ВОСПОМИНАНИЕ № 10. ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК. 27 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 35Следующая ⇒

В названии транзисторов могут встречаться и некоторые еще не знакомые нам буквенные обозначения, характеризующие те или иные конструктивные особенности прибора. Так, например, буква «Э» в конце названия означает, что корпус транзистора сделан из алюминия. Буквы «МП» в начале названия (вместо «П») говорят о том, что соединение верхней части корпуса («колпачка») с его нижней частью («диском») осуществляется методом холодной сварки под давлением.

Корпус транзисторов с обозначением «П» герметизируется менее совершенным способом – электроконтактной сваркой. Никаких отличий в параметрах транзисторов с обозначением «П» и «МП» не существует – транзистор МП41, например, полностью соответствует транзистору П41.

Данные некоторых типов транзисторов приведены в таблице 10. В этой таблице вы найдете предельно допустимые режимы (коллекторный ток I_к, напряжение U_эк между эмиттером и коллектором и мощность рассеивания на коллекторе Р_к ), которые превышать нельзя. Напряжение на коллекторе указано в таблицах со знаками «+» или «–». Это еще одно напоминание о полярности напряжения и направлении токов в транзисторах с разной структурой (рис. 94).

Рис. 94. Транзисторы разной структуры питаются напряжениями различной полярности.

На коллекторе транзистора р‑n‑р должен быть «минус», на коллекторе транзистора n‑р‑n – «плюс»; транзистор р‑n‑р отпирается «минусом» на базе, а запирается «плюсом»; транзистор n‑р‑n наоборот – отпирается «плюсом» и запирается «минусом»; в транзисторе р‑n‑р ток идет от эмиттера через базу к коллектору (именно так движутся дырки), а в транзисторах n‑р‑n – от коллектора через базу к эмиттеру (не забудьте, речь идет только об условном направлении тока, о том, как нужно «водить пальцем» по схеме; см. стр. 142).

В наши таблицы входят некоторые параметры транзисторов, и прежде всего коэффициент усиления по току β . В официальных таблицах во многих случаях указывают коэффициент усиления по току α в схеме ОБ. Мы же пересчитали его в коэффициент β (рис. 72) и сделали наши таблицы хотя и не похожими на официальные, но зато более удобными.

В таблице 10 приводится величина обратного тока коллектора I_ко . Вы, конечно, помните, что всегда желательно, чтобы I_ко был как можно меньше. Хотя бы потому, что чем меньше этот ток, тем в меньшей степени режим транзистора зависит от температуры (рис. 88). Приведенная в таблицах величина I_ко официально называется наибольшей, фактически I_ко бывает меньше, чем указано в таблицах.

В таблицу 10 включена также предельная частота усиления f_α . Этот параметр указывает, на какой частоте коэффициент усиления α падает примерно на 30 %. На частотах, больших, чем f_α , усиление уменьшается еще резче, и транзистор перестает работать (рис. 92). Граничная частота f_α , как и сам коэффициент а, относится лишь к схеме ОБ; для схемы ОЭ граничная частота значительно (примерно в β раз) меньше.

Если внимательно присмотреться к таблицам с данными транзисторов, то можно заметить, что многие разные типы приборов имеют довольно близкие параметры и предельные режимы, в то время как даже в пределах одного и того же типа транзисторов параметры могут заметно различаться. Все это говорит о том, что в случае необходимости можно довольно широко заменять один тип транзистора другим. Так, почти во всех схемах, о которых будет рассказано дальше, вместо транзисторов П13 можно применить любые другие маломощные транзисторы. Лишь в некоторых случаях при этом придется подогнать режим, заменив, например, резистор в цепи базы, через который подается начальное отрицательное смещение.

Точно так же можно заменять высокочастотные транзисторы, например, вместо П416 применить П403, П402 или П401. При замене нужно, конечно, обращать внимание на частоту, которую должен и может усиливать транзистор, и представлять, насколько изменится усиление из‑за различии в значении коэффициента β . Нужно также проверить, пригоден ли для нового транзистора существующий режим. Так, например, если транзистор П401 работает в схеме, где коллекторное напряжение составляет 9 в, то его уже нельзя заменить транзистором П411, для которого допустимое коллекторное напряжение составляет 6 в. Кроме того, нужно обязательно по справочнику проверить напряжение, допустимое для эмиттерного перехода.

Чтобы хорошо освоиться с транзисторами, полезно периодически просматривать таблицы их параметров, а также рисунки, где указано расположение выводов эмиттера базы и коллектора (рис. 95). Это, конечно, не самое веселое занятие, но зато оно через некоторое небольшое время даст очень важный результат: вы будете и без справочника знать, что собой представляют важнейшие типы полупроводниковых приборов, а значит, сможете легче разбирать транзисторные схемы.

Рис. 95. Основные типы транзисторов (ЦМ – цветная метка).

И ВСЕ ЖЕ ПРИЕМНИК…

У начинающего радиолюбителя, который выбирает тему для своей первой практической работы и не преследует при этом каких‑то определенных целей, есть много разных вариантов «начала». Можно, например, построить несложную радиолу, простейший прибор электронной автоматики, электронный музыкальный инструмент на одном транзисторе или, наконец, самую популярную транзисторную самоделку – миниатюрный приемник.

Правда, в последнее время, когда радиопромышленность буквально завалила магазины транзисторными приемниками – простыми и сложными, дешевыми и дорогими, – интерес любителей к самодельному приемнику заметно уменьшился.

А зря. Во всяком случае, для начинающего любителя, делающего первые шаги, приемник, пожалуй, самый удачный объект самостоятельной практической работы.

Во‑первых, приемник легко допускает усложнение – можно постепенно, шаг за шагом, переходить от простых схем к более сложным. Можно, например, собрать приемник на одном транзисторе, затем добавить к нему еще один усилительный каскад, затем еще один и т. д. (рис. 96).

Рис. 96. Приемники прямого усиления прежде всего различаются числом каскадов усиления высокой и низкой частот.

Во‑вторых, в приемнике вы встретитесь с многими популярными элементами, в известной мере общими для электронной аппаратуры: усилителем ВЧ, усилителем НЧ, согласующим трансформатором, разнообразными фильтрами, выпрямителем, детектором и др.

И, наконец, в‑третьих, делая приемник, вы можете довольно быстро получить «плату за страх». Приняв несколько станций, услышав речь или музыку из своего собственного, своими руками сделанного приемника, вы испытаете неповторимое радостное чувство победителя, и электроника уже не будет казаться вам страшной и недоступной. Уже из‑за одного этого – из‑за возможности сравнительно быстро и просто получить практический результат и преодолеть чувство страха перед электронными схемами – есть прямой смысл отдать предпочтение простейшему самодельному приемнику и именно с него начинать свой путь в практическую электронику.

С практическими схемами простейших приемников мы уже встречались в начале книги (рис. 43, 44). Но в то время мы знали лишь одну схему усилителя – схему ОБ, – и это, конечно, очень ограничило ассортимент практических схем. Сейчас, используя знания, полученные при знакомстве с абстрактным усилителем, мы можем резко расширить набор практических, схем приемника. Чтобы не повторяться, мы возьмем от старого приемника лишь входной контур (таблица 7) и именно его применим во всех конструкциях, о которых пойдет речь дальше.

Начнем с любопытного варианта приемника на одном транзисторе (рис. 97–1 ).

рис. 97 –1

Всмотревшись в схему, вы не обнаружите на ней источника питания – приемник питается энергией радиоволн. Дело в том, что вблизи мощных радиостанций напряженность электромагнитного поля настолько велика, что его можно использовать как источник питания. (На расстоянии нескольких сот метров от мощной станции радиоволны могут даже зажечь лампочку, включенную в цепь приемной антенны.) Высокочастотное напряжение из антенной цепи выпрямляется диодом Д ₁ и подается на коллектор транзистора Т₁ , включенного по уже знакомой нам схеме триодного детектора (рис. 43–2 ). Конденсатор С₂ – фильтр выпрямителя. Отвод у катушки сделан, как и обычно, от небольшой части витков (стр. 123). Обратите внимание, в каком направлении включен диод, – только при таком включении выпрямленное напряжение будет попадать «минусом» на коллектор. Еще раз напоминаем: приемник, питаемый «свободной энергией», будет работать лишь на близком расстоянии от мощной станции, в пределах нескольких километров.

В качестве нагрузки в коллекторную цепь включен громкоговоритель Гр₁ . Ни в этом, ни в других приемниках мы не будем указывать конкретный тип громкоговорящего устройства. Это может быть и телефонный капсуль ДМ‑4, и известный капсуль ДЭМШ, и, наконец, один из динамических громкоговорителей (таблица 11) с выходным трансформатором (таблица 12). Лучше всего, конечно, использовать динамический громкоговоритель – он весьма эффективно преобразует электрические колебания в звуковые. И в то же время громкоговоритель не создает сильных искажений, как, например, телефонный капсуль ТК‑60, который ко всему еще требует немалой мощности для создания более или менее громкого звука.

_{Примечания:}

_*_{Первая цифра в названии громкоговорителя указывает его мощность в ваттах.}

_**_{Для круглых громкоговорителей указаны диаметр диффузора (первая цифра) и высота ("толщина"), а для эллиптических громкоговорителей – размеры диффузора по осям эллипса и высота ("толщина").}

Вполне вероятно, что для простейших приемников громкоговоритель окажется непригодным – слишком мала будет мощность электрических колебаний, для того чтобы создать мощный звук. В этом случае вместо громкоговорителя, не меняя схемы, можно включить головные телефоны.

Следующий приемник (рис. 97–2 ) собран по схеме 0–V–1.

рис. 97 –2

Эта сокращенная запись говорит о том, как построен усилительный тракт приемника. Буква «V» – условное обозначение детектора; цифра, которая стоит до буквы «V», указывает, сколько в приемнике каскадов усиления высокой частоты; цифра, стоящая после буквы «V», – сколько каскадов усиления низкой частоты; запись 0–V–2 означает, что в приемнике есть детектор (без него ведь приемника и быть не может!) и двухкаскадный усилитель НЧ, а усилителя ВЧ нет совсем (рис. 96).

Детектор выполнен на триоде Т₁ , причем детектирование осуществляется в эмиттерной цепи. В коллекторной цепи появляется весь «букет» усиленных составляющих продетектированного сигнала, в том числе высокочастотная и низкочастотная составляющие. Нам, разумеется, нужна только низкочастотная составляющая (рис. 29), и поэтому в схему вводится конденсатор С₃ , который сразу же замыкает на «землю» высокочастотную составляющую коллекторного тока.

Мы уже подробно разбирали (рис. 79), каким образом многие цепи усилителя встречаются на общем проводе, к которому подключено заземление и который поэтому для краткости называют «землей». В данном случае, замкнув высокочастотную составляющую на «землю», мы сразу же отправили ее на эмиттер транзистора Т₁ . Коллекторный ток от коллектора в итоге всегда приходит к эмиттеру. Но при этом он должен еще обязательно пройти по сопротивлению нагрузки и поработать там, создавая мощную копию сигнала. Замкнув высокочастотную составляющую прямо на эмиттер, мы не пустили ее в нагрузку R₁ и поэтому получим в коллекторной цепи мощную копию одной только низкочастотной составляющей.

С резистора нагрузки R₁ через разделительный конденсатор С₄ (рис. 78) сигнал поступает на базу усилителя НЧ, собранного на транзисторе Т₁ по схеме ОЭ. В этом каскаде используется знакомая нам схема температурной стабилизации. На базу подаются одновременно два напряжения: положительное с резистора R₄ и отрицательное с нижней части делителя R₂R₃ . Отрицательное напряжение на 0,2 в больше положительного, и таким образом на базе действует небольшой «минус».

Сейчас уместно обратить внимание на еще одну деталь схемы – полярность включения электролитических конденсаторов С₄ и С₆ . Емкость электролитических конденсаторов определяется не только площадью их обкладок, свернутых в трубочку. Емкость электролитических конденсаторов в основном обусловлена некоторыми физическими процессами в расположенном между обкладками тончайшем слое окислов. Процессы эти возникают, когда через электролитический конденсатор идет постоянный ток определенного направления. При токе иного направления конденсатор может оказаться просто пробитым. В этом отношении электролитический конденсатор чем‑то напоминает диод, который по‑разному ведет себя при различных направлениях тока.

Вывод из всего сказанного такой: электролитический конденсатор можно включать в цепи, где наряду с переменным током присутствует еще и постоянный, причем включать конденсатор нужно так, чтобы указанный на схеме «плюс» (светлая обкладка) совпадал с обозначением на корпусе конденсатора (рис. 98).

Рис. 98. Электролитический конденсатор обязательно должен находиться под постоянным напряжением, поданным в определенной полярности.

На схемах, как правило, указывают полярность включения электролитического конденсатора. Если же полярность на схеме не указана, то ее нетрудно установить самому, проследив, как попадает к тому или иному участку схемы питающее напряжение. Трудности возникают лишь в том случае, если к обеим обкладкам конденсатора подводится напряжение одного и того же знака. Например, если к обеим обкладкам подводится «минус». Здесь нужно прикинуть, какой из этих «минусов» больше, и именно к нему подключить вывод конденсатора, на котором и стоит значок «минус». Так, например, на нашей схеме конденсатор С₄ включен между двумя «минусами», а своим минусовым выводом этот конденсатор подключен к коллектору транзистора Т₁ , на котором отрицательное напряжение больше, чем на резисторе R₃ .

Несколько слов для тех, кого удивляет отсутствие смещения на базе транзистора Т₁ . Дело в том, что этот транзистор работает в режиме детектирования и его эмиттерный переход должен «срезать» половину высокочастотного модулированного напряжения. А для этого на базе не должно быть смещения (рис. 36).

Следующий приемник выполнен по схеме 2–V–0, рассчитан на прием одной станции, работает на головные телефоны и питается от одного гальванического элемента на 1,5 в.

рис. 97 –3

Применить столь низкое питающее напряжение оказалось возможным благодаря тому, что в качестве нагрузки в обоих каскадах используются катушки (L₃и L₄). На них почти не теряется постоянное напряжение (рис. 38) и в то же время создается сравнительно большое напряжение усиленного сигнала (Воспоминание № 15).

Детектор выполнен по схеме с удвоением (рис. 27–17 ). Начальное смещение на базу каждого транзистора устанавливают подбором резисторов R₁ и R₂ с таким расчетом, чтобы коллекторный ток покоя составлял примерно 1 ма. Резисторы R₁ и R₂ , хотя они и подключены непосредственно к коллектору (рис. 87, листок Б ), не являются элементами термостабилизации: на катушках L₃и L₄ почти нет постоянного падения напряжения, и постоянное напряжение на коллекторе примерно такое же, как и на «минусе» батареи.

Обратите внимание, что емкость разделительного конденсатора С₃ во много раз меньше, чем емкость аналогичного разделительного конденсатора С₄ в предыдущей схеме. Как вы уже, очевидно, догадались, разница эта связана с тем, что первый из конденсаторов «работает» в усилителе ВЧ, а второй – в усилителе НЧ (Воспоминание № 13). Конденсатор С₂ вводится в схему для того, чтобы катушка L₂ не закорачивала входную цепь Т₁ (эмиттерный переход) по постоянному току.

В заключение данные деталей. Катушки L₃и L₄намотаны на кольцах из феррита Ф‑600 с внешним диаметром 8 мм и внутренним 5 мм. Каждая катушка содержит по 200 витков провода ПЭЛШО 0,12. Данные магнитной антенны: стержень из феррита Ф‑600, диаметр 8 мм, длина 45 мм; катушка L₁ содержит 220 витков провода ПЭ 0,2, а катушка L₂ (она намотана поверх L₁ ) – 10 витков того же провода. Данные эти действительны лишь для фиксированной настройки на станцию «Маяк», работающую на волне 547. м. Если вы захотите настроиться на другую станцию, то придется менять не только данные катушки L₁ (или конденсатора C₁ ), но, возможно, еще и данные катушек L₃ и L₄ .

Прежде чем разбирать следующую схему (рис. 97–4 ), вернёмся к предыдущей (рис. 97–2 ). Вы, очевидно, помните, что в коллекторной цепи нашего первого каскада – триодного детектора – мы сразу же замкнули на «землю» высокочастотную составляющую продетектированного сигнала. Она оказалась просто отходом производства. Но, как говорится, у хорошего хозяина ничего не пропадает, и этот высокочастотный «отход» тоже можно использовать для дела.

Входным элементом всех наших приемников является колебательный контур, настроенный в резонанс на частоту принимаемой станции. За счет резонанса контур сам повышает напряжение сигнала (Воспоминания №№ 18, 19, 20), причем повышает его тем сильнее, чем выше добротность этого контура. Кроме того, с увеличением добротности становится острее и резонансная кривая, приемник лучше отфильтровывает сигналы соседних мешающих станций.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 177; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 22 23 24 25 262728 29 30 31 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!