗЗОк 1
*(г)
, 6ЖЗП
От&тек- .
тора |||?
О 22
Зс
_ 7М
ЗЗОк ! > ™
0,1
Сгэ
-20,0
Х6В
"□£.12/77/
-го, 022
К регулятору
громкости,
~гСм(ц)
: 220
Рис. 2^8. Каскад предварительного уси-
ления звуковой частоты-
Дополняя простейший вариант лампового супергетеродина каскадом усиле-
ния промежуточной частоты, воспользуйся монтажной схемой, показанной
на рнс, 257, Лампа 77 этого каскада (6Е4П) должна запять место бывшего
сеточного детектора. Рядом с ней крепи второй полосовой фильтр промежу--
точной частоты 11ФПЧ, а возле пего смонтируй панель лампы 6ЖЗП. Она
будет теперь лампой 771, а выход-
ная лампа 6П1П — лампой 774 этого
приемника.
Переключатель диапазонов ут-
рени в подвале шасси с таким рас-
четом, чтобы проводники цепей
управляющих сеток преобразова-
тельной лампы были возмож'но
короткими. При этом ось переклю-
чателя займет место осп верньерно-
то механизма, а ось верньера при-
дется перенести па место бывшего
регулятора обратной связи.
В связи с тем что лампа 773
(6ЖЗП) теперь будет работать толь-
ко как предварительный усилитель
звуковой частоты, на ее управляю-
щую сетку надо подавать напря-
жение смещения, детали цепи об-
ратной связи (на рис; 252—£7,- 7?() п конденсатор С12 следует исключить,
а нагрузочный резистор (на рис. 252— R ) лампы соединить непосредственно
с ее анодом. Короче говоря, схема этого каскада должна принять ввд, пока-
занный иа рис. 258 (цифры в скобках соответствуют ну мерации деталей простей-
шею супергетеродина). В этом случае имеет смысл добавить и гнезда для
звукоснимателя, чтобы тракт звуковой частоты приемника можно было исполь-
зовать для воспроизведения грамзаписи.
Закончив переделку приемника, испытай сначала тракт звуковой частоты,
проигрывая грампластинку. Затем, подключив антенну и заземление, настрой
приемник на какую-либо радиостанцию в любом диапазоне и подстрой контуры
фильтров промежуточной частоты, а затем займись сопряжением контуров
преобразователя. На это время проводник цепи АРУ, идущий от управляющих
се юк ламп 77j и 77 к резистору A|f), временно переключи па заземленную
напеть шасси. А когда наладишь приемник, восстанови эту цепь.— приемник
станет работать с системой АРУ.
Приступая к пастройке и сопряжению контуров, антенну можешь подклю-
чить непосредственно к везаземленным статорным пластинам конденсатора С6
настройки входных контуров. Этим ты усилишь связь антенны с преобразова-
телем частоты. Если на каком-то из диапазонов прием сигналов станций не
получается, причиной тому может быть неправильное включение выводов ка-
тушек гетеродина, из-за чего он не возбуждается. В этом случае надо поменять
местами включение выводов катушки гетеродина неработающего диапазона.
Если же преобразователь или усилитель промежуточной частоты вообще не
работает, неполадки ищи с помощью пиобников и измерительных приборов.
Супергетеродин, будь то транзисторным tern ламповым — безразлично, отно-
сится к приемникам повышенной сложности. Однако он будет чувствительным
303
w селективным только в том случае, когда хорошо сопряжены входной и гете-
родинный контуры по всему диапазону и тщательно настроены фильтры про-
межуточной частоты. А это не всегда удается сделать в домашних условиях,
когда нет генератора стандартных сигналов, чувствительного индикатора выхода
и некоторых других измерительных приборов. Но такие приборы есть в радио-
школах и спортивно-технических клубах ДОСААФ, раднолабораторичх станций
и клубов юных техников. Домов и Дворцов пионеров и школьников. И если ты
обратишься туда за помощью, тебе се окажут.
Беседа пятнадцатая
СТЕРЕОФОНИЯ
Эта беседа является по существу продолжением разговора о технике
воспроизведения грамзаписи, начатого ранее. Но тогда речь шла о так называемом
монофоническом, т. е. одноканалыюм звуковоспроизведении. Сейчас же я хочу
познакомить тебя с более эффектным способом воспроизведемся грамзаписи —
стереофоническим.
СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Приходилось ли тебе бывать на концертах больших симфонических
оркестров? В такие дни концертные залы до предела заполняются любителями
музыки. Оказавшись здесь, ты как бы погружаешься в морс звуков, напол-
няющих огромный концертный зал.
А если то же музыкальное произведение и исполняемое тем же оркестром
слушать в записи на монофонической грампластинке, пользуясь электрофоном
или радиолой? Эффект будет не тот. Потеряется объемность звучания. И если
как следует прислушаться, то создастся впечатление, будто вес музыкальные
инструменты оркестра не .могут «втиснуться» в небольшой корпус громкогово-
рителя. Да, при таком способе воспроизведения грамзаписи невозможно пред-
ставить себе пространственное расположение источников звука. К выходу усили-
теля электрофона или радиолы можно подключить несколько громкоговорите.
лей, размещенных в разных углах комнаты. Но ощущения объемности звуча-
ния музыкального произведения все равно нс получится, ибо звуковоспроизве-
дение остается одноканальиым.
Иное дело — стереофоническое звуковоспроизведение, когда запись музы-
кального произведения и последующее воспроизведение его происходит с по-
мощью двухканальной аппаратуры. На такой способ, придающий звуку объем-
ность, и рассчитаны стереофонические грампластинки, завоевывающие у лю-
бителей музыки вес большую популярность.
В чем суть стереофонии? При таком способе звукозаписи перед симфо-
ническим или эстрадным оркестром устанавливают на некотором расстоянии
два микрофона (или две группы микрофонов), каждый из которых соединен
со своим усилителем звукозаписывающей аппаратуры. Тот из микрофонов, что
находится слева (если на оркестр смотреть спереди), принято называть микро-
фоном левого канала, а правый — микрофоном правого капала звукозаписи.
Воспроизведение стереофонической грамзаписи осуществляется с помощью
стереофонического звукоснимателя, об устройстве и принципе работы которого
ты уже знаешь по девятой беседе, и двух усиди гелей звуковой частоты с само-
стоятельными громкоговорителями, расположенными перед слушателем на не-
котором расстоянии один от другого. Левый (от слушателя) громкоговоритель —
громкоговоритель левого капала звуковоспроизведения.
304 /
Музыкальные инструменты или солисты, являющиеся источникам» звуковых
колебаний, находятся на разных расстояниях от микрофонов, поэтому и сила
их звучания в громкоговорителях различная. Звуковые колебания, кроме toi о,
доходят до микрофонов хо гя и с небольшой, но все же с разной задержкой
во времени. В результате у слушателя создастся представление не только
о пространственном расположении источников звуков, но и их перемещении.
Так, например, если солист во время исполнения песни передвигается по сцене,
приближаясь то к одному, то к другому микрофону, то и сила звучания его
голоса в громкоговорителях изменяется. А это создаст иллюзию перемещения
голоса солиста в пространстве между громкоговорителями. В том случае, когда
солист находится на равных расстояниях от микрофонов и создаваемые им
звуковые колебания с одинаковой силой воздействуют на микрофоны, то его
голос звучит между громкоговорителями.
Однажды мне довелось послушать хорошую стереофоническую запись, сде-
ланную на автодроме. Помню; где-то справа появляется звук работающего
двигателя автомобиля. Нарастая, звук прямо передо мной становится рокочу-
щим и, быстро затухая, уносится влево. Долго, видимо, я не забуду этот
стереоэффект движущегося с огромной скоростью гоночного автомобиля.
СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
Что надо иметь для воспроизведения стереофонической грамзаписи?
Электропроигрывающее устройство со стереофоническим звукоснимателем, на-
пример, ИЭПУ-52С, и два идентичных усилителя звуковой частоты, или, вы-
ражаясь точнее, двухканальньш усилитель, с однотипными громкоговорителями.
ЭПУ придется приобрести, а двухканальный усилитель и громкоговорители
смонтировать самому.
Рекомендую тебе сравнительно простой стереофонический усилитель, разра-
ботанный радиолюбше тем Г. П. Кры ювым из подмосковного города Пущино.
Этот усилитель я называю простым потому, что в нем мало транзисторов
и отсутствуют некоторые узлы и детали, характерные для многих любитель-
ских и промышленных стереофонических усилителей. В нем, например, нет ре-
1уляюра стерсобаланса — переменного резистора, с помощью которого устанав-
ливают одинаковые уровни звучания громкоговорителей. В этом комплексе
аппаратуры стереобаланс устанавливают регуляторами громкости каналов уси-
лителя. .В нем нет регуляторов тембра звука, требующих дополнительного
усиления стереофонического сигнала и применения дефицитных сдвоетшых пере-
менных резисторов. Все это делает уенлшель более доступным для повторения.
Принципиальная схема усилителя показана на рис. 259. Транзисторы 1-7\—
1-Т4 и динамические головки 1 Гр{ и 1-Гр2 громкоговорителей образуют левый
канал, а транзисторы 2-Tt —2-Т4 и головки 2 Гр2 и 2-Гр2— правый канал. Ка-
налы, как видишь, совершенно одинаковые. Общими для обоих каналов являют-
ся только 1нездовая колодка через которую ко входу усилителя подклю-
чают стереофонический звукосниматель 3ct, и сетевой блок питания. При на-
пряжении источника питания 22 В номинальная выходная мощность каждого
канала равна 1 Вт, максимальная 2 Вт. Чувствительность 210 мВ. Рабочий
диапазон частот—от 50 до 15000 Гц,
Поскольку каналы уситигсля идентичные, разберем работу лишь одного
из них, например левого. Ок трехкаскадиый, с непосредственной связью между'
транзисторами. Транзистор 1-Тх первого каскада — полевой, транзистор 1-Т2
второго каскада — маломощный низкочастотный структуры п-р-п, транзисторы
третьего, выходного каскада, низкочастотные средней мощности разных струк-
тур (1-Г3 р-п-р, 1-Т4—
305
Через гнездовую колодку разъема 1-ПЦ к выходу усилителя подключены
Последовательно соединенные головки 1-Гр^ и 1-Гр2 громкоговорителя.
Ты знаешь, что полевой транзистор обладает очень большим входным
сопрот ивлением и практически пе шунтирует источник усиливаемого сигнала
Это позволяет пьезокерамический звукосниматель, внутреннее сопротивление
1-Т1
КП103Е
МП37Б
дзю
1-Тц
ГТЧОЧБ
1-R4
910
1-Т2
560 г
*ев
910
= 1-0г
500,0x15B
1-Tj
ГТЧ02Б
-11В
1-R'i
Ч70к
J 24
2-Rif
560 I
2-Rs z*
1-tHf
lAlT
1рг
—22В Tp<
2-Ti
КП103Е
= 2-01
200,0
хое
2-Rs
910
дзю
2-Тг
МП37Б^
2-Ry ||
910
rkv
Ki402E
Ci
4000,0X25B_
2-Tj +
ГТЧ02Б
-11B
2~Сг
± 500Дх15В
2-Tif ГТЧОЧБ
2-Ш1
~220В
г<Р1

Рис. 259. Стереофонический усилитель.
которого большое, подключать ко Входу усилителя без каких-либо Дополни-
тельных каскадов В описываемом усилителе сигнал от звукоснимателя подается
Ш затвор полевого транзистора 1-7\ через переменный резистор l-R^, выпол-
тяющий роль регулятора громкости. Положительное напряжение смещения на
дат воре транзистора создается автоматически током истока, текущим через ре-
зистор 1-ку Роль нагрузки стока этого транзистора выполняет эмиттерный р-п
переход транзистора 1-Т2 второю каскада. Сигнал, усиленный этим каскадом,
подастся непосредственно на базы транзисторов 1-Т3 и 1-Т4, работающих
в двухтактном усилителе мощности. Через электролитический конденсатор 1-С2
506
колебания звуковой частоты поступают к головкам 1-Гщ и /.Гд, и преобра-
зуются ими в звуковые колебания.
Чтобы устранить искажения типа «ступенька», возникающие в двухтактном
усилителе, иа базы их транзисторов относительно эмиттеров необходимо по-
давать напряжения смещения, открывающие транзисторы. В описываемом уси-
Рис. 260. Внешний вид усилителя и размещение деталей в его корпусе.
*
лителе начальные напряжения смещения па базах транзисторов 1-7\ н I-T,
создаются падением напряжения на диоде 1-Д{, включенном в коллекторную
цепь транзистора* 1-Т2 в прямом направлении. Всего на диоде падает 0,25 В.
Следовательно, на базе каждого из транзисторов выходного каскада относи-
тельно его эмиттера действует напряжение смещения, равное 0,12—0,13 В.
Диод 1-Дх одновременно выполняет еще роль элемента, термост абилизи-
рующего работу транзисторов выходного каскада. Происходит это следующим
образом. Диод вмонтирован между транзисторами выходного каскада, которые
во время работы нагреваются сами и нагревают окружающие их детали.
От этого изменяется и температура корпуса диода. С повышением темпера-
туры прямое сопротивление диода а значит, и падение напряжения на нем
уменьшаются, соответственно уменьшаются напряжения смещения на базах к
токи коллекторных цепей выходных транзисторов. И, наоборот, с понижением
температуры, когда прямое сопротивление днода возрастает, напряжения сме-
щения И коллекторные токи транзисторов тоже несколько увеличиваются. В ре-
зультате независимо от колебаний температуры режим работы транзисторов
выходного каскада остается практически неизменным.
Коротко о назначении других деталей усилительного канала. Резистор /-7?3
стабилизирует режим работы транзистора 1-Т2, а шунтирующий сто конденса-
тор 2-Q уменьшает местную отрицате.1Ы1уто обратную связь по переменному
току, снижающую усиление этого каскада. Резистор 1-R4 создает между выходом
усилителя и истоком транзистора первого каскада отрицательную обратную
связь, охватывающую усилитель в целом н улучшающую его частотную ха-
рактеристику. . ___
Блок питания обоих каналов образуют трансформатор Тр, и выпрямитель-
ный блок типа КЦ402Е, диоды которого включены по мостовой схеме. Пуль-
сации напряжения выпрямленного тока сглаживаются конденсатором С\ (соеди-
нены параллельно два конденсатора емкостью по 2000 мкФ каждый).
Теперь о конструкции, деталях усилителя. Внешний вид усилителя и раз-
мещенпе деталей в сто корпусе (верхняя стейка снята) показаны иа рис- 260,
307
а монтажная плата одного из каналов (левого) и схема соединения деталей па
ней — на рис. 261. Корпус, внешние размеры которого 170x100 x 75 мм, со-
стоит кз шести пластин двухмиллимстрового листового дюралюминия, соеди-
ненных в единую конструкцию винтами, ввинченными в резьбовые отверстия
в металлических стойках сечением 10x10 и длиной 75 мм. Нижняя, боковые
н верхняя стенки имеют вентиляционные отверстия. Снизу привинчены рези-
новые ножки.
к 1-UIj к 1-Rj
Рис. 261. Монтажная плата левою канала усилителя и схема соединения
деталей на ней.
Детали каждого из каналов усилителя смонтированы на плате размера-
ми 75x65 мм, вырезанной из листового гетинакса толщиной 1,5 мм. Опор-
ными точками монтажа служат пустотелые заклепки, развальцованные в
отверстиях в плате. Транзисторы выходного каскада .установлены да теплоот-
водах (радиаторах).
Конструкция теплоотвода показана на рис. 262. Он состоит из двух ре-
бристых дисков, выточенных па токарном станке из твердого дюралюминия.
Стянутые вместе винтами М3 с гайками (в верхнем диске отверстья
диаметром 3,2 мм для винтов не имеют резьбы), они плотно зажимают между
собой выступающий поясок транзистора.
Монтажные платы обоих каналов скреплены вместе, наподобие этажерки,
с помощью двух стяжек. Трансформатор питания 7р, и конденсаторы фильтра
выпрямителя С] жестко укреплены иа нижней стенке корпуса, выпрямительный
блок Д,—тта стойке возле трансформатора питания, выключатель питания
(тумблер МТ-1) и переменные резисторы —на передней, а держатель предо-
хранителя типа ДПБ с плавким предохранителем на ток 0,25 А и гнездовые
розетки входного и выходных разломов — ла задней стенке корпуса.
Все постоянные резисторы — типа МЛТ 0,5, переменные резисторы Z-7?,
и 2-Я,—СП-1, электролитические конденсаторы — К50-6. Гнездовая колодка,
разъема Iff, —типа СГ-5, разъемов и 2-Д7, —СГ-3. Нумерация выводных
контактов разъемов указана на принципиальной схеме.
308
Полевые транзисторы КП103Е можно заменить аналогичными им транзис-
торами КП103Ж. транзисторы МП37Б - транзисторами МП37Л с коэффнцисп-
зом передачи тока Лзю не менее 25, 1Т402Б и П404Б — соответственно тран-
зисторами ГТ402А и ГТ404Л или (что лучше) ГТ402Г и ГГ404Г. В блоке
питания выпрямительный блок КЦ402Е можно заменить четырьмя плоскост-
ным:! диодами серии Д226 и ти Д7 с любым буквенным индексом, включив
их но мостовой схеме. А смонтировать их можно на тешнаксовоц пластинке.
Трансформатор Тр{ блока пита-
ния самодельный, выполненный на
магнитопроводе ШЛ16 х 20 мм. Его
первичная обмотка I. рассчитанная на
напряжение сети 220 В, содержит
2200 витков провода ПЭВ 0,2, вто-
ричная —180 витков провода ПЭВ
О 67. Можно применить унифицирован-
ный трансформатор ТН32127/220-50
или другой трансформатор, понижа-
ющая обмотка ко юрою рассчитана
иа напряжение 18—20 В при токе
не менее 0,4 А.
Рис. 262. Теплоотвод транзистора вы-
ходного каскада.
Головки 1-Грх и 1-Гр2 громкоговорителя левого капала, а также 2-Гр^ и 2Гр2
правого канала типа 1ГД-40Р или подобные им динамические головки мощ-
ностью 1 Вт. Головки надо смонтировать в дощатых или фанерных ящиках
(как громкоговоритель переносной радиолы), причем звуковые катушки головок
громкоговорителей должны быть включены сши]>аз1Ю. Как это сделать, я рас-
скажу позже. Длина соединительных двухжильпых проводов со штепсельными
частями разъемов на концах для подключения громко! оворителей к усилите тю
должна быть не менее 2 м.
Усилитель, в обще.м-то, простой, тем нс менее перед включением питания
обязательно монтаж его каналов и блока питания сверь с принципиальной
схемой, проверь надежность подключения громкоговорителей к выходам кана-
лов. Если детали предварительно проверены и нет ошибок в монтаже, то все
налаживание сведется только к измерению напряжения на выходе блока питания
и установке режимов работы транзисторов каждого капала.
Включив питание, сразу же измерь напряжение на выходе выпрямителя
(иа конденсаторе Ст). Оно, в зависимости от данных вторичной обмотки
трансформатора, может быть несколько больше или, наоборот, меньше. Запомни
эго значение, а затем подбором резисторов 1-Rz и 2-R2 установи на эмиттерах
выходных транзисторов (относительно общего с заземлением проводника) на-
пряжения, равные половине напряжения выпрямителя.
После этого ко входу усилителя подключи стереофонический звукоснима-
тель и, проигрывая грампластинку, проверь на стух качество звуковоспроизведе-
ния п плавность регулирования громкости в каждом канале. При одинаковых
положениях движков переменных резисторов"грдШость звука в громкоговори-
телях обоих каналов должна быть примерно одинаковой и плавно нарастать
при вращении ручек регуляторов в направлении движепия часовой стрелки.
Для проверки одною из каналов, например в случае неполадок в нем,
регулятор громкости второго капала полностью выведи, но питание и громко-
говоритель от него не отключай.
Как я уже сказал, головки в громкоговорителе должны быть включены
сипфазно. Провершь синфазпость включения можно следующим способом
Смотря на диффузоры обоих юловок, кратковременно подключи к штырькам
.1 и 2 соединительной вилки разьсма батарею 3336Л. В момент подключения
399
батареи диффузоры обоих готовок громкоговорителя должны перемещаться
® одну и ту же сторону — вперед или втягиваться в их магнитные системы
Если будет так, значит, они работают синфазно. А если в момент подклю-
чения батареи диффузоры перемещаются в разные стороны, тогда поменяй
местами соединительные проводники одной из головок.
В то же время громкоговорители обоих каналов также должны быть
включены синфазно. Это значит, что при одной и той же полярности источника
chi нала дпффу зоры их головок должны перемещаться в одну сторону. Прове-
ряй это также с помощью батареи 3336Л. Если при одной п той же полярности
подключения батареи диффузоры головок одного громкоговорителя переме-
щаются в одну сторону, а диффузоры головок второго громкоговорителя в дру-
гую, то поменяй местами подключение соединительных проводов на штепсель-
ной витке разъема одного из громкоговоритетей.
еще раз о стереоэффекте
«
Но стереоэффект хорошо воспринимается только при вполне определенном
расположении слушателя по отношению к [ромкоговорителям, что объясняется
так называемой бинауральной направленностью нашего слуха.
Многочисленные опыты и экспе-
рименты показывают, что стереоэф-
фект лучше всего, воспринимается па
расстоянии от громко! оворитслей, рап-
ном их базе, т. е. расстоянию между
ними. Установлено также, что зона
стереоэффекта будет максимальной,
когда база громкоговорителей равна
1,5 — 2 м И они повернуты в сторону
слушателя примерно па угол 30°. Схе-
матически эти условия изображены на
рис. 263. Учитывая их, онытпым пу-
тем найди в комнате место размеще-
ния иереофонического комплекса.
Рис. 263. Схема размещения громко-
говорителей
Если комната квадратная, то громкоговорители можно разместить возле
любой из стен. В том же случае, если комната прямоугольная, то громкогово-
рители лучше всего разместить в средней части одной из длинных стен.
А каково должно быть расстояние громкоговорителей от пола? Это зависит
ст многих обстоятельств, в том числе от качества их внешнего оформления,
рабочей полосы частот и мощности усилителя, индивидуальных особенностей
слухового восприятия. Определи это опытным путем. Паппу чший эффект будет,
видимо, при размещении громкоговорителей на высоте 1,5—2 м от пола.
• •
*
310
Я убежден: после создания стереофонического комплекса в твоем доме сов-
сем по-иному зазвучит музыка. И не исключено, что у тебя появится желание
сделать более мощный усилитель с регуляторами стереобаланса, тембра звука.
А позже, возможно, ты увлечешься и квадрафонией — созданием четырехкаиалъ-
ного стереокомплекса. Это будет еще более высокая ступень качества воспро-
изведения грамзавжи.
Беседа шестнадцатая
ЗНАКОМСТВО С АВТОМАТИКОЙ
Проводя занятия радиокружка, я однажды попросил ребят вспомнить и наз-
вать автоматически действующие устройства и приборы, с которыми им пр\ -
ходится сталкиваться дома. Любые: тепловые, механические, электрические,
электронные. Поначалу кое-кто даже растерялся: автоматы иа заводах —
понятно, а дома?
Однако это было временным замешательством. Позвали массу вещей и
систем, содержащих элементы автоматики: авторучка, часы, центральное
отопление, водопроводный вентиль, электрохолодильник, сливной бачок туалетной
комнаты, электросчетчик, электрозвочок, газовый счетчик, барометр, регулятор
нагрева электроутюга, плавкий предохранитель электросети и многое другое.
Да, все это автоматы, своеобразные роботы. Взять хотя Вы плавкий предо-
хранитель. Стоит превысить ток, на который он рассчитан, как он тут же
накалится и расплавится — перегорит. А если вспомнить различные детские
игрушки-каталки с заводными и электрическими двигателями, игры-аттракцио-
ны? В них ведь тоже заложена автоматика. Еще больше автоматики ты
можешь увидеть в школе, особенно в мастерских и физическом учебном
кабинете.
А какие электромеханические и электронные автоматы, полезные для дома,
школы, можно сделать своими руками? Вот об этом-то и пойдет разговор в
этой беседе.
Но прежде поговорим об электрических датчиках и электромагнитных реле,
являющихся важнейшими элементами э зектронной автоматики. Начнем с
Котазлем&чтоа, —приборов, преобразующих световую энергию в электрическую.
ФОТОЭЛЕМЕНТЫ
Честь изобретения фотоэлемента принадлежит русскому ученому Алек-
сандру Григорьевичу Столетову. .*
Будучи профессором физики Московского университета, А. Г. Столстоа
в 1888 г. прове т такой эксперимент (рис. 264). Неподалеку друг от друга он
расположил металлический диск и тонкую металлическую сетку, укрепив их
на стеклянных стойках. Диск соединил с отрицательным, а сетку —с положи-
тельным полюсами батареи. Между сеткой и батареей он включил чувстви-
тельный электроизмерительный прибор — гальванометр с зеркальцем иа под-
вижной рамке вместо стрелки. Против гальванометра находился фонарик, а под
ним полоска бумаги с делениями — шкала. Пучок света от фонаря направлялся
на зеркальце гальванометра,, а отраженный от него зайчик, падал на шкалу.
Даже самый незначительный ток, появлявшийся в гальванометре, поворачивал
зеркальце, заставляя световой зайчик бежать по делениям шкалы. Продолжая
опыт, Л. Г. Столетов установил на некотором расстоянии от диска и сетки
311
дуговой фонарь, свет которого, пронизывая сетку, освещал диск. Пока шторка
дуговою фонаря была закрыта, световой зайчик покоился на нуле шкалы Но
стоило шторку прио ткрыть, как зайчик тотчас начинал перемещаться по шкале,
указывая на наличие тока в, казалось бы, разорванной цепи.
Рис. 264. Опыт А Г. Столетова (справа — рисунок из его сочинения, иа
ко I ором: А — дуговой фонарь; Б — батарея; С — два плоскопараллельных диска,
G — гальванометр) •
А Г. Столетов, таким образом, установил, что свет «рождает» электри-
ческий ток. Это явление мы теперь называем фотоэлектрическим
эффектом (от греческого слова «фото» — свет и латинского слова «эффект»—
действие). Ученый экспериментальным путем доказал, что некоторые материалы
пот действием света подобно нагретому катоду радиолампы могут испускать
электроны. В сто опытах свез выбивал из металлического диска «рой» электро-
нов. которые притягивались положительно заряженной сеткой, образуя в цепи
электрический ток. Этот ток мы сейчас называем фототоком.
В опытной установке А. Г. Столетова попользовались два электрода,
подобные электродам двухэлектродной лампы: диск —катод, сетка — анод.
Когда диск освещался, в цепи возникал электрический ток, потому что в про-
странстве между электродами появлялся ноток электронов, выбитых светом
нз диска-катода Она была первым в мире фотоэлементе м. Значение
фототока такого прибора зависело от свойств метали, из которото был
сделан катод, напряжения батареи и природы света, освещавшего катод.
Катоды современных фотоэлементов делают нз полупроводников. При этом
образование свободных электронов, способных вылетать из катодов, идет во
мною раз интенсивнее, чем при использовании катодов из металлов.
Характерным представителем таких светочувствительных приборов можно
считать фотоэлемент ЦГ-3, внешний вид и -устройство которого покатаны
иа рис. 265. Такне фотоэлементы используются, например, в некоторых кино-
проекторах для преобразования пучка света, направленного на фонот рамму ки-
ноленты, в электрический сигнал звуковой частоты. Эго небольшая шарообраз-
ная стеклянная колба с двумя металлическими цилиндриками — выводами
э тскгродов На вну грешною поверхность котбы нанесен тончайший слой серебра
(так называемая подкладка), а поверх нет о — слон незия (буква Ц в наименовании
типа фотоэлемента). Эю-катод. Он соединен с выводом мсныисю диаметра
обозначенным знаком минус. В центре колбочки на стерженьке укреплено
металлическое кольцо. Это — анод. Он соединен с выводом большего диаметра
который обозначают знаком плюс.
Рис. 265. Газонаполненный фотоэле-
мент ЦГ-3 («) и ею схематическое
изображение (о).
Рис. 266 Схема включе-
ния фотоэлемента в элект-
рическую цепь.
Колба фотоэлемента наполнена нейтральным газом (буква Г в ею наи-
меновании). Благодаря наличию этого газа можно получить большой фототок.
Объясняется в го тем, что электроны, летящие от катода к аноду, сталкиваются
но ну нт с атомами газа и выбивают из них новые электроны, которые также
летят к аноду. Остатки атомов — положительные ионы — летят к катоду. В ре-
зультате общее число электронов, летящих к аноду, по 1учается большим, чем
в вакууме.
Возможная схема включения такою фотоэлектрического датчика в электри-
ческую цепь показана на рис. 266. Здесь ФЭ — фотоэлемент; Лн—сто нагру-
зочный резистор; Б— источник высокого постоянного напряжения, которых»
может быть батарея или выпрямитель переменного тока. Ток в цепи с фото-
элементом ЦГ-3 при сильной освещенности катода и напряжении на ано-
де 250 В не превышает 200 мкА. Но он почт в 200 раз больше тока при
полном затемнении фотоэлемента. Это значит, что при перекрывании пучка
света, направленного на фотоэлемент, фототок может измениться примерно
от 1 до 200 мкА. Ио ведь этот изменяющийся фототок можно усилить до
значения, способного управлять другим электрическим прибором, например
электродвигателем, включая его освещением и выключая затемнением фотоэле-
мента. Получится фотореле.
Фотоэлемент, о котором я сейчас рассказывал, а также подобные им
приборы оз носятся к группе фотоэлемент ов с внешним фотоэффектом.
Называют их так потому, что у них электроны под действием света выле-
тают из катодов в окружающее их пространство.
Другая группа фотоэлсмен тов — приборы с внутренним фотоэффек-
том Это фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и
некоторые другие светочувствительные приборы.
Фоторезистор (рис 267) представляет собой тонкий слон полупроводника,
нанесенный па стеклянную или кварцевую пластинку, запресованную в круглый,
овальный или прямоугольный пластмассовый корпус небольших размеров.
Полупроводниковый слой с двух сторон имеет контакты для включения ею
в электрическую цепь. Электропроводность слоя полупроводника изменяется
в зависимости от его освещенности: чем сильнее он освещен, тем меньше его
сопротивление и, следовательно, больше ток который через него проходит.
Таким образом, этот прибор под действием света, падающего на нею, также
3)3-
может быть использован для автоматического включения и выключения раз»
личных механизмов.
Фотодиод, являющийся светочувствительным элементом с запорным
слоем, по своему устройству напоминает плоскостной полупроводниковый диод
(рис. 268). На пластинку кремния с электронной электропроводностью наплав-
лен тонкий слой бора. Проникая в кремний, атомы бора создают зону, обла-
Рис. 267. Внешний вид (а), схематическое
обозначение (6), устройство и включение
(в) фоторезистора в электрическую цепь.
Рнс. 268. Внешний вид (а), обозна-
чение на схемах (б), устройство и
схема включения (в) фотодиода.
дающую дырочной проводимостью. Между ними получается электронно-дыроч-
ный переход. Снизу на слон ноша нанесен сравнительно толстый контактный
слой металла. Поверхность слоя р-тппа покрыта тончайшей» почти прозрачной
пленкой металла, являющейся контактом этого слоя.
Действует фотодиод так. Пока он не подвергается световому иб.ту тению,
его запирающий слой препятствует взаимному обмену электронов н дырок
между слоями р-п типов. При облучении свег проникает сквозь прозрачную
пленку в слой р и «рождает» в нем элскгрошто-дырочные пары. Дырки остаются
в р слое, электроны переходят в слой и. В результате верхний электрод
заряжается положительно, а нижний — отрицательно. Если к этим электродам
присоединить нагрузку, то через псе потечет постоянный ток. Следовательно,
фотодиод является прибором, в котором световая эисртия превращается непо-
средственно в электрическую.
Ты, вероятно, видел, а может быть, и сам имеешь фотоэкспонометр —
прибор для определения выдержки при фотосъемке. Важнейшей частью этого
прибора является кремниевый фотодиод. К нему подключен чувствительный
гальванометр, по отклонению стрелки которою и определяют освещенность
снимаемого предмета.
Фотодиод, имеющий площадь поверхности светочувствительного слоя 1 см'>,
при прямом солнечном освещении можег дать ток примерно 20—25 мА при
напряжении около 0,5 В. Но ведь фотодиоды, как и гальванические элементы,
можно соединять в батареи, чтобы получать большие напряжения и токи. При*
314
Мерно так утроены, например, солнечные Cai арен, устанавливаемые на косми*
ческпх кораблях для питания аппаратуры.
Перспективы применения фотодиодов очень и очень заманчивы. И не только
в авюматпке. В жарких южных районах, например, где обилие солнечною
света, от фотобатарей с большими площадями можно получать огромные ко-
личества электроэнергии. Из них можно даже делать кровли домов: днем под
действием света они будут заряжать аккумуля-
торные батареи, а по вечерам накопленная элек-
троэнергия будет использоваться для освещения.
Фопютрапзисторы являются светоче встви-
тельными приборами, основой которых служат
транзисторы. Почти любой транзистор может,
быть превращен в фототранзнстор. Дело в том,
что у транзистора ток коллектора сильно зави-
сит от освещенности коллекторною р-п перехо-
да. Чтобы в этом убедиться, осторожно сипли
верхнюю чашь корпуса любого низкочастотною
транзистора, включи транзистор в цепь постоян-
но! о тока и освети ci о (рис. 269). Если в кол-
лекторную цепь включить миллиамперметр. он
Рнс. 269. Фототранзнстор и
схема его включения.
при сильном освещении кристалла транзистора
покажет возрастающий до нескольких миллиампер коллекторный ток. Это
свойство транзисторов, аналогичное своповам фотоэлементов с внутренним
фотоэффектом,.широко используется радиолюбителями-экспериментаторами в
самодельных приборах-автоматах.
Чем мощнее такие фотоэлементы и сильнее источники света, тем значи-
тельнее изменения коллекторных токов, тем эффективнее работа приборов.
У транзистора П213, например, при освещении его кристалла электролампой
мощностью 75—100 Вт коллекторный т ок возрастает до 1 А и больше. Такой
ток достаточен для питания, например, малогабаритного электродвигателя
«Пионер», начинающего автоматически работаю при освещении фототрапзис-
тора.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ
Электромагнитное реле — это электромеханический прибор, управ-
ляющий каким-либо другим электрическим прибором или механизмом, злекчри-
чсской цепью. Схематическое устройство и принцип работы электромагнитного
реле иллюстрирует рис. 270.
Этот прибор представляет собой стержень из «мягкого» железа — сердечник,
иа который насажена катушка, содержащая большое число витков изолирован-
ного провода. На Г-образном корпусе, называемом лдопль удерживается
якорь — пластинка тоже мягкого железа, согнутая пол тупым утлом. Сердечник,
ярмо и якорь образуют магнитопровод реле. На ярме же укреплены пружины
с контактами, замыкающие и размыкающие питание иснотнительной цепи,
например цепи питания сигнальной лампы накаливания Пока ток через об-
мотку реле пе идет,,якорь под действием контаксных пружин находится на
некотором расстоянии от сердечника. Как только в обмотке появляется ток,
его магнитное поле намагничивает сердечник и он притягивает якорь. В этот
момент другой конец якоря надавливает на контактные пружины и замыкает
исполни 1е.1ьпую цепь. Прекращается ток в обмотке исчезает магнитное поле,
315
размагничивается сердечник, и контактные пружины, выпрямляясь и разрывая
цепь исполнения, возвращают якорь реле в исходное положение.
В зависимости от конструктивных особенностей контактных пружин раз-
личают реле с нормально разомкнутыми, нормально замкну-
тыми и перекидными контактами. Нормально разомкнутые контак-
ты при отсутствии тока в обмотке реле разомкнуть! (р11С- 270, а), а при токе
£ердечник~]
Ярмо Чепь исполнения
F а-) б) В)
/Контактные пружи. чы
уJZ+ 1
£гТ А/
Рис. 271 Электромагнитное реле
типа РСМ.
Рис 270. Устройств , включение и схема-
тическое обозначение электромагнитного
реле и его контактов.
в обмотке они замыкаются. Нормально замкнутые кон (акты, наоборот, при
о гсутствии тока в обмо гке замкнуты (рис. 270, б), а при срабатывании ре >е
они размыкаются. У перекидных контактов (рис. 270, в) средняя пружина, связан-
ная с якорем и при отсутствии тока замкнутая с одной из крайних пружин,
при сраба гывапии реле перекидывается на другую крайнюю пру жину и замы-
кается с нею.
Многие реле имеют нс одну, а несколько групп контактных пружин, поз-
воляющих с помощью импульсов тока, создающихся в обмотке реле, управлять
на расстоянии несколькими цепями исполнения одновременно, что и исполь-
зуется в автоматике.
На принципиальных схемах обмотки электромагнитных реле обозначают
прямоугольниками и буквой Р с цифрой порядкового номера реле в схеме.
Кон । акты этого реле обозначают той же буквой, но с дробным числом, как
«а рис. 270: числитель указывает порядковый номер реле, а знаменатель —
порядковый номер контактной группы этого реле (иногда порядковый номер
реле указывают подстрочной цифрой, а номер контактной группы этого реле —
надстрочной цифрой).
В зависимости от назначения электромагнитные реле имеют разные кон-
струкции корпусов и якорей, пружинных контактов, различные данные обмоток.
Но принцип работы всех реле одинаков; при некотором значении тока, проте-
кающего через обмотку, ре те срабатывает и его якорь, притягиваясь к намагни-
ченному сердечнику, замыкает или размыкает контакты исполнительной цепи.
Для автоматически действующих устройыв, о которых речь пойдет в этой
и следующей беседах, а также для аппаратуры телеуправления, которой будет
посвящена специальная беседа, желательно использовать малогабаритные реле,
например РЭС-9, ЮС-10, РСМ (рис. 271).
Основной характеристикой электромагнитного реле является его чувстви-
тельность — мощность тока, по греблясмая обмоткой, при которой реле сра-
батывает. Чем меньше эта электрическая мощность, необходимая для срабаты-
вания реле, тем реле чувствительнее.
Пригодность реле для того или иного автоматического устройства обычно
•оцениваюг тем минимальным значением тока, при котором оно срабатывает.
316
Гели сравнить два реле, одно из которых срабатывает при гоке 20 мА, а второе
|>рн токе 10 мА, то второе реле считается более чувствительным, чем первое.
Как правите, катушка более чувствительного реле содержит большее число
витков и имеет большее сопротивление.
Для наших целей нужны будут реле, надежно срабатывающие при токе 6—
10 мА н напряжении источника питания 4,5—9 В что соответствует мощ-
ПОС1И 27—90 мВт. Сопротивление обмоток таких реле должно быть в пре-
делах 120 — 700 Ом. Этим требованиям могут отвечать, например, рече РЭС-10
с паспортом РС4.524.302. PC4.524.3O3. Сопротивление обмотки первого из этих
реле 630 Ом, второго 120 Ом.
Для проверки электромагнитного реле, паспортные данные которого тебе
неизвестны можно воспользоваться схемой, приведенной на рис. 272. Батарея Б
напряжением 9-12 В (две-три батареи 3336Д); напряжением 4,5 В (бата-
рея 3336Л); переменный резистор R сопротивлением 1-1,5 кОм; МП — миллиам-
пермстриа ток 20 —30 мА; сигнальная лампа .7 (индикатор) на напряжение 3,5 В.
При замыкании контактов t лампа Л загорается, а при размыкании гаснет.
Изменяя сопротивление цепи резистором Л и следя за показаниями миллиам-
перметра. легко определить токи, соответствующие моментам срабатывания
н отпускания реле. Эти сведения облегчат и ускорят работы по налаживанию
приборов-автоматов.
У большинства ре тс якорь возвращается в исходное положение при давлении
на него контактных пружин. Если пружины немного отогнуть, чтобы они сла-
бее давили па якорь, то чувствительность рсте несколько улучшится. Таким
способом можно подгонять токи срабатывания и отпускания реле.
Электромагнитное реле может быть и самодельным. Внешний вид и чер-
тежи деталей реле, с изготовлением которого ты, полагаю, можешь справиться,
показаны па рпс. 273. Его конструкция и размеры напоминают реле типа РСМ
Разница между ними заключается в основном лишь в креплении пружинных
контактов: у реле РСМ они запрессованы в пластмассовое основание, а здесь
они зажаты между изоляционными прокладками и прикреплены винтами К
корпусу ярму.
Как и промышленное, самодельное реле состоит из следующих деталей:
обмотки электромагнита 1 с сердечником 2, якоря 3 со скобой 4, контактных
пружин 5 со стопорными пластинами 6, выводных пластинок 8 (7 — изоляцион-
ные прокладки), ярма 9. Изготовление реле начинав с ярма, используя для
него хорошо отожженную листовую сталь толщиной 1,2—1.5 мм. Сердечник
э гектромапдита можно выточить из керна подходящего телефонного реле или
мягкой, хорошо отожженной стали. Щечки 10 обмотки элекгроматни га вырежь
ит любого изоляционного материала, включая хорошо проклеенный картон
толщиной 0 5—0,8 мм. Насади щечки па сердечник, после чего поверхность
сердечника и щечек покрой тонким слоем клея БФ-2. После высыхания клей
станет изолятором и одновременно скрепи г щечки. Для обмотки электромаг-
нита используй провод ПЭВ 0,1. Намотку нужно стараться производить виток
к витку до заполнения пространства между щечками. Чем большее число витков
поместится на сердечнике, тем более чувствительным будет реле. Сопротив-
ление аккуратно намотанной катушки электромагнита должно быть около
200-220 Ом.
Якорь реле также делай из мягкой листовой стали толщиной 1,2 —1,5 мм.
Чтобы предотвратить залипание якоря из-за оста точного магнетизма сердечни-
ка. в верхней части его якоря, согласно чертежу, просверли отверстие диа-
метром I мм и вклепай в пего медный шгифг. Высота штифта со стороны
сердечника должна быть 0,1 0,2 мм К нижней части якоря клеем БФ 2 приклей
толкатель, сделанный из органического сгскла.
317
Сборку реле производи строго по чертежу. Чем плотнее сердечник будет
прилегать к ярму, тем меньше будут потери в магнитопроводе и тем чувегшь
дельнее будет реле. Ход я^оря в собранном реле должен быть в пределах
0,5-0,75 мм, в то время как ход средней контактной пружины в месте кон-
такта должен быть равен 1 мм. Выводами обмотки реле служат лагунные
или жестяные пластинки.
Собранное реле должно надежно срабатывать от баiарен источника постоян-
ного тока напряжением 4,0—4,5 В (батарея 3336Л5,
Реле крепи на монтажной плате с помощью тайки, навертывая се на
«хвостик» сердечника,
318
ЭЛЕКТРОННОЕ РЕЛЕ
IT все же чувствительность электромагнитных рете, о которых я здесь рас-
сказал, мала, чтобы реагировать на изменения тока в цепи фотоэлсменза, фото-
резистора или иною датчика электрических сигналов. Только так называемые
поляризованные реле, обладаюп ие очень высокой чувствительностью,
могут срабатывать при малых мощностях электрических сигналов.
Повысить чувсзвительность электромагнитного реле можно с помощью
транзисторных или ламповых усилите гей электрических сигналов. Такие усили-
тели в сочезанид с электромагнитными реле называют электронными
реле.
Простейшее электронное реле (рис. 274) представляет собой обычный одно-
к жадный (пли двух-трехкаскадный) усилитель тока, работающий в режиме
переключения, на выход которого включено электромагнитное реле. В зависи-
мости от структуры транзисто-
ра и полярности электрического
сигнала, поданного на вход уси-
лителя, транзистор закрывается
(для транзистора структуры
р-п-р — при положительном на-
пряжении иа базе) либо, наобо-
рот, открывается (при огрнца- ‘
тельном напряжении иа базе
транзистора р-п-р). Когда тран-
зистор закрыт, сопротивление
ею участка эмиттер — коллек-
тор ве Зико и ток коллектора не
превышает 20—25 мкА, нею слишком мало для срабатывания реле. В это
ьремя контакты Рщ реле Р, разомкнуты и исполнительная цепь не включена.
Кагда. же транзистор открывается, сопротивление его участка эмиттер — кол-
лек юр резко уменьшается и ток коллектора возрастает до значения, необходи-
мою для срабатывания реле — включав гея исполнительная цепь.
Запомни очень важное условие: для четкой работы э ектропиого реле напря-
жение его источника питания должно быть на 20—30% больше напряжения
срабатывания используемого в нем э 1ектромагнитного реле.
В коллекторную цепь транзистора вместо электромагнитного реле можно
включить иной Электр! ческий прибор, например маломощный'электродвигатель
(рис. 274, б). Получится бесконтактное электронное реле—ротор
электродвигателя станет вращаться всякий раз, когда открывается транзистор.
Вполне понятно, что ток, проходящий через транзистор, не должен превышать
допустимого для него значения.
Электронное реле — обязательный элемент большинства чувствительных
электронных автоматов, включающих н выключающих те или иные исполнитель-
ные механизмы. Электронное реле лежит в основе многих приборов.
Рис. 274. Электронные рете.
ФОТОРЕЛЕ
Ток свсто Л’вствительного элемента, изменяющийся под действием света
на пего, мал. Но если этот ток усплшь, а на выход усилителя bi ючить электро-
магнитное реле, то получится фотореле — у строиство, т озволяющее при "изме-
нении силы света, падающего на его светочувствительный этемент, управляв
ра личными другими приборами или механизмами
319
Структурная схема такого автомата и графики токов, иллюстрирующие
его работу, изображены на рис. 275. Допустим, что фоторезисгор R (па ею
месте может быть любой другой фотоэлемент) затемнен, например закрыт
рукой. В это время (на графиках -
участки Оа) ток цепи фотоэлемента
/ф и ток усилителя /у малы, а ток в
исполнительной цепи /цеп воооще
отсутствует, так как контакты Р, ।
реле Pj разомкнуты. Если теперь
открыть фотоэлемент или напра-
вить на него пучок света, токи фо-
тоэлемента и усилителя резко уве-
О а. б
Рис. 275. Стру кгурная схема фоторе те,
в котором роль фотоэлемент выполняет
фоторезистор.
Рис. 276. Три варианта схем фотореле.
320
дичатся (на графиках — участки ай),
сработает электромагнитное реле и
своими контактами включит меха-
низм цепи исполнения. Стоит опять
затемнить фотоэлемент, и тут же
разомкнется (илн переключится)
цепь исполнения.
Главное в работе фотореле —
перепад тока, заставляющий сраба-
тывать электрома! нитное реле. При
этом в зависимости от выбранного
усилителя электромагнитное реле
может срабатывать пе при осве-
щенном, а наоборот, при затемнен-
ном фотоэлементе. Итог же один —
свет, падающий па фотоэлемент,
управляет цепью исполнительного
механизма, которым могут быть
электродвигатель, система освеще-
ния, приборы и многое другое.
Предлагаю для экспериментов
И конструирования три варианта
фотореле с разными фотоэлек три
вескими датчиками. Схема первою
варианта фотореле приведена на
рис. 276, а. В нем в качестве
фотоэлемента используется мало-
мощный низкочастотный транзис-
тор Г] (МП39-МП42). Отбери
транзистор с /т2)Э, равным 40-50
и с возможно меньшим током /КБО.
Верхнюю часть корпуса транзисто-
ра осторожно спили лобзиком, а
затем поверхность кристаала очис-
ти от попавших иа нее метал-
лических опилок. Во избежание
попадания пыли и влаги иа крис-
талл корпус необходимо закрыть
тонкой полиэтиленовой или лавса-
новой пленкой. Получается фо-
тотранзистор. . _
ФоЧореле работает следующим образом. При освещении кристалла обрат-
ное сопрогивление коллекторною перехода транзистора уменыиаезся, что ве тег
к резкому возрастанию тока коллектора. Этот ток усиливается транзистором Т-.,
и реле А,. являющееся нагрузкой этого транзисгора, срабатывает и своими
контактами Аг] включает цепь управления.
Регулировка фотореле своди гея к установке режимов работы транзисторов.
Надо подобран такое сопротивление резне юра А , чтобы при затемненном
фототраизисторс через обмотку реле протекал ток 5—8 мА. Резистор А, в этом
автомате выполняет роль ограничшеля тока базовой цепи транзистора, А —
коллекторной цени. Элек грома i ни гное реле может быть типа РСМ, ГЭС
с обмоткой сопротивлением 200 — 700 Ом или самодельное.
Фотореле будет работать значительно лучше, если световой поток будет
попадать па фототранзистор через небольшую линзу, в фокусе которой нахо-
дится ею криста.тл.
Схема второго варианта фотореле показана на рис. 276.6. Оно отличается
от первого варианта фотореле в основном лишь гем, что в нем датчиком
служит фоторезистор Аи Включен он в пень базы транзистора Г, последова-
тельно с резистором А,, отрапичипаюшим ток в этой цепи. Темновое сопро-
тивление фоторсзистора велико. Коллекторный ток транзистора в это время
мал. При освещении фогорсзистора ею сопротивление уменьшается, что при-
водит к увеличению тока базовой цепи. Возросший и усиленный двумя тран-
зисторами фототок течёт через обмотку электромагнитного реле Aj и заставляет
его срабагыват ь — контакты Pt [ включают цепь управления.
Для этою фотореле можно использовать фоторсзисторы типов ФСК-1.
ФСК-2. Электромагнитное реле должно быть рассчитано на ток срабатывания
10—12 мА (сопротивление обмотки 200-400 Ом).
В третьем варианте фотореле, схема которого изображена на рис. 276.в,
роль датчика выполняет фотодиод Д( типа ФД-1 или ФД-2. Электромагнит-
ное реле А, такое же, как в первых вариантах фотореле. Здесь фотоэлемент
и резистор А, образуют делитель напряжения источника питания, с которого
на базу транзистора 7", подается смещение. Пока фотодиод не освещен, его
обратное сопротивление, а включен он в цепь делителя в обратном направ-
лении, очень большое. В это время напряжение смешения на базе транзистора
онределяшея в основном только сопротивлением резистора Ар Транзистор Т1
при этом открыт, а транзистор Т. закрыт. Контакты АГ1 реле А] разомкнуты.
Но стоит осветить фотодиод как тут же ею обратное сопротивление и падение
напряжения на нем уменьшатся, отчего транзистор Т\ почти закроется, а тран-
зистор Т-,, наоборот, откроется. При этом реле А1 сработает и его контакты
Ар;, замыкаясь, включат исполнительную цепь. При затемнении фотодиода его
обратное сопротивление вновь у величи гея, транзистор 7\ откроется, транзистор
Т-. закроется, а реле А,, отпуская, своими контактами разорвет исполнитель-
ную цепь.
Какова в этих фотореле ро ib диодов, шунтирующих электрохгагнитпые
реле? В те моменты времени, когда гран шегор Т2 переходит из открытого
состояния в закрытое и ток коллекторной цепи резко уменьшается, в обмотке
реле возникает электродвижущая сила самоиндукции поддерживающая убываю-
щий ток в цепи. При этом мгновенное суммарное напряжение э. д. с. само-
индукции и источника питания электронного рете значшелыю превышает
максимальное допустимое напряжение на коллекторе и р-п переходы тран-
зистора могут быть пробиты. По отношению к источнику питания автоматов
тпод включен в обратном направлении а по отношению к э. д. с. само-
индукции — в прямом и, следовательно, iacnr ее, предотвращая тем самым
порчу гранзпеторов.
11 В Г. Борисов -’-I
Диод может бып. как точечным, так и плоскостным, с обратным напря-
жением нс менее 30 В.
Питать фотореле и освещающую его лампу можно как от батареи, так
и от выпрямителя с выходным напряжением 9 — 12 В. Выпрямитель можно
смонтировать в том же светонепроницаемом ящичке (рис. 277), где суде, само
фотореле. Прямой посторонний яркий свет не должен попадать на датчик
фотореле.
Рис. 277. Примерные конструкции фоторе с и осветителя.
Четкость срабатывания любого из фотореле, о которых я здесь тебе
рассказал, в значительной степени зависит от сто осветителя. Наиболее эффек-
тивно фотореле будет работать, если осветитель дает узрий и яркий пучок
света в направлении точно на фотоэлектронный датчик. Осветитель можно
слетать в пиле металлической или картонной трубки длиной 120—220 и диа-
метром 28—30 их Внутри трубки па одном конце укрепи малотабаршпую
лампу накаливания, рассчитанную па напряжение 9 12 В (например, автомо-
бильную), а па друт ом — собирательную линзу (например, круглое очковое
стекло) с фокусным расстоянием 100 — 120 мм (рис. 277). Взаимное положение
лштзьт и лампы в осветителе подбери опытным путем так, чтобы свет выходит
из осветителя узким пучком.
Как можно использовать эти фотореле? По-разному. Можно, например,
фоторе те установить у входа в школу, чтобы оно включало светящуюся
надпись: «Добро пожаловать». Пли смонтировать его перед стенной газетой,
чтобы автоматически вктюча«ась подсветка газеты, когда к ней подходят
ребята. Его можно установить па модели конвейера имитирующего погрузку
ящиков с готовой продукцией. Всякий раз, когда «ящик» пересекает луч свет т,
срабатывает электромеханический счетчик, включенный в исполнитслытую цент.,
или вспыхивает сит налипая лампа.
Вообще же фоторе те является полезнейшим учсбпо-иатлядпым пособием
для физическою кабинета школы. Большим успехом оно будет пользоваться
и на вечерах, посвященных технике сегодняшнею дня.
АВТОМАТ ВКЛЮЧЕНИЯ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Датчик фоторе те можно разместить и на улице, защитив его ог прямого
попадания искусственного света. Тот да реле будет срабатывать с наступлением
ночною времени суток н автоматически включать питание лампы уличною
освещения или лестничной клетки, а утром выключать ее.
322
Принципиальную схему такою автомата ты видишь на рис. 278. Он
аналогичен фотореле по схеме на рис. 276 б, но более чувствителен, так как
для его питания используется более высокое напряжение — около 18 В. Кон-
такты Р, ] элсктромагншного реле Рь используемого в автомате, нормально
замкнутые.
В ночное и вечернее время суток фоторезистор R, (ФСК-1) освещен очень
слабо н его сопротивление составляет несколько сотен килоом. При э ОМ
коллекторные токи транзистора 7), в базовую цепь которого включен фото-
резистор, и транзистора 7\. база которого соединена непосредственно с эмит-
тером первого транзистора, не превышает тока отпускания элсктромат нитного
реле Г,. В это время осветительная лампа .7}, подключенная к электроосве-
тительной сети через нормально замкнутые контакты Рщ реле, торит.
С наступлением рассвета фоторезнстор освещается все сильнее и его
сопротивление уменьшается до 80—100 кОм. При этом коллекторные токи
транзисторов усилителя увеличиваются. При токе 20—25 мА реле срабатывает
и его контакты, размыкаясь, разрывают цепь питания осветительной лампы.
А вечером, когда сопротивление фочорезистора начнет увеличиваться, а коллек-
торные токи cooIвс 1 сгвеппо уменьшаются, реле отпустит и замыкающимися
контактами включит освещение
Выпрямитель автомата двухполупернодный, на диолах Д226А (или Д7Ж),
включенных по мостовой схеме Импульсы выпрямленного напряжения сгла-
живаются стабилизатором, состоящим из двух стабилитронов Д1 и Д^ типа
Д809 (можно Д814Б), соединенных постедоватслыю, и конденсатора С}. Номи-
нальное напряжение этого конденсатора не должно быть меньше 25 В Кон-
денсатор С-., роль которого аналогична резистору, гасит избыточное напря-
жение переменного тока, подаваемое от сети к выпрямителю. Ои должен бьпь
бумажным па номинальное напряжение нс менее 300 В. Для сети напряжением
127 В емкость этого конденсатора должна составлять 1 мкФ
В автохгаге используются транзисторы МП26 (можно МП20, МП21, МП25
с любым буквенным индексом, МП40А), рассчитанные на более высокое, чем
аналогичные нм маломощные транзисторы, коллекторное напряжение. Pc ic
Pi-типа РЭС 22 (паспорт РФ-1.500.131), PCM 1 (паспорт Ю 171.81.37) или
другое с обмоткой сопротивлением 650 — 750 Ом и нормально замкнутыми
контактами.
Если автомат смонтирован из заведомо исправных деталей, то сдипсгвсино,
что, возможно, придется сделать дополнительно, это подобрать момент выклю-
чения лампы, соответствующий определенной освещенности фогорсзнстора. Для
И* 323
увеличения задержки времени выключения осветительной лампы питающее
напряжение автомата надо уменьшить на 3—4 В, а для уменьшения, т е. более
раннего выключения, наоборот, увеличить на 3—4 В, Эю можно сделать
путем использования в блоке питания стабилитронов с другими напряжениями
стабилизации: в первом случае — стабилитронов Д808 или одного (вместо
двух) стабилитрона Д813, во втором случае — трех стабилитронов Д808 или
двух стабилитронов Д811 или Д814Г. Можно также регулировать чувствитель-
ность подбором сопротивления резистора R .
РЕЛЕ ВЫДЕРЖКИ ВРЬ МЕНИ
Если ты увлекаешься еще фотографией, то можешь сделать прибор,
который бы автоматически включал лампу фотоувеличителя па время выдержки
для печати. Такая автоматизация включения и выключения того или иною
устройства может осуществляться с помощью электронного реле
выдержки времен и.
Чтобы лучше разобраться в работе такого прибора, провели опыт во
схеме, изображенной на рис. 279 При понажатом кнопочном выключателе Кн
вольтметр V покажет отсутствие напряжения па обкладках конденсатора С,.
Теперь нажми иа несколько секунд кнопку Кн и внимательно наблюдай
за поведением стрелки вольтметра. Отклонясь от нуля, опа остановится
против деления шкалы примерно соответствующего напряжению батареи. Про-
исходит это вследствие заряда конденсатора. Чтобы изменить время отклонения
стрелки прибора, т с. время заряда конденсатора, достаточно заменить этот
конденсатор или резистор Rt Уве тичитнь, скажем, емкость конденсатора вдвое,
стрелка будет в два раза медленнее отклоняться. Тог же эффект ты получишь,
вдвое увеличив сопротивление резистора R .
Что произойдет, если к обк тадкам заряженного конденсатора подключить
электронное реле на транзисторе с относите тыто большим входным сопротив-
лением? Уве тичить входное сопротивление .можно включением резистора в цепь
ет о эмиттера. Конденсатор станет разряжагься через эмитгерный переход и э.миг-
терный резистор R-, транзистора электронного реле. При этом транзистор
откроется, электронное реле Р} сработает и контактами , включит исно.т-
зштелытую пень. Как только конденсатор разрядится, транзистор закроется,
электромагнитное реле отпустит и размыкающимися контактами разорвет
исполни тельную цепь. Время разряда конденсатора. а значит, и время выдержки
открытого состояния транзистора, определяется емкостью конденсатора и
сопротивлением цени, через которую он разряжается.
Таков принцип работы электронного реле выдержки времени.
Практическая схема электронного реле выдержки времени для фотопечати
изображена на рис. 280. Оба транзистора автомата работают в режтьме
переключения, обеспечивая надежное срабатывание реле Р, при подаче на вход
первого транзистора напряжения около 2 В. Время срабатывания реле опре-
деляется временем разряда кои теисатора С,. через резисторы Я,, R , эми г-
терный переход транзистора Tt и резистор Я4. Изменяя сопротивление пере-
менного резистора можно устанавливать время выдержки примерно
от 0,1 до 5 с.
Работает реле времени следующим образом В исходном состоянии, когда
контакты кнопочного выключателя А«, разомкнуты, напряжение на конденса-
торе С’| равно нулю. В ио время оба транзистора закрыты, ток через обмотку
этскгромагшттното реле Pt практически не течет и сто контакты Pt вклю-
чающие питание лампы увеличителя ,/j. разомкнуты При кратковременном
324
нажатии кнопки конденсатор С, заряжается и тут же начинает разряжаться'
через уже знакомые тебе цепи. С момента нажатия кнопки до момента, koi ы
конденсатор С, разрядится до напряжения 2 В, реле Р, остается включенным,
замыкая своими контактами цепь питания лампы 77j фотоувеличителя. Лампа
выключается, как только напряжение на обкладках конденсатора <7, станет
меньше 2 В Чтобы опять включить дампу, надо снова нажать кнопку /бд
пуска автомата.
Рис. 279. Схема, иллюстрирующая
принцип работы реле выдержки вре-
мени.
ТъТг МП39-МПЧ2
Рис. 280. Реле выдержки времени.
Питание прибора осуществ тяется от сети переменного тока через транс*’
форматор и однопо тунериодный выпрямитель на любом плоскостном диоде.
Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Трансфор-
матор питания Tpi наматывай на мат нитопроводе из пластин Ш-16, толщппа.
набора пластин 18 мм. Обмотка /, рассчитанная на напряжение сети 220 В.
должна содержать 2800 витков провода ПЭВ 0.12 (для сети напряжением
127 В — 1600 витков), обмола Я—100 витков провода ПЭВ 0,3. Па выходе
выпрямителя должно быть напряжение 8 —10 В
Электромагнитное реле типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.302, РС4.524.303)
или самодельное. Данные остальных деталей автомата указаны на ею схеме.
После того как реле времени смонтируешь и убедишься в его работо-
способности, откалибруй переменный резистор Я,. Калибровка резистора сво-
дится к тому, что для положений его движка через каждые 10 — 15° по хро-
нометру определяется время включения реле. Полученные данные нанеси в виде
шкалы вокруг ручки резистора, снабженной стрелкой-указателем
Только ли для фотопечати иршодеи такой прибор-авгомаз Нет, конечно,
его можно приспособить для включения на заданное время других приборов,
например, элек тродвит а гелей моделей па выставке работ юных техников.
Следу тощий пример автоматики...
ЭЛЕКТРОННЫЙ СТОРОЖ
Простейшее сторожевое устройство можно смонтировать по схеме, при-
веденной на рнс, 281. Эго уже знакомое тебе электронное реле на транзисторе
Ту между базой и эмиттером которою (к зажимам 1 и 2) включен охранный
шлейф. Этот шлейф, обозначенный на схеме волнистой .нишей, представляет
собой медный провод диаметром 0,1—0,12 мм, например. ПЭВ 0,1, протянутый
вдоль границы охраняемою объекта.
Рнс. 281. Простейшее сторожевое
устройство.
Рис 282. Усложненный вариант
сторожевого устройства.
Сопротивление такого охранного шлейфа небольшое — около 2 Ом па
погонный метр. Поэтому можно считать, что база транзистора соединена
с эмиттером непосредственно. Следовательно, пока шлейф цел, транзистор
закрыт. Но вот кто-то, может быть собака, желая попасть в охраняемый
объект, оборвала шлейф. При этом на базе транзистора оказывается отрица-
тельное напряжение (подаваемое через резистор Р,), транзистор открывается,
электромагнитное реле Г, срабатывает и его контакты Р, ъ замыкаясь, вклю-
чают сигнализацию — элсктрозвонок, сирену или просто электролампу, питаю-
щуюся от электросети.
Вот, собственно, и все, что можно сказать о принципе работы такою
сторожа. Сопротивление резистора зависит от сопротивления шлейфа и
коэффициента передачи тока /ь1Э транзистора. Его надо подобрать таким,
чтобы без подключенного шлейфа надежно срабатываю алектро.мат пиптое реле.
Но, как мне кажется, сторожевое устройство по схеме на рис. 282,
Заимствованной мною из журнала «Радио» (№ 8 за 1976 г.), представляет
С технической точки зрения больший интерес.
Защитный шлейф этою устройства состоит из двух сложенных вместе
тонких изо тированных проводов (ПЭВ 0,1—0,12), оканчивающихся резистором
2?3. Другим кондом он через зажимы 1 и 2 включен в эмит терную цепь
транзистора У,. Этот транзистор совместно со сторожевым шлейфом и дру-
гими, относящимися к нему деталями, образуют генератор электрических
колебаний, подобный гетеродину знакомого тебе преобразовательною каскада
сунертетеролишюго приемника. Генерируемые им ко тебания (частотой около
50 кГц) через конденсатор С4 поступают на базу транзистора Л, усиливаются
им н через конденсатор С6 подаются к выпрямителю на диодах Д1 и Д,
включенных по схеме удвоения выходного напряжения (такому же, как детек-
торные каскады приемников, которые, надеюсь, ти конструировал). Выирям-
326
лепное напряжение в отрицательной полярности поступает через peinciop
на базу того же транзистора 7\, резко уменьшает отрицательное напряжение
смс1цС11Ия и. таким ооразом, закрывает ei о.
Эго дежурный режим работы устройства, при котором потребляемый им
ток от батареи питания ие превышает 2—3 мА. Такое состояние устропствс
сохраняется, пока шлейф не поврежден. При обрыве одного из проводов
шлейфа цепь питания транзистора 7\ будет разорвана, а генерация сорвана.
При этом резко увеличится отрицательное напряжение иа базе транзистора 7,,
подаваемое на нее через резисгор Я5, транзистор откроется, реле Р, сработает
и его контакты Р| ] включат систему сит нализацпи. То же произойдет и при
замыкании проводов шлейфа. В этом случае эмиттер транзистора 7\ окажется
соединенным с заземленным проводником питания непосредственно, режим его
работы нарушенным, из-за чего генерация сорвется н контакты реле
включат енгнализашпо.
В таком сторожевом устройстве надо использовать транзисторы с ко-х]>-
фициситом передачи тока Л;о нс менее 50, причем транзистор IT403 можно
замениib любым другим транзистором средней мощности структуры р-п-р,
например IT402, П201, П601. Электромагнитное реле Pt — с обмоткой сопро-
тивлением 200 — 250 Ом, например РСМ-1 (паспорт 10.171.81.43) или аналогич-
ное друтос, срабатывающее при напряжении менее 9 В. Дроссель Др1 само-
дельный. Он состоит из 650 — 700 витков провода ПЭВ 0,1, намотанных иа
каркасе диаметром 10 — 12 "М между щечками, приклеенными к каркасу на
расстоянии 20 мм одна от другой.
Резистор Я, надо подобрать такого номинала, чтобы при срыве генерации
первого каскада устройства реле четко срабатывало, а во время генерации
отпускало якорь.
И еще пример автоматики...
КОДОВЫЙ ЗАМОК
Замки с «секретом» в виде закодированного набора цифр известны давно.
Механические замки такого тина ты, конечно, видел — они продаются в мат а-
зинах хозтоваров. Кодовые замки широко используются для автоматических
камер хранения вещей на железнодорожных вокзалах, в аэропортах. Но кодо-
вый замок может быть электромеханическим итн электронным. Исполнитель-
ным механизмом такою замка служит электромагнит, подвижный сердечник
которого механически связан с защелкой дверного замка.
Схема наиболее простою электромеханического кодового замка показана
на рис. 283. Здесь Э.м — электромагнит, переключатели В,—В5 —тумблеры,
а Лт.—А"и5 — кнопочные выключатели с возвратными пружинами. Пульт кнопок,
с помощью которых можно отвести защелку замка, находится с наружной,
а переключатели кодирования замка В, В5 — с внутренней стороны двери.
Чтобы электромагнит сработал и таким образом позволил открыть дверь,
надо знать код замка и с учетом этого шифра одновременно нажать соответ-
ствующие ему кнопки.
Набор (установку) кода замка производят переводом контактов песко тьких
переключателей из потожения а в положение б. На схеме в положение о
переведены перск иочатели В. и В5, значит, для этого случая код нашего замка
будет 2 и 5. И если ты, зная этот код, нажмешь одновременно кнопки
и Кн5, то цепь питания эдектромат щгга окажется замкнутой, электромагнит
сработает и его сердечник, втятнваясь в обмогку, оттянет защелку замка —
дверь можно открывать.
327
А если кроме этих двух кнопок нажать еще какую-то кнопку? Эта третья
Кнопка разорвет цепь питания замка и элсктромат нит не сработает. Ну, а если
одновременно нажать все кнопки? Если код тот же, то ничего не получится.
Трудность подбора нужного кода при попытке угадать его возрастает
с увеличением числа переключателей и кнопок замка. Если число переключа-
телей и кнопок увеличить до десяти ю для расшифровки кода замка надо
перебрать более тысячи вариантов. Однако и при пяти кнопках (32 варианта)
код замка не так-то лико расшифровать.
А если придет человек, пе знающий код замка? Д тя него есть кнопка
«Вызов». Ес ти нажать кнопку, в помещении зазвенит звонок Зе.
Но тебя, как радиолюбителя, должен, видимо, интересовать электронный
Кодовый замок. Ну что ж. рекомендую замок с емкостной «памятью», разра-
ботитпыи знакомым мне радиолюбителем Н. А, Дробницей из г. Запорожье.
Такой кодовый замок (см. схему па рис. 2S4) состоит из трех электроли-
тических коиденсаторов С, — С3 разной емкости, являющихся его «памятью»,
Рис. 283. Электромеханический кодовый замок.
Гис. 284. Кодовый замок с емкое т ной памятью.
328
четырех диодов /Г] — Д4, транзистора Г, с электромагнитным реле Р} в эмит-
терной цепи, семи кнопок Ад,—Ли7, шесть из которых входят в пульт управ-
ления замком, и электромагнита Э.и,, сердечник которого механически связан
с защелкой дверного замка. Штепсельные разъемы НЦ — иЦ образуют копиро-
вочный узел замка. Кодирование осущсств тяегся изменением порядка подклю-
чения кнопок пульта управления к штепсельным разъемам этого узла. Для
литания замка используется дву.хполуперподный выпрямитель с выходным
напряжением 24 В.
Исходное состояние элементов замка: кош акты кнопок A/q—А/т6 разомк-
ну 1ы, 1ранзпстор закрыт, так как его база через нормально замкнутые
контакты кнопки Аи1 соединена с плюсовых! проводником источника питания,
а его коллекторный резистор А( и резистор А; в общей минусовой цепи,
соединенные через нормально замкнутые контакты А реле Pt, образуют
делитель напряжения. В точке соединения резисторов делителя AtA напряжение
око ю 10 В
Код замка трехзначный. Первая цифра кода соответствует номеру кнопки,
иолк.ночешюй к гнездовой части штепсельного разъема Ш|( вторая — номеру
кнопки, подключенной к тпетдовой части разъема Ш2, третья — разъема Шу.
Показанный па схеме порядок подключения кнопок Кн{ — Кп-, к котировочному
у злу соответствует коду J2J. Незадействоваипые в коде кнопки Кп4—Аи6 под-
к иочепы (в любом порядке) к гнездовьм частям разъемов Ш4 — Ш6. Чтобы
замок открыть, надо после ювателыто, и только в порядке установленного
кода. нажать кнопки Кн,—Ан,. а за1ем кнопку Aw7. Если ошибок нет, то
сработает электро.мат пит и дверь можно будет открыть.
При пажапш кнопок, соответствующих уставов лепному коду, конденсаторы
С, -С; памяти замка заряжаются напряжением, поступающим иа них с дели-
теля A,A2. Емкости конденсаторов и coiipoi деления решегоров делшеля
подобраны так, что при нажатии первой кнопки кода конденсатор Ct заряжается
до 0.85 чаши >1010 напряжения (примерно 8.5 В), при нажатии в юрой кнопки
кода до такого же напряжения заряжается конденсатор С2, а при нажатии
третьей кнопки кода конденсатор Су заряжается до полного напряжения, сни-
маемого с делшеля RtR2 (около 10 В). После правильного набора кода сум-
марное напряжение на последовать депо соединенных конденсаторах памяти
составит 2,7 чаши этого напряжения, т.е примерно "Д В Естн теперь нажать
кнопку Кн то все эю напряжение через диод Д4 будет потатю в отрицатель-
ной полярности на базу транзистора Т{ и откроет его. Одновременно срабо-
тает реле Pt. сто контакты Pty включат питание электромагнита, контакты
Р} ; переключат резистор А, па базу транзистора (чтобы поддерживать его
в открытом состоянии), а контакты AhI. замыкаясь, через себя, диоды Д{ — Ду
н резистор А, разрядят конденсаторы С, С\. При отпускании кнопки Ал7
база транзистора вновь окажется соединенной с плюсовым проводником цепи
питания, транзистор при этом закроется, электромагнитное реле огпусгнг якорь
п устройство в целом примет исходное состояние. Если конденсаторы памяти
имеют небольшие токи утечки, то напряжение иа них, достаточное для сраба-
тывания ре те, электромагнита и открывания двери сохраняется пе менее трех
минут Это позволяет в случае ошибки, допущенной при па тюре кода, нажать
иа одну пт кнопок, не участвующих в коте, чтобы разрядить конденсаторы,
н вновь прави депо набрать код.
В момент пажа гня кнопки Л'«7 суммарное напряжение на конденсаторах
памяти обязан тыю должно быть больше удвоенного напряжения, снимаемого
с делителя А, А.. и больше напряжения срабатывания элекгромат ни тот о
реле А,. При неполном наборе кота, например при нажатии только первой
и третьей закодированных кнопок, это напряжение не превысит удвоенного
329
напряжения делителя, что окажется недостойным для срабатывания замка.
Оно б] дет мало и в том случае, если закодированные кнопки нажимать
не в той последовательности. А если при попытке подбора кода будет нажата
хотя бы одна из нскодовы.х кнопок, заряженные конденсаторы тут же разря-
дятся через диоды Д1—Д3.
К иструкцпя замка, предложенная автором, показана на рис. 285. Все
дета ти, кроме кнопок, смонтированы па гнездовой части штепсельного разъема,
являющейся одновременно и кодировочпой солодкой замка. Штепсельная часть
этого разъема распилена поперек на части, образующие двухполюсные штеп-
сельные вилки разъемов Ifft — Ш6.
Д тя замка использованы: транзистор с коэффициентом передачи тока Л2]э
нс маисе 20; электромагнитное реле ттита РЭС-22 (паспорт РФ4.500.163);
конденсаторы Cj и С2—К53-1, С?-— ЭТО (можно заменить конденсатором
К50-6); резисторы и /?2 —МЛТ; кнопки микровыключатеаи КМ1 1. Тран-
зистор МП26 можно заменить аналотпчпым ему транзистором МП25, диоды
Д220 — диодами Д219 с любым буквенным индексом. Кнопки могут быть любой
конструкции, в том числе самодельными.
Э тсктромагпит сделай из низкочастотного дросселя фильтра выпрямителя
лампового радиоприемника (или те тевизора). Обмотка дросселя должна иметь
активное сопротивление 20 — 25 Ом. Конструкция переде.тапнот о мат нитопрово'та
дросселя (бе: каркаса с обмоткой) покатана на рис. 286. Пакет Ш-образных
пластин растылси по штриховым линиям Его средняя часть нетто тьзуегся как
якорь б, а боковые части и набор замыкающих пластин — в качестве .магпи-
330
топровода 1 тягового aicKipo.Mai ши а. Часгн магнптолровода скреплены bmccic
с иомошыо металлических на к ш док и заклепок. Чтобы вн}1ри каркаса
с обмоткой, находящемся в мапшгопроводе, якорь мог перемещаться без
заметою трения, в его наборе па 4 — 5 плас ши меньше, чем в наборе
магииюпровода. Якорь электромагнита соединяют с ручкой защелки 4 двер-
ного замка J тягой л из двхх, скле-
панных вместе, полос листовой ста-
ли толщиной 0,5—1 мм. Маниио-
провод вместе с обмоткой крепят
Па стальной пластине 2 толщиной
2 — 2,5 мм, которую подкладывают
под дверной замок и вместе с ним
укрепляют па двери. Такой элек-
тромагнит при ею включении по-
требляет ток около 1 А. На такой
ток должны бьиь рассчитаны и
диоды выпрями геля, шпающао
Этот вариант кодовою замка.
Налаживание замка сводится к
подбору резистора А,. Гао сопро-
тивление должно быть таково, что-
бы при правильно набранном коде
создающееся иа нем падение иапря-
Рис. 286. Конструкция магпитопровода
э гсктромаг низа кодовою замка.
жения заряжало конденсаторы па-
мят до напряжения четкого сраба-
тывания электромагнитного реле.
В то же время при нажатии только
двух кнопок, соответствующих первой и третьей цифрам установленного кода,
реле пе должно срабатывать.
Где наиболее целесообразно установить кодовый замок? Лучше всего,
пожалуй, па двери комнаты, где занимается технический кружок. Это, во-первых,
интересно и, во-вторых, удобно каждый кружковец, зная код на день занятия,
входит в комнату, нс отвлекая от дела других.
Те приборы и устройства. с который» я познакомил тебя в этой беседе,
всего шшь небольшая часть примеров обширнейшей об taeinu авто чаншкЛ И раз-
говор о пей не окончен — он будет продолжен в следующей беседе.
Беседа семнадцатая
МУЛЬТИВИБРАТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
Мультивибраторами называют э.зектриппые устройства генерирующие
электрические колеоания, близкие по форме к прямоугольной. Спектр колебаний,
генерируемых мультивибраторе и, содержит множество гармоник — тоже
э сектрических колебаний, по кратных колебаниям основной частоты, что и
отражено в его названии, «мульти»-т много, «вибро» — колеблю. Именно такой
генератор я рекомендовал тебе в тринадцатой беседе использовать в качестве
пробника
Что же собой представ счет и как работает мультивибратор?
331
М> ЛЬ ГИВИБРАТОР АВТОКОЛЕБ ОТЕЛЬНЫЙ
Посмотри на схему, изображенную на рис. 287, а. Она тебе хорошо
знакома —зго схема простого лвухкаскадното транзисгорною усилителя зву-
ковой частоты с выходом на головные ге тефоны. Что произойдет, если выход
такого усилителя соединить с его входом, как на схеме показано штриховой
линией? Межд ними возникает ni тожите.тытая обратная связь и усилитель
Рис. 287. Двухкаскадный усити аль, охваченный положительной обратной
связью, становится мультивибра гором.
самовозбудится — станет генератором колебаний звуковой частоты, и в телефо-
нах мы услышим звук низкого тона. С таким явлением в приемниках и
усилителях ведут решительную борьбу, а вот для автоматически действующих
приборов оно оказывается полезным. i
Теперь посмотри на рис. 287, б. На next ты видишь схему того же мульти-
вибратора как на рис. 287, л, только начертание ее несколько изменено. Именно
так обычно чертят схемы автоколебательных, т.е. сам о возбуждающихся му ть-
тивпбраторов.
Опыт -самый лучший, пожалуй, метод познания сущности действия того
или иного электронного устройств В этом ты убеждался нс раз. Вог и
сейчас, чтобы лучше разобраться в работе этого универсального прибора-
автомата, предлагаю провести опыт с ним.
Принципиальная схема автоколебательного мультивибратора со всеми
данными его резисторов и конденсаторов покатана на рис. 288,и. Смонтируй
его га макетной панели. Трапшсгоры должны быть низкочастотными
(МП39 —МП42), так как у высокочастотных транзисторов (П401—П403, П420,
П422) очень маленькое пробивное напряжение эмпмерною перехода. Электро-
литические конденсаторы С, и С2 — типа К50-6, ЭМ с номинальным напря-
жением 10—15 В. ( опрогивлеппя резисторов могут отличтГться от указанных
на схеме до 50% Важно лишь, чтобы возможно одинаковыми были номиналы
нагрузочных” резисторов Я,, Я4 и базовых резисторов Я2, Я3. Для питания
используй две батареи 3336Л, соединив их последовательно, пли выпрямитель.
В коллекторную цепь любою из транзисторов включи миллиамперметр
иа ток 10 — 15 мА, а к участку эмиттер —коллектор того же транзистор
подключи высокоомный вольтметр па напряжение до 10 В. Проверив монтаж
и особенно внимательно полярность включения конденсаторов, подключ
к мультивибратору источник питания. Что показывают измерительные при-
боры? Миллиамперметр резко увеличивающийся до 8 — 10 мА, а затем также
резко уменьшающийся почти до пуля ток кот тек торной цепи транзистора.
Во тьтмегр же, наоборот; то уменьшающееся почти до нуля, то уве пчиваю-
щееся до напряжения источника питания коллекторное напряжение.
332
б)
Рис. 288. Схема симметричного мульти-
вибратора (а) и импульсы тока, генери-
руемые им (б).
О чем говорят ж измерения? О том, что транзистор этого плеча мульти-
впиратора paooiaei в режиме переключения. Наибольшим коллекторный ток
л одновременно наименьшее напряжение на коллекторе соответствуют откры-
тому состоянию, а наименьший ток и наиоольшее коллекторное напряженке —
закрытому состоянию транзистора. Точно так работает и транзистор второго
плеча мультивибратора, но, как говорят, со сдвигом фаты на 180": когда
ОД...... транзисторов открыт, второй транзисюр закрыт. В этом нетрудно
убедиться, включив в коллектор-
ную пень транзистора второю пле-
ча мультивибратора такой же мил-
шамнерметр стрелки измеритель-
ных трнборов будут попеременно
отклоняться от нулевых отметок
шкал.
Теперь, вое юльзовавшись ча-
сами с секундной стрелкой, сос-
читай, сколько раз в минуту тран-
зисторы переходят из открытого
состояния в закрытое. Раз 15 — 20.
Таково число электрических коле-
баний, генерируемых мультивибра-
тором, в минуту. Следовательно,
период одного ко тсбания равен
3 4 с. Продолжая следить за
стрелкой миллиамперметра, попы-
тайся изобразить эти колебания
т ра<| ичсски По горизонта тьной оси
ордтшат откладывай в некотором
масштабе отрстки время нахожде-
ния транзистора в открытом и за-
крытом состояниях, а по вертикальной оси - соответствующий этим состояниям
коллекторный ток транзистора. У тебя подучится примерно такой же график,
как тот, что изображен на рис. 288. <5. Значит, можно считать, что мульти-
вибратор генерирует электрические колебания прямоугольно формы.
В сигнале мультивибратора, независимо от того, с какого выхода он
снимается, можно выделить импульсы тока и паузы между ними. Интервал
времени с момента появления одного импульса тока (или напряжения) до
момента следующего импульса гой же полярности принято называть перио-
дом следования импульсов Т, а время между импульсами—дли-
тельностью паузы Г„. Мультивибраторы, генерирующие импульсы,
длите плюеть которых г„ равна паузам между ними, па тывают симметрич-
ными. Следовательно, собранный торой опытный мультивибратор — симме-
тричный.
Захкшт конденсаторы С, и С2 другими конденсаторами емкостью по
10—15 мкФ. Мультивибратор остался симметричным, но частота генерируемых
им колебаний увеличилась в 3- 4 раза -до 60 — 80 в минуту или, что то же
самое, примерно до частоты 1 Гц. Стрелки измерительных приборов еле
успевают следовать за изменениями гоков и напряжений в цепях транзисторов.
А сели заменить конденсаторы С, и С-, бумажными емкостью по 0.01 —0.05 мкФ?
Как теперь ведут себя стрелки приборов? Огклонившись от нулевых т гметок
шкал, они стоят на месте. Может быть, сорвана генерация? Нет! Просто
частота колебаний мультивибратора увеличилась до нескольких сотен терн.
Это колебания диапазона звуковой частоты, фиксировать которые приборы
333
постоянного тока уже не могут. Обнаружить их можно с помощью головных
телефонов, подключенных через конденсатор емкостью 0,01 -0,05 мкФ к любому
лз выходов мультивибратора пли включив их непосредственно в коллекторную
цепь любого из транзисторов вместо па1рузочного резистора. В телефонах
услышишь звук низкою тона.
Каков принцип работы мультивибратора? Вернемся к схеме на рис. 288, а.
В момент включения питания транзисторы обоих плеч мультивибратора
открываются, так как на их базы через соответствующие им резисторы Т?2 и Ry
подаются отрицательные напряжения смещения. Одновременно начинают заря-
жаться конденсаторы связи: С; — через эмнттерный переход транзистора 72
и резистор Rt; С2 —через эмиттерпый переход транзисюра Tt и резистор Я4.
Эти цени заряда конденсаторов, являясь делителями напряжения источника
питания, создают на базах транзисторов (относительно эмиттеров) все возрас-
тающие по величине отрицательные напряжения, стремящиеся еще больше
открыть транзисторы. Открывание транзистора вызывает снижение отрицатель-
ного напряжения на его коллекторе, что вызывает снижение отрицательною
.напряжения на базе другого транзистора, закрывая его. Такой процесс про-
текает сразу в обоих транзисюрах, однако закрывается только один из них,
на базе которого более высокое положительное напряжение, например, из-за
разницы коэффициентов передачи гока /тдэ, номиналов резисторов и конден-
саторов. Второй транзистор остается открытым. Ио эти состояния транзисторов
неустойчивы, ибо электрические процессы в их цепях продолжаются.
Допустим, что через некоторое время после включения питания закрытым
оказался транзистор Т2, а открытым — транзистор Т{. С этого момента кон-
денсатор Cj начинает разряжаться через открытый транзистор Т:, сопротивле-
ние участка эмиттер—коллектор которою в это время мало, и резистор R .
По мере разряда конденсатора положительное напряжение иа базе закры-
того транзистора Т2 уменьшается. Как только конденсатор полностью разря-
дится и напряжение иа базе транзистора 72 станет близким нулю, в коллек-
торной пени этого, теперь уже открывающегося транзистора появляется ток,
который воздействует через конденсатор С2 на базу транзистора Ту и понижает
отрицательное напряжение на пей. В результате ток, текущий через транзистор
7], начинает уменьшаться, а через транзистор 72, наоборот, увеличиваться.
Это приводит к тому, что транзистор Т} закрывается, а транзистор Т, откры-
вайся. Теперь начнет разряжаться конденсатор С2, но через открытый тран-
зистор Т2 И резистор что в конечном счете приводит к открыванию
первого и закрыванию второго транзисторов и т. д. Транзисторы все время
взаимодействуют, в результате чего му тьтнвибратор генерирует электрические
колебания.
Частота колебаний мультивибратора зависит как от емкости конденсаторов
связи, что тобой уже проверено, так и от сопротивления базовых резисторов,
в чем ты можешь убеди гься сейчас же. Попробуй, например, базовые резисторы
Д2 и Тут заменить резисторами больших сопротивлений. Частота колебаний
мультивибратора уменьшится. И наоборот, если их сопротивления будут меньше,
частота колебаний увеличится.
Еше один опыт: отключи верхние (по схеме) выводы резисторов R и К,
от минусового проводника источника питания, соедини их вместе, а между
ними и минусовым проводником включи реостатом переменный резистор
сопротивлением 40— $0 кОм. Поворачивая ось переменною резистора, ты
в довольно широких пределах сможешь изменять частоту колебаний мучьти-
вибратора.
Примерную частоту колебаний симметричного Мультивибратора можно
подсчитать но формуле/» 700, RC, где/ — частота в терцах, R — сопротивления
334
Рис. 289. Графики электри-
ческих колебании, генерируе-
мых несимметричным муль-
птвибрагорохг.
ба ioblix резнеторов в килоомах, С емкости конденсаторов связи в микро*
(фарадах.
Пользуясь Этой упрошенной формулой, подсчитай, колебания каких частот
генерировал звон мультивибратор.
Вернемся к исходным данным резисторов н конденсаторов опытного
мультивибратора (по схеме рис. 288.и); конденсатор С2 замени коиденсаюром
емкостью 2 — 3 мкФ. В коллекторную цепь
транзистора Т2 включи миллиампсрмс|р и, сле-
дя за его стрелкой, изобрази колебания тока,
теиерирусмые мульт ивпбра юром, графически
(рнс 289, а). Теперь ток в коллекторной цепи
транзистора Т2 будет появляться очень корот-
кими импульсами. Длшелыюсть импульсов ta
примерно во столько же раз меньше пауз между
импульсами tu, на сколько уменьшилась емкость
конденсатора С2 но сравнению с сто прежней
емкостью.
Теперь тот же (пли такой) миллиампер-
метр включи в коллекторную цепь транзис-
тора Гр Что показывает измерительный при-
бор? Тоже импульсы тоКа, но их длитель-
ность во мною раз больше пауз между ними
(рис. 289,(7).
Чю же произошло? Уменьшив емкошь конденсатора С\, ты нарушил
симметрию плеч мультивибратора — он стал неси м .м е i р и ч и ы м. Полому
и колебания, генерируемые дм, стали неспмме|рпчнымп: в коллекторной цепи
транзистора Tt ток появляется относительно длинными импульсами, в коллек-
торной цепи транзистора 7, — короткими импульсами. С Выхода 1 такого
мультивибратора можно снимать короткие, а с Выхода 2 — длинные импульсы
напряжения Временно поменяй местами конденсаторы С, и С3. Теперь корот-
кие импу н.сы напряжения будут на Выходе /, а даинпые иа Выходе 2.
Сосчитай (ио часам с секундной стрелкой), сколько электрических импуль-
сов в минуту генерирует такой вариант мультивибратора. Около 80. ‘Увеличь
емкость конденсатора Ср подключив пара.ыельно ему вюрой электролитиче-
ский конденсатор емкостью 20—30 мкФ. Частота следования импульсов умень-
шится. А если, наоборот, емкость этого конденсатора уменьшать? Частота
следования импульсов должна увеличиваться.
Есть, однако, иной пучь регулирования частоты следования импульсов —
изменением сопротивления резистора /?,: с уменьшением сопротивления этого
резистора (ио не менее чем до 3 — 5 кОм, иначе транзистор 7\ будет все время
открыт и автоколебательный процесс нарушится) частот следования импуль-
сов должна возрастать, а с увеличением ею сопротивления, наоборот, умень-
шайся. Проверь опытным путем —так ли это? Подбери резистор такою
номинала, чтобы число импульсов в минуту составляло точно 60. Стрелка
ми 1лиампсрме1ра будет колебаться с частотой 1 1 ц. Мультивибратор
в лом случае станет как бы электронным механизмом часов, отсчитываю-
щих секунды.
Если б я попытался только перечислить, <де и как используются авто-
колебателытыс симметричные и несимметричные мультивибраторы, для этого
потребовалось бы несколько страниц. Пет, пожалуй, такой отрасли радиотех-
ники, электроники, автоматики, импульсной и ш вычислительной техники, где бы
такие генераторы не применялись. Сейчас же я приведу лишь некоторые
примеры их использования применительно к твоему творчеству.
335

МУЛЬТИВИБРАТОР В ГЕНЕРАТОРАХ И ЭЛЕКТРОННЫХ
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯХ
PiiC. 290. Электронный звонок.
Электронный звонок Мулыивибратор можно использовать для квартир-
ного звонка, заменив им обычный электрический. Собрать сто можно по схеме,
показанной на рис. 290. Транзисторы Г, и работают в мультивибраторе.
1 оперирующем колебания частотой
около 1000 Гтт, а транзистор Т, - в
усилителе мощности. Усиленные коле-
бания преобразуются головкой Гр в
звуковые колебания.
Если для звонка использовать або-
нентский громкоговоритель, включив
первичную обмотку его переходного
трансформатора в коллекторную нети,
транзистора Ту в его футляре раз-
местится вся электроника звонка,
смонтированная на п та ге. Там же ра т-
мсстится и батарея питания.
Электронный звонок установи в
коридоре и соедини его двумя прово-
дами с кнопкой. Нажми кнопку —
громкоговоритель «звонит», оз пусти — молчит. Так как питание на прибор
подастся только во время вызывных сигналов, двух батарей 3336Л, соединен-
ных последовательно, хватает на несколько месяцев работы звонка.
Желательный тон звука устанавливай заменой конденсаторов С( и С-,
конденсаторами друт их емкостей.
Электронный звонок может быть использован для изучения и тренировки
в приеме на слух телеграфной азбуки — азбуки Морзе. В этом случае надо
'только кнопку заменить телет рафпым ключом.
Электронный переключат ель. Этот прибор, схема которого показана на
рис. 291, можно использовать для коммутации двух елочных гирлянд, питаю-
щихся от сети переменного тока. Электронный переключатель можно питать
от двух батарей 3336Л, соединенных последовательно, и пт от выпрямителя,
который бы давал иа выходе постоянное напряжение 9—12 В
Схема переключателя очень схожа со схемой электрон него звонка. Но
емкости конденсаторов С, и С2 переключателя во много раз больше емкостей
аналогичных конденсаторов звонка. .Мультивибратор переключателя генерирует
колебания частотой около 0,35 Гц, а ттатрузкой его усилителя мощности
является обмотка электромагнитного реле Pt. Реле имеет одну пару контактных
пластин, работающих на пере к печение. Подойдет, например, реле РЭС 10
(паспорт РС4.524.302) или другое электромагнитное реле, надежно срабатываю-
щее от напряжения 6 8В при токе 20 — 50 мА.
При включении питания транзисторы /\ и Т мультивибратора попеременно
открываются и закрываются, генерируя сигналы прямоугольной формы Кот.тд
транзистор Т2 открыт, отрицательное ни тающее напряжение через резистор Л4
н этот транзистор прикладывается к базе транзистора 7\, вводя его в насы-
щение. При этом сопротивление участка эмиттер коллектор транзистора
уменьшается до нескольких ом и почти все напряжение питания приклады-
вается к обмотке ре те Р, — реле срабатывает и своими контактами подключает
к сети одну из гирлянд Когда транзистор Т закрыт, пень питания ба ты
транзистора Ту разорвана и он также закрыт: через обмотку реле ток не течет —
в это время контакты реле подключают к сети вторую елочную гирлянду.
336
транзистора /, мультивибратора. В этом
том числе — самодельные) мо<ут иметь не
Рис. 291. Электронный переключатель.
Если i ы пожелаешь изменить время переключения гирлянд, то изменяй
емкости конденсаторов ( । и С-. Данные резисторов Л, ц у?, оставь прежними,
иначе нарушится режим работы транзисторов но постоянному току.
Усилитель мощности ана шинный усилителю на транзисторе Т, можно
включить и в эмш торную пень
случае электромагнитные ре ie (в
переключающие i руины контактов,
а нормально разомкнутые или нор-
мально замкнутые. Контакты ре те
одною из плеч мультивибратора
будут периодически замыкать и
размыкать цепь питания одной i ир-
лянды, а контакты реле другою
плеча мулы пвибрадора — пень пи-
тания второй ГПр 1Я1ЦЫ.
Элек 1 ронпыи переключи гель
можно смонтировать на плате из
стинакса или другого изоляцион-
ного материала и пмес1е с бата-
реей питания поместить в коробку
из фанеры. Во время рабоы пере-
ключатель потребляет ток не боль-
ше 30 мА, так чю энергии двух Gaiapeii 3336Л вполне хваитг па все ново-
годние праздники.
Аналотичный переключатель можно использовать и для других нелеп:
например, для иллюминации масок, аттракционов. Представь себе выпиленную
из файеры и разрисованную фигурку 1ероя сказки «Кот в сапогах» Позади
прозрачных глаз находятся лампочки от карманного фонаря, коммутируемые
электронным переключателем, а па самой фигурке — кнопка. Стоит нажшь
кнопку, как кот туг же начнет подмигивать тебе.
А разве нельзя использовать переключатель для электрификации некоторых
моделей, например модели маяка. В этом случае в коллекторную цепь тран-
зистора усилителя мощности можно вместо электромагнитного реле включить
малогабаритную лампочку накаливания, рассчшанную на небольшой ток накала,
которая станет имитировать вспышки маяка. Если 1акоп переключатель допод-
пнть тумблером, с помощью которого в коллекюрную цепь выходною тран-
зистора можно будет включап. поочередно две такие лампочки, то он может
стать указателем поворотов твоею велосипеда. Примерно такими «мигалками»
оборудованы многие автомобили.
Метроном Это своеобрашые часы позволяющие но звуковым сигналам
отсчитывать равные промежутки времени с точностью до долей секунды.
Такие приборы используют, например, для выработки чувства такта при
обучении музыкальной ipavioie во время первых тренировок по передаче
сигналов телеграфной азбукой
Схему' одною из таких приборов ты видишь на рис. 292. Эго тоже
мультивибратор, но несимметричный. В таком мультивибраторе использованы
транзисторы разной структуры: — п-р-п (МП35 —МП38), Т2 — р-п-р (MII39 —
МП42). Это позволило уменьшить общее число ею деталей. Принцип же
работы мультивибратора остается таким же — генерация возникает за счет
положительной обратной свяш между выходом и входом двухкаскадного
усилителя низкой частоты; свяш осуществляется электролитическим конденса-
тором Ср Нагрузкой мультивибратора служит малогабаритная электрощита
мическая головка 1р{ со звуковой катушкой сопротивлением 4 10 Ом,
Переменный резистор /?|
Рис. 292. Электронный метроном.
например, 0.1ГД-6, 0,1 ГД-8 (пт телефонный
капсюль), создающая при кратковременных им-
пульсах тока звуки, похожие на щелчки. Частот
следования таких импутьсов регулируется пере-
менных! резистором R\ и может изменяться
примерно ог 20 до 300 импульсов в минуту.
Резистор А, ограничивает ток базы первого
транзистора, когда движок резистора Rj нахо-
дится в крайнем нижнем (ио схеме) положении,
соответствующем наибольшей частоте генери-
руемых колебаний.
Метроном можно питать о г одной батареи
3336Л и ш трех элементов 332, соединенных
последовательно. Ток, потребляемый им от ба-
тареи, не превышает* 10 мА.
должен иметь шкалу, отградуированную по
механическому метроному. Пользуясь ею, простым поворотом ручки резистора
можно установить нужную частоту звуковых анналов метронома.
МУЛЬТИВИБРАТОР В РАДИОИ1 Р\ UJKAX
Радиолюбители (и не только юные) широко используют мультивибраторы
в различных радиотехнических тирах и игрушках, аттракционах, сувенирах.
Об этом, в частности, красноречиво говорят мттотис экспонаты ссюдпяшних
школьников, демонстрирующиеся на ра тичных выставках радиолюбигельскот
творчест ва. Во тле них, как правило, всегда людно.
Хочу рассказать о некоторых из таких забавных экспонатах, которые ты
можешь повторить.
«Обиженный щ ок (рис. 293). Из фанерного домика высовывается мор-
дочка щенка. Стоит отобрать у него б нодце с костью, он начинает скулить.
Забавно?
Электронную «начинку» этого аттракциона образуют два взаимосвязанных
мультивибратора и телефонный капсюль TiJ>t (ДЭМ-4М). Один из мульти-
вибраторов, на транзисторах 7'j и Тл. тснерируег колебания звуковой частоты,
второй, на транзисторах и 7\, служит для периодического включения и
выключения первого мультивибратора, что необходимо для имитации голоса
недовольного щенка. Транзистор Т5 усиливает колебания звуковой частоты,
которые телефон преобразует в звуковые колебания. Нагрузкой транзистора 7\
может быть также маломощная э тектродннамичсская головка, вк тючеттпая в его
кол. тек горную цепь через малогабаритный выходной трансформатор. Источни-
ком питания служат одна (4,5 В) или две,соединенные последовательно (9 В)
батареи 3336Л.
Для агграк ти иа можно испотьзовать любые маломощные низкочастотные
транзисторы, в том числе с малым коэффициентом h2lj, а также резисторы
и конденсаторы любых типов с номиналами, близкими к указанным на схеме.
Проверку работоспособности устройства начинай с правого (по схеме)
мультивибратора с усилителем, соединив верхний вывод резистора Rfj непосред-
ственно с .минусовым проводником питания и подключив батарею, минуя
вык ночатсть Вг Если детали ненравны и в монтаже ошибок нет, то в телефоне
338
T, -Ts МП39-МПЧ2-
Рис. 293. Принципиальная схема, монтажная плата и внешний виц аттрак-
циона.
(или головке) будет слышен непрерывный однотонный звук. Гели этого не
произойдет, значит, есть ошибка в монтаже генератора или имеются неисправ-
ные детали. Проверить работу то ькс транзисторов Ту и можно, патт т о-
чив параллельно резистору R& высокоомные телефоны. Если они звучат, то
неисправность надо искать только в каскаде на транзисторе Г5.
Тон звука изменяй по своему вкусу подбором конденсаторов С, и С4.
Убедившись в работоспособности генератора, восстанови соединение ре-
зистор? Л6 с коллекторной цепью транзистора Т-, (на схеме —точка б) второго
топератора. Этот резистор можно тюдк почить и к коллектору транзистора 1\
(па схеме —точка а). При этом соотношении между паузами звучание телефона
должно изменигься.
Секрет этого аттракциона — магнитный выключатель питания Вр Ето кон
струкдия показана на рис. 294. В жестяной обойме 1 находится пластинка 2,
которая под действием собе венной массы прижимается к контакту' 3 выклю-
чателя. Правый конец пластинки 2 лет ко тюдпимаегся под действием ноля
постоянною магнита и размыкает цепь питания мультивибраторов. Если мат ни г
убрать, пластинка 2 упадет на контакт 3, замкнет цепь питания и щепок
начнет скулить.
Детали самого выключателя находятся перед носом фтнуркн шеттка и
закрыты тонким гепшаксом. Магнит замаскирован в блюдце. Левый копен
пластинки 2 служи г противовесом и облегчает работу магшгта. С целью
339
уменьшен! я трепня эта замыкающая пластинка свооодно лежит на шпильке
обоймы 1, не имея с ней механической связи.
В качестве выключателя питания можно иснольювагь геркон — герметизи-
рованный контакт, замыкающийся под действием магнитного поля. Он должен
быть переключающего типа. С приме-
нением геркона «реакция» щенка не-
сколько возрастет.
«У 1ка с утятами» (рис. 295). На
Рис. 294. Устройство магнитного вы-
ключи юля.
полставке, верхняя пластмассовая па-
нель которой имитирует гладь воды,
как бы плывут «гуськом» и перек тн-
каются утка с утятами. Голос утки
I ру бее, у 1 я г — нежнее.
Итрушка представтяет собой три
взаимно связанных му тьтпвнбратора.
Симметричный мультивибратор на
транзисторах Т6 и 7';, генерирующий
колебания звуковой частоты 800 —
1000 Гц. является основным. Несим-
метричный мультивибратор на транзисторах Г4 и 7<. генерирующий короткие
импульсы с паузами длительноегыо 2 2,5 с. выполняет роль электронною
выключателя, управляющего работой основного мультивибратора. Происходи!
это следующим образом. Во время пауз, когда транзистор 7\ закрыт н
сопротивление сто участка эмиттер -коллектор большое, верхний (по схеме)
ьывол резистора Лн в базовой цепи транзистора Ть через резистор /?ч соединен
с минусовым проводом источника питания. В пи промежутки времени основ-
ной мультивибратор генерирует колебания звуковой часто т(ы, которые усили-
ваются транзистором 78 и преобразуются телефоном Тф} в звуковые колеба-
ния. Во время же коротких импульсов, когда транзистор Т5 открывается,
резистор Ян через малое сопротивле-
ние открытого транзистора оказыва-
ется соединенным с плюсовым прово-
дом источника питания и генерация
основного мультивибратора срывает-
ся. В результате звук прерывается
с частотой следования импульсов вто-
рого мультивибратора.
Рис. 29>. BireiiHHin вид и принципиальная схема «утки с утятами».
Третий мультивибратор на транзисторах Г, и 7", генерирует сравнительно
длинные (4-5 с) импульсы с относительно короткими паузами между ними.
Во время импульсов электромагнитное реле Р,, включенное в коллекторную
ткпь транзистора 7\, срабатывает; ето контакты Р|.ь замыкаясь, подключают
параллельно конденсатору С5 конденсатор С6. В результате основной мульти-
вибратор становится несимметричным, тон прерывистого звука в телефонном
капсюле 7Ф1 (ДЭМ-4М), включенном в коллекторную цепь транзистора Т&,
изменяется, чем и чоститается имитация толосов утки с утятами
Источником пи тания игрушки мот у г быть две батареи 3336Л, соединенные
последовательно, батарея «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0,1- Электро-
магнитное реле Г, тина РСМ 2 (паспорт Ю.171.81.31) или другое малогабарит-
ное ре е, срабатывающее при напряжении 6—8 В Коэффициент передачи тока
/'лэ транзисторов практически не имеет существенного значения н может быть
в нреде «ах от 15 до 80.
Налаживание игру тики сводится к проверке работы мультивибраторов.
Чтобы проверить основной мультивибратор, временно отключи два других
мультивибратора, разорвав, например, плюсовой проводник в точке а (см.
схему). При этом звук должен быть непрерывным. А если точку соединения
резисторов и Z?s соединить с плюсовым проводом, звук должен пропасть.
Затем, отключив только третий мультивибратор (разорви временно плюсовой
проводник в точке и), проверь совместную работу первых двух мультивибра-
торов. Теперь звук должен стать прерывистым, а после включения третьего
мультивибратора — имитировать кряканье уток.
«Кот-лакомка» (рнс. 296). На небольшой подставке, слегка наклонив голову,
садит белый, с бантом на шее кот. Если к ето носу поднести кусочек вареного
мяса, кочбасы или сыра, ког тут же начинает сверкать глазами и, как бы
прося лакомый кусочек, мяукать.
Электронная часть этой итруитки состоит из трех блоков: генератора «Мяу»
на транзисторах 7\ —7’4, усилителя тока на транзисторах Г5 и Т6 и тенератора
световых импульсов на транзисторах Т7 и 7g, имитирующего мигание глаз.
I енератор «Мяу» в свою очередь состоит из мультивибратора на транзисторах
7", и Т2, генерирующего колебания с периодом примерно 3 с, и ЛС-тенератора
на транзисторе Т-, генерирующего колебания звуковой частоты около 800 Гц.
Нюрой генератор возбуждается и создает с частотой первого генератора
чередующиеся пачки плавно увеличивающихся по амплитуде и тут же зату-
хающих колебаний звуковой частоты. Эти колебания уси питаются транзистором
Т4 и преобразуются телефонным капсюлем (ДЭМ-4М) в звуковые коле-
бания, воспринимаемые как звуки мяукающего кота. Генератор «Мяу» начинает
работать при замыкании контактов Р\ । эяектромагни'пюго реле Pf.
Генератор световых импульсов, представляющий собой несимметричный
мультивибратор иа транзисторах разной структуры (77 п-р-п, Тя р-п-р), гене-
рирует колебания с периодом око ло 3 с. Через такие промежутки времени
вспыхивают и гаснут лампочки .7. н .7, («глаза» кота), являющиеся нагрузкой
транзистора Тя. Включается тонера тор при замыкании контактов Ptn реле Pt.
Секрет игрушки кроется в контактах 1 и 2 на входе усилителя тока. Это
отрезки тонкой неизолированной проволоки, тщательно замаскированные иа
мордочке коча. При замыкании их кусочком мяса (можно, разумеется, просто
ваткой, смоченной нодсотсипой водой), соиро тивчеттне этого «лакомства» шун-
тирует резистор регко повышая отрицательное напряжение па базе тран-
зистора Т5. Увеличивающийся при лом гок базы усиливается транзисторами
7'5 и Т6, в рету.тьгате чего срабатывает реле Pt, которое контактами Pf ,
замыкает цепь питания тенератора «Мяу», а контактами Р12 —цепь питания
генератора световых импульсов.
341
Реятстор /?и) отраннчнваег токи базовых цепей транзисторов Г5 и Ть при
случайном замыкании контактов 1 и 2.
Блоки in ринки смонтированы в фанерном ятцнке-нодставке. Телефонный
капсюль ДЗМ-4М находится против задрапированных отверстий в передней
стенке полтавки. Лампочки -7, и -7 («глаза») рассчитаны на напряжение 1 В
и юк накала 75 мА; контакты 1 н 2 «различителя запаха» вмонтированы
в головку кота и соединены с генератором
световых импульсов и входом усилителя
отрезками многожильных изолированных
проводников.
Траттс<|>орматор генератора
«Мяу» — согласующий трансформатор
транзнсюрпого приемника. Реле Р, типа
PC-13 (паспорт PC4.523.OI 7), пружинные
контакты которою ослаблены, чтобы ре-
ле срабатывало при напряжении ветч-
инка питания 6 -8 В. Коэффициент 1ь13
траншегоров может быть 30 — 60.
Рис 296 Внешним вид и принципиальная схема «кота-лакомки».
Блок питания тнрутнкн образуют две соединенные последовательно батареи
Б} н Б (3336Л). Генератор световых импульсов питается oi одной батареи Ь
Нарастание и спад звука генератора «Мяу» определяются сопротивлениями
резисторов /?,, Rb и емкостью конденсатора С-, а высота и тембр звука -
емкостями конденсаторов С4, С6 и сопротивлениями резисторов Я7 и
Частоту мигании «г таз», соответствующую частоте звуковых сит ты зов игрушки
можно подобрать резистором Я13 и конденсатором’С7,
342
Сопротивление резистора R, в базовой цепи транзистора Г, должно быть
таким, чтооы при разомкнутых контактах 7 и 2 коллекторный ток покоя
транзистора 7^ был пемною меньше тока отпускания реле Р^. Вообще же
этого резистора может и не быть.
В генераторе световых импульсов можно также применить лампочки
накаливания от карманною фонаря (3,5 В х 0,26 А) и питать его. как и генератор
«Мяу», о г всей батареи 9 В. В этом случае реле Р} может быть с одной
группой нормально разомкнутых контактов (например, РЭС-10) которые вклю-
чали бы одновременно оба генератора. Тогда во вторам каскаде усиди теля
целесообразно нетто тьзовать транзистор МП42, а в генераторе световых импуль-
сов — транзистор 2 (пли любой другой средней или большой мощности
структуры р-п-р).
«Электронные соловьи». Это автоматически действу тощие устройства, ими-
тирующие голоса двух поющих соловьев. Правда, создаваемые им звуки больше
напоминают трели канареек, но это нисколько не охлаждает интереса к таким
и подобным им радиотехническим устройствам.
Принципиальная схема возможного варианта такой шрушктт изображена
на рис. 247.а. При первом взгляде иа нес игрушка кажется сложной — 19 тран-
шеторов. Но при более внимательном знакомстве это впечатление рассеивается.
Да. транзисторов в игрушке больше, чем, скажем, в усилителе звуковой частоты
или приемнике средней сложности, но в целом она проще их. Да и транзисторы
могут быть с коэффициентом передачи тока Л21Э всего 10 — 20
Электрическая часть «соловьев» состоит из двух прттнштшталыю одинаковых
генераторов колебаний звуковой частоты с самостоятельными головками Грх
и Гр2 на выходе н электронного переключателя. В первом тенераторе работают
транзисторы 7\ — 7S, во втором — транзисторы Г,2 — 7\п. Первый генератор,
являющийся ведущим для имитации голосов пернатых, работает непрерывно,
второй периодически включается электронным переключателем
Первый генератор, как и в «утке с утятами», состоит из трех взаимо-
связанных мультивибра торов. О тин из них (на транзисторах Т6, 72) с усили-
телем иа транзисторе Тя, генерирует колебания частотой около 2000 Гц.
Работа этого мультивибратора периодически прерывается импульсами, посту-
пающими к нему от второго мультивибратора на транзисторах 7"4 и 7\ (так же,
как в «утке с утятами»). Третий мультивибратор (па транзисторах Tt и Т-,)
с усилителем на транзисторе 72 контактами Р{ । реле Р, периодически подклю-
чает резистор Рг- параллельно решетору Я7 в базовой цепи транзистора Т4
второю мультивибраторт и тем самым несколько увеличивает частоту генери-
руемых нм колебаний. Таким образом, третий мультивибратор управляет рабо-
той второго, а второй — работой первого. Создастся эффект пения птицы
Точно так же работает и второй генератор колебаний звуковой частоты,
с той лишь разницей, что «трели» ето несколько иные, так как номиналы
резисторов н конденсаторов отличаются от номиналов ana логичных деталей
первого генератора. Вместе же они имитируют пенне двух птиц.
Роль электронною выключателя также выполняет мультивибратор (тран-
зисторы Г1(1 н Т’ц), генерирутощий колебания с периодом 5 6 с. Импульсы
тока усиливаются транзистором 7У. в результате чего срабатывает реле Р2
и контактами Pyi периодически замыкает и размыкает пень питания второю
генератора.
Электромагнитные реле Р, Р(, использованные в игрушке, РЭС-10 (пас-
порт РС4.524.303), трансформаторы Гр1 н Тр2 — выходные трансформаторы
от любых траншегорных приемников с трансформаторным выходом, головки
/'Pi и Гр-, 0.1ГД-6. Электролитические конденсаторы и резисторы могут быть
любых типов.
343
В описываемой радпош рушкс генераторы и переключи гель смонтированы
на самостоятельных платах. Для примера на рис. 297.0 покатана схема
соединений деталей на плате первого генератора. Однако блоки можно смой,
тороват ь п па одной общей плате.
Рис 297. Принципиальная схема (а) и схема 'монтажной или гы (о) одною
in гснераюров «электронных соловьев»
Сначала, как и при налаживании «утки с утятами», надо проверить первый,
затем второй и третий мультивибраторы каждого генератора, а потом
совместную работу обоих leiicpaiopoe. Коррсктиррвать «грели» можно изме-
нением частот генераторов путем подбора конденсаторов и резисторов в базо-
вых пенях транзисторов.
344
АДУ Щ11Й МУ ЛЫ ИВИБРАIОР
Определенный интерес npc.iciae 1ясг
виб/мшнр. генерирующий импульсы тока
вход запускающих сигналов oi другого
тельного мультивибратора.
Чтобы автоколебательный мультивибратор опьпы с которым я предлагал
провести в начале этой беседы (по схеме на рис. 288). превратить в мульти-
вибратор ждущий, надо сделан. следующее: конденсатор С, удалить, а вместо
нею между коллектором граизнсгора Т2 и базой транзистора Т, ’включи:ь
резистор (на рнс 298 «,) сои- 1
рогив.чеипем 10 15 кОм; между
базой транзистора Г, и зазем-
1СП11ЫМ ПРОВОДНИКОМ ВКЛЮЧИТЬ I1O-
следова ie лыю соединенные эле-
мент 332 ("?[) и резистор сопро-
тивлением 4.7-5.1 кОм («,). но
так. чтобы с базой соединялся (че-
рез /<,) положительный полюс эле-
мента: к цепи базы транзистора 1\
полк почин. конденсатор (па рнс
298 (\) емкое 1ыо 1- 5 пас. пФ.
второй вывод которою будет вы
поднять роль зажима входного уп-
рив тяюще! о сигнала t/BV
Исходное состояние транзисто-
ра Т, этого мультивибратора
закрытое, транзистора Г, oiкры-
тое. Проверь — так ли это? Напря-
жение на коллекторе закрытою
транзистора должно быть близким
и так называемый .жтЭги/ий мулыпи-
1нли напряжения) при подаче на его
источника, например, ог авгоколсба-
Рнс. 298. Схема опьыного ждущего муль-
iивибра тора.
к напряжению источника питания.
а па коллекторе открытою транзистора пе прсвыша1ь 0.2 —0,3 В Затем
включи в кол 1екгорную цепь транзистора миллиамперметр на ток 10 15 мА
п. паб лютая за ею стрелкой. включи между зажимом ( вх и заземленным
проводником, буквально па мгновение, один два ыемеша 332, соединенные
посте ioBaic п.но (иа схеме Л\). пли батарею 3336J1. То 1ько не перепутай:
оipimaтельный полюс этою впсшнсю электрического ст пала должен подклю-
ча! вся к зажиму При этом сiрезка мил.шамиермшра должна тут же
отклониться до шачеиия наибочынею тока коттекториой цепи транзистора,
застыть па некоторое время, а затем вернуться в исходное положение, чтобы
«ждать» следующего сигнала.
Повтори этот опьп несколько раз. Миллиамперметр при каждом сигнале
будет показывать мгновенно Boipaeiaioniiiii до 8 10 мА и. спустя некоторое
время, i.ik же мгновенно убывающий почто до ну 1я коллекторный ток тран-
зистора Г,. Эго одиночные импульсы тока. генерируемые мулыивибраюром
А если батарею Б, подольше держать подключенной к зажиму
Произойди то же, что и в предыдущих опытах — па выхо ie му.п 1ивибра тора
НОЯВИ1СЯ ТОЛЬКО ОДИН IIM1IV 1ЬС. Попробуй*
II еще один экснерпмепi коснись вывода базы транзистора Г, каким-либо
металлическим предметом, взятым в руку Возможно, и в этом случае ждущий
мультивибратор сработает —от электростатического заряда твоею тела
Повтори такие же опьпы, по вк почив миллиамперметр в коллекторную цепь
345
транзистора Т2. При подаче управляющего сигна га коллекторный ток этого
транзистора должен резко уменьшиться почти до нуля, а затем так же резко
увеличиться до значения тока открытого транзистора. Это тоже импульс тока,
но отрицательной полярности.
Каков же принцип действия ждущего мультивибратора?
В таком мультивибраторе связь между коллектором транзистора Т2 и базой
транзистора 7\ пе емкостная, как в автоколебательном, а резистивная через
резистор Л, На базу транзистора 7\ через решетор подастся открывающее
ето о грина ге тыюе напряжение смещения. Трантистор же Г, надежно закрыт
положи тельным напряжением элемента Э, на ет о базе. Такое состояние тран-
зисторов весьма устойчиво. В таком состоянии они могут находиться сколько
угодно времени
Но вот на базе транзистора 7', появился импульс напряжения о трипа тель-
ной полярности С лото момента транзисторы переходят в режим неустой-
чивого состояния. Под действием входною сит нала транзистор Г। открывается,
а изменяющееся при этом напряжение на его коллекторе через конденсатор Ct
закрывает транзистор Т2. В таком состоянии транзисторы находятся до тех
пор, пока пе разрядится конденсатор (через резистор Л2 В * * 11 открытый
транзистор 7'г сопротивление которого в это время мало). Как только кон-
денсатор разрядится, транзистор Т2 тут же откроется, а транзистор 7’, закроется.
(' этого момента мультивибратор вновь оказывается в исходном, устойчивом
ждущем режиме.
Таким образом, ждущий мультивибратор имеет одно устойчивое и одно
неустойчивое состояния. Во время неустойчивого состояния он генерирует одни
прямоугольный импульс тока (напряжения), длительность которого зависит
от емкости конденсатора С,. Чем больше емкость этого конденсатора, тем
больше длительность и.мгту тьса. Так, например, при емкости конденсатора
50 мкФ мультивибратор тенерируег импульс тока ллитель/юстыо около 1,5 с,
а с конденсатором емкостью 150 мкФ — раза в три больше. Через дополни-
тельные коиденсагоры положительные импульсы напряжения можно снимать
с Выхода 1, а отрицательные с Выхода 2.
Только ли и.мну тьсо.м отрицательного напряжения на базе транзистора Tt
можно вывеет мультивибратор из жтущето режима’ Пег, не только. Это
можно сделать и подачей импульса напряжения положительной полярности,
по на базу транзистора Т2.
Итак, тебе остается экспериментально проверить, как влияет емкость
конденсатора С1 па длительность импульсов и возможность управления жду-
щим .мультивибратором импульсами положи тельного напряжения.
Как практически можно использовать ждущий мулынвибрааор? Например,
для преобразования синусоидального напряжения в импульсы напряжения (или
тока) прямоугольной формы такой же частоты, или включения на какое-то
время другого прибора путем подачи на вход ждущею мультивибратора кратко-
временного электрического сигнала.
А как сите? П туман!
• *
♦
В этой беседе я познакомил тебя лишь с принципа м работы и некоторыми
вина ин испо и зовани.ч чулыпивибраторов Что же касается ко шоиовки и мон-
тажа деталей. габаритов и внешнего оформления конструкции и ш иного устрой-
ства, то с этими задачами, полагаю, ты справишься и осз моей помощи.
Ведь ты уже не нови сок в таких делах. Ьы.сн задачи и пос южнее.
346
Бе седа восемнадцатая
ЭЛЕКТРО- И ЦВЕТОМУЗЫКА
По радио, т зевидению, с эстрады концертных залов все чаще мы слу-
шаем мувыку, исполняемую на электромузыкальных инструментах. Электро-
музыка обязана своим появлением пгерменвоксу, построенному в 1921 г. совет-
ским инженером и музыканта и Л. С. Терменом. Терменвокс - оеск.гавишный
и безгрифовый электромузь калыгый инструмент. В кем применены методы
бесконтактного управления высотой и громкостью звука Первый графовый
электромузыкальный инструмент появился в нашей стране в 1922 г., а первый
клавишный — в 1937 г.
Все чаще стали демонстрироваться па выставках цветом] зыкалыгые уста-
новки устройства цветного сопровождег гч музыка гьных произведений. Что же
касается са мой идеи цветомузыки, то опа значительно «си анис электро ну-
зыки».
Сейчас электромузыка и 'цветомузыка стат увлечением мио. гх радио ю-
бите teu. Пе исключено, что они «втянут» и тебя. И е< и случится именно
так, то эта бег еда но может тебе сбегать первые шаги в этой увлекатель-
ной оо гости радио г гектроники.
Начнем с элементарной .музыкальной грамоты.
О НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВАХ МУЗЫКАЛЬНОГО ЗВУКА
Любой звук, в том числе и музыкальный, прежде всего харакгеризус ся
высотой. Высота музыкальною звука зависит от теоме тричсск тх размеров тою
вибратора, который создает этот звук. Наиболее распространенными вибра-
торами являются струны рояля, пианино, скрипки, татары и других струнных
музыкальных инструментов. Если тебе приходилось заглядывать внутрь рояля
и нт ттнаннпо, то ты не мог не заметить, что их струны, создающие наиболее
высокие звуки, значительно короче и тоньше струн, создающих наиболее низ-
кие звуки.
Рис. 299. Опыт со
струной.
Проведи такой опыт. Вбей в доску длиной около метра два гвоздя и натяни
между ними тонкую стальную проволоку, рыболовную теску и ти прочную
нитку (рнс 299). Оттяни слегка сгруиу и отпусти. Она, колеблясь, создаст
звук. Запомни высоту этого звука. Теперь найди точно середину струны,
подставь под ней в этом месте какой-либо небольшой твердый предмет и зас-
тавь колебаться одну из половинок струны. Что получилось? Звук, созданный
половиной струны, очень похож на звук всей с трены, но он более высокий
Ты вдвое сократил геометрические размеры струны При этом высота звука
тоже удвоилась.
Частотный интерват между двумя такими звуками называют октавой.
Он получается при изменении частоты звуковых колебаний вдвое. Числом
октав оценивают диапазоны звуковых частот музыкальных инструментов, толоса
людей, певчих птиц. Звуковой спектр ииаинно, например, 7* э октавы. Середина
клавиатуры этого музыкально! о инструмента показана на рис. 300 Это ттср-
347
вая октава. Она начинается со звука «до» и кончается звуком «си» Вверх ог
пой октавы (на рис. 300—вправо) идет вторая октава, за ней третья,
четвертая и неполная пятая октавы.а вниз (на рис. 300 — влево) —
малая октава, большая октава, контроктава и несколько клави-
шей еу б к о и т р о к г а в ы. Всею, таким образом, более семи октав, охваты-
вающих диапазон звуковых частот примерно о г 25 ДО 4000 — 4500 Гц. Факти-
чески же верхний участок диапазона звуковых колебаний, возбуждаемых пианино
или роялем, значительно больше — за сче1 гармоник звуковых колебаний ос-
новных частот.
Рис. 300. Звуки первой оыаны и се частотный диапазон.
В каждой ок 1 аве двенадцать клавиш Из них семь белых, соответствую-
щих звукам «до», «ре», «ми», «фа», «соль». « 1я» и «си» и пять черных,
соответствующих звукам «до диез» («ре бемоль»), «ре диез» («ми бемоль»),
«фа диез» («ля бемоль») и «ля диез» («си бемоль»). Струна каждой клавший
настроена па строю определенную частоту колебаний. На рис. 300 частоты
колебаний струн первой октавы укатаны на клавишах и возле них. Посмотри
на эти цифры. По ним можно судить о частотах звуков любой другой октавы.
Ведь частоты звуков каждой октавы в два разд больше или меньше частот
звуков соседней октавы. Так. например, частота звука «си» первой октавы
в два раза больше частоты звука «си» малой октавы, а частота звука «до»
первой октавы в два раза меньше частоты звука «до» вгороп октавы.
При настройке музыкальных инструментов та эталон принят звук «ля» пер-
вой октавы. Частота колебаний вибраторов, создающих этот звук, равна 440 Гц.
Подсчитай, какова должна быть частота «ля» других октав звукового диапазона.
Источником звука может быть головка громкоговорителя, к которой подво-
дят переменное напряжение, например, от генератора звуковой частоты А если
частоту колебаний этою генератора звуковой час юты изменять плавно или
348
скачкообразно ? Тогда также плавно или скачкообразно oyaei изменяться высота
звука, создаваемого головкой громкоговорителя. Этот принцип и лежит в ос-
нове работы электромузыкальных инструментов.
ТЕРМЕ НВОКС
Структурная схема этою исторического электромузыкального инструмента
покатана на рис. 301. Он состоит из двух т итераторов. смесителя и усилителя
звуковой частоты, ва выход которою включена головка громкоговорителя.
Частота генератора /Ф фиксирован-
ная. например 100000 Гн. частота те-
нератора ГП может плавно изменяться
в предо тах например, or 100050 Гц до
105000 Гц. Колебания обоих тснерато-
ров полаются на вход смесителя. На
выходе смесителя получаются колеба-
ния частота которых зависит от на-
стройки контура теператора ГП и мо-
жет изменяться в довольно широких
тредслах. Для нашего примера наш
105000 — 10ОО00 = 5000 I ц, а наинизш;
Рис. 301 Структурная схема термен-
вокса.
летная звуковая частота будет равна
я 100050 — 100000 - 50 Гц, т. е. может
изменяться от 50 Гц до 5*кГц После усиления юловка т ромкот оворителя
преобразует колебания этих частот в звуки соответствующих им высот.
Каким способом исполнитель музыкального произведения изменяет частоту
тснератора с плавной настройкой? Изменением расстояния ладони руки отно-
сительно антентты-штыря подключенной к колебательному контуру этою тене-
ратора "Ладонь руки и антенна в латитом случае являются не чем иным,
как обкладками конденсатора, емкость которою изменяется в зависимости
ог расстояния между ними. А поскольку этот «конденсатор переменной емкости»
вместе с антенной подключен к колебательному контуру генератора, частота
ею изменяется Это — главное в инструменте, созданном более полувека назад
.1. С. Термепом.
Разумеется, что в этом инструменте есть узлы, позволяющие изменять
темор и громкость звука — все то. что заставляет звук «жить»
Тсрменвокс представляет собой относительно сложное радиотехническое
устройство. Но главная сложность заключается пе в конструкции, а в технике
тиры па этом инструменте. Не всякий музыкант может хорошо исполнять на
нем произведения композиторов И именно поэтому, на мой взгляд, тебе иеие-
лесообразно только ради интереса браться за конструирование герменвокса,
отвечающею высоким требованиям музыкальною искусства.
М\ 1ЫКАЛЫ1АЯ ШКА1УЛКА
Для начала практическою знакомства с электромузыкой можно слетать
музыкальную шкату тку, схема которой изображена на рис. 302. Эго. конечно,
нс инструмент в потном смыс те этою слова, а всею лишь музыкальная
игрушка, или сувенир. Но на пен все же можно шрать несложные мелодии.
Она представляет собой тенора тор, который можно настроить на двенад-
цать фиксированных звуковых частот от звука «до» до звука «си» первой
млн второй октавы, с однокаска тным сев пттелем звуковой частоты. Генератор
образуют транзистор 1\, первичная обмотка трансформатора Tpt и конденса-
торы Ct—, СР в базовой цепи транзистора. Нижняя (по схеме) половина
349
первичной обмотки трансформатора Трх выгк няег роль кагуики положите ть-
ной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора, бта-
iодари которой каскад самовозбуждается. Емкости конденсаторов С,-С|2
(примерно ог 0,5 мкФ и меньше) будешь подбирать опытным путем при
настройке тонера юра шкатулки.
ТЬТ2 МП39-МПЧ-2
Рис. 302. Принципиальная схема музыкаль-
ной шкатулки.
,т-о,5\ *-61
мА I "4 П ГР1
/?м1 т51£~йС1
. .... . . , ... '1Z PI ЛIГ
Ci С2 Ci Сц С* С* С* С* С* Сто С*т С*2 g\
wmmmM-I
гг0к p ip______________________________
С помощью кнопочных выключателей А'и,—А’лр в цепь базы транзисто-
ра Тх могут быть включены от одною до двенадцати последовательно соеди-
ненных конденсаторов Так, например, если нажать кнопку Кнх н таким обра-
зом замкнуть ее контакты, в цепь базы будет включен только конденсатор С„
при нажатии кнопки Ан}—три конденсатора ((.’,, С2 и С) если нажать
кнопку' Ан- — семь конденсаторов (С! С-) и т. д. до двенадцати конлеп-
саторов Чем больше конденсаторов включено в цепь базы, тем меньше нх
общая емкость, тем, следовательно, выше частота генератора. Эти конденсаторы
образуют частотозадающую цепь генератора тона. Нажатие кнопки А»,,
котдт в эту цепь включен только один кон тенсатор соответствует самому
низкому звуку шкатулки, а нажатие кнопки А«Р, когда в час го гоза дающую
цепь включены все двенадцать постсдоватс тыго соединенных конденсаторов, —
самому высокому звуку шкатулки
Вырабатываемые генератором колебания звуковой частоты через вторичную
обмотку трансформатора подаются к гранзистору Т-,, усиливаются нм и голов-
кой Грх, являющейся нагрузкой транзистора этого каскада, преобразуются
в зву овые колебания. Резисторы и А., образуют делитель, с которого
гта базу транзистора (через вторичную обмотку трансформатора Трх) подается
напряжение смещения.
Источником питания шкатулки служит батарея 3336Л.
Будет ли головка шкатулки издавать звуки разных тональностей, если
одновременно нажать несколько кнопок? Нет, звук будет только одной тональ-
ности — гой. которой соответствует нажатие дальней (по схеме) от транзистора
кнопки. Допустим, что ты сразу нажал две кнопки, например А«-> и Ан7.
Что при этом получится? В этом случае конденсаторы С,— С7 окажутся
замкнутыми накоротко контактами нажатых кнопок, а в частотозадающую
цепь будут включены только конденсаторы С! и С2, что равнозначно нажатию
только кнопки Ан, Емкость этих двух последовательно соединенных кондеи
сагоров и определит частоту генератора, а значит, и высоту звука шкатулки.
Электромузыкальные инструменты, с помощью которых можно ноле чать
лишь однотонные звуки, принято называ ть одноголосными. Наша шклну
ка, следовттельно, является одноголосно'! Чтоз'ты инструмент был многого-
лосным, в нем должно быть соответствующее число генераторов тона.
350
Л я генератора топа и усилителя звуковой частоты шкатулки можно
bliio.ii>зовагь любые маломощные низкочастотные транзисторы в том чис ie
и шла IT108, с коэффициентом передачи тока /ь[Э от пр н более. Конден-
саторы часготовадающей цепи должны быть малогабаритными и с возможно
меньшей утечкой, например типа КЛС или КДС Резисторы могут быть любого
типа, так как их всею три п они не займут мною места на монтажной
плате. Трансформаторы - согласующий, а 7/>, - выходной) можно брать
ог любых малогабаритных ipainiiciopiibix приемников с двухтактным выход-
ным каскадом. Вторичную oomoikv согласующего рансфор.магора включай
в пень генератора тона (на схеме — оомотка /), а ею первичную обмотку
в цепь базы транзистора Т, (на схеме - обмотка //) Головка Гр,-любая
малогабаритная со звуковой катушкой сопротивлением 4-6 Ом. например
ОД ГД-6. Кнопочные выключатели и выключатель питания самодельные.
Внешний вид и конируктшя предлагаемой музык вльной шкатулки показаны
на рис. 303 Вес ее детали смопшровапы на двух гстинаксовых платах. Одна
из них (назовем се первой), на которой смонтированы нижние (по схеме)
)|р*жинящие контакты кнопочных вык початолей, выключатель питания мину-
совой контакт батареи питания и юаовка Грх, притекает пепосредовенно
к внутренней стороне верхней пенки корпуса. Остальные детали смонтированы
Рис. 303. Музыкальная шка1улка.
351
па второй плате (шiриховыми линиями показаны детали и соединительные
проводники, находящиеся с противоположной стороны платы), которую винтами
удерживается в вырезе во
монтажом осуществляется
прикрепляют к стойкам на первой плате. Батарея
второй плате. Соединение се плюсового вывода с
с помощью жестяного зажима. Транзисторы корпусами утоплены в отверстия
в плате Трансформаторы приклеены к плате клеем БФ-2 Конденсаторы час
-|огозадающей цепочки припаяны непосредственно к контактам кнопочных вы-
ключателей на второй плате.
Прежде всего подбери для шкатулки все готовые детали, сделай кно-
почные выключатели, выключатель питания и только после этого определяй
размеры монтажных плат и корпуса. Корпус можно склеить из цветного
органического стекла, из фанеры, а также использовать готовый корпус тран-
зисторного приемника или купить в магазине хозяйственных товаров подхо-
дящую коробку.
Кнопочные выключатели делай по рис. 304 Кнопка каждого выключателя
удерживается нижней утолщенной частью между монтажной платой и пружи-
нящим контактом, приклепанным к той же плате. При нажатии на кнопку
опа давит на пружинящий контакт и замыкает его со вторым контактом,
укрепленным на второй плате. Когда кнопка отпущена, пружинящий контакт
отходит от неподвижного контакта и вместе с кнопкой возвращается в исходное
положение.
Для контактов хорошо использовать контактные пружины электромагнит-
ного реле. Подвижные контакты можно вырезать из либговой бронзы тол-
щиной 0,2—0,3 мм, а неподвижные из более толстой латуни, меди нли жести.
Чтобы подвижные контакты лучше пружинили, заготовленные для них полоски
отгартуй — положи на напильник и слетка простучи молотком Кнопки выточи
на токарном станке из пластмассы или склеп их из отрезков круглого каран-
даша и кружков, вырезанных из хорошо проклеенного толстого картона. Кноп-
ки основных тонов октавы покрась белой, а кнопки полутонов — черной эма-
левыми красками
Отверстия в плате и корпусе для кнопок сверли одновременно. Только
после этого приклепывай к плате пружинящие контакты. «Хвостики» Г-образ-
т<ых неподвижных контактов вставляй в отверстия в плате и загибай их в раз
ные стороны с другой стороны платы. Предварительно залуди их. чтобы легче
было припаивать к ним конденсаторы частотозадающей цепи Высота этих
контактов должна быть такой, чтобы после закрепления второй платы зазор
между ними и пружинящими контактами был 1,5 — 2 мм.
Конструкция выключателя питания и его детали показаны на рис. 305.
Он состоит из двух металлических пластинок и ползуна. Ползун перемещается
в прямоугольном отверстии в плате между корпусом и фигурной пластинкой
приклепанной к плате При перемещении ползуна влево (по рис. 305) его
нижний выступ давит на пружинящий контактный «язычок» в фигурной плас
тинке и замыкает его со второй контактной пластинкой — питание включепе
При перемещении ползуна в обратную сторону-контакты размыкаются — пита-
ние выключено.
Настройка генератора — наиболее кропотливое дело. Здесь все зависит от
тщательности подбора емкостей конденсаторов частотозадающей цени. Что же
касается проверки усилителя звуковой частоты, то это дело для тебя не ново
Генератор настраивай на слух по звукам пианино, рояля, баяна нли другого
настроенного музыкального инструмента. Но можно н по сигналам звукового
генератора, настраивая его на соответствующие частоты. Сначала, нажав кноп-
ку Ан,, подбери конденсатор С, такой емкости, чтобы звук шкатулки соот
ветствовал тону «до» первой или второй октавы—по твоему усмотрению.
352
Дс.1ай это так: впаян конденсатор емкостью в несколько тысяч пикофарад,
а зачем подключай параллельно ему дручне конденсаторы, добиваясь ччасчроччкн
ченератора иа частоту звука «до». А когда этого добьешься, замечи! подобран-
ные конденсаторы одним конденсатором такой же емкости. Проверяя затем
настройку генератора, тебе, вероятно, все же придется подключить иараилель-
но этому конденсатору еще один или два конденсатора.
Рис. 304. Кнопочный выключатель.
Рччс 305. Выключатель чтичання.
После этого, чтажав кнопку Ли, и точно так же подбччрая емкоечч. кон-
денсатора С,, настрой генератор на звук «до диез», затем, нажав следучончую
кнопку К'пу и подбирая конденсатор С3. ччастранвай генератор на чвук «ре»
и т. д Подбирая конденсаторы последующих фиксированных частот генератора,
ко.чдетчеа горы уже ччолоч данных частот не трот ай. Желаемый тембр звука
устанавливай резистором Rt.
Можеч случиться, что одночо каскада усиления звуковочЗ частоты окажет-
ся недосчаточччо для громкою звучания шкатулки. В таком случае сделай
усилитель двухкаскадным. На монтажной плате места для деталей второго
каскада вполне хвачит.
Схемы некочорых вариантов двухкаскадного усилителя музыкальной чпка-
тулкчт ты видишь на рис. 306. Разница между ччимчч заключается в основном
Рис. 306. Схемы возможных усилителей музыкальной шкатулки.
12 В Г Борисов
353
только способами включения транзистора Т-, первою каскада: в первом
варианте он включен по схеме ОЭ, а во втором — по схеме ОК (эми i горный
повторитель). Испытай оба варианта н остановись на том из них, который
тебя устраивает.
Музыкальная шкатулка может стать твоим подарком младшему брату
или сестре, а ты займешься постройкой более сложною музыкальною инст-
румента.
ЭЛЕКТРОННЫЙ РОЯ 1Ь
Одноголосную радиотехническую самоделку, о которой я сейчас расскажу,
предложил начинающим конструкторам л тсктрому макальных инструментов
радиолюбитель IO. Иванков Надеюсь, она тебе понравится.
Общее представление об устройстве и работе пою сравнительно неслож-
ного инструмента дает его структурная схема, изображенная на рис. 307.
В нем как и во многих подобных ему одноголосных инструментах, два гене-
ратора: т енератор топа, частота колебаний которою управляется клавиа-
турой, и генератор вибрато, частота колебаний которого практически
постоянна и ис превышает нескольких терн. Колебания тенератора вибрато
модулируют'колебания генератора тона; модулированные колебания усиливаю -
ся и преобразуются динамической головкой Гр в звуковые колебания. Б таго-
даря генератору вибрато звук инструмента становится вибрирующим, что делает
ст о бо тее приятным для слуха.
Принципиальная схема электронной части инструмента показана на рис. 308
Генератор тона, в котором работают транзисторы 7\ и Г4, представляет собой
разновидность несимметричного мультивибратора, генерирующего колебания
пилообразной формы Полный диапазон частот такою тенератора может дости-
гать четырех октав. Здесь же частота его колебании изменяется скачкообразно
при замыкании контактов клавишных переключателей К/^ — Кп включающих
в цепь эмиттера транзистора резисторы Rt — Rr. Эти резисторы, сопро-
тивления которых подбирают опытным путем во время настройки инструмен-
та, образуют частотозалающую цепь тенератора гона
В часто го задающей цепи семнадцать резисторов, значит, иа такое же
число фиксированных частот может быть настроен и генератор топа. В нашем
случае — от частоты звука «до» первой октавы до частоты звука «ми» второй
октавы. Поскольку резисторы соединены между собой ноеледова гелыто, фикси-
рованная частота колебаний тенератора определяется теми резисторами, которые
включены в эмнттерную цепь транзистора Г,. Если например, замкнуты кон-
такты Ан1б, частота генератора определяется только суммарным сопротивле-
нием резисторов А16 и Т?17. При этом замыкание любых других, располо-
женных слева (по схеме) от уже замкнутых контактов, нс изменяет сопро-
тивления час го гоза дающей цени и, следовательно, частоты генератора тона.
Колебания тенератора тона, снимаемые е эмиттера его транзистора Г(,
через конденсатор С6 полаются в пень базы транзистора Т усилителя зву-
ковой частоты. Конденсатор С5 и переменный резистор соединенные между
собой последова гелыто и подключенные параллельно конденсатору С4, обра-
зуют цепь, с помощью которой можно осуществлять общую подстройку всех
фиксированных частот генератора в пределах полутона. Чтобы частоты гене-
ратора тона были устойчивы и не «плавали» с изменениями напряжения ис-
точника тока, в цепь питания его транзисторов включен стабилитрон Д1. Он
постоянно поддерживает напряжение нтттащтя тенератора па уровне 7,2 В, а избы-
точное напряжение батареи тасит резистор
354
В генераторе вибрато работают транзисторы 7\ и Т-,. Как и тенсратор
тоиа, а их схемы принципиально одинаковы, он также представляет собой
несимметричный мультивибратор, но генерирует колебания частотой 5—7 Гн,
определяемой коиденса юром С, и резистором Л21. Генерируемые генератором
вибрато колебания через корректирующую цепь С,Л,,, выключатель Вх и
фильтр К24С} подаются к генератору тона и моду тируют сю колебания.
Генератор вибрато может быть отключен от генератора топа выключателем Вх.
В этом случае звуки инструмента будут однотонными, не вибрирующими.
Усилитель звуковой частоты инструмента одпокаскаднын, на транзисто-
ре Ту tio выходная мощность небольшая - всего 40 50 мВт. Но се вполне
достаточно для громкого звучания головки 1ГД-18 или подобной ей головки
-ШИг
Клавиатура.
Рис. 307. Структурная схема электронного рояля.
] ГД-28. Тембр звука можно изменять путем подключения конденсатора С7
тумблером В параллельно первичной обмотке выходного трансформатора Tpt.
Питание инструмента осушссгвляс1ся от батареи напряжением 9 В Дли
более продолжительной работы ее целесообразно составить из двух батарей
3336Л, обладающих значительно большей емкостью, чем батарея «Крона»
или 7 Д-0,1.
Рис 309. Конструкция электронною рояля.
Возможная конструкция инструмента показана па рис. 3i)9. Корпус можно
CAC.iaib из сухих прямослойных дощечек и фанеры В передней части корпуса
разместить клавиатуру, внутри монтажную плату, головку Гр1 с акустической
доской, обтянутую декоративной тканью, и батарею питания. Рядом с бата-
реей — тумблер Bt подключения генератора вибрато к тснератору юна. Пере-
менный резистор ft2<> общей подстройки фиксированных частот генератора
тона и тумблер В изменения тембра звука инструмента размешены на дне
корпуса, под клавиатурой. Резисторы частотозадающей цепи припаяны не-
посрсдс т вешю к контактным труппам клавиатуры.
Крышка корпуса откидная При поднятии стойки, удерживающей крышку,
замыкаются контакты выключателя питания В,. Устройство этого выключателя
показано на рис. 310. Ею контактами служат пружинные контакты от электро-
матнптных реле. При поднятии стоики оиа, поворачиваясь вокруг винта на
угол 90°, выступом на коротком копне надавливает на контакты и замыкает
их. Поднятая стойка длинным конном упирается в yi дубление в откидной
крышке инструмента. Зазор между разомкнутыми контактами выключателя
регулируют медной пластинкой, имеющейся между контактными пружинами.
Конструкция клавиатуры может быть произвольной. Однако желательно,
чтобы размеры клавиш соответствовали стандартным, например, клавиатуре
аккордеона. Свободный ход бе тых клавиш должен составлять 8 мм, ход чер-
ных к швитп 6 мм, зазор между клавишами должен составлять 0,8 1 им.
Клавиатура описываемого здесь рояля изготовлена из электротехнического
картона толщиной I 1.5 мм (рис. 311). Можно также использовать для кла-
виатуры склеенный в два-три слоя богее топкий глянцевый картон (некоторые
папки для бумаг). Прорези в картоне, обратующис клавиши, делай острозато-
356
четным ножом по металлической линейке. Чтобы клавишам придать жест»
кость, приклей снизу клеем БФ I вырезанные по клавишам фанерные плас»
Тинки. Суши их под грузом, например под утюгом, нагретым до темпере-
туры 40—5(ГС. А чтобы детали не приклеились к утюгу, проложи между
ними два-три слоя писчей бумаги. Готовые клавиши окрась черной и белой
нитроэмалевой краской.
Рис. ЗЮ. Устройство выключателя
питания.
/ стойка; 2 — винт опоры стоики 3 —
выступ сгонки; 4 — контактные пружины;
5 — регулировочная пластина; 6 — опорная
скоба стойки.
Рис. 311. Конструкция клавиатуры.
/ и 2 — белая и черная клавиши; 3 — нод-
к 1.1В1НШ1ЫЙ выступ1'; 4 — контактные нру-
»,1 ты; 5 — прокладка (замша или сукно);
6 фанерная пластинка; 7 — нодклавишная
прокладка; 8 - шнурок; 9 — гвоздь.
Для удержания клавиш на одном уровне к каждой из них прикрепи снизу!
шнурок, натяжением которого будешь регулировать отгибание гвоздя, вбитого
в общую рейку всей клавиатуры. Контактные пружинные клавиатуры должны
быт ь отрегулированы так, чтобы усилие, необходимое для нажатия клавиш, бы-
ло одинаково для всех клавиш, т. е как говорят, чтобы не было «тугих» и «сла-
бых» клавиш. Для бесшумной работы клавиатуры в местах соприкосновения
нижних высгупов белых клавиш приклей полоски из бархата (или сукна), а иа
фанерные пластинки в местах соприкосновения подвижных контактов — полоски
из замши (или сукна).
Детали электронной части инструмента монтируй на плате (рис. 312) нт
листового тетинакса пли стеклотекстолита толщиной 1,5—2 мм. После иасгрой-
357
*и инструмента монтажную плату укрепи с помощью стоек па дне корпуса
или акустической доске динамической головки. Для соединения монтажной
платы с другими деталями инструмента используй любые монтажные провода
€ надежным изоляционным покрытием.
Настройка инструмента заключается в точном подборе сопротивлений ре-
зисторов Л, — TfI7 частотозадающей цепи. Генератор вибрато при этом должен
Сыть отключен от генератора тона. Сначала иодосри резистор Л17. Вместо
мето временно включи переменный резистор па 5 — 10 кОм, а между его движ-
ком и контактами клавиши-кнопки Аи17— постоянный резистор сопротивлением
1 — 1,5 кОм. Изменяя сопротивление переменною резистора, устанавливай на
слух но эталонному музыкальному инструменту (рояль, пианино, аккордеон)
частоту колебании задающего генератора, соответствующую звуку «ми» второй
октавы. Совпадение частот генератора и музыкального инструмента определяют
по отсутствию биений. Затем омметром измерь сопротивление временно вклю-
ченной пспочки резисторов и вместо них впаян в частотозадающую цепь
постоянный резистор такого же сопротивления. Если помина та такого резистора
ист го необходимое сопротивление составь из двух-трех последовательно или
парад тельио соединенных резисторов. Точно так же подбирай резистор Я1б
(клавиша «ре диез» второй октавы), а затем последовательно резисторы Я15 — /?,.
Затем приступай к настройке генератора вибрато на частоту 5 — 7 Гц.
Эго достигается подбором емкости коиденсагора Сг Но на колебания такой
частоты наш слух пе реагирует. Поэтому, чтобы настроить генератор на такую
частоту, придется прибегну!ь к осинллотрафу пли делать это по вибрации
звуков, издаваемых штструмсн том.
Амплитуду выходного напряжения генератора вибрато, ог которого зависит
глубина вибрации звука, устанавливай подбором резистора К,,. Если ампли-
туду вибрации нужно увеличивать, то сопротивление этого резистора уменьшай,
и наоборот.
В генераторе вибрато амплитуда вибрации возрастает с высотой звука.
Поэтому настройку его по амплитуде следуег производить при нажатии верх-
них клавиш инструмента.
Описание многоголосных электромузыкальных инструментов не входит в со-
держание пашей беседы. А если они тебя заинтересуют, го г.ридсгся обра-
титься к соответствующей литературе.
ЭЛЕКТРО! ШАРА
К числу электромузыкальных относятся и так называемые адаптсри-
з о в а и н ы е музыкальные инс т рументы.
Слушая выступления эстрадною оркестра, ты, вероятно, обращал внимание
на то, что звуки гитары идут пе ог нее, а от громкоговорителя. Эю и есть
адапгеризоваипая гитара. А таи герпзованными могут быть любые друтие струй-
ные инструменты. Но гитара дает лучший звуковой эффект.
Адаптер зто звукосниматель, электрический датчик. С ето помощью
Звуковые колебания струн или резонатора пиерруменга преобразуются в элск три-
ческис колебания той же частоты, которые после усиления преобразуются
головкой громкот овори еля в звуковые колебания воздуха. Адагперизацпя не
только повышает громкость музыкальных инструментов, но и придаст их зву-
чанию новые музыкальные опенки
Простейшим датчиком может быть, например, электромагнитная система
головного телефона типа TOII-1 или ТОН-2, если его мембрану скрепить
с резонирующей декой гитары (рнс. 313) колеблясь вместе с декой, меморана
358
изменяет состояние поля постоянною магнита, что возбуждает в катушка
электромагнитной системы ie юфонз переменное напряжение звуковой частоты,
которое после усиления будет преобразовано в звук.
Проверь работу такого звукоснимателя на гитаре. В крышке телефона
между отверстиями в ней для прохода звуковых both сделай лобзиком про-
пилы, а края получившегося треугольного отверстия выровняй надфилем К на-
ружной стороне крышки клеем БФ-2 пли нитролаком приклей три фетровые
Рис. 313. Телефон в качестве звуко-
снимателя электро< итары.
Рис. 314. Электромагнитный звуко-
сниматель для гитары.
или суконные прокладки толщиной 2—3 .мм. Эти прокладки будут выполнят
роль амортизаторов между декой гитары и корпусом телефона А чтобы они
имели возможно гладкие поверхности, плотно прилегающие к деке инстру-
мента, суши их после нанесения клея иод теплым утюгом.
Теперь точно в центре мембраны припаяй иглу — отрезок проволоки тол-
щиной 1 — 1,5 мм н такой длины, чтобы его внешний заостренный кЬиец
выступал над поверхностью прокладок амортизаторов на 3 — 4 мм. Делай это
осторожно, чтобы нс деформировать мембрану. Готовый звукосниматель при-
крепи к деке гитары липкой бумагой или изоляционной лентой с таким рас-
четом, чтобы острие ш лы лишь слегка упиралось в деку. При этом мембрана
ни в коем случае нс должна сильно прогибаться. Иначе опа станет касаться
полюсных наконечников магнита и звук будет искаженным
Звукосниматель соединяй со входом усилителя звуковой частоты экрани-
рованным проводом, а его экран заземли. Во время игры иа i ятаре попробуй
звукосниматель перемещать по поверхности деки, чтобы найти ему такое место,
где звучание музыки будет наиболее приятным.
Наиболее существенный недостаток такого этектромузыкального инструмен-
та заключается в том, что звукосниматель преобразует в электрический сигнал
колебания не самих струн, а резонирующей деки. Стоит случайно задеть или
слегка ударить по деке, и звукосниматель преобразует создающиеся при этом
колебания деки в электрический сигнал-помеху. Этого недостатка нет в электро-
гитарах, где иа звукосниматель воздействуют непосредственно струны.
Схему одного из таких датчиков-звукоснимателей ты видишь на рис. 314, а.
Возле полюсов постоянного магнита, на котором намотана катушка, располо-
жена стальная струна. Подчеркиваю ста гыю.ч, т. е ферромагнитная, ибо она
'должна сгущать силовые линии поля магнита между его полюсами. Колеба-
ния струны изменяют состояние поля магнита, и в катушке индуцируется
э.д.с. звуковой частоты. Если возле полюсов магнита колеблются все струны
гитары, го все они будут наводить в катушке электрические сигналы звуковой
частоты.
На юм же рисунке (рис. 314,6) показана и одна из возможных конструк-
ций такого звукоснимателя. Ею электро магнит пая система состоит из Г-образ-
ною основания / к намагниченного сер-
дечника 2 прямоугольною сечения с на-
саженной на нею катушкой 3. Сер-
дечник и основание образуют LJ-обраг-
иый магнит с полюсами на обращен-
ных кверху гранях. Звукосниматель, за-
крытый кожухом 4. с помощью винтов 5
н планки 6 крепят пол струнами па
их нижней подставке. Через выводные
контакты кагушку электромагнитной си-
стемы соединяют с входом усилителя зву-
ковой частоты экранированным про-
водом.
Размеры звукоснимателя и его де-
талей я не указываю, так как они зави-
сят ог конкретной конструкции гитары
Важно лишь, ч гобы длина сердечника
магнитной системы была нс меньше рас-
стояния между крайними струнами, а
верхние грани магнита находились на
расстоянии 3 — 4 мм от струны.
Для основания и крепежной планки 6 используй мят кую листовую сталь
толщиной 2 — 2.5 мм. Сердечник представляет собой брусок из магнитного
сплава или твердой углеродистой стали. Его можно изготовить из куска плоского
напильника, особо тщательно обрабатывая пижнюю г(>ань, которой он должен
плотно прилетать к основанию. Приклей сердечник к основанию клеем БФ-2,
а затем намагнить его, поместив внутрь катушки, через которую идет постояв
ный ток.
Катушка электромагнитной системы должна содержать примерно 3000 вит-
ков провода ПЭВ 0,08 0,1 Ее надо намотать на подходящей болванке со
сьемиымн щечками, обмотать лептой нз лакоткатти или эластичной изоляци-
онной лентой и плотно насадить па сердечник. Для соединения катушки с вы-
ходными зажимами (или гнездами) звукоснимателя используй тонкий много-
жильный .монтажный провод. Картонный или нз тонкой пластмассы кожух
оклей изнутри медной или латунной фольгой. Фольга будет электростати-
ческим экраном катушки, поэтому ее следует соединить с основанием.
Зву коспима гель готов Укрепи ею на гитаре и пспыгай в работе
Можешь испытать еще одну конструкцию электромагнитного звукоснима-
теля, в котором роль магнитов выно тнятот- намагниченные струны гитары
(рис 315). Дтя такою звукоснимателя потребуются семь (по числу сгруи) колец
из феррита марки 100I1M с наружным диаметром 10 и внутренним 6 мм Кольца
аккуратно разломи па половинки. Закрепи на них проволочные выводы, а за тем
на полукольца намотай до заполнения провод марки ПЭВ Склей полукольца
к тес.м БФ-2, а обмотки на них соедини иостедовате.тьно У тебя получатся
зву'коспиматощие головки. Дтя обмоток готовок первой и второй струи надо
нетто тьювать провод ПЭВ 0,12, для го товок остальных струн ПЭВ 0,1
360
Головки смонтируй на штырьках пли пустотелых заклепках, запрессованных
в гептнаксовую плазу, располагая головки так, как покачано иа рис. 315.
Обмотки всех головок соедини последовательно, К т етииаксовому основанию
приклей два боковых бруска из ор!апического стекла и две боковые щечки,
вырезанные из любою изоляционною материала В отверстия в торцах боковых
брусков вверни шпильки, с помощью которых звукосниматель будешь крепить
к стойке струп гитары. Выводами звукоснимателя могут быть штепсельные
щегла, запрессованные в одни из боковых брусков, или'зажимы.
Кренить звукосниматель на гитаре надо с таким расчетом, чтобы он
средней продольной линией был удален ог задней стойки струп на 30 мм,
а -зазоры ферритовых головок — па 1.5 — 2 мм от струп.
Прежде чем играть па такой электрогитаре, участки ее струн против
зазоров ферритовых головок надо намагнитить, поднося магнит к каждой
струне на расстояние 1.5 — 2 мм. При этом полюса магнита должны чередо-
ваться ог струны к струне.
Колеблясь над рабочими зазорами ферритовых головок, намагниченные
струны возбуждают в их обмотках переменную э. д. с., которая и подастся
к усилителю звуковой частоты.
Свободное пространство между боковыми брусками и щечками хорошо
залить смолой а еще ту чтив — эпоксидным клеем. Это защитит головки от
возможных механических повреждений п придаст звукоспимагелю прочность.
Остается ответить на вопрос, который ты давно хотел задать: какой уси-
литель можно использовать для электрогитары. Любой усилитель звуковой
частоты со входом, рассчитанным па подключения к нему звукоснимателя
и выходной мощностью не менее I Нт. Гели, однако, усиление окажется
недостаточным для громкою звучания, придется добавить предварительный
каскад усиления колебаний звуковой частоты, включив ею транзистор по схе-
ме 03 Полагаю, что с этой задачей ты справишься самостоятельно.
Теперь...
О ЦВЕ1 ОМУ ЗЫКЕ
Суть этою цветовою эффекта. сопровождающею музыку, иллюстрирует
схема, показанная на рнс 316 Ко входу усилителя звуковой частоты У'ЗЧ
подключен звукосниматель Зс. С выхода усилителя сигнал звуковой частоты
подается на головку т ромкот овори те тя
/ /> н одновременно к фильт рам выс-
ших ФВЧ, средних ФС Ч и низших
ФНЧ. Каждый фильтр настроен на
сравнительно узкую полосу частот п
пропускает через себя в основном толь-
ко колебания этою участка звукового
диапазона Фп тыр высшпх частот про-
пускает через себя к лампе .7, коле-
бания частотой выше 2 кГц, фильтр
средних частот клампе .7-. — колебания
частотой примерно от 200 Гн до 3 кГц,
фильтр низших частот к лампе -J„ —
колебания частотой до 300 Гн При
<гом лампы, накаливаясь в такт с си-
лой электрическою сит па та. светятся с
переменной яркостью и освещают по-
лупрозрачный экран.
Рнс. 316. Схема, иллюстрирующая
сущность цветомузыки.
361
Баллон лампы .7, кйпа.1а высших частот — с и п и й (пли гоях бой), лампы Л2
каната средних частот — зелены й, лампы .7, капала низших частот —крас-
ный. Эю три основных цвета, которые, смешиваясь, могут составить все
другие цвета радуги. На экране, следовательно, создается картина игры цветов
разной окраски п интенсивное т, дополняющая восприятие музыки.
Тебе, полагаю, нет надобности сейчас браться за конструирование совре-
менной цветомузыкальпой установки с се мощными усилителями каналов
цветное!и Это сложно. Целесообразнее поначалу смонтировать пветомузы-
кальпую приставку с небольшим экраном к имеющемуся усп ште.по звуковой
частоты.
ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА
Схема возможного варианта такой приставки изображена иа рис. 317. Со
звуковой катушки головки Гр усилителя звуковой частоты, например, транзис-
торного электрофона нли лампового усилителя, о коюрых я рассказывал
в одиннадцатой беседе (схемы см па рис. 184 и 189), сигнал звуковой частоты
подается па базы транзисторов 7, — Tj через соответствующие им частот-
ные фильтры Роль фильтра канала высших частот выполняет конденсатор С;;
он хорошо пропускает колебания наиболее высоких частот и оказывает зна-
чительное сопротивление колебаниям средних и низших частот. Дроссель Др^
и конденсатор С2 образуют фильтр средних частот. Функцию фильтра низших
частот выполняет дроссель Др2, индуктивное сопротивление которого для сред-
них к высших частот большое, а для низших малое. В коллекторные цепи
транзисторов включены лампы накаливания Лх — 27,, цвета которых соответ-
ствуют принятому частотному делению колебаний звукового диапазона.
Исходное состояние транзисторов — закрытое. В это время токи коллек-
торных цепей транзисторов ничтожно малы и лампы, включенные в эти цени,
не светятся Но вот заиграла музыка. В это время отрицательные полуволны
сигналов, прошедших через фильтры, открывают транзисторы, в их коллек-
торных цепях появляются токи и лампы начинают светиться. Чем сильнее
электрические сигналы, тем больше открываются транзисторы и ярче светятся
лампы. Если преобладают звуки низких топов, то ярче других светится лампа
красного цвета, а если преобладают звуки высоких и средних топов, то ярче
светятся лампы синего и зеленого цветов. В результате на экране, освещаю-
щемся лампами, создаются различные цветовые гаммы.
Чтобы изменяющиеся токи транигсторов не влияли на рабогу усилителя,
являющегося источником сигналов звуковой частоты, приставка питается от
самостояте гьно! о одпополупсриодпого выпрямителя иа диоде Д,. Пульсации
выпрямченного напряжения сглаживаются электролитическим конденсатором Cj
большой емкости.
Транзисторы приставки могут быть низкочастотными пли высокочастот-
ными, но обязательно средней (нли бо гьшой) .мощности, например П213, П214,
ГТ403, П601. Лампы накаливания — от карманного электрического фонаря
(3,5 В х 0,28 А). При наиболее громких звуках суммарный ток ламп приставки
может достигать 0,7—0,8 А Поэтому в выпрямителе блока питания до 1жеи
работать диод, рассчитанный на выпрямленный ток около 1 А. Если не ока-
жется такого диода, в выпрямитель можно вклгдчигь четыре диода серии
Д226 пли Д7, соединив их по мостовой схеме.
В качестве трансформатора питания можно использовать выходной транс-
форматор кадровой развертки ТВК-110, ТВК-90 телевизора, как эго было
в электрофоне, или любой другой трансформатор, понижающий напряжение
сети до 5 —6 В. Напряжение на выходе выпрями геля должно быть не менее 7—8 В.
362
Дроссель Др, фтттыра канала средних часто,• намотан на двух, сложен-
ных вместе Ферритовых кольцах с внешним диаметром 7 мм, 'а дроссель
Дд, канала низших част от - на трех, сложе ,1Х вместе, таких же кольцах.
На каждый 1п таких сердечников надо намотать по 200 витков провода
ПЭЛ 1110 или ПЭВ 0,1.
Рис. 317. Принципиальная схема цвето-
музыка, шнои приставки.
Рис. 318. Возможная конструкция эк-
рана светомузыкальной приставки.
Конструкция экрана с освещающими его лампами может быть такси, как
показанная иа рис. 318 Лампы, бал топы которых окрашены цветными лаками,
размещены на задней стенке ящика, оклеенного с внутренней стороны алюми-
ниевой фо.тыой. Фольга (или жесть) выполняет роль рефлектора Экраном,
яв тяготимся передней стенкой ящика, служит моточное стекло размерами нс
Солее 13 х 18 см. Расстояние между экраном п лампами может быть 12 15 см.
От ламп идут провода к соответствующим им транзисторам, смонтирован-
ным вместе с фильтрами и блоком питания в другом ящике.
Экраном может также служить прозрачное орт аническое стекло, предвари-
те тьно обработанное тентовым методом. Для этого пластинку органического
стекла нужного размера надо нагреть над пламенем газовой горелки или
косгра, но осторожно, чтобы органическое стекло не воспламенилось, а затем
остудить его между плоскими предметами При такой обработке органиче-
ского стекла в сто тотще образуются тазовые пузырьки, хорошо рассеивающие
свсг.
Советую смонтировать детали приставки на макетной папедп, испытать се
в работе, и только после этого решать вопрос о сс конструкции.
Какие дополнения можно внести в цветомузыка льпуто приставку? В кол-
лекторные цепи транзисторов можно включить не по одной, а но две-три,
соединенные параллельно,, лампы. Но тогда в выпрямителе надо будет исполь-
зовать диод на ток 3—5 А, например Д242Л, а транзисторы, чтобы пс перегре-
вались, установить на теплоотводы.
Между базами и коллекторами транзисторов можно включить переменные
или подстроечные резисторы сопротивлением по 2—3 кОм. Вместе с постоян-
ными резисторами Л, — отит образуют делители напряжений, открывающие
транзисторы. При налаживании приставки введенные сопро пвления этих ре-
363
зисторов подбери такими, чтобы нити наката ламп чуть светились. В даль-
нейшем этими резисторами но своему вкусу можно будет регулировать яр-
кость свечения ламп любого из каналов цветности.
* *
♦
На этом я заканчиваю беседу, посвященную знакомству с электро*
и цветомузыкой..
Беседа девятнадцатая
ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ
Этот вид радио иобите пского творчества и меет непосредственное отно-
шение к области радиоэлектроника, носящей название втезе.чеханика». Первач
часть этого слова — греческое «тезе» означает по-русски «далеко». Значит,
«те юмеханика» — управ teiiue механизмами иа расстоянии.
Наиболее знакомая тебе телемеханическая система — электрический звонок.
Нажимая кнопку, являющую^ ч своеобразны и датчика и, ты на расстоянии управ-
ляешь электрическим звонком. А как работает автоматическая телефонная
станция — АТС? Набирая диском аппарата цифры нужного номера, ты посы-
лаешь по проводам на станцию серии электрических импульсов, с помощью кото-
рых аппаратура А ТС соединяет тебя с те уефоиным аппаратом собеседника. Здесь
автоматика сочетается с телемеханикой, а каналом связи служат провода.
Надеюсь, ты видел, как работает .машинист подъемного крана. Перед ним —
пулып управлений с кнопками и приборами. Нажимая кнопки, ои включает электро-
двигате ш. которые приводят в действие различные механизмы. И в этом теле-
механическом сооружении каналом связи служат провода.
В шестнадцатой беседе ты пользовался фоторе ie. Что было тогда капа to if
связи? Совершенно верно - луч света, направленный на фотоэлемент или фото-
резистор автомата
Но канаюи связи может быть звук, ультразвук. Да, юный друг, с помощью
звука тоже можно управ/ять механизмами, но на небольшом расстоянии. На
большом расстоянии гучше всего действует радиоканал. С помощью радиовош
можно управ г.чть, например, тракторо м, автомобилем, само teino.it. Космические
корабли без космонавтов на борту управляются только по радио. Эту область
радиоэлектроники называют радиотелемеханикой. Сущность ее заключается в том,
что передатчик командного пункта носы taem сигналы, содержащие зашифрован-
ную информацию, которые при помощи приемника и реле, имеющихся на управ-
ляемо и объекте, расшифровываются и автоматически включают и выключают
различные механизмы его.
Предлагаю ознакомиться с тремя систе /а ми те геуправлеиия моде самисве-
том, звуком, по радио, и проверить их в работе. Две системы доступны каж-
дому опытному радиолюбителю, а я считаю тебя уже опытным. Третьей си-
стемой можешь воспользоваться в том случае, если тебе исполнилось 16 лет
и ты можешь получить разрешение на эксплуатацию любительского УКВ пере-
датчика или если ты занимаешься в радиокружке, которым руководит старший
товарищ, на кого может быть оформ teno такое разрешение
Начну с первой системы — управления моде/ыо свецюм.
МОДЕЛЬ ИДЕТ НА СВЕТ
Вспомни фотореле Прибором автомата (см рис. 276), управляющим испол-
нительным механизмом, было дпектромапнп ное реле. А если вместо него
в коллекторную цепь транзистора второго каскада включить электродвигатель,
364
установленный на какой-либо мотели, например, автомобиля? Тогда при подаче
светового сигнала модель будет двигаться вперся, а кот да такою сигнала нет —
сюять иа месте. Модель станет свстоуправляемоп
В магазинах культтоваров сеть модели танков с дистанционным управ-
лением. Внутри танка - два микро тлектродвит а теля - раздельно на каждую гусе-
ницу, и питающая их батарея. Управ-
ление происходит путем нажатия кно-
пок на пульте, соединенном с моделью
проводами, включающими элек тродви-
гатсли
Вот такую модель я и предлатаю
лсбе сделать свегоуиравляемой.
Принципиальная схема электрон-
ной «начинки» такою танка и схема
размещения в нем узлов телеуправле-
ния показаны иа рис. 319. Приемная и
исполнительная части аппаратуры, ус-
танавливаемых на модели, состоит из
двух фо горе е с двухкаскадны мп у сили-
телямн фототока. Связь между тран-
зисторами непосредственная. В коллек-
торные пени выходных транзисторов
обоих блоков включены микроллектро-
двигатсян Л/( и W , являющиеся испол-
нительными механизмами модели.
Роль «передатчика» команд такой си-
стемы телеуправления выполняет круг-
лый электрический фонарь с фокуси-
рующимся лучом света.
Для питания аппаратуры исполь-
зуются две оатареи 3336Л. Ьагарся Б}
пи тает фотореле и транзисторы 1\ — Т4
первых каскадов усилителей, батарея
Б,— транзисторы выходных тратт знсю-
ров и с этектродвитателями в
их коллекторных пенях. Выключатель
является общим для обеих цепей
питания.
Каждый фотодиод и относящийся
к нему усилитель фототока (на рис
319.6 —3^! и УФ,) управляет только
своим э тектро.твитатс.тсм. Л именно
фотодиод Д,—электродвигателем Л/,,
фотодиод Д2 элек тродвит а телом .1/,.
Между фотодиодами установлена евс-
Светонепронацаемая
перегородка.
Рис 319 Принципиальная схема (а) и
схема размещения узлов аппаратуры
свет ©управления (б) на модели заика.
тонет троп тщас.ма я перегородка, позволяющая
освещать фотодиоды раздельно.
Пока фотодиоды нс освещены, выходные транзисторы Т5 и T,t закрыты,
электро твит а те пт обесточены п моден», следова тс тыю, стоит та месте. При
освещении обоих фотодиодов, котла свет падает па модель спереди, транзи-
сторы 7\ н открываются, начинают работать оба электродвигателя и модель
движется вперед, па свет. Если теперь источник света сместить в сторону, чтобы
освещался .тишь один из фотодиодов. работать будет один элек тродвнта ель
и модель, остановившись, станет поворачиваться в сторону света. Ч обы
365
i повернуть се в другую сторону, надо в ту же сторону переместить источник
Света.
Транзисторы каждого блока фотореле целесообразно смонтировать па
отдельных платах — для удобства размещения в корпусе модели. Транзисторы
Т| — Т4 могуг быть любыми маломощными низкочастотными или высокочастот-
ными, а Л и Ть — любыми транзисторами средней мощности. Чем больше их
коэффициент Л21), тем чувствительнее будет фотореле. Фотодиоды — ФД-1 или
ФД-2. Роль фотодиода может выполнять один из р-п переходов маломощною
транзистора структуры р-п-р со спиленной «шляпкой» .корпуса (как у самодель-
ного фо то транзистора). Вывод его базы соединяют с плюсовым проводником
цепи питания а вывод эмиттера или коллектора (определить опытным путем,
добиваясь панлучшеп чувствительности) - с базой транзистора фотореле.
Блоки фотореле' налаживай разде лыю. Вначале фотодиод Д\ (в другом
блоке — >7,) замкни накоротко проволочной перемычкой, чтобы закрыть тран-
зистор 7\, а резистор Л, замени двумя, соединенными последовательно, по-
стоянным резистором иа 15 — 20 кОм и переменным па 30 — 50 кОм. Плавно
уменьшая общее сопротивление этой цепочки резисторов, улови момент, когда
дальнейшее уменьшение их сопротивления перестает сказываться на частоте
вращения ротора элсктродвитателя. Поминал резистора должен быть при-
мерно па 10% меньше измеренного сопротивления временной цепочки резисторов.
Затем удали перемычку, замыкающую фотодиод, и подбором резистора Л,
добейся, чтобы электродвигатель работал при рассеянном свете, падающем на
фотодиод. В базовую цепь транзистора 7’, надо включить резистор, номинал
которого тта 10% больше сопротивления при котором электродвигатель только-
только начинает работать.
Точно так налаживай другой баок фотореле светоуправляемон модели.
ДЕШИФРАТОР
Приемник светоуправляемон модели, о котором я сейчас рассказал, не
обладает ттзбнрате тытымн свойствами. Он реагирует только на один командный
сигнал: свет! Принят этот сигнал — модель движется, нет его —модель стоит
па месте.
Иное дело приемники звуке- и радиоуправляемых моделей, о которых сейчас
попдег разговор. Они должны реагировать на несколько разных по частоте
сигналов и четко «рахтпчать» нх. Эту функцию в дешифраторах приемников
будут выполнять се /ективные, г. е. избирательные, электронные реле.
Что представляют собой селективные электронные реле, которые я буду
называть сокращенно СЭР? Как онп работают?
Рассмотри внимательно схему, показанную на рис. 320. Опа должна
напомнить тебе электронное реле, знакомое по приборам-автоматам. Селектив-
ное электронное реле — это то же электронное реле, но избирательное. Оно,
подобно приемнику с фиксированной настройкой, выделяет сигнал только той
частоты, па которую он настроен.
Избирательные свойства СЭР определяются входным резистором /?вх и
колебательным контуром LK Ск, настроенным на сигнал одной из исполнитель-
ных команд. Эти элементы СЭР, взятые вместе, напоминают перевернутую
букву «Г», где резисгор — поперечная черточка, а контур Q —верти-
кальная часть буквы. Поэтому эту труппу деталей называют обычно Г-образ-
цым Л/.С-фильтром.
Контур I* Ск, как и любой колебательный контур, па всех частотах,
кроме резонансной, на которую он настроен, представляет собой малое сопро-
366
тиблсппс. Для колеонини резонансной частоты его conpoi пвтенпс велико. Поэтому
если частота командного сшиала па входе Г-ооразного фильтра ие равна
резонансной частоте контура LK Ск, то на выходе лого фильтра, являющемся
входом транзистора 1 (нижняя точка коп гура через диод ( соединена с эмиттером
транзистора), напряжение практически отсут-
ствует. В этом случае все напряжение ко-
мандного сигнала падает па резисторе В это
время ко т текторпый ток транзистора мал,
так как на базу через резистор Я„ подается
малое напряжение смещения п транзисюр
почти закрыт. Когда же частота командного
сингала становится равной резонансной час-
тоте контура /_кСк., па контуре создается
сравнительно большое переменное напряже-
ние звуковой частоты, которое практически
без потерь подается па базу транзистора.
Усиленное транзистором, оно выпрямляется
диодом Д и через катушку LK подается на
сто базу в о трипа те.тытой позярпости При
этом транзистор открывается его коллектор-
ный ток редко возрастает, отчего реле и
срабатывает, а контакты его замыкают цепь питания исполнительно! О ме-
ханизма
Число СЭР дешифратора приемника определяется чис том команд, на кото-
рое рассчитаны нетто пит тельные механизмы Собственные частоты их контуров,
соответствующие частотам командных сигналов, подбирают птьауктпвностями
катушек и емкостями конденсаторов во время настройки приемника.
Перехожу к описанию приемника зву коу нравлясмой модели.
МО ЦЛЬ, М1Р\В1ЯЕМ\Я ЗВУКОМ
Не у тпв тяйся: «передатчиком», сит на ты которого управляют этой моделью,
может быть детская дудочка (рис 321). Такая игрушка, как ты знаешь, имеет
отверстия Закрывая пальцами один отверстия и открывая друтттс, дудочкой,
как флейтой, .можно создать звуки разных частот. Звук одной частоты —
команда, другой частоты вторая команда, третьей частоты — третья команда.
Передатчиком могут быть и свистки с разной тональностью звуков.
На телеуправляемой модели установлен микрофон, преобразующий команд-
ные сигналы в колебания звуковой частоты. Посте усиления колебания звуко-
вой частот поступают па входы селективных электронных реле СЭР,— СЭР-.,
па выходы которых включены электромагнитные реле Pt — Р,. Если частота
командною сшиала близка к частоте фильтра одного из СЭР, например,
СЭР,, настроенного на эту частоту, сигнал проходит без потерь только через
фильтр этого СЭР, вызывая срабатывание реле Р,. а контакты реле вкиочают
цепь питания исполнительного механизма. Через фильтры других СЭР этот
сит на ч не проходит и их реле не срабатывают. Ес пт часто та командного
сигнала другая, близкая, например, к собственной частоте фильтр.» СЭР,,
то срабатывает реле Р}. Таким образом, звуковыми ентпалами разных частот
можно заставить срабатывать одно из трех СЭР, а отит включат соответствую-
щие им исполнительные механизмы модели.
Радиус действия такого передатчика (дудочки или свистков) ограничивается
обычно 5—IV м, но этого вполне достаточно для управления простыми
367
моделями автомобилей, тракторов или кораблей. Однако если воспользоваться
генератором звуковых частоте уситигелем, к выходу которого можно подклю-
чить динамическую го товку. то такой переда гчик будет из чу чать сигнал ыбо. ыттей
интенсивное! и, ч го значительно увеличит радиус дейс i вия аппаратуры Генера р
кроме того, излучает более стабильные звуковые колебания, что повышает
Надежность рабозы аппаршуры в целом.
Рис. 321 Схема управления моделью звуком.
Число команд может бьпь больше трех. Для этого надо, лишь добавить
в дешифратор приемника соогвеюгвующее число СЭР Но я советую сделать
скача ia двух командный приемник, испытать его на модели, а затем, если пона-
добится, добавить еще несколько филыров для дополнительных команд.
Но прежде всего реши вопрос: дудочку или cbhcikh использовать дтя подачи
команд? Ду дочка, конечно, ин 1среснее, ио во время управления можно ошибиться*
зажмешь не то отверстие, и модель не выпо ши г нужной команды. Свистки
в этом отношении надежнее: свистишь в свисток в правой руке —модель дви
жется вперед, то же в левой — модель делает поворот.
Частоты звуковых команд. До того, как строить приемник, определи звуко-
вые частоты, которые излучают твои cbhcikh. чтобы знать, на какие часто1ы
придется настраивать фильтры СЭР приемника. Подойду г любые свистки, лишь
бы их звуки заметно различались по частоie. Определить частоты можно с
помощью звуковою генератора Подключи к ею выходу динамическую готовку
и подай на нее такое напряжение, чтобы звуки одного из свистков были оди-
наковыми по силе. Попроси товарища непрерывно свистеть, а ты, слушая
звуки свистка п генератора, изменяй частоту теиератора до тех пор. пока не
будут прослушиваться звуковые биения — звук очень низкою тона или потное
пропадание звука. Положение указателя шкалы генератора будет соответство-
вать частоте звука свистка Точно так же определяй звуковую частоту второю
свистка или звуковые частоты дудочки.
Д тя управления моделью нужны источники звуков, частоты которых отли-
чаются не менее чем на 250 — 300 Гц. например 1200 и 1500, 1300 и 2000 Гц,
но не выходят за пределы диапазона 1000 3000 Гц и не различаются в целое
число раз Cbhcikh. которыми располагали ребята, строившие описываемым
здесь приемник, излучат звуковые колебания часгогами 1150 и 1550 Гц.
Приемник. Принципиальная схема приемника показана па рис. 322. Это трсх-
каскадиый транзисторный усилитель звуковой частоты, иа вход которою подклю-
чей микрофон Wk( а иа выход селективные электронные рете C3Pi и СЭР
(обведены штриховыми линиями) Для питания приемника нужна батарея
напряжением 9 В, например «Крона» пли составленная из двух батарей 3336Д.
368
со
со
Для питания цепей исполнительных механизмов используются самостоятель-
ные источники тока.
При приеме микрофоном звуковых команд на его выходе возникает
электрический сигнал, напряжение которого уменьшается с увеличением расстоя-
ния до источника звука Уже на расстоянии 10— 15 м оно равно примерно 100 мкВ.
А чтобы надежно срабатывали СЭР, на их входы нужно подавать сигнал
Т.,-Т5 МП39-М"Ч2
СЭР-i
3,0X1 ОВ
1’пс. 322. Принципиальная схема двух-
комапдного приемника звукоуправтяе-
ыой модели.
СЭР2
напряжением около 3 В Следовательно, входной сит пал до тжен быть усилен
примерно в 30 000 раз (3 В.0,0001 В=30000) Первые три каскада приемника,
в которых работают транзисторы —Г3, вполне обеспечивают такое напря-
жение, так как каждый из них дает примерно 30—35-кратное усиление.
В третий каскад усилителя введен диод Д1 (может быть любой точечный
диод), ограничивающий наибольшее выходное напряжение этого каскада. Дело
в том, что по мере уменьшения расстояния от модели до источника звука
напряжение на выходе микрофона быстро увеличивается и может доходить
до 50 100 мВ. Казалось бы, что при таком напряжении иа входе усилителя
СЭР дешифраторы должны работать ботсе надежно, на самом же деле такое
увеличение амплитуды командного сит на та приводит только к лишним хлопо-
там. Объясняется это тем, что при более высоком выходном напряжении
усилителя могут срабатывать сразу все СЭР. Кроме того, при ложных сраба-
тываниях исполнительных механизмов будут обгорать контакты электромагнит-
ных реле.
Чтобы избежать этих неприятностей, на третий каскад, собранный на тран-
зисторе Т~, возложена задача не только обеспечить усиление сигнала, когда ои
слабый, по и ограничить ею усиление по максимуму. Это и достигается с
помощью диода Дх, работающего как детектор, автоматически снижающего
усиление каска та при сильных сигналах* В целом же данные деталей каскада
369
подобраны таким образом, чтобы, начиная с напряжения 100 мВ на его входе,
которое развивают первые два каскада усилителя, амплитудное значение напря-
жения на его выходе (на схеме — точка а) нс превышало 4 В
Зависимость выходною напряжения ограничительною каскада от напряже-
ния на его входе изображена графически на рис. 323. На графике видно, что,
как бы ни повышалось входное напряжение ит.
Рис. 323. Зависимость выход-
ного напряжения отраиичт'-
зелытого каскада от напря-
жения на его входе.
начиная с 0,1 В, напряжение на выходе ограничи-
тельною каскада не увеличится более чем до 4 В.
С выхода ограничительного каскада усилен-
ный сит нал через конденсатор С4 подастся од-
новременно па входы обоих СЭР. Срабатывает
же электромагнитное реле того СЭР, фильтр
которою настроен в резонанс С частотой ко-
мандного сигнала.
Приемник монтируй на гегниаксовой или
тексте тит овон плате толщиной 2—2,5 мм. Чер-
теж платы с разметкой отверстий на пей при-
веден на рнс. 324,о. Увеличив чертеж до нату-
ральной величины, наклей его на плату и уже
по нему сверли отверстия. Отверстия диаметром
4 мм предназначены для крепления электромат-
HIIтных реле, диаметром 3 мм—для крепления
платы на модели, отверстия меньшею диамет-
ра — для проволочных монтажных стоек.
Размещая детали на плате и соединяя их, придерживайся схем, показан-
ных иа рис. 324, б и в. Соединения деталей делан медным проводом диамет-
ром 0,4—0,5 мм в потнвипи лхлоридпой изоляции.
Для приемника используй малогабаритные детали, иначе они не уместятся
на монтажной плате и ти придется увеличивать ее размеры. Электромагнитные
реле типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.3О2), РЭС-6 (пасиорч РФО 452.145) или само-
дельные. Диоды — серии Д9 или Д2 с любым буквенным индексом.
Коэффициент передачи тока Л;!) всех транзисторов может быть в пределах
от 40 до 100. Электролитические конденсаторы К50-3, ЭМ или чехословац-
кой фирмы «Тесла». Их емкости могут быть больше, чем указаны на схеме.
Если будешь использовать конденсаторы К50-6, разметку отверстий для них
в плате придется изменить.
Катушки £, и £, фильтров СЭР намотай на кольцах из феррита марки
1000НМ и пт 2000НМ с наружным диаметром 10—13 мм Всего на каждое кольцо
с помощью челнока намотай около 1000 витков провода ПЭВ 0,08—0,1. .Если
кольца из феррита марок 400НН или 600НН, тогда для каждой катушки
фильтра придется использовать два кольца, склеивая их вместе торцами
клеем ЬФ-2.
Катушки фильтров, намотанные на ферритовых кольцах, крепи на монтаж-
иой плате винтами диаметром 2—2,6 мм с гайками (рис. 325).
Микрофон электромагнитный типа Ml (от слухового аппарата). Размещай
ею иа модели на амортизаторе, роль кокорою может выполнять пористая
резина или поротой. Иначе от сотрясений модели могут быть ложные сраба-
тывания приемника. Роль микрофона может также выполнять телефонный кап-
сюль ДЭМ 4М или ТА 56М
Даже при использовании малогабаритных деталей монтаж приемника полу-
чается очень плотным. В святи с этим принимай все меры, предупреждаю-
щие случайные соединения между деталями при уларах, которые неизбежны
при испытании модели. На электролитические конденсаторы надень отрезки
370
Рис 324 Монтажная плата двухкомандпого приемника звуко-
управляемой модели.
а — плата; б — вад на монтажную плату сверху; в вид на монтажную
плату снизу.
371
изоляционной трубки, чтобы избежать замыкания их корпусов с соседними
деталями или монтажными стойками. Па выводы транзисторов надень более
короткие о।резки изоляционной трубки, что исключит замыкание базовых
цепей.
С особой осторожностью производи пайку, чтобы не повредизь детали,
изоляционные трубки.
1н1-12мА
Рис. 326. Снятие частотной характеристики
<]тн тьтра СЭР дешифратора.
Рис 325 Крепление ле залей
фильтра СЭР приемника па
мозз з ажной плате.
Налаживание приемника начинай с проверки рабо з за фпльзров С ЭР дешифра-
тора. Сначала проверь фильтр СЭР нервоз о, затем второго капала управления.
На вход селективною электронною реле С"Э1‘1 через электролитический
конденсатор С4, предварительззо оптаяв ею от резистора Я7 и поменяв поляр-
ность сзо включения, подан ог звуковозо генератора (самодельноео или ЗГ-10)
сигнал напряжением 3 В, а в коллек торную цепь транзистора Т4 включи мззт-
лнампермезр па ток 20 — 30 мА (рис. 326) Контроль за входным напряжением
осуществляй волюметром переменней о напряжения. Прзз отсутствие! сигнала
на входе СЭР ток коллектора транзистора должен быть в пределах 1,5 2 мА.
Если ток значительно меньше, то уменьшай сопротивление резистора R „.
При подключении параллельно этому резистору другое о резистора соироз веле-
нием 1 — 2 кОм коллекзорный ток транзистора должен резко возрастать, а реле
сраба з ывать.
После эюю приступай к настройке контура С„ иа частоту одного нз
командных сигналов А для этою придется прежде всего, пользуясь звуковым
геттера тором, спять частотную характеристику фильтра. Работа эта кропот зи-
вая, требует большого внимания и точности, но без нее нс удастся заставить
модель быть послушной звуковым командам. Отта, кроме того, поможет тебе
прочно закрепить в памяти сущность работы дешифратора и получить пагляд-
ное представление о роли его деталей.
Следя за тем. чтобы напряжение сигнала на входе СЭР все время бы ю
равно 3 В, плавно изменяй частоту генератора примерно от 500 до 5000 Г з.
Миллиамперметр в коллекторной цепи транзистора вначале будет показывать
ток I 2 мА. Затем на каком-то участке диапазона звуковых частот ток резко
возрастает до 8 12 мА. а при дальнейшем изменении частоты тенератора снова
уменьшится до 1—2 мА. Вот этот участок возрастания и спадания тока тран-
зистора, который тебе надо изобразить графически, п есть частотная характе
рисгпка фильтра. Тебе надо знать, какой она получи гея и что надо сделан
чтобы пастронзь фильтр иа частоту командною сигнала.
372
Возьми лист миллиме ipo вой или клс1чатон бумати. начерти па ней две
взаимно перпендикулярные линии — оси координат — и раздели их на одинако-
вые участки длиной по 5-10 мм (рис. 327) По вер шкальной осп вверх откла-
дывай значения тока коллектора в миллиамперах, а по горизонтальной
вправо — значения частоты генератора в герцах.
0\ I I 1 I I 1 I I____I_I—I—I I I I I I I I L
1000 1200 1000 1600 1800 2000 2200 2000 2600 Гц
/1рез=1150Гц 62рез=1550Гц Г5рез=2050Гц
Рис. 327. Частотные характеристики фильтров.
Допустим, что до частоты 1350 Гц ток кол тек тора не изменялся и был
равен 1 мА. С этот о момента, который на кривой 7 (рис. 327) отмечен бук-
вой а, ток начал увеличиваться. При частоте 1400 Гц он был равен 1,5 мА
(точка б), при частоте 1450 Гц 5 мА (точка в), а при частоте 1500 Ги — 10 мА
(точка г). Если электроматнит ное реле типа РЭС-10 с обмоткой сопротивле-
нием 630 Ом (паспорт РС4.524 302), то при частоте 1550 Гц он достигает наи-
большею' значения (точка <)), а затем начинает уменьшаться. Если значения
тока коллектора отмечать точками примерно через каждые 500 Гц (точки е, ж,
з. и, к), а затем все эти точки соединить сплошной линией, получится гра-
фик частотной характеристики фильтра. Для нашею случая это будет кривая 1,
соответствующая резонансной частоте филыра 15^0 Гц при 82 кОхт и Со
=0,05 мкФ.
Резонансная частота филыра СЭР твоего приемника может быть икон,
но форма кривой его частотной характеристики должна быть близка к форме
кривой 1. Чем острее получится кривая частотной Характеристики фильтра,
тем выше его селективные свойства, тем, следовательно, выше качество работы
приемной аппаратуры.
Допустим, что у тебя получилась именно такая кривая Попробуй теперь
(уже для эксперимента) сопротивтение резистора Л9 увеличить до 150-200 кОм
и снова сиять частотную характеристику фильтра У тебя получится кривая,
близкая к кривой 2. Резонансная частота фильтра останется топ же, а максималь-
ный чок коллектора окажется настолько малым, что реле ие сработает. Дачее
попробуй, наоборот, уменьшить сопротивление этого резистора до 20—27 кОм
373
и еще раз снять частотную характеристику фильтра. Резонансная частота фильтра
опять-таки останется прежней, а кривая (5 на рис- 327), не поднявшись выше
Юка насыщения транше юра, охватит очень широкую полосу частот. Фильтр
с такой характеристикой совершенно непригоден, так как его селективность
окажется прескверной — СЭР станет срабатывать при сигналах самых различ-
ных частот.
Эти женеримеп гы, которые займут не более часа, позволят тебе судить
о влиянии резистора Лч на качество дешифратора приемника. Изменяя сто сопро-
тивление. тебе надо добиться, чтобы кривая частотной характеристики фильтра
максимально приблизилась по форме к кривой 1.
Теперь увеличь емкость конденсатора С6, подключив параллельно ему вто-
рой конденсатор емкостью 0,05 мкФ. или заменив его конденсатором емкостью
0,1 мкФ, и снова сними частотную характеристику фильтра Кривая сдвинется
в сторону низших звуковых частот (кривая 4 на рис. 327), так как теперь
собственная частота колебательного контура фильтра уменьшилась. А если
емкость конденсатора Сь уменьшить, например, до 0.025 мкФ, увеличив таким
образом собственную частоту контура, го и кривая частотной характеристики
фильтра сдвинется в сторону высших звуковых частот (кривая 5 на рис. 327),
Вывод напрашивается сам собой' изменяя емкость колебательного контура
фильтра СЭР, можно подобрать такую резонансную частоту его, которая
соответствует частоте звуковой команды свистка ши дудочки. Аналогичные
результаты получатся, ес ш изменять индуктивность контурной катушки
фильтра. Таким образом, перед тобой стоит задача снимая частотные характе-
ристики и подбирая опытным путем данные контуров фильтров, настроить их
па частоты звуковых команд При этом следи, чтобы напряжение сигнала
на выходе звуковою генератора все время было равно 3 В.
Когда резонансные частоты контуров фильтров обоих СЭР подгонишь под
частоты командных сигналов, еще раз сними их частотные характеристики.
Кривые не должны перекрывать друг друга, иначе могут происходить ложные
срабатывания реле. Частотные характеристики фплырон приемника, изготовлен-
ного моими юными друзьями, о котором я здесь рассказываю, соответствовали
кривым I и 5 (рис. 327).
Усилитель звуковой частоты, если в нем пет неисправных деталей и он
смонтирован без ошибок, налаживания нс требует. Проверить же его работу
можно так Вместо резистора Л-, включи в цепь коллектора транзистора Гя
головные телефоны, а на вход усилителя — микрофон. Пере, микрофоном подай
звуковой сигнал свистком или дудочкой в телефоне должен прослушиваться
достаточно громкий звук, а одно из СЭР должно сработать. Громкость звука
любой команды не должна меняться по мерс отдаления его источника от микро-
фона на расстояние до 18 — 20 м. Эю подтвердит, что усилитель и каскад
отраштчепия сигнала работают исправно. Налаженный таким образом приемник
можно ставить на модель.
Передатчик звуковых команд. Если захочешь увеличить зону действия прием-
ника управляемой модели, тебе придется отказаться от свистков или дудочки
и собрать более надежный передатчик звуковых команд Принципиальная схема
и вотможная конструкция такою передатчика показана на рнс. 328. Это сим-
метричный му.чьтпвибра тор с уси тптслсм мощное гм. 1 lai рузкой усилителя служит
Золовка Ipt, являющаяся источником командных сигналов, включенная в кол-
лекторную цепь транзистора Г, через выходной трансформатор Тр}.
Передатчик четырехкомапдный (с запасом — па случай, если потребуется
увеличить число команд). Управтяется он четырьмя кнопочными выключате-
лями Ан,—Ли, (или тумблерами). Для питания потребуется источник напряже-
нием окото 12 В, составленный, например, из трех батарей 3336J1.
374
Частота звуковою сигнала определяется сопротивлением того из резисто-
ров /?5—который одной из кнопок — /д/д включается (через резисторы
Л2 и Я,) в базовые цепи транзисторов мультивибратора. Исли ни один из
этих резисторов нс включен в эти цепи, отрицательное напряжение не подается
на базы транзисторов 1\ и Т2 и мультивибратор не возбуждается.
Рис. 328. Принципиальная схема (а) и возможная конструкция (6) передатчика
звуковых команд.
Подбирая резисторы К5 R$, генератор передатчика можно настроить на
частоты 1550. 1950. 2350 п 2720 Гц. Если выберешь иные резонансные часгочы
фильтров СЭР приемника, соответственно ирцдегся подобрать и номиналы
этих резисторов. Разумеется, число команд можно уменьшить.
Конструкция передатчика произвольная. Важно лишь, чтобы он был удобен
при управлении моделью. Эю может быть фанерный ящик размерами при-
мерно 120x160 мм с ремешком, накидывающимся на шею (рис. 328,6). На
передней стенке ящичка динамическая головка, на верхней (или задней) —
выключатель питания и кнопки управления передатчиком, внутри — монтажная
штата и батарея питания.
АППАРАТУРА РАДИОЗ ПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ
Для управления моделями по радио Министерством связи СССР отведен
участок любительского диапазона 28,0—28,2 МГц и частота 27,12 МГц. Раз-
решенная мощность передатчика не больше 1 Вт. Но для надежного управле-
ния моделями вполне достаточна мощность передатчика 0,25 — 0,5 Вт.
Лучше будет, если в этой работе ты объединишься с товарищем, увле-
кающимся постройкой автомобильных, дорожно-строительных, плавающих пли
летающих моделей. Он будет конструктором модели, а ты — конструктором
аппаратуры телеуправления. II на соревнованиях вы будете выступать вместе,
потому что работа коллективная
Начинающие конструкторы радиоуправляемых моделей обычно используют
мпогокомандпую аппаратуру, когда высокочастотная энергия, излучаемая ко-
375
мапдпым переда низком, модулируется ратными по частоте колебаниями звуко-
вого диапазона. При таком виде кодирования каждой команде соответствует
свой звуковой тон модуляции. Капал связи один - радиоволны, а команд,
выполняющихся моделью, несколько.
Рис. 329. Структурная схема хшот окомапдпой аппаратуры радиоуправления
с кодированием колебаний звуковой частоты.
Структурная схема аппаратуры такой системы телеуправления показана
на рис. 329 Пртшшш ее работы сводится к следующему Командный передатчик
имеет несколько тенора торов звуковых частот: Г». в т. д„ выполняю-
щих роль кодирующею устройства. Нажимая ту н ит иную кнопку иа пульте
управления ПУ мы имеем возможность подключать к передатчпку любой из
звуковых генераторов В результате излучаемая передатчиком высокочастотная
энергия модулируется соответствующей звуковой частотой.
Динара гура.установленная па радиоуправ тясмой модели, представляет собой
приемник высокочастотных моду тированных сит налов с селективными электрон-
ными реле па выходе такими же. как в дешифраторе приемника звукоунрав-
лясмой модели. Срабатывает электро мат ни гное реле той ячейки дешифратора,
фильтр которой настроен иа соответствующую ему частоту командного стппала.
Работу но изготовлению аппаратуры управления моделью но радио пслсео-
образнсс начать с постройки передатчика, так как он шачигелыто облегчит
па тадку приемника.
Передатчик. Пршщшшатьиая схема двух командно! о передатчика показана
па рнс. 330. Передатчик, как видишь, транзисторный. Оп состоит из задающею
тенератора с усилителем мощности и модулятора, обведенных па схеме штри-
ховыми линиями Цифрами 1 // обозначены точки но тключеиия к платам
передатчика источника питания и кнопочною пульта управления. Ппгаиие
передатчика осуществляется от батареи напряжением 12 В, составленной из
трех батарей 3336Л.
Выходная мощность передатчика 0.1—0.15 Вт, что обеспечивает уверен-
ную связь с управляемой моле тыо на расстоянии до 1,5 км. При этом оп потреб-
ляет от батареи ток нс более 80 мА С зсдЬва гелыто, энергии комплекта о.тта
рей 3336Л хватает на 5 6 ч непрерывной работы передатчика Передатчик
рассчитан на работу в диапазоне частот 28.0 28,2 МГн. Песхщая частота
модулируется по амплитуде котсбаттиями звуковой частоты, яв тятотиимпся ко-
Мапдпыми сигналами
В задающем генераторе передатчика работает транзистор Т„, включенный
по схеме с емкостной обратной связью. Такой способ включения транзистора
376
обеспечивает хорошую развязку между задающим контуром Л,< (’ вклю-
ченным по трехточечной схеме, и коллекторным контуром 1.-.С ,, что
Повышает стабильность частоты тенератора. Эмиттер транзистора тенератора
отделен ио высокой частоте от заземленною проводника питания высокоча-
стотным дросселем Др} Резистор К,4, заблокированный конденсатором С,„
термостабилизируст режим работы транзистора При срыве тснерацин ток кол-
лектора должен доходить до 1 - 1,5 мА, что достигается подбором резистора
Контур включенный в коллекторную ЦС1|Ь транзистора Т6, как и
задающий контур пени базы, настраивают на частоту из интервала
28.0 — 28,2 МГц
С задающею генератора высокочастотный ентпал через катушку связи Ly
подается на вход усилителя mohitiOcih. работающего по двухтактной схеме на
транзисторах Г- и Резисторы и затнунтированные конденсаторами
( тк и Г io. обеспечивают необходимую сгабилшанию тока выходных транзисто-
ров. Нагрузкой усилителя мощности является контур Л4С,0 настраиваемый на
ту же частоту, что и первые два контура, с которым через катушку £, святана
антенна передатчика.
В рабочем режиме постоянная составляющая кол лек торного тока каждою
выходного транзистора .тостзнает 30 мА. Таким обратом. >тн ipamilCTopu
с пстт.ю отдачи наибольшей но тезной мощности в антенне работают в несколько
Рис. 330. Принципиальная схема двххкомандиот о передатчика для управления
моде н,ю.
377
перетруженном режиме. Но этого не следует опасаться, так как в этом режиме
мощность, рассеиваемая на каждом транзисторе, не превышает 40 mBi, что
меньше максимально допустимой.
Модуляция высокочастотной энергии, излучаемой антенной, осуществляется
через цепь питания транзисторов усилителя мощности. Ячейка, состоящая ит
высокочастотною дросселя Др-, и конденсатора С -р препятствует проникнове-
нию колебаний несущей частоты передатчика в его модулятор.
Модулятор перс датчика трехкаскадный. Первый его каскад, в котором рабо-
тают транзисторы 7', и 7", — генератор колебаний звуковых частот, второй каскад
на транзисторе 7\ — усилитель напряжения, третий, па транзисторах 7^ и Т$ —
двухтактный усп ипсль мощности.
Генератор модулятора, апа.тотичпый подобному каскаду звукового генера-
тора, рекомендованного мною для твоей измерительной лаборатории (схема
на рис. 243). генерирует колебания двух фиксированных частот: 1000 и 2500 Гц.
При нажатии кнопки Кн}, когда к базовой цепи транзистора подключается
пеночка резисторов А,, А4 и A,. iснерируюгея колебания первой командной
частоты, а при нажатии кнопки А»,, когда подключается цепочка резисторов
И,, и А6. генерируются колебания второй командной частоты. Перемен-
ные (или подстроечные) резисторы А, и А6, входящие в эти частотозадающне
цепи, нужны для точной подстройки генерируемых колебаний под резонанс-
ные частоты фильтров дешифратора приемника.
Число команд передатчика может быть увеличено. Для этого надо лишь
добавить соответствующее чис то цепочек резисторов и кнопок управления.
И, наоборот, его можно уменьшить до одной команды, исключив из генера-
тора одну цепочку резисторов и относящуюся к ним кнопку.
Когда кнопки управления не нажаты, генератор за счет постоянно включен-
ных резисторов R- н Ая генерирует колебания частотой 70 — 80 1 и. Сигнал
этой частоты нужен не для управления, а только для настройки приемника на
частоту передатчика.
Переменный резистор А|5, включенный в коллекторную цепь транзистора 7’,,
является выходных! элементом генератора. С его движка сигнал тенератора через
конденсатор С6 подается на базу транзистора Ту усилителя напряжения. Но
этот каскад выполняет роль не только усилителя напряжения, по и фазоин-
вгртера, обеспечивающего работу выходною двухтактного усиди геля мощности
модулятора.
Во вторичной обмотке трансформатора Тр-,. через которую подается питание
коллекторных цепей усилителя мощности передатчика, развивается перемен-
ное напряжение с амплитудой около 12 В. В результате воздействия этого
напряжения на ток транзисторов передатчика антенна излучает высокочастотную
энергию, модулированную но амплитуде колебаниями звуковой частоты команд-
ного сигнала. Глубину модуляции рсгу шруюг переменным резистором А|$.
В целом передатчик работает так. Задающий генератор вырабатывает пере-
менное напряжение частотой, соответствующей участку 28,0—28,2 МГц, которое
подается на усилитель мощности, питающий антенну. Одновременно на усилитель
мощности подается переменное напряжение звуковой частоты. Когда нс нажата
ни одна из кнопок управления звуковым генератором, с выхода модулятора
иа усилитель мощности передатчика через дроссель Др2 подается напряжение
частотой 70—80 Гц. В это время антенна передатчика излучает электромагнит-
ные колебания, иссушая которых промодулирована но амплитуде колебаниями
частотой 70 —S0 Гц. При нажатии одной из кнопок звукового тенератора несущая
электромагнитной энергии, излучаемой передатчиком, модулируется напряже-
нием частотой 1000 или 2500 Гц, что и является шифром команд радиоуп-
равления.
378
Модулятор к высокочастотный генератор с усиди гелем мощности, налажи-
вать которые ты оудешь раздельно, монтируй па отдельных гепшаксовых
платах размерами 145x70 и толщиной 2—2.5 мм.
Плата модулятора с разметкой отверстий и соединений деталей на пей
показана на рнс. 331. Отверстия в плате сверли сверлами трех диаметров:
6 мм—для переменных резисторов, 3 мм (залиты краской) — для выводных
ламелей, 1 мм — для монтажных стоек. Два отверстия диаметром 3 мм, свобод-
ные о г деталей, предназначены для крепления платы в футляре передатчика.
Коэффиниен। передачи тока транзисторов модулятора может быть в
пределах от 40 до 100. Те нз них, которые будут работать в усилителе мощ-
ности (Г4 и 7?), должны иметь возможно бо тсс близкие параметры по Л-д э и
/кбо- Переменные резисторы Л5, Л(, и Я|5-тина СПО. Постоянные резисторы
и ксндснса горы — любые малогабаритные.
Трансформаторы 7’Р| и Тр2 самодельные. Для них нужны мат тштонре воды
из пластин Ш 8; толщина наборов 8 мм Первичная обмотка трансформатора
/Pi содержит 2000 витков провода ПЭВ 0,12, вторичная — 250 витков провода
Л'ЭВ 0.15 с отводом от середины (две секции по 125 витков). Первичная обмотка
трансформатора 7/>, — 1300 витков провода ПЭВ 0.15 с отводом от середины
(две секции по 650 витков), вторичная — 700 витков такою же провода. Оба
трансформатора укрепи с нижней стороны платы. Отверстия для крепежных
винтов сверли по месту.
Никакой специальной ретулировкн модулятор пе требует, а с наладкой
отдельных его каскадов ты уже знаком. Если на выход модулятора (выводы
6 и Л) подключить высокоомные телефоны, то в них будет прослушиваться
достаточно громкий звук очень низкою тона. При нажатии кнопок Кп{ и
Ли. звук в телефонах должен соответствовать частотам 1000 и 2500 Гн.
Нагрузи вторичную обмотку трансформатора 7/>, на резистор сопротивле-
нием 390—430 Ом н измерь на нем вольтметром переменное напряжение Вра-
щая ось переменного резистора добейся, чтобы вольтметр показывал напря-
жение 8 В Отключив эту временную нагрузку, можешь считать, что модулятор
передатчика готов.
Плата задающею генератора с разметкой всех необходимых отверстий под
монтажные стойки, детали и выводные ламели, а также схемы соеди-
нений деталей лото блока передатчика показана на рис 332. От качества сборки
и монтажа его в большой стененЯ зависит качество работы всего передатчика.
Для обеспечения стабильности работы задающею генератора и усн тнтеля
мощности детали их должны быть высокою качества, конденсаторы постоян-
ной емкости КТК или КДК подстроечные конденсаторы — КПК резисторы
М ЧТ-0,5, а катушки должны быть выполнены с особой тщательностью. С
целью устранения паразитной связи между группами деталей на плате установ-
лены экраны-пласгннкн из листового алюминия шириной 35 мм с лапками
дчя крепления
Транзисторы Т„- (П403, П416, П422. ГТЗО8 и другие высокочастотные)
должны иметь значения Луп от 80 до 150. Различие в коэффициенте Адз для
транзисторов Т и TR ие должно превышать 20 — 30" К тркас катушки Е, выточи
и т орг аштческото стекла или полистирола по чертежам, показанным па рис. 333, а.
Подстроечный сердечник катушки выточи из алюминия, а в его «пяточке»
сделай ш тин для отвертки Перемещая сердечник внутри катушки, зы будешь
настраивать задающий контур иа необходимую частоту. Во избежание самопро-
извольною вывинчивания сердечника между ним и внутренней поверхностью
каркаса вставь кусочек резины сечением 1x1 мм. Катушку намотай проводом
ПЭВ 0,4—0.5, уложив на каркасе 10 втыков. Болес точно чисто витков уста-
новишь в процессе налаживания задающего генератора.
379
Rs Rts
6)
Рис 331. Пли i а модулятора.
а —разметка oisepctiiii; и вид на мои i аж сверху; в вид на монтаж
снизу.
380
<9
Puc 332. Плата задающего lenepaiopa с уенлшелем мощност
переда 1'iiika.
43-> разметка отверсшП; о—вид на монтаж сверху; в — вид на монтаж
снизу.
381
Катушки £•> и L намотай иа двухсекционном каркасе, выточенном из орга-
ническою стекла по чертежам на рис. 333, б. Катушка L2 должна содержать
14 витков провода ПЭВ 0,5, уложенных по 7 витков в каждой секции, с шагом
намотки 1 мм. Катушку намотай проводом диаметром 0,8 мм в полизипи
хлорпдной изоляции поверх катушки L2. ^сего она должна содержать четыре
Рис. 333. Катушка Lt и каркас катушек L2 и задающего генератора.
витка — по два витка в каждой секции, но намотанных в разные стороны.
Наматывай ее так: кусок провода длиной примерно 300 мм оголи в серсдиге
иа длине 50 мм, сложи вдвое, а оголенный участок скрути и пропаяй — это
будет средний вывод катушки £3. Закрепи его в прорези среднего фланца
каркаса, а половинки провода намотай в разных направлениях. Крайние витки
катушки аккуратно закрепи шелковой ниткой. Длинные выводы катушки £3
пойдут к базам транзисторов Г7 и Т%.
Катушки £4 и £5 (рис. 334) бескаркасные, причем катушка L4 имеет пластинки,
скрепляющие витки. Обе катушки вместе с подстроечным конденсатором С,о
монтируй па пластинке из органического стекла, которую затем прикрепишь
к плате в вертикальном положении (см. рис. 332). Для обеих катушек подойдет
медный посеребренный, с эмалевой изоляцией пли в крайнем случае голый
медный провод диаметром 1,8—2 мм. Катушку Z4 намотай на каком-либо
круглом предмете диаметром 20—21 мм, уложив плотным рядом 9—10 витков.
Концы провода откуси, чтобы в спирали остались только целые витки. Заготовь
из органического стекла две пластинки шириной 5 и длиной по 25-28 мм.
Просверли в них отверстия, равные по диаметру проводу. Расстояние между
центрами отверстий 3 мм. Затем вверни одшт за другим витки сдирали в отвер-
стия пластинок. В окончательном виде катушка L4 должна иметь восемь витков.
Концы провода, не входящие в это число витков, отогни и выправь —это будут
выводы, которыми катушку припаяешь к контактным ламелям па пластинке.
Отвод сделай точно от середины катушки гибким изолированным проводником.
Катушка Л5 имеет два витка с наружным диаметром 15—16 мм, расстояние
между витками 2 мм. Ес надо разместить точно в середине катушки Л4 (без
соприкосновения с него) и припаять выводами к крайним ламелям.
Дроссели Др( и Др2 намотай на резисторах МЛТ-0,5 сопротивлением не
менее 30 кОм, уложив иа их корпуса внавал но 60 витков провода ПЭВ 0,12—0,15.
Детали этого блока передатчика размещай на плате, придерживаясь схем,
приведенных па рис. 332, что избавит тебя от случайных ошибок. Все соедини*
382
тельные проводники должны оыть возможно коротким,,. Транзисторы впаивай
по мере настройки каскадов; сначала транзистор Т6 3ада1ОЩСГО 1е11ератора,
Затем, когда наладишь этог каскад, транзисторы Г7 и т ус„лителя мощности
Когда смонтируешь задающий гснсрагор, подведи к тамстям 9 и 11 платы
питающее напряжение 12 В. Если ошибок в монтаже нет и детали предварительно
Рнс. 334. Катушки усилителя мощности п их монтаж.
проверены, генератор должен сразу начать работать. Потребуется только уста-
нови >ь днана юн ।енсрирусмых нм колебаний, что можно сделать но резонанс-
ному волномеру.
Схема и конструкция простого резонансного во.шомсра Показаны на рис. 335.
Прибор представляет собой детекторный приемник, на выход которого под-
ключают индикатор настройки — микроамперметр пли юловные телефоны,
Шкалу прибора традуируют в частотах. Детектор Д,—любой точечный диод.
Микроамперметр 1111 на ток 100-500 мкА
Катушку волномера намотай медным проводом диаметром 1,5—1,8 мм
па каркасе диаметром 32 мм, например пластмассовом цоколе or негодной
радиолампы типа 6H8G, 6П6С или им подобной. Число витков семь, рас-
стояние между витками 1,5—2 мм. Концы катушки закрепи в отверстиях,
просверленных в каркасе. Конденсатор С2 — подстроечный с воздушным дп>
лектрттком или керамический тина КПК-1. При таких данных контура волномер
перекрывает диапазон частот примерно от 25 до 32 МГц.
Используя конденсатор КПК, удлини ось сто ротора, припаяв к пей снизу
отрезок толстой проволоки, па который можно насадить ручку с указателем
настройки прибора.
Детали прибора монтируй на гетннаксовой пластинке, которую удобно
было бы держать в руке. Для градуирования шкалы волномера тебе придется
обратиться в местную радиошколу или спортивно-технический клуб ДОСААФ,
в радиолабораторию станции пли клуба юных техников, Дома или Дворца
штопоров, где есть УКВ снгнал-iснсратор. К выходным зажимам ситная гепс-
383
ратора подключи катушку из трех-четырех виг ков провода диаметром 25-30 мм,
а возле нее расположи катушку волномера Подав на выход сигнал-генератора
сигнал частотой28,85 МГн, промоду.чированный ко юбаниями звук, вон гастоты,
настрой на него кон гур волномера. В момент резонанса в телефонах, под-
ключенных к выходным зажимам волномера, должен отчетливо прослушиваться
звуковой тон модуляции, а стрелка ми-
кроампермет ра, подключенного вместо
телефонов, должна давать паи ь-
iiice огк гонение. Изменяя индуктив-
ность катушки контура во тиомера пу-
тем сближения ее витков или увеличе-
нием расстояния между ними, добейся,
чтобы настройка волномера на эту час-
тоту сигна i-генератора была при сред-
ней емкое tn контурного конденсатора
С, Затем, уже не трогая витков ка-
тушки, проградуируй вего шкалу час-
тот, перекрываемых волномером.
Закончив градуировку шкалы вол-
номера сразу же витки катушки при-
клей к се каркасу клеем БФ 2, чтобы они
нс сползали, иначе может измениться
собственная частота контура, нару-
шиться традуировка шкалы прибора
Теперь, пользуясь резонансным УКВ волномером как эталоном, ты должен
настроить контур, задающего оператора передатчика на частоту 28,1 МГц —
среднюю частоту участка 28,0—28,2 МГц. Делай это так. Катушку волномера
поднеси к катушке L, контура генератора иа расстояние 2—3 см. При этом
уотор подстроечного конденсатора Ср установи в положение средней емкости,
а цепи база — эмиттер трап шеторов Т и Ts. нс впаянных пока в усилитель
мощности, замени эквивалентными: параллельной цепочкой из резистора сопро-
тивлением 100 Ом и конденсатора емкостью 24 нФ Если только перемещением
с рдечпика катушки L, насiроить контур на нужную частоту не удается, то
соответственно изменяй число витков катушки. Подюнку индуктивности ка-
тушки можешь считать закопченной, если при среднем положении сердеч-
ника частота задающего генератора близка к 28.1 МГц.
Переходя к настройке контура собери на плате две дополнительные
измерительные цепи, показанные на рис. 336 справа Диоды (Д9 или Д2 с любым
буквенным индексом, но однотипные) припаяй непосредственно к тем монтаж-
ным стойкам, к которым должны подключаться базовые выводы транзисторов
?7 И 7g (на рис. 332 б и 336 точки а и б). Вращая ротор конденсатора Cj ,
добейся максимальных показаний микроамперметров. Есчи показания приборов
о личаются больше чем на 20—30”,,, то сдвинь поближе витки в той секции
катушки Z3, в цепи которой меньший ток. После настройки задающего генера-
тора детали дополнительных измерительных цепей удали, впаян транзисторы
Т7 и T’g и переходи к налаживанию усилителя мощности.
Колебательный контур £4Сг0 настраивай в резонанс с частотой генератора
в такой последовательности. Антенную катушку L5 нагрузи иа резистор сонро-
нвлепием 75 Ом, соотве|ствуюшнн сопротивлению излучения настроенной
антенны. Параллельно этому резистору подключи такую же измерительную
I епь, какую ты подключал к одному из плеч катушки L-, но с миллиампер-
метром на ток 1 мА. В момент настройки контура £4С20 в резонанс с часто-
той генера ора показание прибора должно бьпь максимально.
384
Настраивая контуры X2C[j и LAC^, роторы подстроечных конденсаторов
стз и С20 вращай отверткой, изготовленной из органического стекла, эбонита
ели другого диэлектрического материала.
Симметричность работы выходных транзисторов проще всего определить,
ерзвпивзя постоянные напряжения на резисторах 7?^ и При одинаковых
Рис. 336. Дополнительные измерительные цени для настройки задающего
генератора.
коллекторных токах обоих транзисторов эти напряжения равны. Если они
не равны, то замени транзисторы Т-, 'иГ, другими с одинаковыми пара-
метрами.
Все элементы передатчика, включая антенну, кнопки управления, батарею
и выключатель питания, укрепи на лицевой панели его футляра (рис. 337)
г: соедини мнотожи тьными изо тированными проводниками. Эту панель вырежь из
ju стового алюминия толщиной 1,5—1,8 мм. Отверстия в панели сверли с учетом
размеров деталей. Если у тебя не окажется подходящих кнопок, замени их
тумблерами
Плату задающего генератора с усилителем мощности и плату модулятора
крепи к панетит на трубчатых стопках длиной 30—35 м.м, а батарею питания
(три батареи 3336Л) — с помощью жестяных хомутов.
Антенна передатчика — кусок толстой медной тровочокп, алюминиевой
пли латунной трубки длиной 1,6 м. Опора мн антенны служат стойки. Нижняя
стойка является одновременно контактной, соединяющей антенну с катушкой
связи £s выходного каскада передатчика. Верхняя стойка только удерживает
а ттенну В вертикальном положении; се надо выточить из изоляционного мате-
риала.
Вообще же антенну желательно сделать разборной из четырех колен длиной
по 40 см, соединяющихся подобно ко тепам удилища с помощью втулок или
вк завышен. Разумеется, соединительные дета ш должны обеспечивать надежные
контакты и прочность антенны в целом.
Футляр передатчика — алюминиевая коробка ио разхтерам передней панели
и глубиной 75—80 мм. Если у тебя найдется металлическая коробка подходя-
щих размеров, ее также можно использовать в качестве футляра, изменив соот-
ветственно размеры передней папс.ш, но сохранив на ней то же размещение
деталей.
Для проверки работы передатчика в целом тебе придется собрать етце один
измерительный прибор — индикатор напряжгнносши 1101ч, схема которого иока-
13 В Г. Борисов 385
эана на рис. 338. Это тоже детекторный приемник, но с транзисторным
усилителем постоянною тока, на выхот которою включен по схеме измери-
тельного моста микроамперметр ИП. Питание индикатора осуществляется ог
батареи 3336Л.
Контурная катушка ковдеисатор настройки С2 и детектор точно
такие же, как в резонансном волномере. Детектор подключи к третьему
Рис. 337. Монтаж передатчика в футляре.
витку катушки, считая от нижнего копна. Транзистор с коэффициентом передачи
тока Л | ) не менее 60, микроамперметр па ток 100—500 мкА Переменный
резистор R4 служит для установки стрелки микроамперметра на «нуль» пере i
началом измерений. Антенна прибора — кусок медной или латунной проволоки
диаметром 2 5—3 мм длиной 50—60 см.
Индикатор напряженности ноля, как и волномер, градуируй с помощью
УКВ енгнал-генератора.
Индикатор должен быть переносным, чтобы можно было производить
Измерения в различных точках вокруг антенны передатчика. Что же касается
ет о Конструкции, то она может быть произвольной. Важно лишь, чтобы фут-
ляр был металлическим, выполняющим роль экрана. Иначе сигналы передат-
чика могут попадать на колебательный контур, минуя антенну, и показания
прибора могут быть ошибочными.
386
При точной настройке контура индикатора на несущую частоту передатчика
стрелка микроамперметра должна отмечать незначительные ио все же замет-
ные показания. По мере улучшения настройки выходного каскада передатчика
и согласования с ним антенны микроамперметр индикатора должен показывать
увеличивающийся ток, что свидетельствует о повышении мощности радиоволн,
излучаемых аитенной^пёреаатчика. При этом положение человека, производящею
измерения, по отношению к антенне индикатора напряженности поля не должно
изменяться. В проливном случае
показания прибора будут «плаваю-
щими».
Проверяя работу передатчика,
индикатор напряженности поля
располагай иа расстоянии 1—2 м
от него. Поскольку задающий ге-
нератор с усилителем мощности и
модуля юр предварительно прове-
рены п налажены, при включении
питания стрелка прибора индика-
тора должна отклониться иа не-
сколько делений. Эго укажет па
исправную работу переда гчика.
Полстрой индикатор по частоте —
стрелка прибора отклонится за пределы шкалы. Отнеси индикатор на большее
расстояние так, чтобы стрелка прибора оказалась примерно в средней части
шкалы. Если же индикатор при включенном передатчике ничего ие показы-
вает, то ищи неисправность в монтаже.
Окончательно проверка качества работы передатчика производится сов-
местно с приемником радиоуправляемой модели.
Приемник. Принципиальная схема приемной аппаратуры, рассчитанной на
совместную работу с описанным здесь передатчиком, показана на рис. 339.
Приемник, как и передатчик двухкомандный. Чисто исполнительных команд
можно увеличить добавлением селективных электронных реле.
Первый каскад па транзисторе Т1 является сверхрегеиерангивным деп'.екто-
ром, обеспечивающим приемнику необходимую чувствительность.
Чем отличается сверхрсгснера юр от обычного peiитератора-детектора
с положительной обратной связью? Регенератор работает в режиме, близком
к порогу возникновения генерации. Достаточно немного увеличить обратную
связь, как он самовозбуждается и становится генератором колебаний высокой
частоты. Сверхгенератор же работает за порогом генерации. Но собственные
колебания в его контуре имеют ие постоянный, как в регенераторе, а пре-
рывистый характер — отит возникают «вспышками». Частота этих вспышек,
именуемая частотой гашения, определяется режимом транзистора. В остальном
сверхгенсратор работает лак же, как обычный регенератор, т. с. детектирует
модулированные колебания высокой частоты и усиливает колебания звуковой
частоты. Благодаря прерывистой генерации сверхрсгепералор обладает цсключи-
телыто высокой чувствительностью, с которой не могут соперничать даже
многие супергетеродины, не говоря уже о приемниках прямого усиления.
Характерная особенность в работе ceepxpeiенсратора — шум в телефоне,
напоминающий шипение примуса. Но оп слышен только тогда, кот да нет приема.
Когда же в контуре появляются модулированные колебания принятого сигнала,
□лот шум пропадает.
Колебательный контср LtC2, являющийся входным контуром сверх регене-
ративного детектора приемника, настраивают На частоту 28,1 МГц (среднюю
13* 387
частоту участка 28,0—28,2 МГн). Частота гашения определяется данными цепоч-
ки и равна 60-100 кГц. Наивыт однейшнй режим сверхрегенератора уста-
навливают подбором резистора Й, (о г 2 до 15 кОм), добиваясь от каскад,
максимальной чувствительности. Устойчивость работы сверхрегенеративною
каскада достигается подбором конденсатора С\.
Как приемник работает9 Командный сигнал, посланный передатчиков
наводится в антенне и через конденсатор С. поступает в колебательный
контур LlC2 Катушка Z., имеет алюминиевый сердечник, которым, изменяя
V
С?
г,о
*108
к
APt
"гТ
10
L
VkQoJM
К
Тг
Ry 1к
Л7
Ц7к
Cs +
R^IOO
Рис. 339. Принципиальная схема двух-
командного приемника радиоуправляемой
модели.
П Ж
<2“"$ МПЗВ~М1№2
С,05
СЭРг
Us
~0,05
3,0x10В 3,0x10В
С61
1ИТ 5,1к
Re
1,5k
А,
дзв
7,0*10В
x,o*ioe
го*
СЭР,
?1S
20к
3,0
xWB
Аз
. ।
ее индуктивность, входной колебательный контур приемника настраивают га
несущую частоту передатчика Выделенный контуром £,С командный сигнал
детектируется и усиливается транзистором Г,. В результате на резисторе /?,
выделяется переменное напряжение с частотой, равной частоте модуляции
передатчика, т. е. командного сшнала. Но на этом резисторе вьстсляется еще
и напряжение частоты гашения сверхрег итератора (60 — 100 кГц), амплитудное
значение которого значительно больше напряжения полезною командного
сигнала. Поэтому между сверхрегенератором и вторым каскадом приемника
включен фильтр пропускающий полезный сигнал и задерживающий
(фильтрующий) напряжение частоты гашения. Без такого фильтра последу тощ не
каскады будут перетружены напряжением частоты гашения и приемник не будет
рсатнровать на командный сит нал. В хорошо налаженном сверхрегенеративном
каскаде на выходе такого Л(-фильтра напряжение полезною сигнала должно
быть равно 3 — 5 мВ
Командный сигнал с выхода фильтра R через разделительный конден-
сатор С7 поступает на базу транзистора Г, первот о каскада усилитетя напряжения
388
звуковой частоты, а с его нагрузочного резистора 7?3 — непосредственно на,
базу транзистора Zj второго каскада усилителя. Нагрузкой транзистора второ* о
каскада служит резистор /?6. Создающееся на нем напряжение командного
сигнала подается на вход ограничительного каскада, а С его выхода — ы
вход дешифратора.
Смещение* на базу транзистора Т2 подастся с эмиттерного резистора Л,
транзистора Г3 через резистор R-.. Через резистор Rкроме того, осуществляется
отрицательная обратная связь по току между транзисторами Zj и Т2, что тер-
Рис. 340 Монтажная плата приемника (вид со стороны деталей).
мэстабилизирует работу этих каскадов приемника. Смещение на базе транзистора
Т- зависит от режима работы транзистора Т2, так как связь между транзисторами
г ‘.'посредственная.
Каскад на транзисторе Т4 и дешифратор этого приемника являются повто-
рением аналогичных узлов приемника звукоуправ зяемой модели (см. схему
на рис. 322), только изменены данные некоторых деталей. Поэтому говорить
здесь о работе этих узлов и настройке фильтров селективных электронных
реле считаю излишним. А если тебе что-то будет непонятным, почитай начало
этой чаоги беседы.
Питать приемник можно от батареи «Крона» илп аккумуляторной батареи
7Д-0Д Можно, конечно, составить ее из двух батарей 3336Л, но тогда несколько
увеличится общая масса приемной аппаратуры. Ток, потребляемый приемником
от батареи, около 20 мА.
Приемник вместе с дешифратором монтируй точно так же, как приемник
звукоу правляемой модели. Примерные размеры платы и схема размещения на ней
деталей показаны на рис. 340. Конструкции и данные катушки С, входною
контура сверхрегенеразора и дросселя Др, этого каскада точно такие, как
конструкции и данные катушки £, (см. рис. 333, я) и дросселя Др, передат-
чика. Катушки L2 и С3 фильтра СЭР, и СЭР, и электромагнитные реле Р, и
Р2 ничем не отличаются от таких же элементов дешифратора приемника
звукоуправляемой модели. И если ты построил, наладил и проверил в работе
приемник той модели, то теперь ты можешь переделать его иа приемник радио-
управляемой модели.
Коэффициент передачи тока /то.э транзистора — не менее 80, остальных
транзисторов — не менее 40. В качестве антенны используй отрезок мнотожиль-
389
лого провода длиной 60—100 см с надежной изоляцией. Готовый приемпик
помести в футляр из листового органического стекла, защищающий его от меха-
нических повреждений. На одной из стенок футляра укрепи две ламели
(па схеме — контакты 4 и 5), которые будут служить выводами для под-
ключения телефонов при проверке и наладке аппаратуры в полевых ус-
ловиях.
Налаживание приемника, как и приемника звукоуправлясмой модели, начипал
с проверки и настройки фильтров Дешифратора на командные частоты передат-
чика (см. с. 372—374). При налаживании ограничительного каскада иа тран-
зисторе Т4 строго придерживайся методики налаживания такого же каскада
приемника звукоуправлясмой модели.
Пг.а. гл приемника
Ж
/ .яционная Плата дополнитёль-
лрйкласка. пых СЭР
Рис. 341. Платы приемника с допол-
нительными селективными электрон-
ными реле.
Приступая к налаживанию сверхрегенератора, проверь напряжения в точках
а, б и в (см. принципиальную схему). В Точке а относительно плюсового
проводника напряжение питания должно быть примерно 2 В, в точке б — 6 В,
в точке в — 1,9 В. Наивыгоднейший режим работы сверхрегеисратора устанав-
j'jsEaft подбором резистора Л2 делителя напряжения R2Rv Вместо пего можно
спаять переменный резистор сопротивлением 47—51 кОм и с его помощью
добиваться характерного для сверхрегеисратора «суперного» шума в высоко-
омных телефонах, подключенных к выводам 4 и 5. Затем отойди от пере-
датчика на расстояние 3—5 м. Попроси товарища подавать непрерывно пере-
датчиком командный сигнал, а ты, изменяя сердечником индуктивность ка-
тушки Z1 входного контура, настраивай приемник на несущую частоту псредат-
чнка. Если только сердечником нс удастся точно настроить контур иа частоту
передатчика, подбирай емкость конденсатора С2 этого контура. При точной
настройке на командный сигнал передатчика селективное элек гропное реле должно
сработать.
После такой проверки приемника его можно ставить па модель.
Если для радиоуправления моделью потребуется число команд больше двух,
сделай еще одну плату таких же размеров, как нлага приемника, смонтируй
ла ней дополнительные СЭР дешифратора и свинти ее с платой приемника
наподобие этажерки, как показано на рис. 341. В этом случае и передатчик
Придется дополнить соощетствующим числом частотозадающпх цепочек генера-
тора, модулятора и кнопок. Кнопки можно заменить рычагом управления
передатчиком.
* •
*
3 этой беседе ч рассказа i тебе лишь о принципе работы, конструкциях и
налаживании радиотехнических средств телеуправления моделями. Чию же
касается исполнитегьных механизмов, по этому вопросу тебе придстсч обра-
титься к cneipia 1ыюй литературе, например, к книге И Н. Лутяншна «Радио-
управление моделяии» (издательство «Энергия», 1976 г.). Об этом можно про-
читать и в журнале «Моделист-конструктор».
390
Беседа двадцатая
ПУТЬ В РАДИОСПОРТ
Радио любительство — многоплановое техническое увлечение. Это конструи-
рование усилите ieu звуковой частоты и радиоприемников, измерительных приборов
и автоматически действующих устройств, телевизоров, аппаратуры тшеуправ-
ления, звукозаписи и многого другого, в основе чего лежит радиоэлектроника,
С некоторыми направлениями радиолюбительского творчества ты уже знаком.
Но в радиолюбительстве есть особое направление, называемое радиоспортам.
Подчеркиваю: спортом. А спорт, как известно, это систематические трени-
ровки, соревнования, победы и неудачи — в спорте все бывает. Но упорство всегдл
побеждает.
В этой беседе я хочу рассказать тебе об «охоте на лис» и коротково wo-
COM радиоспорте.
Начну с «охоты на лис».
ЧТО ТАКОЕ «ЛИСА»?
«Лисами» называют маломощные радиопередатчики, которые размещают
в лесу, в кустарнике, на поляках. Каждую «лису» маскируют так, чтобы
радиоспортсмеи-«охотник» мог увидеть се с расстояния нс более трех-пяти
метроп. Вместе с передатчиками маскируют операторов «лис» и судей соревно-
ваний. В зависимости о г условий соревнований число «лис» иа местности
может быть от двух до пят, а вся трасса поиска «лис» достигать несколь-
ких километров.
Каждой «лисе» присваивается номер: первый, второй и т. д. Операторы
«лис» поочередно, ровно по минуте, ведут передачи: «Я лиса первая, я лиса
первая»; «Я лиса вторая, я лиса вторая»... Кончает работать последняя «лисах-,
тут же начинает передачу первая. Все «лисы» работают на одном из радио-
любительских диапазонов: 80-метровом (3,5—3,65 МГц), Ю-мегровом (28 —
29,7 МГн) или 2-метровом (144—146 МГц) диапазонах. Для начинающих «лисо-
ловов» наиболее доступен 80-метровый диапазон.
Оружием лисолова служит радиоприемник, настроенный на рабочие частоты
«лис». Пользуясь им как пелента тором, охотник должен найти всех «лис», и,
руководствуясь сигналами приводной «лисы», вернуться в район старта, являю-
щийся одновременно и финишем. Выитрывает тог «охотник», который выпо .-
нит эту задачу с наименьшей затратой времени.
Ты уже знаешь, что громкость приема сигналов радиовещательной стан-
ции на транзисторный приемник зависит от положения ({террптового стержня
его магнитной антенны по отношению к радиостанции. Поворачивая прием-
ник вокруг вертикальной оси, нетрудно найти два положения стержня магнит-
ной антенны, когда громкость приема будет максимальной, и тва положения,
когда громкость приема будет минимальной. Объясняется это тем, что магнит-
ная антенна обладает направленными свойствами (рис. 342). Громкость приема
будет максимальной, когда ось стержня, а значит, и ось намотанной на нем
катушки входного контура, перпендикулярна направлению прихода радиоволн.
Когда же ось магнитной антенны расположена в направлении па радиостан-
цию, громкость приема будет минимальной.
Рассмотрим хорошенько рис. 343. На нем графически изображена диаграмма
направленности магнитной антенны МА с ферритовым стержнем. Она имеет
вид цифры «8». Лепестки «восьмерки» антенны соответствуют максимуму,
39 i
а участки между ИИ Ш Минимуму громкости приема. Антенна с такой диаграм-
мой направленности имеет два симметричных максимума и два, тоже сим-
метричных, минимума. Определять напр вление на «лису» лучше по минимуму.
Дезают это так. Приемник, настроенный на «лису», поворачивают вокруг
вертикальной оси до получения четко выраженного минимума громкости.
Рис. 343. Диаграмма направлен-
ности магии гной антенны.
Рнс. 342. Магнитная антенна обладает
направленными свойствами.
Рис. 344. Соединенные между собой
магнитная и штыревая антенны обла-
дают одно< горонн и направленно-
стью. '
При этом прямая, проходящая через ось магнитной антенны, укажет направ-
ление на «лису». Ио чтобы «охотник» знал, с какой стороны от него иа этой
прямой находится «лиса>, антенна приемника должна иметь одностороннюю
диаграмму направленности.
Такую диаграмму можно получить, если применить в приемнике комби-
нацию из двух антенн: магнитной и штыревой (рис. 344). Штыревая антенна
IIIА имеет круговую диаграмму направленное!и, и если она определенным
образом подключена к магнитной антенне, то результирующая диаграмма
направленности обеих антенн будет иметь один максимум и один минимум.
Диаграмму, имеющую такой вид, называют кардиоидой.
Во время поиска «лисы» «охотник >
пользуется обеими антеннами. По мак-
симуму кардиоиды, когда действуют
обе антенны, он находит сторону, где
находится «тиса». Точное же направле-
ние на «лису1» ои определяет по ми-
нимуму только магнитной антенны.
Для поиска «лисы» можно также
пользоваться рамочной антенной — ка-
тушкой сравнительно больших разме-
ров, имеющей форму кольца или пря-
моугольной рамки. Это тоже магнит-
ная антенна, так как в ней э.д.с. высо-
кочастотного сигнала возбуждается
магнитным полем радиоволны. Она
имеет точно такую же диаграмму на-
правленност, как и матитпая анте,
на с ферритовым стержнем. Максимум
такой антенны бывает тогда, когда
плоскость рамки находится в верги-
392
к; ьном положении н совпадает с направлением па «лису», а минимум —
когда плоское г ь рамки перпендикулярна к направлению на «лису». Прi
подключении к рамочной антенне штыревой их диаграмма направленности
принимает вид кардиоиды.
У рамочной антенны минимум ощущается значительно острее, чем у магнит-
ной антенны с ферритовым сгержнем. Она к чему же бо. ее чувствительна.
Именно поэтому многие «тисо.човы» применяют в своих приемниках рамо,гные
антенны. Советую и тебе последовать их примеру.
РАДИОКОМПАС
По прпемппк-пеленгатор в руках «лпсолова» не является гарантией успеха
в соревнованиях. «Охотник» должен еще хорошо ориентироваться на местности,
пользоваться компасом, ходить по азимуту и, конечно, бьпь выносливым —
ведь он должен за короткое время пробежать значительное расстояние, пре-
одолевая на пути различные препятствия. Нужна тренировка.
Можно ли начать тренировку без «лисы»? Можно! Для этого нужен
радиокомпас — простой приемник с магнитной антенной, с помощью кото-
рого можно брать ориентир на местную радиовещательную станцию. Сигналы
экой шакции будут выполнять роль «лисы».
Принципиальная схема и примерная конструкция такого радиокомпаса
показана на рис. 345. Это по существу детекторный приемник с трехкаскадным
усили।едем звуковой частоты. Он, правда, не очвечаег на вопрос, с какой ст<-
роны от пего находится условная «лиса», но это, как ты увидишь позже, для
тренировки по ориентации на местности значения ие имеет. Для питания прием-
ника нужна одна батарея 3336Л. Ток, потребляемый им от батареи, не пре-
вышает 5—10 мА.
Входной резонансный колебательный кон гур, настроенный на волну местной
радиовещательной станции, образуют катушка Lf рамочной антенны Ant,
включенная по автотрансформаторной сх мс, и подстроечный конденсатор Ср
Модулированные колебания высокой частоты, возбужденные в этом контуре,
доек тируются диодом Др Резистор Др блокированный кон (енсатором С2,
является нагрузкой детектора. Колебания звуковой часготц, создающиеся на нем,
через конденсатор связи С-, поступают на вход усили!сля звуковой частоты
и усиливаются всеми его каскадами. Нагрузкой усилителя служат гОяовные
1етс<]оны Tsfip включенные в цепь ко.иекгора транзистора Т3 выходного
каскада.
Все транзисторы включены по схеме ОЭ. Нагрузкой транзистора
первого каскада усилителя служат резистор нагрузкой транзистора Т2
втор и о каскада — резисгор Д5. Отрицательные напряжения смещения на базы
транзисторов подаю гея через соответствующие им резисторы R2, и 2? .
Электролитические конденсаторы С4 и С5 — конденсаторы связи между каска-
дами. Конденсатор Сб, показанный па схеме штриховыми линиями, вклю-
чается в том случае, если приемник будет склонен к самовозбуждению.
В усилителе могут быть использованы любые низкочастотные маломощ-
ные транзисторы с коэффициентом /г2о от 30 и больше. Детектор Д,—любом
точечный диод. Конденсатор С, —тина КПК-1, С4 и С5—К50-3 (или К50-6).
Остальные конденсаторы, а также резисторы и выключатель питания могут
быть любыми, по желательно малогабаритными
Детали приемника монтируй иа плате из листового гепшакса, текстолита
млн в крайнем случае из сухой фанеры толщиной 2—3 мм. Монтажными стой-
ками Могут служить куточки медной проволоки, вбитые в отверстия в плате.
393
Де га in размещай с одной стороны платы, а соединение их между собой делай
с другой стороны платы Весь монтаж должен быть жестким, прочным, иначе
приемник может подвести.
Размеры монтажной h даты (примерно 70 х 100 мм) определяются главным
Образом габаритами батареи питания (65x65 мм), которая размещается между
и-Ту МП39-МПМ
Рис. 345. Принципиальная схема и конструкция радиокомпаса.
платой и фанерной пластинкой таких же размеров. Плату и пластинку, удер-
живающие между собой батарею, скрепи винтами или шпильками с гайками.
Рамочная антенна представляет собой крестовину из двух сосновых реек
или фанерных планок шириной 20 -25 и длиной по 700 - 750 мм, на которую
иамо тана копту рная ка i у шка Число витков катушки зависит от длины волны
радиостанции. Например, для настройки на радиостанцию «Маяк», работаю-
щую в среАневолновом диапазоне, при сторонах рамки в 500 мм в катушке
может быть 20—25 витков. Для радиостанций длинноволнового диапазона
* кс.чо витков катушки надо будет увеличить до 40—45. Более who число
витков в ней установишь опытным путем при настройке приемника.
394
Для катушки рамочной антенны используй медный провод диаметром
0.6—0,8 мм с любым изоляционным покрытием. Отвод сделай от 2-го—3-го
витка, считая от «заземленного» проводника. Концы и отвод катушки припаяй
к контактным лепесткам, укрепленным па крестовине, через которые катушка
будет соединяться с монтажной платой приемника.
Если для приемника использованы предварительно проверенные детали,
а монтаж выполнен точно по принципиальной схеме, то потребуется только
проверить режимы работы транзисторов и настроить рамочную антенну.
Токи покоя коллекторных цепей транзисторов первого и второго каскадов
усплитетя должны быть от 0,3 до 0,5 мм, а третьего каскада — не более 2 мА
(сели телефоны нпзкоо.мные, то 5 — 6 мА). Норма ьным режим работы тран-
зисторов можно также считать, ес и на коллекторах транзисторов будет
около 2 В, т. е. примерно половина напряжения батареи питания.
Поворачивая антенну вокруг ес вертикальной оси и вращая отверткой
ротор подстроечного конденсатора С(, попытайся настроить приемник тта мест-
ную радиостанцию. Настройку контролируй по шкале радиовещательного при-
емника. В случае неудачи параллельно подстроечному конденсатору подключи
конденсатор переменной емкости с максимальной емкостью 400 —450 пФ и уже С
помощью его настрой контур приемника на частоту радиостанции. По поло-
жению роторных пластин этого конденсатора нетрудно будет определить, на
сколько надо увеличить индуктивность катушки рамочной антенны, чтобы наст-
ройка на радиостанцию получилась при средней емкости подстроечною конден-
сатора. Если, наоборот, индуктивность антенны окажется большой (настройка
не получается при наименьшей емкости конденсатора), число витков катушки
придется уменьшить, проверяя настройку приемника после каждого снятого
с рамки витка. Изменять индуктивность катушки рамочной антенны в неболь-
ших пределах можно так. с путем раздвижения и ти сближения ее витков. В
первом случае индуктивность будет уменьшаться, во втором — увеличиваться.
Монтажную плату приемника помести в подходящий футляр или закрой
ее коробкой с отверстиями против подстроечного конденсатора и гнезд для
включения головных телефонов.
Теперь можно приступить к тренировкам. Возьми приемник, отвертку и
отправляйся в лес. Включи приемник и настрой его поточнее на частоту мест-
ной станции. Вращая рамку вокруг вертикальной оси, ты без труда «нащу-
паешь» два максимума и два мит нмума «восьмерки» антенны, причем минимум
будет ощущаться острее: стоит немного изменить положение рамки, как гром-
кость приема возрастет. Максимум же будет более «расплывчатым». По поло-
жению плоскости рамки ты можешь мысленно провести проходящую через
приемник прямую, иа которой находится радиостанция (рис. 346, а). Найди
на этой прямой какой-либо ориентир — отдаленное от тебя дерево, куст нли
иной предмет. Заметь любым способом то место, где ты сейчас стоишь и беги
к ориентиру. Возле него уточни по приемнику намеченное тобой направление,
наметь следующий ориентир и тоже беги к нему. Повернись здесь па 180’
п, засекая по минимуму сигналов станции другие орисн ирга в обратном направ-
лении, постарайся прибежать к исходной точке — к старту. Чем больше будет
расстояние от старта до конечного ориентира, тем сложнее задача.
На рис. 346,6 показана схема более сложной трассы. В этом случае для
тренировки потребуется, кроме нриемника-пелеш агора, еще и компас. В исход-
ной точке, пользуясь приемником и компасом, определи азимут условий «лисы»,
т. е. угол между направлением на север и направлением на «лису». Допустим,
что азимут 80 . Наметь в этом направлении ориентир и, считая пары шагов,
иди к I ему. Проверив здесь по приемнику и компасу намеченное направление,
засекай следующий ориентир и иди к нему, продо. жая считать пары шагов.
395
Допустим, чю до него получилось 320 пап шагов. Отсюда иди в другом паправ-
лешги. например по азимуту 210 Пройдя в лом направлении несколько сотен
пар шагов, повернись па ISO и, опять-гаки по приемнику и компасу, иди, счи-
тая шаги, обратно к старту. Очевидно, что теперь азимут па поворот (на
рпс. .46, 6 —точка 2) будет 60 , а от поворота к старту — 260 . Чем тщатель-
Г;:с. 346. Схемы тренировочных трасс.
нее будут определены направления и отсчитаны пары шагов, тем точнее будет
выход к исходной точке.
Ты можешь сам заранее придумать и начертить схему тренировочной трасиь!
с несколькими поворотами, задаться какими-то расстояниями между намечен-
ными точками и идти по ней туда и обратно. Чем с южнее трасса, тем инте-
реснее задача, тем богаче опыт орисшапнн на местности. Опыт этот нужен
для «охоты на лис».
Лучше, конечно, такой тренировкой заниматься компанией в несколь- '
человек. Можно даже устроить соревнования — кто точнее берег пеленг и ходит
т;о азимуту! Что же касается участия в настоящих соревнованиях по «охоте
на дне», то для этого нужен соответствующий приемник-пеленгатор.
ПРИЕМНИК «ЛИСОЛОВА»
Соревнования «охота па лис» вошти в традицию многих городов, областей
и краев нашей страны. Нх победителям представляется право участвовать
в республиканских, а затем, возможно, во всесоюзных соревнованиях. А мастера
396
этою вида радиоспорта, в том числе и юные, защищают спортивную честь
ораны на международных встречах.
Чем выше уровень соревнований, тем выше Требования, предъявляемые
к «оружию» охотника И сю спортивной подготовке. На местных, например
городских или районных, соревнованиях школьников трасса поиска «лис»
может быть всего 2—2,5 км, и «лисы» могут работать телефоном в режиме
амплитудной модуляции Участвовать в таких соревнованиях можно С приемни-
ком прямого усиления. На соревнованиях же областных, республиканских, а тем
более всесоюзных, трасса больше, да и «лисы» работают телеграфом —
сигнализируют о себе знаками телеграфной азбуки. Для участия в них нужен
более чувствительный приемник, способный к тому же peai кровать на пемо-
дулнрованпые сигналы телеграфной азбуки. Таким приемником-пеленгатором
может быть супергетеродин с дополнительным телеграфным гетеродином.
Но начинать надо с более простою. Поэтому я расскажу тебе о двух
приемниках разной сложности. Оба они рассчитаны для «охоты на лис»
в диапазоне 3,5 МГц.
Первый приемник пслешатор, схему которого ты видишь на рис. 347, раз-
работал для начинающих радиоспортсменов .многократный чемпион страны
л международных соревнований по «охоте на лис» мастер спорта А. Гречихи!.-.
Как и радиокомпас, это приемник O-V-3, но у него на входе две апгеииы:
рамочная Лн2 и штыревая Ли,. Переключатель В, служит для подключен! я
штыревой антенны к рамочной антенне при определении направления на «лису».
В этом случае диаграмма направленности антенн имеет вид кардиоиды. Во
время поиска «лисы» только на рамочную антенну отключенная от нее штыре-
вая антенна «заземляется». Дроссель Др{ и резистор Rl нужны для согласо-
вания антенны-штыря с рамочной антенной.
Во входной контур LjC2, настраиваемый на частоту «лисы» конденсатором
С,, включен контур Это фильтр-пробка, «запирающая» сигналы близкой
по частоте мешающей радиовещательной станции. Данные его деталей зависят
от длины волны мешающей станции. Если в месте проведения соревнования
такой помехи нет, контур Д2С, можно исключить иш замкнуть накоротко
проволочной перемычкой.
Модулированный по амплитуде высокочастотный сигнал «тисы» детекти-
руется диодом Др Напряжение звуковой частоты, создающееся на Haipyro-r-
220к
Bi ,
300 Д7 Д5Б Сч
RiISk
TrTs МП39-МПШ
R7 1Дк
се 0,3-0,ВмА
Цгодхюв ft Re.
_______
: .0Д-0,5мА Rs
4= Ст
зео
Tt
Cs
6800
1,Ох 10В
R4 Ч,7к
220к
с7
Тф,
ЮОк
1,0x108 %
гцохюв
Вг
Bi I
--Ct SB-L
6800 +Г
Рис. 347. Принципиальная схема приемника начинающего «лисотова)
397
Рис. 348. Устройство рамоч-
ной антенны.
ис-м резисторе Д2 детектора, через конденсатор С4 подается иа базу транзистора Т,
первого каскада yci ения звуковой частоты. Этот тр гзистор включен по
схеме ОК. что сделано для лучшего согласования с детектором. Нагрузкой
Тра ятстора Т, служит резистор Д4. С него сигнал через конденсатор С5 носту-
пает к транзистору Т2 второго каскада усили-
теля, а с его нагрузочного резистора -К6— к
транзистору Ту выходного каскада.
Резистор Л7 и конденсатор Св образуют
ячейку развязывающего фильтра, предотвраща-
ющего самовозбуждение приемника через общие
цепи питания; Ry, Ry и R$~ резисторы цепей
смещения; Ср—конденсатор, блокирующий ис-
точник питания /д.
Сопротивления постоянных резисторов и
емкости конденсаторов могут отличаться от ука-
занных на схеме номиналов в пределах до
25—30% Конденсатор С4 не должен иметь ем-
кость более 0,01 мкФ, иначе будет затруднен
поиск «лисы» в непосредственной близости к ней.
Коэффициент Л;1э транзисторов не менее
30 —40. Дрос е ть Др1 намотан на унифициро-
ванном каркасе с ферритовыми кольцами внеш-
ним ди: метром 8 мм и содержит 70—80 витков провода ПЭВ 0,1 —0,12. Резистор
7?(— СПО-0,5. Переключатель By п выключатель питания В-,— тумблеры ти-
па ТВ 1-2.
Наиболее трудоемкая деталь приемника — это рамочная антенна Ly. Она
состоит из шести витков одножильного монтажного или телефонного провода
с токонесущей жилой диаметром 0,5—0,8 мм, уложенных в полость незамкнутого
металлического кольца диаметром 250—280 мм (рис. 348). Для кольца, являю-
щегося экраном антенны, можно использовать медную или алюминиевую трубку
диаметром 8 — 12 п длиной 940—950 мм, согнув се на подходящей болванке,
н (пример на вепре. В средней части проделай напильником овальное отверстие,
через которое будешь крепить трубку в корпусе приемника и укладывать в нее
прэзод антенны. Штыревой антенной может служить дюралюминиевая, медная
или латунная трубка диаме!ром 5—7 и длиной 600—800 мм. В крайнем слу-
чае ее можно сделать из велосипедных спиц.
К нструкцпя и внешний вид приемника показаны иа рис. 349. Корпус,
имеющий вид коробки с крышкой, сделай из листового дюралюминия, следя
за тем, чтобы в нем не было щелей. Трубчатое кольцо рамочной антенны
прочу ст и .через о верстия в стенках корпуса, надежно прикрепи его к дну
корпуса и т тько после этого укладывай в него провод. Щель в кольце надежно
закрой резиновой полоской или изоляционной лентой. Штыревую антенну
скрепи с рамоч юи антенной с помощью изо тирующей гетинаксовой пластинки
с жестяными хомутиками. Монтажную плату с деталями креп 1 в корпусе на
стопках.
Корпус рассчитан на использование для питания приемника двух батарей
3336Л. соединенных последовательно. Приемник можно питать и от батареи
«Крона» и нт 7Д-0,1, по ее чаще придется менять.
Второй приемник-пеленгатор разработали под руководством кандидата в
мастера спорта В. Дубровского юные ра иозюбители киевского Дворца пио-
неров и школьников. На всесоюзных радиоспорлпвных соревнованиях школьни-
ков выступавший с этим приемником «охотник» сборной команды У крайни
занял нритозое моего.
39S
Рис. 349. Внешний вид и конструкция приемника.
Приемник (рис 350) представляет собой дсвятнтрапзисторпый супергетеро-
дин. рассчитанный иа прием сигналов «лис», работающих в диапазоне частот
3.5 МГц как те. еграфом, так и телефоном. Первый каскад на транзисторе
является усилителем колебаний высокой частоты, второй каскад га тран-
зисторе Г, —преобразователем частоты с отдельным гетеродином на тран-
зисторе 7\. Транзистор Т4 и транзисторы Т5 и Т6, включенные по касс.; ел
с\»«с, образуют лвухкаскаднын усилитель промежуточной частоты, трани стеры
Т- и Гх — двухкаскадный усилитель звуковой частоты, paooiaioiunii i i i ,.зхо-
омныс головные телефоны Тф-. Каскад па транзисюрс Т9 является е;ерым
тегеротином, называемым телеграфным. Его включают дтя приема «лис»,
работающих телеграфом.
Промежуточная частота приемника 465 кГц, частота колебаний телеграф-
ного гетеродина на 800 1000 Гц больше промежуточной частоты пр темиш а.
Д 1Я питания приемника можно использовать батарею «Крона» или ап уму-
399
Рис, 350. Принципиальна
схема приемника «лисолова
повышенной сложности.
400
ляторную батарею 7Д-0 1. Ток, пот реоляемый приемником от пит ющей его
батареи, около 10 мА, Приемник сохраняет работоспособность до напряжения
источника питания 6 В ио его чувствительность при этом несколько ухудшае1ся.
Контур рамочной антенны Ан2, образуемый катушкой Ly и подстроечным
конденсатором С,. настроен на частоту 3,55 МГц-среднюю частоту участка
любительского диапазона 3,5 МГц. Конденсатор С2, показанный на схеме штри-
ховыми линиями, включают в контур в том случае, если индуктивность катушки
окажется недостаточной для настройки рамочной антенны на эту частоту.
При определении направления на «лису» к рамочной антенне кнопочным выклю-
чателем Ап, подключают штыревую антенну Ant. В этом случае диаграмма
направленности антенн имеет форму кардиоиды.
С контура входном цепи сигнал «лисы» через катушку связи L2 л конден-
сатор С2 поступает на базу транзистора Ту. Усиленный сигнал выделяется
резонансным контуром Z,,C5C6, настроенным, как и входной контур, на частоту
-’,55 МГц, и через катушку связи L4 и конденсатор С9 поступает на базу тран-
зистора Т2, выполняющего роль смесителя преобразователя частоты. Одно-
временно в эмиттернхто цепь этого транзистора через катушку связи Ll3 и кон-
денсатор Сц подается сигнал гетеродина, снимаемый с его контура L}2Cl4—C’1S.
Колебания промежуточной частоты выделяются трехконтурпым (£SC1O,
£С2П) фильтром сосредоточенной селекции и с части вшков катушки L-j
через конденсатор С24 подаются па вход усилителя промежуточной частоты,
а от него через катушку связи £н — к детектору на диоде Ду.
Низкочастотный сигнал, создающийся на нагрузочном резисторе /?24 детек-
тора, через конденсатор С„ поступает на вход усилителя звуковой частоты,
усиливается обоими его каскадами ц преобразуется телефонами Тфу в звуко-
вые колебания.
Оба гетеродина приемника собраны по схеме емкостной трехточки. Коле-
бания телеграфного гетеродина снимаются с его контура Ll4C2 — С41 и через
конденсатор С42 небольшой емкости подаются в цепь детектора. Смешиваясь
с колебаниями промежуточной частоты, они создают на нагрузке детектора
колебания частотой 800—1000 Гц, обеспечивая тем самым прием немодулнро-
ванных сигналов «лисы», работающей телеграфом.
Конденсатор Сг в контуре первого гетеродина выполняет вспомогатель-
ную роть — предупреждает замыкание коллекторной цепи транзистора Т3 по
постоянному току в случае соединения пластин конденсатора С18 (он не обя-
зателен).
Напряжение питания на транзисторы высокочастотных усилителей подается
через переменный резистор R23, выпо 1няющий роль регулятора чувствитель-
ности приемника. Наибольшей чувствительности соответствует крайнее верхнее
(по схеме) положение движка этого резистора. Питание па телеграфный гетеро-
дин подается через выключатель By Резисторы A.,, As, А16, Ry„ R21, R32 совместно
с конденсаторами С4, С8, С23, С12, С\4 и С31 образуют ячейки развязывающих
фильтров. Смещение на базы транзисторов подается с относящихся к ним
делителей напряжения источника ни гания.
Внешний вид готового приемника показан на рис. 351, а вид на монтаж
и монтажная плата со схемой соединений деталей —иа рис. 352. Его корпусом
служит дюралюминиевый брусок размерами 205x63x30 мм, в котором фрезе-
ровкой созданы оюеки дтя деталей усилителя, смесителя, гетеродинов, регуля-
тора чувствительности с выключателями и батареи шиания. Крышки, также фре-
зерованные, съемные. Монтажная плата, выполненная печатным методом, при-
креплена к корпусу четырьмя винтами М3.
Все транзисторы, использованные в приемнике, с коэффициентом Zh п от
70 до 100. Электролитические кон тсисаюры липа К50-3, остальные —типов КМ,
401
КТК, КЮ-7; постоянные резисторы МЯТ-0,25 и УЛМ Переменный резистор
J?2, проволочный, типа П11-3, его сопротивление может быть or 5.1 до 10 кОм.
Роль конденсатора переменной емкости С|я гетеродина преобразовательного
каскада может выполнять любой подстроечный конденсатор с воздушным
Диэдск факом, например, типа КПВ с максимальной емкостью 25 30 пФ.
Выключатели Bi п ft—типа МГ-1. Роль кно-
почного выключателя JCiti также выполняет i е-
ре ключа тел ь типа МТ-1; при этом используется
только ei о корпус с коп тактами, переключаю-
щимися кнопкой из органического стекла, высту-
пающей наружу корпуса приемника через от-
верстие в боковой стенке.
Подстроечные конденсаторы С\ п С5—типа
КНК-М. Конденсатор С, укреплен на плате ро-
тором вниз, чтобы через отверстие в плате мож-
но было отверткой изменять сто емкость. На
основании его статора смонтированы трансфор-
матор L2L4 и конденсатор С6.
Катушки L2 п L4 намотаны па кольце из
феррита марки 50ВЧ диаметром 7 мм Катушка
L2 содержит 30 витков провода ПШО 0,25, Л,—
6 витков провода ПЭВ 0,2. Кантики Z.I2 n Li2
первого гетеродина размещены в карбонильном
сердечнике СБ-12 и содержат: Lr — 20 витков
провода ПШО 0,25, Д13— 2 внгка провода
ПЭВ 0,2.
Катушки Z,5— I.-, контуров фильтров сосре-
доточенной селекции, Z8— £ц усилителя проме-
жуточной частоты и Z14 контура телеграфного
гетеродина намотаны проводом ПЭВ 0,1 па кар-
касах контуров усилителя промежуточной часто-
ты радиоприемника «Планета» (или аналогич-
ных им каркасах с подстроечными сердечниками
и экранами). KaiyniKii £5, L-, Ls, Lt0 и L,4
содержат по 135 витков, L6—155 витков, I виток, 7.н —65 витков. Отвод
катушки L-, сделан от 45-го витка, считая от «заземленного» копна. Отверстия
в плате для монтажа иа пей экранов сверлят по месту, следя за тем, чтобы
через них нс было замыканий токонесущих проводников.
Экран рамочной антенны Ап2 представляет собой два полукольца, согну-
тых из алюминиевой трубки диаметром 6 мм, которые вставлены в отверстия
в корпусе и зажат ы в них винтами Диаметр рамки 250 мм В верхней части концы
полуколец зажаты винтами в отверстиях соединительной муфты, выпиленной
пз органического стекла или другого изоляционного материала: расстояние между
торцами полуколец 10 мм. Одновременно соединительная муфта является опорой
штыревой антенны.
Штыревой антенной служит отрезок такой же, как экран рамочной антенны,
алюминиевой трубки длиной 450 мм Внутри нижнею конца трубки нарезана
резьба, которой антенну навинчивают па впит М5, изолированный от корпуса
приемника текстолитовыми втулкой и шайбами. К нему подключают резистор /?,.
Катушка I, рамочной антенны имеет шесть витков провода ЛЭШО 7x0 07,
катушка свят — один виток провода ПЭЛШО 0,12. Нсзаземлениый конец
та । ушки Б, лол сен соединяться с поде троечным конденсатором Сп катушки L, —
с конденсатором С2.
402
Обязательно ли корпус приемника должен быть таким каким его сделан!
киевские ребята? Нет, конечно. Он может иметь форму коробки с крышкой,
сделанных из листового дюралюминия толщиной 1,5—2 мм В этом с е
экран рамочной антенны надо делать в виде незамкнутого кольца и крепить
его в корпусе так же, как в приемнике первого варианта.
Рис 352 Вид па монтаж (со стороны задней крышки корпуса) и печатная
монтажная н ита со схемой соединений деталей па ней.
403
Напряжения иа электродах транзисторов, указанные на принципиальной
схеме, измерены вольтметром с относительным входным сопротивлением
10 кОм В при напряжении источника питания 9 В и полностью введенном сопро-
тивлении резистора Л2з-
Налаживание усилителя звуковой частоты приемника заключается в подборе
резисторов •/?,() и Я2$. Сначала резистором А',п надо устанавливать коллектор-
ный ток транзистора ?8 в пределах 3—4 мА, причем резистор -Rjs можно
исключить из усилителя совсем. Затем па базу транзистора Г7 подать от звуко-
вого генератора сит нал частотой I кГц напряжением 10 мВ и, подбирая резистор
добиться в телефонах наиболее громкого и без заметных на слух искаже-
ний звука. При этом вольтметр переменного тока, подключенный параллельно
телефонам, должен показывать напряжение 0,2—0,3 В.
Для настройки контуров высокочастотного тракта потребуется сигнал-гене-
ратор (ГСС). Модулированный сигнал промежуточной частоты 465 кГц от ГСС
подают на базу транзистора Т2 через конденсатор С9, предварительно отпаяв
ею от катушки связи L4. На это время оба гетеродина выключают. Изменяя
подстроечными сердечниками индуктивность катушек контуров усилителя проме-
жуточной частоты, начиная с катушки Ll0, добиваются максимального напря-
жения на выходе приемника. После этого, восстановив соединение конденсатора
Со с катушкой L4 и включив низание первого гетеродина, ГСС перестраивают
на частоту 3,55 МГц и подключают к его выходу небольшой отрезок провода,
выполняющий роль антенны. Ротор конденсатора С18 гетеродина ставят в
положение средней емкости и, изменяя подстроечным сердечником индуктив-
ность катушки Z.JJ, добиваются наибольшей громкости звука в телефонах. Затем
на ту же частоту 3,55 МГц конденсатором С} настраивают кон гур LtCt антенны
:> конденсатором С5 — контур LyCs усилителя высокой частоты. Точность на-
стройки контролируют по максимальному показанию вольтметра переменного
тока на выходе приемника. Если индуктивность катушки Л, окажется недоста-
точной для точной настройки рамочной антенны на частоту 3,55 МГц, то парал-
лельно конденсатору С, подключают дополнительиый конденсатор С емкостью
10-15 пФ и настройку повторяют. В контур £,С5 включают конденсатор С6
емкостью 30—82 пФ в том случае, если для настройки на ту же частоту его
индуктивность и емкость будут малы.
Частоту колебаний телеграфного гетеродина устанавливают подбором
индуктивности его контурной катушки £14. Для этого се подстроечный сер-
дечник почти полностью вывертывают, а затем понемногу ввертыва-
ют обратно в каркас, пока в телефонах не появится звук тона низостью
800-1000 Гн.
Резистор называемый фазирующим, подбирают в полевых условиях по
сшналам «лисы», находящейся от приемника на расстоянии 80-100 м Надо
подобраз ь резистор таког о номинала, чтобы сигнал «лисы» со стороны минимума
кардиоиды почти не прослушивался. На это время в приемник полезно вмонти-
ровать переменный резистор сопротивлением 10 кОм, с помощью его добиться
нужного эффекта, а затем, измерив сопротивление, заменить его постоянным
резистором такого же номинала.
НА СОРЕВНОВАНИЯХ
Успех в соревнованиях по «охоте па лис» зависит не только от пеленга-
ционных качес тв приемника, но и от того, как радиоспор темен освоил это свое
«оружие» и пользуется им. Поэтому дать готовый рецепт, как искать и обнару-
живать «лис», нельзя. Можно лишь, опираясь на опыт, дать некоторые советы.
404
при «лисах» будут отмечать время
Рис. 353. Возможная схема разме-
щения п поиска «лис» на трассе.
гнувшись лицом в сторону одного
Прежде всею перед соревнованиям;! ты должен тщательно проверить свой
приемник, подшроить антенну, если в эюм появится необходимость. Питающая
батарея должна быть свежен, иначе приемник может тебя подвести.
На старте тебе вручат каргу или план местности с пометкой старта и
контрольный билет, иа котором судьи
нахождения тобой «лис». Эго основной
документ «охотника». Потеряешь его —
тебе не засчитают прохоа^чснпе трассы,
даже если ты быстрее друт их пробежал се.
Приемник ты включишь только посте,
того, как пробежишь стартовый кори-
дор — идущую от старта в лес или кустар-
ник дорожку, обозначенную флажками.
Раньше нельзя —не положено но «Поло-
жению о соревнованиях». Число «лис» на
трассе и порядок поиска их тебе извест-
ны*. Значит, остановившись в конце стар-
тового коридора, ты должен внимательно
послушать всех «лис» и засечь их ази-
муты (рис. 353). Эги данные полезно
нанести на карту. Особенно тщательно
надо определи!ь направление на ту «ли-
су», которую будешь искать первой.
Определять направление на «лису»
начинай с нахождения прямой, на которой
она находится. Эго делают обычно по
минимуму рамочной антенны. Затем, но
из возможных направлений, включи штыревую антенну и тут же направь мак-
симум кардиоиды попеременно вперед и назад. Сравнивая уровни громкости
сигналов «лисы», ты тем самым точно определишь направление, в котором
надо бежать —туда, куда смотрит максимум кардиоиды. И все это надо
успеть за минуту, пока работает «лиса».
Заметив время окончания работы «лисы», отключи штыревую антенну п беги
в сторону «лисы». Как только она снова начнет работать, проверь направление
гга нее по минимуму рамочной антенны. Штыревую антенну включай всякий
раз, когда надо уточнить направление па «лису», например когда пробежал ее
и направ 1сние на нее изменилось.
По мере приближения к «лисе» направление па нес как бы «размазывается»,
становится менее ощутимым на слух. В по время надо снизить чувствительность
приемника или убавить |ромкость и быть особенно внимательным и наблю-
дательным — ведь «лиса» может быть совсем рядом! Иногда полезно бывает
пробежать «лису», чтобы затем, уточнив обратное направление, быстро обнару-
жить ее. Судья при «лисе» сделает на твоем контрольном билете соогветствую-
щхто пометку. Теперь ты снова должен решали все те задачи, о которых я тесе
рассказал здесь, но уже в направлении на следующую «лису».
В зависимости от общей протяженности 1рассы и чиста «чне» на ней для
'частников соревнований устанавливают контрольное время. Это максимальное
впгмя, в течение которого участник можег искать «лис» и прибыль на финиш.
* На соревнованиях опы тых спортсменов порядок поиска «лис» произволь-
ный. что усложняв! поиск нх н прохождение всей трассы На соревнованиях
начинающих охотников порядок поиска «лис» обычно сообщают перед стартом
или на старте.
405
Если участник где-то допустил ошибку и сбился с правильного направления,
а контрольное время еще не вышло, он имеет право вернуться на старт и снова
начать поиск «лис».
Все эти и многие другие тонкости тактики и техники поиска «лис» ты
познаешь уже в ходе первых соревнований по этому увлекательному виду
радиоспорта.
ГА ЦИОСПОРТСМЕНЫ-КОРОТКОВО1НОВИКИ
В диапазонах КВ и УКВ есть участ ки воли, где идут оживленные разговоры
между радиолюбителями разных городов и сел, стран, континентов. Бывают
дни, когда в э|>ире между ними идет дружеская борьба за право получить
спортивный разряд, зваиис мастера этого вида радиоспорта. Соревнуются
люди разных возрастов и профессий. Среди них есть и твои сверстники.
Выигрывает тот, у кого лучше знания радиоэлектроники, кто лучше владеет
техникой радиопередачи и радиоприема.
Путь в этот вид радиоспорта открыт и для тебя.
Для двусторонней любительской радиосвязи, сущность которой иллюстри-
рует структурная схема, изображенная на рис. 354, надо иметь радиостанцию —
передатчик и приемник, настраиваемые на одну и ту же частоту Слева па
этой схеме — аппаратура одного радиолюбителя, допустим, твоя, справа — кор-
респондента, т. е. другого радиоспортсмсна, например твоего товарища но
эфиру.
Антенна — общая для передатчика и приемника. На схеме это символизи-
руют дополнительные стрелки, одна из которых направлена вверх — в эфир,
другая вниз — к приемнику. Во время передачи ее подключают к выходу пере-
датчика, а во время прием;! — ко входу приемника. Генератор передатчика
генерирует незатухающие колебания высокой частоты, которые усиливаются до
определенной мощности, поступают в антенну и возбуждают радиоволны. Одно-
временно в усилитель мощности высокой частоты, являющийся выходным
блоком передат чика, поступают колебания звуковой частоты и воздействуют на
амплитуду высокочастотных колебаний — происходит амплитудная модуляция.
Достигая антенны корреспондента, радиоволны возбуждают в ней модутн-
рованные колебания высокой частоты, которые усиливаются, детектируются,
а выделенный детектором сигнал звуковой частоты после усиления преобразуется
tcj ефопом в звук.
Таким образом, когда ты работаешь па своей радиостанции, тебя слушает
товарищ по эфиру. Закончив сообщение, ты антенну переключаешь ла вход
приемника — переходишь иа прием. Твой же корреспондент в это время псрекль
чае г антенну своей станции с приемника на передатчик. Теперь он передает
какие-то сведения, адресованные тебе. Потом он опять переходит на прием
а ты на передачу Так между вами устанавливается двухсторонняя телефонная
связь — разговорной речью.
Связь может быть телеграфом, когда вызов корреспондента и обхген е ним
сообщениями происходит знаками телеграфной азбуки. В таких случаях содер-
жание сообщений кодируется телеграфным ключом. В результате в эфир излу-
чаются импульсы «смодулированных элеыроматитных колебаний, соответст-
вующие звучанию точек и тире.
Любительские радиостанции могут бьпь как коллективными, например
спортивно-технических клубов ДОСААФ, школ, Дворцов и Домов пионеров,
станций юных техников, так и индивидуальные. Каждой радиостанции присваи-
вался позывной — своеобразный адрес состоящий из пяти (ранее четырех) букв
латинского алфавита и цифры между ними. Например, UY5AG (телефоном зву-
406
читтак: Ульяна, игрек, пятерка, Анна, Георгин). Это позывной радиосиортсмена,
под руководством которого был разраоотан описанный мною супергетеродинный
приемник «;шсолова». Первые две буквы характеризуют принадлежность стан-
ции к той или иной стране, цифра — район внутри страны, последние две буквы —
закодированная «фамилия» данной станции.
Рис. 354. Структурная схема аппаратуры любительской радиостанции.
ОХ______ ANT.
RADIO РАТЕ GMT MHZ RS Т MODE
1Q7 AM cw 5SB
В8. Moscow, US SR ?з! Op________
Гис. 355. (7571-карточка коротковолновика-наблюдателя, живущего в Красно-
ярске.
Опытный радноспортс.мсн по позывному станции мгновенно расшифрует
ес адрес. Что же касается других деталей, касающихся ее оператора, об этом
он узнает, получив от него QSL-карчочку (рис. 355) — квитанцию, подтверждаю-
щую о состоявшейся встрече в эфире.
Но путь в этот вид радноспорта обычно начинается не с постройки радио-
станции, иа что надо иметь специа льное разрешение, а с наблюдения за рабо-
той других радноснортсменов. Для этого надо иметь только приемник. Его
владельцу тоже будет присвоен позывной — позывной наблюдателя, и он будет
обмениваться QSL xap'iочками с теми спортсменами, разговор которых слышал
в эфире.
Такой путь открыт и дтя тебя.
407
ПРИЕМНИК КОРОТКОВОЛНОВИКА НАБЛЮДАТЕЛЯ
Для тех, кто избирает такой путь радиолюбитель-спортсмен В. Поляков
(его позывной RA3 ААЕ) разработал приемник, предназначенный для наблюдения
За работой операторов любительских станций. С его разрешения я расска-
зываю об этом приемнике тебе.
Принципиальную схему приемника ты видишь на рис. 356. Он супергете-
родинного типа и рассчшан на прием сигналов станций в любительских КВ
диапазонах 80 м (3,5-3,65 МГн), 40 м (7-7,1 МГц) н 20 м (14-14,35 МГц),
работающих как телефоном (ГЛФ), так и телеграфом (ТЛГ). Эю три наибо-
лее «бойких» коротковолновых люби(ельских диапазона. Чувствительность и
селективность приемника тебя, как начинающего радиоспор fсмена, вполне
устроит.
Приемник образуют: преобразователь частоты с отдельным гетеродином
(транзисторы Г|, Т2), двухкаскадлый усилитель промежуточной частоты (тран-
зисторы Т3, Zj), детектор (Г5), двухкаскадный усилитель звуковой частоты
(транзисторы Г, TJ с выходом на головные телефоны и телеграфный гетеро-
дин (транзистор Т6), обеспечивающий прием сшнилов станций, работающих
в телетрафном режиме. Промежуточная частота приемника 465 кГц. Частота
телеграфного гетеродина отличается от промежуточной частоты на несколько
килогерц. Источником питания служат две, соединенные последовательно,
батареи 3336Л. Общий ток, потребляемый приемником, Be превыша-
ет 8 мА.
Высокочастотный сигнал от внешней антенны, подключенной к входному
зажиму Ahi, поступает на движок переменного резистора /?,, ослабляющего
chi налы наиболее мощных передатчиков любительских с i акций. Чем ближе к ниж-
нему (по схеме) выводу резистора находится движок, тем слабее сигнал, посту-
пающий от этого резистора на вход прсобразовательнот о каскада через конден-
сатор связи С(.
Входной контур смесителя образуют одна из катушек Е, —£, и конден-
саторы С, и С„ контур гетеродина - одна из катушек L4 - £6 и конденсаторы
<4 — Сл. Крайнее левое (по схеме) положение замыкающих контактов секций
Втл 11 В о переключателя В(, являющегося переключателем диапазонов, соот-
ветствует включению 20-метровою среднее — 40 метрового правое — 80-метро-
вого любительского диапазона. Конденсаторы С2 и С-„ являющиеся элемен-
тами входных контуров, образуют также делитель напряжения, подаваемою
с контура на базу смесительного транзистора Tt. При таком подключении
контура к базе транзистора отпадает необходимость в катушке связи. Напря-
жение смещения на базу этого транзистора подается с его коллектора через
резистор R-,.
Входные контуры смесителя постоянно настроены на средние частоты
соответствующих им участков любительских диапазонов. Настройка же прием-
ника на сигналы станнин осуществляется только изменением частоты колебаний
контура гетеродина. Обычно д :я этой цели используют конденсатор перемен-
ной емкости. В данном приемнике роть элемента настройки выполняет перемен-
ный резистор цепочки — Ао, с ко юрою на базу гетеродинного трап
зистора Т2 подается напряжение смешения. С изменением напряжения смещения
перемещением движка резистора изменяется выходная проводимость транзистора
и, следовательно, частота колебаний гетеродина.
Резистором осушеств 1яется трубая настройка, а плавная, точная, резисто-
ром R,-
Черсз конденсатор С5 колебания гетеродина полаются в цепь эмиттера
транзистора Гх, смешиваются с колебаниями сигнала, поступающего на ею
408
Рис. 356. Принципиальная схема приемника коротковолновика-наблюдателя.
базу с входною контура, в результате чего в его коллекторной ценя образ} то гея
колебания промежуточной частоты 465 кГц. Через катушку связи Ь8 и «ье«ке-
рамический фильтр /7Ф| колебания этой частоты, выделенные контуром I С8,
издаются на вход двухкаскадного усилителя промежуточной частоты на
транзисторах Т3, ТА, а с сю выхода — через Л'Ф;, аналогичный ЛФ„ к
детек topy.
Пьсзоксрамнческнё фильтры т ипа ФПI П-015 (/7Ф„ ПФ.) представляют собой
ди-ки и । специальной керамики — резонаторы с собственной частотой колеоанпи,
равной 465 кГц. С такими фильтрами, включенными в усилитель промежу-
точной частоты вместо настраиваемых контуров (как в тех супергетеродинах,
с которыми ты уже знаком), селективность приемника улучшается. Они, кроме
того, упрощают усилитель и нс требуют его настройки на промежуточную
частоту.
Роль детектора амплитудно-модулировашюго (телефонного) сигна ла выпол-
няет коллекторный р-п переход транзистора 7"5, работающий как диод. С рези-
стора Я16, являющеюся ею нагрузкой, продегектировапный сигнал через кон-
денсатор С|6 поступает на вход усилителя звуковой частоты (Г7, 7’к), уси-
ливается им и телефонами, включенными в коллекторную день выходного
транзистора Ts (через разъем ИЦ), где преобразуется в звук.
Для приема телеграфных сигналов замыкающий контакт переключателя Вг
надо перевести из положения Т ф в положение Тлг. При этом на транзистор 7Й
телеграфного гетеродина будет подано напряжение ни гания н он возбудится,
а конденсатор С)0, оказавшись отключенным от «заземленного» проводника,
перестает шунтировать резистор И12 по переменному току. Одновременно изме-
нится и режим работы транзистора Т5 детекторного каскада, так как теперь
на сто базу полаются (через конденсатор Си) колебания телеграфного гете-
ролита. При отрицательных полупериодах колебаний гетеродина транзистор
открывается, из-за чего сопротивление его коллекторного перехода уменьшается,
а при положительных полупериодах закрывается. В результате ко шбаиия при-
нятою нсмодулированного сигнала и телеграфного гетеродина смешиваю юя
и на резисторе Я]6 появляется разностный сигнал звуковой частоты, который
после усиления преобразуется тсла]>онами в звук.
Частоту колебаний тслет рафпого гетеродина, определяемую резонансными
свойствами льстокерамического филыра ЛФ3 (аналогичного фильтрам ПФ{ и
НФ2) можно в небольших пределах изменять подстроечным конденсатором С 4
и подбором конденсатора С.5> добиваясь желательного тона звучания в теле-
фонах сш палов телеграфной азбуки.
Теперь, когда ты познакомится с работой этого приемника, сравни сю
принципиальную схему со схемой второго приемника «.тпеолова» (рис. 350).
Сравнил? Как видишь, между ними много общею: преобразователь с отдель-
ным гетеродином, двухкаска лпыс усилители промежуточной и звуковой частоты,
телеграфные гетеродины. Это потому, что оба приемника предназначены для
приема как телефонных, так и телеграфных сигналов. Да и принцип их работы
одинаков, только в некоторых узлах используются разные, но выполняющие
одинаковые функции детали.
Конструкция приемника и его монтажная плата со схемой соединений
деталей на ней показаны на рис. 357. На лицевой панели (ес разметка пока-
зана на рис. 358) из листовою дюралюминия размещены зажим для подклю-
чения антенны, выключа(ель питания Ви переключатель режима рабо!ы /?,,
переключатель диапазонов £(, двухгнездная колодка ИЦ для включения голов-
ных телефонов и переменные резисторы ГЦ (Усп tcntie), Ай (Настройка пшено),
(Настройка) н (Громкос/пь). Все ост пьные детали смонтированы на
n.Taie, выпо шеннон печатным способом нз фольгированного гетипакса. Меж-
410
Рнс 357. Конструкция и монтажная плата приемника.
411
ду катуииками Lf — £5 входных контуров и катушками L4— L6 гетеродина
установлен экран — плас ишка ц3 тонкой листовой jiaiynii, которая за-
землена.
Шкальное устройство показано на рис. 359. Сама шкала, имеющая форму
кольца, вырезанного из чертежной бумаги, наклеена на диск органически о
стекла (можно из листового гегинакса, дюралюминия). Этот диск тремя вин-
тами, пропущенными через отверстия в нем, укрепляют на ручке настройки,
ко :оруяо затем жес гко крепят на оси переменно! о резне юра 7?к. Затем с помощью
двух трубчатых стоек и винтов перед шкалой укрепляют пластинку прозрач-
ного органического стекла с визирной линией, выполняющей роль стрелки
шкалы. Свободно .вращаясь вместе с ручкой настройки, шкала нс должна
касаться крепежных стоек визирной плас!инки.
Теперь о деталях. Транзисторы П416 (Т, — Т6). используемые в приемнике,
можно заменить транзисторами П403, П423, ГТЗО8, ГТ309, ГТ322 с любым
буквенным индексом, а МП42 — транзисторами МГ139—МП41. Ньсзокерами-
ческие фильтры 11ФХ — ПФ- могут быть также типов ФП1П-0Н, ФП1П-013.
ФШП-017. Се тективиость приемника улучшится, если фильтры буду! ФП1П-012
или ФП1П 016.
Катушки Lf — L6 намотаны на трехсекционных каркасах контуров ПЧ
лампового приемника радиолы «Сакта», имеющих ферритовые подстроечные
сердечники, и содержат: Lt и £, ио 10 витков провода ПЭЛШО 0,25, £,, £.,
/ 5 и £6--соответственно 22, 40, 20 и 35 витков провода ПЭЛШО 0,15. Их
витки равномерно распределены во всех секциях каркаса. Катушки £7 и £3,
намотанные проводом ПЭВ 0,15, помещены в броневой сердечник каркаса
с экраном контура ПЧ транзисторного приемника «Сокол». Клушка £7 содер-
жит 75 витков, £s — 15 витков.
Постоянные резисторы — МЯТ; переменные резисторы — СП нли СПО, но
резисторы Я, и должны быть группы В, а Л6 и Я8 — группы А. Конден-
саторы Ср С,, С6, С,,- типа КЛС, КСО; С,-С5 и С8- ПМ, КСО, БМ;
CIS 11 CI0—K50-I, К50-3 или ЭМ, остальные конденсаторы — КЛС, МБМ.
Переключатель диапазонов В.— галетный на три положения; переключа-
тель режимов работы В, и выключатель ни гания В, — тумблеры TB2-I
Головные телефоны высокоомные ТОН-1 или ТОН 2.
Закончив мошаж, сверь ею с принципиальной схемой приемника. Включи
телефоны, питание и проверь режимы работы транзисторов. Напряжения на
элек|родах транзисторов, указанные на схеме (измерены вольтметром с отно-
сительным входным сопротивлением 10 кОм/B), устанавливай: на коллекторах
транзисторов 7"g, Тй (переключатель В- в положении Тчг) и Т4— подбором
412
заземленным проводником включи
Рве 359. Устройство шкалы наст-
ройки приемника.
резисторов J?|9. и Л,о, на эмш iepc транзистора 7’j — подбором резистора Л-,.
Затем проверь, рабогае ли гщсродии преобразовательного каскада. Для
этого между базой его транзистора и
вольтметр постоянного тока и коснись
пальцем вывода коллектора чтобы сор-
вать генерацию. Если при этом показания
вольтметра несколько изменятся, значит
1етеродин работает нормально. Точно шк
проверяй и тело рафпый гетеродин.
Теперь переключатель В-, поставь в
положение T.nj>, переключатель диапа jo-
bob Л, —на отметку 40 (в 40-метровом
диапазоне кроме любительских работают
расовещательные станнин), движки ре-
зисторов Л, и Л16—в положение макси-
мального усиления, а движок резистора
в среднее. К зажиму Ar/t подключи
наружную антенну и, вращая ручку На-
стройка (резистор Лк) и одновременно из-
меняя частоту гетеродина подеiреечным
сердечником катушки Т5, настрой при-
емник на какую-либо радиостанцию. За-
тем, нс изменяя настройки, вращением
подстроечного сердечника катушки £7 контура Т7С8 добейся наибольшей гром-
кости приема этой станции. Так ты настроишь тракт ПЧ приемника на
частоту 465 кГц — промежуточную.
Настройку входных и гетеродинных контуров лучше всего производить
с помощью ГСС. Пользуясь им как источником телефонных сигналов, контуры
диапазона 80 м надо настроить па прием сигналов частотой 3,55 МГц, соот-
ветствующей средней частоте этого диапазона, контуры диапазона 40 м — на
прием сигналов частотой 7,05 МГц (средняя частота этого диапазона), а кон-
туры диапазона 20 м — на прием сшналов частотой 14 17 МГц (то же средняя
частота этою диапазона). Методика такая же, как при настройке подобных,
контуров супергетеродина для «охоты на лис». Делай это так. Движки пере-
менных резисторов настройки В,, и Л8 установи в среднее положение. Затем,
подав на вход приемника (зажим Л/ц) модулированный сигнал ГСС нужной
частоты, вращением сердечника катушки гетеродинного контура добейся про-
слушивания в телефонах сигнала ГСС а подстроечным сердечником катушки
входного контура — наибольшей громкости приема этого сигнала
С помощью ГСС градуируй и шкалу настройки приемника. В диапазоне
SO м отметки частот на шкале делан с интервалами 20 кГц в диапазоне 40 м —
с интервалами 25 кГц в диапазоне 20 м с интервалами 50 кГц. При этом
ручка плавной настройки (резистор /?,,) должна быть в среднем положении.
Если диапазоны частот, перекрываемые приемником при вращении ручки
Настройка от одного крайнего до друз ого крайнего положений, окажутся очень
узкими, расширить их можно заменой резистора Л7 резистором сопротивле-
нием 15 — 18 кОм
Посте этого займись проверкой работы приемника в те юграфном режиме.
Переключи тумблер режимов В, в положение Ти, в те тефонах должен поя-
виться свист или звук низкого тона. Это биения, создаваемые несущей при-
нимаемого сигнала и колебаниями телеграфного гетеродина Установи ручку
резистора плавной настройки в такое положение, когда звук в телефонах,
постепенно понижаясь, совсем пропадает. В этот момент частота cm нала теле-
413
графного гетеродина равна промежуточной частоте приемника. При изменении
настройки приемника в сторону более высоких пли низких частот той биений
должен повышаться Громкость звука в телефонах должна быть максимальной
при частоте биений меньше 5 кГц — свистящий звук высокой тональности.
Однако может случиться, что пулевые биения будут прослушиваться очень
слабо, а наибольшая тромкость приема будет при частоте биений больше
Рис. 350. Схема телеграфного ieiepo-
дииа с катушкой индуктивное! и
вместо пьезокерамического фильтра.
6 кГц — еле уловимый звук высокого
тона. Эго укажет на то, что резонанс-
ная частота пьезокерамического фильт-
ра ПФ-,, используемого в телеграфном
гетеродине. на 10 — 15 кГн меньше про-
межу ।очной частоты приемника. В та-
ком случае коиденса юр С )5 надо заме-
нить конденсатором меньшей емкое тн,
но не менее 15-20 пФ (иначе ослабнет
положительная обратная связь между
коллекторной и баювой цепями тран-
зистора Ть и генерация сорвется) или
поменять местами этот фильтр с
фильтром ПФ2 или ПФ^. Подбирая
конденсатор С|5 и емкость подстроеч-
ною конденсатора Си. надо добиться,
чюбы при расстройке приемника выше
и ниже частоты принимаемого телеграфною сигнала тон биений в телефонах
прослушивался с одинаковой тромкоегыо.
Но может случиться, что у тебя вообще не окажется пьезокерамически.х
фильтров — нн для телирафного гетеродина, ни для усилителя промежуточной
часю1ы Как бьпь? Заменять их ЛС-копгурами. В таком случае фильтр ПФ1
вообще исключи, а вместо него, между катушкой связи Z.s н базой транзистора Т„
включи конденсатор емкостью 1000 — 3000 пФ. Фильтр ПФ2 замени таким
же контуром с катушкой связи, как контур /. Cs и катушка Z.s этого приемника.
Кошурную катушку включи вместо резистора Я|-„ а незаземленный вывод
катухпки связи через конденсатор емкое гью 3000 5000 пФ с коллектором тран
знстора Г Настраивать эюг контур на промежуточную частоту будешь под-
строечным сердечником контурной катушки — как контур /--Cs. Но учти:
после такой замены селективность и чувегвн цельное ib приемника несколько
уху дчтатся.
При замене фильтра ПФ?, /.С’-контуром схема телеграфного гетеродина
примет вид, показанным на рис. 360. Данные ею контурной катушки L9 точно
такие же, как катушки L-,. Подстроечный конденсатор С!4 теперь не нужен —
частоту телеграфною гетеродина. которая должна отличаться от промежуточной
частоты на 2 — 3 кГц, устанавливай подстроечным сердечником контурной
катушки Z.o
Опыт пользования приемником коротковолновика-наблюдателя, о котором
я здесь рассказал, показывает, что для норма льной ею работы нзжпа наружная
Г-образная антенна xiiuioii, включая снижение не менее 20 м. Полезно под-
ключить и заземление. Эю повысш дальность действия приемника.
Теперь, когда прие миик готов, наста ю ере ия ответить на вопрос: как
оформить позывной приемной радиостанции
Ты, надеюсь, ч ген Всесоюзного оборонного общества ДОСААФ. Теперь тебе
надо вступить е ч юны радиоклуба или спортивно-техническо -о к зуда ДОСААФ
414
своей области Для этого надо заполнить бланк-заявление и приложить фото-
карточку размерами 3x4 см. Когда же станешь членом клуба, то подашь новое
заяв iciiue — о выдаче тебе позывного коротково.иювика-наблюдателя. Та м ты
узнаешь, как вести аппаратный журнал, как посылать, получать и хранить Q.SL-кар-
точки, когда и в каких соревнованиях можно участвовать, как оформлять и
кеда направлять отчеты по проведенны м радионаб падения u и многое другое,
что надо знать начинающему епортсмсну-кироткосолновикУ.
Да. юный друг, начинаюн/ему. Я не оговорился. Чтобы стать полноценным
коротковолновиком, необходимо в совершенен,ее изучить прием на слух и технику
передачи телеграфной азбуки, знать радиолюбитслыкие коды и уметь пользо-
ваться ими. Надо изучать и английский язык — основной язык, на котором раз-
говаривают между собой коротково шовики разных стран мира
Же юю успехов в достижении наставленной цели.
Беседа двадцать первая
НА СТРАЖЕ РОДИНЫ
Каждый год. 23 февраля, мы празднуем день рождения Советской Армии
и Военно-Морского Флота СССГ, бдительно стоящ их на страже завоеваний
Октября, мирного труда нашего парода-созидателя.
Наши Вооруженные Силы распсыагают разнообразной техникой связи, обеспе-
чивающей оперативное управление войсками в любых условиях. Исключительно
важное место в общем комплексе средств связи занимает радиосвязь. Опыт
Великой Отечественной войны, навязанной нам (фашизмом, подтверди! первостс-
пст:ую роль радиосвязи в руководстве боевыми операциями. Что же касается
авиации и Военно-Морского флота, то здесь радио является единственно воз-
можным видом свят. Высокая честь быть военным ради!то и!
Тебе, когда придет «ре и я надеть шине !ь и ш матросский буш ют. тоже,
возможно, доверят технику радиосвязи. Вот почему в этой беседе я хочу
познакомить тебя с некотиры ин видами радиосвязи в военном деле.
РАДИОСТАНЦИЯ - ОРУЖИЕ РАДИСТА
В арсенале Воору ленные Сил имеются переносные, автомобильные, тан-
ковые, самолетные, корабельные и другие радиостанции. Разные по принадлеж-
ности к родам войск и работающие в разных диапазонах волн, все они
призваны обеспечивав надежную связь войсковых частей в любых условиях
мирной пли боевой обстановки. Каждая радиостанция - что. образно выражаясь,
оружие в руках радиста. Я же расскажу тебе более подробно лишь о не-
большом семействе переносных приемо-передающих \ КВ радиостанций типов
Р-105, Р-108 п Р-109.
Радиостанции Р-105. Р-108 и Р-109 можно назвать близнецами, потому что
внешне и конструктивно они абсолютно одинаковы, идентичны и их принци-
пиальные схемы. Разница только в диапазонах рабочих частот: радиостанция
Р-105 перекрывает диапазон от 36,0 до 46.1 МГц. Р-108 от 28.0 до 36.л Ml i.
Р-109 —от 21.5 до 28.5 МГн. Вместе они охватывают полосу частот УКВ
диапазона ог 21.5 до 46,1 МГн, что соответствует радиоволнам длиной от 13,95
до 6.51 м Они xioiyr работать на ходу при переноске их радистами, в движх-
ше.мся автомобиле и в стационарных условиях Станнин сохраняют работоспо-
собность при темпера IX ре от 40 мороза до 50° тепла. Эти радиостанции,
415
между прочим, широко используются и ыя соревнований радиолюбителей*
спортсменов, в том числе и соревнований юных радиоспоргсменов.
Как они устроены и работают?
Внешний вид радиостанции Р-105 показан на рис. 361. Так выглядит все
Семейство этих УКВ радиостанций. Внутренняя часть корпуса, именуемого
Рис. 361. Радиостанция Р-105.
I — ручка настройки atiieinibi; 2—шкала настройки приемопередатчика; 3 — антенна;
4 — ручка установки рабочей частоты приемопередатчика; 5 прибор проверки источ-
ников питания; б — выключатель питания 7 — кнопка переключателя Прием—Передача',
8 — аккумуляторная батарея, 9 — удлините тытые колена штыревой антенны; lit — зажим
заземления (противовес).
ранцем, разделена глухой перегородкой на два отсека. В переднем отсеке
находится сам приемопередатчик с вибрационным преобразователем низкою
напряжения батареи питания в высокое напряжение, необходимое для питания
анодно-экранных цепей радиоламп, а в заднем отсеке — аккумуляторная батарея
и вспомогательное оборудование. На верхней стенке ранца имеется ручка для
переноса станции, а на боковой — лепи для креп тения заплечных ремней.
В рабочий комплект радиостанции входят также микротелсфонпая
гарнитура — объединенные в одно целое .микрофон и телефон с кнопочных?
переключателем Прием-передача, именуемый военными радистами тангеи-
те й, штыревая антенна, противовес - система проводников выпол-
416
ИЯ1ОЩИЧ роль заземления, лучевая антенна и некоторое другое вспомога-
тельное имущество. В зависимости от условий работы .микротелсфонпая гарни-
тура может быть подключена к приемопередатчику через колодку на лицевой на-
пели пли котодку на верхней стенке ранца. На ходу, например когда станция за
плечами радиста, микротелсфонпая гарнитура подключена к приемопередатчику
через колодку на ранце.
Об устройстве и работе приемопередатчика этих станций я буду расска-
зывать по структурной схеме, изображенной на рис. 362 Приемопередатчик
построен ко 1Дк называемой т р а и с и в с р и ой схеме. Это значит, чго часть
Рис. 362. Структурная схема радиостанции Р-105.
его каскадов и отдельных детален контуров используется как во время пере-
дачи, так и во время приема. Переключение станции с передачи на прием и
обратно осуществляется тангептой на микротслефонной гарнитуре. При зго.м
электромагнитное реле (на структурной схеме не показано), управляемое кон-
тактами тангенты -переключает цепи питания и элементы приемопередатчика
соответственно видам работы сганшш.
На структурной схеме те каскады и контуры, которые используются при
обоих видах работы, обведены двойными линиями Линиями со стрелками пока-
заны связи между элементами приемопередатчика.
Передатчик каждой нз описываемых здесь радиостанций трехкаскадный:
каскад на лампе Лг — задающий генератор, или, как его еще называют, воз-
будитель, каскад на лампе Л, — усилитель мощности, каскад на лампе .7, —
часто 1ньгй модулятор. Задающий генератор, преобразующий энергию постоян-
ного тока в электрические колебания рабочей частоты передатчика, при работе
станции па прием выполняет роль гетеродина приемника. И еще одна осоиен-
ность генератора передатчика его лампа является одновременно возбудителем
высокочастотных кс гебанпй и предварительным усилителем этих колебаний
В некоторых из предыдущих бесед я упоминал о частотной мсиуляггпи
Многие бытовые приемники имеют УКВ ЧМ диапазон для приема местных
14 В Г Борисов 41
радиовещательных УКВ станций с частотной модуляцией. С частотной моду-
ляцией работают передатчики звукового сопровождения телевещательных цент-
ров и, разумеется, телевизоры Так вот, в переносных военных УКВ радиостан-
циях осуществляется частотная модуляция — электрические колебания, поступа-
ющие в ан 1 окну, изменяются под воздействием колебаний звуковой частоты
не но амплитуде, как па широковещательных станциях длинноволнового, сред-
неволнового и коротковолнового диапазонах, а по частоте (рис. 363). Ре 1ь та-
кою модулятора в передатчиках УКВ станций выполняет каскад па лампе Л3,
именуемой в данном случае реактивной лампой. Напряжение звуковой
частоты от микрофона (па рис. 363 - график а) через микрофонный трансфор-
матор (он же выходной трансформатор приемника) подается на управляющую
сетку реактивной ламны, которая изменяет свою емкость, входящую в контур
задающего генератора, со звуковой частотой (на рис. 363 — график о). Частотпо-
модулировапные колебания поступают в усилитель, а от него — через антенный
кон гур в антенну. Антенна, следовательно, излучает частотно-моду тированную
электромагнитную энергию. Настройка антенны на наибольшую отдачу энергии
осуществляется по стрелочному прибору на лицевой панели.
Приемник радиостанции — супергетеродинного типа, с автоматической под-
стройкой частоты (АПЧ). Ею первые два каскада на лампах Л4 и j75 — усилитель
высокой частоты, причем второй из них, на лампе Л5, является и усилителем
звуковой частоты. Преобразователь частоты состоит из смесителя на лампе Л6
и отдельного гетеродина па лампе Л2 (он же задающий генератор передатчика).
Преобразовалпые высокочастотные ко гебания усиливаются трехкаскадным уси-
лителем промежуточной часто гы, поступают в каскад ограничения напряжения
сигнала на лампе Л10, а от него — к частотному детектору на полупроводни-
ковых диодах После детектирования колебания звуковой частоты усиливаются
лампой Л5, через выходной трансформатор подаются к телефону и преобра-
зуются им в звуковые колебания.
Промежуточная частота прис.мггика 1312,5 кГц. Когда радиостанцию пере-
ключают с передачи на прием, частота задающего генератора передатчика,
работающего теперь как гетеродин приемника, увеличивается по всему перекры-
ваемому диапазону волн точно на эту частоту.
Какова функция амплитудного ограничителя? Эгог каскад, говоря упро-
щенно. срсзасг всплески частотно-модулированных колебаний, возникающих из-
за различных помех и собственных шумов ламп приемника, ограничивая таким
образом амп итуды ко гсбанин. В результате на частотный детектор поступают
колебания одинаковой амплитуды, по их частота изменяется с частотой моду-
ляции ггередаваемого сигнала.
В прггемнике предусмотрена автоматическая подстройка частоты. Систему
АПЧ образугот фильтр АПЧ и реактивная лампа Л3, через которые частотный
детектор соединяется с етеродиггом преобразователя приемника. Если входной
сигнал имеет некоторую расстройку по отношению к резонансной частоте
детектора, то на выходе детектора, кроме сигнала звуковой частоты, возникает
постоянное напряжение значение и полярность которого зависят от высоко-
частотного сигнала на входе детектора. Это напряжение через реактивную
лампу воздействует иа частоту гетеродина, уменьшая таким образом расстройку
приемника относительно частоты сигнала, на которую он настроен. При этом,
г равда полоса частот пропускания приемника сужается, зато радист может вести
беснодстроечную вязь. Это очень удобно, особенно при работе на ходу: на-
строив приемопередатчик на заданную частоту, радисту уже не приходится во
время связи его подстраивать.
Шкала настройки приемопередатчика общая для передатчика и приемника.
Опа проградуирова та в фиксированных частотах, именуемых также фи кспро-
418
ванными волнами или каналами связи Риски фиксированных частот
нанесены на шкалу через каждые 50 кГц, а их порядковые номера — через
200 кГц, т. е. через каждые четыре фиксированных частоты. На шкале радио-
станции Р-109, например, обозначено 141 фиксированных частот. Если номер
фиксированной частоты умножить иа 100, то получим рабочую частоту, выра-
женную в килогерцах. Например, рабочей частоте 245 на шкале радиостанции
соответствует часто!а 245 х 100 = 24 500 кГц, или 24,5 МГц. Возрастание номеров
фиксированных частот (волн) идет в направлении вращения ручки настройки но
движению часовой стрелки. Шкала снабжена линзой, увеличивающей нанесенные
на нее риски и цифры, что повышает точность настройки приемопередатчика
на заданную часто!у. А чтобы настройка не сбилась, радист с помощью
ручки Стопор шкалы на . пневой панели фиксирует в этом положении меха-
низм настройки приемопередатчика.
Рассматривая структурную схему приемопередатчика, ты видишь на ней
кварцевый калибратор. Это i енератор высокой частоты, частота кото-
Рис, 364. Радиостанция Р-104.
/ — шкала настройки приемопередатчика; 2 —лампа подсветки шкалы; 3- ручка под-
стройки связи с антенной; 4 — штыревая антенна; 5 —таошчка для записей, б — ручки
настройки антенны; 7 —ручка установки рабочей частоты; S — переключагель рода
работы; 9 — кнопка переключателя Прием — Передача-, 10 — колодка дтя включения лампы-
переноски; 11 — ручка регулятора громкости; 12 — кнопка контроля частоты нриемонере-
да чика с помощью кварцевого генератора 13 — ручка переключателя поддиапазонов;
14 — упаковка питания, 15 — телеграфный ключ.
14*
419
рого стабилизирована кварцем. Этот генератор — эталон, по которому прове-
ряют градуировку шкалы приемопередатчика.
Ты, конечно, понимаешь, какое значение имеет градуировка шкалы. Ведь
ст нес зависит точность настройки станции на заданную частоту, а значит,
и обеспечение уверенной радиосвязи. Вот кварцевый калибратор и служит для
того, чтобы радист мог проверить градуировку шкалы приемопередатчика и,
если надо, произвести корректировку.
Конструкторы позаботились о том, как предельно упростить работу на
радиостанции. Радист должен лишь подключить к приемопередатчику аккуму-
ляторную батарею, антенну и микротелефонпую гарнитуру, установить на шкале
заданную рабочую частоту, настроить антенну — и радиостанция готова к связи
А установив двустороннюю связь, радисту остается только нажимать и от-
пускать кнопку тангеиты па микротс гсфонной гарнитуре, чтобы передавать и
принимать нужные сообщения. Передача и прием ведутся на одной и той же
частоте.
Тебя, конечно, ннгересуег «дальнобойность» тех радиостанций, о которых
я здесь рассказал. Сравнительно небольшая. Ведь это же маломощные УКВ
радиостанции: мощность их передатчиков всего 1 Вт. Дальность связи с одно-
типной радиостанцией зависит от применяемых антенн, рельефа местности и
некоторых другий условии. При работе с гибкой штыревой антенной высотой
1.5 м дальность связи достигает 6 км. Если использовать ту же штыревую
антенну, но с помошью трубок-ко тен, входящих в рабочий комплект станции,
увеличить ее высоту до 2.7 м, дальность связи возрастает до 8 км. При
работе с лучевой антенной, подвешенной па высоте 1 м, устойчивая связь может
быть осуществлена на расстоянии до 15 км, а с той же антенной, по поднятой
на высоту 6м — до 25 км.
К числу переносных относится и радиостанция Р-104, показанная на рнс.
364 Это коротковолновая радиостанция, рассчитанная па работу как в телефон-
ном. так i: в телеграфном режимах. Выходная мощность передатчика в телеграф-
ном режиме достигает 3,5 Вт, а в телефонном 1 Вт. Дальность связи в зави-
симое! и от режима работы и используемой антенны без дополнительных уси-
лительных устройств мох.'ег быть до 50 км и больше.
Весь диапазон частот, перекрываемый радиостанцией, от 1500 (длина волны
200 м) до 4250 кГц (длина волны около 70 м), имеет 275 каналов связи —
фиксированных рабочих частот, через
каждые 10 кГц. Радиостанция обеспс-
Рис. 365. Радиостанция Р-104 в ра-
диоспорте.
420
чттваег вхождение в связь и ведение
двусторонней связи без подстройки с
использованием для передачи и приема
одной и тей же фиксированной час-
тоты.
Радиостанция Р-104, как и радио-
станции Р 105, Р-108 и Р-109, исполь-
зуется и в радиоспорте, например, на
соревнованиях iso работе в радиосети
(рис. 365), в качестве «лисы».
Говоря о переносных военных ра-
диостанциях, нельзя нс вспомнить о
ветеране Великой Отечественной вой-
ны — радиостанции РБМ. В руках уме-
лых радистов эти маломощные теле-
фонно-телеграфные КВ радиостан-
ции обеспечивали надежную и устой-
чпвуто связь в любых, самых сложных условиях боевой обстановки.
Сейчас в Вооруженные Силы пришла новая техника, а «старушки эр-
бэ-эмки», как нх любовно называют бывшие воины, переданы в распоряжение ор-
ганизаций ДОСААФ —для изучения их будущими в, инами, для рааюспорта.
Есть они и во внешкольных учреждениях, где вместе с другими ребятами ты
можешь овладеть техникой ведения связи иа этих радиостанциях.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИОСВЯЗИ
Прежде всего — о видах ведения радиосвязи. Различают два вида ведения
двусторонней связи: дуплексную и симплексную. При дуплексной
связи радисты могут работать на передачу и прием одноврсмсн' о и независимо
друг от друга. Если принимающий что-го не понял, например, нз-за какой-
то помехи, он, воспо тьзовавшпсь кратковременной паузой, может перебить
работу передающего, чтобы уточнить содержание сообщения. Для такого вида
связи радисты до. жны располагать двумя приемопередающими станциями и нт
раздельно передатчиком п приемником, работающими независимо один ог дру-
гого—так же, как па подавляющем большинстве любительских радиостанций.
При симплексной связи радисты работают на передачу и прием поочередно:
один передает, а другой в это время принимает, затем, наоборот, второй
передает, а первый принимает Прн таком виде связи перебои радиста, рабо
тающего на пере ачу, исключен. Вес прпсмонередаюшнс станции, построенные
по трансиверной схеме, рассчитаны на ведение только симплексной связи.
Независимо о г вида ведения связи существует два основных способа орта-
пизацг.и двусторонних радиосвязей — по ра д и о п а и ра в л е н и ю и в ра-
ди о с е т и.
Схема связи по радионаправланию, т. е. в каком-то одном направлении,
показана па рис. 366,а. В этом случае два радиста этого радиопапрквления
работают только между собой. При таком способе связь можег Стать весьма
устойчивой и к тому же дуплексной. Поскольку радистам сообщается направ-
ление липин связи, они мот у г применять антенны направленною действия,
увеличивающие дальность и надежность связи.
Рис. 366. Схемы связи.
а — по радионаправ теншо, б - в радиосети.
Связь в радиосети — связь между тремя и более радистами (рис. 366, б).
Для каждой радиостанции выделяется рабочая частота, обычно общая для всех
станций дайной радиосети, и запасная — та рабочая частота, на которую пере-
страивают станции в случае появления помех или неустойчивой связи па первой
421
выделенной частоте Среди них есть главная станция, которая устанавли-
вает порядок рабо гы в радиосети. Как правило, связь ведется поочередно между
парой радиостанций, а другие станции сети в это время переключены на прием.
Четкость, внимательность и дисциплина радистов — гарантия
слаженной работы в радиосети. Иначе связь в радиосети может быть нарушена
из-за втаимиых помех.
Рис. 367. Пункт ретрансляции.
Можно ли маломощными станциями создать линию связи, длина которой
значительно превышает их «дальнобойность». Можно. Как? С помощью
пункта ретрансляции (рис. 367)—промежуточного пункта, где ведется
прием от одной станции, усиление и последующая передача сигналов к другой
станции радиолинии связи, ио уже иа другой частоте. Для такого про.межу точ-
ного пункта используются две радиостанции, соединенные между собой про-
водной линией связи, а при ретрансляции в ду тшсксиом режиме — два приемника
и два передатчика.
А если пункт ретрансляции разместить в вертолете? Протяженность линии
связи между ее конечными радиостанциями может быть значительно увеличена.
Дальность, устойчивость и качество радиосвязи зависят от того, как раз-
мещены радиостанции и их антенны. В городах и других крупных населенных
пунктах дальность радиосвязи, и особенно гта УКВ, уменьшается по сравнению
с радиосвязью между станциями в полевых условиях. А если радиостанция
с антенной окажется в подвале, под мостом, в канализационном коридоре, то
радиосвязь вообще может пропасть из-за поглощения электромагнитной энергии
земляными укрытиями, железобетонными конструкциями. Вот почему опьнпып
радист старается разместить свою УКВ станцию или ее антенну, соединенную
с приемопередатчиком фидером, на возвышении, например, па чердаке зданггя,
на крыше и возможно дальнге от глухих стен и железобетонных перекрытий.
Связь становится лучше’ В тссггсго-болотистой местности радисты развертывают
свои станции на опушках леса, в мелколесье, на полянах, избегая влияния на
распространение радиоволн влажных стволов деревьев В таких условиях хорошо
удлинить штыревую антенну и поднять ее выше деревьев.
В гористой местности УКВ радиостанции развертывают на возвышенностях
(рис. 368), чтобы антенны станций «видели» друг друга, Однако если УКВ
станции будут развернуты вблизи горы или за горой, закрывающей корреспон-
дента, связь может быть нарушена. Если радиосвязь устанавливают через за-
мерзшее озеро, реку или другой водоем с пресной водой, УКВ радиосганцип
располагают нс гга льду водоема, а подальше от берега. Иначе за счет рас-
сеивания ралиовоти ледяной поверхностью связь будет ухудшена
Что представляет собой лучевая антенна, обладающая направленностью
излучения гг приема радиоволн? Эго провод длиной около 40 м, гтатяну тын
422
на изоляторах над землей, одни конец которою подключен к приемопередатчику
(рис. 369). К другому концу провода через нагрузочный резистор сопротив-
лением около 400 Ом присоединяют противовес — несколько отрезков провода
длиной, равной примерно четверти длины рабочей частоты радиостанции.
Провод такой антенны с помощью колышков, входящих в комплект радио-
станции, подвешивают т оризоитальио над землей на высоте 1 м При этом ось
провода антенны должна совпадать с направлением на корреспондента и
«смотреть» на него нагрузочным резистором с противовесом. В лом направле-
нии антенна и излучает большую часть электромагнитной энергии и много лучше,
чем с друтих направлений, принимает радиоволны. Такую антенну хорошо ис-
пользовать, когда радисту приходится работать в блиндаже, подвале, окопе или
другом укрытии. Точно так же можно вынести из укрытия и штыревую ан-
тенну, соединив ее с приемопередатчиком высокочастотным кабелем. Но ио
эффективности работы штыревая антенна уступает лучевой
Для связи на большие расстояния в диапазоне УКВ может быть создана
радиорелейная пиния связи.
РАДНОРЕ ТЕЙН АЯ СВЯЗЬ
Этот способ дальней многоканальной дуплексной связи осуществля-
ется с помощью радиорелейных станций (РРС)—приемопередающих
радиостанций, работающих в диапазоне УКВ На радиорелейной линии связи
сигнал высокой частоты передается от одною пункта связи к другому через
ряд ретрансляционных пунктов, роль которых выполняют РРС. Схема такой
линии связи показана на рис. 370. Пункты связи А и Б условно названы
«Орел» и «Ястреб» Сигнал станции 1 «Орел» на частоте передается про-
межуточной станции 2, усиливается ею и ретранслируется на частоте к стаи-
423
nun 3. которая на частоте /5 излучает усиленный сигнал к станции 4 «Ястреб».
Таким же образом, ио в обратном порядке передается сигнал от «Ястреба»
к «Орлу» на частотах /6, f4 и Здесь станции I и 4 — конечные, а станции
2 п 3 — промежуточные. Поскольку передача сигналов от станции к станции
осуществляется иа разных частотах, взаимные помехи между станциями практи-
чески исключены.
(±wa А А .
„Орел" Ястреб
Рис. 370. Радиорелейная линия связи.
Для повышения эффективности использования любых линий связи широко
применяют метод уплотнения каналов, позволяющий по одной линии
связи передавать одновременно несколько телефонных сообщений без взаимных
помех. Этот метод применяют и в радиорелейной связи. Сущность такого
уплотнения заключается в том, что на передающем конце линии связи раз1 ст-
ворный спектр речи преобразуют в более высокие частоты, которые и передают
по радиолинии На приемном конце линии происходит обратное преобразование
сигнала. Выделяя для каждого такого канала связи вполне определенные по-
лосы на разных частотных участках, осуществляют одновременную передачу
нескольких сообщений по одной радиорелейной липин связи.
Радиорелейная связь применяется не только в военном деле Она широко
используется в народном хозяйстве, например дзя многоканальной связи между
станциями союзных республик и областными центрами страны, в телевидении.
РАДИОЛОКАЦИЯ
Во время Великой Отечественной войны радиолокация помотала нашим
воинам своевременно обнаруживать вражеские самолеты и корабли и наносить
по ним сокрушающие удары. Сейчас она — верный страж границ нашей Родины.
Радиолокация является средством обнаружения и определения
местоположения различных о б ъ е к т о в в воздухе, на воде, на земле,
в космосе при помощи радиоволн. Она основана на свойстве радиоволн от-
ражаться от предметов, встречающихся па их пути. Эю явление было открыто
немецким ученым Г. Герцем. Отражение волн от больших объектов наблюдал
изобретатель радио А. С. Попов еще в 1897 г во время опытов по радио-
связи иа Балтийском море. Однако бурное развитие радиолокации началось
лишь в период Великой Отечественной войны.
В чем сущность радиолокации?
'Гы, конечно, знаешь, что эхо явление отражения звука. Ето можно наблю-
дать в больших пустых аудиториях, в горах. Оно может быть использовано
для опредетснич расстояния до предмета, препятствия. Вот конкретный, близкий
лсбе пример. Ты отправился с товарищами в поход. На вашем пути оказалось
ущелье, а за ним — почти отвесная скала (рис 371). Можно ли, не сходя с
места определить расстояние до скалы? Можно! Дтя этою надо только иметь
точный секундомер. Крикни громко и отрывисто Через некоторое время ты
услышишь отголосок звука. Эго звуковое эхо. Короткая очередь звуковых волн,
424
созданная тобой, долетела до скалы, отразилась от нее и вернулась к тебе.
Допустим, что время, которое прошло с момента выкрика до момента прихода
эха, оказалось равным 6 с. Звуковые волны распространяются в воздухе со ско-
рое 1Ью 340 м/с. За 6 с они прошли путь от тебя до скалы и обратно.
Длина этою пути 340 х 6 = 2040 м. Значит, расстояние до скалы 2040 :2 = 1020 м.
Рис 371. Определение расстояния до скалы по времени прохождения звуковых
воли.
Явление эха используется также для измерения глубин морей и океанов.
Для 31 ого существуют специальные аппараты — эхо лоты. В днище корпуса
судна укреплены излучатель мощных ультразвуковых волн, имеющий направлен-
ное действие, и устройство для приема этих волн после отражения их от
морского дна (рис. 372). Излучатель включают на очень короткие промежутки
времени Возбужденный им импульс волн ультразвуковой частоты пронизывает
толщу воды и, отразившись от дна, возвращается к приемному устройству.
Скорость распространения ультразвуковых волн в воде известна: опа равна
1450 м/с — почти в 5 раз больше, чем в воздухе. Если эту скорость, выражен-
ную в метрах, умножить иа время между моментами излучения п приема от-
раженного сигнала, а произведение разделить па 2, то результат и будет тду-
биной моря в метрах. Так, например, если эхолот зарегистрировал время про-
хождения сигнала 0,8 с, по глубина моря в этом месте равна 580 м.
В природе сеть живые существа, которые при своем движении пользуются
явлением отражения воли. Это, например, летучие мыши Летучую мышь можно
пустить в совершенно темную комнату с веревочной паутиной и она, ле1ая в ком-
нате, ни разу не натолкнется на веревку Природа наградила летучую мышь
чувствительным органом приема ультразвуковых both, излучателем которых
является опа сама. Если иа пути полета мыши имеется какой-то предмет, то он
отразит излучаемые ею волны, что явится для пес сигналом о препятствии —
надо повернуть. Если чувствительный орган мыши пе улавливает отраженные
волны, значит, впереди препятствия нет можно продолжать путь в том же
направлении.
Радяоводиты также отражаются и рассеиваются различными предметами в
разные стороны. Отраженные радиоволны — это радиоэхо. Они могут быть
уловлены радиоприемником. Зная скорость распространения и время прохожде-
425
ния импульса радиоволн от его источника до отраженного предмета и обратно,
нетрудно определить длину его пути. На этом и основана радиолокация.
Любая радиолокационная станция, именуемая также радиолокатором, или
сокращенно РЛС, содержит радиопередатчик, радиоприемник, антенну и инди-
каторы, позволяющие обнаруживать цели и определять нх текущие координаты.
Передатчик, работающий на постоянной частоте, излучает в пространство радио-
волны. Если на их пути встречается какое-то
Рис. 372. Измерение глубины
моря при помощи эхолота.
препятствие, например самолет, оно отража-
ет и рассеивает радиоволны во все стороны,
в том числе и в сторону РЛС. Чувствитель-
ный приемник, настроенный па частоту пере-
датчика. принимает отраженные волны, а
включенный на ею выходе индикатор даль-
ности показывает расстояние до предмета.
Но мало знать, что отражающий радио-
волны самолет находится па таком-то рас-
стоянии. Надо знать еще и направление. Чю-
6ы определить, в каком месте находится дан-
ный предмет, антенна РЛС должна посылать
радиоволны не во все стороны, как радиове-
щательная станция, а направленным, сравни-
тельно узким пучком, подобным световому
лучу прожектора. В этом случае приемник
радиолокатора зафиксирует сигналы, отра-
женные юлько тем самолетом, который на-
ходится в направлении излучения радиоволн.
Нан лучшее отражение радиоволн проис-
ходит, когда их длина соизмерима с разме-
рами предмета. Поэтому радиолокаторы ра-
ботают на метровых, дециметровых, санти-
метровых и миллиметровых волнах, т. с на
частотах свыше 60 МГц. Энергию радиоволн
таких длин, кроме того, лет че концентриро-
вать в узкий пучок, что имеет немало-
важное значение для «дальнобойности» ра-
диолокатора и точности определения места
нахождения того или иного объекта.
Каким же образом радиолокатор обнаруживает объект, если он излучает
энергию радиоволн узким направленным пучком? Антенна его передатчика
может вращаться, а также изменять угол наклона, посылая волны в различных
направлениях. Опа же является и приемной антенной.
Наиболее простая антенна РЛС, работающей в метровом диапазоне, пока-
зана в схематическом виде на рис. 373, о. Она имеет такую же конструкцию,
как многоэлементиые телевизионные приемные антенны, только снабжена еще
механизмом вращения и наклона. Длина вибратора равна приблизительно
половине длины излучаемой волны. Ток высокой частоты подводится к активному
вибратору. Такая антенна посылает радиоволны довольно узким направленным
пучком в сторону директоров. Она же и принимает отраженные сигналы, ко-
торые идут со стороны директоров
Другая конструкция антенны наземной РЛС метрового диапазона показана
на рис 373,6. Отта имеет большое число излучаемых вибраторов, расположен-
ных в одной плоскости. Металлическая конструкция, па которой смонтированы
вибраторы, выполняет роль рефлектора антенны. Чем короче радиоволна
426
станции, тем меньше размеры излучаемого вибратора и рефлектора и общие
размеры антенны. 1ак. например, рефлекторная антенна сганпни сантиметрового
диапазона может иметь размеры не превышающие размеров тарелки.
Передатчики РЛС работают, как правило, в импульсном режиме; импуль-
сами излучают радиоволны и их антенны. При импульсном режиме передатчик
Рефлектор
а)
Рис. 373. Антенны направленного излучения.
Направление
излучения
Директоры
Актибный Вибратор
Механизм Вращения
и наклона
в течение очень короткого промежутка ре.мепи создаст «очередь» радиоволн,
после чего наступает сравнительно продолжительный перерыв пауза, в течение
которой он «отдыхает». Во время перерыва происходит прием отраженных волн.
Затем снова излучается такой же импульс, за ним опять следует пауза и т. д.
При таком режиме антенна передатчика как бы «стреляет» в пространство ко-
роткими очередями радиоволн.
Допустим, что каждый импульс РЛС длится 10 мкс и за каждую секунду
излучается 500 таких очередей радиоволн. Следовательно, паузы между импуль-
сами равны 1990 мкс, т. е. почти з 200 раз продолжительнее, чем импульсы.
Получается, что передатчик за сутки в обшей сложности работает всего пе боль-
ше нескольких минут. А мощность импульса достигает десятков, сотен и даже
тысяч киловатт. Она во много раз больше мощности, потребляемой радиоло-
катором от источника питания Объясняется это тем, что во время паузы
в передатчике происходит наканливапуе электрической энергии, которая затем
в течение очень короткого промежутка времени преобразуется в колебания
высокой частоты и излучается антенной
Расстояние до объекта определяют, как я уже говорил, временем между
моментом посылки импульса и возвращением «радиоэха». Радиоволны рас-
пространяются со скоростью 300000 км/с (точнее, 299820 км/с). Это значит, что
от самолета, находящеюся, например, на расстоянии 150 км, радиоэхо вернется
через 0,001 с, а при расстоянии до него 300 км через 0,002 с. Для измерения
таких коротких промежутков времени пе годятся даже самые лучшие секундо-
меры, ибо неточность в отсчете времени даже 0,1 мс дает ошибку, равную
десяткам километров
В РЛС отсчет времени ведется при помощи электронною секундомера,
роль которого обычно винотняст электронно-лучевая трубка. В про-
стейшем виде она представляет собой стеклянный баллон с электродами и силь-
427
ным разрежением воздуха внутри (рис. 374). Экраном служит плоская широкая
часть трубки, покрытая с внутренней стороны тонким слоем люминофо-
ра — полупрозрачного вещества, светящегося под ударами электронов. Катод
электронно-лучевой трубки подобен подогревному катоду электронной лампы.
Он окружен металлическим цилиндром с небольшим отверстием посередине,
через которое вылетают излучаемые катодом электроны. Это управляющий
Рис. 374. Устройство и принцип действия электронно-лучевой трубки.
электрод трубки. Неподалеку от него расположен первый анод, имеющий форму'
полого цилиндра. На этот анод относительно катода подается положительное
напряжение, под действием которого электроны, излучаемые катодом, получают
ускорение За первым анодом находится второй. Это может быть полый ци-
линдр или токопроводящее покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность
горловины трубки. На него полается еще более высокое положительное напря-
жение, чем на первый анод. Электроны, пролетая его, приобретают еще боль-
шую скорость движения к экрану. Напряжения на электродах трубки подби-
рают так, что между ними образуется электрическое иоле, обладающее свой-
ством собирать электроны, летящие к экрану, в узкий пучок-луч.
Под действием ударов электронов люминофор светится — па экране появля-
ется светящаяся точка (рнс. 374,6). Она тем ярче, чем больше электронов в луче
и чем больше их скорость. Управляющий электрод изменяет плотность электрон-
ного луча и, следовательно, яркость светящейся точки на экране.
Всю систему, состоящую из катода, управляющего электрода и анодов,
называют электронным прожектором электронно-Лучевой
трубки.
Между анодами и экраном трубки размещены еще четыре пластины,
носящие название отклоняющих. Они образуют два плоских конденсатора,
электрические ноля которых перпендикулярны друг другу. Подавая напряжение
на пару вертикально расположенных пластин, электронный луч можно отклонить
влево или вправо и таким образом перемещать светящуюся точку на экране
по горизонтали. Это пластины горизонтального отклонения
луча Вторая пара пластин, расположенных горизонтально, образус г конден-
сатор, позволяющий электронный луч и светящуюся точку на экране перемещать
по вертикали. Это — п л а с т и н ы вертикального отклонения луча.
428
Используя электронно-лучевую трубку в качестве электронного секундомера,
па ее пластины горизонтального отклонения .туча подают от специального ге-
нератора переменное напряжение пилообразно;! формы (рис. 374,в), называемое
напряжением горизонтальной развертки U, р. От обычного синусоидального на-
пряжения пилообразное отличается главным образом тем, что оно снижается
значительно быстрее, чем возрастает, причем изменение напряжения происходит
нс по кривым, а по прямым линия?.!. При этом электронный луч чертит на
экране трубки прямую горизонтальную светящуюся точку (рис. 374.?)—линию
горизонтальной развертки. Она-то и выполняет роль шкалы такою
прибора радиолокатора. Если на пластины вертикального отклонения луча по-
дать импульс отраженного ст нала, он вызовет па эгой шкале отметку в виде
всплеска.
На пластины горизонтального отклонения луча прибора подают пилооб-
разное напряжение развертки той же частоты, с которой происходит получение
зондирующих пачек радиоволн, например 1000 Гц. При такой частоте электрон-
ный луч 1000 раз в 1 с прочеркивает экран, образуя на нем прямую светящу-
юся линию. Общая длина линии на экране при этом соответствует в масштабе
отрезку времени длительностью 0,001 с, т. с. 1 мс. Она может быть отградуи-
рована в километрах.
Луч на экране трубки начинает лишаться слева направо о г нулевого деления
шкалы в тот момент, когда происходит излучение импульса Момент посылки
импульса отмечается выбросом линии у нулевого деления шалы трубки. Пласти-
ны вертикального отклонения луча трубки включены иа выходе приемника.
Если в приемник не поступают отраженные импульсы, то остальная часть
линии раззерткн на экране трубки имеет вид прямой. Но как только начинают
поступать отраженные импульсы, на светящейся линии получается второй
выброс. Для случая, показанного па рис. 375, видно, что расстояние до объекта,
отразившего радиоволны, равно 70 км.
Как операторы РЛС определяют текущие координаты обнаруженного объ-
екта, например самолета? По его ази му ту, т, е. по углу между направлением
на север и направлением на самолет, и по углу места —углу, образуемому
горизонтальной линией и наклонной линией, направленной на самолет (рис.
376). Эти данные фиксирую г индикаторы по положению антенны А кегда
известны азимут, угол места и как юнная дальность, то нетрудно рассчитать
высоту полета и место, 1де в данный момент находится обнаруженный само-
лет. В РЛС все эти расчеты производятся, разумеется, автоматически. Очевидно,
чю если РЛС находится на земле или установлена иа корабле п предназна-
чена для наблюдения за наземными или плавающими но воде кораблями, нет
необходимости измерять угол места.
Чтобы ты имел более полное представление о РЛС. разберем ее работу
по упрощенной структурной схеме, изображенной на рис. 377. На ней показаны
только основные устройства и их взаимосвязь.
Антенна, излучающая импульсы радиоволн и принимающая отраженные
радиоволны, обладает острой направленностью При помощи электродвигате-
лей она, нащупывал-цель, может вращаться вокруг своей оси и изменять угол
наклона. С механизмом вращения и наклона антенны связаны приборы, показы-
вающие азимут и угол мест самолета, иа который в данный момент она
направлена. Генератор перед 1тчика и приемник имеют с антенной не прямую
связь, а через переключатель. роль которого выполняют электронные приборы.
Во время посылки импульсов радиоволн антенна подключена к передатчику а
во время пауз — к приемнику Принятые отраженные сшиалы после усиления
н детектирования подаются на электронно-лучевую трубку указателя дальности.
Горизонтальное движений луча этой трубки осуществляется пилообразным па-
429
пряжением генератора развертки Новым для тебя в этой схеме является
х рои и затор — устройство, согласующее работу генератора передатчика, ан-
тенного переключателя и генератора развертки трубки дальномера. Через строго
определенные промежутки времени он вырабатывает пусковые импульсы, дей-
ствующие на генераторы развертки электронно-тучевой трубки. Хронизатор
обеспечивает слаженность работы всех приборов и устройств РЛС.
Рис. 375. «Выброс» линии иа экране
электронно-лучевой трубки указы-
вает расстояние до цели.
Рис 376. Определение направления и
высоты полета самолета.
Антенный,
переключатель
У к а з а т е л и.'
угла места., азимута, дальности.
Рис. 377. Структурная схема радиолокационной станции.
430
Современные РЛС имеют, как правило, не три, как на структурной
схеме, а два основных электронных индикатора: индикатор кругового
обзора и индикатор высоты цели. Электронно-лучевая трубка ин-
дикатора кругового обзора (рис. 378) имеет радиальную развертку, светящаяся
линия которой перемещается по кругу синхронно с вращением антенны.
На обрамление экрана трубки нанесены метки градусов азимутальной шкалы.
На самом экране электронным методом создают концентрические масштабные
Рис. 378. Индикатор кругового обзора.
отметки наклонной дальности (на рис. 378 — через 50 км). На экране такою
индикатора фиксируются все объекты, находящиеся в зоне действия станции,
и видны их азимуты и наклоны дальности. Например, для случая, показан-
ного на рис. 378, азимут объекта а 90’, наклонная дальность 150 км, а для
объекта б соответственно 230' и 375 км.
Угол места определяют по индикатору высоты цели с помощью так назы-
ваемого гониометра — устройства, изменяющего диаграмму направленности
антенны. Таким образом, эт и два индикатора позволяют оперативно, за 10 —15 с,
определять и следить за текущими координатами всех целей, находящихся
в зоне обнаружения РЛС.
Ты вправе задать вопрос: а как же узнать, свой или чужой самолет обна-
ружен? На самолетах устанавливают небольшие передатчики которые автоматн-
чсски включаются при облучении их радиоволнами запросчика своей РЛС
и посылают ответные опознавательные сигналы Ответные сигналы своего само-
лета видны на экране индикатора кругового обзора. Если ответных сигналов
лет — значит, самолет чужой.
Достаточно полное представление о РЛС тебе даст рис. 379. На нем
изображена развернутая подвижная наземная РЛС, рассчитанная главным обра-
зом на обнаружение и определение координат самолетов и крылатых ракет.
Все оборудование и имущество станции размещено в кузовах двух автомобилей
с повышенной проходимостью. В кузове одною автомобиля находятся агре-
гаты питания, в кузове второго радиолокационная аппаратура. Неподалеку ог
них установлена антенна запросчика. При размещении такой станции на ровной
431
площадке ради} сом около 500 м дальность обнаружения самолетов-бомбарди-
ровщиков, летящих на высоте 10000 м, достигает 180-200 км.
Конструкция, габариты и «профессии» РЛС весьма разнообразны. Сейчас
трудно назвать род Вооруженных Сил, где бы в той или иной степени не
Рис. 379. Радиолокационная щанция П-10.
/ — аппарашая машина; 2 — силовая машина; 3 — антенна РЛС; 4 — антенна
за:.росянка.
использовалась радиолокационная аппаратура. Без нес невозможно наиболее
эффективно использовать быстрокрылые не !рсбп гели-перехватчики, зенитно-ра-
кетные установки, самолеты-ракегоносцы, корабли различного назначения и
другую военную технику.
* *
♦
Советская Армия и Военно-Морской Флот получают на вооружение все
более совершенную технику. И чтобы она всегда была в боевой готовности, се
надо хорошо знать и в совершенстве управлять ею. Вот почему сейчас молодежь
начинает изучать эту технику на учебных пунктах, на курсах радиошко. i
ДОСААФ еще до призыва в Вооруженные Силы нашей Родины.
Беседа двадцать вторая
РАДИОЭЛЕКТРОНИКА СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
Итак, позади двадцать одна беседа. Рассказано, кажется, о многом. и в то
же время это был далеко не полный рассказ о роли радиоэлектроники в пашей
жизни.
Вспомни, о чем был разговор в наших беседах? Главным образом об основах
радиоэ зектроники. приемниках и уси штелч.с. Немного поговорит об автоматике
и теле механике, об элсктромузыке, о радиоспорте, чуть коснулись техники связи в
Вооруженных Силах страны. И только. Да, и только, потому что все это лишь
часть многообразия применений радиоэлектроники.
432
см
Чтобы ты мог хотя бы в общих чертах представить себе, как широко
и глубоко радиоэлектроника проникла в нашу культуру и быт. п народное хо-
зяйство, в науку и технику, приведу еще несколько примеров практического
применения ее.
ВСЕВИДЯЩИЕ «ГЛАЗА»
Так часто называют радиолокационную технику, о которой я рассказал тебе
в предыдущей беседе. Но ведь средства радиолокации применяют не только
в военном деле. Радиолокация проникла во мнотие области науки, техники,
народного хозяйства Вот несколько примеров.
Используя радиолокаторы, синоптики паблюдаюг за образованием и пере-
движением облаков, исследуют зарождение, развитие и прохождение грозовых
фронтов, что позволяет предсказывать погоду па следующий день и па про-
должительное время вперед. Многие метеоры и даже метеорные потоки «атаку-
ют» пашу планету, по, попав в ее атмосферу, сгорают. Как зафиксировать этих
космических пришельцев? С помощью радиолокационных установок, так как,
сгорая в атмос<1>срс. они оставляют после себя большие хвосты нз ионизиро-
ванных чаенщ, хорошо отражающие радиоволны. Так радиолокация дала астро-
номам «второе зрение», потваляющее делать новые научные исследования,
открытия
Наша рыбная промышленность оснащена превосходной техникой. Корабли-
заводы способны :а сутки обрабатывать и консервировать по нескольку десятков
топи рыбы. Но все зависит от улова. Раньше разведка рыбы велась примитивным
способом — выискивали косяки, смотря с палубы корабля. Сейчас для разведки
рыбы стали применять радиолокацию. На разведку отправляется самолет. У него
ил борту радиолокатор, прощупывающий водные просторы. Вот па экране
электронно-лучевой трубки радиолокатора появились сигналы: иод самолетом
обнаружены косяки рыбы. Гут же летит радиограмма, и к месту нахадки устрем-
ляется рыболовная флотилия.
Радиолокация широко используется в гражданском воздушном флоте. Опа
позволяет диспетчерам аэропортов непрерывно еле лить за движением самолетов
па воздушных трассах. Радиолокационные станции, установленные па самолетах,
позволяют летчикам нс только определять высоту, но и видеть на экранах
радиолокаторов очертания местности, над которой они летят. Это дает возмож-
ность воздушным кораблям летать в любую погоду без опасения потерпеть
аварию.
Радиолокационные станции устанавливают и на морских и речных кораб-
лях. Они позволяют водить корабли в тумане, в любую погоду, своевременно
предупреждать о приближении к другим кораблям, берегам, скалам, плавающим
ледяным торам — айсбергам.
Вскоре после Великой Отечественной войны ученые направили антенну
радиолокатора в сторону Луны. Короткие очереди радиоволн достигли Луны,
«оттолкнулись» от нее и вернулись на Землю. Этот эксперимент, ознаменовавший
тогда большую победу радиолокации, позволил уточнить расстояние ог пашей
планеты до ее вечного большого космического спутника. Позже таким же спо-
собом ученые уточнили расстояние до ближайших к нам планет.
Сейчас с помощью наземных радиолокационных станций ученые ведут
наблюдения за искусственными спутниками Земли, следят за выводом иа ор-
биту и полетами космических кораблей Межпланетные корабли, отирав тяющиеся
иа Марс, Вейеру, все время находятся в лучах радиолокаторов земных коорди-
натных центров. Радиолокация стала сейчас «глазами» космонавтики.
433
Таков далеко не полный перечень примеров применения радиолокации —
важнейшей области современной радиоэлектроники
НАГРЕВ БЕЗ ОГНЯ
Если какое-либо тело поместить в переменное электрическое или магнитное
поле высокой частоты, то молекулы и атомы тела будут совершать колеоатсль-
ные движения, тело будет нагреваться. Степень на1рева зависит от строения
вещества тела и частоты тока, создающего переменное электрическое или
магнитное поле. Это явление наш-
Рис. 380. Сушка древесины токами высо-
кой частоты.
до широкое практическое примене-
ние в промышленном производст-
ве. А в некоторых отраслях про-
изводства высокочастотный натрев
произвел техническую революцию.
Вот несколько примеров
Для изготовления струйных
музыкальных инструментов, мебе-
ли, деталей корпусов кораблей при-
годна только совершенно сухая
древесина. Изделия из сырой или
плохо просушенной древесины не-
избежно коробятся, дают трещины.
Естественная же сушка древесины
требует длительного времени. Как
ускорить процесс сушки? Этот во-
прос давно волновал деревообде-
лочников. Разрешить его помогла
радиоэлектроника.
В простейшем виде установка для ускоренной сушки древесины (рис. 380)
представляет собой мощный генератор тока высокой часто гы, питающий конден-
сатор из массивных металлических плит. На эти плиты, как на полки, уклады-
вают доски, бруски, рейки и даже круглый лес. Между пластинами такого
конденсатора возникает сильное электрическое поле высокой частоты, пронизы-
вающее всю находящуюся в нем древесину и вызывающее равномерный
натрев всей ее массы. В камере, где производится сушка, имеется вентиляция
для удаления испаряющейся влаги. Высушенная таким способом древесина
пригодна для любых самых ответственных изделий.
Высокочастотный способ сушки древесины используется на многих дерево-
обрабатывающих предприятиях.
Глиняная и фарфоровая посуда, кирпич изоляторы для тиний электропе-
редачи формуют из влажной массы. Затем происходит самый ответственный
технологический процесс производства — сушка, предшествующая обжит у изде
лий От нее зависит качество продукции. Для равномерной сушки юичарных
и керамических изделий на воздухе требуются месяцы а иногда и юлы Уско-
рить сушку этих изделий, как и древесины, помогает электрическое поле вы-
сокой частоты. Контроль сушки автоматизирован. Брак отсутствует.
Таким же способом можно сушить зерно, бумагу, чай, вытапливать жир,
стерилизовать пищевые продукты, печь хлеб, варить обед, сушить кондитерские
изделия и многое другое.
Люди давно Мечтали о таких стальных деталях и режущих инструментах,
которые были бы очень твердыми и в то же время нехрупкими. Метта осу-
ществилась благодаря радиоэлектронике.
434
Если стальную деталь поместить в магнитное ноле высокой частоты, по-
верхность ее раскалнзся с такой быстротой, что тепло нс успеет проникну1Ь
вглубь металла. Остается только опустить деталь в воду или масло, н поверхность
ее будет закалена, сделается очень твердой, в то время как основная масса
металла останется вязкой, нехрупкой. Толщину закаченного слоя легко pet у ш-
ровать, меняя частоту тока: чем выше частота, тем тоньше закаливаемый
слои. Ток частотой около 1 MI ц. например, дает толщину закаливаемого слоя
около 0,5 мм, а частотой 50 кГц — 8—15 мм.
Рис. 381. Поверхностная закалка Рис. 382. Применение токов высокой частоты
стального валика. в медицине.
Для поверхностной закалки металлических деталей применяют специальные
катушки индуктивности, называемые и иду кто ра м и (рис. 381). Они питаются
от мощных тенераторов токов высокой частоты. Внутрь индуктора, где обра-
зуется сильное переменное магнитное поле, помещают деталь, поверхность ко-
торой нужно закалить. Тут же находится и охлаждающий душ.
Высокочастотный способ поверхностной обработки металла впервые разра-
ботал и практически осуществил член корреспондент Академии паук СССР, лау-
реат зо тотой медали А С. Попова, профессор В. А. Вологдин. Сейчас высо-
кочастотпая закалка металлических изделий используется при изготовлении рез-
цов, сверл, осей механизмов и многих других деталей и инструментов, от
которых требуется повышенная твердость при необходимой вязкости основной
массы металла. Такие детали мало изнашиваются, способны выдерживать рез-
кие толчки и удары.
Подобным способом можно плавить металлы или рулу, если испо гьзовать
токи с частотой в несколько тысяч герц. При мощности генератора высокой
частоты 100 кВт плавка 100 кг металла продолжается нс более четверти часа.
Высокочастотные плавильные печи получили широкое применение в про-
изводстве высококачественных сталей, специальных тугоплавких, магнитных
и легких сплавов.
При лечении некоторых болезней требуется глубокий внутренний прогрев
тела. Эю особенно необходимо при лечении гангрен, воспалений суставов.
Обычные гречки в таких случаях не приносят существенной пользы На по-
мощь приходят токн высокой и у 1ьчразвуковой частот. Чюбы прогреть, напри-
мер, больной сустав руки, ее помещаю! между металлическими пластинками
(рис. 382), образующими конденсатор контура тенератора. Больной ощущает
435
только легкое тепло. Радиотерапией называют отрасль медицины, ис-
пользующую для лечения токи и поля ультразвуковой и высокой частот.
Электрическое поле соответствующей частоты благоприятно действует на
рост и развитие растении, убивает вредных микробов п насекомых.
В библиотеках, например, иногда заводятся жучки, точащие книги Раньше
единственной мерой борьбы с ним было сжигание книг. Теперь этих вредителей
уничтожают электрическим полем высокой частоты, не портя книг.
РАЗВЕДЧИКИ ПОГОДЫ
В январе 1930 г. в г. Павловске под Ленинградом поднялся в воздух
радиозонд (рнс. 383)—автоматический разведчик погоды, изобретенный со-
ветским ученым-метеорологом П А Молчановым. С тех пор метеорологи
используют радиозонды для «прощупывания» (слово «зонд» фраипузскот о
происхождения, означающее «щуп») атмосферы.
Радиозонд представляет собой комплекс приборов, позволяющих на расстоя-
нии при помощи радиоволн получать основные сведения о состоянии атмо-
сферы па различных высотах. Это своеобразная гондола, привязанная к шару
нз топкой резины, наполненному легким газом. Внутри гондолы размещены
очень простой радиопередатчик, датчики — измерители температуры, давления
и влажности воздуха и коммутирующее устройство, управляющее работой
передатчика. Поднявшись па высоту в несколько десятков километров, передатчик
радиозонда сигнализирует условным кодом данные, зарегистрированные метео-
рологическими приборами при полете.
Ан генной передатчика радиозонда служит провод длиной в несколько мс ipon,
которым прибор соединен с шаром, а противовесом — такой же длины провод,
свободно свисающий вниз Датчиком температуры служит согнутая в неполный
цилиндр биметаллическая пластинка /, состоящая из двух металлических поло-
сок с различными температурными коэффициентами расширения. При изменении
температуры пластинка стремится согнуться еще больше пли, наоборот, разо-
1 путься. Роль датчика давления выполняет барометр-анероид 4 — полая металли-
ческая коробочка, из которой откачай воздух Давление окружающего воздуха
сжимает эту коробочку, а когда давление уменьшается, коробочка расширяется.
Датчиком влажпоети служит пучок обезжиренных волос 2, обладающих евз'й-
ством удлиняться с увеличением и, наоборот, укорачиваться с уменьшением
влажиоети воздуха. Эти датчики, являющиеся широко распространенными метео-
рологическими приборами, связаны шарнирно со своими стрслкамп-указате тями
Скользя свободными концами по контактам гребенок, указатели, как ползунки
переключателей, включают электрические цепи датчиков.
Коммутирующее устройство состоит из металлических звездочек с раз-
личным чистом зубцов насаженных на ось ветрянки 5 Вращаясь вместе с осью,
зве здочки коммутатора подключают к передатчику контакты гребенок и. замыкая
пень питания высокочастотного задающего генератора, управляют работой пе-
редатчика 3. Радиопередатчик в эти моменты излучает высокочастотные им-
пульсы, подобные сигналам телеграфной азбуки.
В лаборатории, запустившей шар, радисты принимают сигналы радио-
зонда А затем но характеру сигналов определяют температуру, давление и влаж-
ность тех слоев атмосферы, через коюрыс пролетает радиозонд Кроме того,
по полету радиозонда определяют скорость движения воздуха.
Как же следят за радиозондами, когда они поднимаются на большие
высоты над земной поверхностью, к тому же при сильной облачности или
ночью? С помощью радиолокаторов.
436
Вскоре после Великой Отечественной воины советские ученые предложили
радиозонд без передатчика. Такой разведчик атмосферы работает в сочетании
Рис. 383. Радиозонд П. Л. Молчанова.
с радиолокационной станцией. На нем имеются четыре взаимно перпендику-
лярных проводника, равных по длине четверти волны радиолокатора. Через
контактные реле, включающие датчики, они мотут соединяться попарно, по-
разному отражая радиоволны Специальная приставка к радиолокатору преобра-
зует кратковременные отраженные импульсы радиоволн в сит налы, аналогич-
ные сигналам обычного радиозонда, и автоматически записывает их.
У нас много островков, вершин юр, где есть метеостанции, но люди
там нс живут. Люди там появляются очень редко — лишь для того, чтобы осмот-
реть, исправить, подрегулировать приборы. Постоянную же работу там ведет
радиоаппаратура. Радиопередатчики сообщают метеорологам о всех изменениях
температуры и давления атмосферы, об осадках, направлении и скорости ветра.
Они облегчают задачу предсказания погоды, что имеет важнейшее значение
для народного хозяйства страны.
437
Радиозонд — один из многочисленных примеров использования средств
радиоэлектроники для различных измерений на расстоянии, контроля за физи-
ческими и химическими явлениями, техническими процессами. Эту область радио-
электроники называют радиотелеметрией.
«ЗАСТЫВШИЕ» ЗВУКИ
Почтальон принес письмо. Ты вскрываешь конверт и видишь в нем не-
большую картонку с блестящей поверхностью, покрытую, как грампластинка,
спиральной канавкой. Эго — «говорящее письмо». Поставь на эту .миниатюрную
грампластинку звукосниматель и ты услышишь гочос близкого тебе человека.
Механизм смещения
Рис 384. Станок тля электромеханической
записи звука на диск.
Рис 385. Запись звука иа
ферромагнитную ленту.
Как же «пишут» эти письма? Как записывают звук на грампластинки?
Чтобы записать звук — заставить его как бы «застыть», с тем чтобы в лю-
бое время его можно было «оживить» — воспроизвести, при помощи микрофона
преобразуют а о в электрические колебания звуковой частоты и усиливают
до мощности в несколько ватт. На выход усилителя включают рекордер-
прибор, преобразующий ток звуковой частоты в механические колебания резца,
нарезающего иа вращающемся диске звуковую бороздку (рис. 384)
Устройство рекордера сходно с ушройсгвом электромагнитного звукоснима-
теля, только вместе иглы к якорю прикреплен резец. Ток звуковой частоты,
проходя по катушке рекордера, приводит резец в колебательные движения,
и па диске получается извилистая звуковая бороздка.
Этот способ записи звука называют электромеханическим.
Когда нужно изготовить много одинаковых гра.мпзасгинок, запись звука
производят па восковом лиске, а iioiom «рисунок» звука с этою диска путем
ряда технолог ичсских приемов переводят на пластинки из специальной массы.
Это н есть те самые граммофонные пластинки, которые мы покупаем в Mai азине
Сейчас наиболее широкое распространение получил магнитный способ
звукозаписи. При этом способе звукозаписи используется материал, длительное
время сохраняющий .матичные свойства. Им может быть, например, стальная
проволока, стальная лепта. Но лучше всего для этой цели подходит фер-
ромагнитная лепта —тонкая и гибкая пластмассовая полоска, покрьпая
с одной стороны топким слоем окислов железа.
438
Техника записи звука иа ферромагнитную ленту такова. Через обмотку
звукозаписывающей т 0.1 о в ки (рис. 385), продставляющей собой силь-
ный электрома! нит с кольцеобразным сердечником, имеющим небольшую щель,
идет ток звуковой частоты- Прикасаясь к щели сердечника головки, движется
с равномерной скоростью ферромагнитная лента. Ток звуковой частоты создаст
в шели сердечника головки сильное переменное магнитное иоле, намагничиваю-
щее частицы железа, нанесенные на лету. Поскольку частота и амплитуда
колебаний звуковой частоты изменяются, частицы железа но длине ленты при-
Рис. 386. Устройство магнитофона.
обретают неодинаковую намагниченность. При воспроизведении звука ферро-
магнитная лента протягивается с той же скоростью, с какой на пей велась
запись, мимо щели сердечника воспроизводящей головки, устроенной
так же, как и записывающая. Неравномерная намагниченность ферромагнитного
слоя лепты по закону электромагнитной индукции создает в обмотке головки
воспроизведения слабый ток звуковой частоты, который усиливается и приводит
в действие головку громкоговорителя. Воспроизведение звука с ферромагнитной
дейты может производиться многократно.
Ширина стандартной ферромагнитной ленты 6,3, а толщина 0,02—0,06 мм.
Опа хорошо склеивается, имеет малую массу. В катушке диаметром втрое
меньше диаметра i раммофонной пластинки умещается лента, необходимая для
записи звука в течение нескольких часов Масса же ее меньше массы грам-
мофонной пластинки
Отличительная особенность магнитной звукозаписи заключается в том, что
ненужную или плохо выполненную запись можно «стереть», протянув ферромаг-
нитную ленту возле полюса сильного постоянного магнита или стирающей
головки, подобной записывающей и воспроизводящей, по питающейся током
ультразвуковой частоты.
Устройство м а г п н т о ф о и а — аппарата для магнитного способа записи
и воспроизведения звука показано схематично па рнс. 386. В пето входя г:
усилитель звуковой частоты, микрофон, динамическая головка прямого излу-
чения, головки для записи, воспроизведения и стирания звука н механизм,
439
при помощи которого ферромагнитную лету перематывают с одной бобины
(катушки) на другую, плавно протягивай около полюсов магнитных головок
Усилитель звуковой частоты используется как при записи, так
и при воспроизведении звука Переход с записи на воспроизведение осугцссг
вляется перск гючателяхги В, и В Положение переключателей, показанное на
схеме, соответствует записи. В этом случае ко входу усилителя подключается
микрофон, а к выходу — звукозаписывающая головка; головка воспроизведения
и головка громкоговорите гя отключены. Микрофон преобразует звук в электри-
ческие колебания звуковой частоты. Они усил гваготся и подаются в обмотку
звукозаписывающей головки, которая намагничивает движущуюся ферромаг-
нитную ленту. По окончании записи лента при помощи электродвигателя
может быть перемотана с правой бобины на левую.
При воспроизведении звука переключатели В и В-, устанавливают в ниж-
нее (по схеме) положение. При этом ко входу усилителя подключается обмотка
воспроизводящей головки, а к выходу — головка громкоговорителя; микро-
фон, записывающая и стирающая головки отключены. Намагниченная ферро-
магпитиая лента плавно движется возле полюсов воспроизводящей головки
и создаст в ее обмотке электрические колебания звуковой частоты, которые
ycmi ваготся и преобразуются готовкой громкоговорителя в звук.
Магнитофон сейчас стал самым распространенным аппаратом для записи
и воспроизведения звука. На магнитофонах записывают радиопередачи, песни,
рассказы, оперы, спектакли, лекции. Записанные в различных местах выступления
ар I истов могут быть смонтированы в один концерт. Такие концерты мы часто
слышим по радио Запись на магнитофонной ленте сохраняется очень долго и
может быть в любое время воспроизведена
Man ттофо! ы очень удобны как секретари Можно продиктовать деловое
письмо, статью, а затем записанное перепечатать па машинке Так, например,
некоторые беседы, вошедшие в книгу, были мною проведены на занятиях
кружка юных радиолюбителей и незаметно для ребят записаны па магнитофоне.
Лотом магнитофон «продиктовал» беседы машинистке, которая перепечатала их
па бумагу.
Магии гиая запись используется для шумового оформления спектаклей,
при изучении иностранных языков, деятельное!и сердца и во многих других
случаях.
Сейчас па телецентрах широко использу клея в и д е о м а г и и т о ф о п ы —
аппараты, записывающие па ферромагнитные ленты электрические сигналы изо-
бражений. Благодаря видеомагнитофонам мы часто по вечерам видим иа экра-
нах телевизоров важные события, спортивные встречи, записанные па зеле-
сгудпях утром, когда мы работаем или учимся, или ночью, когда мы отдыхаем.
«ПРОФЕССИИ» ФОТОЭЛЕМЕНТОВ
Помнишь мой рассказ о фотоэлементе в шестнадцатой беседе? Тогда я
предложил тебе сделать кое-какие автоматы-фотореле. Л вот несколько примеров
использования фотореле в народном хозяйстве которые я иллюстрирую поме
щепными здесь схематичными рисунками (рис. 387) На верхнем левом рисунке
ты видишь транспортер, при помощи которого продукция завода переправля-
ется иа склад готовых нздоЭЙй. Для счета изделий с одной стороны уста-
новлено фотореле, с другой - освештель. Всякий раз, когда изделие перекрывает
пучок света, фотореле приводит в действие «собачку» и опа поворачивает хра-
повик счетчика. Так в типографиях фотореле считают пачки газет и книг, на коп
дитсрских фабриках —пачки печенья, коробки шоколада, баночки с леденцами
440
_ При помощи фотоэлемента можно контролировать качество шлшЪозки изде-
лий Такою браковщика ты видишь >м верхнем правом рисунке. Осветитель
установлен так, что его пучок света отражается поверхностью m 1С 1|!н „ riiI-.ael-
на фотореле Хорошо отшлифованная поверхность изделия огбрасынаст* 11а
фотоэлемент больше света, чем плохо отшлифованная. В первом случае величина
Рнс 387. Некоторые примеры применения фотореле.
фототока больше, чем во втором. Это отмечает прибор-браковщик. Фотореле
может даже дать команду другом} механизму, который снимает бракованную
де 1 аль с транспортера.
Посмотри па средний рисунок. Перед гапажом установлены фотореле п
осветитель, как только к воротам гаража г.,„г£езжает автомобиль, он пере-
секает пучок света; фотореле, фиксируя появление автомобиля, дает «команду>>
исполните тьному механизму, открывающему ворота гаража. Минуя ворота,
автомобиль пересекает пучок света, потравленный на другое фотореле, которое
дает команду механизму, закрыв ношему ворота
441
Рис. 388. Отрезки киноленты с разными спо-
собами оптической заноси звука.
а — ifнiспсивпым; б — поперечным (трансверсаль-
ным).
На бумагоделательных ма-
шинах необходимо контролиро-
вать цетость бумажной полосы.
И здесь роль контролера может
выполнять фотореле (рисунок
внизу слева). В момент обрыва
бумаги свет попадает иа фото-
реле, и оно останавливает ма-
шину ити подает тревожный
СИ1 нал мастеру.
Имеются приборы, автома-
тически включающие и выклю-
чающие освещение улиц, цехов
заводов, бакены па реках и ка-
налах. Один из таких приборов,
подобных тому, о котором я
рассказывал в шестнадцатой бе-
седе, ты видишь на нижнем пра-
вом рисунке. Фотоэлемент со-
единен с реле, включающим и
выключающим освещение. Вечером, когда освещенность падает до определен-
ною предела, фототок уменьшается и реле включаег лампы освещения. Утром,
когда становится светло, реле выключают их.
Фотореле могут сигнализировать о возникновении пожара в помещении,
где пет людей, и одновременно включать противопожарные средства. Их уста-
навливают перед мощными механическими молотами — при пересечении пучка
света рукой движение молота прекращается. Фотореле регулируют уровни жид-
костей в котлах и сосудах, определяют прозрачность воды, контро тируют
густоту дыма в труба: Фотореле широко применяют там, где надо облегчить
труд человека, сделать его более производительным.
А вог еще один хороню знакомый тебе пример,—фотоэлемент в кино.
Именно благодаря фотоэтсмситу «немое» кино стало звуковым.
Рассматривая тенту звукового кинофильма, ты не мог не заметить рядом
с кадрами узкую полосу с причудливыми узорами (рис. 388). Эго так называе-
мая звуковая дорожка, нли фонограмма — фотографическая запись звука,
сопровождающего кинофильм. Музыку, песни, разговоры артистов, шумы
сначала записали па специальном магнитофоне — с и н х р о ф о н е. Он отличав гея
от обычного магнитофона тем, что его магнитная лента движется строго согла-
сованно с движением кинопленки с изображением. Потом магнитную запись
звука воспроизвели с помощью того же еинхрофона, но колебания звуковой
частоты после усиления подали не па головку громкоговорителя, а на так
называемый с в е 1 о в о й модулятор — устройство, создающее световой пу-
чок, интенсивность или ширина которого изменяется с силой и часто ой под-
веденных к нему электрических колебаний. Модулированный световой пучок
направили на светочувствительный слой движущейся киноленты. Действуя иа
светочувствительный слой, световой пучок «перенес» магнитную запись звука
на киноленту. Киноленту проявили и закрепили, как обычный фотонсгатив,
и на ней получилась звуковая дорожка. После этого были напечатаны по-,
зигивные копии фильма, на которых есть и кадры изображения, и звуковая
дорожка.
На рис. 388 ты видишь два отрезка ленты звукового кинофильма. На
левом отрезке плотность затемнения звуковой дорожки изменяется по длине.
Это так называемый интенсивный способ записи звука. На нравом отрезке
442
плотность затемнения звуковой дорожки изменяется по ширине. Это поперечный
(или трансверсальный) способ записи звука.
В кинотеатре звук воспроизводят с помощью фотоэлемента (рис. 389).
В кинопроекторе имеется лампа просвечивания, создающая поток света
постоянной силы. Линза собирает лучи от лампы в пучок, ярко освещающий
узкую щель. Пройдя щель и объектив, узкая полоска света пронизывает звуко-
вую дорожку и попадает на фотоэлемент. В цепи фо оэлемента получаются
электрические колебания звуковой частоты, которые усизиваются и при помощи
громкоговорителей, установленных в зале, преобразуются в звук.
Оптические способы записи звука па кинопленку были разработаны П. Г. Та-
гором, А. Ф. Шориным, В. Д. Охотниковым и другими советскими учеными и
и инженерами. Сейчас оптическая запись звука все более вытесняется магнитной —
как в магнитофонах.
«ПРОФЕССИИ» ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Рожденное как средство отдыха, развлечения, телевидение стадо сейчас
помощником человека в труде, поисках, исследованиях, открытиях. Некоторые
п з тех многочисленных примеров, где сейчас используется телевидение, иллюстри-
руют помещенные здесь рисунки (рис. 390).
...Огромный металлургический! комбинат. Людей в цехах не видно все
делают машины-автоматы. Но человек внимательно следит за всеми техноло-
гическими процессами, наблюдает за работой автоматических линий. В цехах,
где идет разлив стали, возле прокатных станов, ио точных автоматических
линий стоят передающие телевизионные камеры. Сигналы видеоизображений
по кабелям подаются в аппаратную диспетчерского пункта, где находятся
инженеры-технологи, мастера. Перед ними — экраны те евпзоров, позволяю-
щие видеть все, что происходи! в цехах, вмешиваться, когда надо, в работу
машин.
А вот еще пример из области медицины В хирургическом отделении
больницы идет сложная операция. В операционной, кроме больного, только
опытный хирург и его ассистенты По все, что делают осторожные руки
профессора, все приборы, контролирующие состояние больного, видят многие
443
Рис. 390. Некоторые примеры при-
менения телевизионной техники.
другие хирурги, врачи, студенты-практи-
канты. Операционная стала как бы огром-
ной аудиторией, заполненной людьми, ие
мешающими хирургу спасать жизнь че-
ловека.
Телевизионная техника .стала не-
отъемлемой частью крупных железнодо-
рожных узлов, где формируются товарные
поезда, речных, морских, авиационных
портов. С помощью передающих телеви-
зионных камер и телевизионных прием-
ников диспетчеры имеют возможность
видеть все участки территорий узлов и
портов, руководить всеми работами, от-
правлять своевременно поезда, суда, са-
молеты.
Телевидение позволяет наблюдать за
подводными работами, заглянуть в мор-
ские глубины, в кратеры вулканов, куда
без риска нельзя спуститься человеку, ви-
деть процессы, происходящие в атомном
реакторе, не боясь смертоносных излуче-
ний. С помощью телевидения мы увидели
безжизненную поверхность Лупы, Венеры,
Марса, наблюдаем за работой наших кос-
монавтов в нх космических кораблях, в
открытом космосе.
Такова, юный друг, роль телевизион-
ной техники. Опа — техника не только се-
годняшнего, по и будущего дня.
БЫСТРЕЕ МЫСЛИ
Человек создал для себя множество
механических помощников. Эго всякого
рода инструменты, приспособления, стан-
ки, машины.Они помогают обрабатывать
различные материалы, рыть землю, пла-
вить металл, строить новые машины. Они
облегчили физический труд.
Человек создал для себя и помощ-
ников в умственном труде. Одною нз
таких помощников ты хорошо знаешь — это счеты Хотя «машина» эта очень
проста, она значительно ускоряет работу вычислителя. Не случайно поэтому
счеты бывают под рукой бухгалтера, кассира, продавца магазина.
Более сложная арифметическая вычислительная машина — арифмометр—
появилась лет 100 назад, а в 1912 г. академиком А. Н Крыловы?.» была
4-44
сконструирогаиа и построена первая в мире машина для решения задач высшей
математики. Но и она была чисто механической машиной: основными ее частями
были колесики с цифрами, рычажки, пружинки.
Л сравнительно недавно появились ЭВМ — быстродействующие электронные
вычислительные машины, помогающие ие только считать, но и мыслить. Ра-
Рис. 391. Быстродействующая электронная счетная машина «Стрела» (в сере-
дине ее пульт управления).
богают они со сказочной быстротой. Одна машина может произвести в секунду
несколько миллионов математических операций с девятизначными цифрами,
выполняя вычисления с точностью до миллиардных долей единицы. За несколько
часов работы машина может произвести столько вычислений сколько опытный
вычислитель, вооруженный арифмометром, не сможет сделать за всю жизнь.
В умных машинах работают полупроводниковые приборы. Е машнт с БЭСМ-6
(быстродействующая электронная счетная машина), рабсиающей в Академии
паук СССР и на многих предприятиях, несколько десятков тысяч транзисторов.
На ней. в частности, производят расчеты и корректировку орбит наших косми-
ческих кораблей.
Некоторое представление о внешнем виде одной из советских ЭВМ пер-
вою поколения может дать рнс. 391. Машины второго и третьего поколения,
в которых используются интегральные микросхемы, много меньше
Когда ученые приступают к решению какой-либо сложной задачи, они вы-
ражают ее в виде математических, зачастую очень сложных, уравнений. Но зная
математические методы и законы, можно нобое, лаже самое сложное уравнение
решить при помощи четырех действий арифметики, сложения, вычитания, см-
ножения и деления. Программа всех вычислений п их последовательность
определяются для машины заранее н зашифровываются условными знаками.
При этом машина запоминает и храниi в кдмяпт результаты всех промежу точных
и конечных действий. Роль памяти выполняют магнитные материалы. Машина
преобразует знаки в электрические импульсы и оперирует iix'h. Продукцией
машины также являются одектричсскпс импульсы, которые она преобразует в
арифметические знаки. Расшифровав нх, получают решение заданной машине
задачи.
Чюбы ты moi имстТ, представление о значении ЭВМ, приведу лишь два
примера Дтя предсказания поюлы необходимо собрать сведения от mhoihx
Mcrcociainu:ii, расположенных в различных точках земного шара, а потом про-
извести па основе этих сведений несколько десятков миллионов вычислений.
С такой работой большая труппа вычислителей может справиться за срок
4J5
около двух недель. А машина «Погода» выполняет ту же работу за два
часа!
Расчет траектории полета спарчда требует работы огромного коллектива
вычисли гелей в течение нескольких суток ЭВМ же может произвести этот
расчет быстрее, чем снаряд долетит до цели!
ЭВМ используются сейчас не только для производства сложных вычислении.
Они могут переводить текст с одною языка на другой. В этом случае в за-
поминающее устройство машины вводят слова, обороты речи и грамматические
правила, заннса.ас на ее матсматическом «язык»: Машина, пользуясь памятью,
подбирает подходящие слова, изменяет их по падежам, числам, временам и ста-
вит их в нужном порядке, образуя предложения. I отовый перевод она «выдает»
в уже отпечатанном виде.
ЭВМ можно научить играть в шахматы. Такие опыты проводились неодно-
кратно. Машина перебирала все возможные варианты шахматных ходов и оста-
павливаласьпа тех из них, которые давади паплучнше результаты. Больше того —
в августе 1974 г. состоялся первый чемпионат мира средн шахматных ЭВМ-
компыогеров. Двенадцать ЭВМ из восьми стран мира боролись за титул силь-
нейшего «электронного шахматиста» планет ы. Победил наш компьютер «Каисса».
Созданы «читающие» ЭВVI. С помощью такой машины человек, потеряв-
ший зрение, может слушать чтение обычных книг, журналов, газет. Роль «глаза»
выполняет световой зайчик, скользящий по строкам страниц. При этом специ-
альные устройства в машине накапливают электрические сигналы и включают
механизмы, произносящие слова текста.
Специальности электронных машин очень различны Г.сть, например, машины,
которые но чертежам обрабатывают детали, автоматически управляя станком,
следят за всеми процессами в сталеплавильных печах, контролируют работу
электростанций, водят поезда и самолеты, сортируют па железнодорожных
товарных станциях, регулируют уличное движение юродского транспорта, опре-
деляют болезни человека и указываю т методы лечения их. Уже сейчас па крупных
промышленных предприятиях, в проектных организациях, статистических управ-
лениях, банках, научно-исследовательских институтах и лабораториях работу,
требующую длительного умственною труда, выполняют ЭВМ Появятся они и в
школах в помощь учителям, в помощь таким же ученикам, как ты.
Когда на занятиях радиокружка рассказываешь об умных электронных маши-
нах, некоторым ребятам представляется, что теперь изучать физику, математику,
иностранные языки не надо — есть, мол, ЭВМ Правы ли отит? Нет нс нравы.
Эти машины созданы человеком и управ тяются только нм. Любое домашнее за-
дание ЭВМ могла бы выполнить за несколько секунд. Но для этого ей нужно
составить программу действий. А без глубоких знаний основ наук такой про-
граммы нс составишь, и сложная машина — плод труда ученых, инженеров, ра-
бочих — окажется никчемной вещью.
РАДИОЭЛЕКТРОНИКА ВСЮДУ
Радиоэлектроника вооружила работников здравоохранения приборами, по-
зволяющими до тончайших подробностей изучать жизнедеятельное ть каждот о ор-
гана человека, каждую мышцу сто. Кабинеты современной поликлиники стали
больше походить па выставку радиоэлектронной аппаратуры, чем па комнату
для приема больных.
Одно из чудеснейших достижений радиоэлектроники в медицине — элект-
рокардиограф. Эго аппарат дтя записи электрических токов сердца. При
каждом сокращении сердца, при каждом движении ет о клапанов возникают чрез-
446
вычайно слабые электрические токи. Воспринятые чувствите (ыты.ми приборами
и усиленные в миллионы раз 011,1 приводят в действие механизм, «рисую-
щий» иа бумаге извилистую периодически повторяющуюся кривую’линию—
э л е к г р о к а р д и о г р а м м У, которая рассказывает врачам о деятельности
сердца, помогает определить методы лечения.
Работа головного мозга также вызывает электрические токи напряжением
в миллионные доли вольта. Они, как и токи мышц, могут быть усилены и
записаны прибором со сложным названием электроэнцефалографом,
о этим кривым врачи определяют психическое состояние человека, обнару-
живают различные опухоли, нарушающие работу мозга, де тают соответст-
вующие выводы.
Медикам и биологам радиоэлектроника дала электронный микроскоп, при
помощи которою можно рассматривать останки бактерий и клеток. Это по-
зволяет искать и находить более эффективные пути борьбы с извечными вра-
гами человека — болезнетворными вирусами, пути увеличения продолжитель-
ное! и жизни.
Химия — наука о превращении веществ. Опа повышает урожаи продуктов
сельскохозяйственного производства, создаст новые материалы для пашей по-
вседневной жизни, строительства, промышленности. Само же химическое произ-
ведет во -- тело сложное, тонкое. Прежде чем спроектировать и построить хи-
мический комбинат пли даже только один цех его, в лабораториях ведут тща-
тельное изучение всех химических процессов будущего производства. Огромное
число анализов, измерений, расчетов надо сделать, чтобы не допустить ошибок.
Раньше эта подт о товнтелыгая исследовательская лабораторная и проектировочная
работа продолжалась иногда до S — 10 лет. Теперь, когда радиоэлектроника дала
химикам точнейшие и чувствительные приборы, этот срок сократился в 4 5 раз.
И в химическом производстве радиоэлектроника заняла почетное место.
Во всех цехах и уголках современных химических комбинатов и заводов элект-
ронные приборы и машины стали верными помощниками технологов. Они
контролируют температуру, давление, влажность, активность химических ре-
акции,расход исходных материалов, сравнивают фактические данные с исходными
данными программы, технических процессов и управляют этими процессами.
Чю такое пластмасса, ты. конечно, знаешь. Из нес делают самые различ-
ные вещи: детали машин, футляры приборов, предметы домашнего обихода.
Согласно технологии пластмасса, нагретая до строго определенной температуры,
попадает под штамп. Даже малейшее отклонение от заданной температуры
приводит к браку. Но на современном производстве пластмассовых изделий
этою почт не случается, потому что нужная температура автоматически регу-
лируется станцией терморегулирования. Она так и называется: ACT — автомати-
ческая станция терморегулирования. Рассчитана опа па измерение и автома-
тическое регулирование температуры более чем в 150 точках. И если хотя бы
одни из температурных датчиков окажется неисправным, станция автоматически
подает тревожный еш нал — требуется помощь техника.
Радиоэлектроника помогает чудеснике химии идти вперед гигантскими
шагами, а химия в свою очередь способствует npoi россу радиоэлектроники.
Помнишь мой рассказ о полупроводниковых приборах? Это ведь химия дала
радноэ тектропике полупроводниковые материалы, из которых делают диоды
п транзисторы, фотодиоды п фотсрсзисторы, терморезисторы, большие и малые
интегральные микросхемы. А электронно-лучевая трубка телевизора, радиоло-
катора, оститчлографа? Люминофор ее экрана, светящийся при бомбардировке
ею электронами, тоже изготовляется химическим путем. Без химически чистых
материалов невозможно производство хороших электронных ламп, ксаденсато-
ров и MHOUIX других элементов радиоаппаратуры.
447
Я. пожалуй, пс ошибусь, если скажу, чго все последние наиболее крупные
достижения и открытия в области физики стали возможными только благодаря
радиоэлектронике, являющейся частью этой обширнейшей областц человеческих
знании Рад юзяектроинка помогает физикам в исследовании микромира и извле-
чении из недр атома скрытой там энергии. Но тайны природы внутр лидер тых
сил до конца еще не раскрыты. И вот физики проектируют и строят мощные
ускорители протонов. Размеры протонов, как ты знаешь, ничтожно милы,
а камера, в которой физики разгоняют эти элементарные частицы, представляет
собой полос кольцо, внутренняя часть которого имеет протяженность более
600 м. Масса элекгромат нита ускорителя 4000 т, а для его питания требуется
мощность тока 30000 кВт, Внутри такого сооружения ученые разгоняют пучки
протонов до отромных скоростей, сообщая им большую кинетическую энергию,
и бомбардируют ими атомное ядро Так, как бы стреляя протонами по атомному
ядру, удается постепенно расширять и уточнять наши представления оо
атомном ядре, раскрывать его тайпы.
* »
*
В одной беседе невозможно дать хотя бы беглый обзор достоинств радио-
электроники. Чтобы только перечислить все виды применения ее, не хватит и
тома в несколько сотен страниц, потому что нет такой области культуры,
производства, науки, где бы сейчас не использовались средства радиоэлектроники,
в развитии которой она пе играла бы вес возрастающую роль.
Беседа двадцать третья
ДЛЯ РАДИОКРУЖКА И ШКОЛЬ!
В этой, последней нашей беседе я хочу дать несколько практических советов
io работе школьного рад юкружка, организатором которого ты можешь быть.
Для рем ст, не занимавшихся ранее радиоконструированием или радиоспор-
том, целесообразно организовать кружок по подготовке значкистов «Юный радио-
любитель», примерная программа которого помещена в конце книги (приложе-
ние 9}. Основой практической де яте юности кружка могут быть те конструкции,
о которых был разгоьор в ходе предыдущих бесед. Однако параллельно хоте-
лось бы заняться изготовление t простых, но очень нужных для радиокружка
и физического кабинета учебно-демонстрационных пособий, помогающих лучшему
усвоению основ радиотехники. Полезно также смонтировать несложный радио-
узел для радиофикации туристского лагеря, организуемого школой во время
летних каникул.
УЧЕБНО-ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ПОСОБИЯ
Рекомендуемые здесь учебно-демонстрационные пособия — это действующие
конструк тли, смонтированные в развернутом виде на прямоутольных панетях
из орт шического стекла толщиной 3 5 мм. Этот материал является хорошим
изоляторе:»!, легко обрабатывается, сверлится, а смонтированные на нем детали
хорошо просматриваются со всех сторон Если не найдется органического стекла,
панели м жио выполнить и из другого изоляционного материала, например
448
листового текстолита, н даже из фанеры, пропитанной парафином или покрытой
лаком; важно, чтобы панели были прочными и имели опрятный вид. Детали
на панелях располагают и соединяют в том порядке, который принят на принци-
пиальных схемах. Готовые же пособия крепят на подставках любой конструк-
ции.
Имея такие пособия, можно провеет в школе вечер, посвященный радио-
электронике, например в «День радио». Сами же пособия и приборы, изготов-
ленные в кружке, будут скромным, но пенным подарком родной школе.
Модель приемника А. С. Попова. Прежде всего рекомендую модель при-
емника А. С. Попова, разговор о котором был еще в первой беседе. Упро-
шенная схема н общий вид такой мо hi пска>аны на рис. 392. Модель со-
стоит из последовательно соединенных когерера К, электрического звонка Зв
и питающей батареи Б. К зажиму Ан подключается антенна, к зажиму 3 —
заземлен ле или протвовес. Эта модель отличается от приемника А С. Попова
(см. рис. 17) лишь тем, что в ней пег чувствшельного электромагнитного
реле, включающего звонок. Поэтому модель способна принимать сигналы на
небольшом расстоянии. Основной же принцип работы приемника А. С. Попова
в ней сохранен
Koiepep —это стеклянная трубка длиной 35 — 40 и диаметром 8 — 10 мм с
двумя контактными пластинками, вырезанными из Тонкой латуни или меди
(в крайнем случае нз топкой жести), являющимися одновременно ею выводами.
Пространство между и щетинками заполнено крупными стальными опилками
(напилигь грубым напильником). Пластинки и опилки удерживаются в трубке
пробками. Наполняя и закрывая трубку, надо следить, чюбы п астипки со-
единялись то 1Ько через опилки. Уплотнять опитки не следует, иначе они не
будут вшряхиваться. На трубку когерера следует надеть широкое резиновое
кольцо или обмо1ать се полоской резнны, О1резанной от негодной волейболь-
ной, фучбо ьной или велосипедной камеры.
Сопротивление опилок постоянному току резко уменьшае тся, когда по цепи,
в которую включен Koiepep, проходит ток высокой часто* ы: под действием
этого тока соприкасающиеся поверхности опилок слегка спекаююя, вследствие
чего их общее сопротивление уменьшается. По достаточно легкого сотрясения,
чтобы сопротивление когерера вновь увеличилось
Модель действует следующим образом. Пока в антенне приемника не возбуж-
дается достаточный зок высокой частоты, сопротивление когерера велико, а значит,
электрический ток в цепи, в koi ору ю он включен, мал. При этом звонок не
звенит. Кшда же появляется ток высокой частоты, сопротивление когерера
мгновенно уменьшается, ток в его цепи резко возрастает и звонок начинает зве-
неть. При этом молоточек звонка ударяет то по его чашке, то по резиновому
кольцу иа кщерере. встряхивая в нем опилки. На короткий импульс электро-
магнитных волн модель отзывается коротким звонком, на продолжительный им-
пульс — продолжительным звонком
В модели может быть использован любой электрический звонок с прерывате-
лем. рассчитанный на питание от источника постоянного тока низкого напря-
жения, например батареи 3336Л.
Сначала надо укрепить па панели звонок, а под ним две стойки — отрезки
толстой медной проволоки такой длины, чтобы резиновое кольцо подвешенного
между ними когерера оказалось возле молоточка звонка. При работе звонка мо-
лоточек должен ударять по резиновому кольцу. К контактным выводам коге-
рера припаяны латунные полоски шириной 4 5 мм, сложенные гармошкой.
Свободными концами эти полоски припаяны к стойкам. Когерер можно также
почзесить при помощи резиновых полосок, соединив выводы его со стойками
отрезками провода, свитыми в спирали.
15 В. Г. Борисов
449
Антенной служит штырь или кусок проволоки, длиной 120—150 см. Провод
противовеса должен иметь такую же длину.
В качестве возбудителя электромагнитных волн используют индукционную
катушку (имеется в физическом кабинете школы), к разряднику которой подк. io-
чаются проводники таков же длины, как антенна и противовес приемника Эти
проводники будут выполниib роль антенного устройства передатчика. При вклю-
Рис. 392. Модель приемника А. С. Попова.
нении индукционной катушки, когда между ее разрядниками проскакивают искры,
присоединенные к ней проводники излучают электромагнитные волны, которые
возбуждают в модели приемника ток высокой частоты, спекающий металличе-
ские опилки когерера. При этом включается звонок Как только выключается
питание ин; кционной катушки, прекращается излучение волн и звонок
перестает звенеть. »
Чем больше искра между разрядниками индукционной катушки, тем на
большем расстоянии действует установка. Однако это расстояние обычно нс пре-
вышает 5- 6 м.
Вместо звонка в пепь когерера можно включить лампочку для карман-
ного фонаря или измерительный прибор. Как только в индукционной катушке
возникнет разряд, лампочка загорится, а прибор покажет увеличение тока. От
легкого удара пальцем по когереру опилки в нем встряхиваются лампочка гаснет
и ток через прибор уменьшается до нового разряда индукционной катушки.
Надо помнить, что индукционная катушка, снабженная излучающими про-
водниками, создает для поблизости находящихся радиовещательных приемников
помехи в виде тресков. Поэтому пользоваться ею в качестве возбудителя элект-
ромагнитных волн во время демонстрации опытов нужно только самое короткое
время.
Генератор колебаний высокой частоты и опыты с ним. Чтобы продемон-
стрировать принцип передачи и приема радиосш налов, зависимость настройки
колебательного контура от его емкости и индуктивности, явление резонанса, а
также проделать некоторые другие опыты, нужны генератор токов высокой
частоты, колебательные контуры и кое-какие другие простые устройства.
Прин пшиальная схема и внешний вид учебного генератора колебаний высо-
кой частоты показаны на рис. 393. В нем работает лучевой тетрод 6П1П,
6П6С, 6ПЗС иди 6П14П, включенный триодом (экранирующая сетка соединена
450
с анодом). Для питания анодной цепи генератора используется выпрямптс~ь
с выходным напряжением 225—250 В для питания нити накала — переменное
напряжение 6,3 В.
Катушка L, и конденсатор С, образуют колебательный контур генератора.
Резистор Rj и конденсатор С2 обеспечивают лампе работу в режиме генераций'
Конденсатор С3 — разделительный; свободно пропуская к< тебания высокой
частоты, он задерживает постоянную составляющую анодной цепи лампы.
Дроссель Др^ препятствует проникновению колебании высокой частоты в выпря-
митель.
Катушка Г, — бескаркасная, содержит 8—10 видков ме ной прово .оки
диаметром 2—3 мм. Ее надо намотать виток к витку на цилиндрической бол-
ванке диаметром 50—80 мм, а при креплении на панель — немного растянуть,
чтобы между витками получились промежутки по 8 — 10 мм.
Контурный конденсатор Ct должен быть с воздушным диэлектриком и
иметь наибольшую емкость 100—200 пФ. Между его подвижными и непод-
вижными пластинками должны быть зазоры по 2,5—3 мм, иначе при работе т енери-
тор между ними бу [ет происходить искрение. Такой конденсатор можно сделать
из конденсатора переменной емкости лампового радиоприемника, удалив из нею
часть пластин. Он может быть и самодельным из четырех-пяти по вижных и
пяти-шести неподвижных пластин. Конденсатор С2— слюдяной, ех костью 220—
250 нФ. Резистор Rl — на мощность рассеяния не меньше 1 Вт. Его сопрот ив.те-
ние может быть 22—33 кОм. Конденсатор С3 — обязательно слюдяной или кера-
мический емкостью 270—560 пФ на номинальное напряжение не меньше 500 В.
Дроссель высокой частоты можно намотать на картонном каркасе длиной
40 — 50 и диаметром 15—20 мм, уложив на н< L 50- 80 витков провода ПЭВ
или ПШО 0,2-0,3.
Детали тенератора на панели соединяют медной проволокой толщиной 2—
3 мм. Катод и цепь управляющей сетки лампы почключают к катушке гибкт ми
изо тированными проводниками при помощи жестяных зажнмчиков. Верхний
15* 451
конец контурной Kai ушки соединяют с короткой металлнческон трубкой, в кото-
рую вставляюп металлический штырь, выполняющий роль антенны. К зажиму,
соединенному с нижним концом катушк,|> будет подключаться изолированный
проводник — противовес. Длина штыря антенны и противовеса по >0 100 см.
На ось конденсатора переменной емкости надо осязательно насадить пласт-
массовую ручку.
Для на заживания и демонстрации работы генератора нужен высокочастот-
ный пробник (рис. 394) — виток диаметром 50 — 80 мм из медного провода тол-
иппюн 1—2 мм, замкнутый на лампочку накаливания, рассчитанную на напря-
жение 2.5 В и возможно меньший ток накида. Чем меньше ток накала лампочки,
тем пробник чувствительнее.
Рис. 395. Приемный колебательный
контур.
Рис 394. Высокочастот-
ный пробник.
После проверки правильности монтажа можно подключить к генератору
выпрямитель Вначале проводник, соединенный с катодом лампы, должен быть
подктючен к 3-му 4-му витку катушки (считая от нижнего конца), а подвижные
пластины конденсатора переменной емкости находиться в среднем положении.
Антенный штырь и проводник противовеса пока нс нужно подключать. Когда
катод лампы накалится. следует поднести к генератору высокочастотный пробник,
расположив ею виток параллельно виткам контурной катушки. Лампочка проб-
ника должна загореться. Она будет торен, тем ярче, чем ближе пробник к. ка-
тушке. Удали теперь виток на такое расстояние от катушки, при котором лам-
почка еще горит и переключением зажимчика катодною проводника на со-
седние витки катушки (при включенном анодном напряжении) добейся наибо-
лее яркого горения лампочки. Лампочка может перегореть, если поднести виток
слишком близко к катушке генератора.
Этот генераюр работает достаточно устойчиво. Диапазон часто генерируе-
мых нм колебаний находится примерно в пределах от 15 до 20 МГц, что
соответствует волнам длиной 20—15 м.
Приемное усгройство — это простейший колебательный контур, схема и
устройство которою показаны па рис. 395. Катушка и конденсатор переменной
емкости, а также антенна и противовес здесь точно такие же, как в тспсраторс.
Между антенным зажимом и колебательным контуром включена сигнальная
лампочка накаливания от карманною фонаря. При точной настройке контура па
частоту генератора лампочка будет горсть.
452
t
Вот некоторые опыты, которые можно проделать с генератором и прием*
тгым контуром.
Опыт первый. Поднеси к контурной катушке генератора неоновую лампу,
например, типа МН-О.З-она будет светиться. Почему? Потому что хтектрй'
ческое поле высокой часто 1ы, пронизывая лампу, ионизирует частицы in,
наполняющего ее баллон При этом они светятся. «Прощупывая» цоколем
неоновой лампы все проводники ценен i оператора, легко убедиться, что колебания
высокой частоты есть всюду, кроме тех проводников, куда их нс пропускает
дроссель.
Опыт второй. Привяжи на нитке лезвие безопасной бритвы и, взяв нитку
за второй конец, опусти лезвие внутрь клушки генератора Через некоторое
время лезвие нагреется (нужно проверни, это при различных положениях под-
вижных пластин конденсатора переменной емкости и заметить то, при котором
получается наилучший результат). Если лезвие обернуть небольшим куском кино-
пленки, то пленка воспламенится, что будет свидетельствовать о сильном нагреве
лезвия
Почему нагревается лезвие? Потому что магнитное ноле высокой частоты,
существующее в катушке, возбуждает в металле лезвия токи, которые и нагре-
вают сю, На этом принципе, как ты уже знаешь, основаны высокочастотные
закалка и плавка металла.
Опыт третий. Подключи к генератору антенну и противовес, превратив
таким образом генератор в передатчик. Установи подвижные пластины конденса-
тора в среднее положение. Вблизи генератора поставь приемный колебательный
контур, также снабженный антенной и проводом-противовесом. Настрой при-
емный контур на частоту генератора. При этом лампочка, включенная в цепь
антенны приемного контура, будет ярко гореть. Измени частоту leiieparopa —
и лампочка приемного контура погаснет. Чтобы опа вновь загорелась, необ-
ходимо приемный контур вновь настроить в резонанс с частотой генератора.
Расстояние между генератором и приемным контуром, при котором горит
лампочка, зависит от напряжения выпрямителя, питающею генератор, и тока
накала лампочки. При использовании лампочки ог карманного фонаря, рассчи-
танной на ток 0,28 А, она может гореть на расстоянии 1 — 1,5 м, а при лампоч-
ке, рассчитанной на ток 0,075 Л, это расстояние может достигать 5 — 6 м. Л если
зажимы противовесов генератора н приемного контура соединить, то расстояние,
на котором будет гореть лампочка, может увеличиться до 15 — 20 м.
Опыт четвертый. Расположи приемный контур и генератор на расстоянии
0,5— I м один от другого и настрой их в резонанс. Затем помести между ними
лист бумаги, кусок фанеры или деревянный щит. Лампочка приемного контура
будет по-прежнему светиться. Если даже генератор установить с одной сто-
роны дощатой стены, а приемный контур — с друюй, лампочка приемного кон-
тура все равно будет горе то. Значит, радиоволны свободно проникают через
эти преграды Связь между генератором и приемником ухудшается или совсем
пропадет, если между ними поместить металлический лист. В этом случае часть
энергии радиоволн будет поглощаться металлом, а часть — рассеиваться им. По-
этому до антенны приемника излучаемая антенной передатчика энергия радио-
волн почти не дойдет.
Посоветуйся с преподавателем физики, он подскажет еще некоторые иг
менее любопытные демонстрационные оныгы с генератором колебаний высокой
частоты
Хотя и невелика мощность учебною генератора, но и он создает
в эфире помехи. Поэтому польюватося им следует лишь непродолжительное
время — только для демонстрации опытов. К тому же очень осторожно, нс
забывая, что в его анодной цепи действует высокое напряжение!
453
демоне грационный радиоприемник. Большую ценность для радиокружка и
физического кабинета школы представляют так называемые развернутые схемы
радиоприемников или отдельных каскадов, из которых можно составить прием-
ник, усилитель Желательно иметь детекторный приемник, однскаскадный уси-
литель звуковой частоты, приемник O-V-0, выпрямитель. Их, как и описанные
пособия, монтируют иа плоских панелях с подставками.
Детекторный приемник лучше всею сделать с цилиндрической катушкой
и конденсатором переменной емкости (рис. 396). Достаточно"подключить голов-
ные телефоны, антенну и заземление — и приемник готов к демонстрации. На
одном щите можно смонтировать несколько разных по схеме развернутых
детекторных приемников акос пособие позволит начинающим радиолюбителям
рассмотреть различные варианты приемников и выбрать для постройки тот из
них, который больше понравится.
Наиболее простой однокаскадный усилитель звуковой частоты — на триоде,
например на лампе 6С5С (рнс 397). В анодную цепь лампы такого усилителя
Рис 396. Демонстрационный детекторный приемник.
Рис. 397. Демонстрационный
усилитеть звуковой частоты.
4S4
можно включать головные телефоны, абонентский громкоговоритель Усилитель,
разумеется, может быть более сложным, например двухкаскалным с выходной
мощностью 1—3 В г —для демонстрации техники воспроизведения грамзаписи.
Простой одноламповый приемник показан на рис. 398. Парадле ihio наддам,
предназначенным для головных телефонов, поключен резистор R2, который будет
Рис. 398. Демонстрационный
одноламповый приемник 0-V-0.
служить нагрузкой лампы, когда к приемнику будет добавляться усилитель
звуковой частоты. С целью упрощения пособия, -тля приемника следует
использовать триод, например 6С5С. В случае использования пентода надо будет
лишь добавить цепь питания экранирующей сетки.
Выпрямитель для питания учебных пособий может быть собран по любой
из знакомых тебе схем — однополупериодный или двухнолупериодный на ке-
нотроне или плоскостных диодах. На панели выпрямителя могут находиться
измерительные приборы, показывающие напряжения и токи анодных и накаль-
ных цепей.
Эти пособия позволяют демонстрировать схемы, устройство и работу
детекторнш о приемника без у си .и геля и с уси тителем, однолампового приемника.
Добавив к одноламповому приемнику усилитель звуковой частоты, получим
двухламповый приемник прямого усиления по схеме 0-V-1. Л если смонтиро-
вать еще каскад усиления высокой частоты, аналогичный одноламповому
приемнику, но на пентоде, комплект пособий позволит демоистрировагь еще
приемники прямого усиления 1- V-0, 1 V-1.
Подобным образом иа панелях можно развернуть юбой простой тран-
зисторный усилитель или приемник, приборы-автоматы, телеуправляемые ycipoii-
сгва — все то, с чем надо знакомить твоих сверстников Налаживание таких
пособий ничем на отличается от налаживания конструкций, монтируемых в
футлярах.
ПЕРЕНОСНЫЙ РАДИОУЗЕЛ
Туристский палаточный лагерь или полевой стан ученической производст-
венной бригады, где, возможно, тебе и твоим товарищам придется быть летом,
тоже надо постараться радиофицировать, чтобы и зам можно было стушать
музыку, новости дня, узнать, какая ожидается погоди.
4? 5
Рис 399. Переносный радиоузел
а — принципиальная схема, б монтажная плата усилителя; в — вид па сборочную панель
сзади.
Принципиальная схема и конструкция усилителя радиоузла, который забла-
говременно можно смонтировать в радиокружке, показаны на рис. 399. Усили-
тель радиоузла транзисторный. Fro выходная мощность около 1,5 Вт, что доста-
точно для радиофикации 10 — 12 палаток или озвучивания костровой, игровой
или иной площадки, где по вечерам собираются ребята. Усилитель позволяет
передавать объявления, информировать о планах и событиях лагеря, трансли-
ровать концерты грамзаписи, а если к нему добавить приемную приставку, то и
программы местной вещательной станции. Источника питания, составленного из
uiecTii батарей 3336Л. при ежедневной 4 5-часовой работе радиоузла хватает
на 4 — 5 дней, а батареи из девяти элементов 373 при той же нагрузке — на
месяц.
Усилитель четырехкаскадный, пятит рапзисторпый. Его первый каскад на
транзисторе 7, является микрофонным усилителем, второй и третий на тран-
зисторах Т? и 7, предварительным усиди гелем напряжения четвертый, выходной
каскад на транзисторах Т4 и 7;—двухтактным усилителем мощности. Транзис-
тор 7, вктючен но схеме ОК, все остальные транзисторы — по схеме 03. Связь
между первыми гремя каскадами — емкостная, а между третьим и выходным
каскадами — с помощью трансформатора Тр,. Этот трансформатор, кроме того,
обеспечивает подачу на базы транзисторов 74 и 7, напряжений звуковой
частоты в противофазе, необходимых для работы двухтактного усилителя
мощности
Делители K,R,, R,R8, 7<IOR(I и RI4RI5 создают иа базах транзисторов тре-
буемые напряжения смещения. Для повышения температурной стабильности
работы транзисторов 7, и 7, в их эмиттерныс цепи включены резисторы R3 и R,,.
Резистор R, и конденсатор С4. а также резистор RI3 и конденсатор С9 обра-
зуют ячейки развязывающих фильтров, предотвращающие паразитную связь
между каскадами через общий источник питания.
Регулирование громкости осуществляется т еременным резистором R(1, а
частотная коррекция — резистором RI0, образующим вместе с конденсатором
С8 цепь отрицательной обратной связи между коллектором и базой тран-
зистора Ту
Микрофон подключают к зажимам 1 и 2 а звукосниматель — к зажимам
2 и 3 входа усилителя. Переход с одного вида передачи на другой осуществля-
ется нереключаге тем В,. При включении микрофона его низкочастотный
сигнал через конденсатор Cj подается иа вход первого каскада, усиливается
транзистором 7,, а о г него, пройдя через конденсатор Су контакты переключи теля
Bt, регулятор громкости R6 и конденсатор С5 — на вход второго каскада. Прн
включении звукоснимателя сигнал подастся (через Ro и С5) сразу на вход
второго каскада, минуя первый. С выхода усилителя мощности энергия звуко-
вой частоты поступает к громкоговорителям.
Вся вторичная обмотка выходного трансформатора Тр-, рассчитана на питание
трансляционной линии, зат ружейной маломощными электродинамическими го-
товками с сот тасующими (понижающими) трансформаторами, а се секция а — о —
на питание одного тро-мкотоворигетя с головкой мощностью 2 — 3 Вт. Гнезда
Тф, подключенные параллельно секции а — б обмотки, с тужат для контрольного
телефона. Трансляционную линию подключают к зажимам 6 и 7, а громкогово-
ритель — к зажимам 4 и 5, С помощью переключателя В, включают либо только
транс пятитонную линию либо только громкоговорите ль
В собранном виде yen ли гель радиоузла может представлять собой фанер-
ный чемодан с откидной крышкой являющейся акустической доской, укреплен-
ной на ней головкой мощностью 2 — 3 Вт, например 2ГД-28, ЗГД-1. С внутрен-
ней стороны в крышке могут быть ячейки, образованные фанерными перегород-
ками, для храпения малогабаритных громкоговорителей-радиоточек.
457
Монтажная п.чвта усилителя. входные и выходные зажимы, переключа-
тели Bt и В,- батарея питания и ее выключатель В„ гнезда контрольного
телефона размещены на сборочной панели, являющейся передней стенкой кор-
пуса усилителя. Между платой усилителя и батареей питания на панели предусмо г-
реко место для радиоприемной приставки или ютового малогабаритною тран-
зисторного приех ника. Размеры платы усилителя 230x100 мм, с срочной па-
нели — 315 х 265 мм.
Транзисторы 7"| — 7\ могут быть МП39— МП42 а Т4 и Т< — П214. П215,
П201—П203 с любым буквенным индексом (кроме П213). Коэффициенты /мтэ
транзисторов — от 30 до 100.
Переменные и постоянные резисторы могут быть любого типа и на любые
мощности рассеяния Электролитические конденсаторы К‘50-6, К50-3, ЭМ. Кон-
денсатор Cs—типа БМ, КД пли КСО.
Переключатели В, и В, входа и выхода усилителя, выключатель питания
тумблеры ТВ2-1. Зажимы любые.
Трансформаторы Тр{ и Тр. самодельные Данные трансформатора Тр,:
магиигопровод из пластин Ш-9.'толщина набора 15 мм; первичная I обмотка
содержит 1600 витков провода ПЭВ 0.15, вторичная II - 500 витков такою же
провода с отводом от середины (250 + 250 витков). Магнитопровод трансформа-
тора Тр2 собран из пластин Ш-12, толщина итоора 20 мм Первичная I об-
мотка трансформатора имеет 320 витков провода ПЭЛ 0,31 с чыводэм от сере-
дины (160+160 витков), а вторичная II— 160 витков провода ПЭВ 0.69 с отво-
дом от 90-го витка (секция а — б), считая от «заземленного» конца Трапсфорх а-
торы укреплены на плате с помощью гетинаксовых нак тадок и винтов с гайками.
Монтажную плату и сборочную панель усилителя желательно выпилить из
листового гетннаксЬ или текстолита толщиной 2 -2.5 мм.
Для радиофикации па шток лучше всего подойдут гро.мкоговорители с голов-
ками 0.1 ГД-6, 0,1 ГД-9. Роль переходных трансформаторов могут выполнить
малогабаритные выходные трансформаторы, предназначенные для работы в
двухтактных выходных каскадах транзисторных приемников.
С ема и возможная конструкция такого громкоговорителя-радиоточки по-
казаны на рис 400. Трансформатор подключают к трансляционной линии любой
половины его первичной обмотки. Вторичная (понижающая) обмотка соединена
со звуковой катушкой головки громкоговорителя.
Но трансформатор может быть само пьны.м. Чтобы трансфэрма ор был
малогабаритным, его магнитопровод надо собрать из пер.маллоевых пластин
Ш-6, толщина набора 6 мм. Первичная обмотка трансформатора с таким маг-
иитопроводом должна содержать 450 в ггков провода ПЭВ 0,1, вторичная —
80 витков провода ПЭВ 0 23.
Переключатель В (тумблер) служит для включения и выключения радиоточки.
Когда радиоточка выключена, вместо нее к линии подключается ее эквивалент —
резистор R сопротив гением 20Q" Ом. Это сделано для того, чтобы общая на-
грузка усилителя оставалась всегда примерно одинаковой, независимо ог числа
включенных и вык печенных радиоточек.
Головки вместе с переходными трансформаторами, переключателями и ре-
зисторами можно смонтирова гь в футлярах из фанеры, оргалита, или пло гного
толстого картона. Поверхности стенок футляров полезно покрыть 2—3 раза
олифой или масляным лаком —для защиты от влаги.
Роль микрофона может выполнять одна hi радиоточек. Но значшельно
лучше будет работать телефонный капсюль ДЭМШ-1, подключенный ко входу
усилителя всей обмоткой (средний вывод остается свободным) Держатель ка-
псюля надо выточить или вырезать из сухого дерева и приделать к нему р-.чку
(рис 491, я). Капсюль должен плотно входить в отверстие держателя, его выход-
458
Ш» мл лЛхКПмахт могут служить винты с гайками. Рупор, без которого зффсхтив-
ность капсюля снижается, надо склеить из плотного картона, просушить а затем
пропитать масляным лаком или клеех БФ-2. Его кольцо должно плотно'вхотить
в отверстие капсюльного держателя.
Можно т. кже использовать угольный микрофон, например капсюль МК-11)
или МК-59, включив ею ио схеме, показанной на рис. 401,6. Здесь резистор
< является ограничителем тока и од-
новременно нагрузкой капсто я. На-
пряжение звуковой частоты через за-
жим 1 и конденсатор С, подается на
базу транзистс ра Г, усилителя. Для
питания такого микрофона использу-
ется батарея усилителя. Соироти: ле-
нче ограничительного резистора надо
подобрать опытным путем, добиваясь
неискаженного звуковоспроизведения.
Налаживание усилителя мою ра-
диоузла ничем не отличается о г нала-
живания подобных ему транзистор! ых
усилителей с двухтактным выходным
каскадом. Тембр звука регулируют пе-
ременным резистором Я!0. При жсла-
Рие. 4СР. Схема и конструкция громко-
говорителя-радиоточки.
нии сильнее подчеркнуть низшие час-
тоты. емкость конденсатора С8 следует
увеличить до 4700 — 6800 пФ.
Для приема и трансляции про-
грамм радиовещательных станций
можно использовать любой транзи-
сторный приемник, подключая ею вы-
ход ко входу усилителя радиоузла. Но
для этой цели можно с.мон i ирова f ь
простую одиотранзисторную пристав-
ку например но схех е на рис. 402. Здесь
катушка Z,, и подстроечный конденса-
тор С-, вместе с антенным устройством
образуют колебательный контур, на-
строенный на местную радиостанцию.
Катушка включена как автотранс-
форматор. Ее нижняя (по схеме) сек-
ция, содержащая примерно десятую
часть витков, аналогична катушке свя-
зи. Создающееся на пей напряжение
высокочастотного сигнала через кон-
денсатор С, поступает иа базу тран-
зистора, работающего в режиме детек-
тирования н усиления колебаний зву-
ковой частоты. Через конденсатор С4
и переключатель В, усилителя, кото-
рый теперь должен быть трсхнознцл-
ониым, сигнал звуковой часто ш по-
дается на вход в орого каскада усити-
Рис 401. Микрофоны.
<i — на бале камею ~я ДЭМ1П-1; и —вклю-
чение угольного микрофона.
Рис. 402. Радиоприемная жр.исгавка.
теля ра юузла.
В лагерных условиях антенной мо-
459
-жст служить кусок изолировапаого провела. подвешенный на сучке дерева,
а заземлением — железный штырь, вбит ып в землю.
Трапсляниопную линию можно прокладывать любыми изолированными про-
водами, укрепляя их па операх палаток, кольях или ветках деревьев. Главное —
следи ib, чтобы в линии не было замыканий, утечки тока звуковой частоты
в землю через оголенные участки линейных проводов. Эта линия — времянка.
Кончитсялего провода буду! аккуратно сверну гы и убраны до следующего лета.
Отравляясь в туристский лагерь или 11а полевой стан производственной
бршады, надо захватить с собой авомстр и небольшой стержень из красной
меди, которым бы (нагрев его на i орячих углях) можно было но -ьзоваться
как паяльником. Мало ли что может случигься с усилителем радиоузла в дороге
или в лагере!
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мозз беседы окончены. В них я позпакоми з тебя с основами электро- и
радиотехники, с азбукой автоматики и телемеханики, научил собирать, испыты-
вать и на заживать разные по сложности радиотехнические приборы и у стройетза.
рассказал о некоторых об шстззх применении радиоэлектроники. Теперь перед
тобой открылись обширнейшие перспективы совершенствована ч своих знаний
в области радиотехники и электроники, широкий путь к активной оби/ественной
и конструкторской работе.
Очень хочется, чтобы ты свою дальнейшую радио.зюоитезьскую деятельносзвъ
связал прежде всего со своей школой. Ь'удь организатором кружка, помоги своим
зповарии/ам стать радио.зюбите з.ч мн. Шко за с ее мастере кими — он шчнейша.ч
база для п юдотворной работы кружка. Постарайся направить са иодеятельность
кружка на радиофикацию школы, осназцение физического кабинета учебными
и демонстрационными пособичми по радиотехнике, внедрение в жизнь школы
сре> с те автоматики.
Будь среди товарззизей инициатором овладения техникой любительской ко-
ротковолновой и улыпракоротково зновой связи. Какие заманчивые перспективы
откроются перед теми, кто займется этим видом радноспорта. А разве не
ув екате 1ьно принять участие в соревнованиях в «охоте на лис?».
Каждый год проводятся выставки технического творчества школьников,
радио иобите.зей-коиструкторов ДОСААФ. Творчество школьников постоянно де-
монстрируется в пави. зьоне «Юные техники» Выставки достижений народного
хозяй.тва СССР. Этзз выставки обогаирзют знания и опыт, расширяют круг
пюваризцей по интересам Стремись к тому, чтобы на них были твои работы и
работы твоих товарищей.
Коммунистическая партия и Советское правительство постаемзи задачу
шире ззеполъзовать радиотехиику^и электронику на производстве, в сезьском хо-
зяйстве, на транспорте, в науке и технике. Для решения этой государственной
задачи, для дальнейшего прогресса отечественной радиозлектроники нужны мно-
гочисленные кадры радиоспсциалистов, поиск, массовый опыт, зиирокие эксне-
рименты.
Огро мную но мойр, в этом деле оказывало, оказывает и впредь бхдет ока-
ззмвать радио побительство. которпе i нас справедливо называют народной радззо-
лаборвторией. И ты можешь найти свое место в этой чудесной заборатории.
Не исключено, что, будучи радио гюбззп, е зем, ты впоследствии станешь
хорошим радиозпехником, радиоинженером, изобретателе.м, ученым в области
радззоэ зектроники. Ты сможешь создавать совершенно новые конструкции радио-
приемников и передатчиков, рабозпаюззрзе от атомных или со щечных батарей,
460
портативные быстродействующие электронные машины, аппаратуру для передачи
энергии без проводов, приборы авто матического управления цехами, заводами, ком-
бинатами, химическими реакциями. внутриядерной энергией.
Может быть, именно тебе предстоит быть одним из творцов фотонных
или ионных ракет, которые будут летать со скоростью света, прокладывать
в космосе электромагнитные дороги д /7 межпланетных кораблей, решать другие
проблемы, интересующие человечество. Завтра эта иечта станет реальностью,
оставив да секо позади самую смелую фантазию писателей.
А ест тебе и не доведется стать радиоспециалнтом, то всюду, куда
бы ии привела тебя жизненная дорога, ты всегда сумеешь применить на прак-
тике те знания и умения, которые тебе дало радиолюбительство. Совершен-
ствуй свои знания, конструируй, изобретай, выдвигай смелые проекты и со всей
страстью энтузиаста осуществ еяй их.
Помнв: новые пути в науке и технике прокладывают и простые люди,
практики, новаторы производства.
452
2. Полупроводниковые диоды
Тип диода Максимально допустимый средний выпрямлен- ный !ОК макс» Максимально донус1имое постоянное обратное на пряжение макс» Тип диода Максимально допустимый средний выпрямленный ток /вп макс» мА Максимально ДОПусгимОС постоянное обратное Напряжение обр. макс» ®
Д2Б 16 Точечные (? J0 . нивсрсал! Д9Г зНЫС) 80 30
Д2В 25 30 Д9Д 80 30
Д2Г 16 50 Д9Е 54 50
Д2Д 16 50 Д9Ж 38 100
Д2Е 16 100 Д9Г1 80 120
Д2Ж 8 150 Д9К 80 60
Д2М 16 100 Д91 38 100
Д9А 65 J0 Д9М 80 30
Д9Б 105 10 Д18 16 50
Д9В 54 30 1 Д20 16 100
Д7А 300 Плоскостные 50 'выпрями! Д226Б гельв ыс) 300 400
Д7Б 300 100 Д226В 300 300
Д7В 300 150 Д226Г 300 200
Д7Г 360 200 Д226Д 300 100
Д7Д 300 300 Д242 10000 100
Д7Е 300 350 Д242Б 000 100
Д7Ж 3G0 400 Д243 10000 200
Д202 400 100 Д243Б 5000 200
Д203 400 200 Д245 10000 300
Д2(4 400 300 Д246 10000 400
Д205 400 400 Д246Б 5 000 400
Д206 100 100 Д247 10000 500
Д207 100 200 Д247Б 5000 600
Д208 100 300 ДЗО2 1000 200
Д209 Д210 100 4<Ю ДЗОЗ 3000 ГО
100 500 Д304 5000 100
Д211 Д217 100 100 600 SCO
П р п м е ч а п и я: 1. Диолы Д2Б - Д 2И, Д9А - Д9М, Д18, Д20. Д7 А - Д7Ж
и ДЗОЗ — Д304 — германиевые, Д202 — Д211, Д217, Д226Б — Д226Д, Д242—
Д243Б и Д245 — Д247Б кремниевые.
2. Диолы серии Д9 обозначают на середине их корпусов цветными точками:
Д9Б красной, Д9В — оранжевой, Д9Г — желтой, Д9Д — белой, Д9Е — голубой,
Д9Ж — зеленой, Д9И — двумя желтыми. Д9К — двумя белыми, Д9Л — двумя зе-
леными. Возле вывода анода — красная точка на корпусе.
3 Германиевые диоды могут использоваться ирп лемпералхре от —60 до
4-70*С, а кремниевые диоды от —60 до + 125С. Данные, указанные в таблице,
соответству от температуре окружающего диод воздуха от +15 до +25'С. При
больших 1смператхрах необходимо уменьшить выпрямленный ток и снижать
обратное напряжение.
4. Напряжение, которое надо получить от выпрямителя, должно быть при-
мерно вдвое меньше максимального обратного напряжения. Чтобы ноЛучть
большее выпрямленное напряжение, надо соответственно увеличил ь число дио-
дов, вкдюч юмых в выпрямитель пос едовательно.
463
3. Ciaonciopi.i п стабилитроны малой мощности
Прибор Напряжение слабиличании я Максимально допустимый постоянный юк стабили- зации 4i. мако «А Прибор Напряжение стабилизации В Максимально допустимый постоянный ЮК стабилизации А:т. макс>
Стабисторы селеновые
7ГЕ1А-С 0,65-0,79 10 7ГЕ2А-С 1.3-1.6 10
Стабилитроны кремниевые
КС133А 3-3.7 81 Д811 10-12 23
KCI39A 3.5-4.3 70 Д813 11,5-14 20
КС 147 А 4.1-5.2 58 Д814А 7-8.5 40
КС 156 А 5-6.3 55 Д814Б 8-9,5 36
КС 162 А 5,8-6,6 22 Д814В 9-10,5 32
KCI68A 6,2-7.5 45 Д814Г 10-12 29
KCI75A 7-8 18 Д814Д 11.5-14 24
КС182А 7,6-8,8 17 Д818А 9-11,25 33
Д808 7-8,5 33 Д818Б 6.75-9 33
Д8О9 8-9,5 29 Д818В 7,2-10,8 33
Д810 9-10,5 26 Д818Г 7,65 — 10,35 33
Примечания: 1. Типы стабисторов различают по цветной метке на
корпусе: желтая метка — 7ГЕ1А-С, синяя ме;ка — 7ГЕ2А-С.
2 Полярность включения стабилитрона должна бьпь такой, чтобы на
анол подавалось отрицательное напряжение источника питания. На анод
стабистора подают положительное напряжение источника питания.
KC1GZ,KC!68
КСП5, KC18Z
КС 13.3' КС133'КС1'П'
КС !5 Б, Д80Б-Д81Ч,
464
4. Биполярные транше юры малой мощности
Тип транзи- стора Струк- тура Граничная часто га коэффици- ент пере- дачи Юка ,/|р. Mi ll Статиче- ский кр- ЭффиЦНСП 1 передачи тока //2Г) Обратный тех кол- лектора Лево. мкЛ, не более Максималь- но донуыи- мсе посто- янное на- пряжение коллектор- ЭМИ1 1Ср ^КЭ макс’В Макси- мально допусти- мый по- стоянный ток кол- лектора макс» мА Макси- мильно Допусти- мая рассе- иваемая мощность коллек- тора РК макс» мВт Ри- нок
Н ичкочас । отные
МП25 р-п-р 0,2 13-25 75 40 300 200 1
МП25А Р-п-р 0,2 20-40 75 40 400 200 1
МП25Б р-п-р 0.5 30-80 75 40 400 200 1
МП26 р-п-р 0.2 13-25 75 70 300 200 1
МП26А р-п-р 0.2 20-50 75 70 400 200 1
МП26Б р-п-р 0.5 30-80 75 70 400 200 1
П27 р-п-р 1.0 20-100 3 5 6 30 1
П27А р-п-р 1.0 20-70 3 5 6 30 1
П28 р-н-р 5.0 20-200 3 5 * 6 30 1
МП35 п-р-п 0.5 5-25 30 15 20 150 1
МП 36 А п-р-п I 0 6-45 30 15 20 150 1
МПЗ7 п-п-п 1 0 6-30 30 15 20 150 1
МП37А п-р-п 1.0 6-30 30 30 20 150 1
М1137Б п-р-п 1.0 8-50 30 30 20 150 1
МП 38 п-р-п 2.0 8-55 30 15 20 150 1
МП38.А п-р-п 2.0 17 100 30 15 20 150 1
Ml 139 р-п-р 0.5 > 12 15 10 20 150 1
МПЗЧЬ р-п-р 0.5 20-60 15 10 20 150 1
Ml 140 р-п-р 1,0 20-40 15 10 20 150 1
М1140А р-п-р 1.0 20-40 15 30 20 150 1
МП 41 р-п-р 1.0 30-60 15 10 20 150 1
МП41А р-п-р 1.0 50-100 15 10 20 150 1
МП42 р-п-р 1.9 20-35 25 15 150 200 1
МП42А р-п-р 1,0 30-50 25 15 150 200 1
МЯ42Б р-п-р 1.0 40—10О 25 15 150 200 1
ГТ 108 А р-п-р 0.5 20-50 10 10 50 75 2
ГТ108Б р-п-р 1.0 35 80 10 10 50 75 2
ГТ 108 В р-п-р 1.0 60-130 10 10 50 75 2
ГТ108Г р-п-р 1.0 110-250 10 10 50 75 2
ГТ 109 А р-п-р 1.0 20-50 •5 6 20 30 3
ГТ109Б р-п-р 1.0 35-80 5 6 20 30 3
ГТ 109 В р-п-р 1.0 60-130 5 6 20 30 3
ГТ 109 Г Р-п-Р 1.0 110-250 5 6 20 30 3
ГТ109Д р-п-р 3.0 20-70 2 6 20 30 3
IT109E р-п-р 5.0 50-100 2 6 20 30 3
ГТ1ОЧИ р-п-р 1.0 20-80 5 6 20 30 3
Mill п п-р-п 0.5 10-25 3 20 20 150 1
МИША п-р-п 0.5 10-30 1 10 20 150 1
МПН1Б п-р-п 0.5 15 45 3 20 20 150 1
МП112 п-р-п 0.5 15-45 3 10- 20 159 1
МП 113 п-р-п 1.0 15-45 3 10 20 150 1
МП И ЗА п-р-п 1.2 35-105 3 10 20 14) 1
МП 114 - р-п-р 0.1 - > 9 10 60 10 150 1
МП 11? р-п-р 0.1 9-45 10 30 10 150 1
МП 116 р-п-р 0.5 15-100 10 15 10 150 1
465
Пр о до.i ж euite
Тип транзи- снра Струк- тура Граничная частота коэффиин- сшя пере- дачи тока 7jpj МГц Статиче- ский ко- ЭффИ1ШС1П передачи тока />;э Обратный ток кол- лектора I КЕО» мкА. не более Максималь- но допусти- мое посто- янное на- пряжение коллектор- ами TI ер КЭ макс» В Макси- мально допусти- мый по- стоянный ток кол- лектора JК макс* мА Макси- мально допусти- мая рассе- иваемая мощное коллек- тора микс' мВ г Ри- су- нок
Высокочастотные
П401 р-п-р 30 16-300 10 10 10 100 4
П462 р-п-р 50 16-250 5 10 20 100 4
11403 р-п-р 100 30-100 5 10 20 100 4
П403А р-п-р 80 16-200 5 10 20 100 4
П416 р-п-р 40 20-80 3 12 25 100 4
11416 А р-п-р 60 60-125 3 12 25 100 4
П416Б р-п-р 80 90-250 3 12 25 100 4
П422 р-п-р 50 30-100 5 10 10 100 4
Г1423 р-п-р 100 30-100 5 10 10 160 4
К1301 П-р-П 30 20-60 10 20 10 150 5
КТ301А П-р-П 30 40-120 10 20 10 150 5
КТ301Б п-р-п 30 10-32 10 20 10 150 5
КТ301В п-р-п 30 20-60 10 20 10 150 5
КТ301Г П-р-П 60 10-32 10 20 10 150 5
КТ301Д п-р-п 60 20-60 10 20 10 150 5
KT30IE п-р-п 60 40-120 10 20 10 150 5
КТ301Ж п-р-п 60 80-300 10 20 10 150 5
ГЛОКА р-п р 90 20-75 2 15 50 150 4
ГТ308Б р-п-р 120 50-120 2 15 50 150 4
ГТ308В р-п-р 120 80-200 2 15 50 150 4
IT309A р-п-р 120 20-70 5 10 10 50 5
ГТ309Б р-п-р 120 60-180 5 10 10 50 5
ГТ309В р-п-р 80 20-70 5 10 10 50 5
ГТЗО9Г р-п-р 80 60-180 5 10 10 50 5
ГТ309Д р-п-р 40 20-70 5 10 10 50 5
ГТЗООЕ р-п-р 40 60-180 5 К) 10 50 5
П ИОЛ р-п-р 160 20-70 5 10 10 20 3
ГТ310Б р-п-р 160 60-180 5 10 10 20 3
ГЛ 10В р-п-р 120 20-70 5 10 10 20 3
П 310Г Р п-р 120 60-180 5 10 10 20 3
Г1310Д р-п-р 80 20-70 5 10 10 20 3
ГГ310Е р-п-р 80 60-180 5 10 10 20 3
ГТ?11Е п-р-п 250 15-80 10 12 50 150 6
гтзнж п-р-п 300 50-200 10 12 *0 150 6
ГТ? ИИ п-р-п 450 100 - 300 10 10 50 150 6
П313А р-п-р 300 20-250 5 12 30 100 6
ГТ313Б р-п-р 4 so 20-250 5 12 30 100 6
ГТ313В р-п-р 350 за-170 5 12 30 100 6
КТ315А п-р-п 250 20 90 1 20 юо ГО 7
КТ315Б и р-п 250 50 350 1 15 160 150 7
КТ315В п-р-п 250 20-90 1 30 кю 150 7
КТ315Г п-р-п 250 50 — 350 1 25 100 150 7
466
Рис. 1.
К приложению 4.
Рис. 2
Рис. 4
Рис. 5.
*
Рис. 6.
Рис. 7.
467
5. Полевые транзисторы
Тип транзистора Напряжение отсечки Г'зИо.е. В, не более Кру г:ина ха рак юри- стки 5, мА, В Мякснмально допуст имос напряжение с; ок — ис гок ^С!!ма(.с, В Максимально допустимы» ток пока Аймаке» м 51 Рису- нок
КП ЮЗЕ 2,8 0,25-0,7 20 0.18-0,55 1
КП102Ж 40 0,3-0,9 20 0,4-1,0 1
КП ЮЗИ 5,5 0,35-1,0 20 0,7-1.8 1
КП102К 7,5 0,45-1,2 20 1.3-3.0 1
КГ1102Л 10,0 0,65-1.3 20 2.4-6,0 1
КП ЮЗЕ 1,5 0.4-1,8 15 0.3-0,7 2
кпюзж 2,2 0,7-2,] 15 0,55-1.2 2
КП ЮЗИ 3,0 0,8-2,6 15 1.0-2.1 2
кпюзк 4,0 1,4-3,5 15 1.7-3,8 2
КП 103 л 6,0 1,8-3.8 15 3.0 6,6 2
кпюзм 7,0 2,0-4,4 15 5,4-12 2
КП301Б 1,0 20 15 3
КПЗОЗА 5,0 5 20 24 4
КП302Б 7,0 7 20 43 4
КП302В 10 0 — 20 43 4
КПЗОЗА 0 5-3,0 1 4 25 20 5
КП 303 Б 0,5-3,0 1-4 25 20 5
кпзозв 1,0 4.0 2-5 25 20 5
КП503Г 8,0 3-7 25 20 5
кпзозд 8,0 2,6 25 20 5
Ki 3031 8,0 4 25 20 5
КПЗОЗЖ 0,3-3,0 1-4 25 20 5
КПЗОЗИ 0,5-2 2-6 25 20 5
Примечания: 1. Для транзисторов КП ЮЗЕ — КП102Л, КИЕВЕ —
КГПОЗМ напряжение стока относитольно истока отрицательное, затвора — по-
ложительное.
2. Для транзисторов К11301Б напряжение стока относительно истока и под-
ложки — о трипа тельное, затора также отрицательное.
3. Для транзисторов КП302А — KI 1302В и КПЗОЗА — КПЗОЗИ напряжение
стока относительно истока положительное, затвора отрицательное.
468
К фи.южению 5.
6. 1 а 1ьванические элементы и батареи
Элемент. 6а 1арен Размеры, мм, не более Масса, г. не более Началь- ное на пряжение. В Началь- ная ем- кое гь, А ч Сопротивле- ние внешней цени. Ом Сохран- ное ib, мсс.
316 014 х 50 20 1,52 0,6 200 9
332 021 х 37 30 1.4 0,25 5 6
343 026 х 50 52 1,55 1.75 5 13 1 Q
373 034 х 61 115 1.55 6.5 5 1о £
3336Л 63 х 22 > 67 150 3.7 0.5 15 О г
3336 X 63 х 22 х 49 150 4.1 0,7 15 ОДЛ О А
«Крона BI {« 16 х 26 х 49 40 9,0 0.6 уии О
469
7. Малогабаритные акктму 1Яторы и батареи
Элемент, батарея Диаметр, мм Высо- та, мм Мас- са, г Номи- нальное напряже- ние. в Номи- нальная емкость, Ач Рекомен- дуемый IOK раз- рядки. мА Рекомендуем! lit ток зарядки, мЛ
20 > 15 ч 10 ч
Д-0.06 J5.6 6,4 4.0 1,25 0.06 6-12 4 6 9
д-0 1 20,0 6.9 7,0 1,25 0.1 10-20 7 10 15
Д-0.25 27,0 10,0 14.0 1.25 0 25 25 — 50 15 25 35
7 Д-0 1 24,0 62,2 60,0 8,75 0,1 10-20 7 10 15
8 Готовки динамические прямого излечения
Г оловка Номинальная мощность, Вг Номинальный диапазон рабочих частот, Ги Номинальное электрическое сопротивление, Ом Размеры, мм
0.025ГД-2 0,025 1000-3000 60.0 040 х 16.5
0.05 ГД 1 0,05 700-2 500 60.0 040 х 8.5
0.05 ГД-2 0,05 700 - 2 500 6.5 040 х 16.5
0,1ГД-ЗМ 0 1 630-3150 10.0 0 50 х 20
0 1 ГД-6 0.1 450-3 150 10.0 0 60 х 27
0.1 ГД-9 0,1 450 -3150 60.0 050 х 14
0.1ГД-12 0.1 450-3150 10.0 0 60 х 27
0,25 ГД-1 0,25 315-3550 10 0 0 70 х 36
0.25 ГД-2 0,25 315-7000 10.0 0 70 х 34
0,25ГД-10 0,25 315-7000 10.0 0 70 х 36
0.5ГД-10 0,5 200-6 300 6.5 0105 х 50
0.5ГД-12 0.5 200-6 300 6.5 0105 х 35
О.5ГД-17* 0,5 315-5000 8.0 106 х 70 х 37
0.5ГД-20 0.5 315 — 5000 S.0 0 80 х 34
0.5ГД 21 0,5 ,315 —70СХ) 8.0 0 80 х 34
0.5ГД-30* 0,5 125-10000 16.0 125 х 80 х 47
0.5ГД 37 0 5 •315-7100 8 0 80 х 80 х 37,5
1ГД-3 1.0 5000-16000 12.5 070 х 27
1ГД-4* 1,0 100-10000 8.0 1>0 х 100 х 58
1ГД 5 1 0 125-7 100 6.5 0126 х 54
1 ГД-18* 1,0 100-10000 6.5 156 х 98 х 48
1 ГД-19* 1 0 100-10000 6.5 156 х 98 : 42
1 ГД-28* 1 0 100 10000 6.5 1S6 х 98 х 42
1ГД-36* 1 0 100 12500 8.0 100 х 160 х 58
1 ГД-40* 1,0 100-10000 8.D 100 х 160 х 45
1ГД-40Р* 1 0 100 10000 8.0 100 х 160 х 45
2 Д-19М 20 100-10000 4.5 0152 х 52
2ГД-22* 2 0" 100-10000 12.5 82 х 280 х 77
2ГД-28 20 . 100-10000 4 5 0152 х 52
2ГД 35 20 80-12500 4.5 0152 х 52
ЗГД-1 30 200-5000 8 0 0 150 х 54
ЗГД-38 3.0 80-12 500 4 0 1’60 х 160 х 73,5
41 Д-4 4.0 63-12500 8.0 0202 х 76
4ГД-5 40 63-12500 8.0 0202 х 76
лГД-7 4 0 63-12 500 45 0 202 х 76
4ГД 9* 40 100 - 8000 4.5 2(4 х 134 х 4
4ГД 28 40 6.3—12э00 4.5 0202 х 71.5
4ГД 35 4.0 63-12 500 4 0; 8.0 200 х 200 х 74
4 ГД-36 4.0 63-12 500 4.0; 8.0 200 х 200 х 85
Примечание. Звездочкой отмечены головки с эллиптическими (оваль-
ными) ди рфузорамл
470
9. ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА КРУЖКА
ПО ПОДГОТОВКЕ ЗИЛЧКЫС'ЮВ «ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ»*
Тема 1. Haiua орана - ро тина радио (2 часа):
7 мая — традиционный праздник «День радио». Изобретатель радио — вс чи-
кни русский ученый А. С. Попов. История развития радио. Вклад русских и
советских ученых в развитие радио гехпики. В И. Лепин О радио.
Значение радиотехники и элекчропики в науке, техническом прогрессе,
культурной жизни, обороне страны, в завоевании космоса.
Радиолюбители - резерв кадров для радиотехнической промышленности <
организаций связи.
Спортивно-технические клубы ДОСААФ - центры радиолюбительской ра-
боты и радиоспорта.
Тема 2. Эяемоиы электро- и радиотехники (6 часов)’
Понятие о cipocHiin вещества, электрическом токе и его свойствах. Источники
постоянного тока. Проводники, полупроводники и непроводники (изоляторы)
тока. Электрические величины и приборы дтя их измерений.
Закон Ома для участка цени и его практическое применение.
Понятие о переменном токе и ею источниках. Период, частота, амплитуда
переменного тока.
Устройство, принцип работы и назначение конденсаторов, катушек, транс-
форматоров. резисторов. Единицы измерения емкостей конденсаторов и сопро-
тивлений резисторов. Параллельное и последовательное соединение конденсато-
ров и резисторов.
Устройство и работа микрофона п электромагнитного головного телефона
(наушников). Преобразование звуковых котебаний в электрические колебании
звуковой частоты и электрических колебаний — в звуковые.
Графическое обозначение радиотехнических деталей и приборов на электри-
ческих принципиальных схемах.
Структурная схема радиовещательного трат?га. Понятие о генерировании
колебаний высокой частоты, модуляции, излу чепии и распространении радиоволн.
Сущность работы радиоприемника.
Меры предосторожности при пользовании электроосветительной сетью.
Практические работы. Ознакомление с устройством химических ис-
точников тока, конденсаюров, катушек, трансформаторов, резисторов.
Опыты с замкнутой электрической цепью. Сборка и испытание простейшего
устройства для проводной связи из микрофона, головного телефона и батареи
гальванических элементов. Демонстрация опытов с учебным генератором ко-
лебаний высокой частоты.
Тема 3. Простейший радиоприемник (6 часов):
Назначение .антенны и заземления. Типы антенн Наружная антенна и за-
земление — обязательное условие для надежной работы простейшего радиоприем-
ника
Приципиальная схема простейшего дегек горного радиоприемника. Коле-
бательный контур — избирательный элемент приемника. Поняше о работе коле-
бательного кошура.
Детектор полупроводниковый прибор обладающий односторонней про-
ВОДИМОС1ЫО тока Сущность детектирования. Роть конденсатора, блокирующею
головной телефон.
* Программа утверждена ЦК ДОСААФ СССР и согласована с Мини-
стерством просвещения СССР в 1967 г.
471
Конструкции катушек и способы настройки колебательных контуров.
Правила радиомонтажа. Возможные неисправности в детекторном при-
емнике, способы их нахождения и устранения.
Практические р а б о т ы. ('борка «летучей» схемы простсйше! о прием-
ника и эксперименты с ним. Вычерчивание принципиальных и монтажных схем
детекторных приемников.
Заюговка декелей и .монтаж простейших приемников. Проверка смопгнро-
ваниглх приемников по их принципиальным схемам. Испытание готовых при-
емников.
Тема 4 Полупроводниковые примеры и электронные лампы (4 часа):
Свойства полупроводниковых материалов. Понятие о полупроводниках
и-тнна и р-гипа.
Устройство, обозначение и принцип действия точечного и плоскостного
диодов. Понятие о прямом и обратном напряжениях и токах полупроводни-
ковых диодов. Маркировка, применение и основные параметры точечных
и плоскостных полупроводниковых диодов
Транзистор - трехэлектродпып полупроводниковый прибор Классификация,
схемы включения и прикипи работы транзисторов. Особенности монтажа
транзис юров и работы с ними.
Устройство, схематическое обозначение и принцип работы двухэлектрод-
ной лампы-диода. Основные параметры и назначение диодов.
Ус фоиство. наименование электродов, схематическое обозначение и вклю-
чение триода. Основные параметры и применение триодов. Триод, как усилитель
электрических ко лобаний.
Устройство п принцип работы тетродов и пентодов, их преимущества
перед фиодами.
Ус|ройсгво лучевых тетродов н их применение. Понятие о выходной мощ-
ности выходных пентодов и лучевых тетродов.
Комбинированные лампы. Цоколевка и маркировка электронных
ламп.
Пользование справочными таблицами основных параметров полупроводнико-
вых приборов и элекчроиных ламп.
Практические работы. Ознакомление с устройством полупровод-
никовых приборов и электронных ламп. Опыты, иллюстрирующие принцип
работы транзисторов и электронных ламп.
Изготовление учебно-наглядных пособий «Полупроводниковые приборы»,
«Элек тронные лампы».
Тема 5 Выпрямитель (10 часов):
Преобразование переменного тока в постоянный. Одпополупернодиыс и двух-
лолунериодпыс выпрямители переменного юка. Принципиальные схемы о то- и
двухполу периодных выпрямителей на полупроводниковых диодах и электронных
лампах.
Назначение и принцип работы фильтра для ci заживания пульсаций выпрям-
ленною гока. Выпрямители для питания транзисторных конщрукшш, для заряд-
ки малогабаритных аккумуляторов.
Простейший расче! и ниоювление трансформатора питания.
Техника безопасности при работе с вы |ря.митслями
Практические работ ы Вычерчивание схем выпрямителей. Монтаж
блоков питания конструкций, намеченных дпя постройки в кружке
Тем i 6 Усилители звуковой час кт гы (10 часов):
Уснан гели звуковой частоты и их назначение Принцип действия и на шаченне
легален одиокаскалного и двух каскадною усилителен звуковой часю!Ы на ipan-
зпегорах и электронных лампах. Виды ли1аш:я усилителей.
472
Зависимость чувствительности и выходной мощности усилителя от псиоль-
туемы.ч в нем транзисторов, электронных ламп, от числа каскадов источников
питания. - ’
Включение электродинамических т оловок прямого излучения в цспи выходных
каскадов усилителей.
Методы проверки и налаживания усилитстев звуковой частоты.
Принцип работы радиотрансляционного узла.
Практические работы. Вычерчивание принципиальных и составление
монтажных схем усилителей. Заготовка и разметка панелей, крепление деталей
на них. Монтаж, испытание и налаживание усилителей звуковой частоты: к де-
текторному приемнику, для воспроизведения грамзаписи, для радиофикации
школы (по выбору кружковцев).
Тема 7. Приемники прямого усиления (20 часов):
Структурная схема и формула приемника прямого усиления. Принцип
работы усилителя высокой частоты. Транзистор и электронная лампа в роли
детектора.
Способы межкаскадных святей.
Понятие о чувствительности и селективности радиоприемника Положитель-
ная обратная связь, ее влияние иа селективность и чувствительность прием-
ника и способы ее осуществления.
Требования, предъявляемые к переносному транзисторному приемнику.
Принципиальные схемы и назначение детален приемников, предполагаемых
к постройке в кружке (транзисторных и ламповых в зависимости от возмож-
ностей кружка).
Техника монтажа, испытание и налаживание приемников прямого усиления.
Практические работы. Вычерчивание принципиальных схем простых
приемников прямого усиления (транзисторных 0-V-2, I-V-2, ламповых 0-V-1,
1-V-1). Подбор, заготовка и проверка деталей Составление .монтажных схем.
Монтаж, испытание и налаживание приемников. Изготовление футляров для при-
емников.
Тема 8 Радиоспорт (2 часа): *
Что такое радиосиорт и его значение. Достижения советских ралиоспорг-
смснов-ультракоротковолповиков и коротковолновиков, «охотников на лис»,
многоборцев-радистов.
Принцип ведения двусторонних радиолюбительских связей. Телеграфная
азбука — международный «язык» радиоспортсмснов.
Как стать радиоспоргсмспом.
Экскурсия па коллективную радиостанцию ДОСААФ.
* *
*
Кружок, работающий по этой примерной программе, рассчитан па уча-
щихся восьмилетиях и средних школ, нс занимавшихся ранее радиолюбительст-
ьом и. следовательно, является кружком начинающих радиолюбителей. В скобках
указано ориентировочное время, планируемое на каждую тему В зависимости
от состава кружка эго время может быть изменено, а программа дополнена
другими темами
Имеется в виду, что занятия кружка, слагающиеся из коротких популярных
бесед и практических работ, будут прово титься 1 раз в педелю по 2 3 ч каждый
раз. Жеыгслыю чтобы все конструкции, намечаемые к постройке Предвари-
тельно обсуждались на занятиях кружка. Отдельные виды практических работ
могут выполняться ребятами лома.
473
Кружковцы, усвоившие теоретические сведения по основам электро- и радио-
техники и построившие любительские конструкции, предусмотренные примерной
программой, получают значки «Юный радиолюбитель». Проверка их знаний про-
изводится специальной комиссией, назначенной приказом директора школы или
внешкольного учреждения.
Значок «Юный радиолюбитель» можег получить участник районной, город-
ской иди областной выставки творчества радиолюбителей-конструктороз
ДОСААФ, участник соревновании по радиоспорту, проводимых во Дворце
или Доме пионеров, в школе, на станции пли в клубе юных техников,
участник соревнований на первенство района, города, области, края пли АССР,
а также юный радиолюбитель, имеющий позывной коротковолновика-наблюда-
теля и зафиксировавший работу не менее 250 любительских радиостанций.
СОДЕРЖАНИЕ
Прзднсловие к шестому изданию............................. 3
Юный друг!................................................. д
Беседа первая
КОРНИ И П ТОДЫ РАДИО....................................... j
Мною лет назад (5). Заглянем в микромир (7). Проводник;?, непровод-
ник; и пол проводники (10). Э.тектричсск ;н гок (11). Электричество и на-
гнети м (14). Какая между ними связь'1 (14). Переменный ток рождает
электромагнитные волны (17). Рождение радио (18). Идея воплощается
в жизнь (20). 1 азета «без бумаги и без расстояний» (22)
Беседа вторая
ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С РАДИОПРИЕМНИКОМ....................... 23
Антенна и заземление (24). Первый радиоприемник (29). Схема твоего
приемника (36)-. Конструкция приемника (40). Возможные неисправно-
сти (42).
Беседа третья Ь
РАДИОПЕРЕДАЧА II РАДИОПРИЕМ............................... 43
О колебаниях и волнах (43). Период и частота колебаний (45). Радио-
волны (46). Диапазоны радиоволн (48). Модуляция (48). Радиоприем (49).
Колебательный кон;ур (50). Детектор и детектирование (57). Головней
телефон (58). Громкий радиоприем (61). Распространение радиоволн (62).
Беседа четвертая
ЭКСКУРСИЯ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКУ................................ 65
Электрический ток и его оценка (б1'). Электрическое сопротивление (66).
Этектричсскос напряжение (67). Закон Ома (68). Иидхктивное сопроытв-
ление (72). Мощность и работа тока (72). Трансформация переменного
тока (73). Резисторы (76). Конденсаторы (79). О системе сокращенного
обозначения номинальных сопротивлений резисторов и емкостей конден-
саторов (87). Коротко о плавком предохранителе (87).
Беседа пятая
О ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ £8
По ту проводники и их свойства (89). Электропроводность полупровод-
ник.; (9(1). Диоды (93) Стабилитрон и стабистор (98). Транзисторы (100).
KepoiRO о микросхемах (НО).
Беседа шестая
ПЕРВЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМН1 К......................112
Схемы включения и режимы работы транзистора (112). Однотранзвстср-
«ый приемник (115). Некоторые выводы (118).
475
Беседа седьмая
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ И ИХ РАБОТА..............................119
Устройство электронной лампы (119). Как работает ДИОД (121). Как ра-
ботает триод (123). Многоэлектродные лампы (126). Катоды и и* пита-
ние (128.) Конструкции, маркировка и цоко |Свка радиолами (129). Авто-
матическое смещение (130).
Беседа восьмая
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ..........................................132
Гальванические элементы (133) Аккумуляторы (134). Батареи и режимы
их работы 135). Выпрямление переменного тока (137). Трансформатор
питания (140) Сетевые блоки питания (143). Зарядное устройство диско-
вых аккумуляторов (149). Коротко о технике безопасности (150).
Беседа девятая
О МИКРОФОНАХ. ЗВУКОСНИМАТЕЛЯХ, ДИНАМИЧЕСКИХ ГО-
ЛОВКАХ ПРЯМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И I РОМКОГОВОРИТЕЛЯХ . . 151
Микрофоны (151). Звукосниматели (153). Головки динамические прямого
излучения и тромкоговоритети (156).
Беседа десятая
ТВОЯ МАСТЕРСКАЯ............................................160
Верстачная доска (161) Рабочее место (162). Хорошая пайка - залог
успеха (163) О некоторых материалах и приемах монтажа (166). Гнезда,
зажимы выключатели и переключатели (170). Катушки (175). Печатный
монтаж (178). Макетная панель (180).
Беседа одиннадцатая
УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ.................................183
Каскады усилителя (183). Простой двухкаскадпый усилитель (187). Ста-
билизация режима работы транзистора (191). Основные параметры уси-
лителя (194). Транзисторный усилитель с повышенной выходной мощ-
ностью (195). Электрофон (200). Ламповый усилитель (209).
Беседа двенадцатая
ПРИЕМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ..................................213
От усилителя — к приемнику прямою усиления (214) Усилитель высокой
частоты и магнитная антенна (216). О некоторых деталях транзистор-
ного приемника (219). Походный приемник (223). Высокочастотный блок
радиолы (223). Рефлексные приемники (2.31). Ламповый приемник (241).
Некоторые практические советы (249).
Беседа тринадцатая
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ... ..................250
Пробники (251). Измеритель RCL (255). Стрелочные электронзмерптель-
ные приборы (259). Миллиамперметр (264). Вольтметр (265). Омметр (267).
476
Миллттампервольтоммегр (269). Прибор для проверки транзисторов (276)
1 рапзисторныи вольтметр постоянного тока (278). Генератор 34 ("’82)
Беседа четырнадцатая
ОТ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО УСИЛ1 ПИЯ К СУПЕРГЕТЕРОДИНУ 2S4
Особенное!и супергетеродина (284). Преобразователь частоты (28^)
С упергетсролтпты (286). ’’
Беседа пятвадцата ч
СТЕРЕОФОНИЯ................................................Зо4
Стереофонический эффект (304). Стереофонический комплекс (305) Еще
раз о стереоэффекте (310).
Беседа шестнадцатая
ЗНАКОМСТВО С АВТОМАТИКОЙ...................................311
Фотоэлементы (311). Элек тромагпигные реле (315). Электронное ре те (319).
Фотореле (319). Автомат включения уличною освещения (322). Реле
выдержки времени (324). Электронный сторож (326). Кодовый замок (327).
' *
Беседа семнадцатая
МУЛЬТИВИБРАТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ............................331
Мультивибратор автоколебательный (332). Мулыивнбратор в т итераторах
и электронных переключателях (336). Мультивибратор в радиоти рупт-
ках (338). Ждущий мультивибратор (345). 4
Беседа восемнадцатая
ЭЛЕКТРО- И ЦВЕТОМУЗЫКА.....................................347
О некоторых свойствах музыкальною звука (347). Тсрменвскс (349).
Музыкальная шкатулка (349) Электронный рояль (354). Электретпгара
(358). О цветомузыке (361). Цветомузыкальная приставка (362).
Беседа дев чтнадцатая
ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ....................................364
Модель идет па свет (364). Дешифратор (366) Модель управляемая
звуком (367). Аппаратура радиоуправтевия моделями (375).
Беседа двадцатая
ПУТЬ В РАДИОСПОРТ..........................................391
Что такое «лиса» (391) Радиокомпас (393) Приемник «лисолова» (396)
На соревнованиях (409). Радиоснортсмены коротковолновики (406). Прием-
ник коротковолновика-наблюдателя (408).
477
Беседа двадцать первая
НА СТРАЖЕ РОДИНЫ......................
Радиостанция — оружие радиста (415). Организация радиосвязи (420).
Радиорелейная связь (423;. Радиолокация (424).
Беседа двадцать вторая
РАДИОЭЛЕКТРОНИКА СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ.........................
Всевидящие «глаза» (433). Н и рев без огня (434). Разведчики погоды (436).
«Застывшие» звуки (433). «Профессии» фотоэлементов (440). «Профессии»
телевидения (443). Быстрее мысли (444). Радиоэлектроника всюду (440).
Беседа двадцать третья
ДЛЯ РАДИОКРУЖКА И ШКОЛЫ..................................
Учебно-демонстрационные пособия (448). Переносный радиоузел (4?з).
Заключение . ......................................
ПРИЛОЖЕНИЯ ..............
1. Номиналы конденсаторов и резисторов (462). 2. Полупроводниковые
диоды (463). 3. Стабисторы и стабилитроны малой мощности (464).
4. Биполярные транзисторы малой мощности (465). 5. Полевые транзис-
торы (468;. 6. Гальванические элементы и батареи (469). 7. Малогабарит-
ные аккумуляторы и батареи (440). 8. Головки динамические прямого
излучения (470). 9. Примерная программа кружка по подготовке знач-
кистов «Юный радиолюбитель» (471).
415
432
448
460
462
Борисов В. Г.
Ь 2 Юный радиолюбитель. — 6-е изд., перераб. и
доп.—.М.: Энергия, 1979.-480 с., ил. - (Массовая
радиобиблиотека; Вып. 989).
В пер. 3 р. 30 к,
В форме noin тярных бесед книга знакомит читателей с исто-
рией радио, с элементарной электро- и радиотехникой, с современ-
ным применением радиоэлектроники. Она содержит более 50 описаний
различных по иожиосги конструкций приемников и усилителей зву-
ковой частоты, радиоузла, аппаратуры для радиоспорта и телеуп-
равления моделями, электромузыкальных инструментов, автоматически
действуцрЬих электронных устройств, измерительных приборов и при-
способлений, учебно-наглядных пособил по радиотехнике. В конце книш
дан справочный материал.
Книга предназначена дтя начинающих радиолюбителей и может
быть использована в качестве практического пособия дтя школьных
радиокружков.
3(U04-()64 ББК32
С51(01)-79 6С2 1
ВИКТОР ГАВРИЛОВИЧ БОРИСОВ
Юный радиолюбитель
Редактор С. А Бирюков
Редактор издательства Т. В. Жукова
Переплет художника Е. В Никитина
Технические редакторы Т. А. Маслова, Н. П. Собакина
Корректор Э. А. Физановская
ИБ № 952 -
Сдано в набор 16.01.78 Подписано к печати 30.10.78
Т-19928 Формат 60х90'/16 Бумата типографская № 1
Печать высокая Гарн шрифта тайме Уси. печ. л. 30.0
Уч.-изд. л. 39,81 Тираж 230000 экз Зак. 1817 Цена 3 р 30 к.
Издательство «Энергия»,
113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Ордена Октябрьской Революции, ордена Трудового
Красною Знамени Ленинградское производственно-тех-
ническое объединение «Печатный Двор» имени А. М Г сек-
тою Союзиолиграфпрома три Государственном комитете
Совета Министров СССР по делам издательств, ноли-
1 рафии и книжной торговли. 197136, .Heninirpai. II-135,
Гатчинская ул, 26.