Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий справочник является вторым переработанным и дополненным изданием. Полностью переработаны IV, VII, VIII главы. Остальные главы переработаны частично и дополнены новыми сведениями, в частности по радиодеталям, усилителям, магнитофонам, источникам питания, а также описаниями новых конструкций промышленной и радиолюбительской малогабаритной аппаратуры. Написана XIII глава — «Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры».
При подготовке настоящего издания авторы учли критические замечания и пожелания читателей, высказанные ими в письмах.
Цель справочника — дать радиолюбителю основные сведения, необходимые для разработки и изготовления малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры. Принцип действия тех или иных устройств и физические процессы, происходящие в них, как правило, не описаны. Расчетные формулы приведены в виде, удобном для практического использования.
В конце справочника приведена библиография. Ссылки на литературу, встречающиеся в тексте, заключены в квадратные скобки.
С 1 января 1963 г. в СССР введена Международная система единиц СИ (ГОСТ 9867—61). В справочнике встречаются некоторые единицы, выраженные в системе СГС. Ниже приведена таблица пересчета некоторых единиц из системы СГС в систему СИ.
Единицы системы СГС
-Единицы системы СИ
Градус (°)
радиан (рад)
1°С
1° к
1 кГ (кгс)
9,80665 ньютона (к)
1 а • ч
3600 кулонов (к)
1 гс
10—4 тесла (тлХ Ю3
1 э
— а/м 4ic *
Главы I, IL Ш, V, VI, VII, X, XI и § 3, 4, 5 главы XII составлены Р. М. Терещуком, IV я XIII — К- М. Терещуком, VIII —А. Б. Чаплинским, IX — Л. Б. Фуксом, §1,2 главы XII — С. А. Седовым.
Критические замечания и пожелания просим направлять по адресу: Киев, 4, Репина, 3, издательство «Наукова думка».
Глава I
ЭЛЕКТРО- И РАДИОМАТЕРИАЛЫ
g 1. Проводники
Основные свойства некоторых проводников низкого сопротивления приведены в табл. 1.1, а некоторых сплавов высокого сопротивления — в табл. 1.2.
Таблица 1.1
Основные свойства некоторых проводниковнизкого сопротивления
Материал
Удельное сопротивление при температуре 20® С, ОМ • ММ^М
ТКС, %/ерад
Температура плавления, ° С
Плотность, г/см*
Алюминий
0,028
0,49
660
2,7
Бронза фосфористая
0,115
0,4
900
8,8
Золото
0.024
0,37
1060
19,3
Ла ту иь
0,03-0,06
0,2
900
8.5
Медь электротехническая
0,0175
0,4
1080
8,9
Никель
0,07
0,6
1450
8,8
Олово
0,115
0,42
230
7,3
Платина
0,1
0,3
1770
21,4
Свинец
0,21
0,4
330
П,4
Серебро
0,016
0,38
960
10,5
Сталь
0,098
0,62
1520
7,8
Уголь
0,33—1,85
0,06
—
Хром
0,027
6,6
Цинк
0,059
0,35
420
7,0
Для изготовления эталонных сопротивлений, магазинов сопротивлений, шунтов и добавочных сопротивлений к вольтметрам применяют константан и манганин, обладающее малым температурным коэффициентом сопротивления ТКС*. Манганин в контакте с медью, кроме того, характеризуется малой термо-э. д. с.
относительному изменению сопротивления приотносительному изменению сопротивления приДля изготовления реостатов и балластных сопротивлений используют константан, нейзяльбер, никелин и реотан, а в нагревательных приборах — иихром, фехраль и хромаль.
относительному изменению сопротивления при
относительному изменению сопротивления при
♦ ТКС — коэффициент, равный изменении температуры на 1° С.
Сплав
Удельное сопротивление при температуре 20° С, ом • ммНм
ТКС (в пределах 0—100° С), %/арад
Максимальная рабочая температура, ° С
Температура пла вле- ния, ° С
Плотность, г}смг
Константан
0,44—0,52
0,0005
500
1270
8,9
Манганин
0,4—0,5
0,005
100
1200
8,4
Нейзильбер
0,28—0,35
0,03
150
1000
8,4
Никелин
0,39—0,45
0,002
150
— ■*
Нихром
1,0—1,1
0,015
900
1400
8,2
Реотан
0.45-0,52
0.04
150
—
—
Фехраль
1,1-1,3
0,01
900
1460
7,2
Хромаль
1,45
0,005
1000
15t)0
7,1
Таблица 1.2
Основные свойства сплавов высокого сопротивления
Марка провода
Характеристика изоляции
Диаметр медиой жилы, мм
ПЭМ-1
ПЭМ-2 ПЭМ-3 ПЭТ В ПЭТК
Высокопрочная эмаль (металвии) в одни слой \ »»»в два слоя1
»»»в три слоя J
»теплостойкая эмаль
Теплостойкая эмаль
0,1—2,44
0,06—2,44 0,05-0,51
Продолжена е табл. 1.3
Т а б л и ц а 1.4
§ 2. Медные обмоточные провода
Медные обмоточные провода предназначены для изготовления обмоток трансформаторов-, дросселей, реле, катушек резонансных контуров и т. п. Эти провода могут иметь эмалевое покрытие, покрытие из волокнистых материалов и комбинированное покрытие из эмали и волокнистых материалов.
Марки медных обмоточных проводов, выпускаемых с малыми диаметрами, и характеристика их изоляции приведены в табл. 1.3, а основные данные — в табл. 1.4 и 1.5.
Эмаль обладает лучшими электроизоляционными свойствами, чем волокно, поэтому провода с волокнистой изоляцией имеют значительно больший диаметр, чем эмалированные.
Если при изготовлении обмотки или в процессе работы катушки провод испытывает повышенные механические воздействия, следует применять провода, покрытые высокопрочной эмалью (марки ПЭВ,
Характеристика изоляции некоторыхмедных обмоточных проводов
Марка провода
Характеристика изоляции
Диаметр медиой жилы, мм
ПЭВ-1 ПЭВ-2 ПЭВТЛ-1 ПЭВТЛ-2 ПЭВШО
ПЭЛ ПЭЛР-1 ПЭЛР-2 ПЭЛ у ПЭЛШО
Высокопрочная эмаль в один слой »»* два слоя
Высокопрочная термостойкая эмаль в один слой 1 »»» в два слоя |
Высокопрочная эмаль и обмотка из искусственного шелка
Лакостойкая эмаль
Высокопрочная полиамидная эмаль в один слой 1 »»» в два слоя j
Лакостойкая эмаль (утолщенный слой)
*» и один слой обмотки из
натурального шелка
0,02—2,44 0,06—2,44
0,06-2,26
0,07—0,51 0,03—2,44
0,1—2,44
0,05—2,44
0,05—1,56
Таблица 1.3
« о я к о
2 ^
§3 а ч я я
5
к
в
U S
8 СТ и
7g S Я S
5 к
S я
8.2
и В о
от
о ° « ш -
к о §
от ч
s к 5
S3 о
ПЭЛ
ПЭВ-1
ПЭЛШО
1 d
в от м Ct
от
s
о о
и о СО
d
В от я С[
от
3
О О
8
СО
d
й от - я
от
3 о о
8 со
0,02
0,0003
—
—
0,035
0.3
—
—
0,025
0,0005
—
—
—
0,035
0,5
—
0,03
0.0007
24,704
0,0014
0,045
0,8
0,045
0,8
—
——
0,04
0,0013
13,92
0,0026
.0,055
1,3
0,055
1,3
—
—
0,05
0,0020
9,29
0,004
0,065
1,9
0,07
1,9
0,12
3,3
0,06
0,0028
6.44
0,0057
0,075
2,7
0,085
2,8
0,13
4,2
0,07
0,0039
4,73
0'0077
0,085
3,6
0,095
3,8
0,14
5,3
0,08
0,0050
3,63
0,0103
0,095
4,7
0,105
4,9
0,15
6,5
0,09
0,0064
2,86
0,0127
0,105
5,9
0,115
6,2
0,16
7,9
0,10
0,0079
2,23
0,0157
0,12
7,3
0,125
7,5
0,18
9,3
0,11
0,0095
1,85
0,019
0,13
8,8
С,135
9,1
0,19
11,0
0,12
0,0113
1.55
0,0226
0,14
10,4
0,145
10,7
0,20
12,7
0,13
0,0133
1,32
0,0266
0,15
12,2
0,155
12,4
0,21
14,7
0,14
0,0154
1,14
0,0308
0,16
14,1
0,165
14,4
0,22
16,7
0,15
0,0177
0,99
0,0354
0,17
16,2
0,180
16,6
0,23
18,9
0,16
0,0201
0,873
0.0402
0,18
18,4
0,19
18,8
0,24
21,2
0,17
0,0227
0,773
0,0454
0,19
20,8
0,20
21,2
0,25
23,7
0,18
0,0255
0,688
0,0510
0,20
23,3
0,21
23,6
0,26
26,3
0,19
0,0284
0,618
0,0568
0,21
25,9
0,22
26,3
0,27
29,0
0,20
0,0314
0,558
0,0628
0,225
28,7
0,23
29,0
0,29
32,2
0,21
0,0346
0,507
0,0692
0,235
31,6
0,24
32,0
0,30
35,2
0.23
0,0416
0,423
0,0832
0,255
37,8
0,27
38,3
0,32
41,7
0,25
0,0491
0,357
0,0982
0,275
44,6
0,29
45,2
0,34
48,8
0,27
0,0573
0,306
0,1150
0,31
52,2
0,31
52,6
0,37
56,9
0,29
0,0661
0,266
0,132
0,33
60,1
0,33
60,5
0,39
65,1
0,31
0,0755
0,233
0,151
0,35
68,9
0,35
68,0
0,42
74,2
0,33
0,0855
0,205
0,171
0,37
78,0
0,37
78,0
0,44
83 6
0,35
0,0962
0,182
0,192
0,39
87,6
0,39
87,0
0,46
93,5
0,38
0,1134
0,155
0,226
0,42
103
0,42
ЮЗ
0,49
109
0,41
0,1320
0,133
0,264
0,45
120
0,45
120
0,52
127
0,44
0,1521
0,115
0,304
0,49
138
0,48
138
0,55
145
0,47
0,1735
0,101
0,346
0,52
157
0,51
157
0,58
165
0,49
0,1885
0,0931
0,378
0,54
171
0,53
171
0,60
179
0,51
0,2043
0,0859
0,408
0,56
185
0,56
186
0,63
194
0,53
0,2206
0,0795
0,441
0,58
200
0.58
201
0,65
209
0,55
0,2376
0,0737
0,476
0,60
216
0,60
216
0,67
225
0,57
0,2552
0,0687
0,510
0,62
230
0,62
230
—
——
0,59
0,2734
0,0641
0,547
0,64
248
0,64
248
0,71
257
0,62
0,3019
0,0580
0,604
0,67
273
0,67
274
0,75
283 ■
Основные данные медных обмоточных проводов малых диаметров
g о5 »3 л * ч S я1я иSV SЕЛби и, о Оeg,К свV С о>>Мis 8 а s « - «оз 1 С «В К зПЭЛПЭВ-1пэлшо3Qu § Я SГО488 со51&3ГО4 о о8 со51Qu 5 3 св 90гоN88 ' ' со0,640,32170,05450,6440,692910,692920,763010,670,35260,04970,7050,723190,723190,793300,690,37390,04690,7480,743380,743380,813490,720,40720,04300,8140,783670,773670,853780,740,43010,04070,8600,803900,803900,874020,770,46570,03760,9300,834210,834220,90434Р.800,50270,03481,0050,864550,864550,93468g о5 »3 л * ч S я1я иSV SЕЛби и, о Оeg,К свV С о>>Мis 8 а s « - «оз 1 С «В К зПЭЛПЭВ-1пэлшо3Qu § Я SГО488 со51&3ГО4 о о8 со51Qu 5 3 св 90гоN88 ' ' со0,640,32170,05450,6440,692910,692920,763010,670,35260,04970,7050,723190,723190,793300,690,37390,04690,7480,743380,743380,813490,720,40720,04300,8140,783670,773670,853780,740,43010,04070,8600,803900,803900,874020,770,46570,03760,9300,834210,834220,90434Р.800,50270,03481,0050,864550,864550,93468Продолжение табл, х 1.4Продолжение табл, х 1.4Таблица 1.5Таблица 1.5Диаметр медной жилы, ммПробивное напряжение, вПЭЛПЭЛУПЭВ-1ПЭВ-2ПЭЛР-1ПЭЛР-2пэтк0*02—0,025мм200мммм0,03—0,04300—300——0.06-0,07350450350450—3000,08-0,09 10,10—0,14 J400500400500550700500700 }5000,15—0,205506506008006008006500,21—0,41 10,44—0,53 f8001000800 1850 }12008008501000 11200 }10000,55—0,8390011001000150010001500Диаметр медной жилы, ммПробивное напряжение, вПЭЛПЭЛУПЭВ-1ПЭВ-2ПЭЛР-1ПЭЛР-2пэтк0*02—0,025мм200мммм0,03—0,04300—300——0.06-0,07350450350450—3000,08-0,09 10,10—0,14 J400500400500550700500700 }5000,15—0,205506506008006008006500,21—0,41 10,44—0,53 f8001000800 1850 }12008008501000 11200 }10000,55—0,8390011001000150010001500Диаметр проволоки, ммЧисло проволокСеченне провода, мм1Диаметр провода, ммСопротивление 1 км провода, омЛЭШОЛЭШДЛЭПЛЭПКО100,01960,330,39—10950,05150,02940,370,43697210,04190,420,4852570,02690,340,400,320,34760100,03850,410,470,390,415320,07120,04620,440,500,420,44445160,06150*470,540,450,47333210,08180,520,590,500,5225490,0710,520,590,50,5227512. 0,0940,570,640,550,57208140,1100,600,670,580,601770,1160,1260,640,710,620,6455190,1490,670,7431210,1650,710,780,690J1118Диаметр проволоки, ммЧисло проволокСеченне провода, мм1Диаметр провода, ммСопротивление 1 км провода, омЛЭШОЛЭШДЛЭПЛЭПКО100,01960,330,39—10950,05150,02940,370,43697210,04190,420,4852570,02690,340,400,320,34760100,03850,410,470,390,415320,07120,04620,440,500,420,44445160,06150*470,540,450,47333210,08180,520,590,500,5225490,0710,520,590,50,5227512. 0,0940,570,640,550,57208140,1100,600,670,580,601770,1160,1260,640,710,620,6455190,1490,670,7431210,1650,710,780,690J1118Данные высокочастотных обмоточных проводовДанные высокочастотных обмоточных проводов§ 3. Обмоточные§ 3. Обмоточные
g о
5 »
3 л * ч S я
1
я и
S
V S
ЕЛ
б
и и
, о О
eg,
К св
V С о
>>М
is 8 а s « - «оз 1 С «
В К з
ПЭЛ
ПЭВ-1
пэлшо
3
Qu § Я S
ГО
4
8
8 со
51
&
3
ГО
4 о о
8 со
51
Qu 5 3 св 90
го
N
8
8 ' ' со
0,64
0,3217
0,0545
0,644
0,69
291
0,69
292
0,76
301
0,67
0,3526
0,0497
0,705
0,72
319
0,72
319
0,79
330
0,69
0,3739
0,0469
0,748
0,74
338
0,74
338
0,81
349
0,72
0,4072
0,0430
0,814
0,78
367
0,77
367
0,85
378
0,74
0,4301
0,0407
0,860
0,80
390
0,80
390
0,87
402
0,77
0,4657
0,0376
0,930
0,83
421
0,83
422
0,90
434
Р.80
0,5027
0,0348
1,005
0,86
455
0,86
455
0,93
468
g о
5 »
3 л * ч S я
1
я и
S
V S
ЕЛ
б
и и
, о О
eg,
К св
V С о
>>М
is 8 а s « - «оз 1 С «
В К з
ПЭЛ
ПЭВ-1
пэлшо
3
Qu § Я S
ГО
4
8
8 со
51
&
3
ГО
4 о о
8 со
51
Qu 5 3 св 90
го
N
8
8 ' ' со
0,64
0,3217
0,0545
0,644
0,69
291
0,69
292
0,76
301
0,67
0,3526
0,0497
0,705
0,72
319
0,72
319
0,79
330
0,69
0,3739
0,0469
0,748
0,74
338
0,74
338
0,81
349
0,72
0,4072
0,0430
0,814
0,78
367
0,77
367
0,85
378
0,74
0,4301
0,0407
0,860
0,80
390
0,80
390
0,87
402
0,77
0,4657
0,0376
0,930
0,83
421
0,83
422
0,90
434
Р.80
0,5027
0,0348
1,005
0,86
455
0,86
455
0,93
468
Продолжение табл, х 1.4
Продолжение табл, х 1.4
Таблица 1.5
Таблица 1.5
Диаметр медной жилы, мм
Пробивное напряжение, в
ПЭЛ
ПЭЛУ
ПЭВ-1
ПЭВ-2
ПЭЛР-1
ПЭЛР-2
пэтк
0*02—0,025
мм
200
мм
мм
0,03—0,04
300
—
300
—
—
0.06-0,07
350
450
350
450
—
300
0,08-0,09 1
0,10—0,14 J
400
500
400
500
550
700
500
700 }
500
0,15—0,20
550
650
600
800
600
800
650
0,21—0,41 1
0,44—0,53 f
800
1000
800 1
850 }
1200
800
850
1000 1
1200 }
1000
0,55—0,83
900
1100
1000
1500
1000
1500
Диаметр медной жилы, мм
Пробивное напряжение, в
ПЭЛ
ПЭЛУ
ПЭВ-1
ПЭВ-2
ПЭЛР-1
ПЭЛР-2
пэтк
0*02—0,025
мм
200
мм
мм
0,03—0,04
300
—
300
—
—
0.06-0,07
350
450
350
450
—
300
0,08-0,09 1
0,10—0,14 J
400
500
400
500
550
700
500
700 }
500
0,15—0,20
550
650
600
800
600
800
650
0,21—0,41 1
0,44—0,53 f
800
1000
800 1
850 }
1200
800
850
1000 1
1200 }
1000
0,55—0,83
900
1100
1000
1500
1000
1500
Диаметр проволоки, мм
Число проволок
Сеченне провода, мм1
Диаметр провода, мм
Сопротивление 1 км провода, ом
ЛЭШО
ЛЭШД
ЛЭП
ЛЭПКО
10
0,0196
0,33
0,39
—
1095
0,05
15
0,0294
0,37
0,43
697
21
0,0419
0,42
0,48
525
7
0,0269
0,34
0,40
0,32
0,34
760
10
0,0385
0,41
0,47
0,39
0,41
532
0,07
12
0,0462
0,44
0,50
0,42
0,44
445
16
0,0615
0*47
0,54
0,45
0,47
333
21
0,0818
0,52
0,59
0,50
0,52
254
9
0,071
0,52
0,59
0,5
0,52
275
12
. 0,094
0,57
0,64
0,55
0,57
208
14
0,110
0,60
0,67
0,58
0,60
177
0,1
16
0,126
0,64
0,71
0,62
0,64
55
19
0,149
0,67
0,74
31
21
0,165
0,71
0,78
0,69
0J1
118
Диаметр проволоки, мм
Число проволок
Сеченне провода, мм1
Диаметр провода, мм
Сопротивление 1 км провода, ом
ЛЭШО
ЛЭШД
ЛЭП
ЛЭПКО
10
0,0196
0,33
0,39
—
1095
0,05
15
0,0294
0,37
0,43
697
21
0,0419
0,42
0,48
525
7
0,0269
0,34
0,40
0,32
0,34
760
10
0,0385
0,41
0,47
0,39
0,41
532
0,07
12
0,0462
0,44
0,50
0,42
0,44
445
16
0,0615
0*47
0,54
0,45
0,47
333
21
0,0818
0,52
0,59
0,50
0,52
254
9
0,071
0,52
0,59
0,5
0,52
275
12
. 0,094
0,57
0,64
0,55
0,57
208
14
0,110
0,60
0,67
0,58
0,60
177
0,1
16
0,126
0,64
0,71
0,62
0,64
55
19
0,149
0,67
0,74
31
21
0,165
0,71
0,78
0,69
0J1
118
Данные высокочастотных обмоточных проводов
Данные высокочастотных обмоточных проводов
§ 3. Обмоточные
§ 3. Обмоточные
Пробивное напряжение изоляции обмоточных проводов
ПЭЛР, ПЭВТЛ), или с дополнительной обмоткой из хлопчатобумажной или шелковой пряжи.
Провода марок ПЭВТЛ-1 и ПЭВТЛ-2 характеризуются сравнительно высокой термостойкостью (до 130° С, а при кратковременном нагреве— до 180° С), большим сопротивлением изоляции и сравнительно малым tg6. Эти провода можно залуживать путем погружения в расплавленное олово или припой, а также при помощи паяльника без предварительной зачистки и без применения флюсов.
Высокочастотные обмоточные провода (литцендраты) предназначены для изготовления катушек индуктивности резонансных контуров. Оии состоят из пучка эмалированных проволок диаметром 0,05; 0,07; 0,1 или 0,2 мм каждая, обмотанного одним (марки ЛЭШО) или двумя (марки ЛЭШД) слоями натурального шелка, одним слоем полиамидного шелка (марки ЛЭП) или одним слоем полиамидного шелка и одним слоем капрона (ЛЭПКО).
Благодаря определенному расположению проволок в пучке ослабляется поверхностный эффект и, следовательно, уменьшается сопротивление провода токам высокой частоты,
Провода марок ЛЭП и ЛЭПКО перед лужением можно ие зачищать; не обязательно также применение вспомогательных травильных составов.
Данные высокочастотных обмоточных проводов приведены в табл. 1.6.
Таблица 1.6
провода высокого сопротивления
Обмоточные, провода высокого сопротивления используются для изготовления проволочных сопротивлений и шунтов. Термостойкость этих проводов так же, как н медных, определяется материалом изоляции.
Основные данные обмоточных проводов высокого сопротивления приведены в табл. 1.7, 1.8 и L9.
Таблица 1.7
Обмоточные провода высокого сопротивления
Марка* провода
Характеристика изоляции
Диаметр жилы, лек
ПШДК
Константановые провода Два слоя обмотки из шелка
0,05—1,0
ПЭБОК
Эмаль и один слой обмотки из хлопчатобумаж-
-
ПЭВКМ-1
ной пряжи
Один слой высокопрочной эмали 1
0,04—1,0 0,1—0,8
ПЭВКМ-2
Два слоя>> J
пэвкт-1
Один слой»*1
0,03—0,8
ПЭВКТ-2
Два слоя»» J
ПЭК
Лакостойкая эмаль
0,03—1,0
пэшок
1 Эмаль и один слой обмотки из шелка
0,05—1,0
* Последняя буква марки провода означает! М —- мягкий провод; Т — твердый провод; С— стабилизированный провод.
Марка провода
Характеристика изоляции
Диаметр жилы, мм
Манганиновые провода
ПШДММ
Два слоя обмотки из шелка I
0,05—1,0
ПШДМТ
>>»*» j
ПЭВММ-1
Один слой высокопрочной эмали I
0,05—0,8
ПЭВММ-2
Два слоя»» j
ПЭВМТ-1
Один слой»»1
0,02—0,8
ПЭВМТ-2
Два слоя>» I
пэмм
Лакостойкая эмаль
0,0ь—1,0
пэмт
X»»
0,03—1,0
пэмс
Высокопрочная эмаль
и,ОЬ—и,й
пэшомм
Эмаль и один слой обмотки из шелка |
0,05—1,0
пэшомт
> » » >»»> 1
Нихромовые провода
ПЭВНХ-1
Один слой высокопрочной эмали 1
0,02—0,4
ПЭВНХ-2 пэнх
Два слоя»» J
Лакостойкая эмаль
0,03-0,4
Таблица 1.8
Сопротивление / м провода высокого сопротивления, ом
Диаметр провода, мм
Материал провода
Манганин
Константан
Нихром
мягкий
твердый
мягкий
твердый
Х15Н60
Х20Н80
0,02
1370
3374
0,025 0,03
606
876
655
655
693
1528
2160
1500
004
342
369
369
390
857
844
0'05
220
237
237
250
550
Ь35
0,06
152
164
164
173
386
379
0^07
112
121
121
127
281
278
0,08
85,4
92,5
92,5
97,5
216
213
0'09
67,6
73,1
73,1
77
170
168
0Д0
54,8
59,2
59,2
62,4
138
136
0*12
38,1
41,1
41,1
43,6
95,7
94,7
0,15
24,3
26,3
26,3
27,7
6! Л 43,0
60,5
0Д8
16,9
18,0
18,0
19,0
4?Л
0,20
13Д
14,8
14,8
15,6
35,3
34,1
0'22
11,3
12,1
12,9
29,2
28,2
0^25
8,76
9,5
9,5
9,98
22,6
2b8
0,28
0,30
0,32
7,55
7,96
18,0
17,4
6,06
6,6
6,6
6,93
15,3
13,8
15,2
13,3
О',35
4,47
4,83
4,83
5,09
11,3
11,1
0,38
3,81
4,10
4,32
—*
—
0,40
3,42
3,70
3,70
3,90
8,59
8,52
0,45
2,71
2,92
2,92
3,09
6,98
6,73
0,5
2,20
2,37
2,37
2,50
5,66
5,45
0,55
1,82
1,96
1,96
2,06
——
0,6
1,52
1,65
1,65
1,73
4,07
3,82
0,65
1,36
1,40
1,40
1,49
——
ОД
1,12
1,21
1,21
1,27
2,91
2,84
0,75
0,975
1,05
1,12
•—
0^
0,854
0,925
0,925
0,975
2,23
2,17
0,85 0,9
0,675
0,731
0,820 0,731
0,864 0,770
1,76
1,72
1,0
0,548
0,592
0,592
'0,624
1.42
1,39
Выпускается два класса манганинового провода. Температурный коэффициент сопротивления проводов класса А находится в пределах от 4-3 • 10~6 до —4 • 10'5, класса Б — от 4^6 10*6 до —6 ■ 10'5,
Для малогабаритных высокоомных сопротивлений повышенной стабильности выпускают провода диаметром 6—10 мк в сплошной стеклянной изоляции. Стеклянная изоляция обладает высокими элек
троизоляционными свойствами, но она очень хрупкая. Эти провода сортируют по их сопротивлению на единицу длины.§ 4. Монтажные проводаМонтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции.Провода с волокнистой изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных условиях,троизоляционными свойствами, но она очень хрупкая. Эти провода сортируют по их сопротивлению на единицу длины.§ 4. Монтажные проводаМонтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции.Провода с волокнистой изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных условиях,Сопротивление 1 м провода, омДиаметр провода, мк15000+25001411000+1500168000+1500175500+1000184000±50020Сопротивление 1 м провода, омДиаметр провода, мк15000+25001411000+1500168000+1500175500+1000184000±50020Таблица 1.9Таблица 1.9Микропровода марки ПСОМ из манганинаМикропровода марки ПСОМ из манганина
троизоляционными свойствами, но она очень хрупкая. Эти провода сортируют по их сопротивлению на единицу длины.
§ 4. Монтажные провода
Монтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции.
Провода с волокнистой изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных условиях,
троизоляционными свойствами, но она очень хрупкая. Эти провода сортируют по их сопротивлению на единицу длины.
§ 4. Монтажные провода
Монтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции.
Провода с волокнистой изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных условиях,
Сопротивление 1 м провода, ом
Диаметр провода, мк
15000+2500
14
11000+1500
16
8000+1500
17
5500+1000
18
4000±500
20
Сопротивление 1 м провода, ом
Диаметр провода, мк
15000+2500
14
11000+1500
16
8000+1500
17
5500+1000
18
4000±500
20
Таблица 1.9
Таблица 1.9
Микропровода марки ПСОМ из манганина
Микропровода марки ПСОМ из манганина
когда исключена возможность конденсации воды в аппарате и отсутствуют резкие климатические изменения.
Провода в полиэтиленовой, полихлорвиниловой и резиновой изоляции применяются в условиях повышенной влажности, при резких колебаниях температуры.
Монтажные провода с изоляцией нз кремнийорганической резины изготовляются сечением 0,75—95 мм2 и предназначены для работы при напряжениях до 380 в и температуре до 180° С.
По конструкции токопроводящей жилы различают однопроволочные негибкие и многопроволочные гибкие монтажные провода. У последних токопроводящие жилы свиты из тонких медных проволок.
Основные данные монтажных проводов некоторых марок приведены в табл. 1.10.
Припои и флюсы
Припой выбирают в зависимости от вида соединяемых металлов или сплавов, размера деталей, требуемой механической прочности и устойчивости против коррозии. Для пайки толстых проводов используют припой с температурой плавления более,высокой, чем для пайки тонких проводов. В некоторых случаях необходимо учитывать и электропроводность припоя.
К мягким припоям относятся сплавы на оловянной, свинцовой, висмутовой, кадмиевой и цинковой основах. Основные данные оловянно- свинцовых припоев приведены в табл. 1.11.
К твердым припоям относятся медно-цннковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр).
Для пайки алюминия и его сплавов применяют специальные припои.
Флюсы предназначены для растворения и удаления окислов с поверхности спаиваемых деталей. Флюсы должны надежно защищать поверхности металла и припоя от окисления.
Выбор флюса зависит от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от вида монтажно-сборочиых работ. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя.
Т а б л и ц a LIO Основные данные монтажных проводов некоторых марок .
Марка провода
Характеристика
8i 3* -
5 *• йух ;И
Ч $ §
В Q.8J
Eg 5 3 я ^
Иан
55 5
SO я я го 5 и О. Я
<S О d < Я я
Пределы рабочих Температур, * С
МГВ
Многопроволочный, изолированный полихлорвинилом
од 0,2 0,35 0,5 0,75 1,0
1,4
1,5
1,7
1,9
2,1
2,5
220
От -60 до +70
мгвэ*
То же, экранированный
о,1 °,2
0,35 0,5 0,75 1,0
1,8
1,8
2,1
2,3
2,5
2,9
220
мгш
Многопроволочный, изолированный оплеткой из искусственного шелка
0,05 0,07
0,1
0,6 0,7 0,8
24
От —60
до +90
мгшд
Многопроволочный, изолированный двойной обмоткой из искусственного шелка
0,05 0,07 0,1 0,2
0,35 0,5
0,7
0,8
’0,9
1,0
1,2
1,3
60
От —60
До +90
мгшд л
То же, лакированный
0,05 0,1 0,2 0,35 0,5
0,8
1,0
1,3
1,4
1,5
250
От —-60 до +100
мгшдо
1 Много про водочный, изолированный двойной обмоткой и оплеткой из искусственного шелка
0,05 0,07
о,1
0,2 0,35 0,5
0,75
1,0
1,5
2,5
1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 1,9
2,3 2,7
100
От ——бО ДО+90
мпм
Многопроволочный, изолированный полиэтиленом
0,12 0,2 0,35 0,5 0,75 1,0 1,5
1,0 1,1 1,3 1,45 1,9
2,1
2,4
250
От —50 до +100
♦ Указан максимальный диаметр с экраном.
Марка провода
Характеристика
8g
Я Й я а;
S 6>* О * S 45 9 5 ь и
. , а
3 го я
Ins
£88 Ч ЕГ Я 2-0 § 8&« |ss < я я
Пределы рабочих температур, с С
МШВ
Многопроволочный, изолированный двойной обмоткой из искусственного или пропитанного натурального шелка и полихлорвинилом
0,07 0,2
0,5
0,75
1,5
1,0
1,61 2,0 1 2,3?
2,7)
. 380
1000
От —50
до +70
мшп
Однопроволочный, изолированный обмоткой нз шелка и полиэтиленом
0,07
0,2
0,5
0,75
1,5
1,0 1,61 2,01 2,3?
2,7)
380
1000
пмв
Однопроволочный, изолированный полихлорвинилом
0,2
0,5
0,75
1,3
1,8
2,2
пмвг
Многопроволочный, изолированный обмоткой из хлопчатобумажной пряжи или стекловолокна и полихлорвинилом
0,2 0,35 0,5 0,75
2,0
2,2
2,4
2,6
380
От —60
до +70
пмов
Однопроволочный, изолированный обмоткой из хлопчатобумажной пряжи или стекловолокна и полихлорвинилом
0,2 0,35 0,5 0,75
1,9 2,0 2,1 2,3
пмп
Однопроволочный, изолированный полиэтиленом
0,2
0,5
1,4
1,7
Таблица L1I
Основные данные оловянно-свинцовых припоев
Марка припоя*
Химический состав, %,
го а .
>• я н к ГО д ex'» <и Ч к и х
Н К о
о
-Г*
«а$
2 я я* а я
Применение
ПОС-90
Олово — 89—90; сурьма — 0,15; свинец — остальное
222
4,3
Для пайки деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем серебрению или золочению
• Цифра соответствует процентному содержанию олова.
Марка припоя
Химический состав, %
cd
К 03
h Со
6
£ к $ и н Д о И со « а* 2 s и
Сел
Применение
ПОС-60
Олово — 59—61; сурьма — 0,8; свинец — остальное
190
4,1
Для пайки ответственных деталей, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки, а также когда требуется повышенная механическая прочность_____
ПОС-50
Олово — 44—50; сурьма — 0,8; свинец — остальное
222
3,6
Для пайки ответственных деталей, когда допускается более высокая температура нагрева
ПОС-40
Олово— 39—41; сурьма — 1,5—2,0; свинец — остальное
235
3,2
Для пайки менее ответственных токопроводящих деталей, когда допустим более высокий нагрев
пос-зо
Олово — 29—30; сурьма — 1,5—2,0; свинец — остальное
256
3,3
Для лужения и пайки менее ответственных и механических деталей из меди, ее сплавов, стали
ПОС-18
Олово — 17—18; сурьма—2,0—2,5; сви-* вец — остальное
277
2,8
Для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, для лужения перед пайкой
ПОС-4-6
Олово — 3—4; сурьма — 5—6; свинец — остальное
265
5,8
Для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем
Флюсы разделяют на активные (кислотные), бескислотные, активированные, антикоррозийные и защитные.
Активные флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхности металла, что обеспечивает высокую механическую прочность соединения. Такие флюсы используют в тех случаях, когда можно полностью удалить их остатки с поверхности соединения и основного металла. При монтаже электро- и радиоаппаратуры активные флюсы применять нельзя.
Бескислотные флюсы изготовляют на основе канифоли, которая при пайке очищает поверхность от окислов и защищает ее от окисления. Эти флюсы широко используют при монтаже радиоаппаратуры.
Активированные флюсы изготовляют на основе канифоли с добавкой активизаторов. Эти флюсы пригодны для соединения металлов и сплавов, плохо поддающихся пайке.
Антикоррозийные флюсы не вызывают коррозии после пайки.
Защитные флюсы не оказывают химического воздействия на металл и предохраняют ранее очищенную поверхность металла от окисления.
Состав и области применения некоторых флюсов
Состав, %
Применение
Очистка мест пайки для удаления остатков
Акт
и в н ы е флюсы
Хлористый цинк — 25—30; соляная кислота — 0,6—0,7; вода — остальное
При пайке деталей из черных и цветных металлов
Тщательная, водой
Флюс-паста: хлористый цинк (насыщенный раствор) — 3,7; вазелин (УН-1 или УН-2, ГОСТ 782—59)— 85;дистиллирован
ная вода — остальное
То же
То же
Флюс КЭЦ: канифоль — 24; хлористый цинк — I; спирт этиловый — остальное
При пайке цветных и драгоценных металлов, а также ответственных деталей из черных металлов
Ацетоном
Флюс-паста: канифоль — 16; хлористый цинк — 1; вазелин технический — остальное
То же. Обеспечивает получение соединений повышенной прочности
То же
г-
Ьескислотиые флюсы
Канифоль (светлая) ГОСТ 797—55
При пайке меди, латуни, бронзы, во время электро монтажных работ мягкими и легкоплавкими припоями
Спиртом или ацетоном
Флюс КЭ: канифоль — 15—28; спирт этиловый остальное
То же. Удобен для переноса в труднодоступные места
То же
Глицериио- каиифол ьныйфлюс:
канифоль — 6; глицерин — 14; спирт этиловый {или денатурат) — остальное
То же. Рекомендуется для случаев, когда требуется герметичность соединений
—<
То же
Активированные флюсы
Флюс ЛТИ-1: спирт этиловый (ГОСТ 5962—51) — 67—73; канифоль — 20—25; солянокислый анилин (ГОСТ 5243—50) 3—7; триэтаноламин {ВТУ МХП 1931—49) — 1—2
При пайке большинства металлов н сплавов (сталь, нержавеющая сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро и др.), в том числе оксидированных деталей из медных сплавов без предварительной зачистки
Не обязательна
Флюс ЛТИ-120: спирт этиловый — 63—74; канифоль — 20— 25; диэтиламин солянокислый (ВТУ 326—52) — 3—5; триэтаноламин — 1—2
То же. Составляется при необходимости замены солянокислого анилина
То же
Состав, %
Применение
Очистка мест пайки Для удалении остатков
Антикор
Флюс ВТС: вазелин технический — 63; триэтаноламин — 6,3; салициловая кислота — 6,3; спирт этиловый — остальное
розийнае флюсы
При пайке меди и медных сплавов. Рекомендуется при пайке, константана, серебра, платины и ее сплавов
Спиртом или ацетоном
Флюс ФИМ; ортофосфориая кислота (удельный вес 1,7) —16; спирт этиловый — 3,7; вода дистиллированная — остальное
То же; кроме того, применяется при пайке черных металлов (грубых деталей, допускающих промывку)
Водой
Флюс с анилином: солянокислый анилин-— 1,75; глицерин — 1,5; канифоль — остальное. Для получения флюса различной вязкости добавляют (до 25%) уайт- спирит (ГОСТ 3134—52)
То же. В большинстве случаев может заменить флюсы ВТС и ФИМ. Остаток флюса коррозии ие вызывает и защищает соединение от внешних окислителей
Не обязательна
К защитным флюсам относятся неактивные материалы: воск, вазелин, оливковое масло, сахарная пудра и др.
Состав и области применения некоторых флюсов приведены в табл. 1.12.
При высокотемпературной пайке в качестве флюсов используют главным образом буру (Na2B4O?) и смеси ее с борной кислотой (Н3ВО3), борным ангидридом (В2О3) и некоторыми другими солями.
Электроизоляционные материалы
Основные данные некоторых электроизоляционных материалов приведены в табл. 1.13.
Электроизоляционные смолы (полистирол, капрон, полиэтилен и др.) применяются в чистом виде или служат основой для приготовления лаков и эмалей (шеллак, канифоль, синтетические смолы).
Пластмассы, или пластические прессованные материалы, представляют собой смесь синтетических смол с тем или иным наполнителем (ткаиь, бумага, древесина, слюда, асбест и др.). Наиболее широко используются такие пластмассы, как фенопласты и аминопласты. Фенопласты теплостойки, влагостойки, хорошо противостоят органическим растворителям и слабым растворам щелочей, но недостаточно дугостойки. Фенопласты бывают черного, коричневого и темно-вишневого цветов. Аминопласты менее влагостойки и термостойки, характеризуются более низкими диэлектрическими свойствами. Они устойчивы к воздействию слабых кислот, керосина, нефтяных масел, ацетона, спирта, бензина, достаточно дугостойкн, но разрушаются щелочами и крепкими кислотами.
Листовые электроизоляционные материалы. Гетинакс— листовой материал из прессованной бумаги, пропитанной бакелитовым лаком. Марки А, Б, В, Г используют при работе на низких частотах, марки
Ав, Бв, Вв. Гв — на высоких частотах. Марки А и Б отличаются повышенной электрической прочностью и маслостойкостью, марка Б — повышенной электрической прочностью вдоль слоев, марка В — повышенной механической прочностью, марка Г— повышенной влагостойкостью. Марки Ав, Бв, Вв, Гв характеризуются малыми диэлектрическими потерями, марка Ав— повышенным удельным объемным сопротивлением, марка Бв — повышенной иагревостойкостью, марка Вв— повышенным объемным сопротивлением, марка Гв — высоким объемным сопротивлением.
Толщина выпускаемых листов: для марок А, Б — от 5 до 16 мм, для марки В — от 0,5 до 50 мм и для марок Ав, Бв, Вв, Гв — от 0,4 до 6 мм.
Текстолит изготовляется из прессованной хлопчатобумажной ткани, пропитанной бакелитовым лаком. Выпускаются следующие марки: А, В, Вч, ПТ, ПТК- Текстолит марки А характеризуется повышенными маслостойкостью и диэлектрическими свойствами, марки В — повышенной механической прочностью, марки Вч — пониженными диэлектрическими потерями и повышенным удельным объемным сопротивлением, марки ПТК — повышенной механической прочностью и пониженным удельным объемным сопротивлением, марки ПТ — пониженной механической прочностью по сравнению с маркой ПТК*
Текстолит выпускается в виде листов толщиной от 0,5 до 50 мм и стержней диаметром от 8 до 60 мм.
Стеклотекстолит (стекловолокнит) изготовляется на основе стеклянной ткани (волокна) и обладает повышенной механической прочностью, особенно на изгиб. Толщина листов 0,5—2,5 мм.
Лакоткань изготовляется путем пропитки хлопчатобумажной или шелковой ткани маслостойкими синтетическими смолами. Толщина хлопчатобумажной лакоткани—0,15—0,30 мм, шелковой—0,04— 0,15 мм.
Лаки. Пропиточные лаки используются для пропитки волокнистой изоляции (бумаги, картона, пряжи, ткани), обмоток трансформа- <оров и др. с целью повышения электрической прочности, улучшения теплообмена и уменьшения гигроскопичности изоляции.
Масляно-битумный лак № 447 применяется для пропитки обмоток. Время высыхания его при температуре НО—150е С не превышает 6 ч.
Кремнийорганический лак ЭФ-3 используется для пропитки обмоток. Время высыхания его при температуре 200° С — ие более 2 ч.
Покровные лаки применяются для образования механически прочной,, гладкой, влагостойкой электроизоляционной пленки иа поверхности лакируемых узлов. Этими лаками покрывается предварительно пропитанная твердая изоляция для дополнительного повышения электроизолирующих свойств и улучшения внешнего вида.
Клеящие лаки применяются для склеивания различных материалов.
Полистирольный лак представляет собой раствор полистирола в толуоле, ксилоле и других растворителях; при высыхании образует пленку, обладающую высокими диэлектрическими свойствами и малой гигроскопичностью. Пленка не выдерживает нагрева выше температуры
Шеллачный лак — раствор шеллака в этиловом спирте. Используется для, склеивания и пропитки. Обладает высокой электрической прочностью.
Эмали ПКЭ-14 и ПКЭ-15 предназначены для покрытия обмоток, предварительно пропитанных лаком ЭФ-3. Время высыхания эмалей при температуре 200° С не превышает 3 ч.
Основные данные электроизоляционных материалов
Материал *
Диэлектрическая проницаемость
Тангенс угла диэлектрических потерь
Электрическая прочность, кв (мм
Теплостойкость , °C
Плотность, г( см?
при /=50 гц
при f—1 Мгц
Асбест (ВЛ)
0,7
—
2
600
2,0—2,6
Бакелит (СС)
4,0—4,6
0,05—0,12
—•
10—40
—
1,2
Бумага конденсаторная
3,5
0,01
—
20
100
1,0—1,2
Воск пчелиный (В)
2,8—2,9
0,02—0,03
—
25—30
61—64
0,96—0,97
Гетинакс А, Б, В, Г
6.0—8,0
0,07—0,10
—
17—30
115—125
1,25-1,40
Гетинакс Ag, Eg, Bg,Fg
6,0-7,0
—
0,04—0,06
25—33
125—150
1,3—1,4
Канифоль (CH)
3,5
0,01
—
10-15
60—70
1,1
Капрон, нейлон (ПСС)
3.8—4,2
0,025—0,030
—
15-20
60
1,13
Карболит (П)
—
0,03—0,0001
—•
10—15
—
1,2—1,3
Лакоткань хлопчатобумажная
4,0—4,6
0,03—0,20
—
5—30 ।
105
1,5
Лакоткань шелковая
3,8—4,5
0,04—0,08
—
8—60 i
Озокерит (В)
2,3
0,01
0,003—0,004
25
58—98
0,9—1,0
Органическое стекло (ПСС)
3,5-3,6
0,02—0,06
—
25—40
52—58
1,18
Парафин
—
0,9—2,2
0,0 0037
20—30
49—55
0,85—0,90
Полистирол
2,45—2,65
0,0002—0,0004
0,0002—0,0008
25—40
65—96
1,05—1,07
Полихлорвинил (ПСС)
3,0—5,0
0,03—0,08
0,03-0,05
14—20
60—70
1,40—1,75
Полиэтилен (СС)
2,2—2,3
0,000 2—0,0005
0,0002
20-35
100
0,92—0,94
Полипропилен (ПСС)
2,0—2,1
—
0,0002—0,0003
20—30
140—150
0,90—0,91
Прессшпан
3-4
0,02
0,02—0,03
9—12
100
0,9-1,1
Резина
3,0
0,15
—
20
55
1,6
Сегнетокерамика
4500—1700
0,02—0,03
0,004—0,009
—
4.0
Слюда мусковит
6,8—7,2
0,0004—0,007
0,0002
85—95 |
600
2,8
Слюда флогопит
8,0
0,006—0,015
0,005
50 J
Смолы кремнийорганические (СС)
3,0—5,0
0,001—0,030
0,003—0,050
18—20
180—200
1,6—1,7
Смолы эпоксидные
3,7—3,9
0,013
0,019
16
140
1,1-1,2
Стеатит (К)
6,0—6,5
0,0007
0,002—0,0008
20—25
160
2,7—3,0
Стекло
4—10
0,0005—0,001
0,001
20—30
500—1700
2,2—4,0
Стеклотекстолит (ССН)
7,5-8,0
0,01—0,10
—•
10—12
130 )
1,6-1,8
Стекло во л ок нит (ПН)
8,0
0,5
—
4—10
150—180)
Текстолит А, В (ССН)
7,5—8,5
0,10—0,15
—
2—8)
125—135
1,30—1,45
Текстолит Вч (ССН)
7,5—8,0
—
0,07
5—8)
Тиконд (К)
70—150
0,0004
0,0004—0,0 008
10—121
160
3,9
Ультрафарфор (К)
8,0—8,5
0,0004—0,0008
0,0003—0,0012
20—25 J
3,3—3,4
Фторопласт-3 (ПСС)
2,5—2,7
—
0,005—0,01
13—15
70
2,10—2,15
Фторопласт-4 (ПСС)
1,9—2,2
—
0,0002—0,0003
25—27
180-200
2,10—2,30
Фибра
3,5
0,05
—
3—7
100
1,1-1,2
Фенопласты (П)
7,5-10
0,03—0,30
—
13—16
100—250
1,3-1,9
Целлулоид (ПЭ)
5,5
—
0,02
30
40
1,3
Целлофан (ПЭ)
3—4
0,2
—
40
80
1,25'
Церезин (В)
2,1-2,3
0,0002
0,0002
15
55—80
0,95
Шеллак (СН)
3,5
0,01
—
20—30
50—60
1,0-1,4
Эбонит (КП)
2,7—3,0
—
0,010—0,015
25
50—90
1,2-1,4
Электрокартон
3,5
0,05
—
8-13
100
0,95—1,25
♦ Буквы в скобках обозначают: ВЛ — волокнистый, В — воскообразный, К — керамический, КП — каучуковая пластмасса, П — пластмасса, ПН — пластмасса с наполнителем, ПЭ — пластик эфироцеллюлозиый, ПСС — продукт синтетической смолы, СН — смола натуральная, СС — смола синтетическая, ССН — смола синтетическая с наполнителем,
- Компаунды представляют собой смесь смол, воскообразных веществ, битумов и различных добавок,. Это большей частью термопластичные материалы, которые перед употреблением расплавляют. Расплавленные, компаунды применяются для создания толстого покровного слоя, пропитки обмоток трансформаторов и пр.
Компаунд № 309 (битум № 5—81%, олифа натуральная — 3%, озокерит — 16%) предназначен для заливки и обволакивания трансформаторов, дросселей, катушек низкой частоты.
Компаунды К-168, К-П5Н (на основе эпоксидных смол) обладают хорошей морозостойкостью (до температуры —60° С).
Клеи. Клей БФ-2 целесообразно применять для склеивания металлов, для электроизоляции деталей, а также в случае, когда необходим клеевой шов с повышенной теплостойкостью. Клей БФ-4 используют в тех случаях, когда клеевое соединение должно быть эластичным и стойким к вибрации.Клеи БФ-2 и БФ-4 применяются также для склеивания цветных металлов, сталей разных марок, пластмасс термореактивного типа, органического стекла, дерева, фибры, фарфора, керамики, кожи, тканей, бумаги, эбонита в любом сочетании. Клей БФ-6 рекомендуется для склеивания тканей, фетра, целлофана, войлока, резины.
Полистирольный клей состоит из бензола (96% по весу) и поли стирольной стружки (4%). Применяется для склеивания полистироловых деталей. Клей, содержащий 10% полистирола, используется для закрепления концов обмоток высокочастотных катушек.
Акриловый клей применяется для склеивания органического стекла. Состав клея: 2—3% органического стекла и 97—98% дихлорэтана.
Клей № 88 — раствор резиновой смеси № 31 н бутилфенолформальдегидной смолы в смеси этилацетата и бензина в отношении 2 : 1. Предназначен для приклеивания холодным способом резины к металлам. Клеем № 88 можно приклеивать резину к стеклу, дереву, коже и другим материалам, а также склеивать резину с резиной. Клей наносится тонким слоем иа склеиваемые поверхности, которые соединяют после подсыхания клея (до отлипа).
Эпоксидные клеи, затвердевающие при комнатной температуре, характеризуются высокой стойкостью по отношению к воздействию воды и различных растворителей. При склеивании не требуется больших давлений.
В качестве клеев применяются эпоксидные смолы ЭД-5^, ЭД-6 и Э-37. Для отвердевания при комнатной температуре на 100 г смолы вводят 6,5—10 а отвердителя (гексаметилендиамина или полнэтнлен- полиамина). Таким клеем можно пользоваться в течение 1,5 ч после смешения компонентов^
§ 7. Ферромагнитные материалы
Материалы, магнитная проницаемость .которых во много раз больше единицы, называются ферромагнитными. К ним относятся: железо, никель, кобальт и их сплавы, а также ферриты. Из этих материалов изготовляют сердечники трансформаторов, дросселей, контурных катушек, постоянных магнитов, экраны и т. п.
Основные характеристики ферромагнитных материалов определяются по кривым зависимости магнитной индукции В в материале от напряженности магнитного поли Н. На рис. 1.1 показано семейство симметричных гистерезисных петель, полученных при различных
максимальных значениях напряженности поля Нт Кривая, проходя* щая через вершины петель;'называется основной кривой намагничивания и является вполне определенной для данного материала.
Индукция насыщения Вт—значение индукции, соответствующее состоянию насыщения, т. е. такому состоянию ферромагнитного материала, при котором магнитная индукция не изменяется при измене- нии напряженности поля.
. Остаточная индукция Вг — значение индукции, получаемое при уменьшении напряженности поля до нуля.
Коэрцитивная сила Нс — значение напряженности магнитного поля, при котором индукция принимает нулевое значение.
Рис. 1.1. Семейство симметричных гистерезисных петель.
Магнитная проницаемость (при данном значении напряженности магнитного поля) — коэффициент, показывающий, во сколько раз магнитная индукция в ферромагнитном материале больше, чем в воз- духе. Магнитная проницаемость ферромагнитного материала зависит от напряженности поля, температуры и других факторов.
Начальная магнитная проницаемость рн определяется из начального участка основной кривой намагничивания по наклону касательной (см. рис. 1.1) и соответствует работе материала в слабых полях.
Динамическая магнитная проницаемость рд определяется по наклону гистерезисной петли, соответствующей данному значению амплитуды переменного магнитного поля.
Обратимая магнитная проницаемость рг (при наличии постоянной составляющей магнитного поля) определяется по наклону частной петли гистерезиса (рис. 1.2), по которой происходит перемагничивание материала.
Температурный коэффициент магнитной проницаемости ТКИ равен относительному изменению магнитной проницаемости при изменении температуры на 1° С.
Потери в ферромагнитных материалах тем больше, чем больше объем материала, площадь гистерезисной петли и частота перемагни-
чиваний, а также чем меньше удельное объемное сопротивление (электрическое) материала. Удельные потери — мощность, теряемая в единице объема материала.
Магнитнотвердые материалы характеризуются высокой коэрцитивной силой и применяются для изготовления постоянных магнитов. К магнитнотвердым материалам относятся некоторые углеродистые стали, вольфрамовая, хромистая и кобальтовая стали, сплавы альни, альннси, альнико и магнико, а также ферриты кобальта и баряя.
Магнитномягкие материалы отличаются высокой магнитной проницаемостью, небольшой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис. Их можно разделить на три группы.
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.Металлические магнитные материалы (железо и его сплавы) в большинстве случаев применяются в диапазоне низких (звуковых) частот. На более высоких частотах потери в металлических материалах резко возрастают, а магнитная проницаемость снижается. Наиболее высокочастотный магнитный материал — пермаллой в виде лент толщиной до 0,01 мм. Пермаллой применяется на частотах до десятков килогерц. Преимущество лучших сортов металлических ферромагнитных материалов состоит в высокой магнитной проницаемости (до 50000) на низких частотах.
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.
Сталь электротехническая представляет собой сплавы железа и кремния (0,8—4,8% кремния) и изготовляется в виде листов и лент толщиной от 0,05 до 1 мм. Буквы н цифры марок стали-означают: Э — электротехническая; первая цифра — степень легирования стали кремнием (1 — слаболеги-
рованиая, 2— среднелегированная, 3 — повышеннолегированная, 4— высоколегированная); вторая цифра — гарантированные электромагнитные свойства стали (1 — нормальные удельные потери при частоте 50 гц, 2— пониженные удельные потери при частоте 50 гц, 3 — низкие удельные потери при частоте 50 гц, 4 — нормальные удельные потери при частоте 400 гц и магнитная индукция в средних полях, 5—нормальная магнитная проницаемость в слабых полях 0,002— 0,088а/сл(,6 —повышенная магнитная проницаемость в слабых полях, 7—нормальная магнитная проницаемость в средних полях 0,03—10 а/см, 8 — повышенная магнитная проницаемость в средних полях); третья цифра 0 указывает на то, что сталь холоднокатанная текстурованная; буква А в конце указывает на особо низкие удельные потерн.
Основные свойства электротехнических сталей некоторых марок приведены в табл. 1.14. График зависимости обратимой магнитной проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных материалов приведен на рис. 1.3. Напряженность поля в эрстедах можно определить по формуле
1,25/оад//« = / »
где /0 — величина постоянного тока подмагничивания, а; ад — число витков обмотки подмагничивания; /ср — средняя длина силовой линии магнитопровода, см.
Стали марок ЭЗЪЭ41, Э42 широко применяются для изготовления магнитопроводов дросселей и трансформаторов низкой частоты. На
Основные свойства электротехнических сталей некоторых марок
Марка
Начальная магнитная проницаемость, гс/э
Максимальная магнитная проницаемость, eels
Коэрцитивная сила, э
Индукция (при Н= =25 э), гс
Удельное электрическое сопротивление, ом-мм41м
Э31
250
5500
0,55
15200
-0,52
Э41
Э42
300
400
6000
7500
0,451 0,4 |
14900
0,6
Э45
600
10000
0,25
14600
0,62
Э320
800
33000
0,12
17300
9310
500
16000
0,2
18100
0,5
более высоких частотах применяют сталь Э44, изготовляемую в виде
листов толщиной 0,1—0,35 мм и отличающуюся меньшими потерями. Для работы в слабых полях предназначены стали марок Э45, Э46, имею-
Рис. 1.3. Зависимость обратимой магнитной проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных сплавов.
высокими магнитными свойствами обладают холоднокатанные стали марок Э310, Э320, ЭЗЗО, которые, кроме того, характеризуются повышенными магнитными свойствами вдоль проката. Эти стали выпускаются в виде листов и лент.
Электротехническая сталь очень чувствительна к деформациям. Поэтому после резки, штамповки и т. п. ее подвергают отжигу.
Пермаллои представляют собой железо-никелевые сплавы и характеризуются высокой магнитной проницаемостью. С увеличением процентного содержания никеля магнитная проницаемость пермаллоя увеличивается, но растут потери н уменьшается значение индукции насыщения.
При повышении частоты и при наличии подмагничивающего поля магнитная проницаемость пермаллоев резко уменьшается. На рис. 1.3 представлена зависимость обратимой магнитной проницаемости рг от напряженности Я подмагничивающего поля для наиболее широко применяемого пермаллоя.
Пермаллои весьма чувствительны к механическим воздействиям. При изготовлении деталей из пермаллоя следует избегать ударов, рихтовки, шлифовки и т. п. Во избежание деформаций, приводящих к ухудшению магнитных свойств магнитопровода, его пластины должны быть сжаты слабо, обмотка не должна сдавливать магнитопровод. Основные свойства пермаллоев приведены в табл. 1.15.
Таблица 1.15
Основные свойства пермаллоев
Марка •
Начальная магнитная проницаемость, гс/э
Максимальная магнитная проницаемость, гф
Коэрцитивная сила, в
Индукция насыщения, ес
Удельное электрическое сопротивление, дм- ммг!м
45Н
1700—2800
(164*25). 10*
0,2—0,4
15-10®
0,45
50Н
1800—3000
(204*35). 10*
0,12—0,3
15.10*
0,45
50Н*У
3000—4000
(304-40). 10*
0,12—0,18
15Л0*
0,45
38НС
2500—3000
(204*25)-10*
0,15
9500
0,9
42НС
2500-3000
(204*25) «10*
0.1
10000
0,85
50НХС
1500—3000
(154-20). 10*
0,12—0,3
10000
0,9
76НХД
(104*18). 10я
(54-15). 10*
0,02-0,07
7500
0,57
77НМД
(404*90). 10*
(154-25). 10*
0,008—0,012
—•
79НМ
(164-25). 10*
(74*15). 10*
0,02—0,05
7500
0,5b
79НМ-У
(204-30). 10а-
(104-22). 104
0,015—0,03
. 7300
0,55
79НМА
(18-7-50). 10е
(8-^30). 104
0,01—0,06.
7500
U,b6
80НМ
(104-12). 10е
(34*4 »5). 10е
0,006—0,009
—
80НХС
(184-35). 10*
(74*17). 10*
0,015—0,05
6500
0,63
БОНП
500-1000
(34-4). 10*
0,3—0,45
15000
U,4b
50НП-У
500—1000
х (44-6). 10*
0,18-0,2
15000
0,45
65НП
300—2000
(7-4-30). 10*
0,03-0,08
13000
0,25
34НКМП
500—3000
(4^-12). 10*
0,08—0,2
15000
0,5
37НКДП
у 28.10*
0,045
—■
68НМ2
—
(44*6). Ю»
—
* Цифры в буквы марок пермаллоя означают: цифры и буква Н в начале — процентное содержание никеля, П — прямоугольная петля гистерезиса, У — улуч шейные свойства, остальные буквы — основные легирующие материалы (X — хром, С — кремний, К — кобальт, Д — медь, М — молибден или'марганец).
Пермаллои выпускаются в виде холоднокатанных лент толщиной 0,02—2,5 мм, горячекатанных листов толщиной 3—22 мм и горячека- танных Прутков диаметром 8—100 мм и поставляются в термически необработанном состоянии. После изготовления деталей производится их термическая обработка для улучшения магнитных свойств.
Пермаллои с малым содержанием никеля марок 45Н и 50Н применяют для изготовления магнитопроводов малогабаритных трансформаторов, дросселей и др., работающих с подмагничиванием, а также в магнитных цепях, работающих в слабых постоянных магнитных полях. Легированные пермаллои марок 38НС, 42НС и 50НХС отличаются повышенным удельным электрическим сопротивлением и поэтому применяются для магнитопроводов трансформаторов, катушек индуктивности и др., работающих при повышенных н высоких частотах.
; Пермаллои с большим содержанием никеля обладают малым удельным электрическим сопротивлением и поэтому используются только
для магнитных экранов и магиитопроводов, работающих в постоянных магнитных полях. Легированные высоконикелевые пермаллои также отличаются повышенным удельным электрическим сопротивлением и применяются для магнитопроводов малогабаритных трансформаторов, дросселей, реле и для экранов. При повышенных требованиях в отношении температурной стабильности применяют пермаллой «арки 76НХД, а при высоких требованиях — пермаллой марки 77НМД.
Пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса используются в устройствах вычислительной и импульсной техники.
Магнитодиэлектрики изготовляются из порошков металлических ферромагнитных материалов, частицы которых изолируются одна от другой и связываются в единое целое с помощью различных органических и неорганических диэлектриков. В СССР производятся магнитодиэлектрики на основе карбонильного железа и альсифера.
: К достоинствам магнитодиэлектриков следует отнести малые потери, высокую температурную, временною и амплитудную стабильность, постоянство магнитной проницаемости в широком диапазоне частот и напряженностей поля, к недостаткам — относительно малую начальную магнитную проницаемость, что ограничивает возможности повышения добротности катушек индуктивности.
■Электромагнитные параметры магнитодиэлектриков определяют на сердечниках тороидальной формы. По этим параметрам оценивают качество кольцевых сердечников. Основные параметры магнитодиэлектриков; начальная магнитная проницаемость, температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости и тангенс угла потерь при заданных условиях.
Магнитодиэлектрики наоснове карбоц^ил ь - н о г о же л е з а. Основные параметры приведены в табл. 1.16. Карбонильное железо класса Р используется в радиотехнической аппаратуре, класса П —для аппаратуры проводной связи.
Таблица 1.16
Основные параметры магнитодиэлектриков, на основе карбонильного железа
Марка карбонильного железа
Начальная магнитная проницаемость, гс/э
ТКи» %/град
Тангенс угла потерь при частоте 80 Мгц
Р-101
10—12
0,015—0,025
0,08
Р-20
10-11
0,008—0,015
0,06
Р-100
9—10
0,005-0,012
0,03
П
14—12
0,003—0,006
0,05
пс,
10—11
0,003—0,006
0,04
ВОС
25
0,025—0,035
0;4
Магнито диэлектрики на основе альсифера. Дльсифер представляет собой сплав железа, алюминия и кремния. С увеличением содержания алюминия и кремния "в сплаве температурный коэффициент магнитной проницаемости уменьшается и, перейдя через нуль, становится отрицательным. Основные данные приведены в табл. 1.17.
го Я К в ю
та Н
3 X о
§■
та
2
si У S ч
Е
USXOOOO— ° О
ЙЧОкёиоЗОо5
§g§g g1§ § §1
у.^ЕккЕфК.Уа)о
таxкнч3 у
x ок3*ill
АГОВегсЗЯиЗок;
фАф^^Аговсщ3 —
УХО<»яоАУ5{гS3
хо^ ^
ЕГйЛААИаАЛАн
О2.0.
1 8^
so 92
О V
та о
X ГО
0) X
X та
Ь
го L0 О
а:
II 111 счо 111«
сч о
а:
о о ОООО1 о
ООя
го
0)
н
Q.O с°
ОО счо + 1
и о о к
11। 7+ । 1 7+ । । ।
О. Г*
•чР 0х
к
н
ОО счь- ++
о к
°. ОО- 3 О о-о- о о= о о оо°- о_ =
О j Л- о О I 4- О | + О о +2 оГОХ
та х
X та
Втата®
тас£у 5
5ООО
5та£о
ГО'-'
5
оОоООООл о
—О О—О ООООк
S ~
2 та та х та го
— та * 0.0
S go
S go 01
X Н о «и 2 о. [££ g-o
то
ОО О
Illi 1 111 °а
10 10СОСМ10 10- соСЧСЧXX
X 2
О О «
та
S
Го
eg С С бЙer,X С X
УУ УУ У УАР-^# х#
г-^т^со^н^^аая
2
Основные параметры магнитодиэлектриков на основе альсифера
Рис. 1.4. Зависимость действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов следующих марок:1 — Ю00НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ; 4 — 2000НМ; 5— 3000НМ; 6 — 600НН;7 — 2000НН;8 —4000НМ; 9 — 1500НМ2, 1500НМЗ; 10 — 400НН; 11 — 1000НМЗ; 12 — 200НН, 700НМ; 13 — 6000НМ.Рис. 1.4. Зависимость действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов следующих марок:1 — Ю00НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ; 4 — 2000НМ; 5— 3000НМ; 6 — 600НН;7 — 2000НН;8 —4000НМ; 9 — 1500НМ2, 1500НМЗ; 10 — 400НН; 11 — 1000НМЗ; 12 — 200НН, 700НМ; 13 — 6000НМ.эжно разделить на несколькоэжно разделить на несколько
Рис. 1.4. Зависимость действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов следующих марок:
1 — Ю00НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ; 4 — 2000НМ; 5— 3000НМ; 6 — 600НН;7 — 2000НН;8 —
4000НМ; 9 — 1500НМ2, 1500НМЗ; 10 — 400НН; 11 — 1000НМЗ; 12 — 200НН, 700НМ; 13 — 6000НМ.
Рис. 1.4. Зависимость действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов следующих марок:
1 — Ю00НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ; 4 — 2000НМ; 5— 3000НМ; 6 — 600НН;7 — 2000НН;8 —
4000НМ; 9 — 1500НМ2, 1500НМЗ; 10 — 400НН; 11 — 1000НМЗ; 12 — 200НН, 700НМ; 13 — 6000НМ.
эжно разделить на несколько
эжно разделить на несколько
Ферриты представляют собой спеченную смесь окиси трехвалентного железа с окислами одного илн нескольких двухвалентных металлов.
Ферриты очень тверды, хрупки и по механическим свойствам'подобны керамике. Плотность ферритов значительно меньше плотности металлических магнитных материалов и составляет 4,5—4,9 г/см3. Ферриты хорошо шлифуются и полируются абразивными материалами, Их можно склеивать клеем БФ-4 по общеизвестной технологии,
Ферриты являются полупроводниками и обладают электронной проводимостью. Их удельное сопротивление (в зависимости от марки) лежит в пределах от 10 до 1010ожХ X см» Основные данные магнитно- мягких ферритов приведены в табл. 1.18. Ферриты обладают большей коэрцитивной силой и меньшими значениями остаточной индукции и индукции насыщения, чем металлические ферромагнитные материалы. Поэтому их не используют в средних и сильных полях низкой частоты. Свойства магнитномягких ферритов существенно зависят от частоты, силы поля и температуры. На рис. 1.4 представлена зависимость действующей магнитной проницаемости от напряженности поля для ферритов некоторых марок. Обратимая магнитная проницаемость ферритов (особенно никельцинковых с высокой начальной проницаемостью) зависит от напряженности подмагничивающего поля (рис. 1.5 и 1.6).
Рекомендации по использованию магнит- номягкнх ферритов. Современные магнитномягкие ферриты
групп, различающихся электромагнитными параметрами и назначением.
ферриты марок 6000НМ, 4000НМ, 3000НМ, 2000НМ, 1500НМ, 1000НМ используются на частотах до нескольких сотен кгц как в слабых, так и в сильных полях. В слабых полях ферриты этой группы применяют в случаях, когда не предъявляются повышенные требования к температурной стабильности. Величина ТКрн изделий из ферритов этой группы заводами-изготовителями не контролируется и не гарантируется. Ферриты первых трех марок рекомендуется применять в магнитопроводах вместо листового пермаллоя толщиной 0,1—0,02 мм и меньше.
Ферриты марок 2000НМ1, 1500НМ1, 1500НМ2, 1500НМЗ, 1000НМЗ и 700НМ предназначены для использования в слабых и средних полях при частотах до 3 Мгц. Они обладают малыми потерями и малым ТКри в широком интервале температур. При повышенных требованиях
Основные данные
Начальная магнитная
Параметры петли гистерезиса
'Крн в интервале температур от
+ 20 до
+70° С, %1град
Марка
проницаемость ■ Ии, ас/э
а
^т * гс
Вп гс
Нс> 9
6000НМ
4800—8000
10
3500
1309
0,08
0,14 -4 0,9 I
4000НМ
3500—4800
10
3800
1400
0,14
0,2-4 0,6 I
зооонм
2500—3500
10
3700
1000
0,12
0,3-4 0,6
2000НМ
1700—2500
10
3900
1000
0,21
„0,4 -4 +0,9 I
2О00НМ1
1700—2500
10
3400
1500
0,26
—0,02 -4 +0,2
1500НМ
1200—1700
10
—
—
—
— 0,17-4+11
1500НМ1
1200—1700
10
3500
1400
0,2
-о,о15~н+о,1а
I500HM2
1200—1700
10
3300
850
0,27
—0,075-4+0,12]
1500НМЗ
1200—1700
10
3800
1000
0,26
0 -н 0,011
1000НМ
800—1200
10
3500
1100
0,35
—0,05 -4 + 0,85 I
1000НМЗ
800—1200
10
3300
1000
0,35
0 4- 0,11
700НМ
550—850
10
4000
500
0,32
„0,014-4+0,0841
2000НН
1800—2400
10
2500
1200
о,1
0,6-41,81
loooHH:
800—1200
10
3200
1500
0,25
0,5-4 1,5
600НН
500—800
10
3100
1400
0,4
0,36-4 0,91
400НН
350—500
10
2300
1200
0,8
0,2-4 0,61
зоонн
280—350
50
3000
1300
1
0,45 -4 0,91
200НН
130—250
10
1700
1000
1,5
0,08-4 0,21
200НН2
190—230
50
4000
2500
1
0,51
100НН
90—130
10
3600
2000
0,8
0,05-4 0,45 I
90НН
80—95
50
3800
2900
2,8
60НН
50—65
50
4200
3000
4
0,3
55НН
50—70
50
3300
2400
6,8
35НН
27-35
50
3400
2800
9
150ВЧ
130—170
50
3500
1700
3
±0,06
100ВЧ
80—12
50
3700
1700
3,8
0,09
50ВЧ
45—60
10
3600
1300
1,4
0,251
Б0ВЧ2
45-65
50
3100
2000
5,6
—0,005-4 +0,046]
30ВЧ2
25—35
50
2900
1600
9
±0,11
20ВЧ
18—28
50
1400
450
8
±0,021
10ВЧ1
9—14
50
1400
800
21
0,12I
5ВЧ
4,5—5,5
100
2200
200
20
0,031
Тангенс угла потерь, tg 6
l^i. 10*
Граничная частота, Мгц, при
Максимальная рабочая температура, град
при напряженности поля, мэ
при частоте, Мгц
при напряженности поля
10 мз
tg 5 — 0,1
tg S = 0,02
'10
100
0,24
0,36
0,02
40
0,005
100
0,14
0,24
0,1
35
0,08
0,005
ПО
0,075
0,18
о,1
25
0,15
0,015
70
0, 03
0,09
0,1
15
0,35
0,06
180
0,03
0,09
0,1
15
0,4
0,05
180
0,023
0,068
0,1
15
0,5
0,09
180
0,023
0,068
0,1
15
0,55
0,09
180
0,0075
0,023
0,1
5
1
0,35
180
0,0075
0,023
0,1
5
1
0,35
155
0,005
0,03
0,1
5
0,7
0,13
180
0,005
0,015
0,1
. 5
2
0,7
125
0,042
—
3
60
4
2J
220
0,2
0,6
0,1
100
0,2
6,005
70
0,085
0,2
0,1
85
0,4
0,02
НО
0,015
0,075
0,1
25
1.2
0,2
110
0,008
0,02
0,1
.20
2
0,7
120
0,011
—
1
35
5
3
120
0,006
0,013
0,1
30
3
1
120
0,016
—
10
80
15
10
200
0,013
—
7
125
30
15
300
0,01
—
20
НО
60
45
0,01
——
15
160
55
35
350
—
—
—-
—
65
—
—
—
——
—
120
0,02
—
12
130
25
15
400
0,013
—
18
130
35
25
400
0,0063
—
25
120
60
—
350
0,0063
—
10
120
70
35
450
0,025
—
5
85
200
100
450
0,005
—
5
250
100
65
450
0,014
—
150
1400
250
200
500
0,0063
—.
100
1250
300
—*
450
Таблица 1.18
магнитножягких ферритов
нию начальной магнитной проницаемости; первая буква Н означает, что феррит цинковый; буквы ВЧ указывают, что феррит предназначен для работы на вы-
Рис. L5. Зависимость обратимой магнитной проницае-мости от напряженности подмагничивающего поля дляферритов марок:
— 6000НМ; 2 — 4 000 НМ; 3 — 3000НМ; 4 — 2000НМ, 2000НМ1;5 — 1500HMU 1500НМ2; 6 — 1000НМ, 1000НМЗ;
—- 700НМ (сплошные лннин); 1 — 2000НН; 2 — 1000НН;
3 — 600НН; 4 — 400НН; 5 — 200НН; 6 —100В Ч; 7 — 50ВЧ2(пунктирные линии).
к термостабильности рн в широком интервале температур предпочтительнее использование ферритов трех последних марок.
Ферриты марок 2000НН, 1000НН, 600НН, 400НН, 200НН и 100НН применяются в слабых полях в диапазоне частот до нескольких Мгц. Ферриты трех первых марок значительно уступают марганец-цинковым ферритам с такими же значениями р.и, однако они более дешевы, поэтому широко применяются в различной аппаратуре при невысоких требованиях к стабильности и потерям. Остальные ферриты находят широкое применение в катушках контуров н магнитных антенн.
Ферриты марок 150ВЧ, 100ВЧ, 50ВЧ2, 30ВЧ2 н 20ВЧ предназначены для использования в слабых полях на частотах до 100 Мгц. Они отличаются малыми потерями и малым ТКр.н в широком интервале температур, поэтому наиболее широко применяются для высокочастотных катушек индуктивности, а также для антенн переносных радиоприемников.
Ферриты марок ЗООНН, 200НН2, 150НН1, 90НН, 60НН, 55НН, 35НН и 10ВЧ1 отличаются малыми потерями в сильных полях. Их основное назначение — для сердечников катушек контуров, перестраиваемых подмагничиванием, н контуров магнитных модуляторов. В слабых полях tg6n ТКМа этих ферритов значительно больше, чем у ферритов группы ВЧ.
Глава П
МАЛОГАБАРИТНЫЕ РАДИОДЕТАЛИ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
Основные параметры конденсаторов
Номинальная емкость, а также допускаемые отклонения от нее маркируются на корпусе конденсатора. Фактическая емкость конденсатора может отличаться от номинальной, но не более чем на величину допуска. На конденсаторах, изготовляемых с одним определенным допуском, последний не маркируется.
Установленная согласно ГОСТу 2519—60 шкала номинальных значений емкости конденсаторов при различных допускаемых отклоне ниях от номиналов приведена в табл. ПЛ и II.2. Конденсаторы некоторых типов (К.СО, СГМ и др.), выпускавшиеся до введения ГОСТа 2519—60 независимо от допускаемого отклонения емкости, изготовляются с номинальными емкостями, соответствующими ряду для допуска ±5% (см. табл. ПЛ). Некоторые конденсаторы (например, МБР) вы-, пускаются с номинальными емкостями также в соответствии с табл. П.З.
Таблица II.I
Шкала номинальных значений емкости, пф, для конденсаторов до 10 000 пф
Допускаемое отклонение от номинала _
±20%
±10%
±5% .
I
10
100
1000
—
10
100
1000
10
100 ПО
1000 поо
—
—
12
120
1200
12
120
1200
130
1300
L5
15
150
1500
—
15
150
1500
15
16
150
160
1500
1600
—
—
18
180
1800
18
180
1800
—
—
20
200
2000
2
22
220
2200
—
22
220
2200
22
24
220
240
2200
2400
—■
—
27
270
2700
27
270
2700
——
30
300
3000
3
33
330
3300
—
33
330
3300
33
36
330
360
3300 3600
—
—
4
39
390
3900
39
390
3900
4
—
43
430
4300
47
470
4700
к
47
470
4700
47 ■ 51
470
510
4700
5100
•—
—*
56
' 560
5600
56
560
5600
—
62
620
6200
6 7
68
680
6800
7
68
680
6800
68
75
680
750
6800
7500
—
8
82
820
8200
82
820
8200
8
9
—
—
—
9
1
91
910
9100
±20%±5%; ±10%±5%; ±10%: ±20%0,0100.0100,11101000,012— -0,0150,0150,151,515—•0,0180,0220,0220,222,2220,027——0,0330,0330,333,3330,039———0,0470,0470,474,7470,056———*0,0680.0680,686,868—0,082——±20%±5%; ±10%±5%; ±10%: ±20%0,0100.0100,11101000,012— -0,0150,0150,151,515—•0,0180,0220,0220,222,2220,027——0,0330,0330,333,3330,039———0,0470,0470,474,7470,056———*0,0680.0680,686,868—0,082——Таблицы IL2Шкала номинальных значений емкости, мкф, для конденсаторов 0,01—100 мкфТаблицы IL2Шкала номинальных значений емкости, мкф, для конденсаторов 0,01—100 мкфДопускаемое отклонение от номиналаДопускаемое отклонение от номиналаТаблица II.3
±20%
±5%; ±10%
±5%; ±10%: ±20%
0,010
0.010
0,1
1
10
100
0,012
— -
0,015
0,015
0,15
1,5
15
—
•
0,018
0,022
0,022
0,22
2,2
22
0,027
—
—
0,033
0,033
0,33
3,3
33
0,039
—
—
—
0,047
0,047
0,47
4,7
47
0,056
—
—
—*
0,068
0.068
0,68
6,8
68
—
0,082
——
±20%
±5%; ±10%
±5%; ±10%: ±20%
0,010
0.010
0,1
1
10
100
0,012
— -
0,015
0,015
0,15
1,5
15
—
•
0,018
0,022
0,022
0,22
2,2
22
0,027
—
—
0,033
0,033
0,33
3,3
33
0,039
—
—
—
0,047
0,047
0,47
4,7
47
0,056
—
—
—*
0,068
0.068
0,68
6,8
68
—
0,082
——
Таблицы IL2
Шкала номинальных значений емкости, мкф, для конденсаторов 0,01—100 мкф
Таблицы IL2
Шкала номинальных значений емкости, мкф, для конденсаторов 0,01—100 мкф
Допускаемое отклонение от номинала
Допускаемое отклонение от номинала
Номинальные емкости конденсаторов, разработанных до введения ГОСТа 2519—60 и не подвергшихся последующей модернизации
0,010,11101000,0120,121.2121200,0150,151,5151500,0180,181,8181800,020,22202000,0250,252,5252500,030,33303000,040,44404000,050,55505000,060,66606000,070,77707000,080,88808000,010,11101000,0120,121.2121200,0150,151,5151500,0180,181,8181800,020,22202000,0250,252,5252500,030,33303000,040,44404000,050,55505000,060,66606000,070,77707000,080,8880800Емкость, мкфЕмкость, мкфПараметры конденсаторов переменной емкости не стандартизованы.
0,01
0,1
1
10
100
0,012
0,12
1.2
12
120
0,015
0,15
1,5
15
150
0,018
0,18
1,8
18
180
0,02
0,2
2
20
200
0,025
0,25
2,5
25
250
0,03
0,3
3
30
300
0,04
0,4
4
40
400
0,05
0,5
5
50
500
0,06
0,6
6
60
600
0,07
0,7
7
70
700
0,08
0,8
8
80
800
0,01
0,1
1
10
100
0,012
0,12
1.2
12
120
0,015
0,15
1,5
15
150
0,018
0,18
1,8
18
180
0,02
0,2
2
20
200
0,025
0,25
2,5
25
250
0,03
0,3
3
30
300
0,04
0,4
4
40
400
0,05
0,5
5
50
500
0,06
0,6
6
60
600
0,07
0,7
7
70
700
0,08
0,8
8
80
800
Емкость, мкф
Емкость, мкф
Электрическая прочность конденсаторов характеризуется следующими показателями:
номинальным рабочим напряжением — максимальным напряжением, при котором конденсатор может работать в течение длительного времени (более 10 тыс. чу,
испытательным напряжением — максимальным напряжением, под которым конденсатор может находиться без пробоя в течение небольшого промежутка времени (обычно несколько секунд);
пробивным напряжением — минимальным напряжением, яри котором происходит пробой диэлектрика.
Соотношение между этими напряжениями определяется видом диэлектрика.
Для большинства типов конденсаторов регламентируется номинальное напряжение постоянного тока. При работе конденсатора в цепи пульсирующего тока сумма напряжения постоянного тока и амплитудного значения напряжения переменного тока не должна превышать номинального напряжения.
Сопротивление изоляции конденсатора характеризует качество его диэлектрика, величину тока утечки через него и, следовательно, надежность работы конденсатора. Сопротивление изоляции измеряется между выводами обкладок конденсатора при подаче на них напряжения постоянного тока, равного 100 в.
Для электролитических конденсаторов измеряют не сопротивление изоляции, а ток утечки при номинальном напряжении. Ток утечки обычно тем больше, чем больше емкость конденсатора. При повышении температуры окружающей среды и влажности ток утечки увеличивается.
Сопротивление изоляции исправных керамических и слюдяных конденсаторов в нормальных условиях составляет десятки и сотнн тысяч мегомов, бумажных — сотни и тысячи мегомов (табл. II.6).
Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует обратимое относительное изменение емкости конденсатора при изменении температуры на 1° С. Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от температурной стабильности разделяются на группы, каждая из которых характеризуется своим ТКЕ. В табл. II.4 приведены стандартизованные температурные коэффициенты емкости слюдяных и керамичес-
Т а б л и ц а II.5Допускаемые изменения емкостиконденсаторов с диэлектрикам изнизкочастотной керамики относи-тельно емкости при температуре4-20° С в интервале температурот —60 до 4-85° СТ а б л и ц а II.5Допускаемые изменения емкостиконденсаторов с диэлектрикам изнизкочастотной керамики относи-тельно емкости при температуре4-20° С в интервале температурот —60 до 4-85° СГруппаДопускаемые изменения емкости, %Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цветаность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсатореНЮ±юЧерныйи — l/^P-доп/77 ДОПГ1Н20±20КрасныйИЗО±30ЗеленыйН50—50Снннйгде Рре доп — предельная реактив-Н70—70Н90—90Белыйная ?дощность, ва\ / — частота переменного напряжения, гц; С —ГруппаДопускаемые изменения емкости, %Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цветаность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсатореНЮ±юЧерныйи — l/^P-доп/77 ДОПГ1Н20±20КрасныйИЗО±30ЗеленыйН50—50Снннйгде Рре доп — предельная реактив-Н70—70Н90—90Белыйная ?дощность, ва\ / — частота переменного напряжения, гц; С —Тип конденсатора'L, нгнfmax, ^гЧСлЮдяиой малого размера (КСО-1—КСО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ4-6150-250КД-1)1—1,52000—3000Керамический дисковый среднего размера (КД-2)3—10200—300Керамический трубчатый малого размера (КТ-1)Керамический трубчатый среднего размера150—200(КТ-2)15—20100—150Тип конденсатора'L, нгнfmax, ^гЧСлЮдяиой малого размера (КСО-1—КСО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ4-6150-250КД-1)1—1,52000—3000Керамический дисковый среднего размера (КД-2)3—10200—300Керамический трубчатый малого размера (КТ-1)Керамический трубчатый среднего размера150—200(КТ-2)15—20100—150
Т а б л и ц а II.5
Допускаемые изменения емкостиконденсаторов с диэлектрикам изнизкочастотной керамики относи-тельно емкости при температуре4-20° С в интервале температурот —60 до 4-85° С
Т а б л и ц а II.5
Допускаемые изменения емкостиконденсаторов с диэлектрикам изнизкочастотной керамики относи-тельно емкости при температуре4-20° С в интервале температурот —60 до 4-85° С
Группа
Допускаемые изменения емкости, %
Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цвета
ность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсаторе
НЮ
±ю
Черный
и — l/^P-доп
/77 ДОПГ1
Н20
±20
Красный
ИЗО
±30
Зеленый
Н50
—50
Снннй
где Рре доп — предельная реактив-
Н70
—70
Н90
—90
Белый
ная ?дощность, ва\ / — частота переменного напряжения, гц; С —
Группа
Допускаемые изменения емкости, %
Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цвета
ность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсаторе
НЮ
±ю
Черный
и — l/^P-доп
/77 ДОПГ1
Н20
±20
Красный
ИЗО
±30
Зеленый
Н50
—50
Снннй
где Рре доп — предельная реактив-
Н70
—70
Н90
—90
Белый
ная ?дощность, ва\ / — частота переменного напряжения, гц; С —
Тип конденсатора'
L, нгн
fmax, ^гЧ
СлЮдяиой малого размера (КСО-1—КСО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ
4-6
150-250
КД-1)
1—1,5
2000—3000
Керамический дисковый среднего размера (КД-2)
3—10
200—300
Керамический трубчатый малого размера (КТ-1)
Керамический трубчатый среднего размера
150—200
(КТ-2)
15—20
100—150
Тип конденсатора'
L, нгн
fmax, ^гЧ
СлЮдяиой малого размера (КСО-1—КСО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ
4-6
150-250
КД-1)
1—1,5
2000—3000
Керамический дисковый среднего размера (КД-2)
3—10
200—300
Керамический трубчатый малого размера (КТ-1)
Керамический трубчатый среднего размера
150—200
(КТ-2)
15—20
100—150
Таблица II.4
Температурные коэффициенты емкости слюдяных и керамических конденсаторов (в интервале температур от +20°С до 4-55° Q
Группа
ТКЕ, %/град
Цвет корпуса
Цвет маркировочной точки
Слюдяные конденсаторь
А
Не нормируются
—
—
Б
±0,02
— —
В
±0,01
—
Г
±0,005
—
—
Керамаческ
ие конденсато
р ы
П120
4-0,012
Снннй
—
ПЗЗ
4-0,0033
Серый
—
МПО
0
-Голубой
Черный
мзз
—0,0033
Коричневый
М47
—0,0047
»
Красный
М150
—0,015
Красный
Оранжевый
М220
—0,022
»
Желтый
МЗЗО
—0,033
>
Зеленый
М470
—0,047
>
Синий
М750
—0,075
»
—
М1500
—0,150
Зеленый
ких конденсаторов и указан способ маркировки. Для конденсаторов других типов ТКЕ не регламентируется, но нормируются максимальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах.
Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сегнето- керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. II.5).
Предельная реактивная мощ-
емкость конденсатора, ф.
Потери в маломощных конденсаторах в основном определяются потерями в диэлектрике. Они характеризуются тангенсом угла потерь tg6. Величина, обратная tg6, называется добротностью конденсатора.
Величины t£& конденсаторов различных типов, измеренные при нормальных климатических условиях, приведены в табл. П.6.
Таблица 11*6
Сопротивление изоляции и tgS конденсаторов
Тип конденсатора
Сопротивление изоляции, Мом
tgs
Слюдяной
10 000—50 000
(5—10) - 10—4
Керамический
5000—10 000
(1-2) • 10™8
Сегнето керамический
1000—5000*
(2-4) . 10—1
Стеклянный
10 000—20 000
(2-3) . 10—» .
Стеклоэмалевый и стеклокерамический
5000—20 000
(1—10) . ю—8
Бумажный
5000—10 000*
(1 — 1,5) • 10—8
Металлобумажный
500—2000** 2000—5000*
(1,5—2) - 10—8
Пленочный фторопластовый
200—1000**
50 000—100 000*
(2—10) * 10—4
Лакопленочныйj
5000—10 000** 100**
(1—1,5) - 10—2
Электролитический
3—50**
(1—3) . io—•*♦*
♦ Для емкостей менее 0,1 мкф. ** Мож * мкф для емкостей более 0,1 мкф.
*** При частоте 50 гц-
Собственная индуктивность конденсатора определяет его предельную рабочую частоту, которая должна быть значительно ниже резонансной. Собственная индуктивность конденсатора зависит от размеров его обкладок и способа их соединения с выводами. В табл. П.7 приведены значения собственных индуктивностей и максимальных рабочих частот конденсаторов.
Таблица IL7
Собственные индуктивности и максимальные рабочие частоты конденсаторов
Маркировка конденсаторов постоянной емкости. На конденсаторах достаточно больших габаритов обозначаются: тип, номинальное рабочее напряжение, номинальная емкость и допускаемые отклонения от номинальной емкости в процентах. Кроме того, ставится марка завода- изготовителя, месяц и год выпуска. Если конденсаторы данного типа выпускаются только одного класса точности, то допуск не маркируют. На слюдяных и стеклоэмалевых конденсаторах указывается группа ТКЕ. Группа ТКЕ керамических конденсаторов обычно обозна-
чаетси цветным кодом — окраской корпуса в определенный цвет (табл. IL4).
Для маркировки малогабаритных конденсаторов согласно ГОСТу 11076—69 введены кодированные обозначения емкости и допустимых отклонений емкости от номинального значения. Они состоят из цифр, обозначающих номинальную величину емкости, буквы, обозначающей единицу измерения емкости, и буквы, обозначающей допустимое отклонение емкости от номинальной величины. Емкости до 100 пф выражаются в пикофарадах и обозначаются буквой П, емкости от 100 пф до ОД мкф — в нанофарадах и обозначаются буквой Н, а емкости от 0,1 мкф н выше — в микрофарадах н обозначаются буквой М. Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает величину емкости. Если номинальная емкость выражается целым числом, то буква, обозначающая единицу измерении, ставится после этого числа. Если же номинальная величина емкости выражается десятичной дробью, меньшей единицы, то нуль целых и запятая из маркировки исключаются и буквенное обозначение единицы измерения располагается перед числом. Например, 9,1 пф обозначаются 9П1; 22 пф — 22П; 150 пф — Н15; 1800 пф — 1Н8; 0,01 мкф — ЮН; 0,15 мкф — М15; 50 мкф — 50М.
Кодированные обозначения допускаемых отклонений емкости от номинального значения приведены в табл. П.8.
Таблица П.8
Кодированные обозначения допускаемых отклонений емкости и сопротивления от номинального значения
Допускаемые отклонения емкости и сопротивления от номинального значения, %
Кодированные обозначения
Допускаемые отклонения емкости от номинальных значений, %
Кодированные обозначения
±0,1
Ж
+50
—10
Э
±0,2
У
±0,5
Д
+50
-20
Б
±1
Р
±2
л
+80
—20
А
±5
и
±10
с
+ 100
Я
±20
в
+100 —10
Ю
±30
ф
±0,4*
X
• В пикофарадах,
Конденсаторы постоянной емкости
Слюдяные конденсаторы применяют в качестве контурных, переходных, разделительных, блокировочных, а также в различных фильтрах. Они характеризуются высокими электрическими показателями и небольшими размерами. В малогабаритной радиоаппаратуре находят применение слюдяные конденсаторы типов КСО (опрессованные) и СГМ (герметизированные малогабаритные). Во влажной атмосфере конденсаторы СГМ работают более надежно, чем конденсаторы КСО.
Т а б л и ц а II.9
Основные данные слюдяных конденсаторов
Тип
Емкость, пф
Рабочее напряжение, в
Реактивная мощность, ва
Группа стабильности
Размеры (без выводов), мм
КСО-!
51—750
250
5
Б—В
13 х 7 х 4,5
100—750
Г
КСО-2
100—2400
500
10
В—Г
18 X 11 X 6,5
100—680
А
КСО-5
470—6800
500
20
А—Г
20 х 20 х 9
7500—10 000
250
СГМ-1
СГМ-2
100—560
250
5
Б,Г
15 х 9,5 X 6
15 х 10 х 7
620—1200
СГМ-3
100—4300
500
10
19 х 13,5 х 7,5
100—3000
1000
100—1500
1500
СГМ-4
6800—10 000
250
20
19 х 22 х 9
4 700—6200
500
3300—6800
1000
1600—3900
1500
Не следует применять слюдяные конденсаторы в диапазоне УКВ.
Основные данные слюдяных конденсаторов приведены в табл. II.6, II.9. Их внешний вид представлен на рис» ПЛ.
Керамические конденсаторы широко применяются в КВ и УКВ контурах, а также используются в качестве блокировочных, переходных
и др. Они характеризуются высокими электрическими показателями, малыми размерами. Стоимость их невысока.
Конденсаторы с небольшим положительным ТКЕ, примерно 0,003% (град (группа ПЗЗ), называются термостабильными и используются в контурах генераторов и гетеродинов высокой стабильности.
Конденсаторы с отрицательным ТКЕ (см. табл. IL4) называются термокомпенсирующими и применяются для термокомпенсации изменений резонансной частоты колебательных контуров.
Особую группу составляют сегнетокерамические конденсаторы. Диэлектрическая проницаемость сегнетокерамики достигает нескольких тысяч и в значительной мере зависит от температуры и напряженности
Рис. ILL Слюдяные конденсаторы (внешний вид):
1 — КСОИ; 2 — КСО-2; 3 — КСО-51 4 — СГМ-1; 5 — СГМ-З;
6 — СГМ-4.
электрического поля (напряжения на обкладках конденсатора). Конденсаторы из сегнетокерамики отличаются не только большей удельной емкостью, чем конденсаторы из высокочастотной керамики, но и большими диэлектрическими потерями.
Сегнетокерамические конденсаторы применяют в цепях, где потери не имеют большого значения, при относительно узком интервале рабочих температур или в тех случаях, когда изменение емкости мало влияет на работу аппаратуры.
Внешний вид керамических конденсаторов показан на рис. II.2, а основные данные приведены в табл. НЛО.
Стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы представляют собой параллелепипеды из чередующихся тонких слоев диэлектрика (стеклокерамики или стеклоэмали) и серебра, спеченных при высокой температуре. Стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы выпускаются с проволочными выводами и без них. Последние предназначены для печатных схем и малогабаритной аппаратуры.
Стеклокерамические н стеклоэмалевые конденсаторы могут применяться в качестве контурных, разделительных и блокировочных.
Рис. IL2. Керамические конденсаторы (внешний вид):КТ-1; 2 - КТ-2; 3 - КТ-3; 4 - КД; 5 - КДУ; 6 - КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.Рис. IL2. Керамические конденсаторы (внешний вид):КТ-1; 2 - КТ-2; 3 - КТ-3; 4 - КД; 5 - КДУ; 6 - КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.
Рис. IL2. Керамические конденсаторы (внешний вид):
КТ-1; 2 - КТ-2; 3 - КТ-3; 4 - КД; 5 - КДУ; 6 - КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.
Рис. IL2. Керамические конденсаторы (внешний вид):
КТ-1; 2 - КТ-2; 3 - КТ-3; 4 - КД; 5 - КДУ; 6 - КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.
Основные данные керамических конденсаторов
Тип
Характеристика
о с
н о
.51
Емкость, пф
Допускаемые отклонения от номинала, %
Рабочее напряжение, в
• со
« ^ я »
S «с о
S О 2 . ол
го К К у го го О
< X к и
Группы ТКЕ
а X X го S'
S X а С
КЩ
Дисковый, керамический
'5
1—270
2; 5; 10; 20
250; 300; 400; 500
20—100
П120, ПЗЗ, М47, М150, Ml500
1; 3; 5
680—2200
От +80 до —20
160; 300
1—5
Н70
1; 4
КТ
Трубчатый, керамический
7
1—2200
2; 5; 10; 20
250; 300; 400; 500;
750
20—1200
П120, М47, М75, М700, М1300
1; 3; 5
6
680—33000
От +80; до —20
160; 300
2—7
Н70
1; 4
КДУ
Керамический, дисковый, ультракоротковолновый
3
1—47
10
500
40— 100
П120, ПЗЗ, МЗЗ, М700
2; 3; 5
клс
Керамический, литой, секционный
2
8,2—3000
5; 10; 20
70—250
—
МЗЗ, М47, М750, Ml 500
2; 3; 7
ИЗО, Н50, Н70, Н90
1; 4
680—10 000
20
—*
1
680—100 000
От +80 до —20
—
ИЗО, Н50, Н70, Н90
ком
Керамический, опорный, малогабаритный
3
8,2—470
10; 20
250
20—40
П120, М47, М75, М700, М1300
2; 3
3300—6800
От +80 до —20
160
1—2
Н70
1; 4
кпм
Керамический, пластинчатый, малогабаритный
5
15—2200
10; 20
100
20—100
П120, ПЗЗ, МЗЗ, М47, М700, М1500
2; 3
4700—47 000
От +80 до —20
1-5
Н70
1; 4
КС
Стеклоэмалевый
4
9,1—1000
2; Б; 16; 20
300; 350
15—200
ПЗЗ, МП0, М47
2; 3; 6
скм
Стеклокерамнческий, многослойный
3
10—1000
2; 5; 10; 20
250; 500
30-55
МП0, М47, МЗЗО
1; 35 6
680—5100
От +50 до —20
125; 250
—
ИЗО
1; 4;
км
Керамический, монолитный
10
16—5600
5; 10; 20
X 160; 250
10—40
ПЗЗ, МЗЗ, М47, М750, М1500
1
680—68 000
От +50 до —20 ।
100; 160
—
ИЗО
2; 4
1500—15 000
От +80 до —20
50
—
Н90
кпс
Пластинчатый, сегието- керами чески й
4
510—40 000
От +100 до —40
250
—
Н90
клг
Керамический, литой, секционный
2
18—2000
2; 5; ГО; 20
70—250
60-150
М47—М1300
1?337
2
1000—10 000
20
ИЗО
1; 4; 7
2
4700—22 000
ОТ +80 др —20
Н70
КЮ-7
Керамический
6
2,2—2200
10; 20
160—500
20—100
Все (см. табл. II.4)
1; 3
КМ-6
Керамический, монолитный
120—15000
5; 10; 20
25—50
10—40
ПЗЗ, М47, М75, М750, М1500
15 3
Н50
2; 4
10 000—150 000
От +50 до —20
22 000—1 000 000
От +80 до —20
Н90
Продолжение табл. НЛО
эинвьэмиЦц
со
со
га*
ом*
04
со
СО
со
га*
со
' X X о
3 у <5 « о в* та £ х о
5 £ 33 та
3
О С £
о со со £
S
о С
о со
1 Ш
о со X
О С
о 04 Е
о С §
со*
Ё
о СО со g
.о шС
g
1
1
М Ч О я
1 S о X 3 &
У L?K G
09 * qxooHtnoK КЕНЗИХИВЭб KBH4IfBWHDMBW
1
о
7
О о 7 ш 04
о
1
к * су = ф 8х в* о
су
а
1
О
04
со
о о
7 04
о о о 7
04
О ю 04
о со
о
S 1П
7 о
3
a
о К О 2
О X У £гах» а х о ♦
5о
У5 04
t ч 5 з
ж О
2 к «
о о
X
о
о см
о
in
М
^
S 4*
5
о 04
О
1П
О 04
О
1П
CM
о . in
о 04
О '
о 04
О
1П
sags -
О b55se
С4б X Е(@О
с 2 2 5 е0 сX w —
6
О о т 04 04
о о га* 04 4 04
о о in 7 о
со
о S
7 о
О о СО in д
CD
о со со
1
04
04
О о о
о о
2
о о
S о о 1 о
'■ И л “ Ь Ч ь х о о ♦<о ” к
2.0 5 3 04_ 5 у 48
О5
aodaweBd
-ОНИХ OlfDHh
—
04
о
X
04
1
о-
у О "ё-Е!
%оЗсо
УЗ и
УЗ
X
га 2 Ch О
Ч
3 S«
о 3
S ч
и
У
га
У X о ч
и
«
X
ч
X
и
« 3 X X X ч X У н и
S3 3 X X
ч
и
S
3 Йео
X 3 га х
>»х
о та Ч Ю *5 та
Ео 8 ч
5
6 Ч га
S
ад 3
X
•Q щ
Ч 3 О щ
s X f- О. У та £ю Ч та О и
Пь
Xш
ЯуX
оО XS с ®
аЕЮ УS
о X ййв х
с
Ь
04 04
см
04
>> 04 К
ш
04 К
g
1
С
Со х «
Ч ЕЮ и С
Асг X X X
Основные характеристики стеклокерамических и стеклоэмалевых конденсаторов приведены в табл. П.би 11.10, а внешний вид некоторых типов показан на рис. IL2.
Стеклянные конденсаторы по конструкции подобны стеклокерамическим и стеклоэмалевым. Диэлектриком в них служат слои специального стекла, обкладки выполнены из тонкой фольги. Для защиты от механических и климатических воздействий конденсаторы покрыты эмалью.
Электрические параметры стеклянных и стеклокерамических конденсаторов идентичны, однако стеклянные конденсаторы могут работать при более высоких температурах (до -^350° С).
Основные данные стеклянных конденсаторов приведены в табл. II.6 и 11.10.
Металлобумажные конденсаторы характеризуются сравнительно малыми размерами. По удельной емкости они приближаются к электро
Номинальная емкость, мкф
Максимальные размеры, мм
Вес, а (не более)
Диаметр
Длина*
0,05
6,8
22
2
0,1
9,3
22
3
0,25
9,3
36
5
0,5
11,8
36
8
1,0
14,8
36
10
Таблица П.11Таблица П.11Размеры и вес конденсаторов типа МБ1Л на рабочее напряжение 160 вРазмеры и вес конденсаторов типа МБ1Л на рабочее напряжение 160 в* Длина выводов 25±5 мм.* Длина выводов 25±5 мм.литическим, но ток утечки у них меньше. Металлобумажные конденсаторы способны самовосста- навливаться после пробоя.
Таблица П.11
Таблица П.11
Размеры и вес конденсаторов типа МБ1Л на рабочее напряжение 160 в
Размеры и вес конденсаторов типа МБ1Л на рабочее напряжение 160 в
* Длина выводов 25±5 мм.
* Длина выводов 25±5 мм.
Диэлектриком металлобумажных конденсаторов является лакированная конденсаторная бумага, обкладками — слои металла толщиной меньше микрона. нанесенные на одну сторону бумаги.
Основные характеристики конденсаторов типа МБМ- приведены в табл. 11.10, а размеры и вес конденсаторов, рассчитанных на рабочее напряжение
160 в — в табл. 11.11. Корпусы
этих конденсаторов цилиндрические, алюминиевые (рис. II.3). На торцах конденсаторы герметизированы эпоксидной смолой.
Металлопленочиые конденсаторы характеризуются высокой добротностью (до 2000), большим сопротивлением изоляции и высокой стабильностью (ТКЕ « 0,02%[граду Они применяются в малогабаритной
радиоаппаратуре наряду со слюдяными и керамическими конденса
торами.
Диэлектриком металлопленочных конденсаторов является тонкая пленка из полистирола или фторопласта (см. § 6 гл, I), обкладками — тонкий слой металла, нанесенный на пленку.
Основные характеристики конденсаторов типа ПМ приведены в табл. 11.10, размеры и вес —в табл. 11.12, а внешний внд показан на рис. II.3.
Электролитические конденсаторы. В таких конденсаторах диэлектриком служит оксидный слой на металле, который является одной из обкладок (анодом). Вторая обкладка (катод) — электролит, пропитывающий бумагу. Аноды изготовляются нз алюминиевой или танталовой фольги.
Электролитические конденсаторы характеризуются большой удельной емкостью, большими токами утечки и большими потерями. Удельная емкость танталовых конденсаторов больше, чем алюминиевых. Танталовые конденсаторы могут работать при более высоких температурах; их емкость мало изменяется при изменении температуры; токи
утечки у них меньше.
Рис. IL3. Малогабаритные металлобумажные и металлопленоч-иые конденсаторы (внешний вид):
1 — МБМ на рабочее напряжение 160 в; 2 — ПМ-1; 3 — ПМ-2(5100 пф и 510 пф).
Таблица II .12
Размеры и вес конденсаторов типа ПМ
Номинальная емкость , пф
"1г1—" '
Максимальные размеры, мм
Вес, а (ие более)
Диаметр
Длина
ПМ-1
ПМ-2
ПМ-1
ПМ-2
ПМ-1
ПМ-2
100; 300; 510
3,4
4
9
14
0,4
0,8
750; 1000
4
5
11
16
0,5
1,0
1100—1500
5,5
6
12
18
0,8
2,0
1600—2400
18
24
1,2
2,5
2700—3300
6
7,5
1,6
3,0
3600; 3900
6,7
1,8
4300-5600
7,5
8,5
2,0
3,5
6200—8200
9
10
2,3
4,0
9100; 10000
10
И
2,5
4,5
Таблица ПЛЗ
Основные характеристики малогабаритных электролитических конденсаторов
Тип конденсатора
Номинальная емкость, мкф
Допустимые отклонения емкости от номинальной, %
Пределы максимальных рабочих напряжений, в
Диапазон рабочих температур, °C
Изменение емкости по отношению к емкости при 20° С, %
от
до
X
су
я х
л к о х ч й
К 2 Н Н
X
at
Д О Q, Я Л Е Ф
® 5 я е
С я н Н
ЭМ-Н
5—50
4-100
4-6
—10
4-70
—60
0,5—30
10—150
—50
—
эм-м
5—50'
4-6
—40
4-70
-60
—
0,5—30
10—100
—50
—
ЭМ-ОМ
0,5—5
20—100
—60
—
ЭМИ
0,5
1,25; 10
От 4-80 до —20
От 4-200 до -20
3
—20
4-50
4-30
ЭТО-1
80
От 4~50 до —20 ±10; ±20; ±30
6
—50
4-70
—60
30—50
15; 25
—60
-50
10-20
50—90
—40
4-20
ЭТО-2
1000
6
-50
—75
4-50
300; 400
15; 25
—60
—60
100—200
50-90
—45
4-30
К50-6
50—500
От 4-80 до —20
6
—10
—
—
10—4000
10
—
—•
1—4000
15; 25
—
—
1—200
50
—
—•
1—20
100
—
—
1—10
160
—
—
К52-1
1,5-100
±10; ±20; ±30
3—100
—60
4-85
-50
4-25
К52-2А
10—1000
От 4-50 до —20 ±10; ±20; ±30
6-90
—60
4-200
-75
Не нормированы
К52-2Б
—60
4-155
—50
4-40
К52-3
10—1000
От 4-50 до —20 ±10; ±20; ±30
6—90
—60
—60
4-200
4-155
-75
4-100
П римечання: 1. Для конденсаторов типа ЭТО-1 при температуре от 4-70 до 4-100° С максимальное рабочее напряжение снижается в полтора раза; при температуре от 4-100 до 4-155° С — в два раза; прн температуре от 4-155 до 4-200° С — в три раза. 2. Конденсаторы типа К50-6 могут работать прн температуре до 4-85° С при меньших значениях максимального рабочего напряжения.
Проводимость электролитических конденсаторов в значительной мере зависит от полярности приложенного напряжения, поэтому они используются лишь в цепях постоянного и пульсирующего токов. Допустимая величина переменной составляющей напряжения нормируется. Сумма амплитудного значения переменной составляющей и постоянного напряжения не должна превышать номинального рабочего напряжения.
В неполярных электролитических конденсаторах обе обкладки содержат оксидный слой. Неполярные конденсаторы характеризуются меньшей удельной емкостью.
В малогабаритной радиоаппаратуре применяются электролитические конденсаторы типов ЭМ (электролитические малогабаритные), ЭМИ (электролитические миниатюрные), ЭТО (электролитические танталовые объемные), К50-6 и К52. Основные данные этих конденсаторов приведены в табл. П.13, 11.14,11.15 иП.16, а внешний вид и габаритные чертежи представлены на рис. II.4, IL5 и II.6. Электролитические
Таблица 11.14
Габаритные размеры. * электролитических конденсаторов типа ЭМ, мм
«•В-
СУ «
5й
£ i
X
СУ О с е-
со СХо U сх
Номинальное рабочее напряжение, в
4
6
10
15
20
30
60
100
150
0,5
ОМ
—
—
——
—
—
—
—
6X20
—
м, н
—
——
—■
—
—
—
4,5x15
4,5x18
—
1
ом
—
—
—•
—
6x15
—
6x20
—
м
—
—
-—
——
—
4,5X15
—
6x20
—-
н
—
——
—
—
—
4,5x15
—
6x20
6x20
2
ом
—
——
——
—
6X20
—
——
8,5x30
—
м, н
—
—
—■
4,5x15
——
4,5x18
6x15
—
—
3
ом
—
—
—
—
—
—
8,5x30
8,5x35
——
м, н
——
—
4,5x15
——
4,5x18
—
6x20
——
—
5
10
15
20
25
30
40
~50
ом
—
—-
—
—
8,5x30
—
8,5x35
—
—
м, н
—
4,5x15
4,5x18
—
6x15
6X20
—
8,5x30
—
—
4,5x18
6X15
6x20
—
8,5x30
8,5x35
—
—
—
6x15
6x20
—
8,5x35
—
—
—
—
6x15
6x20
—
—
——
—
—
—
—
6x20
—
—
8,5x35
—
—
—
—
—
—
—
8,5x35
—
—-
—
—
—
—
—
8,5x35
——
—
—
—
—
—
—
8,5х Х35
—
——
—
—
—
—
—
—
* Первое число — диаметр, второе — длина корпуса.
Таблица 11.15
Допустимые значения переменной составляющей напряжения для конденсаторов типа К.50-6
Номинальное напряжение, в
Номинальная емкость, мкф
Допустимое отношение амплитуды переменной составляющей напряжения 50 гц к номинальному напряжению, %
Номинальное напряжение, в
Номинальная емкость, мкф
Допустимое отношение амплитуды переменной составляющей напряжения 50 гц к номинальному напряжению, %
6
50—200
25
10; 15
2000
15
10
10—100
25
500—1000
15
1-50
50
50—200
25
1—20
100
1-5
6
500
20
25
2000
10
10
200—1000
100
10-20
15
100—1000
160
1-10
25
50- 200
10; 15; 25
4000
5
50
1—20
Примечание. При частотах выше 50 гц (до 20 кгц) амплитуда перемен ной составляющей напряжения должна уменьшаться обратно пропорциональж частоте.
Таблица П.16
Размеры корпуса и вес конденсаторов типа К50-6
Номинальное напряжение, в
Номинальная емкость, мкф
Размеры, мм
Вес, г
Конструкция
D
Н
6
50
7,5
13
1,4
I
100
10,5
15
2,5
200
14
16
5,5
II
500
18
18
8,5
10
10
6
13
0,8
I
20
7,5
1,4
50
10,5
15
2,5
100
12
16
4
II
200
16
18
6,5
500
18
25
12
45
1000
25
2000
24
47
.40
III
4000
30
60
Продолжение табд. 11.16
Номинальное напряжение, в
Номинальная емкость, мкф
Размеры, мм
Вес, г
Конструкция
D
н
15
1
4
13
0,6
1
5
6
0,8
10
20
7,5
1,4
30
7,5
1,4
50
10,5
18
3,5
100
12
4,5
II
200
16
6,2
500
18
25
12
1000
21
45
35
2000
26
62
55
III
4000
30
70
25
1
4
13
0,6
I
5
7,5
1,4
10
7,5
20
10,5
15
2,5
II
50
14
18
6
100
16
6,5
200
18
45
8,5
500
25
III
1000
30
47
60
2000
62
70
4000
34
80
120
50
1
6
13
0,8
I
2
5
7,5
1,5
10
10,5
15
2,5
20
12
16
4
II
50
18
18
8,5
100
25
12
200
45
25
Продолжение табд. 11.16
Номинальное напряжение, в
Номинальная емкость, мкф
Размеры, мм
Вес, г
Конструкция
D
Н
100
1
6
13
0,8
I
2
18
1,2
5
7,5
2,0
10
12
4.5
11
20
14
5,5
160
1
6
1,2
I
2
7,5
2
5
12
4,5
II
10
16
6,5
15
5
6
1,2
I
Ю
7,5
2,0
20
10,5
3,5
50
16
6,5
И
25
10
10.5
3,5
I
Примечание. В конце таблицы приведены данные для пяти номиналов неполярных конденсаторов.
Рис. IL4. Малогабаритные электролитические конденсаторы(внешний вид):
1 — ЭМ; 2 — К50-6 (20 мкф, 15 s; 10 мкф, 10 в; 1 мкф, 30 в).
Рис. II.5. Габаритные чер-тежи конденсаторов:
1 — тип ЭТО-1; 2 — тип ЭТО-2.
Рис. II.6. Габаритные чертежи кон-денсаторов типа К50-6 (/, II, III—ва рианты ко нстр у к ции).
Тип
Номинальные емкости, мкф
Допускаемые отклонения емкости от номинальной, %
Пределы максимальных рабочих напряжений, в
Диапазон рабочих температур, ° С
Изменения емкости по отношению к емкости при 20° С, %
от
ДО
при о t МИН
при о t макс
К53-1
0,033—100
±10: ±20;
±30
6—30
-80
4-85
—35
4-35
К53-1А
0,033—100
±10; ±20;
±30
6—30
—80
4-125
—15
4-15
К53-4
0,47 —100
±10; ±20;
±30
6—20
—60
4-85
—35
4-35
К53-8
0,5 —20
От ±5; до - ±20
-20;
1,5-15
—60
4-85
—40
4-50
Таблица 11.17
Основные характеристики оксиднополупроводниковых конденсаторов
конденсаторы используются в качестве фильтровых в выпрямителях блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, а также в качестве переходных в усилителях звуковых частот иа транзисторах.
В зависимости от интервала рабочих температур конденсаторы типа ЭМ разделяются на следующие группы:Н — неморозостойкие,
М — морозостойкие, ОМ — особо морозостойкие (см. табл. ПЛЗ).
Оксиднополупроводниковые конденсаторы отличаются от электролитических тем, что одной из обкладок (катодом) в них служит слой полупроводника, нанесенный непосредственно на оксидный слой, являющийся диэлектриком. Аноды таких конденсаторов изготовляются
25. L .25
Рис. II.7. Габаритные чертежи конденсаторов типа К53-1 (/, 2—варианты конструкции).
из алюминиевой фольги; Оксиднополупроводниковые конденсаторы могут работать при более низких температурах, чем электролитические. Основные характеристики конденсаторов типа К53 приведены в табл. 11.17 и 11.18, а габаритные чертежи показаны на рис. II.7.
Размеры корпуса и вес конденсаторов типа К53-1
Номинальная емкость, мкф
Номинальное рабочее на - пряжение, 8
Вариант оформления
Диаметр, мм
Длина, мм
Вес, г
0,1; 0,15; 0,22
6
а, б
3,2
7,5
0,5
ОД; 0Д5
10 ,
0,068; 0,1
15
0,047; 0,068
20
0,033; 0,047
30
4
13
1,5
0,33; 0,47; 0,68; 1
6
0,22; 0,33; 0,47; 0.68
10
0,15; 0,22; 0,33; 0,47
15
ОД; 0,15; 0,22
20
0,068; 0,1; 0,15
30
3,3; 4,7
6
6
3,2
7,5
2,2; 3,3
15
1; 1,5; 2,2
20
1; 1,5
30
6,8; 10
6
4
10
2
4,7; 6,8
3,3; 4,7
15
20
16
4
10
2
2,2; 3,3
30
15; 22
6
13
2,5
10; 15
15
6,8; 10
20
4,7; 6,8
30
33; 47
6
б
7,2
12
5,5
22; 33
15
15; 22
20
10; 15
30
68; 100
6
16
6,5
47; 68
15
33; 47
20
22; 33
30
Таблица 11.18
Подстроечные конденсаторы
Керамические подстроечные конденсаторы находят широкое применение в колебательных контурах для точной подстройки в процессе наладки радиоаппаратуры
Таблица 11.19
Основные данные керамических подстроечных конденсаторов
Тип
Пределы изменения емкости, пф
ТКЕ, %/град
Тангенс угла диэлектрических потерь
Размеры корпуса, мм
Вес, г (не более)
КПк-1
2—7 *; 4-15; 6-25;
8—30; 6—60; 25—150; 75-200
—(0,02—0,085)
0,002
24x18x12
8 "
КПК-2
125-250; 200—325;
275—375; 350—450;
033,5x9,5
18
кпк-з
54x36x14
40
КПК-М
4—15; 5—20; 6—25; 8-30
0,0025
15x11x9
3
КПкМТ
2-7; 4-15; 6-25; 8—30
—0,02
0,0015
011x32
12
кпд
0,6—2,5; 2—8
—0,05
0,005
07X3,6
1
1,1-4,5
4-0,05
01Ох 5,5
2-8
—0,05
КПКТ
[—10; 2—15; 2-20; 2-25
±0,04
0,0025
013x29
8
* ТКЕ не нормируется.
Рис. П.8. Подстроечные конденсаторы (внешний вид):
7 - КПК-М; 2 —. КПК-1; 3 — КПК-2; 4 — КПК-3; 5 — КПКТ16 — пластинчатый.
Выпускаются четыре типа керамических подстроечных конденсаторов:
КПД — керамические подстроечные дисковые;
КПК — конденсаторы подстроечные керамические;
КПКМТ — конденсаторы подстроечные керамические малогабаритные тропикоустойчивые;
КПКТ — конденсаторы подстроечные керамические трубчатые.
Внешний вид подстроечных конденсаторов представлен на рис. И.8, а основные данные приведены в табл. 11.19.
Пластинчатые подстроечные конденсаторы представляют собой миниатюрные прямоемкостные конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком (рис. П.8). Характеризуются высокими качественными показателями, но сложны по конструкции и дороги.
Конденсаторы переменной емкости
Основные параметры конденсаторов переменной емкости те же, что и конденсаторов постоянной емкости (см. § 1). Одной из основных характеристик конденсаторов переменной емкости является закон изменения емкости в зависимости от угла поворота подвижных пластин (ротора), который определяет закон изменения частоты при настройке контура. Выпускают прямочастотные, логарифмические, прямоемкостные и прямоволновые конденсаторы переменной емкости. Они изготовляются с воздушным и твердым диэлектриком. Конденсаторы с воздушным диэлектриком характеризуются более высокими показателями, в частности большими точностью установки емкости и стабильностью. Конден саторы с твердым диэлектриком отличаются малыми размерами, а поэтому применяются в малогабаритной аппаратуре.
В табл. 11.20 приведены основные данные типовых малогабаритных конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком. Эти конденсаторы предназначены для радиоприемников, работающих на транзисторах.
Та б л и ц а 11.20
Основные данные типовых малогабаритных конденсаторов переменной емкости
Где установлен
Закон изменения емкости
Пределы изменения емкости, пф
Тангенс угла диэлектрических потерь
Размеры корпуса, мм
Длина выступающей части с осью, мм
Вес, г (не более)
Прямоемкостный
7-300
0,0007
26x26x24
15,5
30
—
»
7—240
20x26x26
6,3
25
Прямоволновой
7—180
26x26x20
6,2
17
«Гауя>
*
5,5—225
0,0015
6
—
Примечание. Конденсаторы выполнены в виде блоков из двух секций.
В качестве конденсаторов настройки малогабаритных радиоприемников можно применять керамические подстроечные конденсаторы тийа КПК. Для увеличения срока их службы иа серебряное покрытие статора гальваническим способом наносится пленка хрома или никеля толщиной 1,0—1,5 ж. Можно также припаять пластинку из латунной или медиой фольги толщиной 0,05—0,1 мм. Рекомендуется следующий способ: вырезав заготовку по форме серебряного покрытия статора
Рис. 11.10. Детали миниатюрного сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости.Рис. 11.10. Детали миниатюрного сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости.Рис. II.9. Миниатюрный сдвоенный блок коидеисатороа переменной емкости (внешний вид}.
Рис. 11.10. Детали миниатюрного сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости.
Рис. 11.10. Детали миниатюрного сдвоенного блока конденсаторов переменной емкости.
и выправив ее на ровной плите, одну ее сторону залуживают и, наложив заготовку на серебряное покрытие, хорошо прогревают паяльником. Когда припой соединит заготовку с серебряным покрытием, на нее накладывают пластинку с ровной поверхностью, которую не снимают до затвердения припоя. После этого рабочую поверхность статора притирают микронной наждачной бумагой на ровной плите.
на рис. и.у. а детали —на рис. и.у. а детали —Рис. IL11. Порядок расположения пластин статора и ротора в миниатюрном сдвоенном блоке конденсаторов переменной емкости.Рис. IL11. Порядок расположения пластин статора и ротора в миниатюрном сдвоенном блоке конденсаторов переменной емкости.Радиолюбительские конструкции. Миниатюрный сдвоенный блок конденсаторов переменной емкости представлен на рис. 11.10. Емкость конденсатора изменяется в пределах 15—400 пф (для каждой секции). Корпус / можно изготовить из органического стекла или полистирола. В верхней части корпуса имеется отверстие, в котором развальцовывается втулка 8 оси ротора, в боковых стенках — два диаметральных пропила, в которых фиксируются обе секции статора, а в центре крышки /а — отверстие под гайку, стягивающую пакет ротора. Ось ротора 4 изготовляется из латуни, роторные шайбы 6 — из листовой латуни толщиной 0,5 мм, роторные ^ и статорные За пластины — из листовой латуни толщиной 0,15— 0,20 мм, токосъемник 7 — из фосфористой бронзы толщиной 0,25—0,35 мм, а шайбы 5 — из фторопласта, целлулоида или стиро- флекса толщиной 0,05 мм (две шайбы толщиной 0,4—0,45 лш).
на рис. и.у. а детали —
на рис. и.у. а детали —
Рис. IL11. Порядок расположения пластин статора и ротора в миниатюрном сдвоенном блоке конденсаторов переменной емкости.
Рис. IL11. Порядок расположения пластин статора и ротора в миниатюрном сдвоенном блоке конденсаторов переменной емкости.
Пластины ротора и статора следует хорошо зачистить от заусениц и отрихтовать. Для рихтовки их плотно зажимают между стальными пластинами и прогревают при температуре 300—500° С в течение 5—10 мин.
Порядок расположения пластин статора, диэлектрических 5 и латунных 6 шайб на оси ротора 4 показан на рис. 11.11. Между двумя пакетами (секциями конденсатора) расположен экран 2, изготовленный из листовой латуни толщиной 0,15—0,20 мм. Диэлектрические шайбы толщиной 0,4—0,45 мм располагаются с двух сторон экрана. Между выводами статора размещают латунные шайбы с внутренним диаметром 2 мм и толщиной 0,5 мм. После этого выводы стягивают винтами. Собранные секции помещают в корпус, иа о<у> надевают токосъемник и закрепляют гайкой так, чтобы ротор вращался с небольшим трением. Более подробные сведения приведены в работе [2].
Сдвоенный блок плоских конденсаторов представлен на рис. П.12, а детали — на рис. 11.13. Детали / и 2 изготовляются из листового полистирола или органического стекла толщиной 2 мм, детали 7,8,9 и 10 из такого же материала соответствующей толщины, детали 5 — из фторопластовой или полистироловой пленки толщиной 0,05—0,1 мм, детали 3 — из латунной фольги толщиной 0,1—0,3 мм, деталь 4 — из листовой латуни толщиной 0,5 мм и деталь 6 — из латуни.
При сборке блока конденсаторов на щечку 1 накладывают две статорные пластины 3 отдельных секций, а сверху пластинку (прокладку) 5. Затем на прокладку 5 накладывают прокладку 9, а между ними устанавливают подвижную пластину 4. Сверху накладывают прокладку 5, на нее — две статорные пластины 3 и далее щечку 2. Весь набор скрепляют винтами. Детали 7 и 8 приклеивают соответственно к деталям 2 и 4.
Рнс. 11.12. Сдвоенный блок плоских конденсаторов пе-ременной емкости.
। |,, у,'.;., ।11 [ 2шт
Рис. 11.13. Детали сдвоенного блока плоских конденсаторов.
5. Основные параметры резисторов
Номинальные величины сопротивлений резисторов, выпускаемых промышленностью, соответствуют стандартной шкале (табл.. 11.21).
Таблица 11.21
Шкала номинальных значений сопротивлений, ом
2.
Примечания: 1. Максимальное значение
Указаны две первые цифры номинальных значений. п зависит от типа резистора.
Классы точности определяют допустимые отклонения величии сопротивлений от номинала. Малогабаритные резисторы выпускаются по следующим классам точности:
Класс точности I П ШОтклонение величины, % ±5 ±10 ±20
Номинальная мощность Рном — мощность, рассеиваемая на резисторе при максимально допустимой рабочей температуре токопроводящего элемента и изоляции.
Электрическая прочность характеризуется максимальным напряжением, при котором резистор может работать в течение длительного времени (несколько тысяч часов) без электрического пробоя.
Напряжение на резисторе ие должно превышать напряжения, определяющего электрическую прочность. Оно не должно также превышать напряжения ^иом, определяющего номинальную мощность резистора:
^ном — У Лтмном у ном
где Риом — номинальная (предельно допустимая) мощность, вт; R — сопротивление, о.м.
Собственные Индуктивность и емкость, определяемые конструкцией и габаритами резистора, уменьшают частотный предел их применения.
Стабильность характеризуется изменениями параметров резисторов под влиянием окружающей среды, электрической нагрузки, а также с течением времени при эксплуатации или хранении. Температурный коэффициент сопротивления ТКС определяет относительное изменение величины сопротивления при изменении температуры на 1°С.
Уровень собственных шумов непроволочных резисторов характеризуется отношением действующего значения напряжения шумов на резисторе Ui к постоянному напряжению Uo, приложенному к резистору; измеряется в микровольтах на 1 в приложенного напряжения
Е —
Напряжение шумов непроволочных резисторов, к которым не приложено постоянное напряжение, а также проволочных резисторов при температуре 20° С определяется по формуле:
ит = 0,125 /И
где kF — полоса пропускания устройства, кгц; R — сопротивление резистора ком.
Маркировка. На каждом непроволочном резисторе указывается номинальная величина его сопротивления. На малогабаритных резисторах обозначение ком часто заменяется буквой к, а обозначение Мом — буквой М. Допустимое отклонение от номинала обозначают в % или римской цифрой, указывающей класс точности.
Для маркировки малогабаритных резисторов согласно ГОСТу 11076—69 введены сокращенные (кодированные) обозначения. Они состоят из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения сопротивления, и буквы, обозначающей допустимое отклонение сопротивления от номинала. Сопротивления до 100 ом выражаются в омах и обозначаются буквой Е, сопротивления от 100 ojw до 100 ком — в килоомах и обозначаются буквой К, а сопротивления от 100 ком до 100 Мом в мегомах обозначаются буквой М. Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби, которая выражает величину сопротивления. Если номинальное сопротивление выражается целым числом, то буква, обозначающая единицу измерения, ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление выражается десятичной дробью, меньшей единицы, то нуль целых и запятая из марки исключаются и буквенное обозначение единицы измерения ставится перед числом. Например: 0,47 ом — Е47; 47 ом — 47Е; 4,7 ком — 4К7; 47 Мом — 47М.
Номинальная мощность указывается только яа непроволочных резисторах больших габаритов. Мощность малогабаритных резисторов определяется по размеру корпуса.
Буква А означает, что э. д. с. шумов непроволочного резистора меньше 1 мкв!в; остальные резисторы относят к группе Б и группу не маркируют.
6. Малогабаритные резисторы
Непроволочиые резисторы постоянного сопротивления характеризуются небольшими размерами, малыми собственной емкостью и индуктивностью; они дешевы, но уступают проволочным резисторам по стабильности и удельной мощности рассеивания. В малогабаритной аппаратуре широко применяют три типа постоянных резисторов:
МЛТ — металлизированные лакированные теплостойкие;
МОН — металлоокисные низкоомные;
УЛМ — углеродистые лакированные малогабаритные.
Кроме того, применяются резисторы типов КИМ — композиционные изолированные малогабаритные; КММ — композиционные мегомные малогабаритные; КОМ — композиционные опрессованные мегомиые; МЛМ — металлизированные лакированные миниатюрные; МТ — металлизированные теплостойкие и ВС — углеродистые влагостойкие.
Внешний вид некоторых типов малогабаритных резисторов показан на рис. 11.14, а основные данные приведены в табл. 11.22. Резисторы типа МТ по внешнему виду не отличаются от резисторов типа МЛТ, но размеры их несколько больше.
Проволочные резисторы постоянного сопротивления применяются в радиоаппаратуре при высоких требованиях к стабильности, точности, уровню шумов и при значительной допустимой мощности рассеивания. Недостаток проволочных резисторов состоит в ограниченном частотном диапазоне, что является результатом влияния большой собственной емкости и индуктивности.
Проволочные резисторы постоянного сопротивления выполняются намоткой проволоки из сплавов высокого сопротивления (см. § 3 гл. I)
Рис. 11.14. Малогабаритные резисторы постоянного сопротивления (внешний вид):
1 — МЛТ; 2 — УЛМ; 5 — ВС (0,5 и 0,25 вт).
на цилиндрические или плоские каркасы из диэлектрика. Выпускаются три типа малогабаритных проволочных резисторов постоянного сопротивления:
МВС—микропроволочные высоковольтные в стеклянной изоляции;
МВСГ — микропроволочные высоковольтные в стеклянной изо- л яци и, герметизир ова н ные;
ПКВ — проволочные влагостойкие малогабаритные.
Основные данные некоторых типов проволочных резисторов приведены в табл. 11.22.
Резисторы переменного сопротивления могут быть проволочными и непроволочными. По характеру изменения сопротивления в зависимости от угла поворота оси различают резисторы с линейной (группа А), логарифмической (группа Б) и обратной логарифмической (группа В) зависимостью. В малогабаритной аппаратуре наиболее целесообразно применять резисторы переменного сопротивления следующих типов:
ПП-2 — проволочные переменные;
СП-0,4 — сопротивления переменные;
СПД — сопротивления переменные дисковые;
СПО — сопротивления переменные объемные.
Основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротивления приведены в табл. 11.23, а внешний вид представлен на рис. 11.15.
Таблица 11.22
Основные данные малогабаритных резисторов постоянного сопротивления
Тип-
Номинальная мощность, вт
1
Номинальные сопротивления
Допускав- ; лые отклонения сопротивлений от номинала, о/ /о
Максимальное напряжение, в
Размеры, мм
Диа- метр '
Длина без выводов)
Непроволочные
КИМ-0,05
0,05
10 ом—910 ком
5; 10
—
1,8
3,8
1 Мом—5,6 Мом
10; 20
—
КИМ-0,125
0,125
1 ком—910 ком
5; 10
200
.2,5
8,0
1 Мол—1000 Мом
10; 20
кмм
—
0,51 Мол—100 Мэм
10; 20
100
1,6
6,2
ком
—
4,7 Мол—47 Мом
20
120
3,2
10,0
млм
100 ол—2,2 Мом
5; 10; 20
200
2,0
5,8
МЛТ-0,126
0,125
51 ол—2,2 Мом
6,0
МЛ Т-0,26
0,25
51 ол—3,0 Мом
250
з,о
7,0
МЛТ-0,5
0,5.
100 ом—5,1 Мом
350
4,2
10,8
МЛТ-1
1.0
100 ом—10 Мом .
500
6,6
13,0
МЛТ-2
2,0
750
8,6
18,5
МОН-0,5
(У,5
1 ом—5,6 ом
5; 10
7;
4,2
10,8
МОН-1
1,0
6,2 ом—36 ом
10
6,6
13,0
МОН-2
2,0
39 ол—100 ом
15
8,6
18,5
МТ-0,125
0,125
100 ол—1,1 Мом
5; 10; 20
I в ы е
■ 0,03; 0,05 0,1; 0,2
200
2,0
7,0
МТ-0,25
0,25
10(Г ол—2 Мом
2,7
8,0
МТ-0,5
0,5
100 ол—5,1 Мом
350
4,0
11,0
МТ-1
1,0
100 ол—10 Мом
500
6,5
17,0
МТ-2
2,0
700
8,6
27,0
УЛМ
МВС-0,25
0,12
0,25
27 ол—1 Мом
Проволо»
10 кол—2 Мом
100
500
2,5
5
6,5
24
МВС-0,5
0,5
10 кол—10 Мом
1100
7
28
МВС-1
- 1,0
50 кол—10 Мом
1600
9
46
ПКВ-1
51 ол—36 ком
0,03; 0, 05
0,5; 1; 2; Е
309
12
16
ПКВ-2
. 2,0
51 ол—ПО ком
15,5
20
ПКВ-2А
17,5
22
ПК В-5
5,0
51 ол—240 ком
500
24,5
32
Примечании: 1. Промежуточные значения сопротивлений можно определить с помощью табл. 11.18. 2. Для резисторов типов КММ и КОМ номинал ьнаи мощность не указывается. Предел применения этих резисторов определяется максимальным напряжением.
Рис. IL15. Малогабаритные резисторы переменногосопротивления (внешний вид):
/ — СПО-Оj 5; 2 — СПО-0,5; 3 — СПО-1; 4 — СПО-2; 5 —дисковое (фирмы «Тесла»).
Таблица 11.23
Основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротивления
Тип
Номинальная мощность, вт
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения от номинала, о/ /о
Максимальное рабочее напряжение, в
Размеры корпуса, мм
Диаметр
Высота
Непроволочные
СП-0,4
0,4
470 ом—4,7 Мом
20; 30
300
16
11
СП Д-0,05 *
0,05
5,1 ком—10 ком**
15
17,5
5
СПД-0,06
0,06
100 кол—470 ком
70
СПО-0,15
0,15
100 ком—1 Мом
100
9,6
8
СПО-0,5
0,5
100 кол—4,7 Мом
20
250
16,6
12
СПО-1
1,0
47 кол—4,7 Мом
350
21
14
СПО-2
2,0
600
28
16
Проволочные
ПП-2
2,0
1 20 ом—20 ком
10
400
17
U
* Резистор группы В. ** Номинальные сопротивления бегласио ряду: 5,1; 5,6; 6,8; 10 ком*
Малогабаритные переключатели
Промышленные типы малогабаритных переключателей показаны на рис. 11.16. Ниже приведены нх основные характеристики.
Переключатель типа МПН-1 (малогабаритный переключатель низкочастотный) на одно направление и 10 положений рассчитан на напряжения до 30 в при токах до 0,5 а. Сопротивление изоляции между контактами — не менее 100 Мом. Габариты (без выводов): диаметр 13,5 мм» высота 30 мм. Вес — не более 8 г.
Рис. 11.16. Малогабаритные переключатели:
/ — МПН-1; 2 — ПМ; 3 — МПВ-1.
Рис. 11.17. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций):
а, б — различные способы крепления.
Рис. 11.18. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций).Рис. 11.18. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций).Переключатель типа МПВ-1 (малогабаритный переключатель высокочастотный) рассчитан на переключение цепей с напряжением до 100 в при постоянном токе до 0,2 а или переменном токе до 0,25 а иа частотах до 15 Мгц. Емкость между контактами, а также между любым контактом и корпусом не превышает 1 пф, тангенс угла диэлектрических потерь — не более 0,01, сопротивление изоляции — ие менее 100 Мом.
Рис. 11.18. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций).
Рис. 11.18. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций).
Переключатели типа МПВ-1 выпускаются двух видов: с одним замыкателем на восемь положений (одно направление) и двумя замыкателями на четыре положения (два направления). Габариты 22 X 13 X X 12 мм. Вес — ие более 4 г.
Переключатель типа ПМ (переключатель малогабаритный) предназначен для переключений в цепях с напряжением до 300 в при мощности до 25 ва. Ток переключаемой цепи ие должен превышать 0,2 а. Сопротивление изоляция между контактами и на корпус — не менее 1000 Моя.
Переключатели типа ПМ могут содержать 1—5 галет следующих типов: 2П4Н, ЗПЗН, 5П2Н, 10П1Н, 11П1Н. Цифры и буквы обозначают: первые цифра и буква — число положений, вторые — число направлений (переключаемых цепей). Максимальный диаметр переключателя ие превышает 32 мм, длина (в зависимости от числа галет) — не более 19; 28; 37; 47 или 55 мм. Вес (в зависимости от числа галет) — около 29; 34; 39; 44 или 49 г.
Радиолюбительские конструкции. На рис. 11.17 приведена одна из конструкций переключателя диапазонов для карманного радиоприемника. Детали 1, 3 и 5 могут быть выполнены из органического стекла. В этом случае подвижные контакты 4 изготовляются по чертежу и кре
пятся иа движке 3 вдавливанием горячим паяльником. Детали /, 3 и 5 можно сделать также из гетннакса или текстолита, а подвижные контакты приклеить клеем БФ-2. В последнем случае контакты 4 изготовляются плоскими. Материал контактов — жесть, латунь толщиной 0,15—0,3 мм. Пружинящие неподвижные контакты 6 выполняются из нагартованной латуни или бронзы толщиной 0,15—0,3 мм. Можно использовать контактные пружины от электромагнитных реле. Направляющая ось 2 может быть изготовлена из проволоки.
При сборке переключателя вначале с помощью планок 5 укрепляют неподвижные контакты, распределяя их равномерно. Затем вставляют движок 3 и делают разметку для крепления подвижных контактов. Закрепив подвижные контакты на движке, производят окончательную
сборку переключателя. Для того чтобы прочно прикрепить неподвижные контакты к основанию 1 и планкам 5, щель между ними нужно залить клеем БФ-2 или каким-либо лаком.
Два варианта крепления переключателя на плате показаны на рис. 11.17 (а и б).
Другая конструкция переключателя для карманного приемника представлена на рис. П.18. Основание 1 изготовляется из гетинакса толщиной 3 мм. планки 2 и 3— из гетинакса толщиной 2,0 —2,5 мм и 1 мм — соответственно. В пропилы основания вставляют наклею пружинящие контакты 5 из фосфористой или бериллиевой бронзы толщиной 0,15—0,2 мм. В движке 4, выполненном из гетинакса подходящей толщины, делают отверстия для перемычек 6, изготовленных из латунной или медной проволоки, и пропилы под шарик 8 фиксатора положения. Шарик 8 помещают в отверстие планки 2 и прижимают плоской пружиной 7. Последняя крепится к планке 2 двумя скобами 9, изготовленными из проволоки и вставленными в отверстия планки на клею.
Пропилы в планке 1 рекомендуется делать после склеивания ее с планкой 2.
Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока
Электромагнитные реле предназначены для коммутации электрических цепей в устройствах автоматики, сигнализации и связи. Реле состоит из следующих основных частей: корпуса, который обычно является
Рис. 11.19. Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока:
/ — РСМ; 2 — РЭС-6; 3 — РЭС-9; 4 — РЭС-15; 5 — РЭС-10; 6 — РЭС-22.
и частью магнитопровода; сердечника; катушки; якоря; контактной системы, состоящей из одной или нескольких групп; основания и чехла. Реле открытого типа чехла не имеет.
Малогабаритные реле некоторых типов показаны на рис. 11.19. Ниже приведены их характеристики.
Реле типа PCM разделяются по данным обмоток, числу контактов и. выполняемой функции. Мощность в обмотке, при которой реле срабатывает, составляет около 150 мет; максимальная мощность в обмотке не должна превышать 800 .чет. Напряжение коммутируемого тока — 28 в, сила тока через контакты — 1 а (при активной нагрузке). Электрическая прочность изоляции между контактными пружинами, обмоткой и корпусом — 400 в переменного тока частотой 50 гц. Срок службы реле — ю5 срабатываний. Время срабатывания 2—16 мсек; время от* пускания — 1,5—3,5 мсек. Размеры корпуса: длина 26, ширина 17,5 высота 28 мм. Вес —25 г. Основные данные реле приведены в табл П.24.
Таблица 11.24
Основные банные реле типа РСМ
Тип
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, ма
Ток отпускании, ма
Сопротивление, ом
Число витков
Диаметр провода, мм
РСМ 1
Ю.171.81.01
525
4500
0,07
26
Ю.171.81.20
750
5000
0.06
25
5
Ю.171.81.37
24
Ю.171.81.43
200
2800
0,09
45
8
Ю.171.81.50
60
1400
0,12
68
Ю.171.81.53
250
3000
0,08
40
РСМ-2
Ю. 171.81.02
525
4500
0,07
26
4,5
Ю.171.81.21
750
5000
0,06
24
Ю.171.81.30
25
5
Ю.171.81.31
120
2100
0,10
70
—-
Ю.171.81.51
60
1400
0,12
68
—
Ю.171.81.52
16
275
0,31
390
Ю.171.81.54
750
5000
0.06
24
—
Ю.171.81.56
525
4500
—
Ю.171.81.58
30
1100
0,14
100
РСМ-3
Ю.171.81.22
|750
5000
о.о'б7
24
—
Ю.171.81.32
120
2100
0,10
65
—
Ю.171.81.55
525
4500
0,07
—
—
Ю.171.81.57
60
1400
0,12
70
—
Примечания; 1. Реле типа PCM-1 содержит две группы замыкающих контактов; реле типа РСМ-2 — одну группу замыкающих и одну размыкающих; реле РСМ-3 — две группы размыкающих. 2- Напряжение срабатывания реле Ю. 171.81.55—18
Реле типа РЭС-6 разделяются по обмоточным данным, числу контакте и выполняемой функции. Контакты реле рассчитаны на коммути-
рование постоянного тока до 6 а при напряжении 30 в и активной нагрузке. При этом срок службы реле ( оставляет не менее 5000 срабатываний. Если коммутируются токи меньшей величины, срок службы реле увеличивается, и при токе 0,3 а достигает 1 млн, срабатываний. При индуктивной нагрузке срок службы реле сокращается, Если коммутируется напряжение 300 в, ток через контакты не должен превышать 0,1 а.
Размеры: длина 26,5, ширина 19,5, высота 31 мм. Вес не более 34 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.25.
Реле типа РЭС-9 содержат две группы переключающих контактов из серебра или платиноиридиевого сплава. Реле с серебряными кон-
Таблица 11.25
Основные данные реле типа РЭС-6
Номер
Группы
Обмоточн
ые данные
Ток сраба-
Ток отпус-
паспорта
Контактов
Сопротивление, ом
Число витков
тывания, ма
кания, ма
Р Ф0.452.110
2500
12000
15
2
РФ0.452.111
1250
8500
21
4
РФ0.452.112
850
6600
25
5
РФ0.452.113
23
550
6200
30
6
РФ0.452.114
300
4300
42
8
РФ0.452.П5
200
3600
55
9
РФ0. *52.116
125
2900
62
10
РФ0.452.120
2500
12000
15
2
Р Ф0.452,121
1250
8500
21
4
РФО.452.122
850
6600
25
5
РФО.452.123
2р
550
6200
30
6
РФ0.452.124
300
4300
42
8
РФО.452.125
200
3600
55
9
РфО.452.126
125
2900
62
10
РФ0.452.140
2500
12000
15
3
РФО.452.141
1250
8500
20
4
Р Ф0.452.142
850
6600
25
5
РФ0.452.143
Ш
550
6200
28
6
РФО.452.144
300
4300
35
8
РФ0.452.145
200
3600
50
12
РФО.452.146
125
2900
60
15
РФ0.452.100
2500
12000
20
3
РФ0.452.101
1250
8500
26
5
РФ0.452.102
850
6600
32
6
РФ0.452.103
550
6200
35
8
РФ0.452Д04
2п
300
4300
60
10
РФ0.452.105
200
3600
65
15
РФ0.452.106
125
2900
70
18
РФ0.452.107
60
1950
100
РФ0.452.109
30
1500
130
РФ 0.452.130
2500
12000
15
2
РФ0.452.131
1250
8500
21
3
РФО.452.132
850
6600
25
4
РФ0.452.133
1з1р
550
6200
30
5
РФО.452.134
300
4300
42
6
РФО.452.135
200
3600
55
8
РФО.452.136
125
2900
62
9
П р и м е ч а в и е: Во второй колонке цифры обозначают число групп контактов, а буквы: з — замыкание; р — размыкание; п — переключение.
тактами могут коммутировать постоянный ток до 2 а прк напряжении 30 в или до 0,3 а при.напряжении 250 в, а также переменный ток до 0,2 а при напряжении 115 в и частоте 50 гц и до 0,5 а прй напряжении 115 в и частотах 50—1100 гц. При коммутировании постоянного тока срок службы реле составляет не менее 300 тыс. срабатываний; при коммутировании переменного тока — не менее 100 тыс. срабатываний. Реле с контактами из платиноиридиевого сплава допускают коммутирование постоянного тока до 0,8 а при напряжении 30 в (срок службы 1 млн. срабатываний) илн переменного тока до 0,2 «при напряжении 115 в и частоте 50 гц (100 тыс. срабатываний).
Таблица II. 26 Основные данные реле типа РЭС-9
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, ма
Ток отпускания, ма
Сопротивление, ом
Число витков
РС4. 524. 200*
509
4600
30
5
РС4. 524. 201
РС4. 524. 202
72
1800
80
13
РС4. 524. 203*
30
1400
108
18
РС4, 524. 204*
9600
21000
7
1
РС4. 524. 205*
3400
13000
11
1,7
РС4. 524. 208
9600
21000
7
1
♦ Контакты реле изготовляются из серебра; контакты остальных типов реле — из платиноиридиевого сплава.
Максимальные размеры (без выводов): длина 28, диаметр 21 мм. Вес — ие более 20 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.26. Время срабатывания первых двух реле при напряжении 23 в составляет не более 11 мсек.
Реле типа РЭС-10 содержат одну группу замыкающих или переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. При коммутации постоянного напряжения до 30 в и токе через контакты до 2 а реле выдерживают ие менее 100 тыс. срабатываний; при напряжении до 250 в и токе до 0,3 а, а также при коммутации переменного напряжения 115 в с частотой 50 гц при токе до 0,2 а и на частотах 50—1100 гц при токе до 0,5 а реле выдерживают не менее 100 тыс. срабатываний.
Размеры: длина 17, ширина 11, высота 20 мм. Вес не более 7,5 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.27.
Реле типа РЭС-15 содержат одну группу переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. Время срабатывания — не более 8 мсек. Реле выдерживают 100 тыс. срабатываний при постоянном напряжении 30 в и токе через контакты до 0,2 а, при напряжении 150 в и токе 15 ма, а также при коммутации переменного напряжения 127 в с частотой 50 гц и токе через контакты до 0,13 а (при активной нагрузке).
Таблица IL 27
Основные данные реле типа РЭС-Ю
Номер паспорта
Число групп контактов
Обмоточные данные
Ток срабатывания, ма
Максимальное напряжение на обмотке при температуре 20° С, в
Сопротивление, ом
Число витков
РС4. 524. 300
13
- 4500
11000
6
68
РС4. 524. 301
1п
8
РС4. 524. 302
630
4000
22
40
РС4. 524. 303
120
1800
50
18
РС4. 524. 304
45
1100
80
11
РС4. 524. 305
1э
1600
6500
10
35
РС4. 524. 308
120
1800
35
18
Максимальный диаметр реле — 11 мм, длина корпуса — 17 мм» Вес — не более 3,2 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.28.
Реле типа РЭС-22 содержат четыре группы переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. Время срабатывания реле — ие более 15 мсек, время отпускания — не более 6 мсек. При коммутировании постоянного напряжения 60 в реле выдерживает 10 млн. срабатываний, если коммутируемый ток не превышает 50 ма, и 1 млн. срабатываний, если ток не превышает 0,3 а. При коммутировании постоянного напряжения 30 в реле выдерживает 10 тыс. срабатываний, если ток не превышает 3 а, 100 тыс. срабатываний, если ток не превышает 2 а, и 200 тыс. срабатываний, если ток не превышает 1 а. Мощность в обмотке реле не должна превышать 1,5 вт.
Размеры корпуса — не более 30 X 20 X 22 мм» Вес — не более 36 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.29.
Таблица 1L 28
Основные данные реле типа РЭС-15
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, ма
Ток отпускания, ма
Максимальный ток обмотки при температуре 20° С, ма
Сопротивление, ом
Число витков
РС4. 591. 001
2200
6000
8,5
2
16
РС4. 591. 002
160
1700
30
7
58
РС4. 591. 003
330
2400
21
5
43
РС4. 591. 004
720
3900
14,5
3,5
28
Таблица II. 29
Основные данные реле типа РЭС-22
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, ма
Ток отпускания, ма
Максимальное напряжение на обмотке при температуре 20° С, в
Сопротивление, ом
Число' витков
РФ4. 500. 125
2800
11500
11
2
66
РФ4. 500. 129
175
3400
36
8
13
РФ4. 500. 130
2500
11500
10,5
2,5
53
РФ4. 500. 131
650
6200
20
4
26
РФ4. 500. 163
700
21
3
33
Г л а в a III
МАЛОГАБАРИТНЫЕ НАМОТОЧНЫЕ УЗЛЫ РАДИОАППАРАТУРЫ
Катушки для колебательных контуров
Основные параметры катушек индуктивности. Индуктивность характеризует величину энергии, запасаемой катушкой, при протекании по ней электрического тока. Чем больше индуктивность катушки, тем больше энергия магнитного поля при заданной величине тока. Индуктивность зависит от размеров, формы, числа витков катушки, а также от формы и материала ее сердечника.
Добротность — отношение реактивного сопротивления катушки к ее активному сопротивлению потерь. Добротность катушки в большинстве случаев определяет резонансные свойства и к. п. д. контура.
Собственная емкость является паразитным параметром. Наличие собственной емкости приводит к увеличению потерь энергии и уменьшению стабильности настройки контуров. В диапазонных контурах собственная емкость уменьшает коэффициент перекрытия диапазона.
Стабильность параметров прн изменении температуры и влажности, а также во времени имеет особое значение для катушек контуров гетеродинов, узкополосных фильтров и др. Стабильность индуктивности характеризуется температурным коэффициентом индуктивности ТКИ, равным относительному изменению индуктивности при изменении температуры на Г С.
Однослойные цилиндрические катушки применяются на частотах выше 1—2 Мгц. Намотка может быть сплошной и с принудительным шагом. Однослойные катушки с принудительным шагом намотки характеризуются высокой добротностью (150—400) и стабильностью. Высокостабильные катушки для контуров КВ и УКВ гетеродииов наматываются при незначительном натяжении на каркасы, изготовленные из материалов с малым температурным коэффициентом расширения, проводом, нагретым до температуры 80—120° С. Катушки со сплошной намоткой также могут иметь высокую добротность, однако их собственная емкость больше, что обусловливает меньшую стабильность параметров. При диаметре каркаса 6—8 мм сплошную намотку целесообразно применять для катушек с индуктивностью более 2—3 мкгн.
Индуктивность однослойной катушки со сплошной намоткой определяется по формуле
г _ 0,01£)w2
5-+ 0,44
где L— индуктивность, мкгн; D—диаметр катушки, см; I— длина намотки, см; ш — число витков.
При намотке с принудительным шагом индуктивность катушки определяется по формуле
L* = L— hDw • 10—3 мкгн,
где L — индуктивность, вычисленная по формуле для катушки со сплошной намоткой; А—поправочный коэффициент, найденный по графику рис. Ш.1, В— диаметр, см; ш—число витков катушки.
Точная подгонка индуктивности однослойных катушек со сплошной намоткой производится перемещением крайних витков или перемещением короткозамкнутого витка. В катушках с принудительным шагом намотки индуктивность можно изменять также перемещением отвода.
Рис. 111.2. Симметричные намотки катушек индуктивности: а — бифилярная; б — перекрестная.Рис. 111.2. Симметричные намотки катушек индуктивности: а — бифилярная; б — перекрестная.Симметричная намотка катушек индуктивности приведена на рис. III.2. Бифилярная иамотка («) выполняется проводом, сложенным
Рис. 111.2. Симметричные намотки катушек индуктивности: а — бифилярная; б — перекрестная.
Рис. 111.2. Симметричные намотки катушек индуктивности: а — бифилярная; б — перекрестная.
Рис III.1. Зависимость поправочного коэффициента k от величины XU (т — шаг намотки, d — диаметр провода).
вдвое. Начало одного провода Н^ соединяется с концом другого Kv Место соединения является средним отводом. При такой намотке допускается подстройка магнитным сердечником при несущественном нарушении симметрии. Перекрестная намотка (б) обеспечивает более точную симметрию. При подстройке магнитным или немагнитным сердечником симметрия не нарушается.
Многослойные цилиндрические катушки применяются в тех случаях, когда требуется индуктивность более 30—50 мкгн. Несекциони- рованные многослойные катушки с простой намоткой характеризуются пониженными добротностью и стабильностью, большой собственной емкостью; для их изготовления необходимы каркасы со щечками.
Индуктивность многослойной катушки без ферромагнитного сердечника определяется по формуле'
L =L =0,08D^20,08D^23DK +9/ + 10t 13DK +9/ + 10t 1
L =
L =
0,08D^2
0,08D^2
3DK +9/ + 10t 1
3DK +9/ + 10t 1
где L—индуктивность, мкгн; Вк— средний диаметр намотки, см;I — длина намотки, см; I— толщина иамотки, см; су— число-витков.
Если задана индуктивность и нужно рассчитать число витков, следует задаться величинами DK, I, t и произвести расчет. После этого необходимо проверить толщину катушки по формуле
, l,3d>
где d0— диаметр провода с изоляцией, мм; I, мм.
Если фактическая толщина катушки отличается от принятой в начале более чем иа 10?^, следует задаться другими размерами и повторить расчет.
Секционированные катушки индуктивности (рис. III.3) характеризуются сравнительно высокой добротностью, пониженной собствен*
Рис. IIL3. Секционированная катушка индуктивности.Рис. IIL3. Секционированная катушка индуктивности.Рис. Ш.4. Зависимости коэффициента связи между смежными секциями от размеров секций и расстояния между ними.
Рис. IIL3. Секционированная катушка индуктивности.
Рис. IIL3. Секционированная катушка индуктивности.
ной емкостью и меньшим наружным диаметром. Каждая секция представляет собой обычную многослойную катушку с небольшим числом витков. Число секций п выбирается от двух до шести.
Расчет индуктивности секционированной катушки сводится к расчету одной секции. Индуктивность секционированной катушки, состоящей из п секций,
L = LC [„+26 (п—1)].
Здесь Lc — индуктивность секции; к — коэффициент связи между смежными секциями, зависящий от размеров секций н расстояния между ними. Эта зависимость изображена графически иа рис. III.4. Отношение Ъ: £>ср выбирается так, чтобы величина коэффициента связи находилась в пределах 0,25—0,4. Это достигается при b —21.
Каждая секция рассчитывается как обычная катушка (см. выше). Экранированные катушки. Для устранения паразитных связей, обусловленных внешним электромагнитным полем катушки, и влияния на катушку окружающего пространства ее экранируют, т. е. помещают в замкнутом металлическом экране.
Под влиянием экрана изменяются параметры катушки: уменьшаются индуктивность и добротность, увеличивается собственная емкость. Изменение параметров катушки тем больше, чем ближе к ее виткам расположен экран. Индуктивность экранированной катушки (однослойной или топкой многослойной) .можно определить по графику рис. II1.5. Здесь по горизонтальной оси отложено отношение длины намотки к ее
Рис. III.5. Определение индуктивности экранирован-ных катушек.
диаметру,, по вертикальной—отношение индуктивности экранирован? ной катушки к индуктивности той же катушки без экрана. На графике приведены кривые для различных соотношений между диаметром экрана Р9 и диаметром катушки D. Если экран прямоугольной формы, при расчете пользуются эквивалентным диаметром, равным полусумме диаметров вписанной и описанной окружностей.
Экраны для высокочастотных катушек индуктивности изготовляют из меди или алюминия толщиной не менее 0,4—0,5 мм.
Рис. III.6. Расположениепрорезей в экране:1 — правильное; 2 — непра-вильное.Рис. III.6. Расположениепрорезей в экране:1 — правильное; 2 — непра-вильное.Часто экраны высокочастотных катушек индуктивности снабжены отверстиями' для вращения сердечников или изменения положения одной из индуктивно связанных катушек. В этих случаях отверстия должны быть минимальными по размеру. Прорези следует располагать перпендикулярно образующей цилиндрического экрана. Правильное и неправильное рас
Рис. III.6. Расположениепрорезей в экране:
1 — правильное; 2 — непра-вильное.
Рис. III.6. Расположениепрорезей в экране:
1 — правильное; 2 — непра-вильное.
положение отверстий при соосном расположении экрана и катушки показано на рис. III.6.
Катушки с сердечниками из немагнитных металлов, характеризующиеся высокой стабильностью, применяются в контурах гетеродинов, широкополосных УПЧ в диапазонах коротких и ультракоротких волн. Материал сердечников — медь, латунь, алюминий.
При введении сердечника из немагнитного металла индуктивность и добротность катушки уменьшаются. Причем уменьшение добротности
пропорционально уменьшению индуктивности. Минимальные потери вносятся в катушку сердечником, изготовленным из чистой меди. При использовании других металлов увеличение потерь практически пропорционально уменьшению их проводимости по сравнению с чистой медью. Уменьшение индуктивности катушки при введении в нее немагнитного сердечника необходимо учитывать при расчете. Для получения заданной индуктивности Lc, допускающей подстройку в пределах ±AL, следует увеличить расчетную индуктивность катушки без сердечника в 1 ^ MJL раз (отношение AL/L определяется графически
(рис. III.7)).
Катушки с сердечниками из ферромагнитных материалов содержат меньшее число витков при заданной индуктивности и отличаются более-
размерами. При использованииразмерами. При использованиивысокой добротностью, и меньшимивысокой добротностью, и меньшимиРис. III.7. Зависимость относительного изменения индуктивности от размеров катушкн и положения сердечника.
размерами. При использовании
размерами. При использовании
высокой добротностью, и меньшими
высокой добротностью, и меньшими
ферромагнитных сердечников можно уменьшить размеры экранов, упрощается подгонка индуктивности. Указанные преимущества могут быть полностью реализованы только в ДВ, СВ и частично в КВ диапазонах, при малых напряжениях, например в радиоприемных устройствах.
При использовании ферромагнитных сердечников снижается стабильность параметров катушек, а также появляется зависимость индуктивности и добротности катушек от амплитуды переменного напряжения и величины постоянного тока, протекающего через обмотку.
Ферромагнитные сердечники для катушек изготовляются из магнп- тодиэлектриков и ферритов (см. гл. I, § 7). При заданных габаритах катушки следует применять материал сердечника, обладающий наименьшим отношением тангенса угла потерь tg6 к начальной магнитной проницаемости рн в рабочем диапазоне частот. Сердечники нз ферритов обеспечивают большую добротность, чем сердечники из магнитодиэлектриков. Для стабильных высокочастотных катушек индуктивности рекомендуется применять сердечники из карбонильного железа.
Основные качественные показатели ферромагнитных сердечников* Эффективная магнитная проницаемость рс — отношение индуктивности катушки с сердечником к индуктивности той же катушки без сердечника. Чем больше магнитная проницаемость материала сердечника, ниже частота я меньше расстояние между сердечником и обмоткой, тем выше эффективная магнитная проницаемость.
Степень увеличения добротности катушки при н а л и ч и и сердечника зависит от эффективной магнитной проницаемости и потерь в сердечнике. Приближенно можно считать, что добротность катушкн с сердечником в У^ раз больше добротности катушки с такой же индуктивностью, но без сердечника. Отношение добротности катушки с сердечником к добротности этой же катушки, но без сердечника характеризует потерн, вносимые сердечником в катушку, и может служить мерой
Рис. HL8. Цилиндрические фер-Рис. HL8. Цилиндрические фер-ааромагнитиые сердечники:— СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.ромагнитиые сердечники:— СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.для определения диапазона рабочих частот. Верхней границей диапазона рабочих частот является частота, при которой это отношение уменьшается до единицы. За пределами диапазона рабочих частот применение сердечника целесообразно только с целью регулировки индуктивности.
Рис. HL8. Цилиндрические фер-
Рис. HL8. Цилиндрические фер-
а
а
ромагнитиые сердечники:
— СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.
ромагнитиые сердечники:
— СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.
Добротность сердечника характеризует потери, вносимые им в катушку, и равна отношению реактивного сопротивления катушки к вносимому сопротивлению потерь. Измеряется на стандартной катушке.
Стабильность пара
метров характеризуется измене
нием эффективной магнитной проницаемости и потерь под влиянием температуры, влажности, а также с течением времени. При изменении температуры изменяется главным образом магнитная проницаемость. Это изменение характеризуется температурным коэффициентом магнитной проницаемости ТКРс равным относительному изменению эффективной магнитной проницаемости сердечника при изменении температуры на Г С. Изменение эффективной магнитной проницаемости сердечника с течением времени вызывается старением материала и проявляется особенно резко в начальный период после изготовления сердечника.
Катушки с цилиндрическими сердечниками. Промышленностью выпускаются цилиндрические сердечники из карбонильного железа и из ферритов (гл. 1, § 7). Сердечники из карбонильного железа представлены на рис. Ш.8, а их основные данные приведены в табл. III. 1. Сердечники типа СЦР (с резьбой) применяются в катушках колебательных контуров в основном для подстройки, СЦГ (гладкие) — для дросселей высокой частоты, СЦТ (трубчатые) — для ферровариметров.
Из ферритов изготовляются цилиндрические гладкие сердечники, предназначенные для дросселей высокой частоты. В табл. III.2 приведены размеры этих сердечников и марки ферритов, из которых ойн изготовляются. Цилиндрические сердечники из ферритов с напрессованной резьбовой втулкой (рис. III.8, в) служат для подстройки цилиндрических катушек.
Таблица Ilk 2Таблица Ilk 2
Таблица Ilk 2
Таблица Ilk 2
Таблица HL 1
Тип
Размеры, мм
Средняя эффективная магнитная проницаемость р.с
Средняя добротность
Температурный коэффициент магнитной проницаемости ТКнс , %/град
Dc
гс
Класс А*
Класс В**
Класс А*
Класс В**
Класс А*
Класс В**
СЦР-1
СЦР-2
М6х0,75
10
19
1,50***
1,70***
130
90
0,0014
0,0015
1,65***
1,95***
135
0,0017
СЦР-3
Мб X 0,75
10
1,6***
1,7***
130
100
0,0015
СЦР-4
19
1,75****
1,95****
140
95
0,0015
0,0017
СЦР-5
М8Х 1
10
। $*»**
। ?*♦♦*
130
105
0,0014
0,0016
0,0015
СЦР-6
19
1,8****
। д**»*
145
100
0,0017
СЦР-7
М9х1
10
1,5****
1,65****
0,0014
0,0015
СЦР-8
19
1,75****
1,85****
по
0,0017
СЦГ-1
9,3
10
2,1****
2,1****
160
130
0,0019
0,0019
СЦГ-2
19
2,45****
2,35****
185
135
0,0022
0,0021
СЦТ-1
10
2,0****
2,0***
160
130
0,0018
0,0017
СЦТ-2
19
2,35****
2,2****
180
135
0,0021
0,002
Основные данные цилиндрических сердечников из карбонильного железа
Диаметр
Длина
Марка феррита
Диаметр
Длина
Марка феррита
1,8
12
600 НН
3,5
20
600 НН
2,74
12
100 НН
3,5
30
600 НН
2,74
12
600 НН
7,0
у
600 НН
2,74
14
100 НН
8,0
140
600 НН
2,74
14
600 НН
8,4
у
600 НН
2,86
12
100 НН
7,6
У
600 НН
2,86
12
600 НН
8,0
160
600 НН
2,86
14
100 НН
3,4
ж
600 НН
2,86
14
600 НН
8,4
У
600 НН
2,86
8
20 ВЧ
9,8
40,5
400 НН
2,86
18
600 НН
17
14,5
600 НН
3,5
13
600 НН
Размеры цилиндрических сердечников из ферритов, мм
ную проницаемость сердечника можно определить по эмпирической формуле
Ру
/DAU
1 + 0,84 -с (Ин-1)Vc '
приближенной
♦ На частотах 0,15 — 2 Мгц. ** На частотах 5 —15 Мгц. *** При отношении среднего диаметра иамотки к диаметру сердечника DK: Dc = 1,2 — 1,3. **** При отношении DK: Dc = 1,1 — 1,2.
Индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником определи ется по формуле
гДе Ру — начальная магнитная проницаемость материала сердечника (см. гл. 1, § 7); Do — диаметр цилиндрического сердечника; /с — длина .сердечника.
Если катушка намотана на каркас, эффективная магнитная проницаемость сердечника снижается. Ее можно определить по формуле
De
Рс = Г)2^С 0 + 1,
где Dc —диаметр сердечника; DK — средний диаметр катушки; Рс — эффективная магнитная проницаемость сердечника (при намотке непосредственно на сердечник).
Ориентировочные значения эффективной магнитной проницаемости цилиндрических сердечников из карбонильного же
Рис. Ш.9. Броневые сердечникииз карбонильного железа:
а —СБ-6, СБ-9, СБ-12, СБ-18: б—СБ-23.
где рс — эффективная магнитная проницаемость сердечника; L — индуктивность катушки без сердечника.
Для случая тонких катушек, намотанных непосредственно на сердечник, длина которого превышает длину катушки, эффективную магнит-
леза приведены В табл. Ш.1.СБ-28, СБ-34; / — чашка без резь-
Катушки с броневыми сердец- бы* с резьбой,- з — подстроечник. никами характеризуются малыми
размерами, высокой добротностью и малой собственной емкостью. Температурный коэффициент индуктивности (ТКИ) катушек с броневыми сердечниками из карбонильного железа составляет 0,006—0,009%/град, из феррита — 0,025—^№%!град. Ценным свойством катушек с броне-
выми сердечниками является слабое внешнее магнитное'поле, что позволяет приближать экраны к самому сердечнику.
Собственная емкость катушек с броневыми сердечниками при полости, заполненной обмоткой, составляет для несекционированной намотки 50—100 п<р, для секционированной — 10—20 пф, а при малом числе витков — 2—3 пф.
Для намотки катушек с броневыми сердечниками чаще всего применяется одножильный провод марок ПЭЛ и ПЭВ диаметром 0,1— 0,15 мм. При намотке литцендратом марок ЛЭ и ЛЭШО добротность катушек повышается на 30—50%.
Броневые сердечники выпускаются с замкнутой и разомкнутой магнитной цепью. Сердечники с замкнутой магнитной цепью позволяют уменьшить размеры катушек. Сердечники с разомкнутой магнитной цепью обеспечивают большую добротность и меньшую зависимость параметров катушек от частоты и напряженности магнитного поля.
Броневые сердечники из карбонильного железа представлены на рис. II 1.9, а их размеры и основные данные приведены в табл. Ш.З и III.4. На рис. 111.10 показаны броневые сердечники из ферритов. Зазор 6 образуется приуменьшении высоты кериа одной или двух чашек,
Таблица Ш. 3
Размеры броне вых сердечников из карбонильного железа
Обозначение типа сердечника
Размеры чашек, мм
Размеры под- строечника, мм
новое
старое
dx
dx
d»
ft
H
^с
СБ-ба
—
6,5
4,9
3,0
2,0
3,2
7,0
М2
СБ-9а
СБ-Оа
9,6
7,5
4,6
2,1
3,8
8,0
М3
СБ-96
СБ-06
СБ-12а
СБ-1а
12,3
10,0
6,0
4,1
5,5
11,5
М4
СБ-126
СБ-16
СБ-18а
—
18,0
14,0
9,0
5,2
7,4
13,5
М5
СБ-23-lla
СБ-2а
23,0
18,5
10,0
3,1
5,7
13,0
М7х0,75
СБ-236
СБ-26
18,0
11,0
6,0
8,7
19,0
СБ-23-17а
СБ-За
СБ-28а
СБ-4а
28
*22
13
8,5
11.7
25
М8х 1
СБ-34а
СБ-5а
34
27
13,5
10,2
14,2
30
Тип
Средняя эффективная магнитная проницаемость
Средняя добротность***
Температурный коэффициент магнитной проницаемости
ТК|ЛС, %/град
Относительное увеличение индуктивности при введении сердечника, %
Класс Л*
Класс В**
Класс Л*
Класс В**
Класс Л*
Класс В**
СБ-9а
2,9
—
—
0,0026
——
28
СБ-12а
4,5
—•
135
—
0,0041
—
22
СБ-126
3.0
—
95
—
0,0027
——
35,
СБ-23-11а
3,7
225
—
0,0034
——
20
СБ-236
2,7
—
190
—■
0,0025
—
30
СБ-23-17а
4,6
6,5
240
135
0,0042
0,0059
20
СВ-28а
4,7
5,0
210
185
0,0043
0,0045
СБ-34а
4,5
235
180
0,0041
Таблица III. 4
Основные данные броневых сердечников из карбонильного железа
* На частотах 200—2000 кгц. ** На частотах 50-200 кгц. *** При намотке на трехсекциоиные каркасы проводом ЛЭШО 7x0,07 для длинных н средних волн и проводом ПЭЛ для КВ.
Примечание. Последняя буква сердечник с замкнутой магнитной цепью;
в первых двух колонках означает: а — б — с разомкнутой магнитной цепью.
Рис. ШЛО. Броневые сердечники из ферритов:
а — тип Б; б — тип ОБ; в — тип Ч.
©
Я я
S Ч
О та
Н та о Е 3 О. d та •В
CD 3 та § 3 3 у та ^
та 1 ю
3 Cl
CD 8
§ 5 О
О
та Я я
?5
1
1
ci со* ■ 72
хххх оооо о о 2 2 £48°
1
хххх оооо оооо © © © © — — СМ 04
см*^ X 5- СО© оо © —
04 X ад о ©
X X
о ©
63
3 Р
§ ga
§ ^
К 1
#
S
(V о
Ч О В
3 сх
со
СХ
U Q
о
А о
о
©
<** с
о
СО о
©
СО
со о
© та**
СО о 1 © со
04 О* -н СО
см
о -Н СО та**
со о" 44 та*
©
,1 о -Н
©
© о -Н © о
© о X
04
S к и
© о*
X © 00
04
Ж
и
°^5 XX® од os 04 О §
5
X 1
и
•Н
СО
04 о* •н о
04 о" •н сп
СО о*
04
со
о
-н со
та* CD* -н о 04
та*
о -н 04
©
CD
•н 04 со
© о* -Н 04
© о* -Н
о
04
о
44 © 04
о
00
04
§5
is.
та у
3
CD та Ь
О
04
о
+1
04* oi
о
•н о>
О1
о
•н
со
о
44
та**
04 о* -н
©*
04 о •н со
со
04
•н та*
ь»
04 о* -н та*
о
О* •Н та*
о -Н t* V
04
О*
44 ©
©
04 О* 44 ©
СП
СО О* •н 00
04
© со
© 04*
од
04
04
04
О
СО
о 04*
о X сх« та rf оо 5 3 04* «В
а:
04
• -Н ОО ci
о
•н 04 со*
04
о •н
04
04
•н со ю*
04 о -н 00
©
04 о* •н
04
со
04 о
© о>
со о* •н
со е •н
to
•* о
©
^ о
о •Н та*
о
ь. о •Н 04
та*
О* •Н о
та* та*
©
СО
о та*
Ч а та со ” В
9 CQ
о
-н ел
о 44
со
04 о
©
•та
04 о
© ©
04 о •н
ri
©
о
•Н ©
со
©
о
-Н
04
О
•Н ©
©
04 о* -н
ri
04
О
-н о
а> 04*
о* со*
со
со
s S
©о 5* . р, 4)
СО Ret
и
Rf 4)
О v
— С „
о
с* ci
о"
© со
о* 44
СО
04 о •н со
04 о •н та*
04 о •н
04
СП
со о •н СО
со* о •н со 04*
со о •н о
со
та* о •н о
о 04
04 О* -н со
©
04
О
S
со о -н 04
со о -Н 00 ©*
та* о* •Н о 04
1
1
1
1
1
1
5s
(У -
(h
кссх
CM
о 44
©
о* -н со
04
о -н та*
СП
со
о 44 со
со о” 4-1 о та**
со о •н
СО со
та* <5 -н со
04
та* о •н та*
© 04
ю о* -н ю
о со
© о* -н о
о
со, о* -н 'У
о
■Ц-
О 4-1 О)
t*
© О* -Н © 04
© о* -н о со
ОО о" -н о та-
©
ч ©*
00 ©
м и S
в 3 . та* ад а: та © тая3
с О
5 сх Я Ч н
•у
еч
о
•н © УЗ*
04
о -н о
со о +
со о 5
СО
о
-н 00
та*
о •н 04
04
©
о •н со 04
© о* •н о со
© о •н
со
ts. о* -н со ■V
СО о -н СО
та* о* -Н СП
о 04
© О* -н о со
с*
-Н © СО
44 со та*
©*
00 ©*
ОД 00*
Я Я S оо 53^ 50 §22
о
из
сп из
ад
та*
ад
00 ад
04 04 ад
со 04 ад
о со ад
© со ад
од
S
04
§
О 04 ад о
о со ад о
© со ад о
00 та* ад О
X
х1
W X
х’
X*
X
5 1 « ад ^* °з X
в-е* S X н sf
составляющих сердечник. Величина 5 может иметь любое значение от О до 2А. В сердечниках типа 4 6 — 2ft. Размеры броневых сердечников из ферритов приведены в табл. Ш.5.
Эффективная магнитная проницаемость сердечников с немагнитным зазором меньше, чем сердечников без зазора, и равна
Р-сР-с^,3 =^,3 =где gc — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора;где gc — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора;6 — длина зазора; /ср — средняя длина Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника ТК Цс- При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии 6//— < 0,01 ср6 — длина зазора; /ср — средняя длина Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника ТК Цс- При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии 6//— < 0,01 срсиловых линийсиловых линийсердечникасердечникатки3 .(срЧисло витков катушки с броневым сердечником можно определить по формулеw = т Уьгде L — индуктивность катушки, мк2Н\ т— постоянная, определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала.тки3 .(срЧисло витков катушки с броневым сердечником можно определить по формулеw = т Уьгде L — индуктивность катушки, мк2Н\ т— постоянная, определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала.hhаа1г^1г^Ниже приведены значения т для броневых сердечниковНиже приведены значения т для броневых сердечниковного железа:ного железа:из карбонильиз карбонильТипсердечникаТипсердечникаСБ-9а СБ-12а СБ-23-ПаСБ-9а СБ-12а СБ-23-Патт7,16,747,16,74ббььРис. III.11.(кольцевые)Рис. III.11.(кольцевые)Тороидальные сердечники:Тороидальные сердечники:а — из альсиферов; ритов.а — из альсиферов; ритов.бб— из фёр-— из фёр-СБ-23-17а СБ-28а СБ-34аСБ-23-17а СБ-28а СБ-34а4,54,34.44,54,34.4
Р-с
Р-с
^,3 =
^,3 =
где gc — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора;
где gc — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора;
6 — длина зазора; /ср — средняя длина Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника ТК Цс- При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии 6//— < 0,01 ср
6 — длина зазора; /ср — средняя длина Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника ТК Цс- При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии 6//— < 0,01 ср
силовых линий
силовых линий
сердечника
сердечника
тки3 .
(ср
Число витков катушки с броневым сердечником можно определить по формуле
w = т Уь
где L — индуктивность катушки, мк2Н\ т— постоянная, определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала.
тки3 .
(ср
Число витков катушки с броневым сердечником можно определить по формуле
w = т Уь
где L — индуктивность катушки, мк2Н\ т— постоянная, определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала.
h
h
а
а
1г^
1г^
Ниже приведены значения т для броневых сердечников
Ниже приведены значения т для броневых сердечников
ного железа:
ного железа:
из карбониль
из карбониль
Типсердечника
Типсердечника
СБ-9а СБ-12а СБ-23-Па
СБ-9а СБ-12а СБ-23-Па
т
т
7,16,74
7,16,74
б
б
ь
ь
Рис. III.11.
(кольцевые)
Рис. III.11.
(кольцевые)
Тороидальные сердечники:
Тороидальные сердечники:
а — из альсиферов; ритов.
а — из альсиферов; ритов.
б
б
— из фёр-
— из фёр-
СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а
СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а
4,54,34.4
4,54,34.4
Для других тилов сердечников значения постоянной т можно определить экспериментально.
Катушки с тороидальными (кольцевыми) сердечниками применяются в тех случаях, когда требуется при минимальных размерах получить максимальную индуктивность. Достоинствами этих катушек являются также практически полное отсутствие внешнего магнитного поля, что позволяет использовать их без экранов, и большая добротность (до 500); к недостаткам следует отнести относительную сложность намотки и невозможность регулировать индуктивность.
Тороидальные сердечники изготовляются из альсиферов и ферритов (рис. Ш.11). В табл. Ш.6 приведены основные размеры сердечников из альсиферов, а в табл. III.7 и III.8 — типоразмеры сердечников из ферритов.
Таблица III. 6
Основные размеры кольцевых сердечников из алъсиферов
Наружный диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Высота, мм
Площадь сечення, СЛ?
Наружный диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Высота, мм
Площадь сечения, сма
15
7
4,8
0,175|
44
28
7,2
0,5
6.7
0,25
10,3
0,75
19
11
4,8
0,175
55
32
8,2
0,8
6,7
0,25
9,7
1,0
11,7
1.2
24
13
5,2
7,0
0,35
64
40
9,7
1,0.
36
25
7,5
0,38
14,0
1,5
9,7
0,5
75
46
12,0
16,8
2.2
Число витков катушки с тороидальным сердечником можно определить по формуле
1010^280^280
10
10
^280
^280
Кольцевые сердечники из марганец-
Типоразмер
Марка феррита
сч
X ю
сч X тГ К
ю
X со X
к
Л со X
lO сч*
X
ш
X
X &
с^ X
X
сч X со
X о 5
со X со
X о
2
СО чГ
X со X о 2
ю
ю
X Л
X сч
СО X 00
X
S
СО X ОО
X со 5
6000НМ 4000 НМ 3000НМ 2000НМ 1500НМ 1000 НМ 2000НМ1 1500НМ1 1500НМ2 I500HM3 1000НМЗ
700НМ
4-
+ + 4~
4* 4-
4*
+
+ 4" 4*
4- 4"
4- 4"
4-
4*
4-
4-
+ 4" 4-
4- 4* 4-
4- 4-
4-
4-
4-
4-
4-
4-
4-
+
+
5
4-
4~
4*
4~
4*
+ 4-
+
Примечания: 1. В обозначении типоразмера первое число соответствует кольца (в мм\ 2. Знаком «+» обозначены изготовляемые сердечники.
где L — индуктивность катушки, мгн; 7ср — средняя длина магнитного пути, см; рд — действующая магнитная проницаемость материала сердечника (см. гл. 1, § 7); Sc — площадь сечения сердечника, см^.
Если катушка предназначена для работы без постоянного подмагничивания в слабых переменных полях (Я < ОД а), то вместо рд в формулу следует подставить значение начальной магнитной проницаемости материала сердечника (см. гл. 1, § 7).
Воздушный зазор оказывает то же влияние на стабильность параметров тороидальных катушек, что и на стабильность параметров катушек с броневыми сердечниками.
Индуктивно связанные катушки. Для обеспечения магнитной (индуктивной) связи между катушками их наматывают на общий каркас или располагают рядом так, чтобы оси их были параллельны. Отклонение от этого условия приводит к уменьшению связи.
Расчет взаимной индуктивности между катушками без магнитных сердечников можно произвести лишь ориентировочно. Для катушек с магнитными сердечниками методика расчета еще ие разработана. Поэтому приводим предельные величины коэффициента связи для различных катушек.
Для однослойных катушек, намотанных с принудительным шагом так, что витки одной катушки располагаются между витками другой, можно получить коэффициент связи до 0,8. Если ^'однослойная катушка расположена иа одном каркасе с многослойной, коэффициент связи достигает 0,5. Для катушек, одна из которых разделена на две секции, расположенные по обе стороны другой катушки, можно получить коэффициент связи 0,65—0,75. Коэффициент связи значительно возрастет, если катушки расположить на одном сердечнике.
Коэффициент связи между катушками с броневыми сердечниками не превышает 0,015—0,02.
Вариометры с ферромагнитными сердечниками (ферровариометры) применяются в качестве элементов настройки колебательных контуров
Таблица III. 7 цинковых ферритов
Таблица IH. 8
Кольцевые сердечники из никель-цинковых ферритов
Марка феррита
Типоразмер сердечника
X СЧ СЧ* ' X
сч
X Ю
сч
X
1=6?
со
X ю сч* X S
X со X ю к
-Г сч*
X со
X со к
сч
X
X
2
СО X СО
X
О 2
ю v X СО X сч
СО X СО X СО 2
ю
X о
X со
2
ю X о
X о сч
iO
X о
X о сч
ОО X СО
X сч СО ^
СЧ
X со
X сч СО к
ю
X ю сч X о
60 X □О СЧ X ю S
ю
X о СО X о о 2
се X о
СО
X ю сч ■
2 1
сч
X о со
X ю сч
2
2000НН
4-
——
——
—
4-
——
—
4-
4-
4-
—
——
—-
——
1000НН
4-
——
——
——
4-
—
——
——
4-
——
—-
4-
4-
4-
——
—•
—-
—-
600НН
——
—
—
4-
——
4-
4-
—
4-
——
——
4-
4-
4*
—
4-
400НН
——
—
——
——
4-
——
4-
—
4-
——
—- •
4-
4-
4-
——
—•
—
—
200НН
—
——
4*
— ■
——
—
—
—
4-
—•
4-
4*
4-
—•
—
—
150В Ч
- —
—
4-
——
50В 42
—
4-
—-
4-
4-
4-
—
4*
4-
—
4-
—
4-
—
—•
**
—
—
ЗОВ 42..
—
—
4-
4-
——
4-
—
4*
4*
**
4-
——
4-
—
——
—
—
—
20ВЧ
—•
——
4-
4-
——
4-
4-
4-
4-
—
4-
—
4-
——
—•
—
—
Типоразмер сердечника
Марка феррита
сч X
X
£
сч X ■ф X со
ю сч* X ю
X
2
со
СО X iO X о 2
СО X СО X сч 2
ю
X со
X сч 2
ю
X о
X СО 2
ю
X о
X о сч х
X сч
X о сч к
со X
СО
X со сч К
ОО
X '
СО
X сч
. СО
СО X О сч X сч СО £
ю
X ю сч
X о
S
СО X со сч
X ю £
сО X
Ф
X ю СО к
X о
X ю со К
СО X О ю X ю СО
ю
X
S
X
5
о
X ю QO X о
2
00 X S X ю сч 2
сч
X
О со
X ю сч
2
ОО
X
О со
X ю сч
^
о сч
X о СО X
2
о СМ
X о
X о СО 2
300НН
—
——
—
—
——
——
—
—
4-
4-
—*
4-
—
4-
4*
—
4-
—
4-
4-
4*
4-
200НН2
——
——
——
—
—-
——
——
—
4*
4*
——
4-
—
—
4-
4*
——
4-
—-
——
4-
4-
4-
4-
150НН1
90НН
60НН
—
—
—
—
——
——
——
—
4-
4-
—
4-
——
—
4-
4*
——
4-
—
—
4-
4-
4-
4-
55НН
—
1 4-
4-
4*
——
—.
——
*™
—
35НН
10ВЧ1
4-
4-
4-
4-
—
4-
4*
——
4-
——
4-
4-
——
4-
—
—
4-
4-
4-
4-
Продолжение табл. Ш.8
К180х 115x12
Примечания: 1. В обозначении типоразмера первое число соответствует наружному диаметру кольца, второе •—внутреннему м диаметру, третье — толщине кольца (в л<л<). 2* Знаком «4-* обозначены изготовляемые сердечники.
(например, в автомобильных приемниках). Такой вариометр (рис. Ш.12) состоит из цилиндрической катушки, внутрь которой вдвигается сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью (альсифер ФИ-25 или феррит). Катушка размещается внутри цилиндра из ферромагнитного материала.
Коэффициент перекрытия ферровариометра тем больше, чем больше магнитная проннцаемссть материала сердечника и чем ближе он расположен к виткам катушки. Если использовать сердечник из альсифера, коэффициент перекрытия достигнет 10—12, из феррита — 25—30 и более.
Длина сердечника обычно выбирается в пять — десять раз большей.
Рис.1 III.12. Ферровариометр:Рис.1 III.12. Ферровариометр:/ — обмотка; 2 — наружный цилиндр из ферромагнитного материала; 3 — каркас катушки киз пластмассы; 4 —■ сердечник; 5 — экран; 6 — тяга./ — обмотка; 2 — наружный цилиндр из ферромагнитного материала; 3 — каркас катушки киз пластмассы; 4 —■ сердечник; 5 — экран; 6 — тяга.чем его диаметр, а диаметр сердечника меньше наружного диаметра каркаса катушки па (>,5 — 1 Л1.И.
Рис.1 III.12. Ферровариометр:
Рис.1 III.12. Ферровариометр:
/ — обмотка; 2 — наружный цилиндр из ферромагнитного материала; 3 — каркас катушки киз пластмассы; 4 —■ сердечник; 5 — экран; 6 — тяга.
/ — обмотка; 2 — наружный цилиндр из ферромагнитного материала; 3 — каркас катушки киз пластмассы; 4 —■ сердечник; 5 — экран; 6 — тяга.
Ферровариометры могут сопрягаться для одновременной настройки нескольких контуров. Сопряжение настроек сигнальных контуров и контура гетеродина достигается путем применения сердечников различных диаметров или катушек с различным расположением витков.
Дроссели высокой частоты
Дросселем высокой частоты называют катушку индуктивности, включаемую в цепь для увеличения сопротивления токам высокой частоты. Основные характеристики дросселя: полное сопротивление, сопротивление постоянному току и собственная емкость. Сопротивление постоянному току и собственная емкость дросселя высокой частоты должны быть минимальными, а полное сопротивление — достаточно большим.
Конструктивно дроссели высокой частоты выполняются в виде однослойных или многослойных катушек с ферромагнитными сердечниками или без них. Для уменьшения собственной емкости многослойные катушки секционируют.
В малогабаритной радиоаппаратуре целесообразно использовать дроссели с ферромагнитными сердечниками. Последние отличаются меньшими размерами, меньшим количеством витков при заданной индуктивности и, следовательно, меньшей собственной емкостью; поэтому они могут работать в более широком диапазоне частот. Выгоднее всего применять сердечники из феррита с проницаемостью 600, у которых с увеличением частоты уменьшается диэлектрическая проницаемость, а при частоте, выше граничной, уменьшается и магнитная проницаемость. Используя эти свойства феррита, можно изготовить дроссели с индуктивностью и собственной емкостью, уменьшающимися с повышением частоты, и тем самым исключить резонансные явления в широком диапазоне частот.
При изготовлении дросселей высокой частоты с ферромагнитными сердечниками цилиндрической формы на сердечник накладывают слой конденсаторной бумаги или диэлектрической пленки и сверху наматывают обмотку. Если используется броневой сердечник, обмотку располагают на секционированном каркасе из диэлектрика. На тороидальном сердечнике обмотку наматывают секциями.
Ниже приведены значения индуктивности дросселей цепей питания для различных частот. Меньшие значения индуктивности относятся к дросселям накала.
L Мац До 0.515102050100
L, мкгя (I—Ю) • 10s 250—1500 80—400 30—150 15—80 4—25 1,5—8
Число витков дросселя определяется так же, как число витков контурных катушек. Диаметр провода выбирается по плотности тока, равной 2—3 aUu^, Допустимое падение напряжения на дросселе накала — 10—15% напряжения питания.
Трансформаторы низкой частоты
Магнитопроводы трансформаторов. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы трансформаторов низкой частоты навираются из полос (рис. III.13) или набираются из пластин (рис. 111.14),
Рис. III.13. Витые магни-топровэды трансформато-ров:a —- Ш-образный; б — торо-идальный.Рис. III.13. Витые магни-топровэды трансформато-ров:a —- Ш-образный; б — торо-идальный.Рис. III.14. Магнитопро-воды из штампованныхпластин:о — Ш-образный (броневой);б — стержневой.Рис. III.14. Магнитопро-воды из штампованныхпластин:о — Ш-образный (броневой);б — стержневой.
Рис. III.13. Витые магни-топровэды трансформато-ров:
a —- Ш-образный; б — торо-идальный.
Рис. III.13. Витые магни-топровэды трансформато-ров:
a —- Ш-образный; б — торо-идальный.
Рис. III.14. Магнитопро-воды из штампованныхпластин:о — Ш-образный (броневой);б — стержневой.
Рис. III.14. Магнитопро-воды из штампованныхпластин:о — Ш-образный (броневой);б — стержневой.
штампованных из электротехнической стали или железоникелевых сплавов. Применяются также магнитопроводы из ферритов.
Штампованные пластины чаще всего бывают Ш- и Г-образной формы. Пластины Г-образной формы используются в мощных выходных, а иногда во входных трансформаторах. Наиболее распространенными являются Ш-образные пластины. Основные данные Ш-образных маг- иитопроводов из штампованных пластин приведены в табл. IIL9.
Т - блица IIL9
Основные данные типовых LU-образных магнито проводовиз штампованных пластин
Тип*
4) Ом
к Л ?
m ГО -
В 95 h о |
ГО О
< К S'
53
О «
С о
Размеры, мм*
■ ° ч о
К ~ 5
К й к - SiS 6* ЕС С
s । г^ хо 4 0 у
к 5
5 н -
H’S ^
О н я о
U к 2
b
п
L
Н
ШЗХ4
0,1
0,225
3,0
7,5
12
10,5
2,65
2,3
013X6,3 ■
0,16
2,8
014X5
0,17
0,1
4,0
10,0 3
16
14
3,40
3,0
Ш4Х8
0,27
3,7
Ш5Х6Л
0,625
5,0
12,5
20
17,5
4,25
3,8
1115x10
0,42
4,5
016X8
0,41
0,9
6,0
15,0
24
21
5,10
4,7
016X12,5
0,64
5,6
OI7X7
0,42
1,3
6,5
20,0
30
30
6,9
4,7
017X10
0,60
5,3
017X14
0,84
6,1
III8X10
0,68
1,6
8,0
32
28
6,8
6,0
018X16
1,10
7.1
019X9
0,69
2,025
9
22,5
36
31,5
7,7
6,3
Ш9Х13
0,92
7,1
Продолжение табл. 111.9
Тип*
о>
5S5
S ч
дч ГО "
Е^ =
Н О к * ч 5 < К »
3S н -
С о
Размеры, дш**
i£ >ч о с[ Л s = s B§s я >> U к к
г; о
« S SSo
я О
b
ft
L
И
Ш 10X10
0,90
„2^
10
25
40
35
8,5
6,9
Ш10Х12.5
1,1
7,4
Ш10Х16
1,45
2,5
10
25
40
35
8,5
8,1
Ш10Х20
1.80
8,9
УШ10Х10
0,90
1,17
6,5
18
36
31
5,7
5,8
УШ10Х15
1,30
6,8
УШ10Х20
1,80
7,8
Ш12Х12
1,30
1,08
6,0
30
30
6,7
6,5
2,7
9,0
42
42
9,7
7,5
2,16
12
18
48
30
7,6
8,5
3,6
30
42
10,3
Ш12х16
1,70
2,7
9
42
9,7
8,3
2,16
12
18
48
30
7,6
9,3
3,6
30
42
10,3
Ш12х18
1,80
1,08
6
18
36
30
6,7
7,7
Ш12Х20
2,2
2,7
9
30
42
42
9,7
9,1
Продолжение табл. Ш.9
Тип*
а>
|й^ я к ьоз
С С 9*
й*
3" m
О 61
5
С о
Размеры, мм**
- о X к.
' Ч 2 Е[ X
X X X X
с 2 s
О В ^ ^ X ^ U х к
9 о
с ° S
X ” ^
X Р *
5 = 8 и § §
b
h
L
Н
Ш12х20
2,2
2,16
12
18
48
30
7.6
10,0
3,6
30
42
10,3
Ш12Х24
2,6
1,08
6
18
36
30
6,7
8.9
Ш12х25
2,7
2,7
9
30
42
42
9,7
10,0
Ш12х25
2,7
2,16
12
18
48
30
7,6
11.0
3,6
30
42
10,3
Ш12х32
3,5
2,7
9
42
9,7
П,4
Ш12х32
3,5
2,16
12
18
48
30
7,6
12,5
3,6
30
42
10,3
УШ12х12
1,3
1,76
8
22
44
38
6,7
7,0
УШ12х18
1,9
8,2
УШ12Х24
2,6
9,4
Ш14Х14-
1,8
1,47
7
21
42
35
7,8
7,6
2,25
9
25
50
43
7,9
8,2
Ш14Х21
2,7
1,47
7
21
42
35
7,8
9,0
2,25
9
25
50
43
7,9
9,6
Продолжение табл. Ш.9
Тип*
6
X .
Л Л 5
® § к
Я S
Сех
со
S' * о 2
X
)— О
Размеры, мм**
. о
§ 2
х Гт
Й " о я
Cl л >.
U = С
^° X X 73 ^ X X .
х л с Й о
Cl д О О X Я
b
h
L
Н
(1114X28
3,6
1,47
7
21
42
35
7,8
10,4
2,25
9
25
50
43
7,9
11,0
11115x19
2,6
3,645
13,5
27
64
49
8,3
11,0
Ш15х30
4,1
13.3
Ш16 X 16
2,3
1,92
8
24
48
40
8;9
8,6
3,84
16
64
10,5
И,0
6,40
40
56
13,7
Ш16Х20
2,9
3,84
16
24
64
40
10,5
12,0
6,40
40
56
13,7
Ш16Х24
3,5
1,92
8
24
48
40
8,9
10,2
Ш16х25
3,6
3,84
16
64
10,5
13,0
6,40
40
56
13,7
Ш16х32
4,6
1,92
8
24
48
40
8,9
11,8
3,81
16
64
10,5
14,3
6,40
40
56
13,7
Ш16Х40
5,8
3,84
24
40
10,5
15.9
6,40
40
56
13.7
Продолжение табл. HI.9
Тип*
им я S ° ю я w- £ о В
ч Й < Е У
i о
л
Ч
я6*
<5
с 8
Размеры, мм**
д о.
5 П Л
к s к л s и „ dSx и * ь & Я ^> Use
х .
SgX
и » 2
м ” 8
U s 3
b
Л
L
Н
УШ16Х16
2,3
2,8
10
28
56
48
9,0
9,3
УШ16х24
3,5
10,9
УШ16Х32
4,6
12,5
Ш18х18
2,9
2,43
9
27
54
45
10,0
9,8
П,6
11118x27
4,4
Ш18Х36
5,8
13,4
Ш19Х19
3,2
7,82
17
46
75
68
14,3
11,0
Ш19х28
4,9
12,8
Ш19х38
6,5
14,8
УШ19Х19
3,2
4,02
12
33,5
67
57,5
10,6 ■
11,0
УШ19Х28
4,9
12,8
УШ19Х38
6,5
14,8
11120x20
3,6
3,0
10
30
60
50
12,1
10,9
5,625
12,5
45
65
65
14,6
11,9
6,0
20 '
30
80
50
13,2
13,8
10,0
50
70
17,1
Цифры, входящие в обозначение типа магнитопровода, указывают размеры, мм: первая цифра размер у. вторая — размеру (в соответствии с рис, III.U). ** Размеры, указанные в колонках 4—7, приведены в соответствии с рис, III. 14.
Таблица 111.10
Основные данные типовых витых Ш-обраэных магнитопроводов
Тип*
Активная площадь сечения, см'
Площадь окна, см1
Размеры, мм**
Средняя длина магнитного пути, см
Средияя длина витка обмоток, см
b
А
L
Н
ШЛбхб.З
0,34
0,9
6
15
24
21
5,1
4,3
ШЛбх8
0,41
4,7
ШЛбхЮ
0,52
5,1
ШЛ6х12,5
0.65
5,6
ШЛ8х8
0,55
1,6
8
20
32
28
6,8
5,7
ШЛ8хЮ
0,69
6,0
ШЛ8Х12
0,86
6,6
ШЛ8Х16
1,16
7,1
ШЛЮ х ю
0,9
2,5
10
25
40
35
8,5
6,9
ШЛ10Х12.5
1,1
7,4
ШЛ10х16
1,4
8,1
ШЛ10х20
1,8
8,9
ШЛ12Х12,5
1,3
3,6
12
30
48
42
10,3
8,7
ШЛ 12x16
1,74
9,4
ШЛ12Х20
2,1
10,2
ШЛ12Х25
2,7
11.2
ШЛ16х16
2,3
6,4
16
40
64
56
13,7
11.5
ШЛ16х20
2,9
12,3
ШЛ 16x25
3,6
13,3
ШЛ16х32
4,6
14,7
* Цифры, входящие в обозначение типа магнитопровода, указывают размеры, мм: первая цифра — размер у, вторая — размер ух (в соответствии с рис. ИЫЗ). ** Размеры, указанные в колонках 4—7, приведены в соответствии с рис. 111.13,
Для сборки магнитопроводов из Ш-образных пластин к ним добавляют перемычки. Чтобы ликвидировать зазор между пластинами и перемычками, магнитопровод собирают «вперекрышку». В магнитопроводах трансформаторов, по обмоткам которых протекает постоянный ток (например, выходных трансформаторов однотактных усилительных каскадов), делают немагнитный зазор. В этом случае пластины магнитопроводов собирают в одну сторону. Между пластинами и перемычками помещают прокладку из листового изолирующего материала необходимой толщины.
Для уменьшения потерь в магнитопроводе на вихревые токи плас тины изолируют тонким слоем лака (с одной стороны) или окисла, который образуется при отжиге.
Пластины сердечника после сборки стягиваются планками или уголками при помощи шпилек с гайками либо специальными обжимками.
Стяжные планки, уголки или обжимки служат одновременно для крепления трансформатора на шасси.
Из полос электротехнической стали навивают Ш-, О-образные и тороидальные магнитопроводы. Ш-образный и тороидальный витые магнитопроводы показаны на рис. III.13. Данные витых магнитопроводов небольших размеров приведены в табл. ШЛО.
Рис. ШЛ5. Ш-образныймагиигопровод из фер-ритов.Рис. ШЛ5. Ш-образныймагиигопровод из фер-ритов.На рис. III. 15 представлен Ш-образный магнитопровод, изготовленный из низкочастотных ферритов. В табл. III. 11 приведены основные данные таких магнитопроводов (основные данные тороидальных магнитопроводов из ферритов приведены в табл. Ш.7 и Ш.8).
Рис. ШЛ5. Ш-образныймагиигопровод из фер-ритов.
Рис. ШЛ5. Ш-образныймагиигопровод из фер-ритов.
Самыми лучшими свойствами обладают тороидальные магнитопроводы, использование которых приводит к уменьшению уровня помех и взаимных связей между трансформаторами вследствие меньшего потока рассеивания. При одинаковых ампервитках индукция в тороидаль-
Таблица ШЛ1
Основные данные Ш-образных магнитопроводов из ферритов
Тип
Размеры, мм
Средняя длина магнитного пути, см
Площадь сечеиия, см*
Площадь окна, см*
а
b
с
d
в
f
1112,5x2,5
10
6,5
2,5
3,25
5
2,5
3,3
0,062
0,13
ШЗхЗ
12
8
3
4
6
3
4,0
0,09
0,2
Ш4х4
16
10,4
4
5,2
8
4
5,2
0,16
0,33
Ш5х5
20
13
5
6,5
10
5
6,6
0,25
0,52
Шбхб
24
16
6
8
12
6
8,0
0,36
0,8
Ш7х7
30
19
7
9,5
15
7
9,5
0,49
1,14
ШЗхЗ
32
23
3
11,5
16
8
И
0,64
1,72
ШЮхЮ
36
26
10
13
18
10
12
1,0
2,08
Н112х 12
42
30
12
15
21
12
14
1,44
2,7
Ш16х16
54
38
16
19
27
16
18
2,56
4J8
U120 х20
65
44
20
22
32
20
21
4,0
5,28
Пр имечание. Магнитопроводы составляются из двух одинаковых частей.
ных магиитопроводах больше, чем в броневых и стержневых. Это позволяет уменьшать размеры и вес трансформаторов. В трансформаторах с тороидальными магнитопроводами лучше условия охлаждения обмоток, поскольку витки распределяются по тороиду. При этом уменьшается длина витка, следовательно, расходуется меньше провода и повышается к. п. д. трансформатора.
Каркасы, на которые наматываются обмотки трансформаторов, прессуют из пластмасс, склеивают из электрокартона или собирают из отдельных деталей, изготовленных из гетинакса, прессшпана, текстолита или электрокартона. Иногда применяют бескаркасную намотку (на гильзу). На рис. III.16 показана конструкция сборного каркаса и представлены чертежи деталей.
Обмотки трансформаторов выполняются из медного провода с эмалевой, хлопчатобумажной или шелковой изоляцией. В трансформаторах для малогабаритной аппаратуры на транзисторах используют провод
Рис. III.16. Каркас катушки трансформатора:
а — в собранном виде; б — детали (по 2 шт.); / •— щечки; 2 и 3 — пластины.
с эмалевой изоляцией. Прокладки между слоями обмотки применяются только в трансформаторах для аппаратуры на электронных лампах. Для защиты трансформатора от воздействия влаги и повышения электрической прочности изоляции обмотки пропитывают церезином или специальными лаками (см. гл. I).
Порядок расположения обмоток на каркасе не имеет принципиального значения. Для снижения стоимости в большинстве случаев обмотки из тонких проводов помещают ближе к магнитопроводу (тонкие провода дороже).
Выводы обмоток, намотанных тонкими проводами, выполняются из мягкого многожильного провода с хорошей изоляцией (обычно в оплетке из шелка).
Входные трансформаторы применяются главным образом в усилителях, предназначенных для усиления очень малых напряжений (усилители для динамических микрофонов, магнитной звукозаписи и др.). Они увеличивают динамический диапазон усилителей благодаря перекрытию собственных шумов усилителя напряжением сигнала. Кроме заданной частотной характеристики, к входному трансформатору в зависимости от назначения предъявляют и другие требования: симметричность входа, максимальное повышение напряжения, заданные входное и выходное сопротивления, малая чувствительность к внешним полям и т. д.
Для уменьшения влияния «наводок» на провода, соединяющие источник сигнала с входным трансформатором, первичную обмотку трансфор-
«о
о 8 я о fa 2 03
X X я X л 03 5 I о я § X оз
я го 2 оз
X X
X Е Xе
to ГО to о
”Е§ Р 6 Я
faXо
го
X Е X
с\, я to to
S1 Е
X
to
to
S оз
X X ч о я
X
л
2 го
я X ч о я я о л
л Е х о fa
X Е X
Е
03 2 Я о ш 03 X X Е X
хto
to x to X
о
to X
я fa го
to х
л
^2
-с 9
о
о л о fa
X
X го X оз ^ го X X Хе
X fa
X го ё
X fa X
x
X to X л
X
Е 2
о fa
2'
я я
to X
Зе 3 Xе gy
я
PS
g к
X X го
X to
X л fa го
К
. . я QD ГО
X го
S« to
§ го ч л
гоfa
x
2
to -
X
X
X to X л
о fa X го Хе Е to х
л го fa X 45 X Я оз
2 го X л Е го X X X g X X я X X я § о X я
о я го X
X X о ё
X w 8 О л fa X го 2
Ок о fa V Е X я 8 л го
g
я
X
to ro л
X X о fa
X
X to
ГР
х
2 го
|§
to
о X
2 * ГО fa О
to О\ 03 я X ч X
Е X
л Е X о fa х Е х
о о о я "О го 5
X
X to
to X
о я 2 го ч о
о л
fa fa X
2 to fa to x
л 2 X 43 X я го
л X я X 2 Е х
л го fa X X X X
o Я
о ч X го fa го X X X
X to
X to п X
2 оз ч р 1
• х
X X го Х<
fa fa X
03 E X о fa X о 8
X to
о
ro 2
to го fa го X X го X
to
3 X to x
X to
го X ч го
X
5 X X to
го о to fa to X X го
X Е х
х го
X 03
X X , Х«
я го fa СП 5
о fa
X
X
X to
to
К
X
О го X о л
X X X
Е го
го
л to X X X
я
го ё X л fa X го 2 Е го я л Е
S fa
Е 43
S я Е го
. x i °
X
to я
X
гоfaX
^2
X о л я Е го
ё X X
g го fa
2 го § X
о
го
2
2 оз Я го х
2 оз fa СП X о Хе
2 о в
X о
X
X
2 X X X 2 to fa cr я Л
X ч
S
X
л Е X о fa X Е 2
о я
О ч X л fa го X X го 2
я 2 ГО ч о я Е
я
л Е х о fa X о
го fa X го to X го X го X Е
X го 2 X X X о л
я
X л го ё я
го 2 го ^ fa •< я ГО ГО X to fa
X Е х
л Е л о fa я X
ст
X 2 2 <1?
X
to
X
Е
x
CD
X
о fa to го о л го X X X
о я
о
О я С\ 2 fa Й
to
О >—я —* о л
X
ж оз
2 ГО X X Е X
X fa •< Я ГО ГО я ГО fa
X Е го
to я
о
2
ч о
to
03 3 В X
я to
fa л
3 to
о
я
to 1 оз fa to Я X о Х«
О ч X g го X X Хе
X X О ё
о X 2 2 го
Я Е Х«
X X
го 9 X л fa X го
n x fa ro X X X
о n
X
го С\ о л го.
X X го
о
го го я го X го X X X
X го
х о fa X 2 о же
X to
О ч
X о
Х=
X to я to X 8
X
X X X
PS
§ fa
X to го X to fa X £ 2
X fa X
я го я го X о fa
о
I ч to X ч л
о fa X о ч го я
я о Хе
го X го 2 £
Ж
ё
3 to
X to я
X X го я X го
ж й ж 03
Xto
fa X
Е л
to
го X
to x о
о
X to
в
PS я
го о
fa го го о л го X X го
X го го X to fa о л
fa fa X
я о fa
ro X X X
Ч to я я
Я о Ke
Я оз 2
• I го
2 оз X го X 2 g л X о о
го X
X го fa го
го to X
9 О
О\ 03 ГО х to •
X to X X
2 03 ч о я го
го X 2 2 го
S
а
g
X to я
Xо£
X о
о
s
X
X X
о X го
ПЭ X о
X 2 2 <1?
05 Е л о
X
О 1 X»
о го to я X X
я го
л co
я Е х
X го я 03 X' го я X Ке
х
X 2 го
X
X
1
5 л
О fa X g х
я
о Я
я g о X X
ro
to X
to to 2 го
Я < о
X
to
X ГО л о го 2 О X X о
2 го X X § го X
X
X fa X
X го
*<
9 О X о
X го я о,
го л X to X
ж й ж 03 в л
3 го * fa *<
X оз го X 03 fa я §
•S р я ГЗ
X го л о fa X X
9 ГО я X
X го л о
о
X я to
to Я
X
ГО
to
si's О -Я о fa Е л
X 2 о
Е 5 Е “ о У
ГО Л
n X fa
x
X
го X о 2 ГО я fa
X to л О
s
го to 2 го Я Е
to О Л го
X ro
X
fa X
о
2 го ч о
X 2 го X X ч л
л X о fa X Е X
to x n
2 о я го X
X о ч о Я о 8
я
to
X § X § X
О -О 2 5 о я £
X
I о 5
£ яиSi
я
2 -
го X л
X
8 § ГО X X X
2 оз
я X
о я я
о to о fa оз
л
S fa я о
о
£ Е 2
о л го X X го
о
to
Е X 2
2 оз й я X g о 2
X го я о fa V to •< 5
гож
о го C\fa
о? X
л ' х л я о Яв
О С\ 5» 3 ч я X
О fa О % го я
о
о я 2 го ч о я го
оX
я
to 2
я о fa о л X X
ГО го 1 X
о я
о я я Го 2
го
CD
n
to
fa
гоfa
яго
fa
X § о о ГО Е Л о
л
fa О Х<
%
Р яя 5 о оз 5 я =
л
Л о
X
X to
8
2 го
X х ч X о го
to ж я го я X
о 2 оз
X X ч X Е X я о fa го X*
X оз
л X g X о Хе
to X
Ч 45
X
5
X X X 5
го я Л X го
•v
Ж о
X я
СУ
8
ё' о х»
я го
л X
to л to ГО x to
x to
Дго
8§
2 го X ст Е 5 X X л о to й
X 2 2
о X X to
X го
X
2 го ч о
О
X
to
о го fa
X о хе
X о Хе
X
X
го Хе Е 03 X
ж о я
X X го X о л
Е го
я о
л X
X ’ X го
X
о С\ 2 о
X го
го
5
Еозгоfa
о
с\ ф
Е _К fa
to
X
X
X
5 ш
ё го
Хе X
Л X X
л X го Е я X X
о fa
X
5 5 я л
я го
Ж X X X
ж о я я го
л го
03 X
о Хе
О
X
ж о Я я ч: го о 2
X х 5
2 03
X
t^
X X
о
о X fa X
X
я
о л о fa о 2
X X X 5
ГО
5
го X
X о "О я
2
3
о 2
X X X о Хе
X о 3 "Я to X
£ о %
3
л
л о
X го to го
X
s:
X X
о хе
о о
2
X® О
§X
X to 2 X
<у X
К я to
X ж
го я
X я о 2
р X я X , X
X оз 2 3 оз x Е л я
Ж я X X
X го fa
X 2 2 го
to X X
5
X го
С Я X
ГО X 2 2 9 я
X
л X
X о л
X
го о
2 ГО
X
Я о
Хе
я о
о
X о
Е го
3 X
я
о
о
X X 8 я X 2
X 5 я PS о
ж я о
2 го
о
8
л 8 X ч го fa у X о
го о го fa X я X й fa
я Е го
Я я о S §
X о
Я < ГО to
X
о
гоfaI
О х
Таблица 111.12
Основные данные междукаскадных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников
Тип радиоприемника
Магнитопровод
Первичная обмотка
Вторичная обмотка
Тип
Материал
Работает от транзистора
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
Работает иа транзисторы
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
«Атмосфера»
Ш6,5х6
Пермаллой
П13А
1800
ПЭЛ 0,1
ШЗА
400x2*
ПЭЛ 0,1
«Атмосфера-2м>
Шбхб
»
П14
ПЭВ 0,1
П14
ПЭВ 0,1
«Сюрприз»
Ш6,5х6
Н50
1 600
500x2
«Нева», «Чайка», «Ласточка»
ШЗхб
Н-78
П13А
2500
ПЭЛ 0,06
П13А
350x2
ПЭЛ 0,06
«Топаз-2», «Старт-2»
Н50
П14
2700
П14
«Селга»
Ш5хб
П15
1600
ПЭВ-2 0,08
П15
500x2
ПЭВ-2 0,08
«Юпитер», «Сигнал»
ШЗхб
ГТ108А
2700
ПЭВТЛ-1 0,06
ГТ108А
350x2
ПЭВТЛ-1 0,06
«Алмаз», «Нева-2»
ШЗхб
—-
П15
2500
ПЭЛ 0,06
П15
ПЭЛ 0,06
«Космос»
1,5x4**
79НМ
П5Д
1000
ПЭЛ 0,05
П5Д
«Спидола»
Ш7х7
—
—
2200
ПЭВ-2 0,1
П15 ■
480x2
ПЭВ-2 0,14
«Сатурн»
ШЗхб
Ш5
1500
ПЭВТЛ-1 0,08
190x2*
ПЭВТЛ-1 0,08
«Меридиан»
Шбхб
Н45
П41
1500
ПЭВ-2 0,1
П41
500x2
ПЭВ-2 0,1
«Мрня»
Ш6х12
Н50
МП40
1760
ПЭВТЛ-1 0,09
1Т403А
170x2
ПЭВТЛ-1 0,12
«Урал-авто»
Ш5хЮ
Э-310
МП41
500x2
ПЭВ-1 0,08
ГТ403Б
690x2
ПЭВ-1 0,1
«Balsas» (мегафои)
Шбх8
—
МП40
1400
ПЭВ-1 0,1
П213Б
250x2
ПЭВ-1 0,18
S* Обмотка намотана в два провода. •• О-образный магиитопровод. Катушка расположена на одном из стержней
га X
о S ю
X Я х У X сх о £
сх
8
X .
Ч я
X о
X °
СО о*
со СП с
о
с?
ГО
Е
ГО
СП
Е
04 сГ
к;
СП с
СО о
РЭ
СП
С
1 ^ 1 о к;
РЭ ГО С
64 сГ
Й
с
04
й
о 04
Qu) ГО с
8.1
^ н го СП С
* о* (N ГО ГО С'
о
Ь ГО С
о*
го ГО
С
*4 X to1
ой
—о.
ГОН
ГО*
с
о X
О я ч 2 о X X н
in СО
04 О
ш 04
04 О
04 X СО 04
СО о
04 О
00
*
04 X IN CD
# 04
X з;
8
со 00
о а 40 О
=х о °
5
я х и о S ю о
к я X У X to О. У с
сх
У з S3 га
X .
Ч га
® о я ю х R
5
to
о
РЭ СП
С
S о ^ ГО с
ОО
О*
РЭ СП
С
CD О о" 5 е
Ш
О*
ГО
СП
С
00 о
о
с? н ГО СП
С
CD О О*
Ч СП с
О* ^ СП с
00
О 04
ГО СП
Е
со о о”
Н ГО СП
С
со о
04 ГО ГО Е
СО IN о"
к: н го ГО с
00 о ей
8
я р.
У X
О*g
2s
СПg
с1.
О« с g
о я ч о и X X н
« 04 X §
04 X
О Ю
04 X ш
о»
04 X о to
04 X
to й
04 X СО
to
04 X о ш ■О'
04 X О to 04
04 X о ш со
04 X CD
IN X
О О
СО
04 X
О
04
X о 04
04к
5 ^и
5
3 я о
с о
X X
га 5
ч я X сх У
я S
о ч ч я а сх У С
X in
X о to
g
|
1
X to -^
О
ГО
О
ГО
X X о О я 1 я ” м я
04 О
в X н
УЗ X
СО
3
СО X со
3
СО X in
со
5
СО X со 5
со X to В
СО X со 3
X
3
* »
#
X to
1
СО X
СО
3
СО X СО 3
IN
X
СО
3
о
X to 3
о 2
СОИ 5
Xя
2"а
3§ g
У й
Д' к
S к X 5 о о га -
ю
io
CD
CD
1
to
CD
to
СО
1
nS
1: .
о
«.о
х о 5 от 3 ® к 5 х
IS о Ая я Н * я
Е СХО я о и
Е
С СО
С
Е
to
Е
< СО о
Ь С—।
to
Е
КГ to
С
1
to
С
Е
CD
го
Я о о н
ГО к я соУ
—ял
Еч*
я в 3
X СО
§ У X р. с о
ч я сх
к X н
■Л S
04
Я СХ У •& и о
S
*
а я
Й 3 я я
* н
я *
'X
¥
а л X сх Е о.
2 и
V
а 04
сх я 5
V
А 04
СО га В
О
V
я я
ч У и
V
я СХ У
X с
2 V
А ч я X
X у
А ^
Я Я У X
У
А ОТ го а ч
А У О а У о
V
А Я Ч О кг X с и
V
А X Р. >. S о
V
А
Я X ч: X
1 V
А К X
А О
Я я
ч я 0-
У
е р.
XЙО
о я ■
X О
Яд
уX *
й Й* о а .
А 4О« 2 О о
у яЯ
”а
в
Основные данные выходных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников
немагнитного зазора, при которой индуктивность обмотки оказывается максимальной.
Для необходимого усиления низких частот в выходном каскаде первичная обмотка выходного трансформатора должна содержать достаточное количество витков (т. е. обладать большой индуктивностью). Необходимое усиление высоких частот достигается при малой индуктивности рассеяния трансформатора, которая зависит от конструкции взаимного расположения обмоток и толщины изоляционных прокладок между ними. Чем меньше толщина обмотки и чем больше ее высота, тем меньше индуктивность рассеяния. Часто для уменьшения индуктивности рассеяния обмотки секционируют, чередуя при намотке секции первичной и вторичной обмоток. Первичную обмотку трансформатора для однотактного выходного каскада на транзисторах рекомендуется разделять на две секции, располагая вторичную обмотку между ними. Обмотки трансформатора для двухтактного выходного каскада лучше наматывать на двухсекционный каркас. Первичную обмотку следует разделять на четыре — шесть секций, а вторичную — на две, располагая их между секциями первичной.
Основные данные выходных трансформаторов для некоторых типов промышленных карманных и переносных радиоприемников приведены в табл. III. 13.
Глава IV
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
§ 1. Полупроводниковые диоды
Классификация производится по ряду признаков. По исходному материалу диоды делят на две основные группы: германиевые и кремниевые. Германиевые диоды работают при температуре не выше 70, кремниевые—125—150° С.
По ряду признаков различают выпрямительные, универсальные, импульсные диоды, стабилизаторы напряжения (опорные диоды, или стабилитроны), СВЧ-диоды, диоды для умножения частоты, варикапы, переключающие диоды, туннельные диоды и т. д.
Маркировка диодов, разработанных до 1964 г. согласно ГОСТу 5461—59, состоит из трех элементов: первый—буква Д (диод), второй —число (см. табл. IV. 1), третий — буква, определяющая разновидность диода данного типа. Исключение — выпрямительные диоды серии Д7.
Т а б л й ц a IV.I
Второй элемент обозначения типов диодов, разработанных до 1964 г.
Класс диодов
Германиевые
Кремниевые
Точечные Плоскостные
1—100
301—400
101—200
201—300
Стабилитроны
Варикапы
Выпрямительные столбы
801-
901-
1001-
- 900
-1000
-1100
С 1964 г, маркировка производится в соответствии с ГОСТом 10862—64 и состоит из четырех элементов. Первый — буква или цифра, соответствующая полупроводниковому материалу: Г или 1 — германий, К или 2 — кремний, А или 3 — арсенид галлия.
Второй — буква, указывающая класс диода (табл. IV.2).
Третий—трехзначное число, определяющее группу мощности (табл. IV. 2).
В качестве четвертого элемента могут применяться буквы, соответствующие разновидностям диодов одного типа. Пример обозначения; 2Д503А — кремниевый импульсный диод, разновидность А.
Выпрямительные диоды предназначены для использования в разнообразных выпрямительных схемах, работающих на низких частотах.
Всльтамперная характеристика диода выражает зависимость тока,
Таблица IV.2
Второй и третий элементы, обозначения типов диодов согласно ГОСТу 10862—64
Класс диодов
Второй элемент
Третий элемент
Без градаций по мощности
Диоды малой мощности
Диоды средней мощности
Диоды большой мощности
Выпрямительные
Д
101—399
Универсальные
Д
401—499
Импульсные
Д
501—599
СВЧ-диоды смесительные
А
101-199
видеодетекторы
А
201—299
—
модуляторные
А
301—399
параметрические
А
401—499
переключающие
А
501-599
умножительные
А
601—699
Выпрямительные столбы
Ц
101—199
201—299
Выпрямительные блоки
Ц
301—399
401—499
501-599
Варикапы
В
101-199
Стабилитроны
на напряжение 1—9,9 в
С
101-199
401—499
701—799
»»10—99 в
С
201—299
501-599
801—899
»»100—199 в
с
301—399
601—699
901—999
Фотодиоды
ф
101—199
Переключатели: неуправляемые
н
101—199
201—299
301-399
управляемые
У
—*
101—199
201-299
301—399
Туннельные диоды усилительные
и
101-199
генераторные
и
201-299
•*
переключающие
и
301—399
—
—
—
протекающего через диод, от величины и полярности приложенного к нему напряжения (рис. IV. 1).
Ветвь, расположенная в первом квадранте, соответствует прямому (пропускному) направлению тока, а расположенная в третьем квадранте — обратному (закрытому). Чем круче и ближе к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. При достаточно большом обратном напряжении у диода наступает пробой, т. е. резко возрастает обратный ток. Нормальная работа диодов в качестве элементов с односторонней проводимостью возможна лишь в режимах, когда обратное напряжение не превышает пробивного.
При повышении температуры диода прямой и обратный токи увеличиваются, а при понижении — уменьшаются (рис. IV. 1). Пробивное напряжение при повышении температуры понижается.
Основные параметры. Прямой ток /пр —ток через диод в проводящем направлении.
Прямое напряжение (/пр — напряжение на диоде при протекании через него постоянного тока определенной величины.
Обратное напряжение {/обр — напряжение, приложенное к диоду в обратном направлении.
Обратный ток /обр^—ток, протекающий через диод при подаче на него постоянного обратного напряжения определенной величины.
Выпрямленный ток /выпр — среднее за период значение прямого тока.
,ПрямаяпР>оетбь,ПрямаяпР>оетбьРис. IV. 1. Волыамперная характеристика выпрямительного диода/ — при нормальной температуре;2 — при повышенной температуре;3 — при пониженной температуре.Рис. IV. 1. Волыамперная характеристика выпрямительного диода/ — при нормальной температуре;2 — при повышенной температуре;3 — при пониженной температуре.выводами диода при заданномвыводами диода при заданномРис. IV,2. Вольтампернаяхарактеристика опорногодиода (стабилитрона).Рис. IV,2. Вольтампернаяхарактеристика опорногодиода (стабилитрона).
,Прямая
пР>оетбь
,Прямая
пР>оетбь
Рис. IV. 1. Волыамперная характеристика выпрямительного диода
/ — при нормальной температуре;
2 — при повышенной температуре;
3 — при пониженной температуре.
Рис. IV. 1. Волыамперная характеристика выпрямительного диода
/ — при нормальной температуре;
2 — при повышенной температуре;
3 — при пониженной температуре.
выводами диода при заданном
выводами диода при заданном
Рис. IV,2. Вольтампернаяхарактеристика опорногодиода (стабилитрона).
Рис. IV,2. Вольтампернаяхарактеристика опорногодиода (стабилитрона).
Дифференциальное сопротивление ЯДНфф — отношение приращения мяппя^рнио мл диопр к нк1чряршему pro малому ноииашению тока.
1ехническими условиями задаются обычно максимальные или минимальные значения параметров для диодов данного типа.
Максимальная рабочая частота /макс — частота, на которой выпрямленный ток уменьшается (обычно до 0,7) по сравнению со значением выпрямленного тока, измеренного на низкой частоте.
Предельные параметры. Максимальное обратное напряжение ^обр макс ~ значение предельного напряжения любой формы и периодичности, приложенного к диоду в обратном направлении.
Максимальный выпрямленный ток /выпр. макс— предельное значение выпрямленного тока.
Максимальная допустимая мощность Рдоп— предельная мощность, рассеиваемая на диоде, при которой температура р—n-перехода не превышает допустимой.
Максимальная рабочая температура Г^с устанавливается с определенным коэффициентом запаса.
Минимальная рабочая температура Гмн определяется разрушающими механическими усилиями, возникающими между отдельными элементами диода при его охлаждении.
Максимальная температура корпуса Тк макс приводится обычно для мощных диодов.
В зависимости от схемы выпрямителя ■ и типа нагрузки пиковое значение обратного напряжения может в 1,57—3,14 раза превышать значение Uo6p, ср. При этом оно не должно превышать {/обр макс для данного типа диода. Основные данные выпрямительных диодов приведены в табл. 1V.3.
Высокочастотные диоды — приборы универсального назначения. Они могут быть использованы для выпрямления токов в широком диапазоне частот (до нескольких сотен мегагерц), для модуляции, детектирования и других нелинейных преобразований. Свойства высокочастотных диодов характеризуют теми же параметрами, чю и свойства выпрямительных диодов, но диапазон их рабочих частот гораздо шире. Основные данные высокочастотных (универсальных) диодов приведены в табл. IV. 4.
Импульсные диоды предназначены для использования в качестве ключевых элементов при малых длительностях импульсов и переходных процессов.
Основные параметры. Время установления прямого сопротивления туст — интервал времени от начала импульса прямого тока до момента снижения напряжения на диоде до 1,2 установившейся величины.
Время восстановления обратного сопротивления тВ0ССТ — интервал времени от момента, когда ток через диод равен нулю, до момента уменьшения обратного тока до заданного уровня.
Максимальное импульсное сопротивление /?имп макс — отношение максимального прямого импульсного напряжения на диоде Unp имп> мако к величине импульса прямого тока /пр имп.
Емкость диода С д— емкость между напряжении смещения.
Для импульсных диодов указываются также постоянное прямое напряжение {/пр при протекании постоянного тока /пр. обратный ток 7^ при заданном обратном напряжении {/обр, а также прямое импульсное напряжение ^пр имп ' ПРИ протекании прямого импульсного тока определенной величины.
Предельные параметры определяются величиной максимального обратного напряжения {/обр> макс любой формы и периодичности, величиной максимального прямого постоянного или импульсного тока с оговоренной максимальной длительностью импульса, а также величиной максимальной и минимальной рабочих температур. Основные данные импульсных диодов приведены в табл. IV. 5.
Стабилитроны (стабилизаторы напряжения, опорные диоды) предназ-
начены для стабилизации уровня напряжения при изменении величины протекающего через диод тока. В опорных диодах рабочим является пробойный участок вольтамперной характеристики в области обратных напряжений (рис. IV. 2). На этом участке напряжение на диоде остается практически постоянным при значительном изменении тока, протекающего через диод.
Основные параметры. Напряжение стабилизации UCT — напряжение в рабочей области, где большому изменению тока через диод соответствует малое изменение напряжения на нем.
Дифференциальное сопротивление Ядифф — отношение приращения падения напряжения иа стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока.
Статическое сопротивление RCT — отношение постоянного напряжения на стабилитроне к протекающему через него току.
Емкость диода Сд — емкость между выводами диода при заданном напряжении.
Температурный коэффициент напряжения ТКН, %lepadt определяется как отношение относительного изменения напряжения стабилизации к абсолютному изменению температуры окружающей среды.
Предельные параметры. Максимальный ток стабилизации /ст макс (определяется обычно максимально допустимой рассеиваемой мощ- ностью Рдоп).
Минимальный ток стабилизации /ст мнн. При токах, меньших 7СТ- мнн> увеличивается дифференциальное сопротивление диода, про
бой становится неустойчивым, резко возрастают шумы. Для маломощных стабилитронов величина I Ст. мни составляет 3—5 ма. Кроме этого для опорных диодов приводится значение максимально допустимой
мощности Рдоп» максимальной температуры окружающей среды Т г макс или корпуса тк макс, минимальной температуры окружающей среды Т мии‘
Основные данные стабилитронов приведены в табл. 1V.6.
Варикап — диод специальной конструкции, емкость которого можно изменять в широких пределах. Емкость р—n-перехода зависит от величины обратного напряжения. С увеличением напряжения емкость перехода уменьшается по закону
Рис. IV.3. Вольтамперная ха-рактеристика неуправляемогопереключающего диода.Рис. IV.3. Вольтамперная ха-рактеристика неуправляемогопереключающего диода.где Су— емкость диода при обратном напряжении U; Со — емкость при нулевом напряжении на диоде; q:K — контактный потенциал (составляет десятые доли вольта); п — коэффициент, зависящий от типа варикапа (п = 2 3).
Рис. IV.3. Вольтамперная ха-рактеристика неуправляемогопереключающего диода.
Рис. IV.3. Вольтамперная ха-рактеристика неуправляемогопереключающего диода.
Основные параметры. Номинальная емкость Сном определяется при небольшом (около 4 в) обрат
ном напряжении.
Коэффициент перекрытия Кс указывает отношение максимальной емкости варикапа (при некотором низком напряжении) к минимальной емкости (при наибольшем допустимом напряжении).
Добротность Q равна отношению реактивного емкостного сопротивления к полному сопротивлению потерь на заданной частоте. Добротность варикапа максимальна (порядка тысяч единиц) на средних частотах (0,2—1 МгцУ
Температурный коэффициент емкости ТКЕ указывает относительное изменение емкости при изменении температуры на 1° С.
Температурный коэффициент добротности ТКД указывает относительное изменение добротности при изменении температуры на 1° С.
Основные данные варикапов приведены в табл. IV.7.
Переключающие диоды (управляемые и неуправляемые) предназна
чены для использования в качестве ключевых элементов в схемах автоматики и других устройствах.
Переключающие неуправляемые диоды состоят из пластины, в которой на пути тока находятся четыре области с чередующимися типами проводимости р—п—р—п. Вольтамперная характеристика такого диода представлена на рис. IV.3. Участок ОА соответствует выключенному (закрытому) состоянию диода. При повышении напряжения до
определенного значения (Упер происходит резкое уменьшение падения напряжения на диоде (пробой). После перехода в открытое (включенное) состояние излишек напряжения для предотвращения перегрузки диода должен гаситься на сопротивлениях внешних цепей. Для поддержания диода в открытом состоянии через него должен протекать ток не менее /выкл. Путем снижения напряжения на диоде можно уменьшить ток до величины, меньшей, чем /выкл, и перевести диод в выключенное состояние.
Если от одной из внутренних областей р—п—р—«-структуры сделан вывод (управляющий электрод), то открывать диод можно не только путем повышения напряжения на нем, но и путем пропускания небольшого тока' /у через него. Такой диод подобен тиратрону и называется управляемым переключающим диодом. Вольтамперная характеристика управляемого переключающего диода приведена на рис. IV.4.
Рис. IV.4. Вольтамперная характеристика уп-равляемого переключающего диода.
В зависимости от изменения тока /у (от /у = 0 до /у = /у.з) в цепи управляющего электрода изменяется и напряжение переключения (/пер (от {/пер до (/пер. з). Для закрывания управляемого диода необходимо уменьшить ток через диод до величины, меньшей /выкл, путем снижения напряжения на нем.
Основные параметры. Напряжение переключения (/Пер — значение анодного напряжения, при котором возможно переключение диода при разомкнутой цепи управляющего электрода.
Остаточное напряжение UCct — средняя величина падения напряжения на диоде за одноразовое срабатывание при номинальном токе.
Ток переключения /Пер — значение прямого тока при напряжении (/пер-
Ток выключения 7ВЫКЛ — значение тока, ниже которого происходит выключение диода.
Ток утечки /ут — значение тока через диод, находящийся в выключенном состоянии, при определенном напряжении на нем.
Обратный ток /обр—значение тока через диод при (/обр.макс.
Время включения твкл — время с момента подачи отпирающего импульса до времени уменьшения напряжения иа диоде до минимальной величины.
Время выключения тВйи<л — время, в течение которого на диод должно подаваться выключающее напряжение, переводящее диод в закрытое состояние.
Емкость диода Сд — емкость, измеренная между выводами анод- катод при нулевом напряжении смещения.
Предельные параметры характеризуются максимально допустимой величиной импульсного прямого тока /пр. имп. макс при заданной длительности импульса, а также величиной максимального обратного напряжения СУобр. макс*
Основные данные управляемых переключающих диодов приведены в табл. IV.8.
Туннельные диоды имеют вольтамперную характеристику особой формы, содержащую участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (рис. 1V.5). Это позволяет использовать такие диоды
Рис. IV.5. Вольтамперная характеристика туннельного диода.Рис. IV.5. Вольтамперная характеристика туннельного диода.для усиления и генерации электрических колебаний, а также в разнообразных импульсных устройствах вместо ламп и транзисторов. Качество туннельного диода определяет протяженность и крутизна падающего участка АБ вольтамперной характеристики. Отрицательное сопротивление сохраняется в очень широком диапазоне частот (до тысяч мегагерц).
Рис. IV.5. Вольтамперная характеристика туннельного диода.
Рис. IV.5. Вольтамперная характеристика туннельного диода.
Основные параметры. Пиковый ток /п — величина юка, соответствующая максимуму вольтамперной характеристики.
Ток впадины /в — величина тока, соответствующая минимуму вольтамперной
Напряжение пикаНапряжение пикахарактеристики.
Напряжение пика
Напряжение пика
Un — напряжение на диоде, соответствующее
пиковому току.
Напряжение впадины Ub — напряжение на диоде, соответствую
щее току впадины.
Напряжение раствора Upp — напряжение на диоде при протекании тока, равного /п (t/pp > Ub), соответствующего второй восходящей ветви вольтамперной характеристики.
Емкость диода Сд измеряют при заданной напряжении смещения (обычно при UB).
Быстродействие переключающих схем с туннельными диодами характеризуется тпер — временем переключения из состояния с напряжением на диоде, меньшим Un, в состояние с напряжением, большим UB. Величина тпер зависит от параметров диода и параметров схемы. Основные данные туннельных диодов приведены в табл. IV.9.
Фотодиоды — высокочувствительные малоинерционные элементы, служащие для преобразования световых сигналов в электрические. Возможны два режима работы полупроводниковых фотодиодов.
Режим А характеризуется отсутствием внешнего источника напряжения; фотодиод работает как вентильный фотоэлемент. Собственная э. д. с. такого фотоэлемента составляет около 0,1 в, а наибольший ток — 100 мка (при освещенности 7000 лк и сопротивлении нагрузки /?я ~ = 1000 ли). Наибольший прироста, д. с. фотодиода получается при малых освещенностях. При освещенностях более 800—10000 лк э. д. с. почти
не изменяется.
Режим А характеризуется низким уровнем собственных шумов.
Таблица IV.3
Опипвим»
Тип
3
«5 H
5 3 =
S&
1 Максимальное (Обратное напря женке, s
g4
9 -
я» о я о о S £
k CL 5 ° JTCLO Кеч
<3 н я СУ »
С я О S я - я
«кА а§5 н s я
£я 5 У Я О Oss
Диапазон рабо чих темпера- 'У- "С
Конструкция (номер рисунка)
при 4-20° С
о , , « о. s ^S о я я а 5 я о о S Я И
к с
С S У (-1
от
ДО
Д7А Д7Б Д7В Д7Г Д7Д Д7Е Д7Ж
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
0,3
50 100 150 200
300 350
400
Гер
25
35
50
65
90 По 130
и а н и e
0,5 0,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
в ы е
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
0J
—60
4-70
IV.6, а
Д302 Д302А Д303 Д303А Д304 Д305
Д202 Д203 Д204 Д205
1
3 3 5
lo
0,4 0,4 0,4 0,4
200
200
150
. 150
100
50
100
200
300
400
50 50
50
50 50
50
К р е
100
200 300
400
0,3 0,3 0,35 0,35 0,3
0,35
м н и е в
1
1
1 1
0,8
1,2 1
1,2
2
2,5
ы е
0,5
0,5 0,5 0,5
—55 -55
-55 -55
—55 -55
-55
4-70 4-55 4-70 4-55 4-70 4-70
4-85
IV.7, б
IV.7,e
Д206 Д207 Д208 Д209 Д210 Д211
0,1 0,1 0,1 o,l 0.1 0,1
100 200 300 400 500 G00
100 200 300 400 500
600
1 1 I 1
1 1
0,1 0,1 0,1 ОД 0,1 ОД
—60
4-120
1V.6, г
Д214
Д214А
Д215
Д215А
5
10 5
10
100
100
200
200
100
100
200
200
1 1
1 1
3
3
3
3
-60
4-130
IV.7, в
Д217
Д218
o,l 0,1
«00 1000
«ии
1000
0,7
0,7
0, 15 0,15
—40
4-ЮО
1V.6, г
Д226Б Д226В Д225Г Д226Д
0,3 0,3 0,3 0,3
400
300
200
100
300
200
150
70
1 I 1 1
0,3 0,3 о,з о,з
—60
4-80
IV.6,e
Д229Г1
Д229Г
Д229Д
Д229Е
\4 0,4 0,4 0,4
1 ПО 200
300 400
Д
200
300
400
1
1 1
1
tl г 0^5 0,5 0,5
—60
4-120
IV.7, г
Продолжение табл. IVЛ
Тип
о
3 - « м
н
3 3 51
X е; о Ж Я К 5 а 5 с
Максимальное обратное напряжение, в
16 ф к х я
1»
<8 -
К К
X у X О ф
£§.8 Сеч
, <3
СИО R о§
М s Я eh
£ к
3 СО с Я 5 « £ я х £ я S х ® о О 2 х
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
при +20° С
к 0,9' о у м<с §
з х 2
J3 н ф
S ч« о, а® ф >>
В 3 D" h
от
До
Д231
10
300
300
1
з
Д231А
10
300
300
1
3
Д231Б
5
300
300
1,5
3
-60
+130
IV.7, в
Д232
10
400
400
1
3
Д232А
10
400
400
1
з
Д232Б
5
400
400
1,5
3
Д233
Д233Б
10
5
500
500
500
500
1
1,5
3 з
—60
+130
IV.7, в
Д234Б
5
600
600
1,5
3
Д242
10
100
100
1,25
з
Д242А
10
100
100
1,0
з
Д242Б
5
100
100
1,5
з
Д243
10
200
200
1,25
з
Д243А
10
200
200
1,0
3
Д243Б
5
200
200
1,5
з
Д244
10
50
50
1,25
3
-60
+ 130
1V.7, в
Д244А
10
50
50
1,0
з
Д244Б
5
50
50
1,5
3
Д245
10
300
300
1,25
3
Д245А
10
300
300
1,0
3
Д245Б
5
300
300
Пз
3
Д246
10
400
400
1,25
з
Д245А
10
400
400
L0
3
Д246Б
5
400
400
1,5
3
Д247
10
. 500
500
1,25
3
—60
+130
IV.7, в
Д247Б
5
500
500
1.5
3
Д248Б
5
600
600
1,5
3
Д1004
0,1
2000
2000
6
0,25
Д1005А
0,05
4000
4000
6
0,25
IV.8, а
Д1005Б
Д1006
Д1007
Д1008
о л 0,1 0,075 0,05
4000
6000
8000
10000
4000
6000
8000
10000
11
11
11
11
0,25
0,25
0,25
0,25
•—40
+ 100
IV.8, б
. Д1009
о,1
2000
2000
4
0,3
-40
+ 100
1V.8, в
Д1009А
0,1
1000
1000
3
0,3
IV.8, д
Продолжение табл. IVЛ
Тип
, <3 3 . ° X
о
3 н х « £ 3 ^ в
s S X Ч о у ” £ 3 Е
Максимальное обратное напряжение, в
Л 6 X О ф ф
X ^
СО ^ с X
X 85 8 к- ^ ЙФ Сеч
, а ь ^
х й#*
° X X s я ° § * «12. з со е я s « ь К я £« Я X ® О - О S х
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
при +20° С
6 .
5»g
СО О й s и н _ -а ф Я 4<s Q. й« ф >» сЗ» н
от
ДО
Д1010
0,3
2000
2000
8
0,3
IV.8, г
Д1010А
0,3
1000
1000 .
5
0,3
—40
+70
IV.8, е
ДЮНА
0,3
: 500
; 500
2,5
0,3
IV.8, д
КЦ401А
0,4 0,3**
500
500
2,5
0,1
—55
+60
1V.8, ж
КЦ401Б
0,4
500
500
2,5
0,1
IV.8, и
КДЮ2
ОД
250
250
1,2
0,0001
—60
+ 120
IV.6, и
КД202А
3
50
50
1
1
КД202Б
1
50
50
1
1
КД202В
3
100
100
1
1
КД202Г
1
100
100
1
1
—60
+ 120
IV.7, а
КД202Д
3
200
200
1
1
КД202Е
1
200
200
1
1
КД202Ж
3
300
300
1
1
КД202И
1
300
300
1
1
КД202К
3
400
400
1
1
КД202Л
1
400
400
1
1
1V.7, а
КД202М
3
500
500
1
1
—60
+ 120
КД202Н
1
500
500
1
1
КД202Р.
3
600
600
1
1
КД202С
1
600
600
1
1
* При температуре +20° С для германиевых и при максимальной рабочей температуре для кремниевых диодов. ** В числителе — для плеча 1—3, в зиаме. нателе— для плеча 2—3 (см. рис. IV.8, ж); остальные данные приведены дл$ каждого плеча. Диоды типои Д231—Д234 и Д242—Д248 с дополнительной бук вой П в конце обозначения (например, Д231АП) отличаются от диодов аналогии ных марок полярностью внешних выводов (плюс — на корпусе диода).
Г е р м а в и
Д2Б
Д2В
5
9
16
25
30
40
75
100
75
150
100
30
100(10)
Д2Г
2
16
40
56
250(30)
Д2Е
4,5
16
250(50)
Д2Д
4,5
16
75
250(100)
Д2Ж
2
8
56
112
75
250(50)
Д2И
2
16
250(150)
250(100)
Дэв
Д9В
90
10
40
20
10
30
30
30
50
100
30
30
100
10
250(Ю)
Д9Г
30
30
20
250(30)
Д9Д
60
30
20
250(30)
Д9Е
30
20
20
30
250(30)
Д9Ж
10
15
250(50)
Д9И
30
30
45
250(100)
Д9К
60
30
20
120(30)
Д9Л
30
15
20
45
60(30) 250(100)
дю
3*
10
100
ДЮА
5*
ю
ДЮБ
8*
10
—
200
200
дп Д12
100
50
20
20
30
50
18
250(30)
Д12А
100
20
50
75
100
100
30
250(50)
д з
100
20
30
250(50)
ДИ
30
20
45
250(75)
Д14А
100
20
60
60
250(100)
250(100)
ГД402А
25
15
~"- ——
ГД402Б
25
15
15
15
100(10)
100(10)
Крем
Д101
Д101А
Д102
г 2**
30
30
30
100
100
75
75
30
30
50
50
10(75)
10(75)
Д102А
1
30
30
10(50)
Д 03
2*»
30
30
10(50)
ДЮЗА
1
30
20
20
30(30)
30(30)
ДЮ4 Д104А
2** 1
30
30
100
100
75 75
30
30
50
10(75)
ДЮ5
2* *
30
50
10(75)
Д105А
. 1
30
20
10(50)
Д106
2*.^
30
20
10(50)
Д106А
1
30
20
20
30(30)
30(30)
Д223
Д223А
50
50
50
50
50 inn
50
1(50)
Д223Б
* Ток измерен
50
при / = 70
50
Мгц, <7 = 1,
150
5 в эфф. и
100
150
Я» = 0. *•
1(100)
1(150)
При U = 2 в.
110
Таблица IV.4Таблица IV.4ТипПрямой ток, ма, при напряжении 1 вМаксимальный выпрямленный ток, маТипПрямой ток, ма, при напряжении 1 вМаксимальный выпрямленный ток, маМаксимальное обратное напряжение, впри 4-20° Спри максимальнойрабочей температуреМаксимальное обратное напряжение, впри 4-20° Спри максимальнойрабочей температуреОбратный ток, мка (при обратном напряжении, в)Обратный ток, мка (при обратном напряжении, в)Основные данныеОсновные данныеЕмкость диода, пфМаксимальная рабочая частота, Мгцтемпергот|тур, ° СДООсновное назначениеКонструк- и и л .номер рисунка;Емкость диода, пфМаксимальная рабочая частота, Мгцтемпергот|тур, ° СДООсновное назначениеКонструк- и и л .номер рисунка;-высокочастотных диодовItt ПИУПчЩЦ пяппиих fI*-высокочастотных диодовItt ПИУПчЩЦ пяппиих fI*
Таблица IV.4
Таблица IV.4
Тип
Прямой ток, ма, при напряжении 1 в
Максимальный выпрямленный ток, ма
Тип
Прямой ток, ма, при напряжении 1 в
Максимальный выпрямленный ток, ма
Максимальное обратное напряжение, в
при 4-20° С
при максимальной
рабочей темпера
туре
Максимальное обратное напряжение, в
при 4-20° С
при максимальной
рабочей темпера
туре
Обратный ток, мка (при обратном напряжении, в)
Обратный ток, мка (при обратном напряжении, в)
Основные данные
Основные данные
Емкость диода, пф
Максимальная рабочая частота, Мгц
темперг
от
|тур, ° С
ДО
Основное назначение
Конструк- и и л .номер рисунка;
Емкость диода, пф
Максимальная рабочая частота, Мгц
темперг
от
|тур, ° С
ДО
Основное назначение
Конструк- и и л .номер рисунка;
-высокочастотных диодов
Itt ПИУПчЩЦ пяппиих fI*
-высокочастотных диодов
Itt ПИУПчЩЦ пяппиих fI*
е б ы е
<1
150
—55
4-60
Работа в качестве детекторов и в цепях АР/ приемников, детекторов и восстановителей постоянной составляющей, в схемах телевизоров, в кольцевых модуляторах и преобразователях частоты
IV.6, 6
1-2
40
—55
4-60
Работа в качестве детекторов в цепях АРУ приемников, ви- деодетек торов телевизоров, модуляторов н преобразователей в счетных схемах*
IV.6, а
IV.б, а
<1
150
-60
4-70
Работа в широкополосных ограничителях и детекторных схемах
IV.6.6
<1
150
—60
4-70
Работа в радио и электротехнических устройствах на высоких частотах
IV.6, б
0,8
0,5
100
—55
4-60
Работа в коммутационных и ограничительных схемах
IV.6, а
п и е в ы е
<0,5
■•00
—55 .
4-100"
Работа в видеоканалах телевизоров и ЧМ и АМ приемников, в схемах АРУ и дискриминаторов
1V.6, б
<0,6
600
—55
4-ЮЭ
Работа в измерительных устройствах и аппаратуре связи на частотах до 600 Мгц
IV.6, в
—
20
-55
4-100
Работа в схемах электронных устройств на частоia\ до 20 Мгц
IV.6, в
Основные данные импульс
Ти ■
Sag s н
ад о
3 - 5 s Я "°
л X 5
■ ч о Р
СВ ^ £ X
=
5 ><ао е с —
ад 3 X X О Ч
a
mg
= £=5
§Sg$
нО co 0 о
G X X H 4
4D , Ч го X О ®
X
”X
^ a X
Герма
Д18
50
16
5
20
Д20
50
16
!•
20
ГД507А
100
16
—
20
дзю
800
250
2,5
20
Д311
500
40
1,25
30
Д311А
600
80
1,0
30
ДЗНБ
250
20
1,5
30
Д312
500
50
1,25
100
Д312А
500
50
1,25
100
Д312Б
500
50
1,0
75
К р е м н и
Д219А
500
50
2,5
70
Д219С
500
50
—
Подача обратного напряжения запрещается
Д220
500
50
3,75
50
Д220А
500
50
3,75
70
Д220Б
500
50
3,75
100
К ДЮЗА
2000
100
5
50
К ДЮЗ Б
2000
100
5**
50
КД503А
200
20
2,5
30
КД503Б
200
20
3,5
30
КД504А |
2401
2***|
40
* При токе 20 ма. ** При токе 2а. *** При токе С’,5 а.
Таблица IV.5
ных диодов
2ч о адю
го“ a a 8§
о го *
si
аЗ СО ч
-е- с
л
8
X 2 ш
Диапазон рабочих температур, °C
о
S
X Л X X ef х х >>
н р. о
X р, о 5)
от
ДО
н и е в ы е
50
0,1
0,5
—40
4-60
100
0,07
0,5
—40
4-60
IV.6, в
50
0,1
0,8
—40
4-69
1V.6, а
2
о,3
15
—55
4-60
1V.6, в
100
0,05
1,5
100
0,05
3
—40
4-60
IV.6, в
100
0,05
2
100
0,5
3
100
0,5
3
—40
4-60
IV.6, 6
100
0,7
3
е в ые
1
0,5
15
—55
4-100
—*
—*
—*
—60
4-120
1
0,5
15
-55
4-100
1V.6, в
1
0,5
15
-55
4-100
1
0,5
15
-55
4-100
1
4
20
1
4
20
-55
4-100
IV.6, и
10
0,01
5
2,5
—40
4-7)
IV.6, а
10
0,01
2
21
-55
4-100
1IV.6, в
Тип
Напряжение стабилизации, в
Максимальный ток стабилизации, ма
Дифференциальное сопр?- тивление, ом
Температурный коэффициент напряжения, %/град
Максимальный прямой ток, а
Максимальная допустимая мощность, ет
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
Д808
7—8,5
33
6
—
Д809
8—9,5
29
10
0,28
Д810
9—10,5
26
12
—
-55
4-ЮО
IV.6, д
Д811
10—12
23
15
—
Д813-
11,5—14
20
18
—
Д814А
7-8,5
40
6
0,07
Д814Б
8-9,5
36
10
0,08
0,34
Д814В
9-10,5
32
12
0,09
0,1
-55
4-100
IV.6, д
Д814Г
10—12
29
15
0,095
Д814Д
11,5—14
24
18
0,095
Д815И
4,7
1400
0,9
0,056
Д815А
5,6
1400
0,9
0,056
Д815Б
Д815В
6,8
8,2
1160
950
1,2
1,5
0,062 0,088
1
8
-60
4-100
IV.7, а
Д815Г
10
800
2,7
0,10
Д815Д
12
650
3
0,11
Д815Е
15
550
3,8
0,13
Д815Ж
18
450
4,5
0,14
Д816А Д816Б Д816В Д816Г Д816Д
Д817А Д817Б Д817В Д817Г
22
27
33
39
47
56
68
82
100
230
180
150
130
НО
90
75
60
50
10
12
15
18
22
52
60
67
75
0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
0,18 0,18 0,18 0,18
1
5
—60
4-100
IV.7, а
КС620А
120
42
‘150
0,2;
КС630А
КС650А
130
150
38
33
180
255
0,2
0,2
1
5
—60
4-100
IV.7, о
КС680А
180
28
330
0,2
Д818А
Д818Б
9
9
33
33
25
25
4-0,02
—0,02
Д818В
Д818Г
Д818Д
Д818Е
9
9
9
9
33
33
33
33
25
25
25
25
^еи, ul ±0 005 ±^,002 ±0,001
0,3 .
—55
4-100
IV.6, д
КС133А
3,3
81
65
0,3
' -55
4-100
VI ,6, д
КС139А
3,9
70
60
1
КС147А КС 156 А КС168А
4,7
5,6
6,8
58
55
45
56
46
28
4), 05
0,06
—
0,3
—56
4-100
VI .6, д
Таблица I V;6
Основные данные крем нивбых стабилитронов
волнительной буквой П в конце обозначения (например, Д817АЦ) отличаются обратной
П р и м е ч а н и е. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с до- поляриостью выводов (минус на корпусе при прямом включении).П р и м е ч а н и е. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с до- поляриостью выводов (минус на корпусе при прямом включении).
П р и м е ч а н и е. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с до- поляриостью выводов (минус на корпусе при прямом включении).
П р и м е ч а н и е. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с до- поляриостью выводов (минус на корпусе при прямом включении).
Основные данные
Тип
Номинальная емкость, пф (при напряжении 4 в)
Максимальное обратное напряжение, в
Коэффициент перекрытия по емкости
Добротность на частоте 50 Мгц (не менее)
Д901А
22—32
80
4
25
Д901Б
22—32
45
3
30
Д901Б
28—38
80
4
25
Д901Г
28—38
45
3
30
Д901Д
34—44
80
4
25
Д901Б
34—44
45
3
30
Д902
6—12
25
—
30 ।
Т а б л и ц а IV.7 кремниевых варикапов
Температурный коэффициент емкости, %/град (не более)
Обратный ток, мка (не более)
Максимальная мощность, мет
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
0.05
1
250
—55
+85
IV.6, е
0,05
10
—
I —40
+100
1V.6, в
Основные данные управляемых
Тип
3 D*
^2
I&5
* К S
h?
3 *ч
25 к о
* о
х^ О 9 Н 3?
§h я <0 5 у м о о «О н Я eg сх»> Н к ® о О д ®
Максимальное обратное напряжение, в
о ^ н ч «У о 3« X ш Н К сх^
Ч £ „ § о X * о о 5 д н м«« Д 3 3 < X X
КУЮ1А
50
2—25
0,3
2,5
10
КУПИВ
50
0,5—8
0,3
2,5
50
КУ101Г
80
0,5—8
0,3
2,5
80
—
0,075
КУЮ1Е
150
0,5—8
0,3
2,5
150
КУ201А
25
5
2
Не иормир.
КУ201Б
25
5
2
25
КУ201В
50
5
2
Не иормир.
КУ201Г
50
5
2
50
।
КУ201Д
Ю0
5
2
Не нормир.
КУ201Е
Ю0
5
2
100
5
2
КУ201Ж
200
5
2
Не нормир.
КУ201И
200
5
2
200
КУ201К
300
5
2
Не йормир.
КУ201Л
300
5
2
300
Таблица IV.8 переключающих диодов
S х хIIх
5 л я вII
А *
2 £
X X у
* Ч
О
S И (D S <и а СО
2 х
Ч У
3 ® Ч
6
X X О X м
Н хо
к с ед § X л • Ч X
S5 х о Я
Диапазон рабочих температур, °C
№ X
К 0> ей
!§|
х >*
от
До
1
2
35
15
0,15
-55
+85
IV.6, яс
10
2
35
200
4
—60
+100
IV.7, д
Режим Б характеризуется наличием внешнего источника напряжения. В темноте через фотодиод течет темновой ток, который зависит от напряжения источника. При освещении фотодиода появляется фототок, который возрастает примерно пропорционально освещенности. Темновое сопротивление увеличивается с ростом приложенного напряжения и резко уменьшается с увеличением температуры. Световое сопротивление при постоянных освещенности и температуре с ростом напряжения увеличивается, а при увеличении освещенности уменьшается. Внутренние шумы фотодиода в режиме Б значительно выше, чем в режиме А.
Основные параметры. Темновой ток — ток через затемненный диод при рабочем напряжении.
Фототок — ток через освещенный диод при рабочем напряжении.
Интегральная чувствительность — отношение величин тока через
диод при рабочем напряжении к падающему на фотодиод световому потоку.
Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кинематографии и др. Основные данные фотодиодов приведены в табл. IV-10.
Рекомендации по применению диодов. 1. При монтаже изгибать выводы диодов необходимо на расстоянии, не меньшем 10 мм от корпуса, в специальных зажимах (если нет других указаний). 2. Пайка должна производиться на расстоянии не меиее 10 мм от корпуса. Температура плавления припоя не должна превышать 260° С (например, припой ПОС-40). При этом необходимо установить теплоотвод между местом пайки и корпусом диода. Время пайки должно быть минимальным (2— 3 сек). 3. Располагать диоды следует возможно дальше от элементов с большим тепловыделением (электронные лампы, силовые трансформаторы и т. д.).
Оснссныс данные
Тип
Тюк пика, Ata
Отношение тока пика к току впадины
Напряжение пика, в
Г е р м а
1И302А
1,7—2,3
4,5
0,06
1И302Б
4,3—5,8
4,5
0,06
1И302В
8,5—11,5
4,5
0,06
1И302Г
13—17
4,5
0,06
ГИ304А
4,5—5,1
5
0,075
ГИ304Б
4,9—5,5
5
0,075
ГИ305А
9,1—10
5
0,085
ГИ305Б
9,8-11
6
0,085
Арсенид-
АИ101А
АИ101Б
АИ101В
АИ101Д
АИ101Е
АИ101И
1+0,25 1±0,25 2±0,3 2±0,3 5±0,5
5±0,5
5
5
6
6
6
6
0,16 0,16 0,16 0,16 0,18 0,18
АИ201А
10±1
10
0,18
АИ201 В
Ю±1
10
0,18
АИ201Г
20±2
10
0,2
АИ201Е
20±2
10
0,2
АИ201Ж
50 ±5
10
0,26
АИ201И
50±5
10
0,26
АИ201К
100 + 10
10
0,33
АИ201Л
100±10
10
0,33
АИ301А
2
8
0,18
АИ301Б
5
8
0,18
АИ301В
5
8
0,18
АИ301Г
10
8
0,18
Таблица IV.9
туннельных диодов_____—
Напряжение раствора, мв
Емкость, пф
Диапазон рабочих температур. С
Конструкция (номер рисунка)
от|
до
и и е в ы е
80 150 180 120
—60
+70
IV.6, к
440
440
450
450
20
20
30
30
-60
+70
1V.6, л
таллиевые
—
4
2—8 5
2,5—10 8
4,5-13
—60
+85
IV.6, At
—
8
15
10
20
15
30 20 50
—60
+85
IV.6, м
0,65 0,85-1,15
1,0—1,3
0,8
12
25
25
50
—60
+70
1V.6, м
Фоуго
Тип
Рабочее напряже- ннг, в
Темновой ток пр и рабочем напряжении, мка
Интегральная чувствительность, ма/лм
Наибольшее значение тока при освещении, мка
Постоянная времени, сек
ФД-1
15
30
20
800
ыо-^
ФД-2
30
25
10—20
L1U~*6
ФД-3
10
15
20
250
Ы0—в
ФДК-1
20
3
3
—
Ы0-5
Таблица IV.10
диоды- —
Напряжение шумов, мв
Максимальное значение рабочего напряжения, в
Максимальная рассеиваемая мощность, вт
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
0?5
20
50
20
15
15
-5
—5
+40
+40
IV.9, а
IV.9, 6
IV.9, в
1V.9, г
н»
При токе, аД231—Д233 (+25° С)Д242—Д248 (+125° С)Д302—Д305 (4-25° С)1———2105025525100501050200200При токе, аД231—Д233 (+25° С)Д242—Д248 (+125° С)Д302—Д305 (4-25° С)1———2105025525100501050200200Рис. IV.7. Мощные полупроводниковые диоды.Рис. IV.7. Мощные полупроводниковые диоды.Рис. IV.6. Маломощные полупроводниковые дноды.Рис. IV.6. Маломощные полупроводниковые дноды.
При токе, а
Д231—Д233 (+25° С)
Д242—Д248 (+125° С)
Д302—Д305 (4-25° С)
1
——
—
2
10
50
25
5
25
100
50
10
50
200
200
При токе, а
Д231—Д233 (+25° С)
Д242—Д248 (+125° С)
Д302—Д305 (4-25° С)
1
——
—
2
10
50
25
5
25
100
50
10
50
200
200
Рис. IV.7. Мощные полупроводниковые диоды.
Рис. IV.7. Мощные полупроводниковые диоды.
Рис. IV.6. Маломощные полупроводниковые дноды.
Рис. IV.6. Маломощные полупроводниковые дноды.
Для нормальной работы мощных выпрямительных диодов следует предусмотреть дополнительные теплоотводы в виде металлических пластин (из красной меди нлн алюминия), металлических шасси, специальных радиаторов. Площадь теплоотводящей пластины, см2, следует выбирать в соответствии со следующими рекомендациями:
Толщина радиатора должна быть не менее 3 мм*
У диодов некоторых типов максимальный выпрямленный ток при максимальной рабочей температуре снижается. Величина снижения тока указывается в соответствующих технических условиях.
Не рекомендуется располагать диоды ни в постоянных, ни в переменных сильных магнитных полях.
Для повышения надежности не следует использовать диоды в предельных режимах. Рекомендуется ограничить рз/лм”4* то»*и н иапря- Ч/^Ч Т J ft П^ПТТИППЛО пл п^пп» -шгч^.чли М / ППП ПО П I I J 1. I V UilHMIIHU
При параллельном соединении диодов последовательно с каждым диолом необходимо включать сопротивление (до 10 ом в зависимости от типа диода). При последовательном соединен ин диодов их необходимо шунтировать сопротивлениями (50—100 ком па каждые 100 в обратного напряжения) или выравнивающими емкостями.
Расчет схемы с использованием диодов необходимо производить с учетом максимально возможных изменений параметров в рабочем диапазоне температур и дрейфа параметров в процессе эксплуатации и хранения.
Таблица IV Л1Таблица IV Л1Критерий сохранения работоспособности диодов при изменении их параметров
Таблица IV Л1
Таблица IV Л1
ПараметрыПараметрыКритерий годности (сохране-ния работоспособности)диодов
Параметры
Параметры
Постоянное прямое напряжение
Постоянный обратный тон
Время восстановления обратного сопротивления
Напряжение стабилизации
Дифференциальное сопротивле
^пр "^ ^*^^пр (с)^обр ^ 5/обр (с)Твосст ^ Ь5тв0ССТ (с)^ст ^* ^ст ^^ -^ ^0%Яд < 1,5Кд(с)^пр "^ ^*^^пр (с)^обр ^ 5/обр (с)Твосст ^ Ь5тв0ССТ (с)^ст ^* ^ст ^^ -^ ^0%Яд < 1,5Кд(с)Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям.Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям.Рис, IV.9. Фотодиоды.Рис, IV.9. Фотодиоды.ние
^пр "^ ^*^^пр (с)^обр ^ 5/обр (с)Твосст ^ Ь5тв0ССТ (с)
^ст ^* ^ст ^^ -^ ^0%Яд < 1,5Кд(с)
^пр "^ ^*^^пр (с)^обр ^ 5/обр (с)Твосст ^ Ь5тв0ССТ (с)
^ст ^* ^ст ^^ -^ ^0%Яд < 1,5Кд(с)
Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям.
Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям.
Рис, IV.9. Фотодиоды.
Рис, IV.9. Фотодиоды.
В табл. IV.11 приведены критерии сохранения работоспособности диодов при изменении их параметров. Правильно рассчитанная схема должна оставаться работоспособной при изменении параметров диодов в указанном интервале.
На рис. IV.6 — IV. 10 приведены конструкции и обозначение диодов различных типов.
Рис, IV. 10. Графические обозначения полупроводниковых диодов: а — диод полупроводниковый; б — опорный диод; в — управляемый переключающий диод; г — варикап; д — туннельный диод; е — фотодиод.
2. Транзисторы
Классификация. По исходному материалу транзисторы делят иа две основные группы: германиевые и кремниевые. Германиевые транзисторы могут работать в диапазоне температур от —60 до 70—85° С, кремниевые— от —50 до 120—150° С. По диапазону рабочих частот их делят на транзисторы низких, средних и высоких частот. По мощности различают классы транзисторов малой, средней и большой мощности. Транзисторы малой мощности могут быть разделены иа шесть групп: усилители низких и высоких частот, малошумящие усилители, переключатели насыщенные, ненасыщенные и малотоковые (прерыватели). Транзисторы большой мощности подразделяют на три группы: усилители, генераторы, переключатели. Каждая группа характеризуется специфическими параметрами.
Таблица IV.12
Второй элемент маркировки транзисторов, разработанных до 1964 г*
Частота, Мгц
До 5 (низкочастотные)
Более 5 (высокочастотные)
Мощность рассеяния, вт
До 0,25 (малая)
Более 0,25 (большая)
До 0,25 (малая)
Более 0,25 (большая)
Германиевые
1—99
201-299
401-499
601—699
Кремниевые
101—199
I 301-399
501—599
701—799
Маркировка. В настоящее время действуют старая и новая системы маркировки транзисторов. Обозначение типов транзисторов, разработанных до 1964 г., состоит из трех элементов: первый — буква П (полупроводниковый триод, транзистор), второй — цифра (порядковый номер разработки в соответствии с табл. IV.12), третий — буква, соответствующая разновидности транзистора данного типа.
Обозначение типов транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее, состоит из четырех элементов: первый — буква, обозначающая материал, на основе которого выполнен транзистор (Г или 1—герма
ний, К или 2 — кремний), второй — буква Т (транзистор), третий — цифра (порядковый номер разработки в соответствии, с табл. IV. 13), четвертый — буква, соответствующая разновидности транзистора данного типа. Исключение составляют модернизованные транзисторы МП» В табл. IV. 14 приведены основные параметры транзисторов.
Параметры постоянного тока характеризуют величины неуправляемых токов транзистора, связанных с обратными токами переходов.
Таблица IV.13
Третий элемент маркировки транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее
Мощность рассеяния, вт
Частота до 9 Мгц (низкочастотные)
Частота до 30 Мгц (средиечастотные)
Частота свыше 30 Мгц (высокочастотные)
До 0,3 (малая)
101-199
201—299
301—399
До 1,5 (средняя)
401—499
501-599
601—699
Более 1,5 (большая)
701—799
801—899
901-999
Т a б л и ц a IV.14
Основные параметры транзисторов
Справочник
Технические условия
Обозна - ченнс
Величина
Обозначение
Величина
/к. 60
Начальный ток коллекторного перехода
^к. о
Обратный ток коллекторного перехода
^э. 60
Начальный ток эмиттерного
^э. о
Обратный ток эмиттерного
перехода
перехода
^к. э. к
Начальный ток короткого замыкания
^к. и
Начальный ток коллекторного перехода
^к. б. о
Максимально допустимое напряжение коллектор — база
^к. б. макс
Максимально допустимое напряжение коллектор — база
^э. б. о
Максимально допустимое напряжение эмиттер — база
^э. б., макс
Максимально допустимое напряжение эмиттер — база
^к. э. о
Максимально допустимое напряжение коллектор — эмиттер при холостом ходе в цепи базы
Напряжение коллектор — база, при котором происходит переворот фазы базового тока
^К. Э. 3
Ток закрытого транзистора
/к. 3
Ток закрытого транзистора
Рт
Максимально допустимая постоянна я мощность, рас- сенваемая транзистором
Постоянная мощность, рассеиваемая транзистором
Постоянная времени цепи коллектора
гб^к
Постоянная времени обратной связи
^216
Коэффициент передачи по току в схеме с общей базой
а
Коэффициент передачи по току в схеме с общей базой
а21э
Коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером на малом сигнале
Р
Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером
а21Э
Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером на большом сигнале
^ст
Статическийкоэффициент
усиления
Начальный ток. коллекторного перехода /к б0 — ток через обратно смещенный переход коллектор — база при отключенном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе (рис. IV. 11).
Начальный ток эмиттерного перехода /э б0 — ток через обратно смещенный переход эмнттер — база при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере (рис. IV. 12).
Рис. IV.11. Схема из-мерения начальноготока коллекторного пе-рехода.Рис. IV.11. Схема из-мерения начальноготока коллекторного пе-рехода.Рнс. IV. 12. Схема измерения начального тока эмиттерного перехода.Рнс. IV. 12. Схема измерения начального тока эмиттерного перехода.
Рис. IV.11. Схема из-мерения начальноготока коллекторного пе-рехода.
Рис. IV.11. Схема из-мерения начальноготока коллекторного пе-рехода.
Рнс. IV. 12. Схема измерения начального тока эмиттерного перехода.
Рнс. IV. 12. Схема измерения начального тока эмиттерного перехода.
Оба тока зависят от температуры, и поэтому их называют температурными, или неуправляемыми, токами. Ниже приведены зависимости начальных токов от температуры переходов:
'к. 60'к. 60е•
/= У25 .пе^ (Гп“25)
. 60^э. 60е’
Рис. IV. 13. Схема из-мерения тока корот-кого замыкания.Рис. IV. 13. Схема из-мерения тока корот-кого замыкания.где /к25б0. /э2|0 — начальные токи коллекторного и эмиттерного переходов при температуре 25° С; Тп — температура перехода, * С; ^ — составляет 6—9 %/град для германия и 8—12 %/арод для кремния.
Рис. IV. 13. Схема из-мерения тока корот-кого замыкания.
Рис. IV. 13. Схема из-мерения тока корот-кого замыкания.
2110—Ц10-2110—Ц10-ТранзисторТранзисторА
21
10—
Ц
10-
21
10—
Ц
10-
Транзистор
Транзистор
—02
и2
■0г
Рис. IV. 14. Схема четырех-полюсника, эквивалентноготранзистору.
Эта зависимость может быть нарушена из-за наличии тока поверхностной утечки, особенно при низких температурах, когда объемные токи ^к.60 ’ ^э. 60 малы* н при больших напряжениях, когда поверхностный ток достаточно велик. Начальные токи кремниевых транзисторов примерно на порядок ниже начальных токов германиевых транзисторов. Начальный ток коллекторного перехода /Кебо является основным дестабилизирующим фактором режима транзистора в реальных схемах.
Начальный ток короткого замыкания /к э к—ток в цепи коллектор— эмиттер при замкнутых эмиттере и базе и заданном напряжении на коллекторе (рис. IV. 13).
Малосигнальные параметры характеризуют работу транзистора при воздействии малого сигнала. ?Лалым следует счы-ат ь Chi нгит. vk^jih- чение амплитуды которого на 50% увеличивает измеряемый параметр на малую величину соответственно заданной степени точности. Обычно это увеличение не должно превышать 10%. При этом можно рассматривать транзистор как линейную систему, что облегчает расчет большого класса схем. При воздействии малого сигнала транзистор рассматривают как линейный активный несимметричный четырехполюсник (рис. IV. 14). Этот четырехполюсник имеет ту особенность, что у него всегда один из зажимов является общим для цепей входа и выхода. В зависимости от того, какой из электродов транзистора подключен к общему зажиму, различают схемы с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК)- Варианты схем включения транзистора приведены на рис. IV. 15. -
К малосигнальным относятся //-параметры (преимущественно для низких частот) и //-параметры (преимущественно для высоких частот),
Рис. IV.15. Схемы включения транзистора:
ОБ — с общей базой; ОЭ — с общим эмиттером; ОК — с общим коллектором
параметры схемы замещения транзистора, предельные и граничные частоты и коэффициент шумов.
В соответствии с теорией четырехполюсников входные и выходные напряжения и токи фъ !х и U^ /2) однозначно связаны между собой системой двух уравнений, содержащей четыре параметра четырехполюсника.
Система h-параметров получила наиболее широкое распространение. Она удобна, так как требует воспроизведения холостого хода на входе (/г " 0) и короткого замыкания на выходе УЛ — 0), что легко осуществимо при измерениях. Уравнения четырехполюсника в этой системе параметров имеют вид:
^1 = ^11^1 + ^12^21
/2 = h^Ii + ^22^2*
Физический смысл //-параметров определяют следующим образом: — входное сопротивление транзистора при короткозамк- нутом выходе (172 = 0);
й12 = — — коэффициент обратной связи по напряжению при ра- зомкнутом по переменному току входе (^ = 0);
^=2^. — коэффициент передачи тока при короткозамкнутом выходе (U2 = 0);
. к
= у,выходная проводимость при разомкнутом по перемен»
ному току входе Цг = 0).
Измерение A-параметров может производиться в трех схемах включения транзистора (ОБ, ОЭ, ОК). Величины ^-параметров зависят как от свойств транзисторов, так и от схемы их включении. Связь между Л-параметрами в трех схемах включения определяется следующими формулами:
^Пэ
hh^119^223^119^223^11э216ГТл1 ^"21э^11э216ГТл1 ^"21э12к L+W12к L+W^22к — ^22э’^22к — ^22э’^26 5=5^26 5=5^22э1 +Л21э^22э1 +Л21э
h
h
^119^223
^119^223
^11э
216ГТл
1 ^"21э
^11э
216ГТл
1 ^"21э
12к L+W
12к L+W
^22к — ^22э’
^22к — ^22э’
^26 5=5
^26 5=5
^22э
1 +Л21э
^22э
1 +Л21э
Для наиболее часто используемых параметров (коэффициенты усиления по току в схемах с ОБ и ОЭ) приняты особые обозначения:
^216“’ ^21 э — 0е
Зависимость между аир определяется следующим выражением:
Так как малосигнальные параметры измеряются на низкой частоте (в основном 270 и 1000 гцу то все /i-параметры являются действительными величинами.
Система у-параметров используется преимущественно при расчете работы транзисторов на высоких частотах. По способу определения у-параметры являются параметрами короткого замыкании,
к — Уи.1к + Ум^к»к — У^х + У^^*
Связь между к- и у-параметрами выражается следующими формулами:
1
Ап = —.
Уп =,
Уп
"и
h -^12
”12 — — ,
Уи
, ^12
h — tel "21 ~ ~ >
Уи
„^21
У21 — Г" ’
"11
h —и _^Уи "22 — Ум' '
Уи
Ум — "22l
"И
Высокочастотные параметры характеризуют работу транзисторов иа высоких частотах. Предельные частоты определяются по значению параметра, соответствующему пределу, выше которого транзистор не может быть использован как усилительный элемент.
Предельная частота /т коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером определяется значением частоты, при которой модуль й21э = 1.
Предельная частота fMaKC коэффициента усиления по мощности определяется значением частоты, при которой усиление транзистора по мощности становится равным единице.
Предельная частота /ш коэффициента шумов определяется значением частоты, выше которой начинается резкое возрастание уровня внутренних шумов транзистора.
Частоты /макс и ^ могут быть определены по значению предельной частоты /т по следующим формулам:
'макс |/ 8яг$Ск •
Граничные частоты определяются по значению параметра, который уменьшился с частотой до определенной величины, по сравнению с его первоначальной (низкочастотной) величиной.
Граничная частота /й21б коэффициента передачи по току в схеме с общей базой определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току (А21б) уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным на низкой частоте.
Граничная частота ^21э коэффициента передачи по току в схеме с общим эмиттером определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току (А21Э) уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным па низкой частоте.
Граничные частоты /ft2J6 и 1№з могут быть определены по значению предельной частоты /т по следующим формулам:
f /1216 “ т^т*
II/, • 1 + *21э
где т = 1,2—1,6.
На частотах, не превышающих граничные, абсолютные значения коэффициентов усиления по току могут быть определены по следующим формулам:
где й2160, /?21э0 — коэффициенты усиления по току, измеренные на низкой частоте; / — рабочая частота.
Граничные частоты указывают область, в которой можно считать, что малосигнальиые параметры транзистора соответствуют с достаточным приближением значениям, измеренным на низкой частоте.
Емкость коллекторного перехода Сн — это емкость, измеренная между обратно смещенным переходом коллектор — база при отключенном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе. Ск возрастай»
Рис. IV. 16. шума от токаРис. IV. 16. шума от токаи выходного сопротивления источника сигнала.и выходного сопротивления источника сигнала.Усредненные зависимости коэффициентаэмиттера, температуры окружающей среды
Рис. IV. 16. шума от тока
Рис. IV. 16. шума от тока
и выходного сопротивления источника сигнала.
и выходного сопротивления источника сигнала.
Емкость эмиттерного перехода Сэ — это емкость, измеренная между обратно смещенным переходом эмиттер — база транзистора при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере.
Высокочастотное сопротивление базы г^ — это предел, к которому стремится сопротивление между базой и эмиттером на достаточно высокой частоте. Величина г^ определяется путем измерения на достаточно высокой частоте входного сопротивления fi^a;
гб =|^Пэ/•
Постоянная времени коллекторной цепи г$Ск характеризует качество транзистора как высокочастотного элемента. Эта величина входит в выражения для всех //-параметров, которые при необходимости с ее помощью могут быть рассчитаны. В справочнике приводятся Ск, СЭ1 гб^к* измеренные при определенном режиме.
У транзисторов некоторых типов вместо граничной частоты коэффициента усиления по току указывается максимальная частота генерации fp (максимальная частота возбуждения генератора, собранного изданном транзисторе). Она связана с высокочастотными параметрами транзистора следующим выражением;
180180Мгц.Мгц.Коэффициент шума транзистора Рщ показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при усилении сигнала данным транзистором. Гш обычно приводится в децибеллах. Коэффициент шума существенно зависит от частоты, режима транзистора (Uk, /э), внутреннего сопротивления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые максимальные значения Рщ в определенном, не наивыгоднейшем, режиме и только для малошумящих транзисторов. Для получения минимальных шумов важнейшее значение имеет отыскание наивыгоднейшего режима по.току и напряжению при оптимальном сопротивлении источника сигнала. На рис. IV. 16 приведены усредненные зависимости Гш от тока, температуры и сопротивления источника для германиевых и кремниевых транзисторов, а на рис. IV. 17 — зависимости рш от частоты. Уровень собственных шумовКоэффициент шума транзистора Рщ показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при усилении сигнала данным транзистором. Гш обычно приводится в децибеллах. Коэффициент шума существенно зависит от частоты, режима транзистора (Uk, /э), внутреннего сопротивления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые максимальные значения Рщ в определенном, не наивыгоднейшем, режиме и только для малошумящих транзисторов. Для получения минимальных шумов важнейшее значение имеет отыскание наивыгоднейшего режима по.току и напряжению при оптимальном сопротивлении источника сигнала. На рис. IV. 16 приведены усредненные зависимости Гш от тока, температуры и сопротивления источника для германиевых и кремниевых транзисторов, а на рис. IV. 17 — зависимости рш от частоты. Уровень собственных шумовхЭбхЭб10108686442200S Вб/октаба6 Вб/октабаS Вб/октаба6 Вб/октабаКремниебыетранзисторыГерманиебые х^^ транзисторыКремниебыетранзисторыГерманиебые х^^ транзисторы!!In IIn IРис. IV. 17. Зависимость коэф-фициента шума транзистора отчастоты.Рис. IV. 17. Зависимость коэф-фициента шума транзистора отчастоты.
180
180
Мгц.
Мгц.
Коэффициент шума транзистора Рщ показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при усилении сигнала данным транзистором. Гш обычно приводится в децибеллах. Коэффициент шума существенно зависит от частоты, режима транзистора (Uk, /э), внутреннего сопротивления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые максимальные значения Рщ в определенном, не наивыгоднейшем, режиме и только для малошумящих транзисторов. Для получения минимальных шумов важнейшее значение имеет отыскание наивыгоднейшего режима по.току и напряжению при оптимальном сопротивлении источника сигнала. На рис. IV. 16 приведены усредненные зависимости Гш от тока, температуры и сопротивления источника для германиевых и кремниевых транзисторов, а на рис. IV. 17 — зависимости рш от частоты. Уровень собственных шумов
Коэффициент шума транзистора Рщ показывает, во сколько раз уменьшается отношение сигнал/шум при усилении сигнала данным транзистором. Гш обычно приводится в децибеллах. Коэффициент шума существенно зависит от частоты, режима транзистора (Uk, /э), внутреннего сопротивления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые максимальные значения Рщ в определенном, не наивыгоднейшем, режиме и только для малошумящих транзисторов. Для получения минимальных шумов важнейшее значение имеет отыскание наивыгоднейшего режима по.току и напряжению при оптимальном сопротивлении источника сигнала. На рис. IV. 16 приведены усредненные зависимости Гш от тока, температуры и сопротивления источника для германиевых и кремниевых транзисторов, а на рис. IV. 17 — зависимости рш от частоты. Уровень собственных шумов
хЭб
хЭб
10
10
8
6
8
6
4
4
2
2
0
0
S Вб/октаба6 Вб/октаба
S Вб/октаба6 Вб/октаба
Кремниебыетранзисторы
Германиебые х^^ транзисторы
Кремниебыетранзисторы
Германиебые х^^ транзисторы
!
!
In I
In I
Рис. IV. 17. Зависимость коэф-фициента шума транзистора отчастоты.
Рис. IV. 17. Зависимость коэф-фициента шума транзистора отчастоты.
транзисторов сравнительно высок. Для обеспечения работы усилителя в «малошумящем» режиме необходимо, чтобы первые каскады его использовались при малых токах эмиттера (0,1—0,5 ма) и небольшом напряжении на коллекторе (0,5—2,5 в), а также была по возможности сужена полоса рабочих частот.
Параметры большого сигнала характеризуют работу транзистора при изменениях токов и напряжений в широких пределах.
Коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером при большом сигнале й?1э определяет свойства транзистора как усилителя и переключателя
' ^к, 60/,21э = д+7Г7о’
где /к — ток коллектора, /б — ток базы.
Крутизна переходной вольтамперной характеристики у2\Э определяется как отношение тока коллектора к напряжению на входе транзистора
‘ ^к. 60
^21ЭП *иэ. б
где (7э. б — напряжение на входе транзистора в схеме с общим эмиттером.
Крутизна переходной вольтамперной характеристики использу ется для расчета схем с генератором напряжения на входе (например, в мощных усилительных каскадах) и почти не зависит от схемы включения транзистора.
Предельные параметры ограничивают область допустимых режимов работы транзисторов. Превышение, предельных параметров приводит к резкому снижению надежности работы транзисторов.
Максимальная мощность Рт — значение предельной мощности, рассеиваемой транзистором, при котором обеспечивается заданная надежность при длительной работе.
Максимальная импульсная мощность Рм — значение предельной импульсной мощности, рассеиваемой транзистором, прн котором обеспечивается заданная надежность. Величина Рм зависит от длительности импульсов, их скважности и формы.
Максимальный постоянный ток коллектора /кт ограничивается максимальной мощностью Рт (максимальной температурой перехода) и может быть определен по формуле
7 кт 7/ ’к
где Uk— напряжение между коллектором и базой (£/к.б)или коллектором и эмиттером (Uk. э).
Максимальный импульсный ток коллектора /к. М определяется допустимым разогревом отдельных участков перехода и снижением коэффициента усиления по току (Й21Э).
Максимальное обратное напряжение коллектор — база Uk. б. о — напряжение между коллектором и базой при /э = 0, при котором обеспечивается заданная надежность. Этот параметр используется для расчета режима работы закрытого транзистора или при включении его по схеме с общей базой.
Максимальное обратное напряжение эмиттер — база Us. б. о используется для расчета режима работы транзистора в схемах, где на входе действует запирающее напряжение (различные импульсные схемы, усилители в режиме В).
^к. б. о^к. б. о^к. э. о^к. э. оМаксимально допустимое напряжение коллектор — эмиттер Uk. э. о (Uk. э R) — значение предельного напряжения между коллектором и эмиттером при /б ^ О (Uk. э R при наличии сопротивления в цепи базы). Значение Uk. э. о существенно зависит от тока коллектора и может быть определено по формуле
^к. б. о
^к. б. о
^к. э. о
^к. э. о
где n = 3 для кремниевых и р — п — р-германиевых транзисторов; п “ 5 для п — р — «-германиевых транзисторов. Значение L-к. э r зависит от величины сопротивления в цепи базы и может быть определено по формуле
,, ^к. б. о
^к. э R ~ п/—
V 5И
где Sh — коэффициент нестабильности схемы.
В справочных данных приводятся значения ГУк.б. о, Us. б. о. Ук.э.о или Uk.3 R для определенных температур перехода и диапазонов темпера-
тур окружающей среды. При повышении температуры эти напряжения снижаются.
Тепловые параметры транзисторов характеризуют устойчивость их при работе в широком диапазоне температур и определяют связь между рассеиваемой электрической мощностью и температурой определенных областей приборов.
Максимальная температура перехода Гмакс — значение предельной положительной температуры перехода, при которой обеспечивается заданная надежность. Т макс устанавливается с определенным коэффициентом запаса. Для германиясоставляет 80—100° С, для крем-
ния 150-200° С.
Минимальная температура перехода (окружающей среды) Тмии — значение предельной отрицательной температуры перехода, при которой обеспечивается заданная надежность. Величина Тмии определяется разрушающими механическими усилиями, возникающими между отдельными элементами транзистора при его охлаждении.
Тепловое сопротивление переход — среда Rn. с определяется как отношение разности температур перехода и окружающей среды к рассеиваемой МОЩНОСТИ
Л1“ТСп “*
с р 1
где Тп — температура перехода, °C; Гс — температура окружающей среды, °C; Рп — мощность, рассеиваемая на переходе.
Тепловое сопротивление переход — корпус R п. к определяется как отношение разности температур перехода и корпуса транзистора к рассеиваемой мощности:
п
где Тк — температура корпуса транзистора, 0 С.
Максимальная допустимая мощность рассеяния Рт с ростом температуры снижается и для каждого конкретного случая может быть определена по следующим формулам:
Т — Т
макс п .х
Pm = —п (для маломощных транзисторов); с
РРРРт mт m,хп. к^макс ^с^п. к+^к. с,хп. к^макс ^с^п. к+^к. с(для мощных транзисторов без теплоотвода);(для мощных транзисторов с теплоотводом),(для мощных транзисторов без теплоотвода);(для мощных транзисторов с теплоотводом),
Р
Р
Р
Р
т m
т m
,хп. к
^макс ^с
^п. к+^к. с
,хп. к
^макс ^с
^п. к+^к. с
(для мощных транзисторов без теплоотвода);
(для мощных транзисторов с теплоотводом),
(для мощных транзисторов без теплоотвода);
(для мощных транзисторов с теплоотводом),
где Rk.c — тепловое сопротивление корпус — среда, °с/вот (определяется качеством радиатора).
Для транзисторов малой- мощности без теплоотвода в справочные данные включается значение Ra. с, а для мощных транзисторов— /?п. к.
Отвод тепла является одной из главных задач при конструировании радиоаппаратуры. Теплоотводящие элементы должны рассчитываться таким образом, чтобы их тепловое сопротивление обеспечивало нормальную теплопередачу от корпуса транзистора к окружающей среде, а температура перехода транзистора не превышала допустимую. При свобод-
ной компоновке элементов внутри аппаратуры целесообразно использовать специальные радиаторы или располагать транзисторы непосредственно на шасси прибора. Радиаторы бывают пластинчатыми, ребристыми односторонними (рис. IV.18) и ребристыми двусторонними (рис. IV.19). В табл. IV.15 приведены размеры радиаторов для транзисторов, рассчитанных на различные рассеиваемые мощности при температуре окружающей среды до 60° С.
При плотной компоновке элементов внутри аппаратуры или больших мощностях рассеивания в приборе применение радиаторов, расположенных внутри блока, становится малоэффективным. В этом случае целесообразно располагать мощные транзисторы непосредственно на корпусе прибора или на специальных радиаторах, контактирующих с внешней средой.
При креплении транзисторов к радиатору необходимо обеспечить надежный тепловой контакт. Контактирующая с транзистором повёрх-
Место транзистора &Место транзистора &
Место транзистора &
Место транзистора &
Рис. IV. 18. Ребри-стый радиатор од-носторонний.Рис. IV. 18. Ребри-стый радиатор од-носторонний.Рис. IV. 19. Ребри-стый радиатор дву-сторонний.Рис. IV. 19. Ребри-стый радиатор дву-сторонний.
Рис. IV. 18. Ребри-стый радиатор од-носторонний.
Рис. IV. 18. Ребри-стый радиатор од-носторонний.
Рис. IV. 19. Ребри-стый радиатор дву-сторонний.
Рис. IV. 19. Ребри-стый радиатор дву-сторонний.
вость радиатора должна иметь хорошую плоскостность, не иметь заусениц или царапин. Для каждого вывода транзистора следует просверливать отдельное отверстие минимального диаметра. Крепление транзистора к радиатору должно производиться с использованием всех предусмотренных средств (болты, фланцы, резьбовые отверстия). Для электрической изоляции транзистора от радиатора можно использовать прокладки из слюды, фторопластовой пленки толщиной в несколько десятков микрон, металлокерамические прокладки, а также радиаторы с глубоким анодированием. Во всех случаях необходимо стремиться к электрической изоляции радиатора от корпуса прибора, а не к изоляции транзистора от радиатора.
Если в схеме используется несколько транзисторов, включенных параллельно, необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между ними. Только в этом случае тепловой режим приборов будет устойчивым и идентичным. Располагать такие транзисторы необходимо на общем теплоотводе. В противном случае случайный перегрев одного из транзисторов приведет к увёличению мощности, рассеиваемой этим прибором за счет уменьшения нагрузки на остальных.
Вольтампериые характеристики транзистора содержат в себе информацию о его свойствах во всех режимах работы на больших и малых сигналах и о связях параметров между собой. По вольтамперным характеристикам можно определить ряд параметров, не приводимых в справочной литературе, а также произвести расчеты цепей смещения, ста-
Размеры радиаторов
Т а б л и и. a IV. 15
Тип радиатора
Тип транзистора
Рассеиваемая мощность, вт
Размеры теплоотвода, мм
Число ребер
L X /
д
к
д
b
П302
5
90x90
4
6
100x100
4
—
—
I
50x50
3
П601
2
75X75
3
—
—
Пластин-
3
ЮОхЮО
3
чатый
4
110X110
3
—
1
40x40
4
П213 — П215
2
3
50x50
65X65
3
3
4
90x90
3
—
Ребристый
П213 — П215
4
60X60
80X80
3
3
12
20
4
5
7
7
7
9
одно-
8
100x100
3
20
4
10
9
сторонний
4
60x60
3
12
4
7
7
билизацию режима, оценку работы транзистора в широком диапазоне импульсных и постоянных токов, мощностей и напряжений. Чаще всего используются два семейства статических вольтамперных характеристик: входные и выходные.
Рис. IV.20, Входные характеристики транзистора:а — в схеме с общей базой; б — в схеме с общим эмиттером.
Входные характеристики отражают зависимость входного тока (ток базы или эмиттера) от напряжения между базой и эмиттером при фиксированных значениях напряжения на коллекторе.
Входные характеристики транзисторов (рис. IV.20) аналогичны характеристикам диодов в прямом направлении с экспоненциальным возрастанием тока при увеличении напряжения. При Uk > 0 входные характеристики мало зависят от напряжения на коллекторе. При понижении или повышении температуры переходов транзистора вход-
ные характеристики смещаются в область больших или меньших входных напряжений соответственно.
Выходные характеристики отражают зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе при фиксированных значениях тока базы или эмиттера (в зависимости от способа включения транзистора).
Выходные характеристики транзистора приведены на рис. IV.21. Отличительной особенностью выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой, является слабая зависимость тока коллектора от напряжения t/к. б. При напряжении t/к.б выше определенной величины происходит пробой коллекторного перехода. Ток коллектора, включенного по схеме с общим эмиттером, в большей мере
Рис. IV.21. Выходные характеристики транзистора: а — в схеме с общей базой; б — в схеме с общим эмиттером.Рис. IV.21. Выходные характеристики транзистора: а — в схеме с общей базой; б — в схеме с общим эмиттером.
Рис. IV.21. Выходные характеристики транзистора: а — в схеме с общей базой; б — в схеме с общим эмиттером.
Рис. IV.21. Выходные характеристики транзистора: а — в схеме с общей базой; б — в схеме с общим эмиттером.
зависит от напряжения на коллекторе. Резкое возрастание тока коллектора начинается при меньшем напряжении на коллекторе, чем при включении транзистора по схеме с общей базой. Только при закрытом транзисторе (t/б. э = 0) напряжение пробоя приближается к напряжению пробоя транзистора, включенного по схеме с общей базой. При повыше
нии температуры переходов выходные характеристики смещаются в сторону больших токов из-за увеличения начального тока коллекторного перехода /к. 60.
Статические вольтамперные характеристики транзисторов на постоянном токе строятся по точкам или получаются с помощью специальных характериографов, позволяющих избежать сильного нагрева транзисторов.
Стабилизация работы схем с транзисторами. Для обеспечения устойчивой работы схем на транзисторах при изменении температуры окружающей среды должна быть обязательно предусмотрена стабилизация режима по постоянному току. Кроме этого желательно обеспечить стабильность положения рабочей точки при разбросе параметров транзисторов, что делает схему устойчивой к смене транзисторов и к дрейфу их параметров в процессе эксплуатации. Это достигается применением отрицательной обратной связи по постоянному току или постоянному напряжению, либо комбинированной обратной связи одновременно по постоянному току и постоянному напряжению.
Термостабильность каскада на транзисторе принято оценивать
коэффициентом нестабильности
в"Д4.бо’
который характеризует изменение коллекторного тока при изменении начального тока коллектора /к. 60 вследствие изменения температуры или дрейфа во времени.
Существует два типа схем питания транзистора: схема с одним общим источником тока (рис. IV.22) и схема с двумя раздельными источниками — эмиттерным и коллекторным (рис. IV.23). Коэффициент нестабильности Зи этих схем определяется по формуле:
^21б * ^б. ^б(1 —^216^^6+ ^э ^э *
где
Здесь R^— приведенное сопротивление в цепи-базы; R*3— приведенное сопротивление в цепи эмиттера.
Приравнивая нулю или бесконечности соответствующие сопротивления в схемах, можно получить любую из возможных схем питания транзисторов и соответственно формулу для расчета коэффициента Sb
Рис. IV.22. Схемапитания транзисто-ра с одним источ-ником тока.Рис. IV.22. Схемапитания транзисто-ра с одним источ-ником тока.Рис. IV.23. Схемапитания транзисто-ра с двумя источ-никами тока.Рис. IV.23. Схемапитания транзисто-ра с двумя источ-никами тока.Рис. IV.24. Комбинированная схема питания транзистора с обратными связями по току и напряжению.Рис. IV.24. Комбинированная схема питания транзистора с обратными связями по току и напряжению.
Рис. IV.22. Схемапитания транзисто-ра с одним источ-ником тока.
Рис. IV.22. Схемапитания транзисто-ра с одним источ-ником тока.
Рис. IV.23. Схемапитания транзисто-ра с двумя источ-никами тока.
Рис. IV.23. Схемапитания транзисто-ра с двумя источ-никами тока.
Рис. IV.24. Комбинированная схема питания транзистора с обратными связями по току и напряжению.
Рис. IV.24. Комбинированная схема питания транзистора с обратными связями по току и напряжению.
При питании от одного источника наибольшее распространение получили три схемы: схема с обратной связью по току (/?4 = R3 ™ 0), схема с обратной связью по напряжению (Ri = оо, R3 = R4 — RK = — 0), комбинированная схема с обратными связями по току и напряжению (R4 — RK ™ 0). Из всех схем с одним источником питания наиболее стабильна последняя (рис. IV.24). Коэффициент нестабильности этой схемы определяется по формуле:
SHSHR,р /1 I | ^2 +R,р /1 I | ^2 +
SH
SH
R,
р /1 I | ^2 +
R,
р /1 I | ^2 +
При питании от двух источников наиболее распространена схема с сопротивлениями в цепях эмиттера и коллектора (при R4 = 0 и Я3 = = оо). Эта схема наиболее стабильна и имеет 5H« 1. Рекомендуется брать Зи — 1.5—2 при высоких требованиях к стабильности; в радиолюбительской практике приемлемо 5н = 2—5. При желании получить Зн ~ 1 следует применять схему с двумя источниками питания.
Совмещая методы стабилизации рабочей точки транзистора при помощи отрицательных обратных связей по току и напряжению с применением термозависимых элементов (терморезисторов, диодов, смещенных в обратном направлении), возможно получить коэффициент нестабильности Зи — 1 и даже меньше.
Схемы с применением термозависимых элементов обладают большим КПД, входным сопротивлением и усилением по сравнению с обычными схемами термостабилизации н могут быть использованы для работы в более широком диапазоне температур.
Рис. IV.26. Схемапроверки транзистора.Рис. IV.26. Схемапроверки транзистора.
Рис. IV.26. Схемапроверки транзистора.
Рис. IV.26. Схемапроверки транзистора.
Рис. IV.25. Схема измерения сопротивления переходов транзистора:
а — обратного; б — прямого.
Следовательно, при проектировании высокостабильных схем необходимо выполнение следующих рекомендаций:
Включение в цепь эмиттера резистора. При достаточно большом сопротивлении этого резистора ток в цепи коллектора не будет зависеть от параметров транзистора.
Включение в цепь базы (между базой и эмиттером) резистора минимально возможной величины. Для транзисторов малой мощности величина сопротивления не должна превышать нескольких килоомов, для мощных транзисторов — нескольких омов (если нет особых указаний).
Введение в усилительные каскады отрицательной обратной связи, стабилизирующей выходные параметры схемы.
Использование в схемах специальных элементов (терморезисторов или диодов) для компенсации температурных изменений параметров. Необходимо, чтобы термокомпенсирующие элементы располагались в непосредственной близости от тех транзисторов, изменение параметров которых компенсируется.
Проверка работоспособности транзисторов может быть проведена измерением токов, протекающих через переходы в прямом и обратном направлениях.
Проверка с помощью авометра. Если к базе транзистора р—п—р-типа подключить положительный полюс внутренней батареи омметра, то переходы будут закрыты и омметр покажет большое сопротивление между базой и коллектором или базой и эмиттером (рис. IV.25, а). Если же к базе подключить отрицательный полюс источника, омметр
покажет малое сопротивление между базой и коллектором или эмиттером (рис. IV.25, б). Для транзисторов п—р—л-типа полярности меняются на обратные.
Прямое сопротивление перехода имеет обычно величину порядка десятков или сотен омов, обратное — сотен килоомов или единиц мегомов. У кремниевых маломощных транзисторов оба сопротивления могут быть выше, а у мощных германиевых — ниже.
Необходимо учесть, что предельно допустимое напряжение на переходах для ряда транзисторов (в основном высокочастотных, например П401—П403) меньше, чем напряжение батареи некоторых авометров. Для проверки этих транзисторов необходимо применять авометры с напряжением батареи не более 1 в. Проверка большинства низкочастотных транзисторов, у которых допустимые напряжения на переходах составляют 10—20 в, может производиться обычными авометрами.
Проверка с помощью батареи и миллиамперметра. Этим методом возможно ориентировочно измерить усиление транзистора по току в схеме с общим эмиттером Я21Э Ф). Для этой цели необходимо собрать схему (рис. IV.26). При подключении источника напряжения Е (1,5— 4,5 в) через миллиамперметр будет протекать ток /к. Коэффициент усиления определяется следующим выражением:
Ток базы можно определить по формуле
Т ^НСТ ^б. э;б—
Аиэм Отсюда
Величина U6 э равна примерно 0,2—0,3 в.
Если Еист = 4,5 в (напряжение свежей батареи КБС-0,5), а J?^ выбрать равным, например, 43 ком, то
^21э "
Рекомендуется начинать измерения с больших величин КИЗМ (например, 220 кому При этом
^21 э " ^к ^0-
Если показания миллиамперметра окажутся малыми, переходят к меньшим величинам £изм-
Резистор R предназначен для предохранения прибора на случай замыкания внутри проверяемого транзистора. Его сопротивление составляет 330 ом. При Еист = 1,5 в значения /?Нзм и 7? соответственно уменьшают.
Для радиолюбительских целей можно рекомендовать портативный испытатель транзисторов Л2-1 для измерения коэффициента усиления в схеме с общей базой.
Рекомендации по применению транзисторов. Выбор транзисторов должен производиться в соответствии с их назначением. В предварительных каскадах усилителей низкой частоты могут применяться лю-
бые низкочастотные транзисторы. Только в первом каскаде высокочувствительных усилителей рекомендуется использовать специальные малошумящие транзисторы.
В схемах, работающих в области высоких частот, рекомендуется использовать транзисторы, у которых предельная частота fT в 3—5 раз больше максимальной рабочей частоты каскада.
Мощные транзисторы не рекомендуется использовать в маломощных режимах при малых токах коллектора (их работа будет неустойчивой).
В каскадах, работающих в ключевых и импульсных режимах, следует применять транзисторы соответствующих типов.
Расчет схем и выбор режима транзисторов должны производиться с учетом температурных и временных изменений их параметров. В табл. IV. 16 приведены критерии годности транзисторов в процессе эксплуатации и хранения.
Таблица IV.16
Критерий годности транзисторов при. изменении их параметров
Параметр
Критерий годности транзистора
Начальный ток коллекторного перехода
Начальный ток эмиттерного перехода
Коэффициент усиления по току
Коэффициент усиления по току при большом сигнале
Коэффициент шума
/к. 605'к. 60 (с)
Ц. 605/э. 60 1°)
°,7/121э. мин <с) ^21э1»5Й21э. макс
0,7&21Э. мин <с> ^^21Э<1’5Л21Э. макс <с>
^ш ^ш <с> + 356
Примечание. Буква «о обозначает сдаточную норму по ТУ.
Необходимым условием устойчивой работы транзистора является большое сопротивление постоянному току в цепи эмиттера и малое — в цепи базы (между базой и эмиттером).
Для повышения надежности и долговечности транзисторов следует:
Снижать рабочую температуру транзисторов. Оптимальным является-диапазон температур от —5 до 40° С.
Снижать рабочие напряжения и токи до величин, не превышающих 0,7 предельных. Недопустимо использовать транзисторы в предельных режимах по двум параметрам одновременно.
Защищать транзисторы от перенапряжений, примеиия стабилитроны, демпфирующие цепи, ограничивающие диоды, а также от перегрузок по току, включая последовательно с выводами эмиттера и коллек* тора токоограничивающие сопротивления.
Не допускать работы транзистора хотя бы с временно отключенной базой.
Правила установки и включения транзисторов.
Крепление транзисторов производить за корпус (мощные транзисторы крепить при помощи предусмотренных конструкцией средств: болтов, специальных фланцев).
Изгиб выводов производить на расстоянии не менее 10 мм от корпуса (если нет других указаний). Изгиб жестких выводов мощных транзисторов запрещается.
Не располагать транзисторы вблизи элементов с большим тепловыделением (мощных электронных ламп, силовых трансформаторов и т. д.).
Не устанавливать транзисторы в сильных магнитных полях как постоянных, так и переменных.
Пайку производить не ближе 10 мм от корпуса транзистора. Необходимо обеспечить теплоотвод между местом пайки и корпусом. Время пайки должно быть минимальным (2—3 сек). Следует применять низкотемпературные припои. Температура припоя не должна превышать 260° С (например, припой ПОС-40).
Выводы базы включать в схему первыми и отключать последними. Запрещается подавать напряжение на транзистор с отключенной базой.
Замену транзисторов в схеме производить только при выключенных источниках питания.
Основные данные транзисторов приведены в табл. IV.17—IV.24.
§ 3. Полевые транзисторы
Полевые транзисторы — универсальные активные приборы, применяемые в широком классе радиоэлектронных устройств. Существует две разновидности полевых транзисторов: униполярные полевые транзисторы, или полевые транзисторы с р—n-переходом (применяется еще название канальные полевые транзисторы), и транзисторы со структурой металл — диэлектрик (окисел) — полупроводник, так называемые МДП (МОП) транзисторы (применяется название полевые транзисторы с изолированным затвором).
Работа полевых приборов основана на движении основных носителей в полупроводнике. Управление током в выходной цепи осуществляется управляющим напряжением, поэтому их усилительные свойства, как и у электронных ламп, характеризуются крутизной. Они обладают высоким входным сопротивлением. Входное сопротивление по
Рис. IV.27. Схемы включения полевого транзистора: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затвором.
постоянному току у германиевых канальных полевых транзисторов достигает 1 • 106 ом, у кремниевых— 1 • 109 ом, у полевых транзисторов с изолированным затвором — 1 • 104 ом.
Полевой транзистор в качестве элемента схемы представляет собой активный несимметричный четырехполюсник, у которого один из зажимов является общим для цепей входа и выхода. В зависимости от того, какой из электродов полевого транзистора подключей к общему выводу, различают схемы:
с общим истоком и входом на затвор;
с общим стоком и входом на затвор;
с общим затвором и входом на исток.
Варианты схем включения полевого транзистора показаны на рис. IV.27.
По аналогии с ламповой электроникой, где за типовую принята схема с общим катодом, для полевых транзисторов типовэй является схема с общим истоком, и характеристики элементов четырехполюсника удобней всего определять в системе проводимостей, или (/-параметров. В общем виде уравнения четырехполюсника в системе (/-параметров записываются так:
К" ^11^1 + ^12^2*/2 = y%\Ux + ^22^2*
где Iv к, U^ ^ — соответственно малые приращения токов и напряжений на входе и выходе четырехполюсника.
ражены через //-параметры, приведена наражены через //-параметры, приведена наЭквивалентная схема полевого транзистора, элементы которой вы- рис. IV.28. При таком подключении каждая из проводимостей имеет точный физический смысл.
ражены через //-параметры, приведена на
ражены через //-параметры, приведена на
Входная проводимость определяется проводимостью участка затвор—исток у3- и = — Уи + У12"
Рис. IV.28. Эквивалентная схема полевого транзистора.Рис. IV.28. Эквивалентная схема полевого транзистора.Выходная проводимость определяется проводимостью участка сток—исток yCi и — — ^22 + ^21-
Рис. IV.28. Эквивалентная схема полевого транзистора.
Рис. IV.28. Эквивалентная схема полевого транзистора.
Функция прямой передачи определяется крутизной
вольтамперной характеристики S — уй1 — у^.
Функция обратной передачи определяется проходной проводимостью у31 н = (/12.
Эти параметры принимаются за первичные параметры полевого транзистора, используемого в качестве четырехполюсника. Если первичные параметры четырехполюсника для схемы с общим истоком определены, то можно произвести расчет параметров для любой другой схемы включения полевого транзистора.
В настоящее время наряду с (/-параметрами полевых транзисторов часто приводятся значения максимального тока стока 1т, напряжения отсечки Uo и крутизны S.
Максимальный ток стока 1т — ток стока при напряжении на стоке, равном напряжению насыщения, и нулевом наприжении смещения на затворе.
Напряжение насыпания Uh — напряжение на стоке, при котором наступает насыщение тока стока при нулевом смещении на затворе.
Напряжение отсечки Uo — напряжение иа затворе, при котором ток стока равен нулю.
Максимальное напряжение между стоком и затвором Uer. макс- При превышении этого напряжения возможен пробой между стоком и затвором.
Пороговое напряжение Un — напряжение на затворе, при котором возникает ток стока. Является характеристическим параметром полевого транзистора с изолированным затвором.
Информацию об усилительных свойствах полевого транзистора можно получить из рассмотрения семейства статических вольтамперных характеристик (см. рис. IV. 29). Методика снятия этих характеристик
не отличается от аналогичной методики для вакуумных ламп. Самым простым методом является снятие характеристик по точкам.
По семейству вольтамперных характеристик легко определить величину 1т и зависимость тока стока от напряжения на затворе. При определении UQ и S встречается ряд затруднений. Так как трудно определить напряжение, при котором /ст — 0, то при определении U^ принимают ток стока равным 0,1—1% /т. При этом ошибка в определении U0 не превышает 3-—10% соответственно.
Из семейства вольтамперных характеристик стока можно определить усредненное значение крутизны, равное Mc^MJa. Так как существует резкая зависимость крутизны от напряжения иа затворе,
-2 -4 -6 -8 -10 -12 -/4 -16 — 18 -20 -22 UCT16
Рис. IV.29. Семейство стоковых вольтамперных характеристикполевого транзистора КП102Е.
измерения необходимо производить при малых AU3. Обычно измерение проводится при малом сигнале (20—40 ж) на переменном токе низкой частоты.
При изменении температуры свойства полупроводниковых материалов изменяются. Это приводит к изменению параметров полевых транзисторов и в первую очередь к изменению тока стока, крутизны и обратного тока затвора. Зависимость изменения тока стока от температуры определяется двумя факторами: контактной разностью потенциалов р—n-перехода и изменением подвижности основных носителей в канале. При повышении температуры контактная разность потенциалов уменьшается, сопротивление канала падает, а ток увеличивается. С другой стороны, повышение температуры приводит к уменьшению подвижности носителей в канале и уменьшению тока стока.
При определенных условиях действие этих двух факторов взаимно компенсируется и ток стока полевого транзистора перестает зависеть от температуры. На рис. IV.30 показано расположение термостабильной точки у полевого транзистора КП102Е. Положение термостабильной точки соответствует для этого типа транзисторов напряжению на затворе, меньшем напряжения отсечки примерно на 0,65 в.
С ростом температуры крутизна характеристики полевых транзисторов обычно уменьшается, а ток затвора увеличивается. Хотя увели-
Рис. IV.30. Сток-затворные харак-тсрисики полевого транзистораК11-102Е при различной темпера-туре и ^ст = —10 в.Рис. IV.30. Сток-затворные харак-тсрисики полевого транзистораК11-102Е при различной темпера-туре и ^ст = —10 в.Рис. IV.31. Зависимость обратного тока затвора полевых транзисторов КП 102 от температуры при UCT — —10 в, £/3 = +1 в.Рис. IV.31. Зависимость обратного тока затвора полевых транзисторов КП 102 от температуры при UCT — —10 в, £/3 = +1 в.
Рис. IV.30. Сток-затворные харак-тсрисики полевого транзистораК11-102Е при различной темпера-туре и ^ст = —10 в.
Рис. IV.30. Сток-затворные харак-тсрисики полевого транзистораК11-102Е при различной темпера-туре и ^ст = —10 в.
Рис. IV.31. Зависимость обратного тока затвора полевых транзисторов КП 102 от температуры при UCT — —10 в, £/3 = +1 в.
Рис. IV.31. Зависимость обратного тока затвора полевых транзисторов КП 102 от температуры при UCT — —10 в, £/3 = +1 в.
Рис. IV.32. Зависимость коэффициента шума полевоготранзистора от частоты и выходного сопротивления ис-точника сигнала.
чение тока затвора в абсолютных величинах и незначительно, его пало учитывать в схемах, где в цепи затвора стоит большое сопротивление смещения, так как в этом случае изменение обратного тока может вызвать существенное изменение напряжения на затворе полевого транзистора. Температурная зависимость обратного тока затвора кремниевого полевого транзистора представлена на рис. IV.31.
Частотные свойства полевых транзисторов определяются постоянной времени RC цепи затвора. Поскольку величина Сз у канальных полевых транзисторов велика (несколько десятков пикофарад), работа в усилительных каскадах с большим входным сопротивлением ограничивает применение полевых транзисторов частотами в несколько десятков или в крайнем случае сотен килогерц. При работе в переключающих схемах скорость переключения полностью определяется постоянной времени RC цепи затвора.
У транзисторов с изолированным затвором значение входной емкости значительно меньше, поэтому частотные свойства их намного лучше, чем у канальных полевых транзисторов.
Шумовые свойства. В биполярных транзисторах основными причинами шумов являются процессы генерации и рекомбинации носителей заряда в базе. В канале полевого транзистора роль этих процессов и связанных с ним шумов незначительна. В связи с этим коэффициент шума у полевых транзисторов значительно ниже, чем у биполярных. На рис. IV.32 представлена типичная зависимость коэффициента шума полевого транзистора от частоты.
Из рис. IV.32 видно, что шумы полевого транзистора, по сравнению с шумами биполярных транзисторов, значительно меньше в области низких частот и при значительно больших сопротивлениях источника сигнала.
Рекомендации по использованию и эксплуатации полевых транзисторов. Полевые транзисторы имеют вольтамперные характеристики, подобные ламповым, и обладают всеми принципиальными преимуществами транзисторов. Это позволяет применять их в ряде схем, где в большинстве случаев использовались электронные лампы, например в усилителях постоянного тока с высокоомным входом, в истоковых повторителях с особо высокоомным входом, в электрометрических усилителях, в различных схемах реле времени, в ^С-генераторах синусоидальных колебаний низких и инфранизких частот, в генераторах пилообразных колебаний, в усилителях низкой частоты, работающих от источников с большим внутренним сопротивлением, в активных ДС-фильтрах низких частот.
В рекомендации по эксплуатации транзисторов для случая полевых транзисторов следует внести дополнения:
На затвор полевых транзисторов с р—n-каналом запрещается подавать отрицательное напряжение.
Полевые транзисторы с изолированным затвором должны храниться с закороченными выводами. При включении транзисторов в схему должны быть приняты все меры (заземление паяльника, прибора и т. д.) для снятия статических зарядов. В противном случае возможен пробой полевого транзистора. Целесообразно производить подсоединение полевого транзистора к схеме, предварительно закоротив его выводы.
Основные данные полевых транзисторов приведены в табл. IV.25. На рис. 33—40 приведены конструкции транзисторов различных типов.
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
МП9А
мпю
МПЮА
МП ЮБ
МИИ
МПНД
Параметры постоянного тока * начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, в
'к. 60
мка
20/25
20/15
30/30
30/30
20/15
20/15
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении иЭ1 §, в
'э. 60
мка
30/15
30/15
30/30
30/30
30/15
30/15
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
а
о
5
5
5
5
5
ток коллектора
ма
1
Г
1
1
1
1
Малосигнальные параметры входное сопротивление
л11б
•м
—
—
—
—
—
коэффициент передачи тока
^21э
—
15—45
15—30
15~30
25—50
25—50
45— Юи
коэффициент обратной связи
*126
—
—
—
—
—
—
•—
выходная проводимость
"226
мксим
2,5
2,5
2,5
2,5
3,3
3,3
Высокочастотные параметры
граничная частота коэффициента передачи тока
^216
Мгц
1
1
1
1
2
2
емкость коллектора
^к
пф
60
60
60
60
60
60
постоянная времени цепи коллектора
'б^к
нсек
—
—
—
—-
—
—
Основные данные транзисторов малой мощности низкочастотных
Таблица IV.17Таблица IV.17
Таблица IV.17
Таблица IV.17
Коэффициент шума
^ш
дб fc
10
—
—
—
—
—
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^к. 6. о
в
15
15
30
30
15
15
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. эЯ
в
25
25
30
30
25
25
постоянный ток коллектора
^кт
ма
20
20
20
20
20
20
ток коллектора в импульсном режиме
ЛсМ
ма
150
150
150
150
150
150
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
мет
150
150
150
150
150
150
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
0 С
+85
+85
+85
+85
+"85
+85
минимальная температура перехода
^мив
’ С
— 55
—55
—55
—55
-55
-65
тепловое сопротивление переход— среда
^п, с
°С/мвт
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Тип перехода, материал
Переход, материал
п — р — п, германий
п — р — л, германий
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.33, а
IV.33, о
Основное назначение
** Числитель дроби — ток, знаменатель — иапря;
Назначение
жение.
Усиление и генерирование сигналов ииаких и промежуточных частот
Усиление и генерирование электрических сигналов в диапазоне до 2 Мгц
чение
измерения
| мп и
МП 13d
МН 14
| МП14А
МШ4Б
МП15
МП15А
МП16
МП16А
МП16Б
МП20А
МП20Б
^к. 60
мка
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
—
—
—
50/50
50/30
/э. 60
мка
30/15
30/15
30/15
30/30
30/30
30/15
30/15
*
—
—
50/30
50/30
"к
в
5
5
5
5
5
5
5
I
1
1
5
5
^к
МП
1
1
1
1
1
1
I
10
10
10
5
5
А11б
ом
30
30
30
30
30
30
30
—
—
—
20
20
^21э
—
> 12
20—60
20—40
20—40
30—60
30—60
50—100
25-гЗО
30—50
45—100
50—150
80—200
^126
—
4-10—8
4-10—3
4-10—8
4*10—8
4-10—8
4-10—3
4*10-’
—
—
—
—
—
Я22б
мксим
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
—
—
—
2,5
2,5
?Л21б
Мгц
1
0,5
0,5
1,0
1,0
I
2
2
1
1
2
2,0
1,5
ск
пф
50
50
50
50
50
50
50
—
—
—
30
30
r6^K
нсек.
—
—
—
—
—.
——
—
—
—
—
—
1
1
Единица 1
Тип транзистора
Обозна-
|
|
1
1
1
1
дб
12 1
—
—
—
—1—
—
—
—
—
^к. б.о
в
15
15
15
30
30
15
15
—
—
—
30
30
^к. э/?
в
15
15
15
30
30
15
15
15
15
15
20
20
^т
ма
20
20
20
20
20
20
20
50
50
50
50
50
^кМ
ма
150
150
150
150
150
150
150
300
300
300
300
300
Рт
мет
150
150
150
150
150
150
150
200
200
200
150
150
^макс
° С
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
Тмин
°C
—55
—55
—55
-55
—65
—55
—55
—60
—60
—60
—55
—55
^п. с
° С/мет
0,2
0,2
0,2
0,2
, 0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,33
0,33
Переход, материал
р — п — pt германий
р—п—pt германий
р— n—pt германий
Рисунок
IV.33, а
IV.33, а
IV.33, а
Назначение
Усиление и генерирование электрических сигналов в диапазоне до 2 Мгц
Работа в переключающих устройствах
Работа в импульсных схемах, усиление и генерирование электрических колебаний
Обо-
1 Единица
Тип транзистора
значение
J измере- |НИЯ
МП21В
МП21Г
МП21Д
МП21Е
МП25
МП25А
МП25Б
МП26
МП26А
МП26Б
П27
П27А
;к. 60
мка
50/40
50/60
50/50
50/70
75/40
75/40
75/40
60/35
60/35
60/35
3/5
3/5
7э. 60
мка
50/40
50/60
50/50
50/70
75/40
75/40
75/40
75/40
75/40
75/40
—
—
"к
в
5
5
5
5
20
20
20
20
20
20
5
5
к
ма
5
5
5
5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
0,5
0,5
АНб
ом
20
20
20
25
25
25
25
25
25
25
50
50
а21э
—
20—100
20—80
60—200
30—150
13—25
20—40
30—80
13—25
20—40
30—80
10—200
20—170
Л12б
—
—
—
—
—
4 • 10—*
4-10—8
4.10—2
4-10—3
4-Ю—3
4-10—3
—
—
^226
мксим
2,5
2,5
2,5
2,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
2
1
f/i216
Мгц
1,5
1,0
1,0
0,7
0,2
0,2
0,5
0,2
0,2
0,5
1,0
1,0
^к
пф
30
30
30
30
70
70
70
50
50
50
50
50
гб^к
нсек
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
дб
——
——
—
—
—-
—
—
—
10
5
^к. 6. 0
в
40
60
50
70
40
40
40
70
70
70
5
5
^к. э /?
в
30
35
30
35
40
40
40
70
70
70
5
5
кт
ма
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
6
6
^кМ
ма
300
300
300
300
300
400
400
300
400
400
—
—
т
^макс
мет
°C
150
+ 85
150
+ 85
150
+85
150
+85
200
+ 75
200
+ 75
200
+75
200
+75
200
+75
200
+ 75
30
+85
30
+85
^мин
^п. с
Переход,
°C
° С/мет материал
—55
0,33
—55
0,33
р—п—р»
—55
0,33
германий
—55
0,33
—55
0,2
—55
0,2
—55
0,2
р—п—р»
—55
|0,2
германий
—55
0,2
—55
0,2
—55
р—п—р,
—55
германий
Рисунок
IV. 33, а
VI. 33, а
IV. 33, а
Назначение
Работа в импульсных схемах, усиление и генерирование электрических колебаний
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Работа в малошумящих усилителях
м
Обозначение
Еди
ница измерения
Тип транзистора
П28
МП35
МП36А
МП37
МП37А
МП37Б
МП38
МП38А
МП39
МП39Б
МП40
МП40А
^к. 60
мка
3/5
—
—
—
t
—
—
—
15/5
15/5
15/5
15/5
/э. 60
мка
—
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
30/5
30/5
30/5
30/5
ук
в
5
5
5
.5
5
5
6
5
5
5
5
5
7К
Ata
0,5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
[ 1
1
А11б
ом
50
26
26
26
26
26
26
26
25
25
25
25
^21э
—
' 20—200
10—125
15—45
15-30
15-30
25—50
25-55
45—100
12
20—60
20—40
20—40
^126
—
—
3.10—*
з*ю—*
3-10”*
3-10—*
3-10-*
3-10—*
3*10-*
5*10—8
5*10—3
5*10—8
5-10—8
^226
мксим
1
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
1П2\б
Мгц
5,0
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
2,0
2,0
0,5
0,5
1,0
1,0
^к
пф
50
50
50
50
50
50
50
50
60|
60
60
60
гб^к
нсек
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
11
^ш
дб
5
—
12
—
—
—
—
—
12
—
—
^к. б. о
в
5
15
15
15
30
30
15
15
10
10
10
30
"к. эй
в
5
15
15
15
30
30
15
15
15
15
15
30
^кт
Ata
6
20
20
20
20
20
20
20
40
40
40
lvM
ма
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
^т
мет
30
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
^макс
° С
+85
+85
+85
+85
+85
+ 85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
^мин
° С
-55
-55
—55
-55
—55
—55
—55
—55
—20
—20
—20
—20
^п. с
° С/мет
—
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Переход, материал
р—п—р, германий
п—р—п, германий
р—п—р, германий
Рисунок
IV.33, а
IV.33, а
IV.33, а
Назначение
Работа в малошумя - щих усилителях
Работа в радиотехнической аппаратуре и аппаратуре связи широкого применения
Работа в каскадах радиовещательных приемников, в схемах переключения и в аппаратуре народнохозяйственного значения
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
МП41
МП41А
МП42
МП42А
МП42Б
Mill 01
МП101А
МП101Б
МП102
МП103
МП103А
МП104
zk. 60
мка
15/5
15/5
—
——
—
50/10
60/5
50/10
50/5
50/5
50/5
400/30
Уэ. 60
мка
30/5
30/5
—
—
—
3/20
3/10
3/20
3/10
3/10
3/10
200/10
^к
в
5
5
1
I
1
5
5
5
5
5
5
5
ZK
ма
1
1
10
10
10
1
1
1
1
1
1
1
А11б
ом
25
25
—
——
—
—
—
—
—
—
—
300
А21э
—
30—60
50—100
20—35
30—50
45—100
10—25
10—30
15—45
15-45
15—45
30—75
9
А12б
-—
5*10—8
5.10—8
—
—
—
з. ю—1
3-10—•
3-10—3
3-10—8
зао-8
зао—8
——
А22б
мксим
3,3
3,3
—
——
—
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
—
^216
Мгц
1,0
1,0
1,0
1,0
2,0
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
0,1
ск
пф
60
60
—
—
—
160
150
160
150
150
150
—
гб^к
нсек
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
^ш
дб
——
1
—
—
—
——
15
—
—
—
—
—
^к. б.о
в
10
10
‘15
15
15
20
10
20
10
10
10
60
Ук. эЯ
в
15
15
15
15
15
20
10
20
10
10
10
60
*кт
ма
40
40
—
—
—
20
20
20
20
20
20
10
'кМ
ма
150
150
150
150
150
100
100
100
100
100
100
50
^т
мет
|150
1
150
200
200
200
150
150
150
150
150
150
|150
^макс
° С
+85
—f—S5
+ 85
+85
। +150
+ 150
+150
+150
+150
+150
+ 150
+150
^мин
° С
—20
—20
—60
—60
—60
—55
—55
—55
—55
—55
—55
—55
^п. с
° С/мет
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,5
0,5
0,5 1
1
0,5
0,5
0,5
—
Переход, материал
р—п—р, германий
р—п—р, германий
п—р—n, кремний
р—п—р. кремний
Рисунок
IV.33, а
IV.33, а
IV.33, а
IV.33, а
Назначение
Работа в каскадах р адио вещ ател ьиых приемников, в схемах переключения и в аппаратуре народнохозяйственного значения
Работа в переключающих схемах
Работа в каскадах усиления и генерирования низкой частоты
Усиление и генерирование сигналов низких частот
Обозначение
ГС га 5
® щ в S
Щ s
Тип транзистора
МП105
МП 106
ГТ108А
ГТ108Б
ГТ108В
ГТ108Г
ГТ109А
ГТ109Б
ГТ109В
ГТ109Г
ГТ109Д
ГТ109Е
/к. 60
мка
400/15
400/10
10/5
10/5
10/5
10/5
5/5
5/5
5/5
5/5
2/1,2
2/1,2
7э. 60
мка
200/10
200/5
15/5
15/5
15/5
15/5
5/5
5/5
5/5
5/5
3/1 ,2
3/1,2
^к
в
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
7к
ма
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
»11б
ом
300
300
15
15
15
15
27
27
27
27
27
27
А21э
—
9—45
15—100
20—50
35—80
60—130
110—250
20—50
35—80
60—130
110—250
20—70
50—100
^126
—
—
—
—
—
—
—
0,5-10™3
0,5-Ю-3
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
А22б
мксим
—
—
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
/Л21б
Мгц
0,1
0,5
0,5
1
1
1
1
1
1
1
3
5
^к
пф
——
—
50
50
50
50
30
30
30
30
40
40
нсек
—
—
5000
5000
5000
6000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
дб
—
—
—
—
•—
—
—
—
—
—
—
^к. б. 0
в
30
15
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
^к. aR
в
30
15
10
10
10
6
. 6
6
6
6
6
^кш
на
10
10
50
150
50
50
50
50
20
20
20
20
20
20
7кМ
ма
50
—
—
75
—
Рт
мет
150
75
75
75
30
30
30
30
30
30
^макс
ЭС
4-150
4-150
4-80
4-80
4"80
4-80
4-55
—20
4-55
4-55
4-55
4-55
4-55
Т
* МИИ
°C
—55
—55
—20
—20
—20
-20
—20
—20
—20
—20
—20
^п. с
^С/мвт
—
—
0,8
0,8
0,8
0,8
—
—
—
—
—
Переход, материал
р—п—р, кремний
р — п — р, германий
р — п — р, германий
Рисунок
IV.33. а
IV.33, 6
IV.33, в
Назначение м
Усиление и генерирование сигналов низких частот
Усиление и генерирование колебаний в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников
Работа в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников. ГТ109Д.Е — в медицинской аппаратуре.
**
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
ГТ109Ж
ГТ109И
МП! 11
МПША
МПШБ
МП112
МП113
МППЗА
МП114
МПН5
МП!16
^ к. 60
мка
1/1,5
5/5
3/10
3/10
3/10
3/10
3/10
3/10
10/30
10/15
10/10
^ э. 60
мка
5/1,5
5/5
3/20
3/20
3/20
3/20
3/20
3/20
10/10
10/10
10/10
^к
в
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
^к
ма
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
^Нб
ом
27
27
40
40
40
40
40
40
35
35
35
^21э
-—
100
20—80
10—25
10—30
15—45
15-45
15—45
30—75
9
9—45
15—100
Л12б
0,5 • 10—8
0,5 • 10—3
3 -10—8
3 • 10~8
3 • ю—8
3 . 10»
з -ю—3
з . ю—8
3-10—3
зао—8
зао-8
^226
мксим
3,3
3.3
2.0
2,0
2,0
2.0
2,0
2,0
3,3
3,3
2,0
^Л21б
Мгц
5
1
0,5
0,6
0,5
0,5
1.0
1,0
0,1
0,1
0,5
ск
пф
30
30
150
150
150
150
150
150
80
80
30
ГбСк
нсек
5000
5000
—
—
—
—
—
—
—
—
—
дб
—
12
—
18
—
—
—
—
—
—
—
^К. б. О
е
10
10
20
10
20
10
ТО
10
60
30
15
"к.эК
в
6
6
20
10
20
10
60
30
15
^кт
ма
20
20
20
20
20
20
20
20
10
10
10
^кМ
ма
—
——
100
100
100
100
100
100
—
—
—
мет
30
30
150
150
150
150
150
150
150
150
150
^макс
°C
+55
+55
+150
+ 150
+ 150
+150
+150
+ 150
+ 150
+ 150
+150
^мин
°C
—20
—20
—55
—55
—55
-55
—55
-55
—55
—55
—55
Rn. с
°C f мет
—
—
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0.8
0,5
0,5
0,5 .
Переход, материал
р—п—р, германий
п — р — я,кремний
р — п — р, кремний
Рису иок
IV.33, в
IV.33, а
IV.33, а
Назначение
Работа в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников
ГТ109Ж — в часовых механизмах
Усиление и генерирование сигналов низких частот. Работа в малотоковых переключателях, модуляторах и импульсных схемах
Усиление и генерирование колебаний низких частот
оОсновные данные транзисторов малой мощности среднечастотны х
Наименование параметра
CD С
Я
СО
я
О д
Я" ф
< со Я
И Я Я
Тип транзистора
П29
П29А
пзо
П307
П307А
П307Б
ПЗО7В
П307Г
П308
П309
Параметры постоянного тока * начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, в
^к. 60
мха
4/12
4/12
4/12
20/80
20/80
20/80
20/60
20/80
20/120
20/120
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении U3- 5, в
7э. 60
мха
4/12
4/12
4/12
10/3
10/3
10/3
50/60
10/3
50/120
50/120
Режим измерения параметров напряжение иа коллекторе
и»
в
0,5
0,5
0,5
20
20
20
20
20
20
20
ток коллектора
^к
ма
20
20
20
10
10
10
10
10
10
10
Малрсигиальные параметры входное сопротивление
^Нб
ом
—*
—
—
70
70
70
70
70
70
70
коэффициент передачи тока
^21 э
—
20—50
40—100
80—180
16—50
30—90
50—150
50—150
16—50
30—90
16—50
коэффициент обратной связи
^126
—
—
—
—
—
—
—
■ —
—
—
—
выходная проводимость
мхсим
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Высокочастотные параметры граничная частота коэффициента передачи тока
^216
Мгц
5,0
5,0
10
20
20
20
20
20
20
20
емкость коллектора|
ск
пф
20
20
20
—-
—
—
—
—
—
—
1
1
1
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
псек
—•
—
—
—
— ■
—
—
—
—
—
Коэффициент шума
^ш
дб
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^к. б. о
в
12
12
12
80
80
.80
60
80
120
120
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. эН
в
10
10
10
80
80
80
60
80
120
120
постоянный ток коллектора
^т
ма
—■
—
—
30
30
30
30
30
30,
30
ток коллектора в импульсном режиме,
^кМ
ма
100
100
100
120
120
120
120
120
120
120
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
^т
мет
30
30
30
250
250
250
250
250
250
250
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
?*макс
° С
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
—|—85
минимальная температура перехода
^мин
° С
—55
—55
—55
—40
—40
—40
—40
—40
—40
—40
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°C/мет
—
—
—
——
—
—
—
—
—
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п—р, германий
п—р—п, кремний
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.33, а
IV.33, а
Основное назначение
Назначение
Работа в импульсных схемах, переключателях и модуляторах
Работа в широкополосных и высоковольтных усилителях
2-41
о
♦ Числитель дроби— ток, знаменатель — напряжение.
Основные данные транзисторов малой мощности высокочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П401
П402
П403
П403А
П410
Параметры постоянного тока*
начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, в
^к. 60
мка
10/5
5/5
5/5
5/5
2/5
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении U3i Q, в
;э. 69
мка
100/0,75
100/0,75
100/1
100/0,75
—
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
в
5
5
5
5
5
ток коллектора
^к
ма
5
5
5
5
5
Малосигиальные параметры входное сопротивление
лПб
ом
15
15
15
15
—
коэффициент передачи тока
^21э
—
16—300
16—250
30—100
16—200
27—120
коэффициент обратной связи
^126
—
—
—
—
—
—
выходная проводимость
^226
мксим
5
5
5
5
Ю
Высокочастотные параметры предельная частота коэффициента передачи тока
fT
Мгц
30**
60**
120**
200**
200**
емкость коллектора
ск
пф
15
10
10
10
5
постоянная времени цепи коллектора
гбск
псек
3500
1000
500
500
300
11
* Коэффициент шума
дб
—
—
—
—
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. цепи эмиттера
^К. б. 0
в
10
10
10
10
5
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. э/?
в
10
10
10
10
8
постоянный ток коллектора
^кт
ма
20
20|
20
20
20
ток коллектора в импульсном режиме
;кМ
ма
—
—
—
—
—
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
Р т
мет
100
100
100
100
100
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
Тмакс
°C
+85
+85
+85
+85
+85
минимальная температура перехода
-^мии
°C
—50
—50
-50
—50
—55
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°C/мет
0,6
0,6
0,6
0,6
—
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п—р, германий
Р—п—р, германий
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.33, г
IV.33, д
Основное назначение
о*
W
Назначение
Усиление и генерирование электрических сигналов в диапазоне коротких волн
Работа в схемах усилителей и генераторов на
СВЧ
pt ' Продо юсе кие таЗл. IV *19
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П4ЮА
П411
П411А
П416
П416А
П416Б
П417
П417А
КТ301
KT30IА
КТ301Б
КТ301В
^к. 60
мка
2/5
2/5
2/5
3/10
3/10
3/10
3/10
3/10
40/20
40/20
40/30
40/30
'э. 60
мка
—•
—
—
150/2
150/2
150/2
30/0,5
30/0,5
50/3
50/3
50/3
50/3
ик
в
5
5
5
5
5
5
5
5
10
10
10
10
ZK
Ata
5
5
5
5
5
5
5
5
3
■3
3
3
^Пб
ом
—
—"
—•
—
—
10
10
—
—•
—
^21э
■—
80—250
27—120
80—250
20—80
60—125
90—250
24-10
65—20
20—60
40—120
10—32
20-60
П12б
—
■—
—
—
—
—
—
—
—
—,
—
—
^226
мксам
10
10
10
5
5
5
10
10
3
3
3
3
fT
Мгц
200**
400**
400**
40
60
80
200**
200**
30**
30**
30**
30**
Ск
пф
5
5
5
8
8
8
5
5
10
10
10
10
1
1
1
1
г^к
псек
300
200
200
500
500
500 .
400
400
2000
2000
4500
4500
дб
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—•
—
—
^К. б. 0
в
5
5
5
10
10
10
—
—
20
20
30
30
^к. эЯ
в
8
8
8
12
12
12
8
8
20
20
30
30
^кт
ма
20
20
20
25
25
25
10
10
10
10
10
10
^кМ
ма
—
—
—•
120
120
120
—
—
—
—
—•
—
Рт
мет
100
100
100
100
100
100
50
50
150
150
150
150
^макс
°C
+85
+85
+85
+85
+85
+ 85
+85
+85
+85***
+85***
+85***
485***
^МИИ
°C
—55
—55
-55
-55
—55 ■
—55
-55
—55
—55
—55
—55
—55
^п. с
°С/мет
—
—
—
0,4
0,4
0,4.
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,6
Переход, материал
р—п—р, германий
р—п—р, германий
р—п—р, германий
п—р—nt кремний
Рисунок
; iv.33, д
IV.33, г
IV.33, е
IV.33, ж
Назначение о
VI
Работа в схемах усилителей и генераторов иа СВЧ
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Усиление и генерирование сигналов СВЧ
Усиление и генерирование электрических сигналов иа частотах до
60 Мгц
Обозначение
Единица измере- ии я
Тип транзистора
КТ301Г
КТ301Д
KT30IE
КТ301Ж
ГТ308А
ГТ308Б
ГТ308В
ГТ309А
ГТ309Б
ГТ309В
ГТ309Г
ГТ309Д
zk. 60
мка
40/20
40/20
40/20
40/20
5/15
5/15
5/15
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
^э. 60
мка
50/3
50/3
50/3
50/3
50/2
50/2
50/2
30/1,5
30/1,5 1
30/1,5
30/1,5
30/1,5
Ук
в
10
10
10
10
5
5
5
5
5
5
5
5
ZK
ма
3
3
3
3
5
5
5
1
1
I
1
1
АИб
ом
—
—
—
—
30
30
30
38
-38
38
38
38
а21э
—
10—32
20—60
40—120
80—300
20—25
50—120
80—200
20—70
60—180
20—70
60—180
20—70
л12б
—
•—
—
—
—
ЫН
I ■ ю—3
I * 10—8
—
——
—
—
—
*226
мксим
3
3
3
3
4,5
4,5
4,5
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
Мгц
60 **
60 **
60 **
60 **
90 '
120
120
120
120
80
80
40
^к
пф
10
10
10
10
8
8
8
10
10
10
10
10
1
1
1
1
1
гб^к
псе к
2000
2000
2000
2000
400
400
500
500
500
1000
1000
1000
дб
—
—
—
—
—
——
8
——
6
—•
6
'—
^к. б.о
в
20
20
20
20
20
20
20
10
10
10
10
ю
^к. sR
е
20
20
20
20
12
12
12'
10
10
10
10
10
^кт
ма
10
10
10
10
50
50
50
ю
10
10
10
10
^к^
ма
—
—
——
—
120
120
120
—•
—
—
—
—
Р„ т
мет
150
150
150
150
150
150
150
50
50
50
50
50
^макс
°C
+85***
+85***
4-85***
+85***
+85
+85
+85
+70
+70
+ 70
+ 70
+70
^мин
°C
-55
—55
—55
— 55
—55
—55
—55
—25
—25
—25
—25
—25
^п. с
°С/Мбт
0,6
0,6
0,6
0,6
0,25
0,25
0,25
1
1
I
1
I
Переход, материал
п—р—л, кремний
р—п—р, германий
р—п—р, германий
Рисунок
IV.33, ж
IV.34, а
IV.34, б
Назиа чение
Усиление и генерирование электрических сигналов на частотах до 60 Мец
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Работа в каскадах усиления и гетеродинах радиовещательных приемников
о*
с» -
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
1
ГТ309Е
ГТ310А
ГТ310Б
| ГТ310В
гтзюг
ГТ310Д
ГТ310Е
ГТ311Е
гтзнж
ГТ311И
КТ312А
КТ312Б
Л. 60
мка
5/5
5/5
5/5
|5/5
5/5
5/5
5/5
10/12
10/12
10/12
10/15
10/15
Л. 60
мка
30/1,5
—
—
—
—
—
—
15/2
15/2
15/2
10/4
10/4
ук
в
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
2
2
7К
ма
1
1
1
. 1
1
1
1
5
5
5
20
20
АНб
ом
38
38
38
38
38
38
38
29
29
29
—
—
а21э
—
60—180
20—7#
60—180
20—70
60—180
20—70
60—180
15—80
50—200
100—300
10—100
25—100
^126
—
—
—
—
—
—
—
—
1,5- IO™8
1,5- IO—3
1,5-10—3
—*
—
^226
мксим
5,0
3
3
3
3
3
3
2
2
2
—
—:
Л
Мгц
40
160
160
120
120
80
80
250
300
450
80
120
ск
пф |
10
4
4
5
5
5
5
2,5
2,5
2,5
5
5
гбск
псек |
1000
300
300
300
300
500
500
75
100
75
500
500
1
1
1
1
1
1.
1
1
1
|
дб
—
3
3
4
4
4
4
—
—
—
—
—
^К. 6,0
в
10
12
12
12
12
12
12
12
12
10
15
30
^к. эр
в
10
10
10
10
10
10
10
12
12
10
15
30
^кт
ма
10
10
10
10
10
10
10
50
50
50
30
30
^кМ
ма
—
—
—
—
—
—
—-
—
—■
—
—
Р т
мет
50
20
20
20
20
20
20
150
150
150
225
225
^макс
°C
+70
+75
+75
+75
+75
+75
+75
+75
+ 75
+75
+85 **♦
+85 ***
Лиин
°C
—25
— 20
—20
— 20
—20
—20
—20
—40
-40
—40
—40
—40
^п. с
oCfмет
1
2
2
2
2
2
2
0,3
0,3
0,3
—
—
Переход, материал
р—п—р, германий
р—п—р, германий
п—р—п, германий
п—р—п, кремний
Рисунок
IV.34, б
IV.33, в
IVЛ4, в
IV.34, г
Назначение
-* о*
Работа в каскадах усиления и гетеродинах ра- диовеща- тел ьных приемников
Усиление, генерирование и преобразование электрических колебаний высокой частоты в радиовещательных приемниках
Работа в радиоприемной , аппаратуре на высоких частотах
Работа в видеоусилителях теле- . визоров и устройствах вычислительной техники
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
КТ312В
ГТ313А
ГТ313Б
КТ315А
КТ315Б
KT3I5B
КТ315Г
ГТ320А
ГТ320Б
ГТ320В
ГТ321А
/к. 60
мка
10/15
3/12
3/12
1/25
1/40
1/20
1/35
2/5
2/5
2/5
50/60
'э. 60
мка
10/4
10/0,25
10/0,25
—
—
—-
—
100/2
100/2
100/2
—
"к
в
2
5
5
10
10
10
10
5
5
5
3
'к
Ata
20
5
5
5
5
5
5
5
5
5
500
^Пб
ом
—
30
30
—
—
—
—•
7
7
7
——
^21 э
—
50—280
20—250
20—250
20—90
20—90
70—350
70—350
30—100
50—120
80—250
20—60
Л12б
—
—
2,5-10—8
2,5-10—8
—
—
—
—
1,2-10—я
I ,2. 10—3
1,2-10—8
—-
^226
мксим
—
5
5
—
—
——
—
3
3
3
——
^т
Мгц
120
300
450
250
250
250
25Э
80
80
80
60
Ск
пф
5
2,5
2
7
—
—
—
8
8
8
80
1
1
гб^к
псе к
500
75
75
300
500
500
1500
500
500
600
600
дб
—
—
7
—
—
—-
—
—
—
——
—
^К. 6, 0
в
15
15
15
—
—
—
—
20
20
20
60
^к. sR
в
15
15
15
25
40
20
35
12
11
9
50
^кт
ма
30
10
10
100
100
100
100
150
150
150
200
^кМ
ма
—*
—
—
—
—
—
——
300
300
300
2000
Рщ
мет
225
100
100
150
150
150
150
206
200
200
160
^макс
ОС
+85***
+75
+75
+ 100***
+ 100***
+10'0***
+ 100***
+70
+70
+70
+85
^мин
° с
—40
—20
-20
—55
—55
—55
-55
—55
—55
—55
—55
^п. с
°C/мет
—•
—-
—
—
—
—
0,225
0,225
0,225
0,25
Переход, материал
п—р—п, кремний
р—п—р, германий
п — р — п^ кремний
р — п— р, германн!
1
Рисунок
IV.34, г
IV.34, в
IV.34, д
IV.34, а
Назначение
Работа в видеоусилителях телевизоров и устройствах вычислительной техники
Работа в усилителях, гетеродинах и преобразователях телевизионных и радиовещательных приемников
Работа в усилителях, гетеродинах и преобразователях телевизионных и радиовещательных приемников
Усиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты, работа в импульсных схемах
Обоаиа- чеиие
Единица намерения
Тип транзистора
ГТ321Б
ГТ321В
ГТ321Г
ГТ321 Д
ГТ321Е
ГТ322А
ГТ322Б
ГТ322В
ГТ322Г
ГТ322Д
ГТ322Е
^к. 60
мка
500/60
500/60
50! ’/45
500/45
500/45
4/10
4/10
4/10
4/10
4/10
4/10
^э. 60
мка
—
—
—
—*
—
—
—
—*
—
—
—*
в
3
3
3
3
3.
5
5
5
5
5
5
7к
ма
500
500
500
500
500
1
1
1
1
1
1
hU6
ом
—•
—
—
—
—
30
30
30
•30
30
30
А21 э
—
40—120
80—200
20—60
40—120
80—200
20—70
50—120
20—70
50—120
20—70
50—120
h126
—
—
—*
—*
—
6,- 10-8
6-10—6
6-10—6
6-1 о—8
6- io—6
6-10—1
^226
мкс им
—
—
——
—
—
1,0
1,о
1,0
1,0
1,0
1,0
ft
Мгц
50
60
60
60
60
80
80
50
50
50
50
пф
80
80
80
80
80
1,8
1,8
2,5
2,5
1,8
1,8
1
1
1
ararгб^кпсе к600600600600600200200200200200200^шдб——*————•4441 444^к. б. ов6060454545151515151515^к. эКв5050404040106106106^ктма2002002002002005555557кМма2000200»200020002000141414141414Ртмет160160160160160505050505050^макс0 С+85+85+85+85+85+60+60+60+60+60+60Тмии0 С—55—55—55—55—55—40—40—40—40—40—40^п. с° С/мет0,250,250,250,250,250,70,7/0,70,70,70,7Переход, материалр— п—р, германий1р — п — р, германийРисунокIV.34, аIV.34, еНазначениеУсиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты и работа в импульсных схемахРабота в УПЧ радиовещательных приемников и приемио-усили- тельиой аппаратуре различного назначениягб^кпсе к600600600600600200200200200200200^шдб——*————•4441 444^к. б. ов6060454545151515151515^к. эКв5050404040106106106^ктма2002002002002005555557кМма2000200»200020002000141414141414Ртмет160160160160160505050505050^макс0 С+85+85+85+85+85+60+60+60+60+60+60Тмии0 С—55—55—55—55—55—40—40—40—40—40—40^п. с° С/мет0,250,250,250,250,250,70,7/0,70,70,70,7Переход, материалр— п—р, германий1р — п — р, германийРисунокIV.34, аIV.34, еНазначениеУсиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты и работа в импульсных схемахРабота в УПЧ радиовещательных приемников и приемио-усили- тельиой аппаратуре различного назначения♦Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Частота генерации fr. *** Температура окружающей среды.♦Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Частота генерации fr. *** Температура окружающей среды.
ar
ar
гб^к
псе к
600
600
600
600
600
200
200
200
200
200
200
^ш
дб
—
—*
—
——
—•
4
4
4
1 4
4
4
^к. б. о
в
60
60
45
45
45
15
15
15
15
15
15
^к. эК
в
50
50
40
40
40
10
6
10
6
10
6
^кт
ма
200
200
200
200
200
5
5
5
5
5
5
7кМ
ма
2000
200»
2000
2000
2000
14
14
14
14
14
14
Рт
мет
160
160
160
160
160
50
50
50
50
50
50
^макс
0 С
+85
+85
+85
+85
+85
+60
+60
+60
+60
+60
+60
Тмии
0 С
—55
—55
—55
—55
—55
—40
—40
—40
—40
—40
—40
^п. с
° С/мет
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,7
0,7
/
0,7
0,7
0,7
0,7
Переход, материал
р— п—р, германий1
р — п — р, германий
Рисунок
IV.34, а
IV.34, е
Назначение
Усиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты и работа в импульсных схемах
Работа в УПЧ радиовещательных приемников и приемио-усили- тельиой аппаратуре различного назначения
гб^к
псе к
600
600
600
600
600
200
200
200
200
200
200
^ш
дб
—
—*
—
——
—•
4
4
4
1 4
4
4
^к. б. о
в
60
60
45
45
45
15
15
15
15
15
15
^к. эК
в
50
50
40
40
40
10
6
10
6
10
6
^кт
ма
200
200
200
200
200
5
5
5
5
5
5
7кМ
ма
2000
200»
2000
2000
2000
14
14
14
14
14
14
Рт
мет
160
160
160
160
160
50
50
50
50
50
50
^макс
0 С
+85
+85
+85
+85
+85
+60
+60
+60
+60
+60
+60
Тмии
0 С
—55
—55
—55
—55
—55
—40
—40
—40
—40
—40
—40
^п. с
° С/мет
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,7
0,7
/
0,7
0,7
0,7
0,7
Переход, материал
р— п—р, германий1
р — п — р, германий
Рисунок
IV.34, а
IV.34, е
Назначение
Усиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты и работа в импульсных схемах
Работа в УПЧ радиовещательных приемников и приемио-усили- тельиой аппаратуре различного назначения
♦Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Частота генерации fr. *** Температура окружающей среды.
♦Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Частота генерации fr. *** Температура окружающей среды.
SОсновные банные транзисторов средней мощности низкочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П201Э
П201АЭ |
П202Э
П203Э
П302
ПЗОЗ
Параметры постоянного тока*
начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, в
1 к. 60
мка
400/20
400/20
400/20 .
400/20
100/35
100/60
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении и 3, 0, в
' э. 60
мка
400/10
400/10
400/10
400/10
1000/35
1000/60
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
^к
в
10
10
10
10
10
10
ток коллектора
УК
ма
200
200
200
200
120
120
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
а21э
—
>20
>40
>20
* *
10—35
>6
граничная частота усиления по току
^216
кец
100
200
100
200
200
100
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х в цепи эмиттера
^к. б, о
в
45
45
70
70
35
60
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. эЯ
в
30
30
55
55
35
60
1
напряжение эмиттер — база
^Э.б
в
—•
—
—
—
6
10
постоянный ток коллектора
^кт
а
1,5
1,5
2.0
2,0
0,5
0,5
постоянный ток базы
^бт
а
—
—
—
—
0,2
0,2
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
^т
вт
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
Р1 т
вт
10
10
10
10
7
10
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
Т
1 макс
°C
+ 85
+ 85
+ 85
+85
+ 125
+ 125
минимальная температура перехода
^мин
°C
—55
—55
-55
—55
—55
—55
тепловое сопротивление переход— корпус
^п. к
°С/ет
3,5
3,5
3,5
3,5
10
10
т епловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/вт
—
—
—
—
100
100
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п—р, германий
р—п—р, кремний
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.35, а
IV.35, 6
Основное назначение
■*
Qi
Назначение
Усиление мощности на низких частотах, преобразование напряжения и тока
Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобразователях напряжения и тока
S ф со ж ° S to s О р*
к
- 00 S ас X
® з м щ х
Тип транзистора_
ПЗОЗА
П304
П306
П306А
ГТ403А
ГТ403Б
ГТ403В
ГТ403Г
ГТ403Д
ГТ403Е
ГТ403Ж
ГТ403И
^к. 60
мка
100/60
100/80
100/60
100/80
50/45
50/45
50/60
50/60
50/60
50/60
40/80
70/80
'э. 60
мка
1000/60
1000/60
1000/60
10
1000/80
50/30
50/30
50/45
50/45
50/45
50/45
70/80
70/80
^к
в
10
10
10
5
5
6
5
5
5
5
5
ма
120
120
120
120
100
100
100
100
100
100
100
100
h21s
—*
> 6
> 5
7—30
5—50
20—60
50—150
20—60
50—150
50—150
30***
20—60
50—150
^h216
кгц
100
50
50
50
160
400
160
300
300
240
160
400
^К. б. 0
в
60
80
60
80
45
45
60
60
60
60
80
80
^к. эК
в
60
80
60
80
30
30
45
45
45
45
60
60
и916
в
2,5
10
6
4
20
20
20
20
20
20
20
20
^кт
а
0,5
0,5
0,4
0,4
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
^бт
а
0,2
0,2
—-
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
^т
ет
1
I
1
1
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
РТ т
вт
10
10
ю
10
4,0
4,0
5,0
4,0
4,0
5,0
4,0
4,0
Т
1 макс
°C
И-125
+ 125
+ 125
+ 125
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
^мин
°C
—55
-55
—55
—55
—69
-60
—60
—60
—69
—60
—60
—60
^П. К
°C/sm
10
10
10
10
15
15
15
15
15
15
15
15
^п. с
°C/em
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Переход, материал
р.— п — р, кремний
р — п — р,^ германий
Рисунок
IV.35,в
IV. 35,6
Назначение
* Числитель
* ** При UK = 5
Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобразователях напряжения и тока
цроби — ток, знаменатель — напряжение а и /к = 450 ма.
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей НЧ, преобра- 11зователях и стабилизаторах напряжения и тока
, ** Крутизна переходной вольтамперной характеристики у21э—^>2—1,8 а/Ь.
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П601И
П601АИ
П601БИ
П602И
П602АИ
П605
П605А
А 606
П606А
П701
П701А
Параметры постоянного тока * начальный ток коллекторного перехода при напряжении ^к. б* 6
^к. 60
ма
0,2/10
0,1/Ю
0,13/10
0,1/Ю
0,13/10
2/45
2/45
2/35
2/35
0,1/40
,5/60
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении ^Э. б' 8
1 /э. 60
ма
1/0,5
1/0,5
1/0,5
1/0,5
1/0,5
1/1
1/1
1/0,5
1/0,5
3/3
3/3
Режим измерения параметров напряжение иа коллекторе
^к
в
3
3
3
3
3
3
3
3
3
10
10
ток коллектора
а
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21 э
20
40—100
80—200
40—100j80—200
20—60
40—120
20—60
40—120
10—40
15—60
предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером
f т
Мгц
20
20
20
30
3
—
—-
30
30
7,5
7,5
емкость коллекторного перехода
ск
пф
170
170
170
170
170
130
130
130
130
150
150
емкость эмиттерного перехода
Сэ
пф
2500
2500
2500
2500
2500
2000
2000
2000
2000
—
—
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
псек.
750
750
750
750
750
500
500
500
500
8500
8500
Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^К. б. 0
в
25
30
30
30
25
45
45
35
35
40
60
8ZI8ZI
8ZI
8ZI
напряжение коллектор—эмиттер при сопротивлении цепи базы
^к. эК
в
25
30
30
30
25
40
40
25
25
30
60
напряжение эмиттер — база
^э.б
в
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
1
1
0,5
0,5
2
2
постоянный ток коллектора
^кт
а
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0,5
0,5
импульсный ток коллектора
^NL
а
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,0
1,0
постоянный ток базы
^т
а
—
—
—
—.
—
—
—-
—
—
—
импульсный ток базы
7бМ
а
—
—-
—
—
0,5
0,5
0,5
0,5
—
—
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
^т
вт
0,5
0,5
0,5 ■
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
вт
3
3
3
3
3
3
3
3
3
10
10
Тепловые параметры максимальная температура перехода
^макс
°C
+85
+85
+85
+85
+ 85
+85
+85
+85
+85
+ 150
+ 150
минимальнаятемпература
перехода
7м ин
°C
-50
—50
—50
—50
-50
— 60
—60
—60
—60
—55
—55
тепловое сопротивление переход-корпус
^п. к
°С/вт
15
15
15
15
15
15
15
15
15
10
10
тепловое сопротивление переход — среда
■^п* с
йСфет
50
50
50
50
50
50
50
50
50
85
85
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п—р, германий
р—п—р, германий
п—р—п, кремний
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.36, а
1У.36,а
1V.36, б
Основное назначение
Назначение
Работа в высокочастотных и импульсных схемах
Работа в усилителях, генераторах и импульсных схемах на частотах до 30 Мгц
Работа в генераторах, усилителях и переключателях
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
КТ601А
КТ602А
КТ602Б
КТ602В
КТ602Г
Параметры постоянного тока *
начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе Ук, в
7к. 60
мка
—
70/120
70/120
70/80
70/80
начальный ток эмиттерного перехода при напряжении иЭе б' 6
7э. 60
мка
50/2
50/5
50/5
50/5
50/5
Режим измерения параметров напряжение и а коллекторе
«к
в
20
10
10
10
10
ток коллектора
7к
ма
10
10
10
10
10
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21 э
—
> 16
20—80
>50
15—80
>50
предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером
/т
Мец
40
150
150
150
150
емкость коллекторного перехода
ск
пф
15
4
4
4
4
емкость эмиттерного перехода
сэ
пф
—
25
25
25
25
постоянная времени цепи коллектора
гб Ск
псек
600
300
300
. 300
300
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в це- пи эмиттера
^к. б. О
в
100
120
120
80
80
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. э/?
в
100
100
100
70
70
напряжение эмиттер — база
..*
^э. б
в
2
5
5
5
5
постоянный ток коллектора
^кт
Ata
30
75
75
75
75
импульсный ток коллектора
7кМ
ма
—
500
500
500
500
постоянный ток базы
^бт
ма
—
—
—
——
—
импульсный ток базы
7бМ
ма
*—
*—
—
—•
-—-
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
Рт
вт
0,5
0,85
0,85
0,85
0,85
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
Р?
т
вт
—
2,8
2,8
2,8
2,8
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
-{-150
+ 120
+120
+120
+120
минимальная температура перехода
^мнн
°C
—20
—40
—40
—40
—40
тепловое сопротивление переход — корпус
^п. к
°C /вт
—
45
45
45
45
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/вт
250
150
150
150
150
Тип перехода, материал
Переход, материал
п—р—л, кремний
п—р—п, кремний
Конструкция и расположение выводов
Рисунок|
IV.37, а |
IV. 37, 6
Основное назначение
■*
2* Числитель дроби — ток, знаменатель — наг
Назначение
щяжение.
Работа в видеокаскадах телеприемников
Генерирование и усиление сигналов на час-, тотах до 150 Мгц
Ш
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П607
П607А
П608
П608А
П608Б
П609
П609А
П609Б
^к. 60
мка
300/30
300/30
300/30
300/30
500/50
300/30
300/30
^00/50
^э. 60
мка
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
ик
в
3
3
3
3
3
3
3
3
^к
ма
250
250
250
250
250
250
250
250
^21 э
—
20—80
60—200
40-120
80—240
40—120
40—120
80—240
80—240
fT
Мгц
60
60
90
90
90
120
120
120
^к
пф
50
50
50
50
50
50
50
50
^Э
пф
500
500
500
500
500
550
500
500
псе к
500
500
500
500
500
500
500
500
30
^к. б.о
в
30
30
30
50
30
30
50
UK.3R
в
25
25
25
25
40
25
25
40
«э.6
е
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
кт
ма
300
300
300
300
300
300
300
300
УкМ
ма
600
600
600
600
600
600
600
600
^бт
ма
—
—
—
—
—
—
—
—
7бМ
ма
150
150
150
150
150
150
150
150
Р т
вт
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
РТ т
вт
—
—
—
—
—
—
—
—
^макс
°C
4-85
4-85
+85
4-85
4-85
4-85
4-85
+85
7
' мин
°C
—50
—50
-50
-50
- 50
-50
- 50
-50
^л, к
°С/вт
2
2
2
2
2
2
2
2
^П. с
°С1вт
—
—■
—
—
—
—
—
—
Переход, материал
р—п—р, германий
Phcvhok
IV.37. в
Назначений
Работа в генераторах коротких и ультракоротких волн и импульсных схемах
Числитель дроби — ток. знаменатель — напряжение.
Основные данные транзисторов большой мощности низкочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П4АЭ
П4БЭ
П4ВЭ
П4ГЭ
П4ДЭ
П213
П213А
Параметры постоянного тока*
начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, в
^к. 60
ма
0,5/10
0,4/10
0,4/10
0,4/10
0,4/10
0,15/45
1/45
начальный ток эмиттеоного перехода прн напряжении U3i g, в
^э. 60
ма
0,6/10
0,6/10
0,6/10
0,6/10
0,6/10
0,3/15
0,4/10
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
в
10
10
10
10
10
5
5
ток коллектора
^к
а
2
2
2
2
2
0,2
0,2
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21э
—
>5
15—40
>10
15—30
>30
20-50
>20
граничная частота усиления по току
fh2\6
кгц
150
150
150
150
150
150
150
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х.х. в цепи эмиттера
^к. б, о
в
60
70
40
6)
60
45
45
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^к. эН
в
50
60
35
50
50
зо
—
напряжение эмиттер — база
иэ.б
в
50
60
35
50
50
15
10
постоянный ток коллектора
^ кт
а
5 .
5
5
5
5
5
. 5
1111111
постоянный ток базы
^бт
а
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
0,5
0,5
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
вт
2
2
2
2
2
—
—
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
Р1 т
вт
20
20
20
20
20
11,5
10
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
Т
1 макс
СС
4™ §5
4-85
+85
+85
+85
+85
4-85
минимальная температура перехода
^мин
°C
—55 "
—55
-55
-55
-55
-60
—60
тепловое сопротивление переход — корпус
^п. к
° С!вт
2
2
2
2
2
3,5
4,0
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/вт
—
—•
—
—
—
35
35
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п
—р, германий
р—п—р, германий
Конструкция н расположение выводов
Рисунок
IV, 38, а
IV.
38, б
Основное назначение
Назначение
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей звуковых частот
Работа в схемах переключения , выходных каскадах .усилителей НЧ, преобразователях и стабилизаторах постоянного напряжения
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
П213Б
П214
П214.Д
П214Б
П214В
П214Г
П215
П216Б
П216В
Г1216Г
П216Д
П217Б
П2171
'к. 60
ма
1/45
0,3/60
0, 3/60
0,15/60
1,5/60
1,5/60
0,3/80
1,5/35
2/35
2,5/50
2/50
3/60
3/60
^э. 60
ма
0,4/10
0,3/15
0,3/15
0,3/15
0,4/10
0,4/10
0.3/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
ик
в
5
5
5
5
5
5
5
3
3
3
3
3
3
а
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
2
2
2
9
2
2
^21э
—
>40
20—60
50—150
50—150
>20
**
20—150
>10
>30
>5
15—30
15—40
15—40
/Л216
кгц
150
150
150
150
150
150
150
100
100
100
100
100
. 100
к. б. о
в
45
60
60
60
60
60
80
35
35
50
50
60
60
^к. эР
в
—
45
45
45
—
—
60
35
35
50
50
60
60
^а. 6
в
10
15
15
15
10
10
15
15
15
15
15
15
15
^кт
а
5
5
5
5
5
5
5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
^бт
а
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,75
0,75
0,75
0, 75
0,75 1
0,75
1
1 !
1 1
рт
em
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
РТ ГП
вт
10
10
10
11,5
10
10
10
24
24
24
24
24
24
Т
1 макс
°с
—|-85
+85
+85
+ 85
+ 85
+ S5
+ 85
+85
+85
+ 85
+85
+ 85
+85
^мин
°C
—60
—60
—60
—60
—60
—60
—60
-60
-60
-60
-60
—60
-60
^п. к
°CJem
4,0
4,0
4,0
3,5
4,0
4,0
4.0
2,5
2,5
2.5
2,5
2,5
2,5
^п. с
°Ciem
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
Переход, материал
р— п—р, германий
р—п—р, германий
Рисунок
IV. 38. 6
IV. 38, б
Назначение
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей НЧ, преобразователях и стабилизаторах постоянного напряжения
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усиления НЧ, преобразователях и стабилизаторах напряжения и тока
♦ Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение ** Крутизна переходной вольтамперной характеристики У21э " 1,4—2.1 а/я.
Основные данные транзисторов большой мощности среднечастотных
Наименование параметра
Обо- значе ние
Единица измерения
,Тип транзистора
о
Ё
< сч
с
< о ОО
н
<
О)
оо Н ^
<
о ОО Н U
□о
U
ОО
Н
U
< о СО ■н
и ю о оО
Параметры постоянного тока* начальный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе , в
^к. 60
ма
5/70
5/70
10/80
10/60
60/150
5/100
4/140
3,5/190
10/160
10/135
начальный ток эмиттерного перехода при напряжеиии U3i 5, в
^э. 60
ма
5/3
5/3
2/2,5
2/2,5
40/3
3/0,5
3/0,5
3/0,5
100/5
100/5
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
в
10
10
5
5
10
10
10
10
10
10
ток коллектора
^к
а
i
1
1
1
2
5
5
5
2
2
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21э
>25
>10
13—50
20—100
>15
20—50
20—50
20—50
>15
>15
граничная частота усиления по току
/й21б
Мец
4**
4 **
ю***
2Q***
] Q * * *
10
10
10
20**
20**
Предельные параметры напряжение коллектор — база прн х.х. в цепи эмиттера
^К. 6. О
в
60
60
80
60
150
100
140
190
180
135
напряжение коллектор — эмнттер при сопротивлении в цепи базы ■
^к. эК
в
60
60
80
60
120
100
140
190
160
135
напряжение эмиттер — база
^э. б
в
3
3
2,5
2.5
3
2
2 , |
2
5
5
постоянный ток коллектора
^кт
а
2
2
2
2
5
10
10
10
5
5
постоянный ток базы
^т
а
0,5
0,5
0,4
0,4
1
2
2
2
2
о
постоянная мощность, рассеивав- 1 мая транзистором без теплоотвода,
Рт
вт
4
4
—
—
3
1,2
1,2
1,2
3
3
постоянна мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
Рт т
зт
40
40
5
5
50
15
15
15
30
33
Тепл вые параметры максимальная температура перехода
Т
‘ макс
°C
+ 120
+120
+• 150
+150
+ 150
+ 65
+65
+*65
+150
+ 153
минимальная температура перехода
^мин
°C
—55
-55
—60
—60
—20
-25
—25
—25
-55
-55
тепловое сопротивление переход — корпус
*п. к
°С/вт
2,5
2,5
2
2
2,5
2
2
2
3,3
3,3
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/зт
33
33
—
—
30
40
40
40
30
1 30
Тип перехода, материал
Переход, материал
п—р—п. кремний
п—р—ГТ. кремний
п-р-п, кремний
р—п—р, германий
п—р—Пу кремний
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV,39, а
IV.39,6
IV. 39, в
IV.39, г
IV.39, в
Осн щное назначение
,_* Числитель дроби — ток, знаменит
S ния по току fh2bi
Назн ‘чение
ель — напряжен
Работа в уси- I Работа в кад. лительных и рОВОц н СТрОч- генераторны<^ развертке
схемах на час- , тел^и30^0В
тотах до 5 Мец ।
ие. ** Предельная частота усги
Работа в выходных каскадах строчной развертки телевизоров, преобразователях и импульсных схемах
юния по току /т. *** Граничная частота усиле
88
8
8
Основные данные
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип
о Е к
2 о Е к
ш
о Е к
ш С4 О Е
* см о
с X
Максимальный ток стока*
^т
ма
2
5
5
0,55
1,0
Крутизна характеристики тока стока*
S -
ма/в
0,15
0,3
0,3
0,25—0,7
0,3-0,9
Напряжение отсечки**
^0
в
5
10
10
2,8
4,0
Ток затвора***
^3
на
10
50
50
15
15
Коэффициент шума****
дб
5
10
—
10
10
Входная емкость
свх
пф
12
12
12
10
10
Проходная емкость
СПр
пф
5
5
5
5
5
Максимальное напряжение между стоком и затвором
^ст. макс
в
—10
-10
-10
— 20
—20
Максимальное отрицательное напряжение на затворе
^з. макс
в
Не допускается
Не допу
Максимальная температура окружающей среды
^ср. макс
°C
4~85
+85
+85
+70
+ 70
Минимальная температура окружающей среды
Т
1 ср. мин
°C
—40
—40
—40
—55
—55
Тип перехода, материал
Переход, материал
р—п, кремний
р—п.
Конст рукция и расположение выводов
Рисунок
IV.40, а
IV.40, б;
Основное назначение
Назначение
Работа во входных каскадах усилителей НЧ
Работа во усилителей НЧ тока
полевых транзисторов
транзистора
X С4 О
Е к
О Е к
г; см о Е к
ш со о Е к
*
о
Е к
5 сс о
Е
СО о
Е к
сО а
Е
к
Е к
1,8
3,0
6,0
0,3-0,7
0,55—1,2
1,0—2,1
1,7—3,8
3,0-6,6
5,4—12
0,35—1,0
0,45—1,2
0,65—1,3
3,4-1,8
0,7—2,1
0,8—2,6
1,4—3,5
1,8—3,8
2,0-4,4
5,5
7,5
10
1,5
2,2
3,0
4,0
6,0
7,0
15
15
15
20
20
20
20
20
20
10
10
10
3
3
3
3
3
3
10
10
10
17
17
17
17
17
17
5
5
5
8
8
8
8
8
8
—20
—20
—20
-15
-15
-15
-15
—17
— 17
скается
—0,5
-0,5
—0,5
—0,5
-0,5
—0,5
+70
4-70
4-70
+ 70
+70
+ 70
+70
+70
+70
—55
-55
—55
—55
— 55
— 55
-55
—55
-55
кремний
р—п, кремний
1V.40, в
IV.40, б; IV.40, в
входных каскадах
и усилителей постоянного
Работа во входных каскадах усилителей НЧ и усилителей постоянного тока
* При UCT = — 5 в и U3 = 0 для КП1О1, 1/ст — —10 в и U3 = 0 для КПЮЗ. *** При U3 = -f-5 в для КП101, U3 = 4-10 в для КП102, КПЮЗ. 20 кгц при закороченном затворе.
190
КПЮ2, КПЮЗ. ** При /ст = 1 мка для КПЮ1 и /ст = 10 мка для КП102, ♦*** Для КП102 приводится напряжение шумов в мкв в диапазоне частот 20 гц—
191
Точка эмиттера
Коллектор Эмиттер
Рис. IV.33. Транзисторы малой мощ-ности.
f/±Q740±2
Рис. IV.35. Низкочастот-ные транзисторы среднеймощности.
Рис. IV.36. Среднечастотные транзисторы средней мощности.
/0/5
Рис. IV.40. Полевые транзисторы.
Рис. IV.39. Среднечастотные транзисторы большой мощности.
Г л а в a V.
МАЛОГАБАРИТНЫЕ МИКРОФОНЫ, ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ И ТЕЛЕФОНЫ
Микрофоны
Электроакустические характеристики микрофонов. Чувствительность характеризуется выходным уровнем отдачи (уровнем мощности в нагрузке) на частоте 1000 гц при звуковом давлении ОД н'мЧ Уровень отдачи определяется в децибеллах по отношению к 1 мет.
Чувствительность микрофона может быть выражена отношением величины напряжения, развиваемого микрофоном на номинальной нагрузке. к величине звукового давления, воздействующего на диафрагму микрофона.
По известному уровню отдачи микрофона определяют напряжение на нагрузке. Для этого децибеллы переводят в отношение мощностей и определяют мощность Р, мет, выделяющуюся на нагрузке микрофона, разделив 1 мет на полученное отношение. Затем по формуле находят напряжение на нагрузке:
У = /ТОЗРЯ мв„
где р — сопротивление нагрузки, ом.
Пример. Выходной уровень отдачи микрофона при номинальной нагрузке 600 ом равен 70 дб. Определить напряжение на нагрузке.
70 дб соответствуют отношению мощностей 107. Мощность на нагрузке
Р = -^ = 10-? мет.
Напряжение на нагрузке
и = /103 Ио-7ТбОО = 0,24 мв.
Частотная характеристика — графическое изображение зависимости чувствительности от частоты. Неравномерность частотной характеристики это отношение максимального значения чувствительности к минимальному значению в рабочем диапазоне частот, выраженное в децибеллах.
Номинальное сопротивление нагрузки — сопротивление нагрузки, при котором обеспечиваются заданные параметры микрофона. Обычно номинальное сопротивление нагрузки микрофона равно его внутреннему сопротивлению, поскольку при этом в нагрузку отдается максимальная мощность.
Характеристика направленности — графическое изображение зависимости чувствительности микрофона на данной частоте от угла между акустической (рабочей) осью и направлением на источник звука.
Эффективность односторонне направленных микрофонов определяется отношением «фронт—тыл», т. е. отношением значений фронтальной и тыловой чувствительностей микрофона.
Уровень собственных шумов определяется обычно относительно эффективного напряжения UOl развиваемого микрофоном под действием звукового сигнала 0,1 н?м? (эффективное значение), по формуле
ищ
N = 20 1g .
Микрофоны для малогабаритных устройств. К микрофонам, применяемым в малогабаритных переносных устройствах, предъявляют обычно невысокие, требования: они должны лишь обеспечить достаточную разборчивость речи. Этому удовлетворяют весьма простые по конструкции малогабаритные микрофоны с металлической диафрагмой (мембраной), работающие обычно в аппаратуре местной и междугородной телефонной связи и других специальных устройствах, например, в слуховых аппаратах для тугоухих. Основные данные малогабаритных микрофонов приведены в табл. V.L
Таблица УД
Основные данные малогабаритных микрофонов
Тип
5
Чувствительность, мв/н/м1
Рабочий диапазон частот, гц
1 ( 0.0
2 о 5
® у га 5
О О К Issa.
о , S о i X и X со
га ? о к £ га я ° я
§ С <у X
к8£8
Размеры, мм
<0 и CQ
мпэ-з
«Звук* «Кристалл»
п
10 50-100
100—5000
100-4000
20
10
1000
5000
3000
035x6
23x16x6
15
Ml
М2
э
2,5**
2* *
400—3000
20
2
3
24х1бХ8
9
4
ДЭМ-4М мк-ю МК-59
эд У
У
10 1000*** 100—200
300—3000
25
500
055x317 051X25
037x15
125
60
15
* П — пьезоэлектрическая; Э — электромагнитная; ЭД—электромагнитная дифференциальная; У — угольная. •** На частоте 1 кгц. **-* На частоте 2 кгц.
Пьезоэлектрические микрофоны. Принцип действия этих микрофонов основан на пьезоэлектрическом эффекте. Они характеризуются простотой конструкции, высокой чувствительностью и небольшой стоимостью. К недостаткам пьезоэлектрических микрофонов следует отнести высокое внутреннее сопротивление емкостного характера, значительную неравномерность частотной характеристики и недостаточную надежность. Большое внутреннее сопротивление пьезоэлектрических микрофонов создает неудобства при подключении их к транзисторным усилителям, входное сопротивление которых сравнительно мало.
Электромагнитные микрофоны. Мембрана таких микрофонов (или связанный с ней якорь) колеблется возле полюсов постоянного магнита, изменяя воздушный зазор. Возникающие при этом колебания магнит-
него потока вызывают появление э. д. с. в катушке, расположенной на магните.
Электромагнитные микрофоны характеризуются простой конструкцией, высокой надежностью и небольшой стоимостью. Качественные показатели их невысокие.
Широкое применение получили дифференциальные электромагнитные микрофоны, устройство которых схематически представлено на рис. V.I. Мембрана такого микрофона открыта с обеих сторон, поэтому чувствительность его равна нулю, если направление звука совпадает с плоскостью мембраны. Чувствительность дифференциального микрофона на 20—25 дб ниже чувствительности обычного микрофона.
Электромагнитные микрофоны можно использовать и как телефоны.
циального электромагнитного микрофона:I — кольцевые магниты; 2 — катушка;3 — мембрана; 4 — фланцы; 5— обойма.циального электромагнитного микрофона:I — кольцевые магниты; 2 — катушка;3 — мембрана; 4 — фланцы; 5— обойма.Рис. V.2. Схема включе-Рис. V.2. Схема включе-Угольные микрофоны. Принцип дейстиия таких микрофонов основан на свойстве угольного порошка изменять сопротивление в зависимости от силы сжатия зерен, составляющих порошок.
циального электромагнитного микрофона:
I — кольцевые магниты; 2 — катушка;
3 — мембрана; 4 — фланцы; 5— обойма.
циального электромагнитного микрофона:
I — кольцевые магниты; 2 — катушка;
3 — мембрана; 4 — фланцы; 5— обойма.
Рис. V.2. Схема включе-
Рис. V.2. Схема включе-
ния угольного микрофона.
что угольный микрофон М управляетПоэтому в цепи угольного микрофоначто угольный микрофон М управляетПоэтому в цепи угольного микрофонаСхема включения угольного микрофона представлена на рис. V.2. Из схемы видно, величиной тока в цепи батареи Е. можно получить мощность ббль-
что угольный микрофон М управляет
Поэтому в цепи угольного микрофона
что угольный микрофон М управляет
Поэтому в цепи угольного микрофона
шую, чем мощность звука.
Чувствительность угольного микрофона выше чувствительности других микрофонов; остальные качественные показатели значительно
ниже.
В зависимости от динамического сопротивления угольные микрофоны подразделяются на низкоомные (около 50 ом), среднеомные (70— 150 ом) и высокоомные (150—300 ом). Первые работают при токе питания до 80 мщ вторые — при токе питания не более 50 ма и третьи — при токе питания не более 25 ма. При большом токе угольный порошок начинает спекаться и портиться, появляются нелинейные искажения; при очень малом токе резко снижается чувствительность.
В малогабаритной радиотехнической аппаратуре эффективно работают угольные микрофонные капсюли от микротелефонных трубок и гарнитур, используемые в городской телефонной сети. Капсюль МК-10 имеет штампованный металлический корпус, ко дну которого крепится неподвижный латунный электрод в виде диска с наружной поверхностью, покрытой тонким слоем палладия. Неподвижный электрод при помощи изоляционной втулки и двух шайб электрически изолирован от корпуса. Дно корпуса сплошь засыпается угольным порощ? ком. Подвижный электрод, выполненный из тонкой латуни в виде чашечки, прикреплен к легкой металлической фигурной диафрагме, края которой при помощи кольца крепятся на краю корпуса. Чашечка, покрытая снаружи слоем палладия, погружается в угольный порошок.
Между диафрагмой и угольным порошком находится тонкая шайба из эластичной пленки, сверху прикрепленная к подвижному электроду и ограничивающая засыпку порошка. Корпус закрыт крышкой, завальцованной по краю, в которой сделаны отверстия для прохода звуковых колебаний, а сверху укреплен фигурный диск, предохраняющий при "разговоре внутреннюю часть корпуса от попадания влаги и испарений.
Угольные капсюли могут работать и при пониженном токе питания, особенно с усилителями. Снижение чувствительности легко компенсируется повышением коэффициента усиления. При этом улучшается частотная характеристика, значительно снижается уровень шумов, повышаются стабильность и надежность работы.
Громкоговорители и телефоны
Электроакустические характеристики громкоговорителей. Номинальная мощность — наибольшая мощность, подводимая к громкоговорителю, при которой нелинейные искажения не превышают норм, предусмотренных стандартом или техническими условиями на громкоговоритель (обычно не более 7—10% иа низшей частоте). Номинальная мощность громкоговорителей выражается в вольт-амперах.
Стандартное звуковое давление — звуковое давление на рабочей оси громкоговорителя, расположенного на расстоянии 1 м от измерительного микрофона, при подведении к нему напряжения, соответствующего мощности 0,1 ва при частоте 1000 гц.
Среднее стандартное звуковое давление — среднее арифметическое из значений стандартного звукового давления, измеренного для частот следующего ряда (100, 200, 400, 600, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4500, 5500, 6500, 8000, 10000, 12000, 15000 гц\ входящих в полосу воспроизводимых.
Частотная характеристика громкоговорителя — графическое изображение зависимости звукового давления от частоты подводимого к громкоговорителю напряжения. Неравномерность частотной характеристики определяют как разность уровней (в децибеллах) наибольшего и наименьшего давлений.
Полоса воспроизводимых частот — диапазон частот, в пределах которого неравномерность частотной характеристики не превышает заданной величины.
Нелинейные искажения оцениваются величиной коэффициента гармоник. С увеличением искажений этот коэффициент возрастает. Может появиться хрип, дребезжание и т. п. Нелинейные искажения чаще всего проявляются на низких частотах.
Полное электрическое сопротивление громкоговорителя — сопротивление синусоидальному переменному току, измеренное на зажимах громкоговорителя (на звуковой катушке) или входных зажимах дополнительных устройств (согласующего трансформатора, разделительного фильтра и т. п.), если они являются неотъемлемой частью конструкции громкоговорителя. Измеряется обычно на частоте 1000 гц.
Резонансная частота подвижной системы громкоговорителя—частота, при которой полное сопротивление достигает максимальной величины.
Громкоговорители для малогабаритных приемников. В малогабаритных приемниках применяются главным образом диффузорные электродинамические громкоговорители. Основные данные громкоговорителей, которые могут быть использованы в карманных и переносных приемниках, приведены в табл. V.2.
Тип
к а го 43 к .
•Q д S н го и Л О К X
К *5
В н
S.S с ° о “ X го 3
S я кг
5 О S’
л • 6
о о- о щ ™ м
о о х1о щ
2 н н го Р у -
у и н-t ГО CD
у* н е;
о
• О
со ф CD dJ X <d О Л И щ <D tc н Ч <D О, X & го го U ЬСЕС
У 43 3g
ГО X X СП ё?з
р го н 3 н и * с и Рч н U
х», о 5 S о « ° Я®^ - о
о* Зго
о -^ О
X xg 0 m Яо 5о 9^
5 К >,<и
С Ч х н
Магнит
Размеры, мм
Вес, г
Тнп
Материал
0,025ГД-1
0,025
600—4000
18
0,15
6,0±0,6
Керновой
040x16,5
17
0,025ГД-2
0,025
—
—
0,075
500±50
60
»
ЮНДК-25
040 х 16,5
16
0ДГД-1ВЭФ
ОД
450—3 000
—
—•
3,5±0.5
—
—
—
0.1ГД-3
0,1
400—3000
16
0,13
500±50
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
050x24
35
0,1ГД-6
ОД
450—3000
18
0,23
400±40
Ю,0±1,5
»
АНКО-4
060 х 24
60
0,1ГД-8
0,1
450—3000
18
0,18
400±40
10,0±1,5
»
АНКО-4
060x21,5
40
0Д5ГД-1
0,15
400—8000
—
0,15
—
6,0±0,6
*
АНКО-4
060x22
50
0,15Г Д-З
0,15
150—5000
2 00—4000
15
0,15
6,0±0,6
—
—
—
—
0,21 ГД-1
0,2
300—10000
—
0,18
—
6,0±0,6
Керновой
АНКО-4
060x25
50
0.25ГД-1
0,25
300—3000
18
0,2
300±30
8,0±0,8
»
АНКО-4
072x34
120
0,25ГД-2
0,25
300—3000
18
0,2
300 ±30
6,5±0,5
Кольцевой
МБА
072x29
120
0,25ГД-Ш
0,25
300—3000
—
—
—
2,6
—
-™
—
0.25ГД-9
0,25
300—3500
15
0,28
150±30
10,0±1,5
Керновой
АНКО-4
070 x 36
120
0,5Г дДо
0,5
150—7000
14
0,23
150±30
5,0±0,5
»
АНКО-4
0105x50
150
0.5ГД-11
0,5
150—7000
15
0,23
150±30
5,0±0,5
Кольцевой
МБА
0105x36
150
0.5ГД-12
0,5
150—7000
15
0,25
150±30
4,5±0,7
»
ЗБА-2
0105 х 37
250
0,5ГД-14
0,5
200—3 500
15
0,23
200±30
28,0±3,0
Керновой
АНКО-4
0102x50
130
0.5ГД-17*
0,5
250—5000
15
0,35
400±70
8,0±0,8
»
2БА
106x70x37
150
0,5ГД-21
0,5
—
—*
—•
8,0±0,5
—
—
1ГД-1ВЭФ
1,0
200—4000
14
0,23
240±40
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
090x57
200
1ГД-1РРЗ
1,0
4000—13000
15
0,4
1200±500
Ю,0±1,0
»
АН КО-4
0105x80
200
1ГД-9*
1,0
100—7000
200—10 000
14
0,2
95±15
150±30
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
156x98x56
250
1ГД-12*
1,0
200—10 000
14
0,25
175±15
5,0±0,5
Кольцевой
МБА
156x98x41
200
1ГД-14
1,0
150—10 000
14
0,25
150±30
5,0±0,5
»
МБА
0126x45
180
1ГД-18*
1,0
100—10 000
15
0,23
90—120
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
156 х98x48
160
1ГД-20*
1,0
150—70 000
15
0,3
150±30
6,5±1,0
»
АН КО-4
156x98x60
240
1 ГД-28*1
58 Овальный
1,0
громкогово
100—10 000 ритель.
15
0,2
90—120
6,5±0,7
—*
—
156x98x42 |
200
Та б ли ц a V,2
Основные данные малогабаритных электродинамических громкоговори телей
со
оз
л к £ to 5
2 Я
S
5
я о Se
го
to
2
s
а я
X
2 О Я
S я
2
Е
ГО
Ке
a to сп£
(Т>
го
to щ
го
S
о
2
*
»О ох ок 1< "О to
! 3х
2
к«
х:
ш
а
2 Я о
я
(Т> to
X
2
s |-4 О 3
S
*
о
5
2
X
к s
S
2 ст>
СО Я to О << s
Таблица V, 3Таблица V, 3Тип• л 3 й>о S и6 и о.«я § 3"е о .О ” Ьto оG а нн gоз « 5§ а а д н НХан<UЯ ад о в” (U X<U S^x£ а а а а)КЧ -^« о, , й> а а н 0.5 Р н н п а о v ^ ч ь к ”85 .§5=S о о а о С а Ч —и а» л а <и а - а ьй a s^o ^.ао^ВТМЭ400—3000186,40,18—Т2204,50,4—ТА-4300—300013г6,00,26—0,3658,5—12ТА-56М5,50,24—0,3688—12ТГ-7М278,00,24—0,36ТД-6д50—50001320,0——ТМ-2Э300—3000275,00,24—0,36—354,06—ТОН-2ТПК-56П300—35002014,0102>ТПК-57150—9000164,020ТПК-572300—3500205,015Тип• л 3 й>о S и6 и о.«я § 3"е о .О ” Ьto оG а нн gоз « 5§ а а д н НХан<UЯ ад о в” (U X<U S^x£ а а а а)КЧ -^« о, , й> а а н 0.5 Р н н п а о v ^ ч ь к ”85 .§5=S о о а о С а Ч —и а» л а <и а - а ьй a s^o ^.ао^ВТМЭ400—3000186,40,18—Т2204,50,4—ТА-4300—300013г6,00,26—0,3658,5—12ТА-56М5,50,24—0,3688—12ТГ-7М278,00,24—0,36ТД-6д50—50001320,0——ТМ-2Э300—3000275,00,24—0,36—354,06—ТОН-2ТПК-56П300—35002014,0102>ТПК-57150—9000164,020ТПК-572300—3500205,015Освоение электроакустические данные телефоновОсвоение электроакустические данные телефонов
Таблица V, 3
Таблица V, 3
Тип
• л 3 й>
о S и
6 и о.«
я § 3"
е о .
О ” Ь
to о
G а н
н g
о
з « 5
§ а а д н Н
Хан
<U
Я ад о в
” (U X
<U S^x
£ а а а а)
КЧ -
^« о
, , й> а а н 0.5 Р н н п а о v ^ ч ь к ”85 .
§5=S о о а о С а Ч —
и а» л а <и а - а ьй a s^o ^.ао^
ВТМ
Э
400—3000
18
6,4
0,18
—
Т2
20
4,5
0,4
—
ТА-4
300—3000
13
г
6,0
0,26—0,36
5
8,5—12
ТА-56М
5,5
0,24—0,36
8
8—12
ТГ-7М
27
8,0
0,24—0,36
ТД-6
д
50—5000
13
20,0
—
—
ТМ-2
Э
300—3000
27
5,0
0,24—0,36
—
35
4,0
6
—
ТОН-2
ТПК-56
П
300—3500
20
14,0
10
2
>
ТПК-571
50—9000
16
4,0
20
ТПК-572
300—3500
20
5,0
15
Тип
• л 3 й>
о S и
6 и о.«
я § 3"
е о .
О ” Ь
to о
G а н
н g
о
з « 5
§ а а д н Н
Хан
<U
Я ад о в
” (U X
<U S^x
£ а а а а)
КЧ -
^« о
, , й> а а н 0.5 Р н н п а о v ^ ч ь к ”85 .
§5=S о о а о С а Ч —
и а» л а <и а - а ьй a s^o ^.ао^
ВТМ
Э
400—3000
18
6,4
0,18
—
Т2
20
4,5
0,4
—
ТА-4
300—3000
13
г
6,0
0,26—0,36
5
8,5—12
ТА-56М
5,5
0,24—0,36
8
8—12
ТГ-7М
27
8,0
0,24—0,36
ТД-6
д
50—5000
13
20,0
—
—
ТМ-2
Э
300—3000
27
5,0
0,24—0,36
—
35
4,0
6
—
ТОН-2
ТПК-56
П
300—3500
20
14,0
10
2
>
ТПК-571
50—9000
16
4,0
20
ТПК-572
300—3500
20
5,0
15
Освоение электроакустические данные телефонов
Освоение электроакустические данные телефонов
Рис. V.5. Детали громкоговорителя с открытой магнитнойсистемой:
а — пуансон для изготовления диффузора; б — диффузородержатель;
в — звуковая катушка; г — расположение катушкн в зазоре магнит-ной системы.
Рис* V.6. Детали громкоговорителя с закрытой магнитной системой: а — пуансон для изготовления диффузора; б —- диффузородержатель; в -— керн; а — диск; д — стакан; е — магнитная система в сборе; ж — катушка.
* Э — электромагнитная; Д — динамическая; П — пьезоэлектрическая. ** На расстоянии 1 см при подведении мощности 1 мва.
раз нагревают до температуры 100° С. При вклейке магнита с диском в магнитопровод следует пользоваться каким-либо центрирующим коль* цом. После сборки магнитопровода необходимо произвести намагничивание магнита.
На рис. V.5 приведены размеры пуансона для изготовления диффузора (а), диффузородержателя (б) и звуковой катушки (в), а также показано расположение катушки в зазоре магнитной системы (г). По пуансону желательно изготовить матрицу.
Диффузородержатель выполняется из листового алюминия толщиной 0,8—1,0 мм; диффузор — из фильтровальной бумаги толщиной 0,15—0,20 мм и пропитывается 10%-ным раствором резинового клея в бензине. Центральная часть пропитывается в два приема. Звуковая катушка наматывается на гильзу из кабельной бумаги толщиной 0,05 мм и пропитывается л'аком «Цапон» или другим нитролаком. Катушка
приклеивается к диффузору с помощью клея БФ-2. Выводы ее выполняются гибким многожильным проводом диаметром 0,2—0,3 мм.
Диффузоре держатель крепится к магнитопроводу клеем БФ-2. При этом необходимо обеспечить центровку звуковой катушки в зазоре магнитной системы (с помощью соответствующих прокладок).
Громкоговоритель, показанный на рис. V.3,6, имеет закрытую магнитную систему и отличается несколько меньшими размерами, чем громкоговоритель, показанный на рис. V.3, а. Он изготовляется из тех же материалов, что и громкоговоритель, представленный на рис. V.3, а. Магнит может быть выполнен из сплава АНКО-4. Чертежи отдельных деталей громкоговорителя приведены на рис. V.6.
Более подробные сведении о конструкциях самодельных громкоговорителей приведены в работах [2, 4, 5].
Телефоны используются для воспроизведения звука в портативных связных радиостанциях, для контроля передач и записи звуковых программ, а также в измерительной аппаратуре.
Наиболее распространены электромагнитные телефоны, в которых мембрана колеблется под действием электромагнита, когда через его катушку протекает переменный ток звуковой частоты. Широко применяются пьезоэлектрические телефоны и значительно реже электродинамические.
В зависимости от диаметра провода, которым намотаны катушки, электромагнитные телефоны бывают высокоомными (более 2000 ом прн частоте 1000 гц на пару телефонов) и ннзкоомными (обычно 600 ом при частоте 1000 гц на пару телефонов).
Основные данные телефонов приведены и табл. V.3. Миниатюрные телефоны типов ВТМ и Т2 предназначены для слуховых аппаратов. Вес телефона ВТМ составляет 6,5 г, а телефона Т2 — 3,5 г.
Глава VL
УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ НА ТРАНЗИСТОРАХ
Основные характеристики усилителей звуковых частот
Коэффициент усиления по напряжению—отношение напряжения на выходе усилителя к напряжению, подведенному к его входу. Это один из основных показателей, характеризующих работу усилителей напряжения. Для усилителей мощности более важным показателем является выходная мощность.
Для многокаскадного усилителя общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления всех каскадов (ступеней).
Часто коэффициент усиления измеряется в логарифмических единицах — децибеллах. Коэффициент усиления по напряжению, выраженный в децибеллах,
K = 201gK = 20 1g^.^вх
Если коэффициенты усиления выражены в децибеллах, то коэффициент усиления всего усилителя равен сумме коэффициентов усиления каскадов.
Кроме коэффициента усиления по напряжению иногда пользуются коэффициентами усиления по току и мощности.
Выходная мощность — одна из основных величин, характеризующих оконечные каскады (усилители мощности). Максимальная мощность на выходе усилителя ограничена искажениями, возникающими за счет нелинейности характеристик усилительных элементов при больших амплитудах сигналов.
Номинальная выходная мощность — наибольшая мощность, при которой искажения не превышают допустимой величины.
Номинальное входное напряжение — напряжение, которое нужно подвести ко входу усилителя, чтобы получить номинальную выходную мощность.
Диапазон усиливаемых частот (или полоса пропускания) — область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не больше, чем это допустимо по техническим условиям.
Приводим граничные частоты полосы пропускания для некоторых трактов передачи, гц.
Телефония300—2500
Радиовещание иа ДВ , СВ и КВ 504-100—5000
Радиовещание на УКВ50—15000
Высококачествеиная звукозапись 30— 15000
Динамический диапазон амплитуд — отношение (в децибеллах) амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов. Уровень
самого слабого передаваемого сигнала ограничивается в усилителе его собственными шумами или уровнем помех. Величина максимального передаваемого напряжения ограничена искажениями, возникающими в усилителе в результате нелинейности характеристик усилительных элементов. Передача будет хорошей, если соотношение воспроизводимых мощностей составляет 10е, что соответствует отношению напряжений, равному 103 (динамический диапазон 60 дб).
Искажения в усилителях звуковых частот. Искажения, возникающие в усилителях звуковых частот вследствие нелинейности характеристик усилительных элементов и характеристик намагничивания сердечников трансформаторов, называются нелинейными. При этих искажениях на выходе усилителя возникают новые частоты, отсутствующие на входе.
Коэффициент нелинейных искажений (коэффициент гармоник) определяют по формуле
где Uv — напряжение основной частоты, U^ US1 ... — напряжение гармоник.
Практически значение имеют только вторая и третья гармоники. Обычно коэффициент нелинейных искажений выражают в процентах. В усилителях для радиоприемников и магнитофонов коэффициент нелинейных искажений не должен превышать 5—7% , а в телефонии—15%.
Комбинационные тона получаются тогда, когда на вход усилителя, вносящего нелинейные искажения, подводятся одновременно колебания нескольких частот. В этом случае на выходе, кроме подведенных ко входу частот и их гармоник, появляются суммарные и разностные частотные комбинации из любой гармоники одной частоты и любой гармоники другой частоты.
Искажения, обусловленные изменением коэффициента усиления на разных частотах, называются частотными. Частотные искажения можно оценивать по частотной характеристике усилителя, представляющей собой графическое изображение зависимости коэффициента усиления (или его отклонения от среднего значения) от частоты.
Коэффициент частотных искажений — отношение коэффициента усиления на средней частоте к коэффициенту усиления на данной частоте, Для частотных искажений в области низких частот
для частотных искажений в области высоких частот
Здесь К^ Кн и Кв — коэффициенты усиления на средних, низких и высоких частотах соответственно.
Фазовые искажения — искажении, возникающие вследствие сдвига фазы составляющих выходного напряжения относительно составляющих входного напряжения. Для того чтобы в усилителе не возникали фазовые искажения, его фазовая характеристика должна быть линейной.
Интермодуляционные искажения обусловлены модуляцией верхних звуковых частот нижними за счет нелинейности тракта усилителя и акустической системы. При этом образуются комбинационные составляющие, которые ухудшают звучание.
Переходные искажения появляются в результате наложения на воспроизводимый сигнал колебаний, обусловленных неустановившимися процессами. Особенно значительными оказываются иеустановившиеся процессы в подвижной системе громкоговорителей. Для уменьшения переходных искажений следует уменьшить выходное сопротивление усилителя.
Микрофонные помехи (микрофонный эффект) — наведение в цепях усилителя мешающего напряжения в результате воздействия на шасси и усилительные элементы механических колебаний в виде звуковых волн, вибраций, ударов и т. п.
Питание цепей транзисторов и стабилизация рабочей точки
Схемы включения транзисторов приведены на рис. VI.1. Включение с оби^ей базой (ОБ) обеспечивает усиление только по напряжению. Коэффициент усиления по току при таком включении меньше единицы и мало изменяется при изменении режима работы, температуры и замене транзисторов. Коэффициент усиления по мощности сравнительно невелик, однако при замене транзисторов, их старении и изменении температуры изменяется значительно меньше, чем при других способах включения.
Входное сопротивление транзистора при схеме с ОБ меньше, чем при других схемах включения, и находится в пределах от десятых долей ома (для мощных транзисторов) до десятков омов (для маломощных).
аб6
Рис. VI.1. Схемы включения транзисторов: а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.
При увеличении сопротивления нагрузки входное сопротивление возрастает. Выходное сопротивление при включении по схеме с общей базой больше, чем при других схемах включения, и растет при увеличении сопротивления источника сигнала.
Коэффициент гармоник при включении транзистора по схеме с общей базой обычно не превышает нескольких процентов при полном использовании транзистора. Поэтому включение с общей базой довольно часто применяют в выходных каскадах усилителей звуковых частот.
Схема включения с обидим эмиттером (ОЭ) обеспечивает усиление как тока, так и напряжения сигнала. Усиление мощности при такой схеме наибольшее, однако сильно изменяется при изменении режима транзистора, температуры и замене транзисторов.
Входное сопротивление транзистора при включении по схеме с общим эмиттером значительно выше, чем при включении по схеме с ОБ, и лежит в пределах от нескольких омов (для мощных транзисторов) до тысяч омов (для маломощных). При увеличении сопротивления
нагрузки входное сопротивление уменьшается. Выходное сопротивление ниже, чем при схеме с ОБ, и уменьшается при увеличении сопротивления источника сигнала.
Коэффициент гармоник при включении с общим эмиттером максимален и достигает при полном использовании транзистора 10—15%, Включение по схеме с ОЭ часто применяют в каскадах предварительного усиления и выходных каскадах.
Схема включения с общим коллектором (ОК) отличается наибольшим входным сопротивлением (до сотен килоомов для маломощных транзисторов), которое очень сильно возрастает при увеличении сопротивления нагрузки.
Выходное сопротивление при этой схеме меньше, чем при других схемах, и находится в пределах от десятых долей ома (для мощных транзисторов) до тысячи омов (для маломощных). При увеличении сопротивления источника сигнала выходное сопротивление резко возрастает.
Рис. VI.2. Способы подачи смещения в цепь база — эмиттер.
Коэффициент усиления по напряжению при включении транзистора по схеме с общим коллектором меньше единицы (0,7—0,9). Коэффициент усиления по току при таком включении несколько выше, чем при включении с общим эмиттером, и сильно изменяется при изменении режима работы, температуры и замене транзисторов.
Включение по схеме с ОК применяется в каскадах предварительного усиления в тех случаях, когда требуется большое входное сопротивление и малая входная емкость. В каскадах мощного усиления такое включение применяют при необходимости получения малого выходного сопротивления или малого коэффициента гармоник (меньше 1% при полном использовании транзисторов).
Питание цепей транзистора. Выбор источника питания определяется в основном назначением усилителя. При выборе источника питания следует учитывать также величину его внутреннего сопротивления. При большом внутреннем сопротивлении источника питания усиливаются паразитные обратные связи между каскадами усилителя через источник питания, что может привести к нестабильности характеристик усилителя или к самовозбуждению. В усилителях с выходными каскадами классов АВ и В при большом внутреннем сопротивлении источника питания увеличиваются нелинейные искажения.
Питание транзистора типа р—п—р в нормальном режиме усиления обеспечивается подачей отрицательного напряжения на коллектор и небольшого положительного напряжения на эмиттер (относительно базы). Питание транзисторов типа п—р—п отличается лишь полярностью напряжения источников питания.
Положительное напряжение на эмиттер (отрицательное смещение па базу) может быть получено от общего источника питания с помощью
гасящего резистора Re (рис. VI.2,а) или с помощью делителя напряжения Rei R62 (рис. VI.2,6). Сопротивление резистора Re во много раз превышает сопротивление транзистора между базой и эмиттером для постоянного тока, поэтому смещение через гасящий резистор называют смещением, фиксированным током базы. Смещение на базу с помощью делителя напряжения обеспечивает более постоянное напряжение база— эмиттер при изменении температуры, старении и замене транзисторов# поэтому оно называется смещением, фиксированным напряжением база— эмиттер.
Смещение на базу транзистора можно подавать как параллельно источнику сигнала (рис. VL2,a и 6), так и последовательно с ним (рис. VI.2,в). Смещение с помощью делителя напряжения также может быть подано последовательно с сигналом. Для этого в схеме на рнс. VI. 2, в параллельно конденсатору Сб нужно включить резистор.
Сопротивления цепи смещения рассчитываются по формулам:
а (^^б. эо)^к ^б. эО
/к0(1—а) —/к н * /э0(1-а)-/к и ’
D ^к ^б. эО . D ^б. эО
г । /» ^62 т ’
+ '60* 'д
где а — статический коэффициент усиления тока транзистора на низких частотах при схеме с ОБ; Er — напряжение источника питания; /к.н — начальный (остаточный) ток коллектора; ZKo, /эо и /бо — необходимые токи коллектора, эмиттера и базы в рабочей точке; Ue. эо — напряжение смещения база—эмиттер в рабочей точке; /д — ток делителя (ток через резистор Z?62).
Обычно выбирают Iд = (0,5—3) /б. макс в зависимости от мощности и режима работы каскада. При увеличении тока делителя повышается устойчивость положения рабочей точки транзистора, однако снижается входное сопротивление каскада (при подаче смещения параллельно с сигналом) и к. п. д. усилителя.
Стабилизация рабочей точки транзистора необходима вследствие того, что имеется большой разброс статических характеристик транзисторов для разных образцов н зависимость их.формы от температуры. Простейшим методом стабилизации рабочей точки является введение отрицательной обратной связи по постоянному току с тем, чтобы изменения входного напряжения или тока, вызванные обратной связью, противодействовали влиянию дестабилизирующих факторов, сдвигающих рабочую точку в выходной цепи. Однако при таком методе стабилизации снижается к. и. д. вследствие потерь энергии источника питания в цепях обратной связи. Лучшую стабилизацию обеспечивает применение термокомпенсации. В этом случае в цепь питания вводят элементы, сопротивление которых зависит от температуры, например терморезисторы. Основным недостатком метода термокомпенсации является необходимость тщательного подбора температурных характеристик термокомпенсирующей цепи. Температурная стабильность усилителей на транзисторах значительно повышается при использовании кремниевых транзисторов.
Наиболее простыми схемами стабилизации рабочей точки путем введения отрицательной обратной связи по постоянному току являются схемы коллекторной стабилизации (рис. VI.3). При схеме включения с общим эмиттером (рис. VI.3, а) коллекторная стабилизация снижает усиление каскада и его входное сопротивление, так как напря-
жение сигнала с выхода каскада через резистор Re поступает на вход, создавая в каскаде отрицательную обратную связь по переменному току. Для устранения этой обратной связи вместо резистора Re включают два резистора и между ними блокировочный конденсатор достаточно большой емкости (рис. VI.3,6).
Более высокая стабильность рабочей точки обеспечивается при применения схем элшттсрной стабилизации (рис. VI.4). Стабильность рабочей точки при эмиттерной стабилизации тем выше, чем больше сопротивление резистора R3 и чем меньше сопротивления резисторов
Рис. VI.3. Коллекторная стабилизация режимов транзистора: а, б — при схеме включения с общим эмиттером; в — с общей базой; г — о общим коллектором.Рис. VI.3. Коллекторная стабилизация режимов транзистора: а, б — при схеме включения с общим эмиттером; в — с общей базой; г — о общим коллектором.
Рис. VI.3. Коллекторная стабилизация режимов транзистора: а, б — при схеме включения с общим эмиттером; в — с общей базой; г — о общим коллектором.
Рис. VI.3. Коллекторная стабилизация режимов транзистора: а, б — при схеме включения с общим эмиттером; в — с общей базой; г — о общим коллектором.
7?6i и 7?бг- Однако выбирать Ra оченьбольшим нельзя, так как при этом напряжение коллектор—эмиттер окажется слишком малым. При
Рис. VI.4. Эмиттерная стабилизация режимов транзистора: а — при схеме включения с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с общим коллектором.Рис. VI.4. Эмиттерная стабилизация режимов транзистора: а — при схеме включения с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с общим коллектором.
Рис. VI.4. Эмиттерная стабилизация режимов транзистора: а — при схеме включения с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с общим коллектором.
Рис. VI.4. Эмиттерная стабилизация режимов транзистора: а — при схеме включения с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с общим коллектором.
очень малых сопротивлениях резисторов 7^61 и Rez увеличивается мощность, потребляемая от источника питания, и уменьшается входное сопротивление каскада.
Дли устранения отрицательной обратной связи по переменному току в схемах на рис. VI.4,а и б резистор Ra зашунтирован конденсатором Сэ.
Еще более высокую стабильность рабочей точки транзистора дают схемы комбинированной стабилизации (рис. VI.5), в которых отрицательная обратная связь по постоянному току создается как резистором Re, так и резистором Ra-
Коллекторная, эмиттерная и комбинированная стабилизации пригодны только при работе каскада в режиме А и не применяются в случае 212
использования режима В или АВ, так как среднее значение тока в режимах АВ или В зависит от амплитуды сигнала. В каскадах, работающих в режиме В или АВ,необходимое смещение на базу транзистора приходится подавать от низкоомного делителя напряжения (рис, VI.2,6), что обеспечивает небольшие изменения тока транзисторов в рабочей точке при замене транзисторов. При больших изменениях температуры в каскадах, работающих в режимах В или АВ, применяют термокомпенсацию. Для этого один из резисторов делителя Кб1£б2 (рис. VI.2,б) должен быть температурнозависимым. Вместо резистора можно использовать полупроводниковый диод.
Рис. VI.5. Комбинированная стабилизация режимов транзистора: а — прн схеме включения с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с щим коллектором.
Выходные каскады усилителей звуковых частот
Особенности выходных каскадов. Основным требованием, предъявляемым к выходному каскаду, является обеспечение заданной мощности сигнала в полезной нагрузке усилителя. Обеспечение же максимального усиления мощности является второстепенным требованием, поскольку необходимое усиление сигнала создается каскадами предварительного усиления. Очень важно обеспечить максимальный к. п. д. выходного каскада, так как этот каскад потребляет наибольшую мощность от источника питания. Для выполнения этого условия следует выбирать предельно допустимые режимы работы транзисторов.
Величина полезной нагрузки усилителя обычно отличается от наиболее выгодной нагрузки выходного каскада, соответствующей максимальной полезной мощности при заданном коэффициенте нелинейных искажений. Поэтому выходные каскады связывают с нагрузкой трансформаторами (реже автотрансформаторами), что позволяет получить максимальное усиление по мощности. Использование согласующего трансформатора на входе выходного каскада обеспечивает максимальное усиление по мощности предоконечным каскадом и минимальный уровень искажений при заданной величине мощности в нагрузке усилителя.
Применение согласующих трансформаторов в малогабаритных переносных устройствах приводит к снижению к. п. д. усилителя и устройства в целом, поскольку изготовить малогабаритные недорогие трансформаторы с малыми потерями мощности трудно. Для малогабаритных транзисторных усилителей разработаны бестрансформаторные схемы выходных каскадов и специальные высокоомные громкоговорители.
Характерной особенностью работы транзисторов в мощных выходных каскадах усилителей является их нагрев вследствие значительной
рассеиваемой мощности. При перегреве транзисторов возможен выход их из строя. Поэтому при разработке мощных выходных каскадов тепловому режиму транзисторов следует уделять особое внимание.
Однотактные выходные каскады класса А используются в основном в простейших малогабаритных усилительных устройствах с малой выходной мощностью, а также в тех случаях, когда к экономичности не предъявляются повышенные требования. К. п. д. таких каскадов составляет 47—48%.
Основной схемой включения транзистора в однотактных усилителях является схема с общим эмиттером, обеспечивающая максимальное усиление мощности.
Сопротивление нагрузки однотактного выходного каскада может быть включено в цепь коллектора транзистора как непосредственно (если величина его близка к оптимальной), так и через согласующий трансформатор (рис. VI.6).
Выбор транзистора для однотактного выходного каскада производится с учетом выполнения следующих условий:
2РН
К. ДОП т * UR. доп дс“
Рис. VI.6. Схема однотакт-ного выходного каскада.Рис. VI.6. Схема однотакт-ного выходного каскада.Здесь Рк. доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе; Рн — полезная мощность в нагрузке; Т|тр — к. п. д. трансформатора (для малогабаритных трансформаторов Т)тр = 0,4— —0,7); Uk. доп — предельно допустимое напряжение на коллекторе; Е—напряжение питания.
Рис. VI.6. Схема однотакт-ного выходного каскада.
Рис. VI.6. Схема однотакт-ного выходного каскада.
В случае невыполнения' только второго условия иногда целесообразно понизить напряжение питания.
Необходимое сопротивление в цепи коллектора ориентировочно определяется по формуле
к 2,5Р Чтр>
где ДЕ — напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок статических характеристик коллекторного тока. Для маломощных транзисторов типов П13, П14 и П15 в схеме с общим эмиттером это напряжение составляет обычно 0,5—1,0 в.
Сопротивление первичной обмотки трансформатора
П = (0,25 - 0,3) ^(1-^р).
Для выбора рабочей точки на семействе характеристик коллекторного тока (рнс. VI.7) проводят нагрузочную прямую полного сопротивления постоянному току. Тангенс угла наклона этой прямой (с учетом масштаба по осям)
tg ф = -кА >
где рэ — сопротивление в цепи эмиттера, выбираемое из условия стабилизации режима (см. стр. 212).-
На нагрузочной прямой выбирают рабочую точку и проводят динамическую характеристику так, чтобы точка А находилась вблизи загибов статических характеристик, а расстояния ОА и ОВ, выраженные в токах базы /б, были равны между собой. Рабочая точка должна находиться ниже линии допустимой мощности рассеяния на коллекторе транзистора (штриховая линия на рис. VI.7). Если эта линия не нанесена, следует проверить выполнение условия
ик(г кО^ 'к. доп*
Здесь UkO — напряжение на коллекторе в рабочей точке, e; ZKo — ток коллектора в pafoчей-точке, а; Рк. доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, вт.Здесь UkO — напряжение на коллекторе в рабочей точке, e; ZKo — ток коллектора в pafoчей-точке, а; Рк. доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, вт.
Здесь UkO — напряжение на коллекторе в рабочей точке, e; ZKo — ток коллектора в pafoчей-точке, а; Рк. доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, вт.
Здесь UkO — напряжение на коллекторе в рабочей точке, e; ZKo — ток коллектора в pafoчей-точке, а; Рк. доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, вт.
Рис. VI.7. Динамическая характе-ристика однотактного выходногокаскада.Рис. VI.7. Динамическая характе-ристика однотактного выходногокаскада.Рис. VI.8. Входные характерис-тики транзистора.Рис. VI.8. Входные характерис-тики транзистора.
Рис. VI.7. Динамическая характе-ристика однотактного выходногокаскада.
Рис. VI.7. Динамическая характе-ристика однотактного выходногокаскада.
Рис. VI.8. Входные характерис-тики транзистора.
Рис. VI.8. Входные характерис-тики транзистора.
гую рабочую точку. Для выбранной рабочей точки определяют ток базы /бо и по входной характеристике, снятой для Uk = Z/кО, определяют напряжение смещения t/б.о (рис. VI. 8).
Мощность, отдаваемая в нагрузку, определяется по формуле (^к. макс ^к. мин) ^к. макс " ^к. мин)
Рн =8V
Сопротивление нагрузки в цепи коллектора определяют по наклону динамической характеристики
D ^к. макс ^к. мин— ——-■ .
к. макс к. мин
Коэффициент трансформации выходного трансформатора
п =п =R« ^к^трR« ^к^тр
п =
п =
R« ^к^тр
R« ^к^тр
где Rh — сопротивление нагрузки, подключаемое ко вторичной обмотке выходного трансформатора.
Сопротивления резисторов /?б1, Рб2 ^ Rs определяют из условий стабилизации режима.
Для определения мощности предоконечного каскада из построения (рис. VI.7) находят амплитуду тока базы /бт, а по входной характеристике — амплитуду напряжения на базе Общ.
Необходимая мощность предоконечного каскада
^вх ^^бт^бт*
Входное сопротивление выходного каскада
R — ^вх / ‘бт
Пример. Рассчитать выходной каскад на транзисторе типа П14А. Напряжение питания — 9 в. Мощность в нагрузке — 25 мет. Сопротивление нагрузки — 6 ом. К- п. д. выходного трансформатора — 0,6.
(9 1)2
. 0,6 = 610 ом;. 0,6 = 610 ом;Определяем RK = ДтпЬ25
. 0,6 = 610 ом;
. 0,6 = 610 ом;
fj — (0,25 — 0,3) • 610 • (1 — 0,6) % 65 ом. Пусть R3 = 15 ом;
'«♦=ТП^-65Т15-5’ t- 790'
По рис. VI.7 находим
^к. макс ^ в* ^к. мин ^^ в’ ^к. макс ^2 ма; /к мин — 5,5 ма. п (14—1,2) (32 —5,5)
Р^ = vg— 0,6 = 27 мет;
(14- 1,2) 10а
=32 — 5,5 = 485 °М’
п = 1/2__ = 0,14.
V 485.0,6
По рис. VI .8 определяем U6 э = 0,365 в; U6m — 0,115 в; 1бт = = 0,6 ма.
^вх " ”7ГН“ " 0,19 ком = 190 ом.вх 0,6
Режим транзистора (7к0 = 7,5 в; /к0 = 19 ма; /б0 = 0,8 ма.
Для повышения экономичности однотактных выходных каскадов применяют режим плавающей рабочей точки. Схема каскада, работающего в таком режиме, приведена на рис. VI.9. Ток коллектора транзистора выбирается равным 2,0—2,5 ма. Напряжение сигнала с коллектора выпрямляется диодом Д1А; полученное отпирающее смещение транзистора подается на базу, образуя положительную обратную связь по постоянному напряжению. Постоянная времени цепи дополнительного смещения выбирается с таким расчетом, чтобы смещение успевало следить за огибающей сигнала. Сопротивление резистора Ra подбирается по минимуму искажений сигнала. Нагрузкой каскада может быть электромагнитный капсюль ДЭМШ.
Двухтактные выходные каскады класса В характеризуются высоким к. п. д. выходной цепи при^максимальном сигнале (до 78%) и пониженным расходом энергии источника питания при слабом сигнале или отсутствии сигнала. В чистом виде режим класса В почти никогда не применяется из-за искажений, появляющихся при нулевом смещении. Причиной искажений является нелинейность характеристики тока базы при малых токах. Для устранения искажений на базу подают небольшое напряжение смещения в прямом направлении.
Типовая схема двухтактного выходного каскада, работающего в классе В, приведена на рис. VI. 10. Смещение на базу создается с помощью делителя RiRa.
Выбор транзисторов для двухтактного каскада, работающего в классе В, производится с учетом выполнения следующих условий:
Рис. VI.9. Схема эконо-мичного однотактноговыходного каскада.Рис. VI.9. Схема эконо-мичного однотактноговыходного каскада.Рис. VI. 10. Схема двухтактноговыходного каскада с трансформа-торами.
Рис. VI.9. Схема эконо-мичного однотактноговыходного каскада.
Рис. VI.9. Схема эконо-мичного однотактноговыходного каскада.
Здесь Рн — полезная мощность в нагрузке; т)тр— к. п. д. выходного трансформатора (т]тр = 0,5 — 0,7); Е — напряжение источника питания.
Для выбора режима транзисторов в двухтактном выходном каскаде класса В на семействе выходных статических характеристик (рис. VI. 11) следует определить границы линейной области. Минимальное напряжение на коллекторе Uk. мин должно соответствовать началу линейного участка характеристик коллекторного тока (для маломощных транзисторов типов П13, П14 и П15 или П8, П9, П10 и П11 Uk* мин = 0,5—1,0 в). Ток коллектора в рабочей точке /ко выбирается равным 3—5% максимального тока для данного типа транзистора (для маломощных транзисторов типов П13, П14 и П15 или П8, П9, П10 и ПН /ко = 0,6—1 ма).
Рабочая точка будет находиться на пересечении прямой Uk— Z/кО к Е и прямой/к =/ко (TO4Ka0HapHC.VI.il). Напряжение смещения на базу определяется по входной характеристике. Максимальной неискаженной мощности будет соответствовать отрезок ОА нагрузочной прямой для переменного тока.
Максимальная полезная мощность на нагрузке может быть определена по формуле
п (^к0^к. мин) (Лс. макс ^ко)
рн =:2^р*
Наибольшая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора,
Р « О \Е1 гк ~ u,ic/K макс
Величина сопротивления нагрузки в цепи коллектора транзисторов
Dмин
* к.макскО
Требуемый коэффициент трансформации выходного трансформатора
п = 0,5п = 0,5^Тр^Н^Тр^Н
п = 0,5
п = 0,5
^Тр^Н
^Тр^Н
Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 212). Если усилитель предназначен для работы в узком интервалеСопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 212). Если усилитель предназначен для работы в узком интервалетемператур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше.Пример. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 в. Сопротивление нагрузки — 5 ом.температур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше.Пример. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 в. Сопротивление нагрузки — 5 ом.Рис. VI.11. Динамическая характеристика двухтактного выходного каскада.Рис. VI.11. Динамическая характеристика двухтактного выходного каскада.Принимаем Uk. мин = 1 в; /ко = 0,05 а (рис. VI. 11) и ориентировочно определяемПринимаем Uk. мин = 1 в; /ко = 0,05 а (рис. VI. 11) и ориентировочно определяемвеличину тока базы /бо ~« 2 ма. По входной характеристике (рис. VI. 12) для Uk — 12 в ориентировочно определяем напряжение смещения на базу £7б0 « 0,3 в. Максивеличину тока базы /бо ~« 2 ма. По входной характеристике (рис. VI. 12) для Uk — 12 в ориентировочно определяем напряжение смещения на базу £7б0 « 0,3 в. Максимальное значение тока коллектора для транзисторов типа П201 /к. макс = 1,5 а. Принимаем т)Тр = 0,6.мальное значение тока коллектора для транзисторов типа П201 /к. макс = 1,5 а. Принимаем т)Тр = 0,6.
Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 212). Если усилитель предназначен для работы в узком интервале
Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 212). Если усилитель предназначен для работы в узком интервале
температур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше.
Пример. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 в. Сопротивление нагрузки — 5 ом.
температур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше.
Пример. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 в. Сопротивление нагрузки — 5 ом.
Рис. VI.11. Динамическая характеристика двухтактного выходного каскада.
Рис. VI.11. Динамическая характеристика двухтактного выходного каскада.
Принимаем Uk. мин = 1 в; /ко = 0,05 а (рис. VI. 11) и ориентировочно определяем
Принимаем Uk. мин = 1 в; /ко = 0,05 а (рис. VI. 11) и ориентировочно определяем
величину тока базы /бо ~
« 2 ма. По входной характеристике (рис. VI. 12) для Uk — 12 в ориентировочно определяем напряжение смещения на базу £7б0 « 0,3 в. Макси
величину тока базы /бо ~
« 2 ма. По входной характеристике (рис. VI. 12) для Uk — 12 в ориентировочно определяем напряжение смещения на базу £7б0 « 0,3 в. Макси
мальное значение тока коллектора для транзисторов типа П201 /к. макс = 1,5 а. Принимаем т)Тр = 0,6.
мальное значение тока коллектора для транзисторов типа П201 /к. макс = 1,5 а. Принимаем т)Тр = 0,6.
Р _(12-1)(1,5-0,05) н2Р _(12-1)(1,5-0,05) н20,6 ^ 4,8 вт;0,6 ^ 4,8 вт;
Р _(12-1)(1,5-0,05) н2
Р _(12-1)(1,5-0,05) н2
0,6 ^ 4,8 вт;
0,6 ^ 4,8 вт;
R.-^»7|6m. 0,5 j/^-0,525.
Величина напряжения смещения на базу уточняется при наладке усилителя.
Двухтактный оконечный каскад по схеме с общим коллектором (рис. VI. 13) целесообразно использовать при пониженном напряжении источника питания. Для снижения потребляемой от предокоиечного каскада мощности в оконечном каскаде использованы сдвоенные транзисторы.
Входной трансформатор Tpt может быть намотан на тороидальный магнитопровод из пермаллоевой ленты. Размеры магнитопровода: высота — 12, наружный диаметр — 23, внутренний диаметр — 12 мм.
Первичная обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,11; вторичная — 1600 -ф* 1600 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,07. Индуктивность первичной обмотки — примерно 1,5 гнл вторичной — около 25 гн.
Выходной трансформатор Tpz может быть намотай на магнитопровод типа Ш9Х15. Первичная обмотка должна содержать 2004-200 витков
Рис. VI. 12. Входные характеристики транзистора типа П201.Рис. VI. 12. Входные характеристики транзистора типа П201.Рис. VI. 13. Схема двухтактноговыходного каскада с общимколлектором.Рис. VI. 13. Схема двухтактноговыходного каскада с общимколлектором.
Рис. VI. 12. Входные характеристики транзистора типа П201.
Рис. VI. 12. Входные характеристики транзистора типа П201.
Рис. VI. 13. Схема двухтактноговыходного каскада с общимколлектором.
Рис. VI. 13. Схема двухтактноговыходного каскада с общимколлектором.
провода ПЭЛ 0,15, вторичная — 50 витков провода ПЭЛ 0,5 (при нагрузке 6 ом\
Бестрансформаторные выходные каскады характеризуются простотой схемы, отсутствием нестандартных деталей, высокими качественными показателями, более высокой стабильностью, чем у трансформаторных каскадов, малыми габаритами и весом. Недостатки бестрансформаторных выходных каскадов — меньший коэффициент усиления по мощности, чем у трансформаторных каскадов, следовательно, большая мощность, потребляемая от предоконечного каскада, и более высокий коэффициент нелинейных искажений. Применение более глубокой, чем в трансформаторных каскадах, отрицательной обратной связи позволяет снижать нелинейные искажения до величины, не превышающей нелинейные искажения в каскадах с трансформаторами.
Самые простые схемы бестрансформаторных выходных каскадов получаются при использовании транзисторов с различными типами проводимости (транзисторы типа п—р—п и типа р—п—р). Для таких выходных каскадов не требуются фазопереворачивающие устройства. На рис. VI. 14 приведен^ схемы двухтактных эмиттерных повторителей на транзисторах с различными типами проводимости. Небольшое напряжение смещения на базы транзисторов создается на резисторах, включенных между базами. Выходная мощность при сопротивлении нагрузки 30—40 ом составляет 100—150 мет.
Схемы бестрансформаторных выходных каскадов на составных транзисторах с различными типами проводимости обеспечивают более высокую чувствительность за счет большего усиления по мощности и меньшие нелинейные искажения. На рис. VI.15,а приведена схема выходного каскада с высоким к. п. д. (до 70%). Каскад работает в классе Вив режиме молчания тока почти не потребляет. Номинальная выходная мощность составляет 250 мет. Каскад воспроизводит частоты от 200 ец до 10 кгц. Входное сопротивление — 5—8 ком [2].
Вместо транзисторов типов П14 и П10 можно соответственно использовать транзисторы типов ШЗ и П8, а также кремниевые транзисторы
аб
а
Рис. V.14. Схемы двухтактных эмиттерных по-вторителей:
а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — не-посредственная связь.
Рис. VI. 16. Схема усилителя с выходным каскадом насоставных транзисторах, работающих в классе В (а), и ва-риант включения транзисторов Х$); 1 и 2— точки под-ключения выходного каскада.
6 ед5»Сф К5 к sТмяч оПостоянное напряжение на электродах транзистора, вЧ и ж ОД» М gh Я Я * О 3 ’ Н ЧЕ^1н Нэе ст« н£ о° о ®С з ЧЛг2Г,т*т 1 512к—6-11,6—0,16-6,2—6,23,5600345э—0,6—6,2—6,2—120б—0,75—6,2—6,0-11,6—0,16)к—4,8—8,9-0,15-4,85—4,851.5315185э—0,43—4,8—4 ,8—9,00б—0,57—4,9—4,8—8,9—0,158к-4,3—7,8—0,13—4,3—4,31,1250140э—0,37—4,3—4,3—8,00б—0,52—4,4—0,14—7,8—0,146к-3,45—6,0—0,13—3,5—3,50,6515585э-0,35—3,5—3,5—6,00б—0,48—3,5-3,4—6,0—0,136 ед5»Сф К5 к sТмяч оПостоянное напряжение на электродах транзистора, вЧ и ж ОД» М gh Я Я * О 3 ’ Н ЧЕ^1н Нэе ст« н£ о° о ®С з ЧЛг2Г,т*т 1 512к—6-11,6—0,16-6,2—6,23,5600345э—0,6—6,2—6,2—120б—0,75—6,2—6,0-11,6—0,16)к—4,8—8,9-0,15-4,85—4,851.5315185э—0,43—4,8—4 ,8—9,00б—0,57—4,9—4,8—8,9—0,158к-4,3—7,8—0,13—4,3—4,31,1250140э—0,37—4,3—4,3—8,00б—0,52—4,4—0,14—7,8—0,146к-3,45—6,0—0,13—3,5—3,50,6515585э-0,35—3,5—3,5—6,00б—0,48—3,5-3,4—6,0—0,13Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме рис. VIJ6Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме рис. VIJ6* к — коллектор: э — эмиттер, б — база.* к — коллектор: э — эмиттер, б — база.
6 ед
5»
Сф К
5 к s
Тмя
ч о
Постоянное напряжение на электродах транзистора, в
Ч и ж ОД» М gh Я Я * О 3 ’ Н ЧЕ^
1н Нэе ст
« н
£ о
° о ®
С з Ч
Л
г2
Г,
т*
т 1 5
12
к
—6
-11,6
—0,16
-6,2
—6,2
3,5
600
345
э
—0,6
—6,2
—6,2
—12
0
б
—0,75
—6,2
—6,0
-11,6
—0,16
)
к
—4,8
—8,9
-0,15
-4,85
—4,85
1.5
315
185
э
—0,43
—4,8
—4 ,8
—9,0
0
б
—0,57
—4,9
—4,8
—8,9
—0,15
8
к
-4,3
—7,8
—0,13
—4,3
—4,3
1,1
250
140
э
—0,37
—4,3
—4,3
—8,0
0
б
—0,52
—4,4
—0,14
—7,8
—0,14
6
к
-3,45
—6,0
—0,13
—3,5
—3,5
0,65
155
85
э
-0,35
—3,5
—3,5
—6,0
0
б
—0,48
—3,5
-3,4
—6,0
—0,13
6 ед
5»
Сф К
5 к s
Тмя
ч о
Постоянное напряжение на электродах транзистора, в
Ч и ж ОД» М gh Я Я * О 3 ’ Н ЧЕ^
1н Нэе ст
« н
£ о
° о ®
С з Ч
Л
г2
Г,
т*
т 1 5
12
к
—6
-11,6
—0,16
-6,2
—6,2
3,5
600
345
э
—0,6
—6,2
—6,2
—12
0
б
—0,75
—6,2
—6,0
-11,6
—0,16
)
к
—4,8
—8,9
-0,15
-4,85
—4,85
1.5
315
185
э
—0,43
—4,8
—4 ,8
—9,0
0
б
—0,57
—4,9
—4,8
—8,9
—0,15
8
к
-4,3
—7,8
—0,13
—4,3
—4,3
1,1
250
140
э
—0,37
—4,3
—4,3
—8,0
0
б
—0,52
—4,4
—0,14
—7,8
—0,14
6
к
-3,45
—6,0
—0,13
—3,5
—3,5
0,65
155
85
э
-0,35
—3,5
—3,5
—6,0
0
б
—0,48
—3,5
-3,4
—6,0
—0,13
Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме рис. VIJ6
Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме рис. VIJ6
* к — коллектор: э — эмиттер, б — база.
* к — коллектор: э — эмиттер, б — база.
типов П102 и Ш04 или П103 и П105. Не следует объединять в пары германиевый и кремниевый транзисторы, поскольку их характеристики значительно разнятся.
На рис. VI. 15,6 представлен вариант включения нагрузки выходного каскада. В такой схеме конденсаторы большой емкости не нужны и требования к идентичности транзисторов снижаются, но при этом уже необходимо иметь два источника питания. Такую схему целесообразно применять тогда, когда в качестве источников питания используется парное число гальванических элементов или аккумуляторов.
Для уменьшения нелинейных искажений в бестрансформаторных выходных каскадах можно применять режим класса АВ. На рис. VI. 16, а приведена практическая схема усилителя с выходным каскадом, работающим в классе АВ. При напряжении питания 9 в усилитель отдает в нагрузку мощность 190 мет при к, п. д. около 60%, потребляя в режиме молчания ток 2,5 ма. Полоса воспроизводимых частот — от 50 гц до 20 кгц; входное сопротивление — около 300 ом; выходное — 20— 25 ом.
Рис. VI. 15. Схема бестрансформаторного выходного каскадаиа составных транзисторах, работающих в классе В (а),и вариант включения нагрузки (6); /, 2 и 3— точки под-ключения источников питания и нагрузки.
Таблица VI.1
Для хорошей работы усилителя необходимо обеспечить равенство напряжений питания на транзисторах Т4иТв при изменении напряжения источника питания. С этой целью усилитель охвачен отрицательной обратной связью по постоянному току.
Режим транзисторов по постоянному току устанавливается подбором сопротивлений резистора Я4 (при заданном токе коллектора транзистора 7\) или изменением в некоторых пределах тока коллектора транзистора Т4 (при выбранном сопротивлении резистора ^4). Режимы транзисторов при различных напряжениях источника питания приведены в табл. VI. 1.
На рис. VI. 16,6 показан вариант включения транзисторов в выходном каскаде усилителя. При таком включении характеристики усилителя остаются без изменений. Достоинством схемы является возмож-
Рис. VI. 17. Схема усилителя с бестрансформаторнымвыходом на транзисторах повышенной мощности.
ность включения на выходе усилителя транзисторов одного типа, что важно при построении усилителей повышенной мощности (в настоящее время не выпускаются транзисторы повышенной мощности типа п—р—п). Аналогичное включение транзисторов применяется в схеме мощного оконечного усилителя (рис. VI.17), который может быть использован в автомобильном приемнике или переносном магнитофоне. Максимальная выходная мощность усилителя составляет 1,5 вт при к. п. д. 50% и входном напряжении ОД в. Входное сопротивление — около 20 ком; выходное сопротивление — примерно 1 ом. Усилитель воспроизводит частоты от 30 гц до 10 кгц. Коэффициент нелинейных искажений — не более 5%.
В усилителе применена отрицательная обратная связь с выхода в цепь эмиттера первого транзистора и отрицательная обратная связь по постоянному току, напряжение которой подается через резистор /?9 (7,5 ком) в цепь базы второго транзистора. Обратная связь по постоянному току стабилизирует режим транзисторов при изменении температуры. С этой же целью для смещения в цепи баз транзисторов Т3 и Т4 вместо резистора включен диод Д7Г.
Коэффициент усиления по току р транзисторов Т3, Т4, Т^и Та должен составлять приблизительно 30—60. Желательно, чтобы коэффициенты усиления перечисленных транзисторов были равны. В крайнем случае необходимо обеспечить равенство p4pg = р3р5. Обратные токи коллекторов должны быть по возможности минимальными.
Ниже приводим основные расчетные соотношения для бестранс- форматорных каскадов.
Амплитуда напряжения на нагрузке
U m = 0,5Е — ^Е,
где Е — напряжение источника питания; kE — напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок статических характеристик коллекторного тока. Величина ЛЕ зависит от тока коллектора и типа транзистора (обычно ЛЕ = 0,5—1,5 в).
Мощность в нагрузке
где Ян — сопротивление нагрузки. Максимальный ток коллектора
Средний ток, потребляемый от источника питания,
- 0.32 "l/ ^.
Коэффициент полезного действия
«=.0,78 1-2^ ,\ Е /
Мощность, рассеиваемая на транзисторе,
Если напряжение источника питания не задано, его можно определить по формуле
£ = 2(/2Рн/?п + ДЕ).
Пользуясь приведенными выше соотношениями, можно выбрать тип транзистора. Величины Рк, I^m и максимальное напряжение на коллекторе Окт не должны превышать допустимых для выбранного транзистора. Величина Окт в бестрансформаторных каскадах не превышает напряжения источника питания Е,
Пример. Выбрать тип транзисторов для бестрансформаторного выходного каскада усилителя автомобильного радиоприемника. Напряжение источника питания 12,6 в. Сопротивление нагрузки 6 ом.
К2
*Um = 0,5 • 12,6— 1,3 — 5 в; / н == -—g = 2 вт;
1кт = V ¥ = °’82 а’ ^Р = °’32 / ¥ = °’26 а’
. = 0,78 (1 - 2 • 11) = 0,62; Рк = 2 • 1^| = 0,62 вт. Можно выбрать транзисторы типа П201, П202 и П203.
§ 4. Каскады предварительного усиления
Каскады предварительного усиления усиливают слабые сигналы до уровня, необходимого для возбуждения выходного каскада. Они работают в режиме класса А, т. е. на линейном участке коллекторных характеристик транзистора.
Усилители с реостатно-емкостной связью характеризуются простотой схемы, малым весом и габаритами, большой надежностью и хорошо стабилизируются по постоянному току. Они находят самое широкое применение. К недостаткам таких усилителей следует отнести отсутствие согласования между входом последующего каскада и выходом предыдущего. Схема с общим эмиттером используется чаще всего, поскольку она обеспечивает максимальное усиление. Сопротивление нагрузки каскада по переменному току задано (входное сопротивление последующего каскада), поэтому максимум усиления по мощности является одновременно максимумом усиления по напряжению.
Простейшие схемы каскадов с реостатно-емкостной связью представлены на рис. VI.2, а и б. Эти схемы целесообразно применять для усилителей, работающих в малом интервале температур (10—20°С). Для усилителей, предназначенных для работы в более широком интервале температур, следует использовать стабилизацию режима транзисторов (см. § 2 этой главы). Наибольшее применение находит схема, приведенная на рис. VI.4, а.
В двухкаскадных усилителях используются различные комбинации схем включения транзисторов. Если выходное сопротивление источника сигнала и сопротивление нагрузки усилителя примерно равны между собой и их величины составляют несколько единиц или десятков килоомов, следует применять схемы каскадов с общим эмиттером; при малых сопротивлениях (меньше 100 ом)—схему с общим эмиттером или общей базой в первом каскаде и общим коллектором — во втором; при больших сопротивлениях (больше 100 ком) — схему с общим коллектором в первом каскаде и общим эмиттером во втором.
Если сопротивление нагрузки усилителя значительно превышает сопротивление источника сигнала, следует использовать двухкаскадную схему с общим эмиттером. При сопротивлении нагрузки усилителя меньшем, чем выходное сопротивление источника сигнала, рекомендуется двухкаскадиая схема с общим эмиттером или комбинация схемы с общим эмиттером в первом каскаде и общим коллектором во втором.
Для многокаскадных усилителей приведенные выше рекомендации относятся к первому и последнему каскадам. Промежуточные каскады собираются по схеме с общим эмиттером.
Выбор режима транзисторов. Если напряжение источника питания не задано, то при его выборе необходимо учитывать следующее: при большем напряжении источника повышается коэффициент усиления каскада, поскольку имеется возможность увеличить сопротивление резистора в цепи коллектора, однако снижается к. п. д. каскада. При большем напряжении источника питания можно увеличить сопротивление резистора в цепи эмиттера, улучшив тем самым стабилизацию режима транзистора. По возможности следует выбирать напряжение источника питания в пределах 6—12 в.
Выбирая режим транзистора, необходимо учитывать, что при уменьшении тока коллектора повышается к. п. д. каскада, но ухудшается температурная стабильность режима. Обычно из соображений экономичности для каскадов предварительного усиления ток коллектора выбирают в пределах 1—2 ма. Исключение составляют предвыходные каскады, у которых ток коллектора может быть несколько больше. При токе коллектора 1—2 ма напряжение смещения база—эмиттер должно составлять ОД—0,5 в. Напряжение на коллекторе выбирается равным примерно половине напряжения источника питания. При снижении напряжения на коллекторе уменьшается усиление каскада. Уменьшение этого напряжения (иногда ниже 2—3 в) целесообразно в первых каскадах усилителей, работающих от источников слабых сигналов, поскольку при этом резко снижается уровень шумов транзисторов.
Выбор элементов каскада, собранного по схеме рис. VI.4, а, зависит от предъявляемых требований. Если необходимо обеспечить температурную стабильность режима, ориентировочный выбор элементов каскада производится следующим образом.
Сопротивление в цепи коллектор—эмиттер определяется по формуле
£-^ко
Як э ~ ^к + ^э 1 ком>
2к0
где Е — напряжение питания, в; £7к0 — напряжение на коллекторе, в; /ко—ток коллектора, ма.
Эквивалентное сопротивление базового делителя
О _ ^61^62 _ З-т-10
61 9^61 + ^62 ^Пэ
Здесь у11Э — параметр транзистора (см. гл. IV). При больших значениях ^б. э повышается входное сопротивление каскада, однако снижается коэффициент усиления (при условии, что коэффициент нестабильности остается неизменным). Иногда при больших Кб. э не удается обеспечить заданную стабильность.
Сопротивление резистора в цепи эмиттера
R ~ ^б'3
^~sH-r
где Sh — коэффициент нестабильности каскада. Обычно для радиолюбительских конструкций можно принимать 5и равным 3—6.
Сопротивление резистора в цепи коллектора
/?к = ^к. э — ^Э'
Сопротивления резисторов базового делителя
*61 -Е- ик0*61 -Е- ик0о — #61 #бэ62#61 - #бэо — #61 #бэ62#61 - #бэ
*61 -Е- ик0
*61 -Е- ик0
о — #61 #бэ
62#61 - #бэ
о — #61 #бэ
62#61 - #бэ
Коэффициент усиления каскада по напряжению можно определить по формуле
К =^21э
#22э + ^н
где //21э и z/229 — параметры транзистора (см. гл. IV), ук — проводимость нагрузки каскада. Если нагрузкой является следующий каскад, то
_ 1 1
Ун ~ + #к'
Здесь /?Вх2 — входное сопротивление последующего каскада. Входное сопротивление данного каскада
^61 ^62
^113^61^62 + ^61 + ^62
Выходное сопротивление каскада можно принять равным сопротивлению резистора в цепи коллектора R^ .
Принимая допустимое снижение усиления каскада за счет разделительного конденсатора Ср на низшей частоте /н равным 10%, можно определить емкость этого конденсатора по формуле
- _0,37 • 106
ftp I р X ^^Ф) / Н V^K I ^ВХ'
где Rbx — входное сопротивление последующего каскада, ом; RK — сопротивление резистора в цепи коллектора, ом.
конденсатораконденсатораСэ>Сэ>Принимая допустимое снижение усиления на низшей частоте за счет конденсатора в цепи эмиттера равным 30%, определяют емкость
конденсатора
конденсатора
Сэ>
Сэ>
0,73.10е
—Тр— ^Ф*
/н^Э
Здесь ^н — низшая частота, гц; R3 —сопротивление резистора в цепи эмиттера, ом. Если выбрать большее значение емкости, частотные искажения уменьшатся.
Высшая частота рабочего диапазона определяется частотными свойствами транзистора. Для транзисторов П13—П15 и П8—П11 она обычно достигает нескольких десятков килогерц.
Пример. Выбрать элементы термостабильного каскада на транзисторе типа П15. Рабочий диапазон частот — 100—7000 гц. Напряжение питания — 9 в. Сопротивление нагрузки каскада — 500 ом.
Принимаем /к0 = 2 ми; UkQ = 4 в; SH = 3.
Параметры транзистора: //11э = 1000 мксим; г/2^э = 30 000 мксим; у^ = 25 мксим-
о4
^к. э = ^к + ^э = 2 . Ю—3 " 2500 ом.
^ э ~ “1000 • 10“°310 ком*
Принимаем Z?6 э = 10 ком»
R9 _ —12— = 5 ком. R = 2500 — Б000 = —2500 ом.
Следовательно, при выбранных значениях SH и R6 э нельзя выполнить заданных требований. Если принять R6 э = 3 ком, то R3 = 1,5 ком и RK — 1 ком. Можно снизить требования в отношении температурной стабильности, приняв SH — 6. Тогда при R6 э = Юкол получим:
R9 = 2 ком, RK = 0,5 ком.
В этом варианте входное сопротивление каскада будет больше. Итак, принимаем SH = 6, R6 э = 10 ком. Далее определяем
D 9 ■ 10 /0,5\ оо D 22 • 10 1Q
30 00030 000^61 = -9ТГ4 11 + Т) = 22 ком’ R62 = 22 ™ io = 18 K0«-
30 000
30 000
- 25 4- 4000 ~ 7,5‘
п22 - 103 ■ 18 ■ 103
R»x ~ 1000 • 10~6 • 22 • 103 • 18 • 103 + 22 • 103 + 18 • 103
0 37 • 10б0 73 • 10®
СР > 100(5004-500) = 7,4 Лк^; Сз ^ 100 ■ 2000 = 3,65 а™*'
Если принять Sh = 5 и Rs. э = 5 ком, коэффициент усиления возрастет до 10, а входное сопротивление уменьшится до 0,8 ком.
Для повышения температурной стабильности каскадов можно использовать терморезисторы. Последние обычно включают параллельно резистору ^62 (рис. VI.4, а). В этом случае коэффициент нестабильности Sh может быть меньше единицы и даже отрицательным. При использовании терморезисторов можно увеличить эквивалентное сопротивление базового делителя Rs. э и сопротивление резистора R3, благодаря чему повышается к. п. д., входное сопротивление и усиление каскада. Вместо терморезисторов можно использовать обратно смещенный полупроводниковый диод.
Усилители с трансформаторной связью применяются в предоконеч- ных каскадах. Основным достоинством таких усилителей является возможность обеспечить согласование низкого входного сопротивления последующего каскада с высоким выходным сопротивлением транзистора, чем достигается получение максимального усиления по мощности. Недостатком усилителей с трансформаторной связью является увеличение размеров и веса усилителя за счет трансформатора.
Предоконечные каскады с трансформаторной связью собираются по такой же схеме, как и выходные однотактные каскады (рис. VI. 6, б). Выбор типа транзистора и его режима производится в соответствии с указаниями, приведенными в § 3 этой главы. Величины сопротивлений и емкостей определяются так же, как и для усилителей с емкостной связью (см. выше).
Усилители с непосредственной связью содержат меньше деталей, легко настраиваются, не нуждаются в подборе транзисторов и мало
чувствительны к изменению напряжения питания. Они отличаются лучшей частотной характеристикой и малыми нелинейными искажениями. В усилителях с непосредственной связью легко добиться высокой температурной стабильности.
Перечисленные выше преимущества усилителей с непосредственной связью могут быть реализованы лишь при введении глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току, подаваемой с выхода усилителя на первый каскад. Температурная стабильность тем выше, чем больше общее усиление и чем глубже обратная связь по постоянному току.
На рис. VI. 18, а приведена схема с двумя обратными связями с выхода на вход. Стабилизация производится передачей напряжения с резистора RQ на базу первого транзистора и изменением напряжения эмиттера первого каскада в зависимости от величины тока, протекающего
Рис. V1.18. Схемы усилительных каскадов с непосредственной связью:
а — с двумя обратными связями; б — с транзисторами различной проводимости.
через резистор #в. В этом усилителе режим устанавливается резистором /?а или Т?2. Поскольку /?3 не зашунтирован конденсатором, в усилителе действует отрицательная обратная связь по переменному току, резко уменьшающая искажения.
В схеме, приведенной на рис. VI.18, б, использованы транзисторы с различной проводимостью. Режим усилителя устанавливается подбором сопротивления резистора /?1е
Непосредственные связи между каскадами применены в усилителях, схемы которых представлены на рис. VI. 16 и VI. 17.
§ 5. Усилители на транзисторах с малым коэффициентом усиления по току
При использовании транзисторов с малым коэффициентом усиления по току усиление по мощности в схеме с. общим эмиттером оказывается малым. Для повышения усиления всего усилителя рекомендуется несколько способов: увеличение количества каскадов, использование наивыгоднейшего режима работы транзисторов, обеспечение самого лучшего согласования между отдельными каскадами или применение положительной обратной связи.
Хотя первый способ и является самым простым, он не всегда может быть реализован, так как при увеличении количества каскадов снижается устойчивость усилителя. Усилитель легко возбуждается на низших частотах за счет связи через источник питания, Использование развязывающих фильтров еще больше увеличивает количество элементов усилителя.
Транзисторы с малым коэффициентом усиленияр могут быть использованы при включении их по схеме составного транзистора (рис. VI. 19, а) или по схеме эмиттерного повторителя с непосредственной связью (рис. VI.19, б). Усиление по мощности одного такого каскада (оба они примерно равноценны) меньше, чем двух каскадов с общим эмиттером, собранных иа тех же транзисторах, и меньше, чем эмиттерного повторителя без связи по постоянному току. Преимущест-
Рис. VI.19. Усилительные каскадына транзисторах с малым р:а — с составным транзистором; б —эмиттерный повторитель с непосред-ственной связью.Рис. VI.19. Усилительные каскадына транзисторах с малым р:а — с составным транзистором; б —эмиттерный повторитель с непосред-ственной связью.Рис. VI.20. Схема бестрансфор-маторного усилителя на транзис-торах с малым р.Рис. VI.20. Схема бестрансфор-маторного усилителя на транзис-торах с малым р.
Рис. VI.19. Усилительные каскадына транзисторах с малым р:
а — с составным транзистором; б —эмиттерный повторитель с непосред-ственной связью.
Рис. VI.19. Усилительные каскадына транзисторах с малым р:
а — с составным транзистором; б —эмиттерный повторитель с непосред-ственной связью.
Рис. VI.20. Схема бестрансфор-маторного усилителя на транзис-торах с малым р.
Рис. VI.20. Схема бестрансфор-маторного усилителя на транзис-торах с малым р.
во этих схем состоит в повышенном входном сопротивлении, что облегчает соединение отдельных каскадов между собой и сопряжение с другими узлами, например с детектором. Недостатком таких схем является плохая температурная стабильность режима.
Хорошие результаты удается получить в усилителях на транзисторах с малым коэффициентом усиления р при одновременном использовании положительной и отрицательной обратной связи. Положительная обратная связь в одном или нескольких каскадах выбирается такой величины, чтобы без отрицательной обратной связи каскады были на пороге самовозбуждения. Отрицательная обратная связь, охватывающая весь усилитель, снижает усиление до заданной величины и стабилизирует его работу. Комбинация положительной и отрицательной обратной связи позволяет получить выходное сопротивление, близкое к нулю, и очень малые нелинейные искажения.
На рис. VI.20 приведена схема усилителя, в котором могут быть использованы транзисторы с малым коэффициентом усиления по току р. Оконечный каскад рассчитан на использование в качестве нагрузки электромагнитного капсюля ДЭМ-4м. Входное сопротивление усилителя при использовании транзисторов с коэффициентом усиления по току р = 15—18 составляет примерно 700 ом. Коэффициент усиления всего усилителя по напряжению равен 500—550. Оконечный каскад усилителя собран по экономичной схеме, приведенной на рис. VI. 9. Усилитель усиливает полосу частот от 500 гц до 4—5 кгц.
На рис. VI.21 представлена схема трехкаскадного усилителя на транзисторах с малым р. Выходная мощность усилителя составляет 100—150 мет. Без обратных связей входное сопротивление усилителя равно 500—700 ом, а чувствительность со входа — 18—20 мв. Для повышения усиления применена положительная обратная связь, напряжение которой снимается с резистора £10 (1 ом\ Глубина отрицательной обратной связи, которая подается с выхода усилителя, подбирается так, чтобы чувствительность, а значит, и устойчивость усилителя оставались такими же, как и без обратных связей. При этом входное сопротивление повышается до 6—8 ком.
Трансформаторы Тру и Тра собраны на магнитопроводах типа Ш4Х6 из пермаллоя марки 45Н. Обмотка / трансформатора Tpv содержит 1800 витков провода ПЭВ 0,08, а обмотка II — 2X250 витков провода ПЭВ 0,1. Обмотка / трансформатора Тра содержит 2X350 витков провода ПЭВ 0,13, а обмотка II — 95 витков провода ПЭВ 0,21.
;Л1с. VL21. Схема усилителя с трансформаторами натранзисторах с малым р.
Этот усилитель рассчитан на транзисторы с $ — 9—16 (транзисторы с минимальными р следует применять в выходном каскаде, а транзистор с максимальным р — в первом каскаде).
Наладка усилителя начинается при отключенных обратных связях с подгонки режимов транзисторов Тг (подбором сопротивления резистора Ri) и Т3, Т4 (подбором сопротивления резистора Д8). Режим транзистора Та контролировать не нужно. Затем восстанавливают положительную обратную связь (раскорачивают резистор Rm). Усилитель должен возбудиться на частоте 500—800 гц. Если это не произойдет, следует поменять местами концы одной из обмоток трансформатора Tpv Сопротивление резистора Re подбирают с таким расчетом, чтобы усилитель был на пороге генерации. После этого восстанавливается отрицательная обратная связь. Наладку усилителя следует производить при работе от того источника сигнала, с которым он в дальнейшем будет работать.
Каскады с большим входным сопротивлением
Каскады с большим входным сопротивлением используются в качестве входных в усилителях, работающих от источников сигнала с большим внутренним сопротивлением (пьезоэлектрический микрофон, высокоомная магнитная головка и др.). Максимальное входное сопротивление
можно получить при включении транзистора по схеме с общим коллектором (рис. VI. 4, в и 5, в). Входное сопротивление такого каскада возрастает при увеличении коэффициента усиления транзистора по току и сопротивления нагрузки. Если нагрузкой является каскад с общим
Рис. VI.22. Схемы усилительных каскадов с повышен-ным входным сопротивлением:а — на одном транзисторе; б — на составном транзисторе.Рис. VI.22. Схемы усилительных каскадов с повышен-ным входным сопротивлением:а — на одном транзисторе; б — на составном транзисторе.эмиттером, входное сопротивление составляет 40—50 кол*. Повышение входного сопротивления каскада с общим коллектором ограничивается сопротивлением базового делителя напряжения, определяющего режимэмиттером, входное сопротивление составляет 40—50 кол*. Повышение входного сопротивления каскада с общим коллектором ограничивается сопротивлением базового делителя напряжения, определяющего режим^61^61RkiRki' 52' 5200работы транзистора. Увеличе-работы транзистора. Увеличе-°6i°6iние сопротивлений делителя приводит к ухудшению температурной стабильности каскада.Схема каскада (рис, VI. 22, а) позволяет повысить сопротивление в цепи базы для переменного тока, без изменения сопротивления делителя напряжения. В этой схеме напряжение смещения подается на базу через дополнительный резистор /?бз со средней точки делителя R61R61. При сопро-ние сопротивлений делителя приводит к ухудшению температурной стабильности каскада.Схема каскада (рис, VI. 22, а) позволяет повысить сопротивление в цепи базы для переменного тока, без изменения сопротивления делителя напряжения. В этой схеме напряжение смещения подается на базу через дополнительный резистор /?бз со средней точки делителя R61R61. При сопро-№Н№Н00Рис. VI.23. Схемы усилительныхкаскадов с высоким входнымсопротивлением.Рис. VI.23. Схемы усилительныхкаскадов с высоким входнымсопротивлением.Рис. VI.24. Схема усилительного каскада на полевом транзисторе.Рис. VI.24. Схема усилительного каскада на полевом транзисторе.
Рис. VI.22. Схемы усилительных каскадов с повышен-ным входным сопротивлением:
а — на одном транзисторе; б — на составном транзисторе.
Рис. VI.22. Схемы усилительных каскадов с повышен-ным входным сопротивлением:
а — на одном транзисторе; б — на составном транзисторе.
эмиттером, входное сопротивление составляет 40—50 кол*. Повышение входного сопротивления каскада с общим коллектором ограничивается сопротивлением базового делителя напряжения, определяющего режим
эмиттером, входное сопротивление составляет 40—50 кол*. Повышение входного сопротивления каскада с общим коллектором ограничивается сопротивлением базового делителя напряжения, определяющего режим
^61
^61
Rki
Rki
' 52
' 52
0
0
работы транзистора. Увеличе-
работы транзистора. Увеличе-
°6i
°6i
ние сопротивлений делителя приводит к ухудшению температурной стабильности каскада.
Схема каскада (рис, VI. 22, а) позволяет повысить сопротивление в цепи базы для переменного тока, без изменения сопротивления делителя напряжения. В этой схеме напряжение смещения подается на базу через дополнительный резистор /?бз со средней точки делителя R61R61. При сопро-
ние сопротивлений делителя приводит к ухудшению температурной стабильности каскада.
Схема каскада (рис, VI. 22, а) позволяет повысить сопротивление в цепи базы для переменного тока, без изменения сопротивления делителя напряжения. В этой схеме напряжение смещения подается на базу через дополнительный резистор /?бз со средней точки делителя R61R61. При сопро-
№Н
№Н
0
0
Рис. VI.23. Схемы усилительныхкаскадов с высоким входнымсопротивлением.
Рис. VI.23. Схемы усилительныхкаскадов с высоким входнымсопротивлением.
Рис. VI.24. Схема усилительного каскада на полевом транзисторе.
Рис. VI.24. Схема усилительного каскада на полевом транзисторе.
тивлении нагрузки около 10 ком можно получить входное сопротивление каскада, равное приблизительно нескольким мегомам.
Для повышения входного сопротивления каскада с общим коллектором используют составные транзисторы (рис. VI.22, б). Входное сопротивление каскада собранного по схеме, представленной на рис. VI.22, б, достигает 500 ком при сопротивлении нагрузки около 1 ком (последующий каскад по схеме с общим эмиттером). Для обеспечения нормального режима работы каскада необходимо, чтобы коэффициент усиления по току у первого транзистора был несколько больше, чем у второго.
На рис. VI.23 приведены схемы каскадов, входное сопротивление которых достигает нескольких десятков и даже сотен мегомов. Особенностью схемы, представленной на рис. VI.23, а, является наличие резистора в цепи коллектора каскада с общим коллектором. В схеме, приведенной на рис. VL23, б, использовано каскодное включение транзисторов по схеме с общим коллектором и общей базой.
Каскады усиления с большим входным сопротивлением могут быть собраны на полевых транзисторах (рис. VI.24). Такие каскады используются в качестве входных для усилителей, работающих от пьезоэлектрического микрофона или звукоснимателя. При этом для уменьшения наводок целесообразно размещать транзистор в корпусе микрофона или звукоснимателя. Коэффициент усиления каскада по напряжению равен 1,5 при входном сопротивлении последующего каскада 4 ком.
Обратная связь в усилителях звуковых частот
Обратной связью называется связь между выходными и входными цепями какой-либо усилительной схемы. Если при введении обратной связи усиление сигнала возрастает, такая обратная связь называется положительной и, наоборот, если усиление сигнала снижается, обратная связь называется отрицательной. Обратные связи бывают полезные, специально применяемые, и вредные, или паразитные. По способу осуществления различают параллельную, последовательную и смешанную обратные связи. Обратная связь может быть по переменному току, постоянному току, а также одновременно по постоянному и переменному току.
Отрицательная обратная связь улучшает работу усилителя. Положение рабочей точки транзисторов при использовании отрицательной обратной связи по постоянному току стабилизируется. Применение ее обязательно в усилителях с непосредственной связью между каскадами (см. § 4).
При любом способе введения отрицательной обратной связи по переменному току улучшаются качественные показатели усилителя; наилучшие результаты достигаются при параллельной обратной связи. При правильно выбранной параллельной отрицательной обратной связи уменьшаются вносимые усилителем нелинейные, частотные и фазовые искажения, повышается стабильность коэффициента усиления и выходного напряжения при изменениях параметров транзисторов, температуры, нагрузки ит. д.,а также уменьшается выходное сопротивление усилителя. К недостаткам усилителей с отрицательной обратной связью по переменному току следует отнести уменьшение коэффициента усиления и возможность самовозбуждения при некоторых условиях.
Способы осуществления отрицательной обратной связи. В однокаскадном усилителе параллельная обратная связь осуществляется по
схеме, показанной на рис. VI.3, а, через резистор Ro, а последовательная — по схеме, приведенной на рис.VI.4, а, если резистор R3 не шунтирован конденсатором.
В двухкаскадном усилителе отрицательную обратную связь можно осуществить различными способами. На рис. VI.25 представлены наиболее часто применяемые схемы. В схеме, приведенной на рис. VI.25, а, напряжение обратной связи, пропорциональное коллекторному току второго транзистора, подается через резистор R^ на базу первого транзистора. При этом стабилизируется коэффициент усиления по току, но снижается входное сопротивление усилителя. В схеме, показанной на рис. VI.25, б, часть выходного напряжения поступает в цепь эмиттера первого транзистора. Поскольку переменное напряжение между базой
Рис. VI.25. Схемы двухкаскадных усилителей с отрицательнойобратной связью.
и эмиттером намного меньше напряжения обратной связи, коэффициент усиления каскада по напряжению стабилизируется, практически не изменяясь при смене транзисторов и других внешних воздействиях. Входное сопротивление каскада повышается.
В многокаскадных усилителях используются отрицательные обратные связи как в отдельных каскадах, таки в цепи обратной связи, охватывающей два-три и более каскадов.
Устойчивость усилителя с отрицательной обратной связью» При глубокой отрицательной обратной связи фазовые сдвиги на верхних и ииж- иих частотах приводят к появлению положительной обратной связи иа этих частотах, что вызывает неустойчивость усилителя, а иногда и самовозбуждение. В связи с этим в усилителях с глубокой отрицательной обратной связью необходимо значительно расширять область частот с минимальными фазовыми сдвигами.
Для улучшения фазовой характеристики усилителя в'схему не рекомендуется включать частотно зависимые регулировки и трансформаторы. Если же применение трансформатора неизбежно, его следует конструировать так, чтобы индуктивность рассеяния и собственная емкость были минимальными. Дополнительного улучшения фазовой характеристики можно добиться, применяя специальные корректирующие цепи.
Положительная обратная связь применяется для повышения коэффициента усиления усилителя, например при использовании транзисторов с малым коэффициентом усиления по току (см. § 5). Одновременно с положительной обратной связью обязательно применять отрицательную
обратную связь; в противном случае работа усилителя будет нестабильной.
Влияние паразитных обратных связей. При слабых паразитных связях появляются дополнительные частотные и фазовые искажения, иногда и нелинейные. При большой величине обратной связи усилитель может самовозбудиться.
В усилителях звуковых частот паразитные обратные связи обусловлены, главным образом, следующими причинами:
электростатической связью между цепями, для устранения которой применяют электростатическое экранирование;
магнитной связью между отдельными каскадами (вследствие рассеяния магнитного потока трансформаторов), для ослабления которой следует располагать трансформаторы различных каскадов на возможно больших расстояниях или применять магнитное экранирование;
обратной связью через общий источник питания, для ослабления которой рекомендуется использовать источники с возможно меньшим выходным (внутренним) сопротивлением и включать развязывающие фильтры в цепи питания отдельных каскадов.
Для уменьшения влияния паразитных обратных связей не следует допускать излишнего запаса усиления.
Коррекция частотных характеристик
Коррекция частотных характеристик в усилителях звуковых частот применяется в следующих целях:
для получения плоской частотной характеристики; в этом случае уменьшение (или увеличение) усиления некоторых частот в одних каскадах компенсируется увеличением (или уменьшением) усиления этих же частот в других каскадах;
для получения частотной характеристики специальной формы;
для получения регулируемой частотной характеристики (плавно или ступенями), например с целью регулировки тембра звука.
На рис. VI. 26 представлены схемы включения простейших корректирующих цепей в усилителе с емкостными связями. Здесь же показаны примерные частотные характеристики усилителей с коррекцией и без нее. Приведенные формулы позволяют определять величины корректирующих элементов, обеспечивающих изменение усиления на заданной частоте примерно в два раза.
Регулировки в усилителях звуковых частот
Регулировка усиления в усилителях на транзисторах производится с помощью переменных резисторов, включаемых на входе усилителя или между каскадами. Включение регулятора усиления между каскадами возможно только в усилителях, работающих ст источников слабых сигналов (микрофона, фотоэлемента, магнитной головки и др.).
Схемы включения регулятора усиления на входе усилителя, работающего от детекторного каскада радиоприемника, приведены на рис. VI.27. Простейшая схема, показанная на рис. VI.27, а, не обеспечивает постоянства нагрузки детектора при регулировке усиления, что уменьшает глубину регулировки и увеличивает искажения при детектировании. Такая схема применяется только при большом входном сопротивлении первого каскада усилителя. В схеме, представленной на рис. VI.27, б, нагрузка детектора состоит из двух резисторов (^ и переменного резистора ^2), благодаря чему влияние входного сопротивления первого
Рис, VI.26. Схемы включения корректирующих цепей в уси-лителе.
Рис. VI.27. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) наРис. VI.27. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) навходе усилителя.
Рис. VI.27. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) на
Рис. VI.27. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) на
каскада на величину нагрузки меньше, чем в схеме, показанной на рис. VI.27, а. Большая глубина регулировки усиления при меньшем уровне нелинейных искажений в детекторе достигается при использовании схемы, приведенной на рис. VI.27, в. Недостаток этой схемы состоит в необходимости применять сдвоенный переменный резистор.
На рис. VI.28 приведены схемы включения регуляторов усиления между каскадами усилителя. В схеме, показанной на рис. V1.28, а,
Рис. VI.28. Схемы включения ре-гуляторов усиления между каска-дами.Рис. VI.28. Схемы включения ре-гуляторов усиления между каска-дами.сопротивление регулятора одновременно обеспечивает заданный режим транзистора по постоянному току. Это является недостатком схемы, поскольку обрыв в цепи регулятора может привести к выходу транзистора из строя. Схема включения, представленная на рис. VI. 28, б, лишена указанного выше недостатка. Для увеличения глубины регулировки сопротивление регулятора должно быть возможно большим.
Рис. VI.28. Схемы включения ре-гуляторов усиления между каска-дами.
Рис. VI.28. Схемы включения ре-гуляторов усиления между каска-дами.
Регулировка тембра звука основана на регулировке частот
Рис. VI.29. Схемы регулировки тембра в области высоких частот:а — с частотно зависимым делителем напряжения; б — в цепи отрицательной обратной связи.Рис. VI.29. Схемы регулировки тембра в области высоких частот:а — с частотно зависимым делителем напряжения; б — в цепи отрицательной обратной связи.ной характеристики усилителя в области низких и высоких частот. В простых усилителях тембр регулируется только в области высоких частот. Для регулировки частотной характеристики применяются регулируемые частотно зависимые делители напряжения и регулируемая частотно зависимая отрицательная обратная связь.
Рис. VI.29. Схемы регулировки тембра в области высоких частот:
а — с частотно зависимым делителем напряжения; б — в цепи отрицательной обратной связи.
Рис. VI.29. Схемы регулировки тембра в области высоких частот:
а — с частотно зависимым делителем напряжения; б — в цепи отрицательной обратной связи.
Рис. VI.30. Схема регулировки тембра в области низких и высоких частот;
НЧ — регулятор низких частот; ВЧ — регулятор высоких частот.
Схемы регулировки тембра в области высоких частот приведены на рис. VI.29. На рис. VI.30 приведена схема регулировки тембра в области низких и высоких частот. Здесь уровень средних частот снижается в 10—12 раз, что обычно компенсируется применением дополнительного каскада усиления.
Для получения равномерной регулировки тембра необходимо использовать переменные резисторы типа В.
§10. Шумы в усилителях
Максимальный динамический диапазон усилителя определяется уровнем его шумов. Чем меньше уровень шумов, тег* больше динамический диапазон. Шумы усилителя создаются главным образом первым каскадом и входными цепями. Напряжение шумов усилителя, приведенное ко входу и обусловленное тепловыми шумами во входной цепи и шумами транзисторов, приближенно определяется выражением
= У^/54- £/а
ш " сш. тепл • ^ш. т ’
где ОШ1 тепл — напряжение тепловых шумов входной цепи; иШ1 т — напряжение шумов первого транзистора.
Тепловые шумы входной цепи усилителя можно подсчитать по формуле
Цп. тепл = °>13 /Vb-W^ мкв-
где /в и /н — соответственно высшая и низшая частоты рабочего диапазона, кгц; R— сопротивление (активная составляющая) входной цепи, ком.
Шумы транзисторов. Действие шумов транзисторов оценивается коэффициентом (или фактором) шума (см. гл. IV). Мощность шумов транзисторов, приходящаяся на единицу полосы пропускания, приблизительно обратно пропорциональна частоте.
Мощность шумов транзистора, отнесенная к его входу,
Рш. Т = 0.9 • Ю'1^ lg у вт,' н
где Fm — коэффициент шума;/в и/й—высшая и низшая частоты рабочего диапазона.
Действующее значение напряжения шумов, приведеииое к его входу,
^Ш. Т Т^^Ш.Т^ВХ •
Здесь RBX — входное сопротивление транзистора.
Для уменьшения шумов усилителя в первых каскадах используют транзисторы с возможно меньшим коэффициентом шума. Для маломощных транзисторов минимальный уровень шумов получается при токе коллектора 0,1—0,3 ма, напряжении между коллектором и базой 0,5—2 в и сопротивлении источника сигнала 300—1000 ом.
Шумы, обусловленные наводками от внешних источников помех. Источниками магнитных наводок могут быть электродвигатели, электромагниты, электромагнитные реле, трансформаторы питания и т. п.
Способы уменьшения магнитных наводок: 1) правильное расположение источников наводок относительно входных цепей и первого каскада; 2) изготовление шасси из немагнитных материалов (алюминий, дюралюминий, латунь и др.); 3) свивание входных проводов с минимальным шагом (рекомендуются тонкие провода), 4) магнитное экранирование входных цепей и входного трансформатора.
Электрические наводки обусловлены паразитными емкостями монтажа. Источниками электрических наводок являются провода, по которым протекают переменные токи. Для уменьшения электрических
наводок на провода и детали входного каскада их экранируют, т. е. заключают в кожух из материала с высокой электрической проводимостью (медь, алюминий, латунь). Кожух соединяют с шасси уси-
ЛИТ6ля
Практически электрическое экранирование выполняют следующим образом. На свитые входные провода натягивают медную (луженую) оплетку и соединяют ее с шасси. Для уменьшения емкости между проводами и корпусом на провода предварительно натягивают изоляционную трубку. Металлические корпуса переменных резисторов и других деталей соединяют с шасси.
Глава VII
РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ
Основные параметры радиоприемников
Чувствительность радиоприемника при работе от внешней антенны определяется как наименьшая величина э. д. с. сигнала в антенне, при которой обеспечивается нормальная работа оконечного устройства. При работе от внутренней антенны определяется наименьшая величина напряженности электромагнитного поля в месте установки радиоприемника.
Реальная чувствительность вещательных радиоприемников определяется как наименьшая величина э. д. с. сигнала в антенне или напряженности поля, при которой на выходе приемника получается мощность сигнала, равная 50 мет (для приемников с номинальной мощностью менее 150 мет — 5 мет), и отношение напряжения полезного* сигнала к напряжению шумов не менее 20 дб (при амплитудной модуляции) или 26 дб (при частотной модуляции). При этом глубина амплитудной модуляции должна быть равна 30%, а девиация частоты при частотной модуляции +15 кгц. Частота модуляции 400 или 1000 гц.
Избирательность (селективность) оценивается как ослабление сигналов посторонних радиостанций по сравнению с сигналом, на частоту которого настроен радиоприемник. Количественную оценку избирательности радиоприемника в отношении сигналов соседних каналов можно производить по резонансной характеристике приемника, представляющей собой зависимость его чувствительности от частоты сигнала.
Ослабление сигнала зеркального канала (для супергетеродинных радиоприемников) — отношение чувствительности для сигнала зеркального канала к чувствительности для сигнала, на частоту которого настроен радиоприемник.
Полоса воспроизводимых частот — интервал частот, в котором неравномерность частотной характеристики по звуковому давлению не превышает заданной величины.
Частотная характеристика по звуковому давлению (кривая верности) — изображение зависимости звукового давления на выходе акустической системы радиоприемника от частоты модуляции сигнала на входе при постоянной глубине модуляции.
Частотная характеристика по напряжению — изображение зависимости напряжения на выходе радиоприемника от частоты модуляции при постоянной глубине модуляции.
Нелинейные искажения оцениваются величиной коэффициента гармоник по звуковому давлению на выходе акустической системы при номинальной мощности и заданной глубине модуляции.
Требования, предъявляемые к вещательным радиоприемникам, приведены в табл. VIL 1 и VII, 2.
Таблица VILI
Основные параметры переносных радиовещательных приемников
Параметр
Класс приемника
1
2
3
4
Диапазоны принимаемых частот*:
ДВ 150—408 кгц
СВ 525—1605 кгц
КВ 3,95—12,1 Мгц
УКВ 65,8—73 Мгц
++ ++
++
+ •<
++
++ 44
_
++
++ ++
+
Растянутые диапазоны
Промежуточная частота: на ДВ, СВ, КВ, кгц на УКВ, Мгц
Л65±2 6,5±0,1
+
465 ±2
6,5±0,1
465±2
6,5±0,1
465±2
6,5±0,1
Чувствительность:
с клемм наружной антенны на ДВ и СВ на КВ
на УКВ при входном сопротивлении 300 ом, мкв с внутренней магнитной антенной
иа ДВ, мв/м на СВ, мв/м
150 200
10
1.0 0,7
150
200
20
2,0
1,0
200
30
2,5
1,5
300
3,9 2,0
Избирательность(ослабление
приема -при расстройке на ±10 кгц) на ДВ и СВ (ие менее), дб
46
34
26
16
Усредненная крутизна ската резонансной характеристики в диапазоне УКВ в интервале ослабления сигнала от 6 до 26 дб (не менее), дб/кгц
0,2
0,17
0,15
Полоса пропускания иа УКВ, кгц
120—180
120—180
120—180
—
Ослабление приема по зеркальному каналу (ие менее), дб:
на ДВ
на СВ на КВ на УКВ
46
26
14
22
40
26
12
22
20
20
20
16
16
Подавление сигналов с 30%-ной амплитудной модуляцией по отношению к частотно-модулированным сигналам с девиацией частоты ±15 кгц в полосе частот ±50 кгц от значения несущей частоты при точной настройке (не менее), дб
16
12
10
Продолжение табл. VIIЛ
Параметр
Класс приемника
1
2
3
4
Действие автоматической регулировки усиления иа ДВ, СВ и КВ: изменение напряжения иа входе, дб
40
26
26
26
соответствующее изменение напряжения на выходе (не более), дб
12
10
12
12
Ручная регулировка громкости в пределах (не менее), дб
50
50
40
30
Чувствительность тракта НЧ (с гнезд звукоснимателя) при входном сопротивлении не ме- иее 0,5 Мом (не ниже), в
0,25
0.25
0,25
0,25
Частотная характеристика всего тракта по звуковому давлению при неравномерности 14 дб (на частотах ниже 250 кгц—18 дб): полоса воспроизводимых частот
иа ДВ, СВ и КВ (не уже), гц
150—4000
200—4000
300—3500
450—3003
иа УКВ (ие уже), гц
150—12000
200—10 000
300—7000
—
Среднее звуковое давление (при номинальной выходной мощности) иа расстоянии 1 м, н/м1
0,4
0,25
0,23
0,1
Коэффициент нелинейных искажений по звуковому давлению при номинальной мощности:
при глубине модуляции 80% иа ДВ, СВ и КВ на частотах от 200 до 400 гц (не более), %
8
8
10
12
на частотах выше 400 гц (не более), %
7
7
8
8
при девиации частоты ±50 кгц в диапазоне УКВ на частотах от 200 до 400 гц (не более), %
5
5
7
иа частотах выше 400 гц (не более), %
4
4
5
—•
Потребление электроэнергии при к. п. д. не менее 30% (не более), вт
2,0
0,5
0,5
0,3
Напряжение питания: номинальное, в
12;9
9;6
9; ‘6; 4,5
9; 6; 4,5
минимальное, в
7,2; 5;6,
5,6: 3,8
5,6; 3,8;
5,6; 3,8;
2,8
2,8
* (++) ™ диапазон обязателен; (+) — диапазон не обязателен; (—) — диапазон отсутствует, а параметр оговаривается в технических условиях на приемник данного типа.
Устройство*
Класс приемника
1
2
3
i 4
Регулятор громкости с тонкомпенсацией Регулятор тембра:
++
4-
на НЧ
4-4-
4-
-
на ВЧ
Индикатор включения
Индикатор настройки
4-4- 4-4-
4-4- 4-4-
--4-
++
Фиксированное положение «местный ппием» в
диапазонах ДВ и СВ
Вход для внешней антенны ДВ и СВ
Вход для внешней антенны УКВ
4-4- 4-4- JL
4-
4-4-
4-
4-
4-
Внутренняя (встроенная) антенна УКВ
4-4-"
4-
+
Вход для подключения звукоснимателя и маг-
иитофона на воспроизведение
- 1 - 1
4-
4-
Выход для подключения магнитофона иа запись
4-
4-
4-
—
Т а б лица VIL2
Вспомогательные устройства переносных радиовещательных приемников
* (+4-) — устройство обязательно; (+) — устройство не обязательно; устройство отсутствует.
Блок-схемы радиоприемников
Радиоприемники прямого усиления (рис. VIL 1, а) отличаются простотой, хорошим воспроизведением сигнала, однако имеют сравнительно низкие чувствительность и избирательность и поэтому в малогабаритном исполнении применяются главным образом для приема местных станций. Их основные электрические параметры сильно изменяются с частотой.
Входная цепь осуществляет предварительную избирательность, вследствие чего уменьшаются искажения при усилении сигнала. Кроме
а
Рис. VII.1. Блок-схемы радиоприемников:
а — прямого усиления; б — прямого усиления (рефлексная); в — супергетеродинного.
того, входная цепь повышает общее усиление и чувствительность радиоприемника. Усилитель высокой частоты (УВЧ) усиливает напряжение сигнала до величины, при которой возможно детектирование с допустимым уровнем искажений, и осуществляет избирательность. Детектор преобразует модулированные колебания высокой частоты в колебания звуковой частоты.Усилитель низкой частоты (УНЧ) повышает мощность сигнала до величины, достаточной для нормальной работы громкоговорителя или другого выходного прибора.
Малогабаритные радиоприемники прямого усиления иногда выполняют по рефлексной схеме (рис. VII.1, б), в которой один и тот же каскад используется для усиления сигналов высокой и низкой частоты. Недостатком рефлексных схем является усложнение наладки радиоприемника.
Для увеличения коэффициента усиления приемника (до детектора) иногда используются регенеративные (с положительной обратной связью) и сверхрегенеративные схемы. Последние позволяют получить очень высокую чувствительность, однако вносят большие искажения и поэтому в радиовещательных приемниках не применяются.
Радиоприемники супергетеродинного типа, или супергетеродины, характеризуются высокими качественными показателями, однако отличаются более сложной схемой (рис. VIL 1, в).
Входная цепь и УВЧ обеспечивают предварительную избирательность, что способствует уменьшению искажений в преобразователе частоты, и усиление сигнала. При достаточно малом уровне собственных шумов входной цепи и УВЧ повышается отношение сигнал/шум на выходе радиоприемника за счет перекрытия шумов преобразователя усиленным сигналом.
Преобразователь частоты превращает модулированные колебания с частотой принятого сигнала в модулированные колебания промежуточной частоты (постоянной для данного радиоприемника) без изменения формы огибающей. Усилитель промежуточной частоты (УПЧ) обеспечивает основное усиление и избирательность. Остальные каскады выполняют те же функции, что и в радиоприемнике прямого усиления.
Радиоприемники частотно-модулированных сигналов (ЧМ приемники) отличаются от приемников амплитудно-модулированных сигналов (АМ приемников) применением частотного детектора вместо амплитудного. При использовании частотных детекторов некоторых типов требуется предварительное ограничение амплитуды ЧМ колебаний, чтобы устранить паразитную амплитудную модуляцию.
Радиоприемники ЧМ сигналов обычно выполняются по супергетеродинной схеме (рис. VII. 2).
Рис, VII.2. Блок-схема радиоприемника ЧМ сигналов.
Комбинированные АМ ЧМ приемники предназначаются для приема радиовещательных программ с амплитудной модуляцией в диапазонах ДВ, СВ и КВ и с частотной модуляцией в диапазоне УКВ (65,8—73 Мгц). Эти радиоприемники обычно собирают по схеме, приведенной на рис. VII.3. При приеме ЧМ колебаний используется отдельный УКВ блок, который содержит входную цепь, УВЧ и преобразователь частоты. Преобразователь частоты АМ тракта при приеме ЧМ колебаний используется в качестве каскада УПЧ.
Рис. VIL3. Блок-схема комбинированного АМ/ЧМ радиоприемника.
В каскадах промежуточной частоты АМ/ЧМ приемников, как правило, используются одни и те же усилительные элементы для АМ и ЧМ трактов, Иногда применяют комбинированный АМ/ЧМ детектор.
§ 3, Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах
Выбор полосы пропускания. Необходимая полоса пропускания до детектора зависит от эффективной ширины спектра принимаемого сигнала, а также от стабильности частоты гетеродина и передатчика. Для радиовещательных приемников допускается подстройка при приеме, поэтому полоса пропускания выбирается только по эффективной ширине спектра сигнала А/с. При амплитудной модуляции
А/с
где р макс — максимальная частота модуляции (полосы воспроизводимых частот).
При частотной модуляции
.А/макс,
где = индекс модуляции, Afмякг — наибольшая ампли- 1 макс
туда изменения частоты при модуляции.
Полоса пропускания ЧМ тракта вещательных радиоприемников выбирается в соответствии с ГОСТом (табл. VIL 1).
Выбор промежуточной частоты. Для радиовещательных приемников промежуточные частоты АМ и ЧМ трактов установлены ГОСТом (табл. VII. 1). При выборе промежуточной частоты для других радиоприемников нужно руководствоваться следующим.
Промежуточная частота ие должна находиться в диапазоне принимаемых частот. Если промежуточная частота слишком высокая, то избирательность УПЧ (при заданных полосе пропускания и числе контуров) будет мала, а максимальное устойчивое усиление каждого каскада УПЧ будет низким. Если же промежуточная частота низда, то будет малым ослабление приема по зеркальному каналу. Кроме того, промежуточная частота должна быть по крайней мере в 10—20 раз больше верхней частоты полосы воспроизводимых частот.
Распределение неравномерности частотной характеристики по каскадам приемника. Для радиовещательных приемников ГОСТ устанавливает величину неравномерности частотной характеристики по звуковому давлению (табл. VII. 1). Можно принять неравномерность частотной характеристики акустической системы (громкоговорителя или группы громкоговорителей) равной 6 дб. Остальную неравномерность можно распределить следующим образом: входная цепь и УВЧ — 3—6 дб иа СВ и ДВ (на частотах более 250 кгц^\ 7—10 дб на частотах менее 250 кгц и 1—2 дб на КВ; УПЧ — 2—5 дб; детектор — 0,5—1 дб. В УНЧ
высокие частоты могут быть подняты за счет коррекции частотной характеристики, поэтому неравномерность частотной характеристики УНЧ можно принимать от 0 до 3—4 дб. Большие значения неравномерности во входной цепи и УВЧ следует принимать в тех случаях, когда приемник должен работать с магнитной антенной. В УПЧ большие значения неравномерности должны приниматься для одноконтурных каскадов и меньшие—для . двухконтурных каскадов и каскадов с фильтрами сосредоточенной избирательности.
В приемниках для телефонной связи обычно выбирают неравномерность частотной характеристики каскадов до преобразователя равной 1—3 дб, УПЧ —3—5 дб, детектора — 0,5—1 дб, УНЧ — 3—4 дб.
Выбор числа контуров во входной цепи и УВЧ. Так как контуры входной цепи и УВЧ диапазонных приемников перестраиваются, то увеличение их числа сильно усложняет радиоприемник (увеличивается число элементов настройки). Обычно в радиовещательных и любительских связных приемниках применяется не более двух контуров.
Число контуров и их эквивалентную добротность определяют следующим образом. Принимают число контуров равным единице и находят максимальную допустимую эквивалентную добротность контура Qy для наименьшей частоЛ1 каждого поддиапазона
0 _fMH„Vdn-l '30 _fMH„Vdn-l '3
0 _fMH„Vdn-l '3
0 _fMH„Vdn-l '3
где /мия — минимальная частота поддиапазона; dn — неравномерность частотной характеристики в полосе пропускания; AF — полоса пропускания. Децибелы должны быть переведены в отношения. Для поддиапазонов КВ можно принять Q3 = 60—100.
Величина ослабления приема по зеркальному каналу определяется на максимальной частоте каждого поддиапазона
f макс ^макс + 1f макс ^макс + 1-Q» пр/-Q» пр// f
f макс ^макс + 1
f макс ^макс + 1
-Q» пр/
-Q» пр/
,/ / макс “ пр
з " I f
\/макс
где fnp — промежуточная частота приемника.
Если полученное ослабление меньше заданного, то следует увеличить число контуров до двух. При этом для поддиапазонов КВ следует применить резонансный УВЧ, а для поддиапазонов ДВ и СВ — двухконтурную входную цепь.
В поддиапазоне УКВ, как правило, используется один контур во входной цепи и один контур в УВЧ.
Выбор числа контуров промежуточной частоты. В сравнительно простых радиоприемниках, в которых полоса пропускания, как правило, не регулируется, в качестве избирательных элементов УПЧ обычно применяется фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) после преобразователя частоты (см. § 9 этой главы). Последний каскад УПЧ выполняется по одноконтурной схеме с полосой пропускания, значительно превышающей полосу всего УПЧ. Остальные каскады — апериодические. В приемниках с регулируемой полосой пропускания обычно применяются двухконтурные полосовые фильтры во всех каскадах.
В начале расчета задаются числом полдсовых фильтров п и определяют неравномерность усиления в полосе пропускания одного фильтра
^1 “ V^Sn’
где dSn — неравномерность усиления всего УПЧ, включая фильтр преобразователя (см. выше). Величина dSn должна быть выражена в относительных единицах (не в дб^.
В приемниках второго класса и более простых обычно используются два фильтра (один каскад УПЧ), в приемниках более высоких классов—три фильтра (два каскада УПЧ) и более.
Выбирается величина параметра связи т]. Чаще всего с целью упрощения настройки контуров УПЧ выбирают щ = 1. Если же необходимо получить максимальную избира-
Рис. VII.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.Рис. VII.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.тельность при данном числе фильтров, то величина параметра связи определяется по формулетельность при данном числе фильтров, то величина параметра связи определяется по формулеПо графику (рис. VII,4) определяется обобщенная расстройка xt и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность контуровПо графику (рис. VII,4) определяется обобщенная расстройка xt и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность контуровгде /пр — промежуточная частота; ДЕ — полоса пропускания УПЧ.
Рис. VII.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.
Рис. VII.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.
тельность при данном числе фильтров, то величина параметра связи определяется по формуле
тельность при данном числе фильтров, то величина параметра связи определяется по формуле
По графику (рис. VII,4) определяется обобщенная расстройка xt и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность контуров
По графику (рис. VII,4) определяется обобщенная расстройка xt и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность контуров
Рассчитывается обобщенная расстройка х2, соответствующая абсолютной расстройке ДД которая задается вместе с избирательностью (табл. VII.1):
X — О ^ *2 — Чэ f /пр
Если задана усредненная крутизна ската резонансной характеристики (табл. VIL1), то можно считать, что избирательность должна быть равна 26 дб при расстройке
кгц»
где 8СК—крутизна ската резонансной характеристики, дб/кгц; ДЕ— полоса пропускания, кгц.
По величине ха из графиков (рис. VII.5) определяется избирательность для одного фильтра dH. Для всего усилителя избирательность, дб» равна:
dSH=201gd",
где п — число фильтров, включая фильтр преобразователя частоты.
Если величина ослабления получается недостаточной, то следует выбрать большее значение г) (но не больше Т1ОП^) или увеличить число фильтров и произвести расчет снова.
Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы.
Определение необходимого числа каскадов. Напряжение на входе первого усилительного каскада при приеме на ферритовую антенну ^вх1 = ^EpQ3
где Лд — действующая высота антенны, см\ Е — напряженность поля,равная чувствительности приемника, л?в/лг, р — коэффициент включе-где Лд — действующая высота антенны, см\ Е — напряженность поля,равная чувствительности приемника, л?в/лг, р — коэффициент включе-ния первого каскада к контуру входной цепи; *Q3 — эквивалентная добротность контура входной цепи, определенная выше.Действующая высота антенны может быть принята равной 1 слц а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15. Большие значения р выбираются при более широкой полосе пропускания и более высокой добротности антенны.При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада^вх1 = ^ВХ^Ч Р’где Квх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в антенне, равная чувствительности приемника, лтв.Коэффициент передачи входной цепи может быть выбран в пределах 2—3 при Q3 = 20—40; 3—5 при Q3 = 40—100 и 5—7 при Q3 = 100—150.Необходимое усиление от входа первого усилительного каскада до входа детектора^ = ^ Чап • Ю6.ВХ1ния первого каскада к контуру входной цепи; *Q3 — эквивалентная добротность контура входной цепи, определенная выше.Действующая высота антенны может быть принята равной 1 слц а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15. Большие значения р выбираются при более широкой полосе пропускания и более высокой добротности антенны.При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада^вх1 = ^ВХ^Ч Р’где Квх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в антенне, равная чувствительности приемника, лтв.Коэффициент передачи входной цепи может быть выбран в пределах 2—3 при Q3 = 20—40; 3—5 при Q3 = 40—100 и 5—7 при Q3 = 100—150.Необходимое усиление от входа первого усилительного каскада до входа детектора^ = ^ Чап • Ю6.ВХ1Рис. VII.5. Обобщенные кривыеполосового фильтра.Рис. VII.5. Обобщенные кривыеполосового фильтра.
где Лд — действующая высота антенны, см\ Е — напряженность поля,равная чувствительности приемника, л?в/лг, р — коэффициент включе-
где Лд — действующая высота антенны, см\ Е — напряженность поля,равная чувствительности приемника, л?в/лг, р — коэффициент включе-
ния первого каскада к контуру входной цепи; *Q3 — эквивалентная добротность контура входной цепи, определенная выше.
Действующая высота антенны может быть принята равной 1 слц а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15. Большие значения р выбираются при более широкой полосе пропускания и более высокой добротности антенны.
При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада
^вх1 = ^ВХ^Ч Р’
где Квх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в антенне, равная чувствительности приемника, лтв.
Коэффициент передачи входной цепи может быть выбран в пределах 2—3 при Q3 = 20—40; 3—5 при Q3 = 40—100 и 5—7 при Q3 = 100—150.
Необходимое усиление от входа первого усилительного каскада до входа детектора
^ = ^ Чап • Ю6.
ВХ1
ния первого каскада к контуру входной цепи; *Q3 — эквивалентная добротность контура входной цепи, определенная выше.
Действующая высота антенны может быть принята равной 1 слц а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15. Большие значения р выбираются при более широкой полосе пропускания и более высокой добротности антенны.
При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада
^вх1 = ^ВХ^Ч Р’
где Квх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в антенне, равная чувствительности приемника, лтв.
Коэффициент передачи входной цепи может быть выбран в пределах 2—3 при Q3 = 20—40; 3—5 при Q3 = 40—100 и 5—7 при Q3 = 100—150.
Необходимое усиление от входа первого усилительного каскада до входа детектора
^ = ^ Чап • Ю6.
ВХ1
Рис. VII.5. Обобщенные кривыеполосового фильтра.
Рис. VII.5. Обобщенные кривыеполосового фильтра.
где Чап — коэффициент запаса; (/дет — напряжение на входе детектора.
Напряжение на входе диодного детектора АМ сигнала следует выбирать не менее 0,3—1 в, а на входе дробного детектора — не менее 0,03— 0,05 в. Коэффициент запаса Азап выбирается в пределах 1,5—3, причем большие значения &зап выбираются для поддиапазона УКВ.
Максимальное устойчивое усиление избирательного транзисторного каскада с общим эмиттером без применения нейтрализации
Куст - 200Куст - 2005к макс^12э5к макс^12э
Куст - 200
Куст - 200
5к макс^12э
5к макс^12э
где S^ — крутизна транзистора на данной частоте, мак /макс — максимальная частота сигнала, кгц; С12э—проходная емкость транзистора, пф.
Необходимый коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением транзистора для получения заданной добротности Q
где QK — конструктивно выполнимая добротность контура.
Максимальный реально достижимый коэффициент усиления избирательного каскада на максимальной частоте диапазона при оптимальном согласовании и обеспечении расчетной эквивалентной добротности контуров
^акс = ^5Х'(1-^/7?^^
где RBX и /?вых — входное и выходное сопротивления транзистора на максимальной частоте диапазона, ком; 8^ — крутизна транзистора на максимальной- частоте, мак
Из двух величин Куст и Кмакс берется меньшая, которая принимается за коэффициент усиления одного каскада (без применения нейтрализации).
Коэффициент усиления преобразователя частоты с нагрузкой как в каскаде УПЧ можно принять равным 0,25Купч. Если же нагрузкой преобразователя частоты является ФСИ, то коэффициент усиления 1205к/Сфси
''пр , /*
V бфСИ^и
где S* — крутизна транзистора, мак £ФСИ — проводимость ФСИ, мксим; £11э — активная составляющая входной проводимости транзистора следующего каскада, мксим; КФСИ— коэффициент передачи ФСИ.
Величины 5ФСИ и КФСИ определяются при расчете ФСИ.
Необходимый коэффициент усиления УПЧ
^УПЧ S — Гк” *
ЛУВЧЛпр
где Кувч— коэффициент усиления каскада УВЧ,. рассчитанный по формулам, приведенным выше. Коэффициент усиления апериодического каскада УВЧ, работающего в диапазонах ДВ и СВ, можно принять равным 10, а апериодического каскада УПЧ — равным 20—30 (на частоте 465 кгц).
Для определения числа каскадов УНЧ подсчитывается общее усиление по мощности
Р ^РобщР ^Робщвых^вхвых^вхиигде ^вых — максимальная выходнаягде ^вых — максимальная выходная2’вх мощность; UBX — напряжение2’вх мощность; UBX — напряжениена входе УНЧ, равное его чувствительности; RBX — входное сопротивление УНЧ.на входе УНЧ, равное его чувствительности; RBX — входное сопротивление УНЧ.
Р ^Робщ
Р ^Робщ
вых^вх
вых^вх
и
и
где ^вых — максимальная выходная
где ^вых — максимальная выходная
2’
вх мощность; UBX — напряжение
2’
вх мощность; UBX — напряжение
на входе УНЧ, равное его чувствительности; RBX — входное сопротивление УНЧ.
на входе УНЧ, равное его чувствительности; RBX — входное сопротивление УНЧ.
Коэффициент усиления по мощности выходного каскада в зависимости от типа транзисторов обычно лежит в пределах 30—100, а остальных каскадов — в пределах 30—300.
Если в УНЧ предполагается регулировка тембра с подъемом частотной характеристики, то необходимо ввести дополнительный каскад усиления, а при глубокой отрицательной обратной связи — еще один дополнительный каскад усиления.
§ 4. Входные цепи
Входная цепь радиоприемника, работающего с внешней (открытой) антенной, состоит из элементов связи с антенной, избирательной системы и элементов связи с первым транзистором. Внутренняя (ферритовая) антенна является одновременно индуктивностью колебательного контура входной цепи.
Входная цепь должна обеспечивать возможно большую избирательность при допустимой неравномерности усиления в полосе пропускания
Рис. VII. 6. Схемы входных цепей с ферритовой антеиной.
и максимальный коэффициент передачи напряжения*. При этом изменение коэффициента передачи напряжения в пределах рабочего диапазона частот должно быть возможно меньшим. В УКВ диапазоне входная цепь должна обеспечивать согласование фидерной линии со входом первого усилительного каскада с целью повышения отношения сиг- нал/шум.
Схемы одноконтурных входных цепей с ферритовой антенной приведены на рис. VII. 6. Трансформаторная связь с транзистором (рис. VII. 6, а) позволяет получить наибольший коэффициент перекрытия диапазона при данном конденсаторе переменной емкости. Недостаток этой схемы — снижение добротности контура с повышением частоты настройки, что приводит к дополнительному уменьшению избирательности на более высоких частотах. Коэффициент передачи напряжения при трансформаторной связи с транзистором увеличивается с повышением частоты настройки.
При внутренней емкостной связи с транзистором (рис. VII. 6, б) эквивалентная добротность контура возрастает при повышении частоты настройки, а коэффициент передачи напряжения входной цепи изменяется примерно обратно пропорционально частоте. Схема с комбинированной трансформаторной и внутренней емкостной связью (рис. VII. 6, в) отличается слабой зависимостью коэффициента передачи напряжения от частоты настройки.
♦ Коэффициент передачи напряжения — отношение напряжения на выходе входной цепи к а д. с. во внешней антенне или к напряженности поля (для магнитной антенны).
На рис. VII. 7 приведены схемы одноконтурных входных цепей, которые применяются при штыревой антенне. Схема с непосредственным включением антенны (рис. VII. 7, а) является наиболее простей. Ее недостаток — значительное затухание, вносимое антенной в контур. Схема с непосредственным включением антенны применяется в автомобильных и переносных приемниках невысокого качества на диапазонах ДВ, СВ и КВ. Для уменьшения вносимого в контур затухания можно применить схему с автотрансформаторным включением антенны (рис. VII. 7, б), с внешней емкостной связью (рис. VII. 7, в) или с трансформаторной связью (рис. VII. 7, е). При внешней емкостной связи
Рис. VII. 7. Схемы входных цепей со штыревой антенной.Рис. VII. 7. Схемы входных цепей со штыревой антенной.
Рис. VII. 7. Схемы входных цепей со штыревой антенной.
Рис. VII. 7. Схемы входных цепей со штыревой антенной.
упрощается катушка индуктивности, однако появляется сильная зависимость коэффициента передачи от частоты настройки. Поэтому эта схема применяется главным образом на растянутых КВ диапазонах и в простых приемниках для подключения внешней антенны. Если при внешней емкостной связи с антенной применить внутреннюю емкостную связь с транзистором, то коэффициент передачи напряжения почти не будет зависеть от частоты настройки. Трансформаторная связь с антенной позволяет получить более высокие качественные показатели
Рис. VII. 8. Схема двухконтурнойвходной цепи при трансформаторнойсвязи с антенной.Рис. VII. 8. Схема двухконтурнойвходной цепи при трансформаторнойсвязи с антенной.входной цепи и применяется в высококачественных приемниках.
Рис. VII. 8. Схема двухконтурнойвходной цепи при трансформаторнойсвязи с антенной.
Рис. VII. 8. Схема двухконтурнойвходной цепи при трансформаторнойсвязи с антенной.
Двухконтурные входные цепи отличаются гораздо лучшей формой частотной характеристики по сравнению с одноконтурными и применяются в высококачественных приемниках. На рис. VII. 8 приведена схема входной цепи радиоприемника «Рига-103», используемой при приеме на ДВ и СВ, с встроенной штыревой и внешней антенной. В этой
схеме связь с антенной — комбинированная (трансформаторная и внешняя емкостная), между контурами полосового фильтра — трансформаторная, с транзистором — автотрансформаторная.
Расчет одноконтурной входной цепи с ферритовой антенной и трансформаторной связью с транзистором начинают с расчета контура. Коэффициент перекрытия диапазона
, tмаксд = 7—' мин
где f макс и/мин — максимальная и минимальная частота диапазона, Мгц.
Индуктивность контура
2,53 • Ю4(бд — 1)L А 2 '— мкгн,
(^макс ^мии) f макс
где Смаке и Смин — максимальная и минимальная емкость конденсатора настройки, пф.
Дополнительная емкость в контуре
р Ъ^Ср '“'макс ^д^минСдоп " Га ;;
Добротность нагруженного контура (эквивалентная добротность) определяется в соответствии с рекомендациями, приведенными на стр. 245. Добротность ненагруженного контура (конструктивная) должна быть .выше добротности нагруженного контура и обычно выбирается в пределах 40—160. Чем выше добротность ненагруженного контура, тем больше коэффициент передачи напряжения входной цепи.
Коэффициент включения антенного контура в цепь базы транзистора, обеспечивающий получение необходимой эквивалентной добротности контура, может быть вычислен по формуле
где / мин — минимальная частота поддиапазона, Мгц; L — индуктивность контура, мкгн;§^э— активная составляющая входной проводимости транзистора на минимальной частоте поддиапазона, мксим\ Qa — эквивалентная добротность контура.
Индуктивность катушки связи
Чв = pL
Средняя величина емкости подстроечного конденсатора
^П " ^ДОП " См “ ^д —
где См — емкость монтажа; Сд—собственная емкость ферритовой антенны; С/^ — входная емкость транзистора на минимальной частоте поддиапазона.
В диапазонах ДВ и СВ собственная емкость ферритовой антенны составляет 2—5 пф* Емкость монтажа зависит от схемы коммутации поддиапазонов, типа переключателя и вида монтажа (печатный и навесной). Для двухподдиапазонного приемника, выполненного на печатной плате, емкость монтажа обычно не превышает 5 пф.
Если при определении Сп получается отрицательная величина, то необходимо выбрать переменный конденсатор с большей емкостью или уменьшить коэффициент включения р, понизив добротность контура QK, и произвести расчет сначала.
Коэффициент передачи напряжения входной цепи на минимальной частоте поддиапазона
^ВХ. МИН ^дР^Э’
где 7/д— действующая высота антенны на минимальной частоте, м.
Коэффициент передачи напряжения иа максимальной частоте
„W
ВХМаКС 1 + 2^MaKCLgI13Q^
Напряжение сигнала на выходе входной цепи, мв = КВХЕ, ВЫХ Вл
где Е— напряженность поля сигнала, мв/м.
Растянутые поддиапазоны
На растянутых поддиапазонах обеспечивается плавная настройка на принимаемый сигнал, облегчается сопряжение настройки гетеродина и контуров высокой частоты, отсутствует зеркальная настройка (зеркальная помеха не устраняется), а конденсаторы настройки могут быть непрямочастотиыми. Недостат
ком растянутых поддиапазонов является усложнение контуров высокой частоты и гетеродина, необходимость повышения стабильности частоты гетеродина и трудность -обеспечения точной градуировки
шкал поддиапазонов в единицах
частоты.
Рис. VII. 9. Схема контуров для Для растяжки поддиапазона нерастянутых поддиапазонов. обходимо уменьшить коэффициент перекрытия по частоте, что достигается включением последовательно с конденсатором настройки и параллельно с ним или с катушкой индуктивности дополнительных конденсаторов. Наиболее часто применяемая схема контуров для растянутых поддиапазонов приведена на рис. VII. 9. Эта схема дает возможность растянуть каждый заданный поддиапазон
на всю шкалу.
Расчет контуров по схеме рис. VII. 9 производится в следующем порядке.
Принимают величину минимальной емкости контура Смнн = = 40—50 пф и определяют индуктивность катушки наиболее высокочастотного поддиапазона
25330
-нмкги^
Г С 'максимин
поддиа-поддиа-где /макс — максимальная частота поддиапазона, Мгц.
поддиа-
поддиа-
Находят максимальную емкость контура для того же
пазонапазонаС =максС =макс2533025330пф.пф.
пазона
пазона
С =макс
С =макс
25330
25330
пф.
пф.
где /мин — минимальная частота поддиапазона, Мгц; L— индуктивность, мкгн.
Разность емкостей ДС = Смакс — Смин сохраняют постоянной для всех поддиапазонов; переключают только катушки и подстроеч-
ные конденсаторы, определяющие минимальную емкость контура.
Индуктивности катушек последующих поддиапазонов находят по формуле
,25330 / 11 \
ДС гГ
\'мни'макс/
где ^мин и ^макс — минимальная и максимальная частоты соответствующего поддиапазона, Мгц; дС— разность емкостен, пф.
Определяют емкость конденсатора
с = л£(£+к^ьХ[а£Е^^
32(С —дС)
где Со — минимальная емкость переменного конденсатора; С — разность между максимальной и минимальной емкостью переменного конденсатора.
Определяют максимальную емкость подстроечных конденсаторов
С — Г
мин С0 + С3 '
Пример. Поддиапазоны: 1) 11,5—12 Мгц; 2) 15,0—15,4 Мгц;
) 17,6—18,0 Мгц; С3= 11-5-490 пф.
Принимаем Смни = 50 пф и находим индуктивность контура для третьего поддиапазона:
,25330. „_25330 ео с ,
^182 • 50^^ ^макс 1,762 • 1,56 —л$*
АС = 52,5 — 50 = 2,5 пф.
Индуктивность контуров для второго и первого поддиапазонов:
.25330 / 11 \00
2,5 (15,0215,42 J-2’2^«’
L1" 2,5(1L5212,02 ) ~ 6,4 МКгН’
25/4794-2 П) . тЛ2^ (479 4-2 a W 2,5(4/9 4-2- 11)4- х (479 + И) - 11 - 2,5 2(479 — 2,5)
= 5,3 пф;
Са = 50— 1 ■= 46,4 пф.
11 —р 0,0
Выбираем конденсаторы типа КПК-2 емкостью 6—60 пф.
Усилители высокой частоты
Апериодические УВЧ не повышают избирательности приемника, но способствуют увеличению отношения сигнал-шум и чувствительности приемника. Применяются в высококачественных приемниках на поддиапазонах ДВ и СВ в тех случаях, когда входная цепь выполнена по схеме с двухконтурным полосовым фильтром.
Практическая схема апериодического УВЧ для диапазонов ДВ и СВ приведена на рис. VII, 10, а. Коэффициент усиления такого каскада порядка 10 (при нагрузке входным сопротивлением преобразователя частоты).
Резонансные УВЧ обеспечивают усиление сигнала, способствуя повышению реальной чувствительности приемника, и избирательность. В супергетеродинных приемниках наиболее существенной является избирательность в отношении зеркального канала.
Резонансные УВЧ на транзисторах собираются по схеме с общим эмиттером (рис, VII, 10, б) в диапазонах ДВ, СВ и КВ и по схеме с общей базой в диапазоне УКВ.
Режим транзисторов в УВЧ выбирается так, чтобы ток коллектора был около 1 ма. При установке режима подбирают сопротивление одного из резисторов базового делителя напряжения.
Рис. VII. 10. Схемы усилителей высокой частоты.
Характер зависимости резонансного коэффициента усиления УВЧ от частоты настройки определяется видом связи контура с транзисторами. При трансформаторной или автотрансформаторной связи с обоими транзисторами (рис. VII. 10, б) коэффициент усиления примерно пропорционален частоте настройки. При трансформаторной связи с одним транзистором и комбинированной (трансформаторной и внутренней емкостной) связи с другим коэффициент усиления почти не зависит от частоты, если правильно выбрать коэффициенты связи.
Преобразователи частоты
Преобразователь частоты состоит из смесителя и гетеродина. Смеситель и гетеродин могут быть собраны на одном транзисторе (гетеродинный преобразователь) или отдельных транзисторах.
К смесительной части преобразователя частоты предъявляются следующие основные требования: 1) минимальный уровень вносимых шумов (особенно при отсутствии УВЧ); 2) возможно больший коэффициент усиления при наименьшей зависимости от частоты настройки приемника; 3) избирательная система в коллекторной цепи преобразователя вместе с УПЧ должна формировать требуемую резонансную характеристику; 4) преобразователь должен создавать возможно меньшее количество дополнительных каналов приема; 5) параметры преобразователя не должны существенно меняться при изменениях параметров элементов каскада, напряжения питания и внешних воздействий.
Схемы смесителей. На ДВ, СВ и КВ транзистор смесителя включают по схеме с общим эмиттером. При этом входная проводимость каскада оказывается меньше, а усиление предыдущего каскада — больше. Напряжение гетеродина может подаваться в цепь базы или эмиттера. В первом случае требуется меньшая мощность гетеродина и повышается крутизна преобразования. Однако устойчивость работы смесителя ниже, вследствие обратной связи по промежуточной частоте. Поэтому в основном применяется схема с подачей напряжения гетеродина в цепь эмиттера (рис. VII. И). Напряжение сигнала Uc подается в цепь базы.
Режим смесителя выбирается так, чтобы рабочая точка транзистора находилась в области наиболее нелинейного участка входной характеристики. При этом ток эмиттера обычно составляет доли миллиампера. Амплитуда напряжения гетеродина подбирается экспериментально и составляет величину порядка 1 в.
Смесители с динамической нагрузкой отличаются большим коэффициентом преобразования, малым уровнем вносимых шумов и низким выходным сопротивлением. Коэффициент преобразования смесителей с динамической нагрузкой при повышении частоты возрастает, что выгодно при использовании ферритовых антенн. На рис.
Рис. VII. И. Схема смесителя со статической нагоузкой.Рис. VII. И. Схема смесителя со статической нагоузкой.Рис. VII. 12. Схема смесителя с динамической нагрузкой.Рис. VII. 12. Схема смесителя с динамической нагрузкой.VII. 12 приведена схема смесителя, в котором функции динамической нагрузки выполняет транзистор Та. Напряжение сигнала подается в цепь базы транзистора 7\ от ферритовой антенны МА, а напряжение гетеродина в цепь эмиттера. Напряжение смещения на базе транзистора
Рис. VII. И. Схема смесителя со статической нагоузкой.
Рис. VII. И. Схема смесителя со статической нагоузкой.
Рис. VII. 12. Схема смесителя с динамической нагрузкой.
Рис. VII. 12. Схема смесителя с динамической нагрузкой.
Тг стабилизировано с помощью стабилитрона Дх, На выходе смесителя включен полосовой фильтр промежуточной частоты.
Схемы гетеродинных преобразователей частоты. Преобразователи с совмещенным гетеродином (гетеродинные преобразователи) позволяют уменьшить размеры приемников и поэтому широко применяются
в простых переносных и карманных приемниках, работающих в диапазонах ДВ и СВ. Однако эти преобразователи требуют тщательного подбора режима транзистора, поэтому они сложнее в наладке. Кроме того, в гетеродинных преобразователях транзисторы не могут работать на частотах, близких к граничной.
В гетеродинных преобразователях частоты напряжение сигнала обычно подается в цепь базы, а напряжение гетеродина — или в цепь
тушкой связи гетеродина La в цепьтушкой связи гетеродина La в цепьРис. VII.14. Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты.Рис. VII.14. Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты.
тушкой связи гетеродина La в цепь
тушкой связи гетеродина La в цепь
Рис. VII.14. Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты.
Рис. VII.14. Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты.
Рис. VII.13. Схемы гетеродинных преобразователей частоты на одном транзисторе.
базы (рис. VII. 13, а), или в цепь эмиттера (рис. VII. 13, б). В обеихсхемах контур промежуточной частоты включен последовательно с ка-тушкой связи гетеродина La в цепь коллектора. На работу гетеродина
это не оказывает заметного влияния. Однако напряжение гетеродина взаимодействует с гармониками промежуточной частоты, которые присутствуют в цепи коллектора. В результате этого на выходе приемника может прослушиваться свист.
Каскодные схемы преобразователей частоты позволяют получить большее усиление, так как в иих исключена паразитная обратная связь между входным контуром и контуром промежуточной частоты. В реальных схемах коэффициент преобразования по напряжению можно довести до 80—100, в то время как в обычных схемах преобразователей он
равен 20—30. Кроме того, упрощается схема коммутации в приемниках с несколькими поддиапазонами.
Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты приведена на рис. VII. 14. Контур гетеродина в этой схеме образован катушкой индуктивности La и конденсаторами Са и Сд, Первый транзистор 7\ предназначен для дополнительного усиления сигнала, поступающего от УВЧ или от входной цепи. Фазирующая цепь ^Ci обеспечивает
работу гетеродина на частотах, превышающих граничную частоту транзистора. Так как выходное сопротивление транзистора Та большое, контур промежуточной частоты включен непосредственно в цепь коллектора.
На рис. VII. 15 приведена схема гетеродинного преобразователя частоты с динамической нагрузкой. Транзистор 7\ выполняет функции гетеродина и смесителя, а транзистор Тг — функции динамической нагрузки. Напряжение на базе транзистора 7\ стабилизировано с помощью стабилитрона Д^. Для повышения стабильности частоты гетеродина целесообразно стабилизировать также напряжение питания цепи коллектора.
Рис. VII. 15. Схема гетеродинного преобразователя частотыс динамической нагрузкой.
Преобразователь частоты, собранный по схеме (рис. VII. 15), хорошо работает в диапазоне ДВ и СВ. Коэффициент преобразования составляет 40—50 дб. Шумовые характеристики на 5—10 дб лучше, чем в обычном преобразователе совмещенного типа.
Гетеродины
Гетеродин, применяемый в преобразователе частоты супергетеродинного приемника, должен генерировать в заданном диапазоне частот колебания достаточно стабильной частоты с примерно постоянной амплитудой, необходимой для работы смесителя. При этом не должно быть паразитной генерации. В преобразователе с совмещенным гетеродином режим гетеродинной части должен быть выбран таким, чтобы обеспечивалась одновременно хорошая работа транзистора в смесительной части. Гетеродины ЧМ приемников не должны иметь паразитной частотной модуляции.
Схемы гетеродинов. В диапазонах ДВ, СВ и КВ гетеродины чаще всего выполняются по схеме с автотрансформаторной обратной связью (индуктивная трехточка) или с трансформаторной обратной связью. На рис. VII. 16, а приведена практическая схема гетеродина с емкостной
настройкой, а на рис. VII. 16, б — с индуктивной настройкой. Последняя схема используется в приемнике «Урал-авто» на растянутых поддиапазонах КВ. Как видно из схемы, ферровариометр настройки L2 с относительно большой индуктивностью подключен параллельно катушке LT с малой индуктивностью. Этим достигается малый коэффициент перекрытия поддиапазона, что необходимо для растяжки.
В автомобильных приемниках, настраиваемых ферровариометрами, на поддиапазонах ДВ и СВ удобнее применять схему гетеродина с емкостной трехточкой (рис. VII. 17). В этой схеме, используемой в прием-
Рис. VII. 16. Схемы гетеродинов с автотрансформаторнойобратной связью.
нике «Урал-авто», ферровариометр Lx служит для настройки приемника на принимаемый сигнал, а катушка Ln—для сопряжения контуров (см. ниже) в процессе наладки приемника.
Схема гетеродина для УКВ диапазона приведена на рис. VII. 18. Настройка контура производится ферровариометром Lt. Для автоматической подстройки частоты АПЧ гетеродина к контуру через конденсаторы подключен варикап Дх (типа Д902). Начальная рабочая точка варикапа устанавливается диодом Дъ (типа 7ГЕ2АС). Напряжение авто-
Рис. VII. 17. Схема гетеродина с емкостной трехточкой.Рис. VII. 17. Схема гетеродина с емкостной трехточкой.Рис. VII. 18. Схема гетеродина УКВ с емкостной трехточкой и автоматической подстройкой частоты.
Рис. VII. 17. Схема гетеродина с емкостной трехточкой.
Рис. VII. 17. Схема гетеродина с емкостной трехточкой.
матической подстройки частоты подается с выхода дробного детектора через RC фильтр нижних частот, который на схеме не показан.
Повышение стабильности частоты гетеродина. На частоту колебаний гетеродина влияют изменения величин питающего напряжения, температуры и влажности окружающей среды, а также механические воздействия.
Для уменьшения влияния питающих напряжений следует повышать добротность контура и подбирать коэффициент обратной связи. Степень влияния питающих напряжений зависит также от схемы гетеродина,
режима транзистора и степени связи контура с транзистором. Для по* вышения стабильности частоты гетеродина иногда применяют стабилизацию питающего напряжения.
Для уменьшения влияния изменений температуры гетеродин должен быть расположен возможно дальше от нагревающихся в процессе работы элементов приемника. Температурный коэффициент диэлектриков всех деталей гетеродина должен быть возможно меньшим. Следует широко использовать керамику, полистирол и избегать применения при монтаже различных изоляционных прокладок, стоек, изоляции на проводах и т. п. Монтаж следует выполнять короткими проводниками без изоляции. Влияние температуры можно уменьшить, подключая в контур гетеродина конденсаторы с отрицательным ТКЕ (гл. II, § 1).
Для уменьшения влияния влажности следует применять влагостойкие материалы (керамика, полистирол и др.).
Для уменьшения паразитной частотной модуляции в гетеродинах ЧМ приемников необходимо защищать гетеродин от механических воздействий, акустических колебаний, пульсаций питающих напряжений и других факторов, могущих вызвать частотную модуляцию.
Сопряжение контуров гетеродина и преселектора (входной цепи и УВЧ). Контуры преселектора и гетеродина в супергетеродинном приемнике настраиваются одной ручкой. При любом положении элемента настройки частота гетеродина должна отличаться от частоты настройки контуров преселектора на величину, равную промежуточной частоте приемника. Для этого в контур гетеродина включаются дополнительные элементы, уменьшающие коэффициент перекрытия поддиапазона и обеспечивающие получение необходимого закона изменения частоты от положения элемента настройки приемника. Усложнение контура гетеродина дает возможность использовать для настройки контуров гетеродина и преселектора одинаковые элементы настройки (конденсаторы переменной емкости или вариометры).
Включение конденсаторов сопряжения в контур гетеродина с настройкой конденсатором переменной емкости показано на рис. VI I. 16,а
Усилители промежуточной частоты
Основные требования, предъявляемые к усилителям промежуточной частоты (УПЧ),— обеспечение избирательности по соседнему каналу, формирование полосы пропускания, обусловливающей необходимую верность (точность) воспроизведения на выходе передаваемого сообщения, и основное усиление принимаемого сигнала до детектора.
Частотная избирательность УПЧ определяется крутизной ската резонансной кривой, а полоса пропускания—шириной этой кривой на заданном уровне. Избирательность усилителя иногда характеризуют коэффициентом ирямоугольности резонансной характеристики, который вычисляется по формуле
где ^Fy — полоса пропускания на уровне у (например, на уровне 0,1 или 0,01); &F0 7 — полоса пропускания на уровне 0,7 максимума резонансной кривой.
Избирательность усилителя тем лучше, чем ближе к единице значение коэффициента ирямоугольности. Коэффициент ирямоугольности
идеального усилителя с прямоугольной (П-образной) резонансной характеристикой равен единице. Для большего приближения к прямоугольной характеристике необходимо применять в усилителях большее число резонаторов, например £С-контуров.
В УПЧ транзисторы включаются обычно по схеме с общим эмиттером. В качестве нагрузки используются одиночные колебательные контуры, двухконтурные полосовые фильтры и фильтры сосредоточенной избирательности. Чтобы уменьшить шунтирование контуров выходными и входными проводимостями транзисторов, применяют неполное включение контуров. Степень связи транзистора с контуром выбирают чаще всего так, чтобы обеспечить необходимую полосу пропускания каскада. Конструктивная добротность контуров выбираетси значительно большей, чем необходимая для получения заданной полосы пропускании. Это дает возможность увеличить связь контуров с транзисторами и, следовательно, коэффициент усиления каскада.
Рис. VII. 19. Схема УПЧ с ФСИ на колебательных контурах.
Каскады УПЧ с одиночными контурами используются главным образом в усилителях с ФСИ. В этом случае они имеют .сравнительно широкую полосу пропускания, поэтому ие требуется нейтрализации внутренней проводимости транзисторов даже при работе в области частот, близких к граничной. Не требуется также жесткая температурная стабилизация режима транзисторов. Если же в УПЧ используются полосовые фильтры, то необходимо выбирать более высокочастотные транзисторы или применить нейтрализацию, что усложняет иаладку. Кроме того, необходима стабилизаций режима транзисторов, иначе при замене транзисторов или изменении температуры изменитси их проводимости, что приведет к изменению коэффициента усилении и формы резонансной характеристики всего усилителя. Все это усложняет конструирование и особенно налаживание УПЧ. Поэтому в радиолюбительской практике иногда увеличивают число каскадов УПЧ, снижая усиление в каждом из них. При этом усилитель работает более устойчиво. Устойчивость УПЧ повышается при использовании транзисторов с более высокой граничной частотой.
Схемы УПЧ. На рис. VII. 19 приведена схема УПЧ с ФСИ на входе. Первый каскад усилителя апериодический с эмиттерной стабилизацией режима (гл. VI, § 2), второй — резонансный с нейтрализацией и стабилизацией режима. Полоса пропускания второго каскада равна примерно 50 кгц. Для АРУ используется постоянная составляющая тока детектора. Полоса пропускания ФСИ составляет 8 кгц, ослабление сигнала при расстройке на ±10 кгц равно 25 дб.
Индуктивности катушек L2, L3 и L< равны 240 мкгн, добротность — 130. Катушка Lx наматывается на один каркас с катушкой La и должна содержать число витков, равное 20% числа витков La. Индуктивность катушки L& равна 690 мкгн, добротность — 80. Катушка Le наматывается на один каркас с Ls, ее индуктивность — 400 мкгн, Все катушки могут быть выполнены на броневых сердечниках из феррита марки 600НН.
На рис. VII. 20 приведена схема смесителя, УПЧ, в котором в качестве ФСИ используется пьезокерамический фильтр (ПКФ) типа
Рис. VII. 20. Схема УПЧ с пьезокерамическим ФСИ.
Рис. VII. 21. Схема каскодного УПЧ с ФСИ.
ПФ1П-2, и детектора. Детектор работает с положительным смещением и используется также в системе АРУ (см. § 12 этой главы). Система АРУ с шунтирующим диодом Дх.
Индуктивность катушек Lx, L3 и Ls должна быть равна 240 мкгн, отвод от среднего витка. Число витков катушек La и L* должно составлять примерно 10% числа витков катушек Lt, L3, а катушки L6—50%. числа витков катушек Llt L3, Lg.
Каскодные схемы позволяют выполнить УПЧ с высокой устойчивостью на транзисторах с меньшей граничной частотой. На рис. VII. 21 приведена схема каскодного УПЧ с ФСИ, детектора и эмиттерного повторители. Эмиттерный повторитель позволяет легко согласовать выход детектора со входом УНЧ при большом сопротивлении нагрузки детектора. Напряжение АРУ снимается с нагрузки эмиттерного повторителя, который является одновременно и усилителем системы АРУ.
Нагрузкой второго каскада является контур с очень низкой добротностью.
Полоса пропускания УПЧ, собранного по схеме рис. VII. 21, при слабом сигнале составляет около 7 кгц, при сильном — 10—12 кгц. Избирательность (при расстройке на ±10 кгц) — около 40 дб. При напряжении ПЧ (465 кгц) на входе, равном 5 мкв, напряжение частоты модуляции на резисторе /?и составляет 0,15 в (при коэффициенте модуляции 30%). Система АРУ поддерживает наприжение на выходе в пределах 6 дб при изменении напряжения входного сигнала на 60 дб.
Катушки ФСИ намотаны на трехсекционных каркасах диаметром 5 мм из полистирола. Ширина каждой секции составляет 1,5 мм, толщина перегородок — 1 мм. Катушки Lt и Li содержат по 3 х 96 витков, а катушки L^ и L3 — по 3 х 68 витков провода ЛЭ 4 х 0,07. В катушке Lt имеется отвод от середины. Для настройки ФСИ в катушках имеются сердечники из феррита марки 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм.
а.б
Рис. VII. 22. Схема построения ФСИ:а — отдельные звенья; б — двухдневный фильтр.
Катушки L&, L§ и Li наматываются на кольца из феррита марки 600НН. Внешний диаметр колец—10 мм, внутренний — 5 мм. Катушка L& содержит 75 витков, катушка Ц — 160 витков провода марки ПЭЛШО 0,1, а катушка £? — 700 витков провода марки ПЭЛ 0,07.
Фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) — это единая конструкция, состоящая из цепочки колебательных контуров. Число контуров в зависимости от заданных избирательности и полосы пропускания обычно составляет от трех до шести, а иногда и больше. ФСИ включается на входе УПЧ (в цепи коллектора смесительного транзистора) и обеспечивает практически всю избирательность приемника по соседнему каналу. При этом УПЧ предназначается только для усиления сигнала промежуточной частоты. Его выполняют как апериодическим, так и избирательным. В последнем случае полоса пропускания выбирается значительно шире, чем у ФСИ.
Дли построения ФСИ для УПЧ в настоящее время используются главным образом П-образные LC-звенъя (рис. VII. 22), которые соединяются цепочкой. Полоса пропускания каждого звена должна быть равна полосе пропускания, заданной для всего фильтра. Выходное сопротивление предыдущего звена должно быть равно входному сопротивлению последующего. Практически это выполниется лишь на двух частотах полосы пропускания. Рассогласование на остальных частотах приводит к появлению на вершине частотной характеристики впадин, но вместе с тем улучшает прямоугольность характеристики. При составлении схемы ФСИ колебательные контуры стыкуемых звеньев соединяются параллельно. При этом число контуров уменьшается. V-звенный ФСИ содержит N ± I контуров, причем все средние контуры отличаются от крайних в два раза меньшей индуктивностью и в два раза большей емкостью.
Для хорошей работы ФСИ добротность контуров должна быть достаточно высокой (в радиовещательных приемниках не менее 200). При низкой добротности уменьшается избирательность фильтра и возрастает затухание в полосе пропускания.
Расчет ФСИ. Ниже приводится методика расчета ФСИ, основанная на предположениях, что частотная характеристика фильтра симметрична и выполняется согласование характеристического сопротивления фильтра и сопротивления нагрузки. В действительности частотная характеристика ФСИ несколько асимметрична, что вызывает появление погрешности при расчете (порядка 10%). Согласование указанных сопротивлений улучшает частотную характеристику ФСИ в полосе пропускания и обеспечивает более эффективную передачу энергии сигнала.
Ориентировочный расчет ФСИ производится в следующем порядке.
Задаются величиной конструктивно выполнимой добротности контуров из условия
где /пр — промежуточная частота; AF — полоса пропускания.
Определяют расчетную добротность фильтра
ЧР (1,1 — 1,2) Д/7 '
Определяют относительную расчетную расстройку
‘(1,1ч-1,2) ДЛ ’
где Д/—абсолютная расстройка, которая задается вместе с избирательностью.
Вычисляют отношение а ~ Qp/QK и по графику на рис. VII. 23 находят ослабление сигнала при расстройке ДД обеспечиваемое одним звеном фильтра.
Определяют необходимое число звеньев фильтра
где d2 и dH — ослабление сигнала ФСИ и одним звеном соответственно.
По графику на рис. VII. 23 находят коэффициент передачи фильтра на средней частоте полосы пропускания Ко.
Задаются характеристической проводимостью ФСИ £фСи в пРе' делах 5—20 мксим и определяют емкости и индуктивности контуров по формулам:
гд г kF „ ,-2,5 • 1010
С 150——.,— пф; CrR « 7— С пф; L 5мкгн,^FМ/пД
гДе &фси~ «ксим; \Р — кгц\ f^ — кгц.
Коэффициенты включения ФСИ со стороны входа и выхода определяются по формулам:
п = 1 У -.ФСИ • п -т/У^И
ВХ V 8вых ’ РВЫХ V gBX ’
гДе ^вых ~ выходная проводимость смесителя, gBX — входная проводи.
мость последующего каскада.
Ёсли£вых< £фси * То параллельно входу ФСИ необходимо включить шунтирующий резистор, сопротивление которого можно определить по формуле
^ФСИ ^вых
Целесообразно выбирать £ФСИ ™ gBblx, так как в этом случае ФСИ включается в выходную цепь смесителя непосредственно.
Настройки ФСИ может производиться как в устройстве, для которого он предназначен, так и отдельно. Лучше настраивать ФСИ в устройстве. Сигнал от генератора подается на вход каскада, содержащего ФСИ. Частота сигнала /с должна быть определена по формуле
/с = АЛ/с = АЛ
/с = АЛ
/с = АЛ
Де /1 и /2 — крайние частоты полосы пропускания ФСИ.
Рис. VII. 24. Схема диодногоамплитудного детектора.Рис. VII. 24. Схема диодногоамплитудного детектора.Рис. VII. 25. График зависимости коэффициента передачи напряжения детектора Кд от величины Ян/гпр.Рис. VII. 25. График зависимости коэффициента передачи напряжения детектора Кд от величины Ян/гпр.
Рис. VII. 24. Схема диодногоамплитудного детектора.
Рис. VII. 24. Схема диодногоамплитудного детектора.
Рис. VII. 25. График зависимости коэффициента передачи напряжения детектора Кд от величины Ян/гпр.
Рис. VII. 25. График зависимости коэффициента передачи напряжения детектора Кд от величины Ян/гпр.
Параллельно первому контуру через конденсатор с емкостью, не превышающей 2—3% емкости контура, подключается ламповый вольтметр переменного тока. Шунтирующие резисторы на входе и выходе ФСИ, если они имеются, на время настройки необходимо отключить.
Контуры ФСИ настраиваются последовательно, начиная с первого. Каждый нечетный контур настраивается по максимуму показания вольтметра, а четный — по минимуму. При этом контур, включенный за настраиваемым, должен быть закорочен.
После настройки ФСИ следует проверить его частотную характеристику, подключив вольтметр к выходу УПЧ. Система АРУ должна быть при этом выключена.
. Детектирование сигналов
Детектирование амплитудно-модулированных сигналов производится в современных приемниках, как правило, с помощью диодных детекторов. К диодному детектору предъявляются следующие основные требования: 1) максимальная передача напряжения; 2) минимальные искажении сигнала; 3) максимальное входное сопротивление; 4) минимальное напряжение высокой часто
ты на выходе.
Схема диодного детектора, применяемого в транзисторных вещательных приемниках, приведена на рис. VII. 24. Для получения линейного детектирования напряжение несущей на входе детектора должно
быть не менее 0,3—0,5 в (в зависимости от типа диода). В этом случае коэффициент передачи наприжения, представляющий собой отношение напряжения низкой частоты на выходе к произведению напряжения несущей на входе на коэффициент модуляции
К =* ишт’
можно определить по графику на рис. VII. 25 в зависимости от отношения сопротивлении нагрузки /?я = ^^ /?2 к прямому сопротивлению ддода гпр.
Входное сопротивление детектора можно определить по формуле D ^н ^обр
где 7?н —сопротивление нагрузки; гобр —обратное сопротивление диода.
Емкость конденсатора Q должна быть достаточно большой, но не должна превышать величины
С ~
где FB—верхняя частота модуляции.
Емкость конденсатора Со обычно выбирается равной Cv
Так как детекторы транзисторных -приемников работают обычно при малом сопротивлении нагрузок, то для повышения коэффициента
Рис. VII. 26. Схема детектора отношений.
передачи и снижения нелинейных искажений на диод иногда подают небольшое положительное смещение (см. рис. VII. 19 и VII. 20).
Детектирование частотно-модулированных сигналов производится с помощью частотных детекторов. К частотным детекторам предъявляются следующие основные требования: 1) изменение выходного напряжения во времени должно по возможности более точно повторять закон изменения частоты подводимого на вход сигнала; 2) коэффициент передачи напряжения должен быть возможно большим; 3) выходное напряжение должно оставаться по возможности постоянным при изменении амплитуды входного сигнала.
Наибольшее применение в приемниках получил детектор отношений. Один из вариантов схемы детектора отношений приведен на рис. VII. 26. По сравнению с другими частотными детекторами он обладает следующими преимуществами: 1) работает при более слабых входных сигналах; 2) подавляет паразитную амплитудную модуляцию при более слабых входных сигналах и в более широкой полосе частот.
Подавление паразитной амплитудной модуляции в детекторе отношений происходит вследствие изменения входного сопротивления детекторов на диодах Д18> что вызывает изменение добротности первич-
ного контура и приводит к стабилизации амплитуд напряжений, подаваемых на входы диодных детекторов. Нагрузка детекторов шунтируется конденсатором большой емкости, вследствие чего напряжение на нагрузке очень мало изменяется во времени. При изменении амплитуды входного сигнала увеличиваются углы отсечки токов диодов и, следовательно, уменьшается входное сопротивление детекторов.
Выбор элементов детектора отношений. Эквивалентные добротности контуров Q3 выбираются в пределах 50—75 (на частотах более 6 Мгцу При этом для хорошего подавления амплитудной модуляции и малых нелинейных искажений необходимо, чтобы конструктивная добротность QK была в 2—3 раза больше Q3.
Величины индуктивностей и емкостей контуров выбираются такими же, как в УПЧ. Индуктивность катушки L^ выбирается в пределах (0,25—0,5)Лг, а добротность—в пределах 40—60.
Конструктивные коэффициенты связи между катушками Lx и L^ а также между Lt и L3 определяются по формулам
_ 0^~ 40
^СВ12 ~ Q » Йсв13 ~ Q^ •
Коэффициент включения первичного контура в цепь коллектора транзистора
р = 400 ]/,
где QK — конструктивная добротность первичного контура, /пр — промежуточная частота, Мгц\ Lx — индуктивность катушки первичного контура, мкгн\ gBblx — выходная проводимость транзистора, мксим.
Если получится рк > 1, то принимают рк — 1 и параллельно первичному контуру подключают резистор с сопротивлением /?ш, которсе можно определить по формуле
63крЬД^эЮ-»
ш ~ <2к — 0э — 6,3/ПРМОКСЭ&ВЫХ ю-eком’
где /пр — Мгц; Ц — мкгн\ g№x — мксим.
Настройки контуров детектора отношений производится в следующем порядке:i
На вход детектора от генератора подается напряжение промежуточной частоты, равное 0,1 в. Между точкой А и корпусом подключается вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением не менее 100 ком. Вторичный контур расстраивается. Для этого параллельно ему можно подключить конденсатор емкостью 100—150 пф. Первичный контур настраивается по максимальному показанию вольтметра.
Вольтметр постоянного тока подключается между точкой В и корпусом. Вторичный контур настраивается по нулевому показанию вольтметра (не по минимальному).
На вход детектора от генератора подается сигнал с амплитудной модуляцией. К выходу детектора подключается ламповый вольтметр переменного тока. Подбирается величина сопротивления резистора
по минимальному напряжению на выходе детектора.
Детекторы комбинированных АМ/ЧМ приемников. В комбинированных АМ/ЧМ приемниках могут применяться отдельные детекторы
ГТ322АГТ322А07580758УАУАЛд2ЕЛд2Е510510^.Д2Е^.Д2Е47047047к 47к47к 47к*96 р—*96 р—.АРУ.АРУ-16/25-16/25330 i 45330 i 45330330: =ззоо 1000: =ззоо 1000■858■858330* Г1_ Г кп330* Г1_ Г кп3,3к~^7-| 5,6к47Д LZЗЗк 3,3к3,3к~^7-| 5,6к47Д LZЗЗк 3,3кгх АПЧгх АПЧSSЧМОЧМОКУНЧКУНЧ1000" Казались1000" Казалиськ магнитофону 'АМк магнитофону 'АМ
ГТ322А
ГТ322А
0758
0758
УА
УА
Лд2Е
Лд2Е
510
510
^.Д2Е
^.Д2Е
470
470
47к 47к
47к 47к
*96 р—
*96 р—
.АРУ
.АРУ
-16/25
-16/25
330 i 45
330 i 45
330
330
: =ззоо 1000
: =ззоо 1000
■858
■858
330* Г1_
Г кп
330* Г1_
Г кп
3,3к
~^7-| 5,6к
47Д LZ
ЗЗк 3,3к
3,3к
~^7-| 5,6к
47Д LZ
ЗЗк 3,3к
гх АПЧ
гх АПЧ
S
S
ЧМО
ЧМО
КУНЧ
КУНЧ
1000
" Казались
1000
" Казались
к магнитофону 'АМ
к магнитофону 'АМ
Рис. VII. 27. Схема детекторного каскада приемника АМ/ЧМ сигналов.
Рис. VII. 28. Схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.Рис. VII. 28. Схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.Рис. VII. 29. Схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Конденсатор с емкостью 36 «Одолжен быть подключен параллельно катушке L^Рис. VII. 29. Схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Конденсатор с емкостью 36 «Одолжен быть подключен параллельно катушке L^
Рис. VII. 28. Схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.
Рис. VII. 28. Схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.
Рис. VII. 29. Схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Конденсатор с емкостью 36 «Одолжен быть подключен параллельно катушке L^
Рис. VII. 29. Схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Конденсатор с емкостью 36 «Одолжен быть подключен параллельно катушке L^
дли АМ и ЧМ трактов либо комбинированные АМ/ЧМ детекторы. На рис. VII. 27 приведена схема детекторного каскада приемника «Рига-103». В нем используются отдельные детекторы для АМ и ЧМ трактов. При работе ЧМ тракта влияние первого контура фильтра промежуточной частоты АМ тракта устраняется благодаря включению в этот контур дополнительного конденсатора, сопротивление которого для токов промежуточной частоты ЧМ тракта мало.
На рис. VII. 28 приведена схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.
. Блоки УКВ вещательных радиоприемников
Входная цепь, УВЧ и преобразователь частоты УКВ диапазона в вещательных радиоприемниках выполняются в виде отдельного блока, который не используется при работе в других диапазонах. Это позволяет избежать коммутации в цепях УКВ. Настройка контуров в УКВ блоках производится конденсаторами переменной емкости и вариометрами с ферритовыми и немагнитными металлическими сердечниками. В переносных и автомобильных приемниках применяются, как правило, вариометры.
На рис. VII. 29 приведена схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Входная цепь собрана по одноконтурной схеме и не перестраивается. Полоса пропускания входной цепи примерно равна диапазону УКВ (табл. VII. 1). Первый транзистор работает в каскаде УВЧ, второй — в гетеродинном преобразователе частоты. Первый каскадохвачен АРУ. Для автоматической подстройки частоты гетеродина используется варикап Дг, подключенный к контуру гетеродина через конденсаторы. Емкость варикапа зависит от напряжения, поступающего с детектора отношений. Для уменьшения перегрузок каскадов и расстройки гетеродина при сильных входных сигналах параллельно контуру УВЧ включен ограничивающий диод Дх, к которому приложено запирающее напряжение. Контуры УВЧ и гетеродина перестраиваются с помощью вариометра с латунными сердечниками. Основные данные катушек блока приведены в табл. VII. 3.
Таблица VII .3
Основные данные катушек УКВ блока приемника *Рига-103*
Я о ® В V « — 5
О к S
>12 g
<D
Si
Марка и диаметр привода, мм
Сердечник
Марка материала
Размеры, мм
Lx L»
La
l4
L5
др
0,04 0,09
8,5
9,7
100
100
20Э
200
100
100
2,5
3,75
7*
7
27
30
5,25
50
ПЭВ-1 0,13 Медный луженый 00,8 Медный луженый 00,8 Медный луженый 00,8
ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,12 ПЭВ-1 0,12 ПЭЛ 0,1
J13B41 Латунь
Латунь тонн }100НН
02,86x8
02,86x14
02,86x14
* С отводами от 23/4 и 4 х/4 витков.
Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто» приведена на рис. VII. 30. Входная цепь настроена на среднюю частоту УКВ диапазона. В УВЧ, который собран на первом транзисторе, применена автотрансформаторная связь контура с транзистором и внутрием- костная связь с последующим каскадом (смесителем). Напряжение
Рис. VII. 30. Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто».
сигнала подается в цепь базы смесителя, а напряжение гетеродину — в цепь эмиттера. Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки. Применена автоматическая подстройка частоты гетеродина с помощью варикапа Дг.
Основные данные катушек блока приведены в табл. VII. 4.
Таблица VII. 4
Основные данные катушек УКВ блока приемник! «Урал-авто*
О
X к о
СО5
£ X X
Oso
03 X
^ у г»
= о
X X
н
Марка и диаметр провода, мм
Марка материала или тип сердечника
Тнп намэтки
0,26
4,25
ПЭЛШКО 0,31
С шагом
0,33
4.5
ПЭЛШКО 0,31
тонн
между витками Lt
—*
10,75
Медный луженый
00,8
Сплав Д-16
Сплошиа я
и
—
9,25
Медный луженый
00,8
Сплав Д-16
Сплошная
l5
2
13,5
ПЭЛШКО 0,15
СБ-12 а
Секцнонироваиная
ДР
70
ПЭЛ 0,1
—
Сплошная
12. Автоматические регулировки в приемниках
Автоматическая регулировка усиления (АРУ) должна обеспечивать относительное постоянство напряжения сигнала на входе детектора и, следовательно, на выходе приемника при изменении напряжения сигнала на входе приемника. Хорошая система АРУ обеспечивает работу всех каскадов приемника без перегрузок, особенно плохо влияющих на работу последнего каскада УПЧ и некоторых типов детекторов.
Постоянство напряжения на входе детектора может быть достигнуто, если увеличение интенсивности сигнала будет сопровождаться уменьшением коэффициента предшествующего детектору тракта.
АРУ в транзисторных приемниках осуществляется в большинстве случаев путем изменения смещения база—эмиттер в одном или двух каскадах УПЧ или УВЧ. Управляющее напряжение АРУ снимается с нагрузки детектора (рис. VII. 19) или дополнительно усиливается усилителем постоянного тока (рис. VII.21). Высокой эффективностью отличается система АРУ с шун
тирующим диодом (Рис. VII.20). При нормальном уровне сигнала диод заперт и не влияет на работу АРУ и усилителя. При сильных сигналах под воздействием АРУ постоянное напряжение на коллекторе регулируемого каскада повышается, что приводит к отпиранию диода, который в свою
очередь шунтирует контур, в ре
зультате чего дополнительно сни- Phc.VII. 31. Схема АРУ с непосред- жается усиление УПЧ.ственной подачей управляющего на-
Недсстатком схемы АРУ с пряжения между базой и эмиттером, управлением по току базы (рис.
VII.'19) является снижение эффективности регулировки усиления при большой величине сопротивления резистора в цепи эмиттера, что необходимо для температурной стабилизации каскада. Этот недостаток устраняется в схеме, представленной
на рис. VII. 31, в которой управляющее напряжение прикладывается непосредственно между базой и эмиттером.
На рис. VII. 32 приведена схема УПЧ с комбинированной системой АРУ. На входе УПЧ включен регулируемый делитель напряжения
Рис. VII. 32. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ.Рис. VII. 32. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ.
Рис. VII. 32. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ.
Рис. VII. 32. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ.
сигнала, состоящий из диода Дг и входного сопротивления первого каскада. При увеличении напряжения сигнала на входе напряжение на коллекторе транзистора Та становится менее отрицательным, поэтому напряжение запирания диода Дх увеличивается. Проводимость диода уменьшается, и напряжение на входе первого каскада падает. Напряжение на базе транзистора Тг также становится менее отрицательным, он подзапирается и усиление второго каскада резко уменьшается.При
изменении напряжения сигнала на входе от 10 мкв до 1 в напряжение иа выходе изменяется не более чем в два раза. При использовании вместо диода типа Д9А диода типа Д223 система АРУ работает еще лучше.
Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) позволяет устранять расстройку приемника, вызванную нестабильностью гетеродина и другими причинами. Эта система действует следующим образом. Если разность частот гетеродина и сигнала не равна промежуточной частоте, то АПЧ изменяет частоту гетеродина приемника так, чтобы эта разность приблизилась к промежуточной частоте. t
Применение системы АПЧ в диапазонах ДВ и СВ целесообразно только в телеграфных приемниках, отличающихся очень узкой полосой пропускания, а также в приемниках с фиксированными настройками.
Рис. VII. 33. Схема диодной АПЧ.
В диапазоне КВ при сильных замираниях система АПЧ может автоматически перестроить приемник на другую станцию. Наиболее часто АПЧ используется на УКВ диапазоне при приеме ЧМ сигналов. В приемнике ЧМ сигналов для введения системы АПЧ достаточно добавить управитель, воздействующий на частоту гетеродина. Управляющее напряжение вырабатывает частотный детектор.
На рис. VII. 33 приведена схема диодной АПЧ, широко применяющейся в настоящее время в диапазоне УКВ. В качестве управителя можно использовать плоскостные диоды в режиме обратной проводимости или варикапы (см. гл. IV). В этом режиме собственная емкость диода возрастает при увеличении запирающего наприжеиия. Обратное сопротивление диода должно быть большим, чтобы не вносить заметного затухания в контур гетеродина. Начальная рабочая точка диода или варикапа выбираетси так, чтобы режим обратной проводимости соблюдался при любой расстройке приемника. Емкость конденсатора связи Ссв выбирается так, чтобы внести в контур гетеродина минимальную начальную емкость и в то же время обеспечить достаточно большую крутизну зависимости суммарной емкости контура от управляющего напряжения.
При налаживании систем АПЧ необходимо обращать внимание на правильность полярности постоянной составляющей выходного напряжения частотного детектора.
Глава VIII
РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ
Диапазоны для любительской радиосвязи
Для любительской радиосвязи отведены строго определенные диапазоны частот (табл. VIII.1). Работа любительских передатчиков вне указанных диапазонов категорически запрещена.
Таблица VIII.1
Диапазоны для радиолюбительской радиосвязи
Частоты дна-
Любителькое название диапазона
Распределение частот внутри диапазона по видам работы
пазона, Мгц
Частота, Мгц
Внд работы
Коротковолновые диапазоны
3,5-3,65
80-метровый
3,5-3,6
3,6—3,65
Телеграф
Телефон и телеграф
7,0—7,1 14,0—14,35 21,0—21,45
40-метровый
20-метровый
14-метровый
УльтракоротЕ
7,0—7,05 7,05—7,1 14,0-14,11
14,11—14,35 21,0—21,15
21,15—21,45
со во л но вы
Телеграф
Телефон и телеграф
Телеграф
Телефон и телеграф
Телеграф
Телефон и телеграф
е диапазоны
28.0—29,7
144—146
430-435
1215—1300' 5650—5670 10000—10500 21000—22000
10-метровый
2-метровый
70-сантиметровый
28,0—29,7 28,2—28,4
28,4—28,7
29,0—29,7
144—146
430—435 1215—1300
; 5650—5670 10000—10500 21000—22000
Телеграф
Работа телефоном с зарубежными радиолюбителями
Работа телефоном иа одной боковой полосе
Работа телефоном с АМ в пределах СССР
Телефон и телеграф »»»
жж,ж
»ж*
»»»
ж»»
Для успешного ведения радиосвязи радиолюбитель должен иметь передатчик, работающий в нескольких диапазонах. Желательно при этом обеспечить плавную настройку в пределах каждого диапазона.
Коротковолновые любительские радиостанции делится на три категории. Для радиостанций различных категорий установлены наибольшая допустимая мощность передатчика и род работы в различных диапазонах. Мощностью передатчика считают мощность в антенне либо в контуре оконечной ступени. Однако в практике радиолюбителей
определение мощности колебаний высокой частоты в контуре затруднительно. Поэтому условились мощность любительских передатчиков определять по мощности, подводимой к оконечному каскаду Ро. Станции- третьей категории имеют мощность до 10 ет, станции второй категории- до 40 вт, а станции первой категории — до 200 вт.
Особенности транзисторных передатчиков
Транзисторные передатчики имеют ряд преимуществ перед ламповыми: меньший вес и габариты; высокая надежность и долговечность; высокий к. п. д. (за счет отсутствия цепей накала); мгновенная готовность к работе после включения, поскольку транзисторные схемы не требуют предварительного прогрева; низкое напряжение источников питания, что повышает надежность работы схемы и делает безопасной ее наладку.
К недостаткам транзисторных передатчиков следует отнести: существенную зависимость параметров транзисторов, а значит, и режима передатчика от температуры; относительно небольшую мощность; малый коэффициент усиления каскада, что при прочих равных условиях требует в транзисторном передатчике большого числа каскадов по сравнению с ламповым.
В настоящее время мощность коротковолновых транзисторных передатчиков не превышает единиц ватт. С каждым годом растут мощности транзисторов и осваиваются все более высокие частоты. На основании достижений транзисторной техники и тенденций ее развития можно заключить, что в недалеком будущем передатчики III, II, а возможно, и I категорий будут полностью транзисторными.
Блок-схема радиопередатчика
Блок-схема передатчика (рис.VIII. 1) состоит из возбудителя I, промежуточных каскадов II, Ш, оконечного усилителя мощности IV и модулятора V.
Рис. VIII.1. Блок-схемаРис. VIII.1. Блок-схемапередат-передат-Возбудитель в простейшем
Рис. VIII.1. Блок-схема
Рис. VIII.1. Блок-схема
передат-
передат-
случае представляет собой автогенераторе плавным диапазоном частот либо с пьезокварцевой стабилизацией частоты. Для обеспечения высокой стабильности генерируемых колебаний задающий генератор делают маломощным. В некоторых случаях, например в однополосных передат-
чика:I — задающий генератор; //, /// —промежуточные каскады; IV — оконеч-ный усилитель мощности; V — моду-лятор.чика:I — задающий генератор; //, /// —промежуточные каскады; IV — оконеч-ный усилитель мощности; V — моду-лятор.чиках (ОБП), возбудитель представляет собой сложную схему, в которой формируется однополосный сигнал.
чика:
I — задающий генератор; //, /// —промежуточные каскады; IV — оконеч-ный усилитель мощности; V — моду-лятор.
чика:
I — задающий генератор; //, /// —промежуточные каскады; IV — оконеч-ный усилитель мощности; V — моду-лятор.
Промежуточные каскады уси
ливают мощность до величины, необходимой для возбуждения оконечной мощной ступени — оконечного усилителя мощности, и осуществляют развязку между оконечным каскадом и задающим генератором. Эта развязка необходима для обеспечения высокой стабильности частоты передатчика.
Промежуточные каскады могут работать усилителями, умножителями частоты, либо усилителями-умножителями, т. е. в одном диапазоне каскад работает усилителем, а в другом — умножителем.
Умножение частоты уменьшает склонность многокаскадной схемы к самовозбуждению (каскады работают на различных частотах и паразитные связи между ними существенно ослабляются), дает возможность работать в "различных диапазонах при задающем генераторе, работающем в одном диапазоне. Это повышает стабильность частоты и упрощает схему передатчика.
В табл. VIII.2 приведено распределение по каскадам частот передатчика, работающего в трех диапазонах: 80-, 40- и 20-метровом.
Таблица VI 11.2
Распределение частот передатчика по каскадам
Диапазон
Частота, Мгц
Задающий генератор
I
Промежуточный каскад II
Промежуточный каскад III
Оконечный усилитель IV
80-метровый
3,5—3,6
3,5—3,6
3,5—3,6
3,5-3,6
40-метровый
3,5—3,6
7,0—7,2
7,0—7,2
7,0—7.2
20-метровый
3.5—3,6
7,0—7,2
14,0—14,4
14,0—14,4
Как видно из таблицы, в 80-метровом диапазоне II, III и IV каскады являются усилителями. В 40-метровом диапазоне первый промежуточный каскад II работает удвоителем, все остальные —усилителями. В 20-метровом диапазоне удвоение частоты производится в каскадах II и III. Задающий генератор работает в сравнительно узкой полосе частот, одинаковой для всех диапазонов.
Оконечный усилитель мощности во всех диапазонах работает усилителем. Это повышает к. п. д. передатчика, так как усилители имеют более высокий к. п. д., чем умножители частоты.
Генератор с независимым возбуждением
Генератор с независимым (внешним) возбуждением на транзисторах является преобразователем энергии источника постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты и одновременно усилителем мощности высокочастотных колебаний. Переменное напряжение возбуждения поступает от предыдущего маломощного каскада.
В генераторах с независимым возбуждением применяются схемы с общей базой (ОБ) и общим эмиттером (ОЭ) (рис. VIII.2).
Схема с общим коллектором ОК не имеет существенных преимуществ и практически не применяется.
Схема с ОЭ (рис. VIII.2, а) позволяет получить наибольший коэффициент усиления по мощности Кр» в силу чего и находит преимущественное применение.
В схеме с ОБ (рис. VIII. 2, б) существенно ослабляются связи между входными и выходными цепями, но КР значительно меньше, чем в схеме с ОЭ. Из-за малого КР схема с ОБ имеет ограниченное применение.
Классы работы генератора с независимым возбуждением. Класс А без отсечки тока коллектора (рис. VIII.3) принимают редко, так как
в этом классе к. п. д. коллекторной цепи маломощность, рассеиваемая коллектором, относительно велика, токи базы — значительны. Основным достоинством класса А является малый коэффициент искажений переменной Составляющей коллекторного тока.
Класс А иногда принимают в маломощных каскадах, например в усилителях однополосного сигнала и т. п.
Рис. VIII.2. Схемы генераторов с независимым возбуждением^а — с общим эмиттером; б —'с общей базой.
Рис. VIII.3. Работа генератора без отсечки токаколлектора.
Классы В (0к = 90°) и С (6К < 90°) с отсечкой тока коллектора (рис. VIII.4) являются основными для генераторов, так как при этом получается высокий к. п. д. цепи коллектора, относител! но малая мощность рассеянии, могут быть небольшие токи базы что определяет высокий коэффициент усиления каскада.
Ток коллектора протекает через транзистор только в течение части периода напряжения возбуждения (рис. VIII.4). Гармонический состав импульсов коллекторного тока существенно зависит от угла отсечки 6К (углом отсечки 6К называют половину той части периода, в течение которой протекает ток в цепи коллектора. Длительность импульса тока — 26к).
Постоянная составляющая коллекторного тока (/ко), амплитуда первой (/Kj), второй (/к2) и высших гармоник тока определяются последующим формулам:
^кО " ао WAcM’
/к] = ai(6)/KM>
^к2 " а2 Р) /км*кл “ ап W ^кМ*
где /кМ — наибольшее значение коллекторного тока в импульсе; «оГО» aiW- а2(6), ал (6) — соответственно коэффициенты постоянной составляющей первой, второй и n-й гармоник, значения которых для
i Рис. VIII.4. Работа генератора с отсечкой тока коллектора.
различных углов отсечки 0 остроконечного (косинусоидального) импульса приведены в табл. VIII.3.
Режимы работы генератора. Недонапряженный режим характеризуется относительно малым током базы по сравнению с током коллектора, остроконечным (косинусоидальным) импульсом коллекторного тока (рис. VIII.4), малым к. п. д. коллекторной цепи, относительно большой мощностью рассеяния на коллекторе. Недонапряженный режим принимают только в тех случаях, когда он необходим, например при модуляции па базу, усилении модулированных колебаний и т. п.
Перенапряженный режим характеризуется относительно большим током базы по сравнению с током коллектора. Поэтому в верхней части импульса коллекторного тока появляется провал. Возможно появление обратного тока (рис. VIII.5).
Нариду с достоинствами (высоким к. п. д. коллекторной цепи, малым влиянием изменения нагрузки на выходное напряжение и т. п.), перенапряженный режим имеет ряд существенных недостатков: колебательная мощность генератора Рг падает, большой ток базы приводит к увеличению мощности возбуждения, что уменьшает коэффициент усиления каскада. Мощность, рассеиваемая базой, существенно больше, чем в иедонапряженном режиме, что увеличивает мощность, рассеиваемую транзистором. При небольших изменениях параметров цепей
Таблиц a VIIL3
Коэффициенты разложения остроконечного (косинусоидального^ ииппмп.
Продолжение табл. VIII.3
О4
cos 6
«о (^)
«1 (9)
^г (9)
«з (9)
ос . (9)
6°
cos 9
". (»)
ai 0)
«2 (9)
«з (9)
а. (9)
53
0,602
0,194
0,355
0,271
0,163
7,10
0
1,000
0,000
0,000
0,000
0,000
54
0,588
0,197
0,360
0,272
0,160
6,76
1
1,000
0,004
0,007
0,007
0,007
890300
55
0,574
0,201
0,366
0,273
0,157
6,42
2
0,999
0,007
0,015
0,015
0,015
110000
3
0,999
0,011
0,022
0,022
0,022
33000
56
0,559
0,204
0,371
0,274
0,153
6,10
4
0,998
0,014
0,030
0,030
0,030
13900
57
0,545
0,208
0,376
0,275
0,150
5,85
5
0,996
0,018
0,037
0,037
0,037
7100
58
0,530
0,211
0,381
0,275
. 0,146
5,60
59
0,515
0,215
0,386
0,275
0,142
5,35
6
0,994
0,022
0,044
0,044
0,044
4130
60
0,500
0,218
0,391
0,276
0,138
5,10
7
0,992
0,025
0,052
0,052
0,051
2600
8
0,990
0,029
0,059
0,059
0,058
1750
61
0,485
0,222
0,396
0,276
0,134
4,90
9
0,988
0,032
0,066
0,066
0,065
1230
62
0,469
0,225
0,400
0,275
0,129
4,72
10
0,985
0,036
0,073
0,073
0,071
890
63
0,454
0,229
0,405
0,275
0,124
4,50
64
0,438
0,232
0,410
0,274
0,120
4,36
11
0,982
0,040
0,080
0,080
0,078
715
65
0,423
0,236
0,414
0,274
0,116
4,19
12
0,978
0,044
0,088
0,087
0,085
500
13
0,974
0,047
0,095
О; 094
0*092
417
66
0,407
0,239
0,419
0,273
0,111
4,04
14
0,970
0,051
0,102
0,101
0^098
333
67
0,391
0,243
0,423
0,272
0,106
3,88
15
0,966
0,055
0,110
0,108
6'104
263
68
0,375
0,246
0,427
0,270
0,101
3,74
69
0,358
0,249
0,432
0,269
0,096
3,62
16
0,961
0,059
• 0,117
0,115
0,110
217
70
0,342
0,253
0,436
0,267
0,091
3,48
17
0,956
0,063
0,124
0,121
0*116
182
18
0,951
0,066
0,131
0,128
0'122
156
71
0,326
0,256
0,440
0,266
0,087
3,36
19
0,945
0,070
0,138
0,134
О' 127
133
72
0,309
0,259
0,444
0,264
0,082
3,26
20
0,940
0,074
0,146
0,141
0,132
114
73
0,292
0,263
0,448
0,262
0,077
3,17
74
0,276
0,266
0,452
0,260
0,072
3,07
21
0,934
0,078
0,153
0,147
0,137
100
75
0,259
0,269
0,455
0,258
0,067
2,97
22
0,927
0,082
0,160
0,153
0,142
85,5
23
0,920
0,085
0,167
0,159
0,147
79,3
76
0,242
0,273
0,459
0,256
0,062
2,88
24
0,914
0,089
0,174
6* 165
0'151
66,8
77
0,225
0,276
0,463
0,253
0,057
2,79
25
0,906
0,093
0,181
0*171
0*155
64,8
78
0,208
0,279
0,466
0,251
0,052
2,72
79
0,191
0,283
0.469
0,248
0,047
2,63
26
0,899
0,097
0,188
0,177
0,159
52,7
80
0,174
0,286
0,472
0,245
0,043
2,57
27
0,891
0,100
0,195
0,182
0,162
47,1
28
0,883
0,104
0,202
0,188
0*166
41,7
81
0,156
0,289
0,475
0,242
0,038
2,50
29
0,875
0,107
0,209
0,193
0*169
38,5
82
0,139
0,293
0,478
0,239
0,033
2,42
30
0,866
0,111
0,215
0,198
0'172
34,5
83
0,122
0,296
0,481
0,236
0,029
2,37
84
0,105
0,299
0,484
0,233
0,024
2,30
31
0,857
0,115
0,222
0,203
0,174
31,3
85
0,087
0,302
0,487
0,230
0,020
2,25
32
0,848
0,118
0,229
0,208
0*176
28,6
33
0,839
0,122
0,235
0'213
0*178
26,3
86
0,070
0,305
0,490
0,926
0,016
2,19
34
0,829
0,125
0,241
0,217
0*180
24,4
87
0,052
0,308
0,493
0,223
0,012
2,14
35
0,819
0,129
0,248
0,221
0,181
22,2
88
0,035
0,312
0,496
0,219
0,008
2,09
89
0,017
0,315
0,498
0,216
0,004
2,05
36
0,809
0,133
0,255
0,226
0,182
20,4
90
0,000
0,318
0,500
0,212
0,000
2; 00
37
0,799
0,136
0,261
0,230
0,183
18,9
38
0,788
0,140
0,268
О; 234
0'184
17,6
91
—0,017
0,322
0,502
0,208
—0,004
1,96
39
0,777
0,143
0,274
0^237
0,185
16,4
92
—0,035
0,325
0,504
0,205
—0,007
1,92
40
0,766
0,147
0,280
0,241
0,185
15,2
93
—0,052
0,328
0,506
0,201
—0,010
1,88
94
—0,070
0,331
0,508
0,197
—0,014
1,84
41
0,755
0,151
0,286
0,244
0,185
14,3
95
—0,087
0,334
0,510
0,193
—0,017
1,81
42
0,743
0,154
0,292
0,248
0,184
13,3
43
0,731
0,158
0,298
0,251
0*183
12,5
96
—0,105
0,337
0,512
0,189
—0,020
1,77 '
44
0,719
0,162
0,304
0,253
0J82
11,8
97
—0,122
0,340
0,514
0,185
—0,023
1,73
45
0,707
0,165
0,310
0,256
0* 181
11,0
98
—0,139
0,343
0,516
0,181
—0,025
1,70
99
—0,156
0,347
0,518
0,177
—0,028
1,67
46
0,695
0,169
0,316
0,259
-0,180
10,4
100
—0,174
0,350
0,520
0,172
—0,030
1,64
47
0,682
0,172
0,322
0,261
0,178
9,83
48
0,669
0,176
0,327
0,263
0,176
9,27
101
—0,191
0,353
0,521
0,168
—0,032
1,61
49
0,656
0,179
0,333
0,265
0*174
8,70
102
—0,208
0,355
0,522
0,164
—0,034
1,58
50
0,643
0,183
0,339
0,267
0J71
8,28
103
—0,225
0,358
0,524
0,160
—0,036
1,56
104
—0,242
0,361
0,525
0,156
—0,038
1,53
51
0,629
0,187
0,344
0,269
0,169
7,83
105
—0,259
0,364
0,526
0,152
—0,039
1,51
52
0,616
0,190
0,350
0,270
0,166
7,42
106
—0,276
0,367
0,527
0,147
—0,041
1,48
107
— 0,292
0,370
0,528
0,143
—0,042
1,47
Продолжение табл. VII 1.3
6е
cos 9
"о (6)
«1 (9)
«2 (9)
«8 (9)
«^ (9)
108
-0,309
0,373
0,529
0,139
—0,043
1,45
109
—0,326
0,376
0,530
0,135
—0,044
1,43
110
-0,342
0,379
0,531
0,131
—0,045
1,40
111
—0,358
0,382
0,532
0,127
—0,045
1,38
112
—0,375
0,384
0,532
0,123
—0,046
1,37
113
-4,391
0,387
0,533
0,119
—0,046
С35
114
—0,407
0,390
0,534
0,115
—0,047
1,33
115
—0,423
0,392
0,534
0,111
—0,047
1,32
116
—0,438
0,395
0,535
0,107
-0,047
1,30
117
—4,454
0,398
0,535
0,103
—0,047
1,28
118
—0,469
0,401
0,535
0,099
—0,047
^27
119
-0,485
0,404
0,536
0,096
—0,046
1,26
120
—0,500
0,406
0,536
0,092
—0,046
1,24
121
—0,515
0,408
0,536
0,088
—0,045
1,23
122
—0,530
0,411
0,536
0,084
—0,045
1,22
123
—0,545
0,413
0,536
0,081
—0,044
1,21
124
—0,559
0,416
0,536
0,078
—0,043
1,20
125
—0,574
0,419
0,536
0,074
—0,042
1,19
126
—0,588
0,422
0,536
0,071
-0,042
1,13
127
—0,602
0,424
0,535
0,068
—0,041
1,17
128
—0,616
0,426
0,535
0,064
—0,040
1,16
129
—0,629
0,428
0,535
0,061
—0,038
1,15
130
—0,643
0,431
* 0,534
0,058
-0,037
1,14
131
-0,656
0,433
0,534
0,055
—0,036
1,13
132
—0,669
0,436
0,533
0,052
—0,032
1,12
133
—0,682
0,438
0,533
0,049
—0,032
1,11
134
—0,695
0,440
0,532
0,047
—0,032
1,10
135
—0,707
0,443
0,532
0,044
—0,031
1,10
136
—0,719
0,445
0,531
0,041
—0,030
1,09
137
—0,731
0,447
9,530
0,039
—0,028
1,09
138
—0,743
0,449
0,530
0,037*
—0,027
1,08
139
-0,755
0,451
0,529
0,034
—0,026
1,08
140
-0,766
0,453
0,528
0,032
—0,024
1,07
141
-0,777
0,455
0,527
0,030
—0,023
1,07
142
—0,788
0,457
0,527
0,028
—0,022
1,06
143
—0,799
0,459
0,526
0,026
—0,020
1,06
144
—0,809
0,461
0,526
0,024
—0,019
1,05
145
—0,819
0,463
0,525
0,022
—0,018
1,05
146
—0,829
0,465
0,524
0,020
—0,017
1,04
147
—0,839
0,467
0,523
0,019
—0,016
1,04
148
—0,848
0,468
0,522
0,017
—0,014
1,04
149
—0,857
0,470
0,521
0,015
—0,013
1,03
150
—0,866
0,472
0,520
0,014
—0,012
1,03
151
—0,875
0,474
0,519
0,013
—0,011
1,02
152
—0,883
0,475
0,518
0,012
—0,010
1,02
153
-0,891
0,477
0,517
0,010
—0,009
1,02
154
—0,899
0,479
0,516
0,009
—0,008
1,02
155
—0,906
0,480
0,515
0,008
-0,008
1,02
156
—0,914
0,481
0,514
0,007
—0,007
1,02
157
—0,920
0,483
0,513
0,007
—0,006
1,01
158
—0,927
0,485
0,512
0,006
-0,005
1,01
159
—0,934
0,486
0,511
0,005
—0,005
0,01
160
—0,940
0,487
0,510
0,004
—0,004
0,01
Продолжение табл. Vil 1.3
9°
cos 9
“о (Q)
«1 (9)
“а (9)
«8 (9)
а; (X)
161
—0,946
0,488
0,509
0,004
—0,004
1 01
162
—0,951
0,489
0,509
0,003
—0,003
1,01
163
—0,956
0,490
0,508
0,003
—0,003
Coi
164
—0,961
0,491
0,507
0,002
—0,002
hoi
165
—0,966
0,492
0,506
0,002
—0,002
1,01
166
167
—0,970
—0,974
0,493
0,494
0,506 0,505
0,002
0,001
—0,002
—0,001
1,00
1,00
168
—0,978
0,495
0,504
0,001
—0,001
1,00
169
—0,982
0,496
0,503
0,001
—0,001
i, од
170
—0,985
0,496
0,502
0,001
—0,001
i’66
171
—0,988
0,497
0,502
0,000
0,000
1,00
172
—0,990
0,498
0,501
0,000
о’ 000
L00
173
—0,993
0,498
0,501
0,000
0,000
1’66
174
—0,994
0,499
0,501
0,000
0,000
1'00
175
—0,996
0,499
0,500
0,000
0,000
1,00
176
—0,998
0,499-
0,500
0,000
0,000
1 00
177
—0,999
0,500
0,500
0,000
0,000
i’6d
178
—0,999
0,500
0,500
0,000
о'000
1,00
179
—1,000
0,500
0,500
0,000
0,000
1,00
180
—1,000
0,500
0,500
0,000
о; ооо
1,00
генератора (эквивалентного сопротивления нагрузки R^, U^ Е и др.) сильно меняется степень напряженности режима, что существенно влияет на форму импульса и гармонический состав тока коллек
тора. Сложная форма импульса коллекторного тока определяет значительную интенсивность высших гармоник, что при малом R ухудшает их фильтрацию. Сильно перенапряженный режим для транзисторных генераторов не рекомендуется.
Граничный (критический, или оптимальный) режим лежит на границе педона пряжен но го и перенапряженного режимов. В граничном
режиме получаются наилучшие соотношения в генераторе, работающем телеграфом. Ток базы не настолько велик, чтобы заметно искажать форму импульса тока коллектора, и импульс можно считать остроконечным.'Мощность и к. п. д. в цепи коллектора близки к максимальным, мощность возбуждения относительно невелика, так как токи базы малы.
Для транзисторных генераторов желателен граничный либо весьма близкий к нему режим.
Коэффициент, использования коллекторного напряжения 6 характеризует степень напряженности режима. Он равен отношению амплитуды переменного напряжения на коллекторе UK к напряжению источника питания £к:
Если у генератора, работающего в граничном режиме с коэффициентом использования коллекторного напряжения £гр, сделать £ > £гр
Рис. VIII. 6. Схема с последовательным питанием коллектора:а — с заземленным эмиттером; б — с заземленным по постоянному току кол-лектором.
(например, увеличить сопротивление нагрузки Roe или напряжение возбуждения U^, то граничный режим перейдет в перенапряженный. Если изменением нагрузки или питающих напряжений сделать £ < §гр, то режим генератора станет недонапряженным.
Схемы генераторов с независимым возбуждением. Цепь коллектора может иметь схему с последовательным (рис. VIII.6) либо параллельным (рис. VIII.7) питанием.
В схеме с последовательным питанием напряжение на коллектор £к поступает через катушку контура. Схема может иметь заземленный эмиттер (рис. VIII.6, а). При этом детали контура будут находиться под напряжением £к по отношению к земле. Очевидные достоинства имеет схема (рис. VIII.6, б), где детали контура имеют заземленную точку, а эмиттер заземлен только для колебаний ВЧ. В этом варианте схемы напряжение £к подается на эмиттер.
В схеме с параллельным питанием (рис. VIII.7) на элементах контура нет постоянного напряжения источника £к,-так как между коллектором и контуром включен разделительный конденсатор Ср. Цепи по- 282
стоянной (/ко) и переменной (/к1) составляющих коллекторного тока разделены: /ко протекает через блокировочный дроссель £6л, транзистор и источник питания; переменные составляющие тока коллектора протекают через транзистор, Ср и контур. Схема с параллельным питанием может иметь заземленный эмиттер (рис. VIII.7, а) либо заземлен-
Рис. VIII.7. Схема с параллельным питанием коллектора*а — с заземленным эмиттером; б — с заземленным коллектором.
ный коллектор (рис. VIII.7, б). Поскольку у транзисторов, как пра-вило, коллектор соединен с корпусом, схема с заземленным коллек-
Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — с автосмещением и посторонним смещением от делителя напряжения Ек; б — с нулевым напряжением на базе.Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — с автосмещением и посторонним смещением от делителя напряжения Ек; б — с нулевым напряжением на базе.
Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — с автосмещением и посторонним смещением от делителя напряжения Ек; б — с нулевым напряжением на базе.
Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — с автосмещением и посторонним смещением от делителя напряжения Ек; б — с нулевым напряжением на базе.
тором (корпусом транзистора) имеет существенные достоинства: упрощается крепление транзистора, так как корпус его может устанавливаться непосредственно на металлическое шасси; при этом существенно улучшается охлаждение транзистора и отпадает необходимость устройства специального теплоотвода. Кроме того, уменьшается паразитная емкость цепи коллектора, что важно на высоких частотах.
На базу транзистора подается напряжение возбуждения от предыдущего каскада UG cosco/ и напряжение смещения £б, определяющее положение рабочей точки на характеристике транзистора.
Еб может подаваться от постороннего источника питания (рис. VIII.6) при работе с малым углом отсечки тока коллектора 6К
(класс С) либо от источника коллекторного напряжения £к с помощью делителя PiPa (рис. VIII.8, а) при работе с углом отсечки 6К >90°, в частности, когда рабочая точка должна находиться на линейном участке характеристики и генератор работает без отсечки тока коллектора (класс А). Наличие резистора Р3 (рис. VIII.8, а) создает эффект автосмещения за счет тока эмиттера, а также способствует температурной стабилизации режима. Осуществлять автосмещение за счет тока базы не рекомендуется, так как это снижает надежность работы каскада.
При работе с углом отсечки тока коллектора 0к % 90° (класс В) можно не подавать напряжение смещения на базу (£б —0)(рис. VIII.8, б). Это существенно упрощает схему. Поэтому для генераторов с независимым возбуждением желательна схема с Еб =0.
Расчет граничного режима генератора
Расчет режима транзисторного генератора встречает известные трудности в связи со сложностью происходящих в нем физических процессов и эквивалентной схемы, учитывающей работу транзистора в режиме больших амплитуд, инерцию носителей тока, наличие внутренних связей и т. п. Точные методы расчета сложны и еще недостаточно разработаны. Ниже приводится упрощенный метод расчета граничного режима транзисторного генератора, точность которого может удовлетворить инженерным требованиям при рабочей частоте ^ ^^ (0,1—0,15) fT, где /т— частота, на которой модуль коэффициента усиления (В) по току схемы с ОЭ достигает единицы. Значение fT указывается в паспорте транзистора.
Как правило, выбирается схема с ОЭ, обеспечивающая наибольший коэффициент усилении по мощности.
Исходными для расчета являются рабочая частота f и необходимая мощность высокочастотных колебаний в коллекторной цепи Рг (могут быть и другие исходные данные, но указанные — наиболее характерны). В паспортных данных транзистора, как правило, мощность Рг не указывается, а приводятся максимально допустимые значения коллекторного тока в импульсе /кМ либо постоянной составляющей /кт, максимально допустимое напряжение на коллекторе при работе с отсечкой тока коллектора UK бо, наибольшая мощность, рассеиваемая транзистором без специального теплоотвода, Рт, либо с теплоотводом, Р^.
По этим данным можно оценить полезную мощность Рг, которую может отдать транзистор. Исходя из допустимой мощности рассеяния, получим:
Pr « (1-1,5)Рт, либо Рг (1-1,5) Р^.
Исходя из допустимых токов и напряжений, получим:
р ^кМ^к. б. ог~ 10 ~ 15 *
Если есть несколько типов транзисторов, подходящих по мощности, желательно выбирать те, у которых fT возможно больше. Чем больше fT по сравнению с рабочей частотой f, тем меньше сказывается инерция носителей тока на работе генератора, и тем лучше работает последний.
Для генераторов, работающих в телеграфном режиме, желательно принимать нулевое напряжение смещения на базе. Тогда, в первом приближении, можно считать угол отсечки тока коллектора 6К« 90°.
Пример расчета граничного режима генератора. Пусть задано рассчитать телеграфный режим оконечной ступени передатчика, работающего на частоте 14 Мгц. Необходимая полезная мощность в контуре порядка 1 вт.
Выбираем транзистор П609 со следующими паспортными данными: мощность рассеяния Рт = 1,5 вт; UKi б# о — 30 в; емкость* коллектора Ск = 50 пф; постоянная времени Ск г^ = 500; коэффициент усиления В — (40 ч- 120); граничная частота /т = 120 Мгц; максимальное значение постоянного тока коллектора 1кт = 300 ма.
Для оценки мощности, отдаваемой транзисторам, Рг, найдем /кМ — допустимый ток в импульсе:
Г _ ~ ОЛЛ
'кМ «0 (°) ~ 0,32 “ 900
где ао(6)=О,32— коэффициент постоянной составляющей для принятого угла отсечки тока коллектора 6К — 90° (табл. VIII.3). Для выбранного транзистора
Рг = (1 ч- 1,5) Рт = (\~ 1,5) 1,5 = 1,5 -ч- 2,25 вт,
1,8 вт.1,8 вт.п _ ^км^к. б. о 0,9 -30 о
1,8 вт.
1,8 вт.
10 — 15 " 10-т- 15
Следовательно, выбранный транзистор по мощности удовлетворяет требованиям.
Граничный коэффициент использовании коллекторного напряжения
е ^гр^е^к. б. о ^УкМ
гр ~ srpKcuK. 6. о 4- К(./кМ •
Здесь Srp — крутизна линии граничных режимов — определяется по характеристикам транзистора (рис. VIII.9). Для этого чёрез середины изгибов в левой части характеристики проводитси прямая (пунктирная линия на рис. VIII.9, б) и определяется ее крутизна. Для П609 Srp = 0,08 aie.
Ке н Kt — коэффициенты запаса по напряжению и току, обеспечивающие необходимую надежность работы транзистора. Обычно берут Ке—Х^ так как стремятся полностью использовать допустимое напряжение на коллекторе. Это дает максимальный коэффициент усиления по мощности и высокий к. п. д. Принимают Ki ~ 0,4—0,6. Для обеспечения надежности работы транзисторов следует при полном использовании максимального напряжения недоиспользовать транзистор по току, так как нельзя допускать, чтобы два параметра одновременно достигали предельных значений. Кроме того, следует учесть, что, чем- меньше К(, тем больше Вгр, больше к. п. д. и меньше мощность, рассеиваемая транзистором.
Принимаем Ке — X к Ki = 0,4 (с учетом того, что транзистор имеет запас мощности)
_ 0,084-30-0,4-0,9
сп> 0,084 • 30 + 0,4 - 0,9 “ ’ 4*
Напряжение источника питания коллектора
5К5К№. б. О 30
5К
5К
i + Ч 1 + 0-74
Амплитуда переменного напряжения на коллекторе
uk = Uk.6. 0кс-ек = зо-;7=\зв.
Первая гармоника тока коллектора
/к1 = KiWi (°) °-4 • 0,9 • 0,5 = 0,18 а.
Рис. VIIL9. Типовые характеристики транзистора для схемы с общим эмиттером:
а — типовая входная; б — типовая выходная.
Полезная колебательная мощность
Pr = 0,5/K1t/K= 0,5 ■ 0,18 - 13= 1,17 вт.
К- п. д. цепи коллектора
Мощность, рассеиваемая коллектором,
Р t= Р гр. К гР t= Р гр. К г1 *к1 *к1 —0.58= 1,17 А^ =0,85 вт.U, ио1 —0.58= 1,17 А^ =0,85 вт.U, ио
Р t= Р гр. К г
Р t= Р гр. К г
1 *к
1 *к
1 —0.58
= 1,17 А^ =0,85 вт.
U, ио
1 —0.58
= 1,17 А^ =0,85 вт.
U, ио
Р получилось меньше, чем Рщ. Однако окончательно судить о тепловом режиме транзистора можно будет только после расчета цепи базы и определения мощности рассеяния на базе Рр-б. Должно выдерживаться условие:
^р. б + ^р. к < ^т*
Постоянная составляющая тока коллектора
4о = *Амао (°) = 0,4 • 0,9 • 0,32 = 0,115 а.
Мощность, подводимая к коллектору,
Рко = Wk = 0,115. 17 = 2 em.
Р 117 Проверка: Рр к = Ро — Рг = 2 — 1,17 = 0,83 вт; = = 0,58.°
Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрхзки
о U^ 13
^ое /К1 0,18“72
Напряжение на переходе база—эмиттер / 7W
^ Sa^Hl—созб) *
где S — крутизна характеристики транзистора для остаточного напряжения на коллекторе ек> мнн = Ек — UK; f — рабочая частота, равная 14 Мгц; fs — граничная частота по крутизне, т. е. частота, при которой крутизна уменьшается в ^2 раз.
Крутизна S может быть определена экспериментально или найдена по входным и выходным характеристикам (рис. VIII.9). Для этого по выходным характеристикам для ек> мик — Ек—UK определяют изменение тока коллектора Д/к при изменении тока базы 16 от 0,5 до 2,5 ма; Мк 200 ма.
На входных характеристиках строят характеристику для гк<мин (пунктирная кривая, рис. VIII.9), по которой для найденного диапазона изменения тока базы (от 0,5 до 2,5 Ata) находят изменение напряжения на базе
Д^б % 0,1 в.
Тогда крутизна
Д/к
s = тут ~ 2 а[в.
Граничная частота fs иногда указывается в паспорте транзистора. В противном случае ее можно . определить, исходя из зависимостей f ^0 ~
20 w 30 1
где а0 — коэффициент усиления в схеме с общей базой (для наших расчетов а0 ^ 1); К =0,6 — для дрейфовых транзисторов; К = 0,85— для бездрейфовых транзисторов,
г /т120
/s “ a^S ~ 1 .0,6 . 10 . 2 “ ° Мгц*
Получаем
Амплитуда напряжения возбуждения (с учетом потери напряжения в цепи базы)
^б = ^б l + p^”i(6)(l-cos0) ,К22
где активная составляющая выходного сопротивления транзистора
R^ ^C^SR^ ^C^SLfSLfS~ 2л • 14 • 10е • 500 • 10~12 • 2 Х~ 2л • 14 • 10е • 500 • 10~12 • 2 Х14101410= 23,5 ом.= 23,5 ом.
R^ ^C^S
R^ ^C^S
LfS
LfS
~ 2л • 14 • 10е • 500 • 10~12 • 2 Х
~ 2л • 14 • 10е • 500 • 10~12 • 2 Х
14
10
14
10
= 23,5 ом.
= 23,5 ом.
t/6=o,31 1 + 233-0,5 =0,8 в.
Мощность в цепи базы
Сопротивление гб в паспорте транзисторов не указывается. Его можно найти из выражения:
<6 = 7 Ск
где 7 = 1—3 — коэффициент, учитывающий рост потерь в цепи базы с частотой, влияние индуктивностей выводов транзистора и т. д. (нижний предел относится к относительно низким частотам, верхний — к относительно высоким),
ТогдаТогда0 82рб = ГЛо=°’032 вт-0 82рб = ГЛо=°’032 вт-
Тогда
Тогда
0 82
рб = ГЛо=°’032 вт-
0 82
рб = ГЛо=°’032 вт-
Коэффициент усиления по мощности
кРг^^
Л^ Pg 0,032
Мощность в цепи базы при нулевом смещении рассеивается на базе. Таким образом,
рР.б = рб = °>03 вт-
Мощность, рассеиваемая транзистором,
Рр = Рр к+Рр б = 0>85 + 0103 = 0,88 etn < Р = 1,5 em.
Расчет параметров контура. Задаемся емкостью колебательной системы
С = Сс С; "4- См + С V,
где Сс — емкость конденсатора контура; CL — собственная емкость катушки (2—10 пф\, См— емкость монтажа (10—20 пфУ Свык— выходная емкость транзистора (обычно Ск).
Индуктивность контура определяется по одной из формул:
,0.282Х2
£ — —^— мкгн,,2500
где X— длина волны, м; С — емкость, пф; f — частота, Мгц\ £— индуктивность, мкгн.
Волновое сопротивление контура
53П16 • 104
Размерность входящих в формулу величин та же, что и при расчете L.
Добротность нагруженного контура
^ ~ Qx. X ^ ^кон)’
где Qxx— добротность ненагруженного контура (Qx х — 80—150 в зависимости от диапазона и добротности деталей контура); т]кон— к. п. д. контура. Дли промежуточных каскадов задаются дкон — = 0,3—0,6.
К п. д. контуров выходных каскадов, работающих на- некоторую нагрузку Рн (в частности, на фидер с сопротивлением Pti = рф Лйбо на антенну с сопротивлением Рн = Ра), рассчитывают.
Нагрузочный параметр
^ое х. х
гр
где/?овх.х — эквивалентное сопротивление ненагруженного контура; ^оегр — эквивалентное сопротивление контура в граничном режиме (определяется при расчете режима цепи коллектора).
К- п. д. контура
а— 1
«кон Q
Сопротивление связи с нагрузкой
хсв =]/(«- 1)RH ^.
Эквивалентное сопротивление контура
^ое" VQX. х О Чкон)*
Зная из расчета коллекторной цепи Roerp) находим коэффициент включения контура (коэффициент коллекторной связи):
рис. VIII. 10. Параллельное включе-ние транзисторов.рис. VIII. 10. Параллельное включе-ние транзисторов.Рис. VIII. 11. Двухтактная схемавключения транзисторов.Рис. VIII. 11. Двухтактная схемавключения транзисторов.
рис. VIII. 10. Параллельное включе-ние транзисторов.
рис. VIII. 10. Параллельное включе-ние транзисторов.
Рис. VIII. 11. Двухтактная схемавключения транзисторов.
Рис. VIII. 11. Двухтактная схемавключения транзисторов.
Схемы выходных и промежуточных
каскадов
Выходные и промежуточные каскады телеграфных передатчиков чаще всего собирают по схеме с ОЭ и заземленным коллектором (рис. VIII. 7, б). Как отмечалось выше, такой вариант схемы облегчает охлаждение транзистора, так как его корпус устанавливается непосредственно на шасси. При этом отпадает необходимость устройства специальных теплоотводов, упрощается крепление транзистора, уменьшаются вес, габариты, упро
щается конструкция, уменьшается паразитная емкость в цепи коллектора. Напряжение смещения на базе либо принимают равным нулю, либо осуществляют автосмещение за счет тока эмиттера (резистор R3 на рис. VIII. 8). При этом уменьшается угол отсечки тока коллектора, по-
вышается к. п. д., уменьшается мощность, рассеиваемая транзистором.
В выходных каскадах для согласования транзистора с нагрузкой (антенной, фидером) применяют П-образный контур (рис. VIII. 8, б), хорошо работающий в диапазоне частот от единиц до 100—120 Мгц и позволяющий осуществлять согласование с нагрузкой, меняющейся от единиц до сотен омов. Кроме того, П-образный контур обе
спечивает хорошую фильтрацию гармоник. На частотах более 10—12 Мгц конденсатор Сг (рис. VIII.8, б) может отсутствовать, так как емкость коллектор— эмит- тер Ск /уже достаточна для выполнения условий согласования.
Иногда для упрощения схемы и конструкции применяют автотрансформаторную связь транзистора с выходным контуром, но при этом согласование в диапазоне и фильтрация гармоник в нагрузке будут хуже, чем у П-образного контура.
Промежуточные каскады телеграфных передатчиков работают в классе В либо С. Связь цепи базы с контуром предыдущего каскада мо-
жет быть трансформаторной, автотрансформаторной либо емкостной. Трансформаторная связь облегчает подбор необходимого напряжения возбуждения.
Маломощные промежуточные каскады усилителей модулированного однополосного и двухполосного сигнала собирают по схеме с ОЭ. Выбирают обычно класс А и работают на линейном участке характеристики. Напряжение смещения на базу подают от делителя /?ь #2 (рис. VIII. 8, а). Иногда для стабилизации режима по постоянному току и компенсации искажений в цепь эмиттера включают резистор, создающий обратную связь по постоянному и переменному току.
Для совместной работы транзисторов на общую погрузку их можно включать параллельно (рис. VIII. 10) либо по двухтактной схеме (рис. VIII. И). При нагрузке, несимметричной относительно земли,— штыревой антенне, коаксиальном кабеле н т. п.— выбирают параллельное включение, что упрощает схему и конструкцию. При симметричной нагрузке — двухпроводном фидере, двухтактном последующем каскаде и т. п.— предпочитают двухтактную схему.
Задающие генераторы и возбудители
Задающие генераторы могут иметь плавный диапазон и параметрическую стабилизацию частотылибо работать на одной частоте со стабилизацией с помощью пьезокварца.
Задающие генераторы с параметрической стабилизацией частоты предпочтительно собирать по схеме с емкостной обратной связью и за-
Рис. VIII. 12. Задающий генератор с емкостной обратнойсвязью:
а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.
землецным коллектором (рис. VIII. 12). Такая схема дает более высокую стабильность частоты, чем схемы с автотрансформаторной и с трансформаторной обратной связью. На рис. VIII. 12, а приведена схема цепей высокой частоты генератора с емкостной обратной связью, а на рис. VIII. 12, б — пример практического осуществления схемы на транзисторе П416, работающей на частоте 14 Мгц. Для температурной стабилизации схемы в цепи делителя питания базы установлен терморезистор (2,2 ком'). Напряжение питания коллектора стабилизировано стабилитроном Д-808. Настройка схемы на нужную частоту осуществляется карбонильным сердечником катушки.
Повысить выходную мощность и стабильность частоты задающего генератора можно, включив в цепь коллектора контур, настроенный на вторую либо третью гармонику частоты контура в цепи база—коллектор (схема для цепей высокой частоты приведена на рис. VIII. 13). Для первой гармоники контур в цепи коллектора представляет практически короткое замыкание, и схема автогенератора аналогична приведенной на рис. VIII. 12, а. Нагрузка связана с контуром, не участвующим в схеме автогенератора. Поэтому влияние изменения нагрузки на частоту в таком варианте схемы будет существенно ослаблено.
Беспоисковое вхождение в связь и бесподстрочное ведение связи требуют высокой стабильности частоты-передатчика, значительно большей, чем могут обеспечить схемы автогенераторов с параметрической стабилизацией частоты. Поэтому большинство современных передатчиков имеют стабилизацию частоты с помощью пьезокварца.
Рис. VIII. 13. Схема автоге-нератора с умножением часто-ты во внешнем контуре.Рис. VIII. 13. Схема автоге-нератора с умножением часто-ты во внешнем контуре.Эквивалентная схема пьезокварцевого резонатора приведена на рис. VIII. 14, а, а зависимость реактивного сопротивления схемы от частоты (без учета сопротивления г^) и ее фазовая характеристика в районе резонансных частот — на рис. VIII. 14, б. Схема имеет две резонансные частоты: ю^ — частоту последовател ьного резоианса левой ветви эквивалентной схемы и (о0— частоту параллельного резонанса.
Рис. VIII. 13. Схема автоге-нератора с умножением часто-ты во внешнем контуре.
Рис. VIII. 13. Схема автоге-нератора с умножением часто-ты во внешнем контуре.
В узком интервале частот между (ofl-и ю^ (порядка сотых долей процента частоты (Оу) как реактивное сопротивление, так и фазовый угол <р положительны, т. е. осциллирующая (колеблющаяся) кварцевая пластинка ведет себя как некоторая эквивалентная индуктивность. Схемы автогенераторов, использующих кварцевый резонатор как некоторую индуктивность, называются осциллятор ними. Эти схемы работают с высокой стабильностью на частотах вблизи частоты параллельного резонанса (оо (несколько меньше ее). Высокая стабильность частоты определяется тем, что добротность кварца как колебательной системы очень велика (сотни тысяч и даже миллионы), что определяет большую крутизну фазовой характеристики ф((о) в районе рабочих частот.
Для образования схемы автогенератора пьезокварцевый резонатор можно включить в участок схемы между эмиттером и коллектором, э?литтером и базой либо базой и коллектором. Первые два варианта практически не применяются из-за того, что кварцевый резонатор шунтируется соответственно входным или выходным комплексным сопротивлением транзистора, что уменьшает добротность резонатора и вносит в него расстройку. Влияние параметров транзистора на работу резонатора будет наименьшим при включении последнего между базой и коллектором. На рис. VIII. 15, а показана упрощенная схема автогенератора для цепей высокой частоты, а на рис. VIII. 15, б— полная схема для автогенератора, работающего на частоте 14 Мгц.
Пьезокварцевый резонатор может быть использован как элемент цепи обратной связи (рис. VIII, 16). Такая схема работает в районе частоты последовательного резонанса (Оу. На всех частотах, отличных от (Оу, кварцевый резонатор представляет собой большое сопротивление; практически все напряжение обратной .связи (с конденсатора. Ссв,
Рис. VIII. 14. Эквивалентная схема пьезокварцевого резонатора и ее характеристики:а — эквивалентная схема резонатора; б — характеристики реактивного сопротивления и фазовая.Рис. VIII. 14. Эквивалентная схема пьезокварцевого резонатора и ее характеристики:а — эквивалентная схема резонатора; б — характеристики реактивного сопротивления и фазовая.Рис. VIII. 15. Осцилляторная схема генератора: а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.Рис. VIII. 15. Осцилляторная схема генератора: а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.Рис. VIII. 16. СхемаРис. VIII. 16. Схемаа — упрощеннаяа — упрощеннаяавтогенератора с пьезокварцевым резонатором в цепи обратной связи:
Рис. VIII. 14. Эквивалентная схема пьезокварцевого резонатора и ее характеристики:
а — эквивалентная схема резонатора; б — характеристики реактивного сопротивления и фазовая.
Рис. VIII. 14. Эквивалентная схема пьезокварцевого резонатора и ее характеристики:
а — эквивалентная схема резонатора; б — характеристики реактивного сопротивления и фазовая.
Рис. VIII. 15. Осцилляторная схема генератора: а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.
Рис. VIII. 15. Осцилляторная схема генератора: а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.
Рис. VIII. 16. Схема
Рис. VIII. 16. Схема
а — упрощенная
а — упрощенная
схема; б — полная принципиальная схема.
рис. VIII. 16, а) падает на кварце и коэффициент обратной связи будет недостаточен для самовозбуждения. На частоте (^сопротивление кварца резко уменьшается ^(из-за последовательного резонанса левой ветви схемы рис. VIII. 15, о). При этом практически ьсе напряжение обратной связи будет приложено к участку эмиттер — база, что обеспечит
aaЕЕРис. VIII. 17.Вольтамперная ха-рактеристика ТД.Рис. VIII. 17.Вольтамперная ха-рактеристика ТД.самовозбуждение схемы. Пример осуществления схемы, использующей последовательный резонанс кварца, приведен на рис. VIII. 16, 6. В этой схеме в цепь коллектора включен контур. настроенный на вторую гармонику частоты кварца.
a
a
Е
Е
Рис. VIII. 17.
Вольтамперная ха-рактеристика ТД.
Рис. VIII. 17.
Вольтамперная ха-рактеристика ТД.
Генераторы на туннельных диодах
Вольтамперная характеристика туннельного диода (ТД) имеет падающий участок ав (рис. VIII.17), на котором сопротивление ТД отрицательно. При работе на этом участке можно получить генератор незатухающих колебаний.
Генераторы на ТД не требуют внешней обрат
ной связи, имеют практически неограниченный частотный диапазон, но в настоящее время имеют весьма малые мощности (милливатты).
Рис. VIII. 18. Схемы автогенераторов на ТД:
а — последовательная; б — параллельная; в — последовательно-парал-лельная.
Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно- параллельной (рис. VIII. 18, в)Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно- параллельной (рис. VIII. 18, в)Рис. VIII. Г9. Практическая схема автогенератора на ТД.Рис. VIII. Г9. Практическая схема автогенератора на ТД.схемам.Последовательная схема наиболее проста, имеет наибольшую рабочую частоту. Параллельная схема дает наибольшую выходную мощность. Параллельно-последовательная схема обладает наилучшей стабильностью и формой кривой выходного ■напряжения. На рис. VIII. 19 приведена практическая схема автогенератора на ТД.схемам.Последовательная схема наиболее проста, имеет наибольшую рабочую частоту. Параллельная схема дает наибольшую выходную мощность. Параллельно-последовательная схема обладает наилучшей стабильностью и формой кривой выходного ■напряжения. На рис. VIII. 19 приведена практическая схема автогенератора на ТД.
Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно- параллельной (рис. VIII. 18, в)
Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно- параллельной (рис. VIII. 18, в)
Рис. VIII. Г9. Практическая схема автогенератора на ТД.
Рис. VIII. Г9. Практическая схема автогенератора на ТД.
схемам.
Последовательная схема наиболее проста, имеет наибольшую рабочую частоту. Параллельная схема дает наибольшую выходную мощность. Параллельно-последовательная схема обладает наилучшей стабильностью и формой кривой выходного ■напряжения. На рис. VIII. 19 приведена практическая схема автогенератора на ТД.
схемам.
Последовательная схема наиболее проста, имеет наибольшую рабочую частоту. Параллельная схема дает наибольшую выходную мощность. Параллельно-последовательная схема обладает наилучшей стабильностью и формой кривой выходного ■напряжения. На рис. VIII. 19 приведена практическая схема автогенератора на ТД.
Модуляция
Изменение параметров тока высокой частоты по закону передаваемого сигнала называется модуляцией.
Наибольшее применение в любительских передатчиках находит амплитудная модуляция (АМ) благодаря наименьшей ширине излучаемо-
го спектра, простоте схемы и наладки. В диапазонах от 28 Мгц и выше иногда применяют узкополосную частотную модуляцию (ЧМ). При Ч?4 уменьшается воздействие внешних помех (в частности, от телевизионных станций) на работу линии связи, уменьшаются помехи радиовещанию, не создаются помехи усилителям различной аппаратуры, что нередко имеет место при АМ.
Рис. VIII. 20. Схемы амплитудной модуляции: а — на базу; б — на эмиттер; в — на коллектор.Рис. VIII. 20. Схемы амплитудной модуляции: а — на базу; б — на эмиттер; в — на коллектор.Метод фазовой модуляции как самостоятельный не а используется как промежуточный этап получения ЧМ бильной средней (несущей) частотой.Амплитудная модуляция осуществляетсяМетод фазовой модуляции как самостоятельный не а используется как промежуточный этап получения ЧМ бильной средней (несущей) частотой.Амплитудная модуляция осуществляетсямодулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, б) либо коллектормодулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, б) либо коллектор(рис. VIII. 20,(рис. VIII. 20,применяется, с высокоста-воздействнемприменяется, с высокоста-воздействнем(рис. VIII. 20, в). Возможны и комбинированные схемы модуляции, при которых модулирующее напряжение воздействует одновременно на базу и на коллектор. Во всех схемах АМ должен быть выдержан единый принцип: напряжение питания, звуковое и высокочастотное напряжения, подаваемые на соответствующие электроды, всегда должны быть включены последовательно.Схема модуляции на базу изменением смешения работает в недонапря- женном режиме. Ее достоинство — в достаточно глубокой модуляции при относительно малых напряже-(рис. VIII. 20, в). Возможны и комбинированные схемы модуляции, при которых модулирующее напряжение воздействует одновременно на базу и на коллектор. Во всех схемах АМ должен быть выдержан единый принцип: напряжение питания, звуковое и высокочастотное напряжения, подаваемые на соответствующие электроды, всегда должны быть включены последовательно.Схема модуляции на базу изменением смешения работает в недонапря- женном режиме. Ее достоинство — в достаточно глубокой модуляции при относительно малых напряже-а), эмиттера), эмиттер150150150к150кДр 20мкгнДр 20мкгнМП38АМП38АП609П609130 „130 „ЮкЮк
Рис. VIII. 20. Схемы амплитудной модуляции: а — на базу; б — на эмиттер; в — на коллектор.
Рис. VIII. 20. Схемы амплитудной модуляции: а — на базу; б — на эмиттер; в — на коллектор.
Метод фазовой модуляции как самостоятельный не а используется как промежуточный этап получения ЧМ бильной средней (несущей) частотой.
Амплитудная модуляция осуществляется
Метод фазовой модуляции как самостоятельный не а используется как промежуточный этап получения ЧМ бильной средней (несущей) частотой.
Амплитудная модуляция осуществляется
модулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, б) либо коллектор
модулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, б) либо коллектор
(рис. VIII. 20,
(рис. VIII. 20,
применяется, с высокоста-
воздействнем
применяется, с высокоста-
воздействнем
(рис. VIII. 20, в). Возможны и комбинированные схемы модуляции, при которых модулирующее напряжение воздействует одновременно на базу и на коллектор. Во всех схемах АМ должен быть выдержан единый принцип: напряжение питания, звуковое и высокочастотное напряжения, подаваемые на соответствующие электроды, всегда должны быть включены последовательно.
Схема модуляции на базу изменением смешения работает в недонапря- женном режиме. Ее достоинство — в достаточно глубокой модуляции при относительно малых напряже-
(рис. VIII. 20, в). Возможны и комбинированные схемы модуляции, при которых модулирующее напряжение воздействует одновременно на базу и на коллектор. Во всех схемах АМ должен быть выдержан единый принцип: напряжение питания, звуковое и высокочастотное напряжения, подаваемые на соответствующие электроды, всегда должны быть включены последовательно.
Схема модуляции на базу изменением смешения работает в недонапря- женном режиме. Ее достоинство — в достаточно глубокой модуляции при относительно малых напряже-
а), эмиттер
а), эмиттер
150
150
150к
150к
Др 20мкгн
Др 20мкгн
МП38А
МП38А
П609
П609
130 „
130 „
Юк
Юк
Рис. VIII. 21. Схема модуляции на базу изменением смещения.Рис. VIII. 21. Схема модуляции на базу изменением смещения.ниях и мощности звуковой частоты. Недостаток — малый к. п. д. цепи коллектора в несущем режиме и при малых глубинах модуляции, чтооп-
Рис. VIII. 21. Схема модуляции на базу изменением смещения.
Рис. VIII. 21. Схема модуляции на базу изменением смещения.
ределяет относительно большую
мощность рассеяния на коллекторе. Кроме того, при коэффициенте глубины модуляции т > 0,6—0,7 появляются заметные искажения.
Модуляция на базу изменением смещения применяется в каскадах малой (иногда средней) мощности. Пример практического осуществления этого метода показан на рис. VIII. 21 (угол отсечки тока коллектора в несущем режиме 6К н ~ 90°).
Упрощенный расчет каскада с модуляцией на базу изменением смещения. Исходными данными являются: мощность генератора в несущем режиме Рг н, максимальный коэффициент глубины модуляции т (обычно т = 0,65—0,75).
Мощность транзистора, устанавливаемого в каскаде, определяется максимальной генерируемой мощностью
^.М = ^г.Н(1+"’)2-
По этой мощности выбирают транзистор. Задаются углом отсечки тока коллектора в максимальном режиме 6кМ = 90—100° и принимают при максимуме мощности граничный режим. Производят расчет граничного режима на мощность Рг м (см. стр. 284).
Затем рассчитывают несущий режим. Первая гармоника и постоянная составляющая коллекторного тока
, ^к1М ., ^кОМ
УК1Н - ! + m ; ^кОн - 1 + m •
Напряжение на коллекторе
и
К- н 1 + т
Мощность, подводимая к коллектору, и рассеиваемая мощность р ром
Он 1 + m ’
рр. н = (рон - Рг. н) < (либо Р^).
Следует указать, что в несущем режиме мощность рассеиния на коллекторе может оказаться наибольшей.
К- п. д. коллекторной цепи
^г. н ^кМн “■
Эквивалентное сопротивление нагрузки Roe п = Roe м.
Угол отсечки тока коллектора в несущем режиме определяется следующим образом. Находят коэффициент приведения внутреннего сопротивления транзистора а;и
".н^мО + т)>
где Дщ — коэффициент af для угла отсечки 6кМ максимального режима определяют по табл. VIII.3.
По я(-н из табл. VIII.3 находят угол отсечки коллекторного тока в несущем режиме 0к н. Тогда напряжение возбуждения и напряжение смещения
I] _ = п
бн S«£h (6) ( 1 — COS 6Н) б. М’
£б, н^б^б cos 6н‘
Напряжение и ток звуковой частоты
Мощность модулятораМощность модулятора^62 ™ ^бм " ^б. и»^62 “ ^6ОМ — Z60h-
Мощность модулятора
Мощность модулятора
^мод = ^>5^62^62*
Модуляция на эмиттер (рис. VIII. 20, б) требует значительно большей мощности модулятора, чем базовая модуляция, что обусловлено протеканием тока эмиттера через источник напряжения звуковой частоты. Энергетические показатели этой схемы (использование мощности транзистора, к. п. д. несущего режима) такие же плохие, как при модуляции на базу.. При эмиттерной модуляции получаются несколько меньшие искажения, чем при базовой, особенно при глубине модуляции т > 0,7—0,75.
Плохие энергетические показатели, относительно большая мощность модулятора делают эмиттерную модуляцию не рациональной.
Рис. VIII. 22. Схема модуляциина коллектор.Рис. VIII. 22. Схема модуляциина коллектор.Модуляция на коллектор (рис. VIII. 20, в) отличается высокими Э1 тергетичес-кими показателями, но требует относительно большей мощности модулятора, соизмеримой с мощностью модулируемого генератора.
Рис. VIII. 22. Схема модуляциина коллектор.
Рис. VIII. 22. Схема модуляциина коллектор.
Схема коллекторной модуляции (рис. VIII. 20, в) должна работать
в перенапряженном режиме, что является ее существенным недостатком.
Дли уменьшения степени иаприженности режима и искажений при модуляции применяют двойную и тройную модуляцию (рис. VIII. 22). При двойной модуляции в цепь базы включают резистор автосмещення. За счет составляющей звуковой частоты тока базы, протекающего через резистор, получается дополнительная автомодуляция на базу (первый каскад). При тройной модуляции модулирующее напряжение подается на два каскада: первый каскаде двойной модуляцией, второй каскад имеет тройную модуляцию с т — 1. На его базу подаются уже модулированные колебания, на резисторе в цепи базы создается модулирующее напряжение автосмещения, меняющееся со звуковой частотой, и на коллектор подается напряжение звуковой частоты, осуществляющее коллекторную модуляцию. Следует отметить, что для получения хорошего к. п. д. всей схемы модулятор должен быть двухтактным и работать в классе В.
Определение мощности транзисторов в модулируемых каскадах производится по известной мощности несущего режима Рг н. Мощность транзистора, установленного в каскаде (установочную мощность Руст), определяют по формуле:
Руст= Рг. и О + т).
Ддя предоконечного каскада принимают т та 0,6—0,7, а для оконечного — т— 1. Для схем с двойной и тройной модуляцией режим
получается близким к граничному на всем протяжении модуляционной характеристики.
Расчет режимов модулируемых ступеней при тройной модуляции достаточно сложен. Однако во многих случаях можно ограничиться упрощенным расчетом основных параметров.
Напряжение на коллекторе в несущем режиме Ек н можно принять равным 0,7—0,8 Uk6i о. Мощность, рассеиваемая модулируемым генератором,
Рр = Рг. н~+°’5т2) < рт (либ° PLV
где т1к— к. п. д. коллекторной цепи в несущем режиме (обычно ^^0,7).
Напряжение звуковой частоты на коллекторе Окй и мощность модулятора PQ определяют по формулам;
^к2 = т£к. н*р ^г. н т2
§10. Передача одной боковой полосой
Передача одной боковой полосой (ОБП) дает существенный выигрыш по сравнению с обычной амплитудой модуляцией АМ. Если передатчик с обычной АМ (несущей и двумя боковыми полосами) перевести на работу одной боковой полосой без несущей, то в месте приема это скажется так, как если бы мощность передатчика возросла в 16 раз. Поэтому ОБП широко применяется в современной радиосвязи. Если при передаче ОБП применить еще метод амплитудного ограничения, то эффективность передатчика еще больше возрастет, так как при этом как бы увеличивается средний коэффициент глубины модуляции.
Для формирования однополосного сигнала существует ряд методов. Основными являются фильтровый и фазокомпенсационный.
При фильтровом методе несущая частота подавляется в балансном модуляторе БМ. На выходе БМ получаются две боковые полосы, которые пропускают через фильтр. Последний подавляет нерабочую полосу.
При фазокомпенсационном методе с помощью специальных фазосдвигающих схем на суммирующее устройство подаются амплитудно- модулированные колебания так, чтобы колебания рабочей полосы приходили в фазе и складывались, а колебания нерабочей полосы ‘поступали в противофазе и вычитались. Таким образом, происходит выделение одной боковой полосы.
Один из вариантов блок-схемы возбудителя, построенного по фазокомпенсационному методу, приведен на рис. VIII. 23. В схеме использован двухфазный метод формирования однополосного сигнала. Напряжение ВЧ с частотой со после усиления поступает на высокочастотный фазовращатель ВФв, выдающий два-напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 90°. Аналогично построен тракт низкой частоты, где на. низкочастотный фазовращатель НФв подается спектр низких частоте полосой AQ. Фазовращатель выдает два напряжения, у которых все составляющие низкочастотного спектра будут сдвинуты друг отно-
сителыю друга па 90°. Напряжения высокой и низкой частоты поступают на балансные модуляторы БМХ и БМ^, на выходе которых получаются только боковые полосы. Эти колебания поступают на УВЧ, где складываются. В результате сложения колебания одной из боковых
Рис. УШ. 23. Блок-схема возбудителя с фазокомпенсационным ме-тодом формирования сигнала ОБП.
полос подавляются, так как от БМХ и Б Ms они поступают в противофазе, а колебания другой боковой полосы оказываются в фазе и усиливаются.
Достоинством фазокомпенсационного метода является возможность формирования однополосного сигнала непосредственно на рабочей
Рис. VIII. 24. Блок-схема возбудители с фильтровым методомформирования сигнала ОБП.
частоте со. К числу недостатков следует отнести жесткие требования к амплитудной и частотной характеристикам тракта НЧ (необходимость точно одинакового поворота фазы всех сос1авляющих звукового спектра при высокой линейности амплитудной характеристики). Это обстоятельство усложняет схему, наладку и эксплуатацию устройства, в силу чего фазокомпенсационный метод применяется относительно редко.
Блок-схема возбудителя, использующего фильтровый метод формирования однополосного сигнала, приведена на рис. VIII. 24.
От микрофона сигнал поступает на УНЧ, затем на балансный модулятор БМ. На этот же каскад подаются колебания от кварцевого генератора ^Г1 с частотой /кв = 500 кгц. В БМ подавляется несущая и на выходе получаются боковые полосы, которые усиливаются усилителем Ур Далее сигнал поступает на фильтр Ф (обычно электромеха-
нический), подавляющий одну из боковых полос. На выходе фильтра получается сигнал одной боковой полосы, ОБП, который усиливается усилителем Уг и поступает для дальнейшего преобразования на смеситель Смг. В широкодиапазонных передатчиках на этот смеситель подаются колебания от генератора плавного диапазона ГПД, перекрывающего диапазон частот 3—3,5 Мгц. В нагрузке Смг выделяется суммарная частота 3,5—4 Мгц, соответствующая 80-метровому диапазону.
Для получения других диапазонов предназначен второй смеситель Сл?2, на который поступают колебания от Смх и кварцевого генератора КГ2 с набором различных кварцев. В нагрузке Смг, в зависимости от частоты генератора КГ2, получаются различные рабочие диапазоны, являющиеся суммой частот генератора КГ^ и частот на выходе смесителя С М2.
Частота генератора Рабочий диапазон, Мгц КГг, Мгц
3,1 6,6—7,1
10,5 14,0—14,5 17,5 21,0—21,5 24.5 28,0—28,5 25,0 28,5—29,5
После Смг сигнал поступает на усилитель У3, где усиливается до уровня, необходимого для возбуждения следующих каскадов передатчика.
К недостаткам фильтрового метода следует отнести необходимость ряда преобразований сигнала, что определяет сложность схемы. Достоинством метода является хорошее подавление нерабочей полосы, устойчивость работы схемы, относительная простота наладки и регулировки. Благодаря этим достоинствам фильтровый метод находит в настоящее время преимущественное применение.
На рис. VIII. 25 приведена принципиальная схема возбудителя ОБП, работающего в диапазоне 28,3—29,3 Мгц.
Опорный генератор собран на транзисторе Тх (П403) по осциллятор- ной схеме с кварцем между базой и коллектором. Частота генератора — 500 кгц. Через эмиттерный повторитель на транзисторе ТЧ (П403), служащий развязкой между опорным генератором и остальными цепями, напряжение с частотой 500 кгц поступает на балансный модулятор. Последний собран на диодах Дх—Да, Д2Е, имеющих одинаковые" прямые сопротивления. Их обратные сопротивления выравнивают подбором шунтирующих резисторов.
Одновременно с опорным напряжением на балансный модулятор подают напряжение звуковой частоты с выхода трехкаскадного усилителя низкой частоты, собранного на транзисторах Т3, Та, Т5 (П13Б, П10 и П14 соответственно). На выходе балансного модулятора получается двухполосный сигнал с подавленной небу щей. Через согласующий трансформатор Ьх1л этот сигнал поступает в электромеханический фильтр ЭМФ (Д-500-ЗВ). Этот фильтр подавляет нижнюю боковую полосу, при этом дополнительно подавляется остаток несущей частоты. На выходе ЭМФ получается однополосный сигнал частоты порядка 500 кгц. Этот сигнал через эмиттерный повторитель на транзисторе Те (П403) поступает на первый смеситель, выполненный на транзисторе Т? (П411). На базу этого транзистора кроме сигнала ОБП поступает напряжение частоты генератора плавного диапазона, ГПД. Последний собран на транзисторе Т8 (П411) по трехточечной схеме и работает в диапазоне 4,4—5,4 Мгц. Контур генератора LeC37C3e слабо связан с транзистором. Между генератором и смесителем расположен эмиттерный
повторитель на транзисторе Ту (П4П), осуществляющий развязку между ГИД и остальными узлами схемы. Напряжение питания транзисторов Ts и Та стабилизировано с помощью кремниевого стабилитрона Дъ (Д809).
На контуре £3С21С23 в коллекторной цепи транзистора первого смесителя выделяется напряжение в диапазоне частот 4,9—5,9 Мгц. Через катушку связи £4 оно поступает на базу транзистора Т10 (П411) второго смесителя, где смешивается с напряжением частоты 23,4 Мгц* Эту частоту вырабатывает генератор на транзисторе Ти (П4П), собранный по осцнлляторной схеме. Контур в коллекторной цепи Ь?С^ настроен на вторую гармонику кварцевого резонатора. Напряжение питания транзистора Ти стабилизировано кремниевым стабилитроном Д^ (Д809). '
Таблица VIII.4
Напряжение с контура ЬьСяС^ в коллекторной цепи второго смесителя подается на эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе Т12 (П4Н). К эмиттеру этого транзистора подключен разъем, к которому присоединяется усилитель мощности. Максимальное напряжение ВЧ сигнала на выходе возбудителя — 0,15 в (на нагрузке 75 ш/), напряжение источника питания — 12 в, общий потребляемый ток без сигнала — 55 ма.
Данные катушек приведены в табл. VIII. 4. Возбудитель описан в [VIIL3].
0
от О
Л К <и
П 5;
О У
О s 5]
Каркас
материал
диаметр, мм
2 to £ О Н о О ° S Я ”
§9 S g Д' ®
ч о л о а С
л S ^
л 5 у
Примечание
Ti
Горшкообр. сердечник типа СБ-12а
—
Внавал
180
ПЭВ 0,1
840
—
и
То же
—
»
40
ПЭВ 0.1
—
—
Ц
Пластмасса
6
В один слой виток к витку
15
ПЭВ 0,64
0,71
—
»
6
Между витками L3
5
ПЭВ 0,21
—
—
и
»
6
В один слой виток к витку
5
ПЭВ 0.64
0,23
Отвод от середины
L,
»
6
То же
16
ПЭВ 0,64
0,92
Отвод от 2 и 5 витков,считая от заземленного конца
Ц
»
6
>»
8
ПЭЗ 0,64
0,38
Отвод от середины
Др.
Резистор ВС-0,5, 470 ком
Внавал. 3 секции шириной 3 мм
3X200
ПЭЛШО 0,1
—
Др.
Резистор ВС-05, 470 ком
—
Внавал.
2 секции шириной
3 мм
зхюо
ПЭЛШО 0,1
—
—
Др»
Резистор МЛТ-0,5, 470 ком
—
Внавал.
Одна секция шириной 3 мм
100
ПЭ. i шо о,1
—
—
Данные катушек ОБП возбудителя
§11. Частотная модуляция
Частотная модуляция может осуществляться двумя методами: прямым и косвенным.
При прямом методе (рис. VIII. 26) модулирующее напряжение подается на частотный модулятор ЧМ, который подключается непосредственно
Рис. VIII. 26. Прямой методосуществления частотной моду-ляции.
к контуру задающего генератора
ЗГ и изменяет его частоту. Прямой метод частотной модуляции осуществляют в передатчиках без кварцевой стабилизации частоты либо в кварцованных передатчиках с очень малой девиацией при высокостабильной несущей частоте (например, при частотной манипуляции).
Рнс. VIII. 27. Косвенный метод осуществлениячастотной модуляции.
Рис. VIII. 28. Частотная модуляция с помощью управляемойемкости р—/г-перехода.
tnt
Рис. VIII. 29. Зависимость барьер-ной емкости р—n-перехода от запи-рающего напряжения.Рис. VIII. 29. Зависимость барьер-ной емкости р—n-перехода от запи-рающего напряжения.
Рис. VIII. 29. Зависимость барьер-ной емкости р—n-перехода от запи-рающего напряжения.
Рис. VIII. 29. Зависимость барьер-ной емкости р—n-перехода от запи-рающего напряжения.
ствием модулятора, подключенного к контуру задающего генератора. Основными достоинствами метода являются простота схемы и наладки, возможность получения большой девиации частоты в задающем генераторе.
При косвенном методе (рис. VIII. 27) вначале осуществляется фазовая модуляция в одном из промежуточных каскадов передатчика
с помощью интегрирующей цепочки ИЦ, затем фазовая модуляция преобразуется в частотную. Косвенный метод применяется в передатчиках с кварцевой стабилизацией частоты. Основным достоинством метода является возможность осуществления частотной модуляции с относительно высокой стабильно
стью несущей частоты. Основным недостатком косвенного метода является сложность схемы.
В любительской радиоаппаратуре предпочтительным является
прямой метод.
Принципиальная схема автогенератора с частотным модулятором в виде управляемой емкости р—л-перехода приведена на рис. VIII. 28. В качестве такой емкости лучше всего использовать варакторы (варикапы), ио могут быть использованы и обычные диоды (например, Д7-Е). Варактор используется в режиме запертого р—л-перехода, поскольку открытому переходу свойственны большие токи и потери, а также повышенные температурные коэффициенты и уровень шумов. Типичная зависимость барьерной емкости запертого р—л-перехода от приложенного к нему напряжения показана на рис. VIII. 29. При изменении напряжения на диоде изменяется его емкость. Поскольку диод по высокой частоте подключен к контуру автогенератора (рис. VIII, 28), с подачей модулирующего напряжения U^ будет соответственно изменяться
и генерируемая частота.
Глава IX
МАЛОГАБАРИТНЫЕ АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА
§ 1, Общие сведения
В малогабаритных устройствах длинноволнового (ДВ) и средневолнового (СВ) диапазонов основным видом приемной антенны является ферритовая.
Ферритовая антенна^ характеризующаяся хорошо выраженными направленными свойствами, применяется только в качестве приемной.
В диапазонах коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн для приема и передачи широко используются штыревые антенны (в тех случаях, когда не требуется направленности).
В качестве направленных антенн в диапазонах КВ и УКВ в радиолюбительской практике применяются рамочные антенны и антенны типа «волновой канал».
Основные параметры передающих антенн
Сопротивление излучения—отношение Мощности, излучаемой антенной, к квадрату тока, питающего антенну.
Rs = 4 -
где Р^ —■ мощность, излучаемая антеииой, em; R^ — сопротивление излучения, ом; /А— эффективное значение тока, а.
Величина Ps зависит от типа антенны, ее размеров (по отношению к длине волны) и точки подключения питающего фидера. В общем случае сопротивление излучения имеет комплексный характер, т. е. кроме активной составляющей ps имеет реактивную составляющую Хв.
Полное активное сопротивление аитеииы R^ состоит из сопротивления излучения Ps и сопротивления потерь рп:
Коэффициент полезного действия (к. п. д.) антенны — отношение излучаемой мощности Ризл к подводимой мощности Р;
_ ^изл _ ^s
Р ~RS + Rn'
к. п, д. большинства типов передающих антенн близок к единице.
Диаграмма направленности антенны — зависимость напряженности поля в удаленной точке от направления. Обычно диаграмма направленности снимается в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной.
Для оценки направленности антенны в какой-либо плоскости пользуются понятием ширины диаграммы направленности—ширины основного лепестка, отсчитанной на уровне 0,7 максимальной напряженности поля в точке приема (или на уровне 0,5 максимально излучаемой мощности).
Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D — число, показывающее, во сколько раз нужно увеличить мощность передатчика, чтобы в точке, лежащей на заданном удалении по направлению максимального излучения, получить такую же напряженность поля с помощью ненаправленной антенны. КНД однозначно определяется пространственной диаграммой направленности антенны.
Если известна ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, то КНД находят по следующей приближенной формуле:
41253
где Фо (в градусах) — направленность антенны в горизонтальной плоскости; @0 — направленность антенны в вертикальной плоскости.
Коэффициент усиления антенны по мощности G — произведение КНД на к. п. д. антенны — полностью характеризует выигрыш по мощности, который дает антенна по сравнению с ненаправленным идеальным излучателем (не имеющим потерь)
° = ЧАО.
Частотная характеристика антенны и полоса пропускаемых частот характеризуют способность антенны работать в диапазоне частот. Частотная характеристика — зависимость тока, питающего антенну, от частоты, полоса пропускания — область частот, в которой ток не падает ниже уровня 0,7 от своего максимального значения.
Основные параметры приемных антенн
Действующая высота — величина, на которую нужно умножить напряженность электрического поля в точке приема, чтобы получить э. д. с., развиваемую антенной; h^ зависит от типа антенны и ее относительных размеров (по отношению к длине волны). Физически h равна высоте воображаемой антенны, обладающей одинаковой с реальной антенной способностью принимать радиоволны, но в которой ток по всей длине имеет постоянное значение, равное току в пучности реальной антенны /Дп (рис. IX. 1).
Понятием действующая высота удобно пользоваться при расчете одновибраторных антенн длиной не более Л/4.
Эффективная площадь антенны ДЭфф определяет величину мощности Р (от), извлекаемой антенной при нормальном падении на нее плоского волнового фронта с плотностью потока мощности р (вт/м2):
^эфф = у W
Понятие эффективная площадь используется при расчете многовибраторных и других сложных антенн (это понятие может быть применено и к одновибраторной антенне).
Эффективная площадь антенны и КНД связаны следующей зависимостью:
D = 4^,
где Лэфф и X2 измеряются в одинаковых единицах, например л^.
Мощность сигнала па входе приемника, согласованного с антенной,
Е2р -—°-ЛА 120т: ЭФФ*где Ео — напряженность поля, в'лг, Лэфф — эффективная площадь антенны, л2; Рд — мощность в антенне, вт.Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности —угол, внутри которого э. д. с. антенны не максимального значения.Е2р -—°-ЛА 120т: ЭФФ*где Ео — напряженность поля, в'лг, Лэфф — эффективная площадь антенны, л2; Рд — мощность в антенне, вт.Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности —угол, внутри которого э. д. с. антенны не максимального значения.Рис. IX. 1. Действующая высотаантенны.падает ниже уровня 0,7 от своегоРис. IX. 1. Действующая высотаантенны.падает ниже уровня 0,7 от своего
Е2р -—°-ЛА 120т: ЭФФ*
где Ео — напряженность поля, в'лг, Лэфф — эффективная площадь антенны, л2; Рд — мощность в антенне, вт.
Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности —угол, внутри которого э. д. с. антенны не максимального значения.
Е2р -—°-ЛА 120т: ЭФФ*
где Ео — напряженность поля, в'лг, Лэфф — эффективная площадь антенны, л2; Рд — мощность в антенне, вт.
Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности —угол, внутри которого э. д. с. антенны не максимального значения.
Рис. IX. 1. Действующая высотаантенны.
падает ниже уровня 0,7 от своего
Рис. IX. 1. Действующая высотаантенны.
падает ниже уровня 0,7 от своего
Коэффициент полезного действия Лд—отношение мощности, снимаемой с антенны, к мощности, получаемой антенной от электромагнитной волны.
Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D — число, показывающее, во сколько раз мощность, снимаемая с антенны, превышает мощность, которую можно было бы получить в данной точке приема с помощью ненаправленной антенны, имеющей такой же к. п. д.
Величина КНД полностью определяется пространственной диаграммой направленности антенны.
Коэффициент усиления антенны по мощности G — число, показывающее, во сколько раз мощность, снимаемая с антенны, превышает мощность, которая могла бы быть снята в этих же условиях с ненаправленной антенны без потерь. Как и для передающей антенны,
G = 7]AD.
Входное сопротивление антенны 7Д — сопротивление антенны на рабочей частоте в точках подключения. В общем случае 2Д (так же, как и сопротивление излучения передающей антенны) имеет как активную, так и реактивную составляющие.
Частотная характеристика антенны — зависимость входного сопротивления антенны от частоты.
Для антенн существует принцип взаимности, согласно которому одна и та же антенна при работе на передачу и прием обладает одинаковыми характеристиками (КНД, к. п. д,, диаграмма направленности и т. д.). Прн этом предполагается, что сохраняется способ подключения к антенне.
Короткий заземленный штырь (/ < Х/4) без емкости•о0,75Ад = 0,5/«2-10"" (г)'=4,75 VPгКороткий заземленный штырь (/ < Х/4) без емкости•о0,75Ад = 0,5/«2-10"" (г)'=4,75 VPгПолуволновой симметричный вибраторПолуволновой симметричный вибратор1,641,64Ад — Х/хАд — Х/х73,273,2Четвертьволновойный штырьЧетвертьволновойный штырьзаземлен-заземлен-Полуволновой петлевой вибраторПолуволновой петлевой вибратор3,283,281,641,64Ад ^ Х/2хАд ^ Х/2хАд 2Х/лАд 2Х/л36,636,610 /Рг10 /РгФормулы для расчета вибраторных антенн
Короткий заземленный штырь (/ < Х/4) без емкости
•о
0,75
Ад = 0,5/
«2-10"" (г)'
=4,75 VP
г
Короткий заземленный штырь (/ < Х/4) без емкости
•о
0,75
Ад = 0,5/
«2-10"" (г)'
=4,75 VP
г
Полуволновой симметричный вибратор
Полуволновой симметричный вибратор
1,64
1,64
Ад — Х/х
Ад — Х/х
73,2
73,2
Четвертьволновойный штырь
Четвертьволновойный штырь
заземлен-
заземлен-
Полуволновой петлевой вибратор
Полуволновой петлевой вибратор
3,28
3,28
1,64
1,64
Ад ^ Х/2х
Ад ^ Х/2х
Ад 2Х/л
Ад 2Х/л
36,6
36,6
10 /Рг
10 /Рг
Тнп антенны
Распределение тока в антенне
Коэффициент направленного действия
Формулы для определения
действующей высоты
сопротивления, излучения, ом
напряженности поля* в направлении главного максимума излучения на расстоянии г**, мв!м
Короткий симметричный вибратор (/ < Х/2) с емкостями на концах
Гр/г
1
1,5
йд ~ /
Rv = 80х2
с 6,7 VP
£ =»—- г
Короткий заземленный штырь (/<Х/4) с емкостью на конце
■ Ток
wzz
3
Ад = /
/?Б = 160л1 (у-)’
9,5 VP £ =е
Г
Короткий симметричный вибратор (/<Х/2) без емкостей
^гттгпгППТф 1
Hut
0,375
Ад 0,5/
RS -20«» (у-)’
-3,35 VP
Е = ——-—
г
1।
1
inaina
ina
ina
♦ р — излучаемая мощность, вт. ** г — расстояние от антенны до измерителя напряженности поля, км.,
ОМ OJXОМ OJXНапраблениеизлученияНапраблениеизлученияD % 5 (/г + 1),D % 5 (/г + 1),где п — число директоров.где п — число директоров.аптенн.аптенн.
ОМ OJX
ОМ OJX
Напраблениеизлучения
Напраблениеизлучения
D % 5 (/г + 1),
D % 5 (/г + 1),
где п — число директоров.
где п — число директоров.
аптенн.
аптенн.
Вибраторные антенны
Основные данные простых вибраторных антенн приведены в табл. XL 1.
Антенна типа «волновой канал» состоит из активного вибратора (2), рефлектора (7) и нескольких директоров (3). Максимум излучения (приема) такой антенны вдоль оси по направлению от активного вибратора к директорам.
Рекомендуемые размеры вибраторов и расстояний между ними приведены па рис. IX. 2. Окончательная подгонка размеров производится
экспериментально. Для уменьшения габаритов можно исключить два передних директора. Увеличение количества директоров свыше трех малоэффективно.
Коэффициент направленного действия антенны типа «волновой канал» определяется по приближенной формуле
Рис. IX. 2. Антенна типа «волновой канал».
Рамочные антенны
Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.
Обычно общая длина провода рамочной антенны мала по сравнению с длиной волны
nlw < X,
где п — количество витков рамки; /^ — длина одного витка. Диаграмма направленности не зависит от формы сечения рамки и имеет вид, показанный на рис. IX. 4.
Плоскость z рамкиПлоскость z рамки
Плоскость z рамки
Плоскость z рамки
Рис. IX. 3. Варианты рамочных Рис. IX. 4. Диаграмма напра-
влеиности рамочной антенны.
При работе на прием э. д. с., наводимая в рамке, равнаnSE пе = —— 2тс cos ф,
где е— э. л. с., наводимая в рамке, в, S — площадь рамки, лг; X — длина волны, лг, Е — напряженность поля, в/м; ф — угол между направлением приема и плоскостью рамки, °.
Сопротивление излучения рамочной антенны
* fnSV
-31200 — ом.
\ л2/
Обычно R^ очень мало, а поэтому к. п. д. системы также мал.
Рамочная антенна, как правило, применяется только для приема.
Приемные ферритовые антенны
Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритных радиоприемных устройствах ДВ н СВ диапазонов, а также находят применение в диапазонах КВ и УКВ.Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритных радиоприемных устройствах ДВ н СВ диапазонов, а также находят применение в диапазонах КВ и УКВ.Ферритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка. По принципу действия ферритовая анФерритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка. По принципу действия ферритовая антенна является магнитной, аналогично рамочной антенне.Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов сравнима с эффективностью штыревой антенны длиной 1—2 м.Направленность ферритовой антенны соответствует направленности рамочной антенна является магнитной, аналогично рамочной антенне.Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов сравнима с эффективностью штыревой антенны длиной 1—2 м.Направленность ферритовой антенны соответствует направленности рамочной ан22IIШИШЬШИШЬшм имишм имиaj2aj2Рис. IX. 5. Ферритовая антенна.Рис. IX. 5. Ферритовая антенна.
Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритных радиоприемных устройствах ДВ н СВ диапазонов, а также находят применение в диапазонах КВ и УКВ.
Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритных радиоприемных устройствах ДВ н СВ диапазонов, а также находят применение в диапазонах КВ и УКВ.
Ферритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка. По принципу действия ферритовая ан
Ферритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка. По принципу действия ферритовая ан
тенна является магнитной, аналогично рамочной антенне.
Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов сравнима с эффективностью штыревой антенны длиной 1—2 м.
Направленность ферритовой антенны соответствует направленности рамочной ан
тенна является магнитной, аналогично рамочной антенне.
Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов сравнима с эффективностью штыревой антенны длиной 1—2 м.
Направленность ферритовой антенны соответствует направленности рамочной ан
2
2
I
I
ШИШЬ
ШИШЬ
шм ими
шм ими
aj2
aj2
Рис. IX. 5. Ферритовая антенна.
Рис. IX. 5. Ферритовая антенна.
тенны.
Расчет и конструирование ферритовой антенны. Выбор марки феррита производится в соответствии с диапазоном частот:
ДВ (л = 10002000;
СВ 11 = 600 -н 1000;
КВ [1 = 100-Н 400;
УКВ (i'= 1050.
Справочные данные по ферритовым стержням для антенн приведены в гл. I.
Антенная катушка. Каркас — из прессшпана на ДВ и СВ, из полистирола и фторопласта — на КВ и УКВ. Тип провода — одножильный или литцендрат (на СВ). Тип намотки — обычно однорядная сплошная (виток к витку). Следует стремиться к максимальной добротности антенной катушки, поскольку это. определяет эффективность ферритовой антенны.
Напряжение на входном контуре
UBX = Qe,
где е — э. д. с., наведенная в антенне; Q — добротность антенного контура.
Расчет ферритовой антенны (рис. IX. 5) состоит в определении количества витков антенной катушки. Требуемую индуктивность антенной катушки находят по формуле
мкгн,мкгн,2,53 • 104 к - с
мкгн,
мкгн,
' max min
^ ^тах— максимальная частота диапазона, Мец; Cmfn — минималь
ная емкость контура, пф.
рабочий диапазон частот, Мец.Добротность Q, не менееЧастота f, МгцИндуктивность эталонной катушки с сердечником ^|^, мкгнМагнитная проницаемость ^иРазмеры сердечников, ммСтержниПластиныДиаметрДлинаСечениеДлинарабочий диапазон частот, Мец.Добротность Q, не менееЧастота f, МгцИндуктивность эталонной катушки с сердечником ^|^, мкгнМагнитная проницаемость ^иРазмеры сердечников, ммСтержниПластиныДиаметрДлинаСечениеДлинаТ а б л и ц а IX. 3Т а б л и ц а IX. 3Основные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечниковОсновные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечниковРис. IX. 7. Зависимость ко-эффициента mL от отноше-ния аЦ.Рис. IX. 7. Зависимость ко-эффициента mL от отноше-ния аЦ.Диа метр сердечника d. ммКоличество витков, даИндуктивность £к, мгнСВДВСВДВДиа метр сердечника d. ммКоличество витков, даИндуктивность £к, мгнСВДВСВДВ860—80150-1751040—50100—1200,2—0,31,2 — 1,61525-3070-80860—80150-1751040—50100—1200,2—0,31,2 — 1,61525-3070-800,0 ”0,351200,354100+20%2000 -860————16x4 -801008100———20X30,15—1,61201,5350± 20%600860——65——8016X480100100———20X3150—400——20X3115812516X4125—•——20X38140—•——16025X516010| 2002004-12100125,2+20%2008125——“16025X516010200———6—18140182,2±20%1008125——16025x5I 160102001 —18-30100300,9±20%50810160200—40—1001 100700,9 ±20%201 81 ю| 1601 2001 —1 —0,0 ”0,351200,354100+20%2000 -860————16x4 -801008100———20X30,15—1,61201,5350± 20%600860——65——8016X480100100———20X3150—400——20X3115812516X4125—•——20X38140—•——16025X516010| 2002004-12100125,2+20%2008125——“16025X516010200———6—18140182,2±20%1008125——16025x5I 160102001 —18-30100300,9±20%50810160200—40—1001 100700,9 ±20%201 81 ю| 1601 2001 —1 —
рабочий диапазон частот, Мец.
Добротность Q, не менее
Частота f, Мгц
Индуктивность эталонной катушки с сердечником ^|^, мкгн
Магнитная проницаемость ^и
Размеры сердечников, мм
Стержни
Пластины
Диаметр
Длина
Сечение
Длина
рабочий диапазон частот, Мец.
Добротность Q, не менее
Частота f, Мгц
Индуктивность эталонной катушки с сердечником ^|^, мкгн
Магнитная проницаемость ^и
Размеры сердечников, мм
Стержни
Пластины
Диаметр
Длина
Сечение
Длина
Т а б л и ц а IX. 3
Т а б л и ц а IX. 3
Основные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечников
Основные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечников
Рис. IX. 7. Зависимость ко-эффициента mL от отноше-ния аЦ.
Рис. IX. 7. Зависимость ко-эффициента mL от отноше-ния аЦ.
Диа метр сердечника d. мм
Количество витков, да
Индуктивность £к, мгн
СВ
ДВ
СВ
ДВ
Диа метр сердечника d. мм
Количество витков, да
Индуктивность £к, мгн
СВ
ДВ
СВ
ДВ
8
60—80
150-175
10
40—50
100—120
0,2—0,3
1,2 — 1,6
15
25-30
70-80
8
60—80
150-175
10
40—50
100—120
0,2—0,3
1,2 — 1,6
15
25-30
70-80
0,0 ”0,35
120
0,35
4100+20%
2000 -
8
60
—
—
—
—
16x4 -
80
100
8
100
—
——
20X3
0,15—1,6
120
1,5
350± 20%
600
8
60
—
—
65
—
—
80
16X4
80
100
100
——
—
20X3
150
—
400
—
—
20X3
115
8
125
16X4
125
—•
——
20X3
8
140
—•
——
160
25X5
160
10
| 200
200
4-12
100
12
5,2+20%
200
8
125
—
—“
160
25X5
160
10
200
—
——
6—18
140
18
2,2±20%
100
8
125
—
—
160
25x5
I 160
10
200
1 —
18-30
100
30
0,9±20%
50
8
10
160
200
—
40—100
1 100
70
0,9 ±20%
20
1 8
1 ю
| 160
1 200
1 —
1 —
0,0 ”0,35
120
0,35
4100+20%
2000 -
8
60
—
—
—
—
16x4 -
80
100
8
100
—
——
20X3
0,15—1,6
120
1,5
350± 20%
600
8
60
—
—
65
—
—
80
16X4
80
100
100
——
—
20X3
150
—
400
—
—
20X3
115
8
125
16X4
125
—•
——
20X3
8
140
—•
——
160
25X5
160
10
| 200
200
4-12
100
12
5,2+20%
200
8
125
—
—“
160
25X5
160
10
200
—
——
6—18
140
18
2,2±20%
100
8
125
—
—
160
25x5
I 160
10
200
1 —
18-30
100
30
0,9±20%
50
8
10
160
200
—
40—100
1 100
70
0,9 ±20%
20
1 8
1 ю
| 160
1 200
1 —
1 —
Для наиболее простой односекционной антенной катушки со сплошной намоткой количество витков
ш-у L'dK^
Коэффициент формы U зависит от отношения длины катушки к ее диаметру (рис, IX. 6).
Рис. IX. 6. Зависимость коэффициента формы U от отношения lid.
Коэффициент рк определяют как произведение четырех эмпирических коэффициентов:
где т^ определяется по графику, приведенному на рис. IX.7; pL определяется по графику, приведенному на рис. IX.8; — действующая магнитная проницаемость ферритового стержня, зависящая от начальной магнитной проницаемости феррита |лн и размеров стержня (рис. IX.9).
Для определения коэффициентов m^, pL и L* необходимо задаться прежде всего длиной катушки, которая определяется произведением диаметра провода на неизвестное количество витков. Поэтому расчет производится путем последовательных приближений.
Для облегчения расчета в табл. IX. 2 приведены типовые данные ферритовых антенн для диапазонов СВ и ДВ в приемниках с ламповым входом.
Таблица IX,2
Типовые данные ферритовых антенн в диапазонахсредних и длинных волн
Наряду с рассмотренным методом расчета антенной катушки часто пользуются более простым сравнительным методом расчета по известным параметрам «образцовых» катушек. В табл. IX. 3 приводятся основные параметры антенных катушек и ферритовых сердечников, выпускаемых отечественной промышленностью.
Данные добротности (см. табл. IX. 3) приведены только для образцовых катушек указанной индуктивности при однорядной намотке, выполненной многожильным проводом ЛЭШО 21 х 0,07 и расположенной в средней части сердечника.
При постоянной индуктивности катушки с диаметром 9,5 alw и диаметре сердечника 8 мм (феррит с проницаемостью рн " 600) количество витков образцовой катушки составляет 86, 81, 69 и 67 при длине
Рис. IX. 9. Зависимость рс от от-ношения Ld.Рис. IX. 9. Зависимость рс от от-ношения Ld.Рис. IX. 8. Зависимость коэффициента р£ от отношения 2х//.
Рис. IX. 9. Зависимость рс от от-ношения Ld.
Рис. IX. 9. Зависимость рс от от-ношения Ld.
сердечника соответственно 65, 80, 140 и 160 мм. Эти данные позволяют определить требуемое количество витков антенной катушки при любой другой индуктивности.
Наиболее простой расчет количества витков может быть произведен для сердечников тех же конфигураций, что и в образцовых катушках. При этом индуктивность катушки
где k — коэффициент пропорциональности; pf — действующая магнитная проницаемость стержня; w — количество витков; D — диаметр стержня.
Глава X
МАЛОГАБАРИТНЫЕ МАГНИТОФОНЫ
Основные характеристики магнитофонов
Номинальная скорость ленты — скорость, установленная для магнитофонов определенного класса или типа. Фактическая скорость ленты может отличаться от номинальной. Если скорость ленты при воспроизведении отличается от скорости ленты при записи (например, при всс- произведеним записей, сделанных на другом магнитофоне) более чем на 0,2%, то люди с музыкальным слухом определяют изменение тональности звучания.
Детонация — искажения, обусловленные непостоянством скорости движения носителя записи. При звукозаписи колебания скорости приводят к колебаниям высоты тона, которые воспринимаются на слух как «плавание», «дробление» звука (при частоте колебаний скорости менее 15—20 гц) или «хриплости» звучания (при более высоких частотах). Ухо особенно чувствительно к детонации с частотами 5—10 гц*
Величина детонации выражается коэффициентом детонации — пиковым значением относительного отклонения частоты записанного сигнала. Коэффициент детонации определяется с учетом слухового восприятия различных частот детонации.
Динамический диапазон магнитофона определяется наводками, шумами усилителей записи и воспроизведения, шумами носителя записи и копирэффектом. Динамический диапазон можно характеризовать относительным уровнем помех в канале запись—воспроизведение, т. е. отношением мощности помех на выходе канала к номинальной мощности сигнала.
Частотные искажения магнитофона зависят от частотной характеристики системы магнитной записи (системы магнитная головка—носитель записи—магнитная головка) и коррекции этой характеристики в усилителях магнитофона. Величина частотных искажений оценивается неравномерностью частотной характеристики канала запись— воспроизведение, т. е. отношением напряжений на выходе канала воспроизведения, соответствующих записи частот 1000 гц и крайней частоты рабочего диапазона, при постоянном напряжении на входе канала записи.
Нелинейные искажения магнитофона зависят от нелинейных искажений системы магнитной записи и нелинейных искажений в усилительном тракте. Степень нелинейных искажений выражают коэффициентом гармоник (см. § 1 гл. VI).
Номинальный уровень записи — величина остаточного магнитного потока ленты, при котором нелинейные искажения не превышают определенной величины. Величина остаточного магнитного потока выражается в нановеберах на 1 м или в пиковеберах на 1 мм ширины дорожки записи.
Основные параметры монофонических бытовых магнитофонов
Параметры
Класс магнитофона
Высший
I
11
Ш
IV-A
’ IV-Б
Отклонение скорости ленты от номинального значения, не более:
при скорости 19,05 см(сек и 9,53 см(сек, %
»*4,76см!сек, %
±2
±3
±2 ±3
Т2
±3
±2 ±3.
±2 ±3.
■ ±2
Коэффициент детонации, не более? для сетевых магнитофонов при скорости 19,05 см!сек, % »»9,53 см!сек, %
»»4,76 см!сек, %
±0,1 ±0,2 ±0,3
±0,1
±0,2
±0,3
±0,2 ±0,3 ±0,4
±0,3
±0,4
—
—•
для батарейных магнитофонов при скорости 19,05 см/сек, %
»»9,53 см/сек, %
»»4,76 см/се к, %
—
±0,3
±0,4
±0,6
±0,4
±0,6
±0,5
±0,7
±0,5
Номер катушки типа I по ГОСТу 7704—61 для сетевых магнитофонов » батарейных »
18
18
15
13
15
13
10
7,5
Длительность «перемотки полной катушки (для ленты толщиной 55 мкму.
для сетевых магнитофонов, сек
» батарейных», сек
120
120
180
150
180
150
180
180
180
Номинальная выходная мощность, не менее: для сетевых магнитофонов, вт » батарейных », вт
4
2
2
1
1 0,5
0,3
0,3
11
1
Диапазон воспроизводимых частот, ие менее: при скорости ленты 19,05 см(сек, ец »»»9,53 см/сек, гц
»»>4,76 см/сек, :ц
40—16000
40—12500 40— 6300
40—16000
63—12500 63—6300
40—12500
63—10000 63— 6300
63—12500 63—6300
80—8000 80—5000
от 80
, 80—6300
Относительный уровень помех в канале воспроизведение, не хуже:
в магнитофонах с двумя дорожками на ленте, дб
в магнитофонах с четырьмя дорожками на ленте, дб
-50
—50
—45
—45
—40
—42
—37
—40
—35
—40
Относительный уровень помех в канале запись — воспроизведение, не хуже:
в магнитофонах с двумя дорожками на ленте, дб
в магнитофонах с четырьмя дорожками на ленте, дб
-45
—42
—45
—42
—42
—40
—40
—37
—38
—35
—38
——*35
Коэффициент гармонических искажений в канале запись — воспроизведение на частоте 400 гц, не более:
на линейном выходе, %
на эквивалентном сопротивлении громкоговорителей, %
3,5
5
3,8
5
4
5
4
5
5
5
5
5
Диапазон регулировки уровня записи и воспроизведения, не менее:
в сетевых магнитофонах, дб
» батарейных>, дб
60
50
50
40
40
30
40
30
40
30
Частота тока подмагничивания, не менее, кгц
75
75
60
50
40
40
Вес переносных магнитофонов, не более: сетевых, кг батарейных, кг
20
16
12
7
10
5
3,5
3,5
Диапазон регулировки тембра, не меиее! по низким частотам, дб » высоким *, дб
От 4-12 до —10
От 4-12 до —10
От 4"12 до —10 От 4-12 до —10
—10
До
До
До
Требования, предъявляемые к бытовым магнитофонам, установлены ГОСТом 12392—66. Этот стандарт относится к магнитофонам, работающим с магнитной лентой шириной 6,25 мм, и не распространяется на магнитофоны объемом менее 0,5 дм3, а также на диктофоны. Основные требования стандарта приведены в табл. Х.1.
Для магнитофонов высшего и I классов обязательно наличие трех скоростей движения ленты (19,05; 9,53 и 4,76 смкек); для магнитофонов Ц класса — двух скоростей (19,05 и 9,53 с^сек или 9,53 и 4,76 см/сек^; для магнитофонов классов III и IV-А — одной скорости (9,53 см^ек) и для класса IV-Б — 4,76 см^сек.
Номинальное напряжение микрофонного пряжению, создаваемому микрофоном,Номинальное напряжение микрофонного пряжению, создаваемому микрофоном,Относительный уровень стирания на частоте 1000 гц не хуже —65 дб для сетевых магнитофонов и не хуже — 60 дб для батарейных.
Номинальное напряжение микрофонного пряжению, создаваемому микрофоном,
Номинальное напряжение микрофонного пряжению, создаваемому микрофоном,
Рис. X. 1. Поля допусков частот-ной характеристики магнито-фона.Рис. X. 1. Поля допусков частот-ной характеристики магнито-фона.входа соответствует кана работу с которым рассчитан данный магнитофон, при звуковом давлении 0,2 him? па частоте400гц. Номинальное напряжение входа, предназначенного для записи от радиоприемника,— 0,4 мв на 1 ком полного электрического сопротивления на частоте 400 гц. Полное электрическое сопротивление входа в рабочем диапазоне частот магнитофона не менее 25 ком.
Рис. X. 1. Поля допусков частот-ной характеристики магнито-фона.
Рис. X. 1. Поля допусков частот-ной характеристики магнито-фона.
Номинальное напряжение входа для записи от звукоснимателя 250 мв. Сопротивление входа не менее 0,5 Мом. При изменении входного напряжения в пределах от 150 до 500 мв должны обеспечиваться
все параметры магнитофона.
Номинальное напряжение входа для записи от радиотрансляционной линии 15 в; пределы изменения напряжения от 5 до 30 в. Сопротив- лёНие входа не менее 10 ком.
Номинальное напряжение линейного выхода 250 мв; пределы изменения напряжения от 250 до 500 мв. Полное сопротивление выхода не более 10 ком.
Номинальный уровень записи для магнитофонов всех классов должен соответствовать магнитному потоку ленты 256 нвб на 1 м ширины дорожки записи (25,6 ммкс на 1 мм) на частоте 400 гц.
Показания индикатора уровня записи при номинальном уровне должны соответствовать потоку ленты 256 нвб на 1 м ширины дорожки записи с отклонением не более +2 дб. Постоянная времени индикатора уровня должна находиться в пределах от 150 до 350 мсек (номинальное значение 250 мсек), время обратного хода индикатора в пределах от 0,5 до 1,5 сек (номинальное значение 1,5 сек). Частотная характеристика индикатора по току записи должна быть равномерной (допустимые отклонения +3 дб).
Поля допусков неравномерностей частотной характеристики канала воспроизведения по измерительной ленте и частотной характеристики канала запись — воспроизведение на линейном выходе магнитофона показаны на рис. Х.1.
Запись и воспроизведение в четырехдорожечных магнитофонах производятся в следующем порядке номеров дорожек: 1, 4, 3, 2 (при монофонической записи и монофоническом воспроизведении).
Для магнитофонов отдельных классов предусмотрены вспомогательные устройства и дополнительные функции (табл. Х.2).
Таблица Х.2
Вспомогательные устройства и дополнительные функции монофоническихмагнитофонов
|Класс магнитофона *
Наименование устройства
Высший
или функции
I
II
III
IV
Контроль записываемого сигнала в режиме «запись»:
а) контроль уровня записи при помощи электронно-оптического или стрелочного индикатора
О
о
о
О
О
б) прослушивание на громкоговори
теле с возможностью регулиро
Q
о
о
II
н
вания громкости
в) возможность прослушивания на телефон
О
о
о
О
и
Контроль уровня записи по индикатору
0
0
0
о
при неподвижной ленте
kJ
Отключение громкоговорителей при лю
0
0
бом роде работы магнитофона Переключатель входов и раздельные
и
о
kJ
внешние соединения для каждого входа
о
о
о
II
н
Микшерское устройство для одновремен
PI
И
н
ной записи с нескольких входов Клавишное или кнопочное управление
kJ
основными функциями (запись, воспро
0
л
II
н
изведение, остановка)
и
Устройство для временной остановки
о
о
о
и
н
ленты
Дистанционный пуск н остановка
о 0
О о
н о
н н
н н
Счетчнк леиты
Автостоп прн обрыве ленты
Устройство для очистки ленты от пыли
о
О
О О
н н
н н
н н
Раздельные регуляторы уровней записи
0
н
н
и воспроизведения
kJ
♦ »сь — обязательно: «Н» —необязательно.
*♦ Дл?
магнитофонов
с пита-
нием от автономных источников и с универсальным питанием данное треоование
необязательно.
В бытовых магнитофонах могут использоваться катушки типа I по ГОСТу 7704—61. Лента наматывается рабочим слоем внутрь рулона. Катушки при записи и воспроизведении должны вращаться против часовой стрелки. Диаметр шпинделей для посадки катушек 8 л/jw (с допуском от —0,05 до —0,15 мм\
Напряжение питания сетевых магнитофонов 127 в и 220 в с отклонениями + 10%.
Продолжительность работы магнитофона от автономного источника питания (один комплект или одна зарядка) не менее 10 ч.
нилхлорида, покрытые ферромагнитным слоем. Чаще всего применяются магнитные ленты, так как они обеспечивают более высокое качество записи, но в тех случаях, когда требуется большая длительность записи (до нескольких часов), например для стенографии, записи телефонных переговоров, докладов и др., применяется стальная проволока.
Механические свойства магнитных лент в значительной степени определяют нх качество и возможность применения.
Ширина ленты определяет емкость записи. Чем больше ширина ленты, тем больше дорожек может быть на ней записано. В Советском Союзе согласно ГОСТу 8303—62 установлена ширина неперфорированных лент 6,25 (с допуском ±0,05); 12,7; 19,05; 25,4; 35; 50,8 и 70 (с допуском— 0,1)ми перфорированных— 16; 17,5; 32; 35 и 70 мм. Перфорированные ленты применяются в кинематографии для синхронной записи.
Ширина ленты должна быть постоянной по всей длине, чтобы не возникали поперечные перемещения ее во время движения возле головок, приводящие к паразитной амплитудной модуляции и уменьшению амплитуды сигнала при воспроизведении высоких частот.
Толщина ленты определяет ее прочность и срок службы. Для лент шириной 6,25 мм согласно ГОСТу 8303—62 установлена толщина 18; 27; 37 и 55 мк, а для остальных неперфорированных лент — 37 и 55 мк.
Толщина ферромагнитного слоя ленты определяет ее электромагнитные показатели. При увеличении толщины ферромагнитного слоя пропорционально возрастает остаточный магнитный поток и, следовательно, чувствительность ленты, но при этом ухудшается частотная характеристика. У лент, обеспечивающих нормальную длительность звучания, толщина рабочего слоя составляет 10—20, у долгоиграющих — 8—14 и сверхдолгоиграющих — 9—16 мк.
Качество поверхности магнитной ленты определяет уровень шумов при записи и воспроизведении, а также интенсивность износа магнитных головок. Для улучшения поверхности магнитных лент их рекомендуется полировать.
Прочность ленты характеризуется нагрузкой, разрывающей ленту, и равна 2,0—4,4 для обычных и 1,5—3 кГ — для долгоиграющих лент.
Растяжение ленты» характеризующееся относительным удлинением при определенной нагрузке (обычно 1 кГ), для обычных лент не превышает 1,5, а для долгоиграющих — 2,2%.
Жесткость ленты определяет ее способность плавно огибать поверхность магнитных головок у щелей, что необходимо при записи и воспроизведении высоких частот.
Механические свойства магнитных лент в значительной степени зависят от температуры и влажности окружающей среды.
Электроакустические характеристики магнитных лент. Чувствительность магнитной ленты характеризуется ее отдачей, т. е. внешним остаточным магнитным потоком, соответствующим определенному значению напряженности магнитного поля при записи. Обычно измеряют относительную чувствительность, представляющую собой отношение чувствительности данной ленты к чувствительности типовой ленты. Типовая лента 2ТП выпускается по техническим условиям ТУ—79 № 220/62.
Чувствительность ленты сильно зависит от напряженности поля подмагничивания высокой частоты и максимальна при определенном ее значении.
Относительная частотная характеристика ленты — зависимость ее относительной чувствительности от частоты сигнала. Относительную 320
частотную характеристику измеряют в канале, откорректированном по измерительной и типовой лентам. На испытуемой ленте производят запись сигналов с частотой 400 и 10 000 гц (при скорости 9,53 см! сек) при одинаковом входном напряжении усилителя записи. О результате судят по отношению напряжений, измеренных на выходе усилителя при воспроизведении сделанных записей. Ток подмагничивания должен соответствовать максимуму отдачи на частоте 400 гц для испытуемой ленты.
Относительный уровень шумов ленты — отношение номинального остаточного полезного магнитного потока, т. е. остаточного потока, при котором нелинейные искажения не превышают допустимой величины, к потоку шума. Номинальный полезный остаточный поток для ленты типа 2 равен 256 пвб на 1 мм ширины дорожки записи.
Относительный уровень стирания (размагничивания) ленты — отношение номинального остаточного потока записанного сигнала к остаточному магнитному потоку после стирания.
Относительный уровень копирэффекта — отношение магнитного потока скопированного сигнала к магнитному потоку записанного сигнала.
Нелинейные искажения, вносимые магнитной лентой, оцениваются отношением амплитуды номинального остаточного потока к амплитуде третьей гармоники этого потока.
Таблица Х.З
Основные характеристики магнитных лент
*
Нормы по
типам лент
Наименование характеристики
Тип 2
Тип 6
Тип 9
Тип 10
Средняя относительная чувствительность, дб
Неравномерность чувствительности в пределах рулона (не более), дб
Коэффициент нелинейных искажений (не более), %
Относительная частотная характеристика, дб
Относительный уровень копирэффекта (не более). дб
Относительный уровень стирания (не более), дб
Усиление разрыва, кГ
Относительное удлинение под нагрузкой
кГ (не более), %
Коробление (не более), мм Сабельность (де более), мм}м Толщина, мкм
> рабочего слоя, мкм
0±1,5
± 1,5
2,5
0±2
-49
—72
2,35
1,5
0,2
10
50-55
15
4-5±1,5
±1,5
2
+5±1,5
—52
—70
2,35
1,5
0,2
10
50—55
15
■4-5±1,5
±1,5
2,5
+ Ю±2
—48
—70
1,7
2 0,3 10 34—37 10-12
+5±1,5
±1,5
2,5
+12±2
—48
—70
1.5
1,5 0,2
10
34—37 10-12
* Все испытания проводят в помещении при температуре 20±3° С и относительной влажности 6и±5%. Параметры ленты типа 2 сильно ухудшаются при температуре выше 30° С.
Магнитные ленты для бытовых магнитофонов. Отечественная промышленность выпускает для бытовых магнитофонов магнитную ленту шириной 6,25 + 0,05 мм типов 2; 6; 9; 10. Основные характеристики этих лент приведены в табл. X. 3. Лента типа 2 предназначена для маг-
нитофонов со скоростями 38,1 и 19,05 ск<сек\ типа 6 — для магнитофонов со скоростями 38,1; 19,05; 9,53 и 4,76 см!сек и типов 9 и 10 — для магнитофонов со скоростями 19,05; 9,53; 4,76 см/сек.
Магнитную ленту выпускают намотанной на пластмассовые катушки типа I в соответствии с ГОСТом 13275—67. Катушки типа I изготавливают пяти размеров. Каждому размеру присвоен номер, выражающий округленное значение наружного диаметра катушки в сантиметрах.
На нерабочей стороне ленты (на основе) через определенные интервалы проставляют марку завода-изготовителя, тип ленты и шестизначное число, первые две цифры которого обозначают год выпуска, а остальные — номер полива. Все леиты одного полива практически одинаковы по своим качественным показателям.
При использовании ленты определенного типа в магнитофоне, настроенном на ленту другого типа, изменится уровень записи и частотная характеристика сквозного канала запись—воспроизведение. Могут возникнуть нелинейные искажения.
Измерительные ленты (тест-фильмы) содержат специальные записи и предназначены для проверки качественных показателей магнитофонов. Они изготовляются для различных скоростей движения.
Измерительная лента каждого типа состоит из четырех частей. "Часть с индексом «У» содержит запись так называемого установочного уровня и предназначеиа для измерения усиления канала воспроизведения. Установочный уровень для леит типа РТ-19 и РТ-9 соответствует эффективному значению остаточного магнитного потока 0,08 мкс. Частота записи установочного уровня для ленты типа РТ-19 — 400 гц, для ленты типа РТ-9 — 200 гц.
Часть с индексом «Ч» предназначена для проверки положения рабочих щелей головок по отношению к направлению движения ленты и для измерения 'частотной характеристики канала воспроизведения. Эта часть содержит запись таких частот: 30,60,125,250,400,1000,2000,4000, 6000, 8000, 10 000, 12 000 гц» Уровень записи отдельных частот подобран с таким расчетом, чтобы при воспроизведении измерительной ленты в стандартном канале воспроизведения обеспечивалось постоянство выходного напряжения.
Часть с индексом «Д», содержащая запись частоты 3000 гц, выполненную на специальном магнитофоне, предназначена для измерения коэффициента детонации.
Часть с индексом «С», предназначенная для измерения частотных характеристик сквозного канала запись—воспроизведение магнитофона, содержит так называемую типовую ленту с электромагнитными показателями, средними для ленты данного типа.
Размагничивание ленты (стирание записи) производится стирающей головкой в процессе записи либо специальным электромагнитом, питающимся от сети переменного тока, перед записью. Второй способ часто используется для размагничивания ленты, предназначенной для записи на магнитофонах с питанием от батарей.
Эффективность размагничивания зависит от конструкции стирающей головки и типа ленты, условий и длительности ее хранения после записи. Непосредственно после записи лента размагничивается лучше, чем по прошествии некоторого времени. При повторном размагничивании ослабляется уровень только старой записи.
Хранение ленты. Ленты рекомендуется хранить в сухом помещении при температуре 10—20° С. В случае длительного пребывания при температуре выше 30° С основа ленты высыхает, становится хрупкой и рвется. При воздействии влаги лента коробится.
Лейту с записью следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей; нельзя укладывать ее на трансформаторы н электродвигатели, находящиеся под током, на динамические микрофоны и громкоговорители.
Склеивают ленты типов 2,6 и 9 специальным клеем, состоящим из уксусной кислоты (23 см3), ацетона (64 см3) и бутилацетата (13 см3). Ленты всех типов можно склеивать при помощи специальной липкой ленты типа ЛТ-40, накладываемой на нерабочую сторону. Концы ленты перед склейкой следует обрезать под углом 45° хорошо размагниченными ножницами. При использовании липкой ленты концы магнитной ленты складывают в стык. Для защиты концов магнитной ленты от повреждений к ним подклеивают ракорд (цветную немагнитную ленту), изготовленный из диацетилцеллюлозы.
Блок-схемы магнитофонов
Малогабаритные магнитофоны обычно собираются по схеме, приведенной на рис. X. 2. Здесь использован один универсальный усилитель УУ для записи и воспроизведения. Источники записываемых сигналов — микрофон М, звукосниматель Эв и линия Л (трансляционная или с выхода радиоприемника) — при записи подключаются на вход делителей напряжения Д или непосредственно на вход усилителя. С помощью делителей напряжения сигналы, поступающие от источников, приводятся к одному уровню (обычно к уровню микрофона).
Рис. X. 2. Блок-схема магнитофона с универсальной головкой.
Усилитель имеет два выхода, из которых одни предназначен для подключения громкоговорителя Гр, а другой — для подключения магнитной головки. В режиме записи ко второму выходу через корректирующую цепь К подсоединяется универсальная (записывающая и воспроизводящая) головка ГУ. Одновременно при записи включается питание генератора высокой частоты ГВЧ, создающего стирающий и подмагничивающий ток. В портативных магнитофонах для уменьшения потребления тока от источника питания ГВЧ используют только для подмагничивания ленты. Стирание записей производится на другом магнитофоне или с помощью размагничивающего дросселя.
При записи от звукоснимателя или линии записываемый сигнал контролируется громкоговорителем. При записи от микрофона для
Н*заз
устранения микрофонного эффекта громкоговоритель выключают. Вместо него к выходу усилителя подключается эквивалент R. В этом случае можно вести контроль с помощью телефонов, включаемых в гнездо «Выход».
Уровень записи контролируется индикатором И, откалиброванным таким образом, что при его максимальном показании и магнитной ленте среднего качества (типовой) обеспечивается максимально допустимая намагниченность.
Во всех других режимах работы, кроме записи, схема переключается на воспроизведение переключателем рода работы на лентопротяжном механизме. Генератор ГВЧ выключается, на вход усилителя
Рис. X. 3. Блок-схема магнитофона с раздельными головками для записи и воспроизведения:
Z, 2, 3, 4 и 5 — положения переключателя.
через переключатель Па подсоединяется головка ГУ, а на выход — громкоговоритель Гр. Это предохраняет запись от случайного стирания во время воспроизведения или при перемотке ленты, В некоторых магнитофонах при переходе с записи на воспроизведение включаются необходимые корректирующие цепи.
Регулятор усиления в УУ при записи используется для регулировки уровня записи, а при воспроизведении —для регулировки громкости. Регуляторы тембра (если они имеются) при записи выключаются.
В некоторых малогабаритных магнитофонах с целью упрощения коммутации при переходе с записи на воспроизведение применяются отдельные головки для записи и воспроизведения. Один из вариантов блок-схемы такого магнитофона приведен на рис. X. 3. Следует отметить, что, хотя эта схема несколько сложнее схемы, приведенной на рис. X. 2, она создает некоторые эксплуатационные удобства. Частотная коррекция сигналов, поступающих с ГВ, осуществляется только в отдельном
усилителе воспроизведения У В с небольшим коэффициентом усиления, д частотная коррекция сигналов при записи — в специальной коррек- 1 тирующей цепи К. Частотная характеристика универсального усилителя УУ практически параллельна оси частот и не регулируется как при записи, так и при воспроизведении, что также упрощает коммутацию при переходе с записи на воспроизведение.
В положениях 1,2,3 переключателя рода работы Пг производится запись сигналов, поступающих от источников, а в положениях 4 и 5— воспроизведение. Переключатель Па замыкается при нажатии на кнопку-«Запись» на лентопротяжном механизме. При этом включается также питание ГВЧ.
В положении 5 переключателя П^ включается регулятор тембра, а в положении - 4 — делитель напряжения Д3, ослабляющий сигнал так же, как и регулятор тембра РТ на средних частотах. В положение 4 переключатель Пг ставится
при воспроизведении через внешнюю высококачественную акустическую систему, имеющую свой регулятор тембра, и при налаживании магнитофона.
Рис. X. 4. Блок-схема магнитофонас раздельными каналами записи и вос-произведения.Рис. X. 4. Блок-схема магнитофонас раздельными каналами записи и вос-произведения.К гнезду «Выход 1» подключается внешний громкоговоритель, усилитель, контрольные телефоны и измерительная аппаратура. Гнездо «Выход 2», которое является выходом сквозного канала во время записи, позволяет с помощью дополни-
Рис. X. 4. Блок-схема магнитофонас раздельными каналами записи и вос-произведения.
Рис. X. 4. Блок-схема магнитофонас раздельными каналами записи и вос-произведения.
тельного усилителя вести слуховой контроль. Сюда же следует, подключать измерительные приборы при снятии частотной характеристики, выборе подмагничивающего тока, установке правильного положения записывающей и воспроизводящей головок.
Сквозной канал позволяет создавать искусственную реверберацию. Если во время записи замкнуть переключатель /Д, напряжение с выхода усилителя воспроизведения через делитель Д4 попадет в канал записи. Образуется многократная запись с временным сдвигом, создающая имитацию серии отраженных от стен помещения звуков (эхо- сигналов). Делителем Д4, включенным между выходом усилителя УВ и переключателем П^ можно регулировать скорость затухания искусственных эхо-сигналов. Для получения эффектной искусственной реверберации расстояние между записывающей и воспроизводящей головками, а также скорость движения ленты нужно выбирать так, чтобы эхо-сигналы следовали один за другим не чаще чем через каждые 0,1 сек.
Если во время записи отключить стирающую головку, переключателем Пъ, старая запись стирается лишь частично за счет подмагничивающего поля записывающей головки, и новая фонограмма записывается на фоне ослабленной старой. При отключении стирающей головки генератор ГВЧ нагружается на эквивалентное сопротивление Ra.
Иногда в малогабаритных магнитофонах каналы записи и воспроизведения полностью разделяют (магнитофон «Репортер»). Блок-схема такого магнитофона приведена на рис. X. 4. Достоинством схемы является возможность создавать сквозной канал запись — воспроизведение при записи, что позволяет контролировать качество записи и создает удобства при наладке магнитофона.
Лентопротяжные механизмы
Требования, предъявляемые к лентопротяжным механизмам. При записи и воспроизведении механизм должен перемещать ленту по рабочей поверхности магнитных головок с постоянной заданной скоростью, ограничивать перемещение ленты по высоте, натягивать ее у магнитных головок и подматывать на приемную катушку. При перемотке механизм должен наматывать ленту на катушку с большей скоростью, чем при записи и воспроизведении, отводить ее от магнитных головок и натягивать. Во время работы магнитофона не должна создаваться механическая перегрузка для ленты. При торможении лента должна останавливаться без образования петли. Конструкция механизма должна обеспечивать удобство пользования им, ~
Отклонение средней скорости от номинального значения, а также периодические и непериодические колебания скорости с частотой более 0,1 гц не должны превышать значений, приведенных в табл. X. 1.
Ограничение перемещения ленты по высоте необходимо для того, чтобы у всех магнитофонов было одинаковое относительное расположение ленты и сердечников магнитных головок по высоте. Это особенно важно при двух- и четырехдорожечной записи, поскольку в этом случае при смещении ленты возможна запись или воспроизведение на двух соседних дорожках одновременно.
Натяжение магнитной ленты у магнитных головок обеспечивает равномерное и плотное прилегание ее к рабочей поверхности головок, что необходимо для нормального взаимодействия магнитных головок и ленты. Натяжение ленты должно быть по возможности постоянным на протяжении всего рулона. Лента, прошедшая через магнитные головки, должна наматываться на приемную катушку с некоторым натяжением, что способствует получению плотного рулона на приемной катушке и исключает возможность появления петли. Натяжение ленты при подмотке на приемную катушку выбираете^ примерно равным натяжению ее у магнитных головок, которое должно быть не менее 100 Г для обычных лент и не менее 50 Г — для долгоиграющих.
При работе лентопротяжного механизма лента может испытывать повышенную механическую нагрузку (особенно во время пуска и остановки), которая не должна превышать 1 кГ. В противном случае возможна деформация ленты или обрыв.
Кинематические схемы лентопротяжных механизмов. Лентопротяжный механизм магнитофона должен содержать три основных узла: узел, обеспечивающий продвижение ленты с постоянной скоростью при записи и воспроизведении (узел ведущего вала); приемный узел, осуществляющий подмотку ленты и ее перемотку вправо; подающий узел, с помощью которого лента подается к магнитным головкам и перематывается влево. Эти узлы приводятся в движение электродвигателями. В малогабаритных переносных магнитофонах с автономным питанием, как правило, используется только один электродвигатель.
Кинематические схемы лентопротяжных механизмов с одним электродвигателем показаны на рис. X. 5. В схеме, представленной на- рис. X. 5, а, вращение электродвигателя передается к подающему и приемному узлам через обрезиненные ролики либо непосредственно шкивом электродвигателя. Для получения двух скоростей движения ленты на валу электродвигателя укрепляется двухступенчатый шкив.
При записи и воспроизведении вращение электродвигателя передается через обрезиненный ролик переключателя скорости 12 маховику ведущего вала 7 и от маховика пасиком — к приемному узлу 4. Лента протягивается ведущим валом 6 и прижимным роликом 8. Подматывает
ленту приемный узел 4, а натягивает ее у головок подающий узел 1. К рабочим поверхностям головок 9 и // ленту прижимает специальный рычаг 10.
Для перемотки ленты вправо приемный узел, укрепленный на рычаге переключателя рода работы лентопротяжного механизма, смещается рычагом до полного соединения через обрезиненный ролик перемотки 3 со шкивом электродвигателя 2. Натягивает ленту при этом подающий узел.
Для перемотки ленты влево подающий узел, также укрепленный на рычаге переключателя рода работы, смещается рычагом до сцепления со шкивом электродвигателя. Ленту натягивает приемный узел. При перемотке лента отводится от головок направляющими стойками 5, которые укреплены на рычаге переключателя рода работы.
Рис. X. 5. Кинематические схемы лентопротяжных механизмов с одним двигателем.
При остановке и переходе механизма с одного режима работы на другой движение ленты тормозится подающим и приемным узлами при помощи специальных рычагов с фетровыми накладками.
Лентопротяжный механизм управляется кулачковым переключателем рода работы, связанным с узлами механизма тягами и рычагами управления.
В схеме, изображенной на рис. X. 5, б, вращение от двигателя 9 через пасик передается на маховик 5 и ведущий вал 6. На ведущем валу укреплен шкив, который пасиками связан со шкивом приемного узла 4 и обрезиненным роликом 2 перемотки влево.
В положении «Стоп» подающий 1 и приемный 4 узлы заторможены с помощью специальных пружинных рычагов с фетровыми накладками. При воспроизведении и записи ролик 7 прижимается к ведущему валу 5, а лента — к головкам 8. Подающий и приемный узлы растормаживаются, а необходимое натяжение ленты у головок осуществляется путем некоторого подтормаживания подающего узла специальным рычагом с феуровои накладкой. .
При обратной перемотке подающий и приемный узлы растормаживаются, а ролик 2 прижимается к барабану подающего узла. Натяжение ленты обеспечивается подтормаживанием приемного узла фрикционом, вращающимся в обратную сторону. При ускоренной перемотке вперед ролик 3 прижимается к барабану и фрикциону приемного узла. Благодаря этому вращение барабана передается фрикциону, жестко связанному с катушкой приемного узла. Подающий узел подторма-
жнвастся тем же рычагом, что и в режиме записи или воспроизведения.
Электродвигатели для магнитофонов с автономным источником питания. В магнитофонах с автономным источником питания применяют коллекторные электродвигатели постоянного тока с центробежными регуляторами обо'ротов. Регулятор оборотов имеет контакты, которые в зависимости от скорости вращения ротора то замыкаются, то размыкаются. Если скорость вращения ротора превысит заданную, то контактами регулятора в цепь якоря включается дополнительное сопротивление. Чтобы уменьшить ток, проходящий через контакты, и тем самым облегчить их работу, используют электронные схемы на транзисторах (рис. X. 6). Контакты регулятора включаются в цепь базы транзистора; в результате переключаемый ток уменьшается в р раз по сравнению с током якоря электродвигателя.
На рис. X. 6, а приведена схема включения двигателя типа 4ДКС-8. По той же схеме можно включать двигатели других типов с центробежными регуляторами. Сопротивление резистора, отмеченное звездочкой, следует подбирать при регулировке. На рис. X. 6, б приведена более
Таблица Х.4
Основные данные двигателей постоянного тока для магнитофонов
0)
о
О)
Размеры
Размеры
Тип
Напряжение пита-
К eg 5 « 3
Я S
л
и м
о 8
к л
О S
в о
корпуса, мм
выступающей части вала, мм
НИЯ,
9
1 «*§
4) 2
S
1 о «
S .
и
Диа-
Дли-
Диа-
Дли-
*
S
* U к
метр
на
метр
иа
02
Q. С
Д-0,3
1,5
3000
2,25
8
23,5
40,5
5
ДКС-0,5
12-16
2000
0,5
1,25
25
40
65
2,0
260
"1 1
ДКС-8
12-16
2000
0,4
0,9
19
40
64
2,0
250
ДКС-16
9-15
2000
0,8
39
64
2ДКС-7
5-7,5
2000
0,13
0,6
19
30
48
1,5
7
80
1 1
4ДКС-8
12—16
2000
0,8
1,75
39
40
65
2,0
270
9000
1,0
4,2
10
ДПМ-20
12/6
7500
6000
0.9 0,85
4,0
3,7
13
15
| 20
40
2,0
8
65
2
4500
0,7
3,0
16
9000
1,72
6,6
25
ДПМ-25
7500
1,7
6,5
30
12/6 J
6000
1,62
6,25
35
25
46
2,0
10
120
2
4500
1,4
5,4
40
2500
1,1
4.2
50
9000
5,6
12,0
55
дпм-зо
7500
5,0
10,8
70
12/6
6000
4,5
9,6
75
30
57
3,0
12
220
2
4500
3,6
7,8
86
ДРВ-0,1
2500
2,8
6,0
110
6-9
1600
25
40
54
3,0
18
185
3
МГ85-706
4,5
2000
0,24
2,1
12
36
35
1,5
8
4
П ДО, 75-1,7
27
3500
1.7
4,0
30
72
2,8
11
140
6
ПД0,75-3
27
4500
3,0
8,1
—-
30
72
140
6
ПД 3,75-5
27
6600
5,0
12
30
72
140
G
ПД0,75-8
27
9000
8 0
19
—
30
72
—
—
140
6
Примечание: 1. Применяется в профессиональных репортажных магнитофонах. 2. Исполнительный двигатель для устройств автоматики, может быть использован в любительских магнитофонах. 3. Предназначен для переносных электропроигрывателей. 4. Предназначен для самоходных игрушек и может быть использован в карманных магнитофонах для записи речи. 5. Предназначен для электробритвы «Утро». 6. Может работать при напряжении питания 9—12 в.
совершенная схема. В режимах записи и воспроизведения двигатель включается контактами Пр При чрезмерном повышении скорости размыкаются контакты Пл и Ш, вследствие чего резко возрастает сопротивление транзистора, включенного в цепь двигателя. При этом ток двигателя протекает через резистор Rt и лампочку JIV (типа КМ-2 для дви-
-0 0-*--0 0-*-аРис. X. 6. Схемы телей ваРис. X. 6. Схемы телей ввключения электродвига- магнитофонах.включения электродвига- магнитофонах.
-0 0-*-
-0 0-*-
а
Рис. X. 6. Схемы телей в
а
Рис. X. 6. Схемы телей в
включения электродвига- магнитофонах.
включения электродвига- магнитофонах.
гателей типа ДКС). В режиме перемотки двигатель включается контактами П^ а регулятор скорости не работает. Диод и конденсаторы предназначены для подавления помех, возникающих при работе регулятора.
Основные данные электродвигателей постоянного тока, применяемых в малогабаритных магнитофонах с автономным питанием, приведены в табл. X. 4.
Магнитные головки
Рис. X. 8. Магни-топровод магнитнойголовки.Рис. X. 8. Магни-топровод магнитнойголовки.Конструкция головок. В настоящее время применяются магнитные головки кольцевой системы (рис. X. 7) с замкнутым магнитопроводом из ферромагнитного материала с большой магнитной проницаемостью. В магнитопроводе имеются небольшие магнитные зазоры (щели). Магнитопроводы малогабаритных головок обычно имеют форму прямоугольника с одной округленной стороной (рис. X. 8).
Рис. X. 8. Магни-топровод магнитнойголовки.
Рис. X. 8. Магни-топровод магнитнойголовки.
Рис. X. 7. Магнитные головкймагнитофона «Днепр-11»:а — универсальная; б —стирающая.
щаяи воспроизводящая) и стирающая головки одинаковые по конструкции, но отличаются материалом магиитопровода, размерами зазоров, числом витков и диаметром провода обмоток.
Для устранения волнообразности частотной характеристики необходимо выбирать длину зоны контакта /конт воспроизводящей или уни-
версальной головки с лентой из условия
^конт^контии2f МИН2f МИН^макс^максмм,мм,
^конт
^конт
и
и
2f МИН
2f МИН
^макс
^макс
мм,
мм,
где о— скорость движения ленты, мм!сек\ /мин— минимальная воспроизводимая частота, гц; Хмакс— максимальная записываемая длина
волны, мм.
Необходимо также, чтобы расстояние между полюсом головки и перемещающейся лентой увеличивалось постепенно. Поэтому полюса головок закругляют.
Магиитопроводы магнитных головок. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы магнитных головок собирают из штам-
Дорожка /
CD
7Ш
Дорожка 2"
Напрабление движения лентыНапрабление движения лентыРис. X. 9. Расположение магнит-ных головок относительно магнит-ной ленты при двухдорожечнойзаписи.Рис. X. 9. Расположение магнит-ных головок относительно магнит-ной ленты при двухдорожечнойзаписи.пованных пластин толщиной 0,1—0,3 мм, которые склеивают между собой. Клей одновременно является изолятором. Применяются также магнитопроводы из прессованного феррита.
Напрабление движения ленты
Напрабление движения ленты
Рис. X. 9. Расположение магнит-ных головок относительно магнит-ной ленты при двухдорожечнойзаписи.
Рис. X. 9. Расположение магнит-ных головок относительно магнит-ной ленты при двухдорожечнойзаписи.
Материал магнитопровода должен иметь более высокую маг-
нитную проницаемость, чем носитель записи, и быть достаточно твердым. Широко применяются железоникелевые сплавы марок 80НХС, 79НМ, 50НХС, 38НС (см. § 7 гл. 1). Недостатком этих
сплавов является низкая твердость и износостойкость. Кроме того, магнитные свойства сплавов ухудшаются при механических напряжениях, неизбежно возникающих при сборке н обработке магнитопроводов. Более высокие механические свойства и достаточно высокую магнитную проницаемость имеет сплав марки Ю-16 (альфенол).
Выбор материала магнитопровода и толщины пластин определяется самой высокой частотой рабочего диапазона магнитной головки. Чем
больше частота, тем тоньше должны быть пластины. В диапазоне час
тот до 10—15 кгц магнитопроводы записывающих и воспроизводящих головок изготовляются из сплавов 80НХСи79НМ с толщиной пластин 0,15—0,2 мм. Стирающие головки необходимо выполнять из возможно более тонких материалов (до 0,07—0,08 мм\ Целесообразно применять для стирающих головок магнитопроводы из ферритов. Такие же маг-
ннтопроводы рекомендуется использовать для записывающих и воспроизводящих головок, работающих при неабразивиых носителях записи, какими являются стальная лента и проволока.
Высота магнитопровода головки определяется шириной носителя записи или количеством дорожек на нем. На магнитной ленте шириной 6,25 мм обычно записывается одна или две дорожки. При однодорожечной записи высота магпитопровода головки выбирается на 10—12?^ больше ширины ленты. Расположение магнитных головок и высота их магнитопроводов для двухдорожечной записи показаны на рис. X. 9. Благодаря различной высоте магнитопроводов головок при поперечных колебаниях ленты магнитопровод воспроизводящей головки 3 не выходит за пределы дорожки, записанной головкой 2, а поле стирающей головки 1* всегда перекрывает записанную дорожку.
Пластины должны быть безупречно отштампованы (без заусенцев, вмятин и других дефектов). Режим отжига устанавливается соответствен-
но использованному материалу. Склейка магнитопровода из пластин производится в приспособлении, обеспечивающем одинаковое взаимное положение пластин, клеем БФ-4 или эпоксидным клеем. Клей БФ-4 наносится на поверхность пластин кистью, после чего пластины собираются в пакет и обжимаются в приспособлении, вместе с которым пакет подвергается сушке при температуре около 150° С в течение 30 мин, Затем пакеты подвергаются старению в естественных условиях на протяжении 5—6 дней.
Грани щелей магнитопровода шлифуются и полируются. При этом половина магнитопровода прижимается боковой поверхностью к направляющей призме (рис. X. 10). В головках с шириной щели 5— 7 мкм поверхность пакета, образующая рабочую щель, полируется с точностью до 1 мкм,
Мапштопроводы магнитных головок закрепляются в арматуре, .
обеспечивающей жесткое соединение рис ^ ю, Приспособление для обеих частей. Торцовые поверхности шлифовки и полировки граней магнитопровода должны прочно г щелей сжимать прокладку в рабочей щели по всей ее поверхности. Взаимное расположение частей магнитопровода должно оставаться постоянным, независимо от времени и климатических условий.
Самым лучшим способом крепления магнитопроводов оказывается запрессовка их в гетинаксовые или пружинящие металлические рамки (рис. ХЛ^аиб), а также склеивание эпоксидным клеем (рнс. ХЛ1, в).
Рис. X. 11. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:/ — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей.Рис. X. 11. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:/ — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей.При.склейке магнитопровода эпоксидным клеем его предварительно сжимают в приспособлении. Сразу после иаиесения клея приспособ-
Рис. X. 11. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:
/ — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей.
Рис. X. 11. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:
/ — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей.
ление с магнитопроводом помещают в термостат, в котором температура повышается в течение 75—90 мин до 120° С, и выдерживают на протяжении 4—5 ч.
Рабочую поверхность магнитопровода (у рабочей щели) шлифуют и полируют. При этом следует использовать приспособление, обеспечивающее взаимно перпендикулярное положение плоскости обработки
Осносные банные некоторых
о
о х
X
CD
*
х §
-Д о
Um Ч
Где установлена
Магнитопровод
Об:-: от'
го X
го ^
S re
5 а
о о
Ню
го
ГО S hi о 5 « ню а
го ” X
s 5
X »х
as
о м
и
У е
Д о
Я х
К и
У с
«Астра», «Астра-2»
2,5
3
0,005 0,2
0
4000
420
У
С
«Днепр-9», «Днепр-10»
2,4
3
0,008 0,1
0,1 0
1500x2
100x2
У с
«Днепр-Н»
2,4
3
0,008
0,1
0
1500x2
100x2
в
Кинопроектор ПП-16
2,2
0,01
—-
в
3
«Репортер-2»
5,5 6
0
0,1
2000
600
в
3
«Репортер-3»
5,5 •
6
0
600
150
У с
«Эльфа-17», «Эльфа-19»
2,4
3
0,01 0,1
0,1 0
1500x2
200x2
У с
«Яуза»
2,4 3
0,008 0,2
0
2550
450
У с
«Яуза-5»
2,4
3
0,008 0,2
2500x2 300
У с
«Яуза-20»
2,4
3
0,005
0,15
1250
250
У с
«Комета»
2,4
3
0,008 0,2
2200
370
У с
«Мелодия»
2.4
3
0,008 0,2
2550
400
У с
«Айдас»
2,4
3
0,005
0,18
—
1200x2
1650***♦
Таблица Х.5
^пумитных головок
ка
л
М и Н я о . Н Н
X
X х2
1
з 5 X д л ГО
Ч а га д х н а и 5 м ° О X н
У X
X
X ° с го .
00 $
,° о Ню
я о к ьо£
F го 30 к » & я 2 о ”
Ь у rt О я с
з у
« X
0) к о & ХЕ»
^ X*
|^
о
а R 6^
6 ч м h о. - с <и О я U х
0,05
0,18
600
3,5
4000
8
40
0,5
2
—
0,1
0,27
180
1,6
900
10
100
0,05
0,7
2
0,1
0,31
180
1,5
1000
10
100
0,25
1
2
—
30
30
—
—
—
0.4
0,08 0,1
150
40
2000
130
0,6
2
—
0,12 0,15
12
3,5
40 4—5
—
3,5
12
——
0,08 0,2
220
5
750
10
40
0,3
1,3
—
0,05
0,12
500
11
900
7
50
0,2
2
—
0,05
0,12
1000
9
1200
4
30
0,1
1
—
0,06
0,15
—
75—100
1,5
50
0,25
2,5
1,5
0,05
0,12
500
10
900
7
40
0,13
0,5
—
0,05
0,15
500
10
900
7
45
0,13
0,5
—
0,05
0,16
—
1000
5
—
—
1
—
чивающий на частоте 1000 гц остаточный поток 0,08 мкс для лент типов 2 и 6 **♦* С отводами от 75-го и 150-го витков.
и основания головки. Головка перемещается по абразиву в том же напра- вленни, в котором впоследствии будет перемещаться носитель записи.
Щели магнитных головок. Рабочие щели в магнитопроводах записывающей и стирающей головок предназначены для создания магнитного поля рассеяния, которое воздействует на носитель записи. Рабочая щель в воспроизводящей головке необходима для того, чтобы магнитный поток носителя проходил через обмотку.
Ширина рабочей щели в записывающей и стирающей головках определяет действующую на магнитоноситель напряженность поля; в записывающей головке ширина рабочей щели, кроме того, определяет и эффективность записи высоких частот, а в воспроизводящей головке — также разрешающую способность, т. е. максимальную частоту, которая еще может быть воспроизведена. В записывающих и воспроизводящих головках ширина рабочей щели должна быть в три-четыре раза меньшей, чем наименьшая длина записываемой волны.
Заднюю щель в воспроизводящей головке стараются устранить; для этого соответствующие поверхности половин магнитопровода тщательно подгоняют одну к другой. Чем меньше эта щель, тем выше чувствительность головки. В магнитопроводах записывающих головок, наоборот, специально создают заднюю щель, располагая в ней немагнитную прокладку. В результате этого снижается восприимчивость головки к постоянному остаточному намагничиванию, которое может возникнуть при перегрузке большим током записи или от толчков тока при включении. Остаточное намагничивание головки вызывает дополнительные шумы.
Глубина рабочей щели в головках, предназначенных для работы при скорости носителя записи 19,05 см/сек и ниже, обычно составляет 0,5—0,8 мм* При меньшей глубине электрические свойства головки улучшаются, однако уменьшается срок службы. .
Ширина рабочей щели фиксируется прокладкой соответствующей толщины. Материал прокладки должен быть немагнитным и более твердым, чем материал магнитопровода, например фольга из бериллиевой бронзы, толщина которой благодаря многократному прокату достигает 4—5 мкм.
Обмотки магнитных головок изготовляются из медного провода в эмалевой изоляции (ПЭЛ или ПЭВ). Количество витков обмотки определяется ее назначением.
Для воспроизводящей головки необходима обмотка с возможно большим количеством витков, поскольку при увеличении числа витков при прочих равных условиях возрастает э. д. G. головки. Повышение количества витков ограничивается индуктивностью обмотки, при которой резонансная частота входной цепи оказывается в рабочем диапазоне частот. Головки с максимально допустимой индуктивностью называются высокоомными в отличие от низкоомных головок, рассчитанных иа включение через повышающий трансформатор.
Для записывающей головки желательна обмотка с умеренным количеством витков, поскольку при увеличении количества витков возрастает ее индуктивность и требуется как большее напряжение сигнала на выходе усилителя записи, так и большее напряжение от генератора подмагничивающего тока.
В универсальной головке с учетом этих противоречивых требований количество витков обмотки выбирают таким образом, чтобы индуктивность головки составляла около 1 гн для рабочего диапазона частот до 10—12 кгц.
Обмотки в зависимости от конструкции головки наматываются на каркас или магнитопровод, предварительно обмотанный лакоткаиью.
Экранирование головок. Записывающие и воспроизводящие головки тщательно экранируются для защиты от влияния внешних магнитных полей, которые создаются двигателями лентопротяжного механизма, электромагнитами и др. В качестве магнитных экранов применяются колпаки из пермаллоя толщиной 1—3 мм. Для воспроизводящих и универсальных головок используется двойное экранирование (при значительном уровне помех).
Стирающие головки закрывают экранами для ослабления внешних полей, возникающих при протекании относительно больших токов высокой частоты. Экраны для стирающих головок изготовляются из материала, хорошо проводящего электрический ток, например меди или латуни. Для прохода ленты в экранах головок делают щели и прорези. Основные данные некоторых магнитных головок приведены в табл. X. 5.
Усилители для магнитофонов на транзисторах
Усилители в магнитофонах предназначены для усиления и частотной коррекции сигналов, поступающих от головки при воспроизведении и сигналов при записи. В малогабаритных магнитофонах применяются главным образом универсальные' усилители, используемые при записи и воспроизведении.
Особенности усилителей для магнитофонов состоят в следующем: 1) трудно получать хорошее перекрытие собственных шумов усилителя (большое отношение сигнал/шум), поскольку э. д. с., развиваемая магнитной головкой при воспроизведении, мала и обычно даже у высокоомных головок на низких частотах не превышает 100—150 мкв; 2) частотная характеристика усилителя должна быть определенной формы и изменяться при переходе от записи к воспроизведению; 3) коэффициент нелинейных искажений не должен превышать 0,5—1%, чтобы общий коэффициент нелинейных искажений магнитофона определялся главным образом искажениями в магнитном носителе записи и частично в выходном каскаде; 4) внутреннее сопротивление источника входного сигнала при воспроизведении резко изменяется с частотой; 5) выходной каскад при записи работает иа индуктивную нагрузку (записывающая головка); 6) в режиме записи работа ведется при постоянном токе в нагрузке в широком диапазоне частот и некотором возрастании тока на высоких частотах; 7) ток записываемого сигнала смешивается с высокочастотными колебаниями, осуществляющими подмагничивание ленты во время записи.
При воспроизведении универсальный усилитель работает от магнитной головки, а при записи — от источника сигнала. При воспроизведении усилитель нагружен на громкоговоритель, а при записи еще и на цепь записывающей головки. При записи и воспроизведении может использоваться одна и та же (универсальная) головка либо две раздельные головки. Во втором случае можно добиться более высоких качественных показателей, поскольку упрощается коммутация при переходе с записи на воспроизведение и обратно, а также ослабляются паразитные обратные связи через цепи коммутации. Однако это несколько увеличивает габариты магнитофона и его стоимость.
Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой при переходе с записи на воспроизведение приведена на рис. X. 12. Для ослабления паразитных связей через цепи коммутации свободные участки этих цепей соединяют с «землей» переключателями, смонтированными на одной оси с основными переключателями.
В усилителе с двумя головками воспроизводящая головка может быть постоянно подключена ко входу первого каскада, а источники за- сигнала м°™« подключать ко входу второго каскада на вр я записи, отключая первый. В этом случае действие помех на цепи коммутации не так опасно, так как уровень сигнала в месте коммута- ции выше.J
Выходная мощность универсального усилителя и минимальное входное напряжение определяются работой в режиме воспроизведения, в котором выходная мощность должна быть достаточной для нормальной работы громкоговорителя (обычно 1—3 вту Входное напряжение на низшей рабочей частоте составляет обычно около 0,5 мв (при работе от микрофона). р р
узлов магнитофона, так как именно они опре-узлов магнитофона, так как именно они опре-Входные цепи усилителей и первый каскад являются одним из наиболее ответственных
узлов магнитофона, так как именно они опре-
узлов магнитофона, так как именно они опре-
Рис. X, 12. Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой.Рис. X, 12. Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой.деляют отношение сигнал/шум в усилителе при воспроизведении сигнала. Допустимые отношения сигнал/шум (относительный уровень помех) в сквозном канале запись—воспроизведение и в канале воспроизведения при разных скоростях ленты приведены в табл, X. 1. Цифры указывают на допустимую интенсивность всех шумов усилителя, т. е. соответствуют показаниям вольтметра эффективных значений на выходе, независимо от источника
Рис. X, 12. Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой.
Рис. X, 12. Схема коммутации в усилителе с универсальной головкой.
„ шумов и их частотного состава. ^im^rv^0 .чеЛовека сильнее реагирует на высокочастотные шумы (выше 400 гцу поэтому уровень полезного сигнала должен превышать уровень высокочастотных шумов приблизительно на 60 дб.
Степень перекрытия шумов усилителя сигналом зависит от конструкции воспроизводящей головки, схемы ее включения и уровня собственных шумов усилителя (см. § 9 гл, VI). Для обеспечения перекрытия высокочастотных шумов следует использовать магнитные головки с малой рабочей щелью. Если усилитель предназначен для воспроизведения частот до 15 кгц, оптимальный размер рабочей щели должен составлять примерно 7 мкм для скорости \^^Ьсм!сек\\ 5мкм для скорости 9 53 см! сек. При уменьшении верхней граничной частоты рабочего диапазона ширина рабочей щели головки может быть увеличена. Отношение сигнал-шум при, воспроизведении тем больше, чем выше добротность воспроизводящей головки, т. е. отношение ее э. д. с. к индуктивности.
Схема включения транзистора в первом каскаде усилителя выбирается в зависимости от типа применяемой головки. Если головка низкоомная, можно использовать схему с общим эмиттером. При высокоомной головке необходимо применять схему с общим коллектором. В этом случае улучшается воспроизведение высоких частот. Целесообразнее использовать высокоомную головку и схему с общим коллектором в первом каскаде, поскольку при этом повышается отношение сигнал, шум.
В малогабаритных транзисторных магнитофонах воспроизводящая головка подключается на вход первого каскада усилителя непосредственно (без трансформатора). Чтобы не было завала частотной характеристики на высших звуковых частотах, входное сопротивление первого каскада усилителя при высокоомной головке должно быть не менее 336
0,5—0,6 Мом. Транзисторные каскады с большим входным сопротивлением описаны в § 5 гл. VI.
Для повышения отношения сигнал/шум режим транзистора в первом каскаде усилителя следует выбирать таким образом, чтобы уровень шумов был минимальным (см. § 9 гл. VI).
Частотная коррекция в усилителе. Для обеспечения возможности обмена фонограммами, записанными при одной скорости, но на различных магнитофонах, частотную характеристику канала воспроизведения строго нормируют. Вводится понятие стандартного канала воспроизведения, сострящего из идеальной воспроизводящей головки (без щелевого эффекта) и усилителя со стандартизованной частотной харак-
Рис. Х.13. Стандартизованные частотные характеристики усилителей воспроизведения:
/ — для скорости ленты 38,1 см/сек; 2 — для скорости 19,05 см/сек\ 3— для скорости 9,53 см/сек.
теристикой, неодинаковой для разных -скоростей (рис. Х.13). Идеальной воспроизводящей головкой считается головка, у которой э. д. с. при воспроизведении фонограммы с постоянным остаточным потоком пропорциональна частоте. Под коэффициентом К на рис. Х.13 следует понимать отношение напряжения, на'выходе усилителя к э. д. с. воспроизводящей головки.
Частотная характеристика реального усилителя воспроизведения должна отличаться от стандартизованной частотной характеристики так, как отличаются частотные характеристики реальной и идеальной головок. Частотная характеристика усилителя воспроизведения должна иметь подъем на высоких частотах, поскольку необходимо компенсировать щелевые и частотные потери реальной головки. Если размер рабочей щели выбран из условий лучшего перекрытия высокочастотных шумов, то необходимый дополнительный подъем на частоте 15 000 гц должен составлять приблизительно 7 дб. Желательно иметь дополнительный запас коррекции на 3—5 дб на случай ухудшения частотной характеристики головки по мере ее износа. Таким образом, частотная характеристика реального усилителя при воспроизведении должна
проходить выше стандартизованной на 8—12 дб (в зависимости от типа головки и скорости ленты). Необходимая величина подъема характеристики на высоких частотах устанавливается при наладке магнитофона.
На низких частотах вследствие конечных размеров полюсов головки и влияния экрана наблюдается возрастание э. д. с., поэтому харак-
Рис. Х.14. Частотные характеристики усилителей записи:
/ — для ленты типа 2 при скорости 19,0'5 см!сек и щели 7 мкм\2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/сек и щели 5 мк.
теристика усилителя должна проходить ниже стандартизованной на 1 дб (на частоте 30 гц\
Рис. Х.15. Схема включе-ния корректирующей цепив усилителе воспроизведемния.Рис. Х.15. Схема включе-ния корректирующей цепив усилителе воспроизведемния.При записи частотная коррекция должна быть такой, чтобы при воспроизведении фонограммы, полученной с помощью данного усилителя, через стандартный канал воспроизведения выходное напряжение на всех частотах оказывалось практически одинаковым, т. е. имело неравномерность, допускаемую стандартом или техническими условиями для данного типа магнитофона. Для этого частотная характеристика усилителя при записи должна иметь подъем на высоких частотах (рис, Х.14). Частотные характеристики на рис. Х.14 представляют собой зависимости отношения тока и записывающей головке на любой частоте к току на средней частоте от частоты при постоянной 9. д. с., действующей на входе усилителя.
Рис. Х.15. Схема включе-ния корректирующей цепив усилителе воспроизведемния.
Рис. Х.15. Схема включе-ния корректирующей цепив усилителе воспроизведемния.
щей цепи можно определить по приведенным ниже формулам.Емкость конденсатора коррекциищей цепи можно определить по приведенным ниже формулам.Емкость конденсатора коррекцииОдна из возможных схем коррекции в усилителе приведена на рис. Х.15. Ориентировочно элементы корректирую
щей цепи можно определить по приведенным ниже формулам.
Емкость конденсатора коррекции
щей цепи можно определить по приведенным ниже формулам.
Емкость конденсатора коррекции
Г 300 500°кор = Тр ^кф,' НАВЫХ
где fH — низшая воспроизводимая частота, гц; /?вых— выходное сопротивление предыдущего каскада, ком. Величину /?вых можно принять равной сопротивлению в цепи коллектора предыдущего каскада. Величина сопротивления коррекции
^“р = Ю00Скор №At’
где Скор—емкость конденсатора коррекции, мкф; т — постоянная времени цепи коррекции, равная 100 мксек для скорости ленты 19,05 см! сек и 200 мксек для скорости 9,53 см/сек.
Емкость разделительного конденсатора
п 5 • 102.
S> ЕЕЕ мкф’
где fH — низшая воспроизводимая частота, гц; RBX — входное сопротивление последующего каскада, ком.
Колебательный контур LC должен быть настроен на максимальную воспроизводимую частоту. Чем больше отношение L/C, тем выше подъем
Рис. Х.16. Схемы вклюгчения корректирующихцепей на выходе усили-теля записи.
частотной характеристики и тем с более низких частот он начинается. Величину подъема частотной характеристики можно регулировать резистором переменного сопротивления.
В режиме записи параллельно конденсатору коррекции подключается конденсатор большой емкости. При этом выравнивается частотная характеристика в области низших н средних звуковых частот.
Коррекцию частотной характеристики усилителя производят с помощью частотно зависимой цепи отрицательной обратной связи.
В режиме записи частотная коррекция может осуществляться на выходе усилителя (рис. Х.16). В схеме, представленной на рис. Х.16, а, увеличение тока записи на Высоких частотах достигается за счет резонанса напряжений в контуре коррекции LKCK, который настраивается на верхнюю рабочую частоту. Практически в этой схеме при сопротивлении' /?к, равном 8—10 ком, можно получить подъем высоких частот до 15—18 дб. При больших величинах сопротивления RK подъем высоких частот увеличиваете^, однако при этом следует повышать выходное
”Х"к возрастанию ,«,„«,,„ к„.
В схеме, приведенной на рис. Х.16, б, индуктивность записывающей головки £г 3 и катушки фильтра-пробки Lt вместе с емкостью конденсатора Ск образуют параллельный колебательный контур, настраивающийся на верхнюю рабочую частоту усилителя.
Фильтр-пробка LxCx настраивается на частоту тока подмагничивания и препятствует прохождению этого тока через усилитель. Резисторами переменного сопротивления можно регулировать величину подъема частотной характеристики усилителя.
УСУСОбмотка R подмагничиванияОбмотка R подмагничиванияВключение записывающей (или универсальной) головки на выход усилителя при записи производится с таким расчетом, чтобы обеспечить постоянство нагрузки усилителя в рабочем диапазоне частот. Для этого последовательно с головкой включают достаточно большое сопротивление, величина которого выбирается из условия
УС
УС
Обмотка R подмагничивания
Обмотка R подмагничивания
Рис. X. 17. Схема последова-тельного включения источни-ков токов записи и подма-гничивания.Рис. X. 17. Схема последова-тельного включения источни-ков токов записи и подма-гничивания.где /в — верхняя рабочая частота, гц; Lr — индуктивность записывающей го-
Рис. X. 17. Схема последова-тельного включения источни-ков токов записи и подма-гничивания.
Рис. X. 17. Схема последова-тельного включения источни-ков токов записи и подма-гничивания.
ловки, гн. При таком выборе величины R может потребоваться значительное напряжение на выходе усилителя, поэтому практически можно выбирать R = l2fB£r.
Вторым способом стабилизации нагрузки усилителя при записи является включение последовательно с записывающей головкой параллельно соединенных резистора R и конденсатора С (см. рис. Х.16, s). Величина сопротивления резистора R может быть определена по формуле
Я = 4fBLr ком>а емкость конденсатора С — по формуле_ 2,53 . 1О'аС -мкф,
/ в^г
где /в — верхняя рабочая частота, кгц; LT — индуктивность записывающей головки, гя.
Если выбрать большую величину сопротивления R, можно полу-- чить подъем высоких частот при записи.
Питание записывающей головки высокочастотным током подмагничивания может производиться при последовательном (рис. Х.17) и параллельном включении (см. рис. Х.16) источников тока записываемого сигнала и тока подмагничивания. При последовательном включении усилитель защищен от тока подмагничивания конденсатором Сг, емкость которого рассчитывается по формуле
Г 8 ' 104
где R — сопротивление цепи стабилизации нагрузки усилителя, ком;
верхняя рабочая частота, кгц.
На практике чаще применяется параллельное, включение источников, допускающее регулировку тока подмагничивания и возможность стабилизации нагрузки с помощью ЯС-цепи (см. рис. Х.16). В схемах, приведенных на рис. Х.16, контур L^Ct (фильтр-пробка) настроен на частоту тока подмагничивания и преграждает этому току путь в усилитель. Разделительный конденсатор небольшой емкости С2 не пропускает в генератор высокой частоты ток звуковой частоты. Сопротивление этого конденсатора на самой высокой рабочей частоте должно быть во много раз (не менее пяти) больше сопротивления головки. Изменяя емкость этого конденсатора, можно регулировать ток подмагничивания.
Индуктивность контура Lt не следует выбирать слишком большой, так как в противном случае приходится увеличивать сопротивление цепи стабилизации нагрузки и, следовательно, напряжение на выходе усилителя. Практически выбирают
Lx = (0,3 — 0,5) £г,где £г — индуктивность записывающей головки.
В усилителях, работающих на транзисторах, следует применять иизкоомные записывающие головки. При использовании высокоомных головок напряжение на выходе усилителя часто оказывается недостаточным.
Генераторы высокой частоты
Генератор высокой частоты магнитофона предназначен для размагничивания ленты (стирания ранее выполненной записи) и подмагничивания ленты при записи. Он создает переменный ток с частотой 40— 70 кгц, питающий обмотки стирающей и универсальной (записывающей ) головок. В магнитофонах, рассчитанных только на запись речи (например, в диктофонах), эта частота может быть снижена до 25— 30 кгц и менее для уменьшения необходимой мощности генератора.
В составе подмагничивающего тока не должно быть четных гармоник, т. е. форма колебаний должна быть симметричной. Асимметрия формы подмагничивающего тока до 1% увеличивает шум фонограммы (запись на ленте) иа 4 дб. Поэтому в некоторых магнитофонах применяется двухтактная схема генератора.
В отношении стабильности частоты к генераторам жесткие требования не предъявляются, поэтому большинство генераторов конструируется по схемам с самовозбуждением.
Для подбора оптимальной величины тока подмагничивания, зависящей от типа головок и применяемой ленты, в цепь подмагничивания включают подстроечный конденсатор (реже резистор).
Генератор высокой частоты включается только при работе магнитофона в режиме записи.
Схемы генераторов. Схема однотактного генератора на транзисторе, использованная в магнитофоне «Весна», приведена на рис. Х.18. Генератор собран по схеме с автотрансформаторной обратной связью. Колебательный контур настроен на частоту 30 кгц. Регулировка тока подмаг ничивания производится подключением головки к различным отводам катушки. Режим транзистора определяется резисторами в цепи базы. Катушки генератора намотаны на броневой сердечник типа СБ-23—17 из карбонильного железа. Катушка Lt состоит из 150 витков (между выводами 1 и 2 — 40 витков, между выводами 2 и 3 — 60 витков провода ПЭВ 0,23; между выводами 3 и 4 — 30 витков и между выводами 4 и 5 — 20 витков провода ПЭВ 0,14). Катушка £2 содержит 65 витков провода ПЭВ 0,23*
На рис. Х.19 приведены схемы двухтактных генераторов на транзисторах. Генератор, изображенный на схеме рис. Х.19, а, обеспечивает ток стирания 50 ма при индуктивности стирающей головки 1,5 мгн и ток подмагничивания 5 ма при индуктивности записывающей (универсальной) головки 8—10 мгн. Частота генерируемых колебаний — 40 кгц.
Катушки генератора наматываются в броневой сердечник диаметром 28 мм из феррита марки 600НН. Катушка I содержит 30 + 50 + 50+30 витков провода ПЭЛ 0,25, а катушка II — 100 витков провода ПЭЛ 0,18.
Генератор высокой частоты, схема которого приведена на рис. Х.19, б, представляет собой симметричный мультивибратор с колебательным контуром, выделяющим первую гармонику колебаний. Контур ‘состоит из
R^Ok
Cl7500 5
-126
^12Ь
R^3k
R315
1-2
3
2
^ф^
ге-
Рис. Х.18. Схема однотактногонератора высокой частоты.
конденсатора С3, стирающей головки ГС и цепи первичной обмотки трансформатора Tpv Для улучшения формы и повышения
стабильности амплитуды колебаний_ ....
тушка Lx. Цепь подмагничивания связана с генератором через трансформатор Трх. Регулировка тока подмагничивания производится резистором Rs. Генератор обеспечивает на частоте 70 кгц ток стирания 70— 90 ма при индуктивности стирающей головки 0,5 мгн и ток подмагничивания до 2 ма при индуктивности записывающей головки 60 мгн (на частоте 1000 гц).
в цепь эмиттеров включена ка-
Трансформатор Трх можно изготовить на броневом сердечнике диаметром 8 мм из феррита марки 600НН. При этом первичная обмотка
Риз. Х.19. Схемы двухтактных генераторов высокой частоты.
должна содержать 180 витков провода марки ПЭВ-1 0,08, а вторичная — 400 витков такого же провода. Катушка Lx содержит 300 витков провода марки ПЭВ-1 0,1 и сердечник из феррита марки 1000НМ диаметром 3 мм и длиной 15 мм.
Для двухтактных генераторов высокой частоты следует выбирать транзисторы с разбросом коэффициента усиления по току р не более 10%.
Индикаторы уровня записи
Во время записи необходимо следить за тем, чтобы уровень ее имел номинальную для данной ленты величину. При низком уровне записи отношение сигнал/шум оказывается малым при воспроизведении; при чрезмерно высоком уровне записи происходит искажение сигнала.
Опорной величиной при измерении уровня записи является запись установочного уровня на измерительной ленте (см. § 2). При этом сравнивают напряжение на выходе канала воспроизведения при воспроизведении записи на данной ленте и записи установочного уровня на измерительной ленте. Поскольку коэффициент усиления в канале воспроизведения с течением времени изменяется очень мало, достаточно один раз измерить выходное напряжение при воспроизведении измерительной ленты («прокалибровать» канал воспроизведения) с тем, чтобы в течение длительного времени пользоваться каналом при измерении уровня записи. Измеритель выходного напряжения, специально предусмотренный в магнитофоне для этой цели, называют индикатором уровня.
В магнитофонах, не имеющих сквозного канала запись—воспроизведение, уровень записи определяется косвенным путем. В этом случае индикатор уровня измеряет напряжение сигнала, подводимое к цепи записывающей головки.
Основные параметры индикаторов уровня записи. Время интеграции — время, за которое показания индикатора нарастают (после включения сигнала) до 80% установившегося значения. При подаче на вход индикатора импульсного сигнала с длительностью, равной времени интеграции, его амплитуда будет измерена индикатором с погрешностью не более —20%.
Время срабатывания — время передвижения стрелки указателя на полную шкалу.
Время обратного хода (к нулевому отсчету) — время, в течение которого показания индикатора уменьшаются в 20 раз после отключения подводимого напряжения сигнала.
Чувствительность — напряжение сигнала на входе, соответствую- шее максимальному показанию индикатора.
Частотная характеристика — зависимость чувствительности от частоты подводимого сигнала.
Диапазон измерения — отношение напряжений подводимых сигналов, соответствующих максимальному и минимальному различимому показаниям.
Входное сократив ленив — сопротивление входа индикатора для подводимого сигнала.
Требования, предъявляемые к индикаторам уровня записи, определяются назначением магнитофона. Основные требования изложены в стандартах. Согласно ГОСТу 12392—66, время интеграции (постоянная времени) индикаторов уровня записи бытовых магнитофонов должно быть в пределах 150—350 мсек (номинальное значение 250 мсек), время обратного хода — в пределах 0,5—1,5 сек (номинальное значение 1,5 сек), а неравномерность частотной характеристики не должна превышать ±3 дб.
Время срабатывания индикатора может достигать 200 мсек, так как глаз человека не успевает реагировать быстрее.
Чувствительность индикатора должна соответствовать максимальному уровню записи на ленте данного типа. При пониженной чувствительности возрастают нелинейные искажения при записи, а при повышенной уменьшается отношение сигнал/шум.
Завал частотной характеристики индикатора за пределами диапазона частот 80—8000 гц практически не сказывается на результатах контроля уровня записи.
Диапазон измерений уровней должен быть достаточно большим. Для любительской записи он должен быть не менее 12—18 дб.
Входное сопротивление индикатора должно быть достаточно большим, так как в противном случае индикатор может вносить искажения в записываемый сигнал.
Схемы индикаторов уровня записи. В транзисторных магнитофонах применяются индикаторы уровня записи со стрелочными указателями. На рис. Х.20, а приведена схема индикатора уровня записи, состоящего из фильтра R^Cv детектора и стрелочного указателя. Фильтр препятствует прохождению колебаний высокочастотного генератора подмагничивания. Детектор собран по мостовой схеме. Чувствительность такого
К*5,1к
Рис. Х.20. Схемы индикаторов уровня записи.
индикатора тем больше, чем выше чувствительность стрелочного указателя (гальванометра) и чем меньше сопротивление резистора 7^. При уменьшении сопротивления /?х снижается входное сопротивление индикатора и, следовательно, повышается потребляемая им мощность.
Чувствительность индикатора записи можно повысить, включив на его входе усилитель мощности, например каскаде общим коллектором.
На рис. Х.20, б приведена схема индикатора уровня записи, состоящего из усилителя мощности сигнала на транзисторе Т1# детектора на кремниевом стабилитроне, усилителя детектированного сигнала на транзисторе 7*2 и стрелочного указателя. Время интеграции индикатора зависит от емкости стабилизатора. Время обратного хода составляет примерно 0,5 сек.
Наладка электрического тракта магнитофона
Правильное положение воспроизводящей (универсальной) головки устанавливается при воспроизведении сигнала с участка измерительной ленты с индексом «Ч» (см. §2), на котором записана максимальная рабочая частота данного магнитофона. Вместо измерительной ленты можно использовать любую другую ленту с записью частоты, близкой к верхнему пределу полосы рабочих частот данного магнитофона (см. табл. Х.1). Головка устанавливается по наиболее громкому воспроизведению записи.
При установке головок необходимо учитывать следующие требования: 1) рабочая щель головки должна быть перпендикулярна направлению движения ленты и находиться в середине угла огибания головки 344
лентой; 2) высота расположения головки должна быть отрегулирована таким образом, чтобы лента хорошо прилегала ко всей рабочей поверхности; 3) экран головки не должен мешать движению ленты; 4) экран воспроизводящей или универсальной головки должен устанавливаться
по минимуму наводок.
Частотная характеристика усилителя воспроизведения снимается при воспроизведении сигнала с измерительной ленты с индексом «Ч». Вначале воспроизводится частота 1000 гц, и регулятором усиления устанавливается выходное напряжение, равное приблизительно 20% номинального. После этого воспроизводятся остальные частоты и изме
ряются выходные напряжения. Неравномерность частотной характеристики не должна превышать величин, указанных в табл. Х.1.
Если измерительная лента отсутствует, для снятия частотной характеристики канала воспроизведения можно использовать звуковой генератор (рис. X.2I), На вход делителя R^Ra от звукового генератора подается такое напряжение звуковой частоты, при котором на резисторе Ra получается напряжение, равное номинальному выходному напряжению головки (табл. Х.5). Регулятор усиления устанавливается в такое положение, при котором напряжение на выходе при минимальной частоте не превышает номинального. Зависимость напряжения на выходе усилителя
Рис. Х.21. Схема для снятия частотной характеристики канала воспроизведения.Рис. Х.21. Схема для снятия частотной характеристики канала воспроизведения.Рис. Х.22. Схема снятия частотной характеристики усилителя записи.Рис. Х.22. Схема снятия частотной характеристики усилителя записи.от частоты при неизменном напряжении на выходе звукового генератора представляет частотную характеристику тракта воспроизведения без учета частотных искажений, обусловленных конечной шириной рабочей щели головки.
Рис. Х.21. Схема для снятия частотной характеристики канала воспроизведения.
Рис. Х.21. Схема для снятия частотной характеристики канала воспроизведения.
Рис. Х.22. Схема снятия частотной характеристики усилителя записи.
Рис. Х.22. Схема снятия частотной характеристики усилителя записи.
Частотная характеристика усилителя записи снимается'по схеме, приведенной на рис. Х.22, при включенном генераторе подмагничивающего тока. Напряжение от звукового генератора подается на вход усилителя записи через резистор Яист, сопротивление которого равно выходному сопротивлению источника сигнала (микрофона, звукоснимателя и др.). Напряжение на выходе звукового генератора поддерживается неизменным в пределах полосы записываемых частот. Ток в записывающей головке ГЗ измеряется непосредственно термоэлектрическим миллиамперметром или определяется измерением напряжения на небольшом сопротивлении известной величины (10—20 ом), как показано
на рисунке.
Типовые характеристики УЗ приведены на рис. Х.14.
Правильное положение записывающей головки в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения устанавливается при записи частоты, близкой к верхнему пределу полосы частот записи, по максимальному напряжению на выходе усилителя воспроизведения. В магнитофонах с универсальным усилителем правильное положение записывающей головки подбирается путем записи и воспроизведения такой же частоты при разных положениях головки.
оа Устан°Бка оптимального тока высокочастотного подмагничи- иппат Для 0ПРеделсния оптимального тока подмагничивания произ- пячпт несколько контрольных записей сигнала с частотой 1000 гц при Р3™^^Во время воспроизведения Цкон
трольных записей следят за выходным напряжением усилителя вое Х’»^а7,^Либ<,ю “ "v*w т-к -о»"~ “» Х^и^Х обеспечивает наибольшее выходное напряжение при Д ’ является оптимальным током подмагничивания. В маг- ти^ьн^й т Разделеыными усилителями записи и воспроизведения оп- при записи с™“° Устанаыивать непосредственно
КистКистЗГЗГУсУссутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).Частотная характеристика сквозного канала запись — воспроизведение в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения снимается непосредственно в режимесутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).Частотная характеристика сквозного канала запись — воспроизведение в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения снимается непосредственно в режимеУстановленное значение оптимального тока подмагничивания следует измерить для того, чтобы можно было контролировать его г"процессе эксплуатации магнитофона. Ток подмагничивания измеряется при от-
Кист
Кист
ЗГ
ЗГ
Ус
Ус
сутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).
Частотная характеристика сквозного канала запись — воспроизведение в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения снимается непосредственно в режиме
сутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).
Частотная характеристика сквозного канала запись — воспроизведение в магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения снимается непосредственно в режиме
Рис. Х.23. Схема снятия частотной характеристики сквозного канала запись — воспроизведение в маг-
нитофоне с универсальным усилителем.
записи. На вход усилителя записи через резистор, сопротивление которого равно выходному сопротивлению источника сигнала, подается постоянное по величине напряжение различных частот и измеряется напряжение на выходе усилителя воспроизведения.
В магнитофонах с универсальными усилителями вначале записываются различные частоты по схеме, представленной на рис. Х.23 при неизменной величине напряжения на выходе звукового генератора а затем воспроизводится запись и -измеряются напряжения на выходе усилителя для разных частот.
Неравномерность частотной характеристики сквозного канала не должна превышать величин, приведенных в табл. Х.1.
Нормальный ток в цепи стирающей головки устанавливается после размагничивания головок и стальных деталей на верхней панели лентопротяжного механизма. Для этого вначале записывают сигнал чистого тона с частотой 400 гц на предварительно размагниченную типовую ленту (желательно применять часть измерительной ленты с индексом «С»). Уровень намагниченности ленты должен в два раза превышать максимальный. Затем выполненную запись стирают, причем подбирают такой ток в цепи стирающей головки, при котором обеспечивается заданный уровень ее размагничивания (за один проход). Этот ток и является нормальным током стирания. Величину тока стирания определяют, измеряя ламповым вольтметром падение напряжения на непроволочном резисторе (около 10 ом), включенном в разрыв заземленного конца обмотки магнитной головки.
Г л а в a XI
ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ
Гальванические элементы и батареи, их основные характеристики
Электродвижущая сила определяется химическими свойствами активных материалов (электролита и электродов) и не зависит от их размеров. Температура элемента почти не влияет на величину э. д. с. Только при температурах, близких к температуре замерзания электролита, э. д. с. элемента резко снижается. Замерзшие элементы восстанавливаются после отогревания.
Напряжение элемента или батареи измеряется при замкнутой внешней цепи, т. е. под нагрузкой. Оно зависит от э. д. с. Е, внутреннего сопротивления элемента или батареи £вн и тока нагрузки /н:
U = Е - IHR№
При разряде элемента или батареи различают начальное, среднее и конечное напряжение. Среднее напряжение определяется по кривым зависимости напряжения при разряде от времени. Конечное напряжение зависит от свойств элемента и условий эксплуатации.
Внутреннее сопротивление элемента складывается из сопротивлений электролита, электродов и сепараторов (прокладок между электродами). Чем меньше внутреннее сопротивление элемента, тем больше может быть разрядный ток при заданном напряжении на нагрузке.
Емкость элемента или батареи определяется количеством электричества, отдаваемого при определенных условиях разряда. Если ток разряда остается постоянным в течение всего разряда, то емкость может быть выражена произведением
Q = /РЛ
где /р—ток разряда, a; t — время разряда, ч.
Если сила тока изменяется в процессе разряда, пользуются средним значением тока, определяя его как среднее арифметическое токов в начале и в конце разряда. При указании емкости элемента или батареи должны указываться условия разряда (величина сопротивления нагрузки, температура и напряжение в конце разряда). Емкость элемента или батареи будет больше при меньшем токе разряда, при разряде с меньшими перерывами, при более высоких температурах окружающей среды, а также при низком значении напряжения, до которого разряжается элемент или батарея.
Удельные характеристики представляют собой отношения емкости, мощности и энергии элементов или батареи к их объему или весу. Эти характеристики дают возможность опенить источник тока по его весу или объему.
Саморазряд элементов или батарей является вредным процессом, приводящим к снижению емкости и преждевременной порче элементов. Саморазряд происходит независимо от того, работает или не работает элемент на нагрузку. При повышении температуры саморазряд увеличивается.
При выборе элементов следует обращать внимание на дату их изготовления, так как элементы сохраняют свои характеристики только в течение определенного срока, указываемого в паспортных данных или на этикетке.
Сохранность элементов или батарей характеризуется временем, в течение которого все показатели элемента или батареи не хуже оговоренных в технических условиях.
Маркировка гальванических элементов и батарей. Обозначение типа гальванического элемента или батареи включает систему, конструкцию, назначение, температурную стойкость, напряжение и емкость или длительность работы. Первые цифры указывают напряжение, следующие за ними буквы — назначение, систему и в некоторых случаях конструкцию, например:
ПМЦ — приборная марганцево-цинковая,
РЦ — ртутно-цинковая,
НВМЦ — накальная воздушная (деполяризация) марганцево-цинковая,
СТМЦ — слуховая телефонная марганцево-цинковая,
АМЦГ — анодная марганцево-цинковая галетная,
САМЦЧ — слуховая анодная марганцево-цинковая чашечковая.
Строчные буквы «х» или «у» указывают температурную стойкость: «холодостойкие» или «универсальные». При отсутствии этих букв — «летние». Строчная буква «п» в конце обозначает, что выводы батареи расположены на контактной панели.
Следующие за буквами цифры обозначают: для марганцево-цинковых элементов и батарей — емкость или, если за ними стоит буква «ч», число часов работы; для остальных—типоразмер.
Марганцево-цинковые элементы являются самыми распространенными сухими элементами. Они изготовляются в четырех модификациях: стаканчиковые, галетные, чашечные и пуговичные. Из отдельных элементов собирают батареи.
Положительным электродом марганцево-цинкового элемента служит двуокись марганца, отрицательным — металлический цинк.Элек-' тролит состоит из раствора соли или щелочи с добавкой наполнителей для получения густой массы. Токоотводом положительного электрода является угольный стержень.
д. с. сухого марганцево-цинкового элемента находится в пределах 1,3—1,6 в, внутреннее сопротивление в зависимости от размеров элемента и степени его разряда может составлять от 0,1 до 10 ом. Температурные интервалы работоспособности элементов и батарей с солевым электролитом (раствор хлористого аммония) следующие:
Сухие элементыЛетниеот —20 до +60° СХолодостойкие от —40 до 4*40° СУниверсальные от —40 до 4-60° ССухие элементыЛетниеот —20 до +60° СХолодостойкие от —40 до 4*40° СУниверсальные от —40 до 4-60° ССухие батареиЛетние от —20 до +60° С Холодостойкие от —50 до + 40° С Универсальные от —50 до 4*60° ССухие батареиЛетние от —20 до +60° С Холодостойкие от —50 до + 40° С Универсальные от —50 до 4*60° С
Сухие элементы
Летниеот —20 до +60° С
Холодостойкие от —40 до 4*40° С
Универсальные от —40 до 4-60° С
Сухие элементы
Летниеот —20 до +60° С
Холодостойкие от —40 до 4*40° С
Универсальные от —40 до 4-60° С
Сухие батареи
Летние от —20 до +60° С Холодостойкие от —50 до + 40° С Универсальные от —50 до 4*60° С
Сухие батареи
Летние от —20 до +60° С Холодостойкие от —50 до + 40° С Универсальные от —50 до 4*60° С
Элементы и батареи с солевым электролитом отличаются большим сроком сохранности, однако уступают элементам и батареям со щелочным электролитом по удельным характеристикам.
Пуговичные элементы типа МЦ отличаются меньшими габаритами и весом, большим сроком сохранности и применяются для питания миниатюрной аппаратуры.
Основные данные малогабаритных марганцево-цинковых элементов и батарей приведены в табл. XI.1.
Зарядка марганцево-цин^овых элементов и батарей производится асимметричным переменным током. Заряжать можно элементы с солевым или щелочным электролитом любой концентрации, но не слишком разряженные и не имеющие повреждений цинковых электродов. В пределах срока сохранности, установленного для данного типа элемента или батареи, можно производить многократное (6—8 раз, а иногда и больше) восстановление работоспособности.
Заряд сухих батарей и элементов производится от специального
устройства, позволяющего получить зарядное напряжение необходимой формы. Схемы таких устройств для зарядки батарей типов 3,7-ФМЦ-0,5 и 4,1-ФМЦ-0,7 приведены на рис. XI.1, а и б. В схеме на рис. XI.1, а параллельно германиевому вентилю включен резистор. При этом зарядный ток приобретает асимметричную форму. Лампочка накаливания используется в качестве стабилизатора тока и индикатора окончания зарядки. В конце зарядки лампочка гаснет или ее накал резко уменьшается.
В схеме на рис. XI.1, б заряжаемая батарея включена через две параллельные цепочки с вентилями и резисторами. Асимметричный ток заряда получается вследствие различия сопротивлений резисторов. Окончание заряда определяется по прекращению роста напряжения на
Рис. XI.1. Схемы зарядки: а, б — гальванических батарей; в — аккумуляторов,Рис. XI.1. Схемы зарядки: а, б — гальванических батарей; в — аккумуляторов,батарее.
Рис. XI.1. Схемы зарядки: а, б — гальванических батарей; в — аккумуляторов,
Рис. XI.1. Схемы зарядки: а, б — гальванических батарей; в — аккумуляторов,
-Число витков вторичных обмо
ток трансформаторов зарядных устройств выбирается так, чтобы выходное напряжение превышало номинальное напряжение батареи на 50—60%.
Время зарядки батареи с помощью описанных устройств должно быть достаточно большим (12—16 ч). Зарядная емкость должна быть примерно на 50% больше номинальной емкости батареи.
Ртутно-цинковые элементы отличаются высокой удельной энергией, постоянством напряжения в процессе разряда, хорошим использованием активных материалов и высокой механической прочностью. Они широко используются для питания аппаратуры на транзисторах.
Активная масса положительного электрода элемента состоит из окиси ртути с добавкой графита. Отрицательный электрод изготовлен из порошка цинка с небольшим количеством ртути. Электролитом служит раствор едкого калия (КОН) и окиси цинка. Активная масса положительного электрода запрессована в стальной корпус, отрицательного — в крышку. Между электродами помещена фильтровальная бумага, пропитанная электролитом, а между корпусом и крышкой — резиновое кольцо. Корпус и крышка служат одновременно токоотводами
wwТаблица Х1Л
w
w
Основные данные малогабаритных гальванических элементов и батарей
Тнн
Торговое наименование
Начальные характеристики
Характеристики в конце срока хранения
Условия разряда
Размеры максимальные, мм
го
5 я
я
ч го 3
о Я ГС £
Примечание
К 03 Си С у
X я
л
ё,
s *
Ш <3
ГО । CU ^$5 Ч У » о $ - о Д 5
К ню
К ^ § V
ЗЯ О К Я Ь ® Я сз го Си .
&S8
л
8» я s *
И У
S л * |ss К Н Cl
5 о Я О я у ия^
го о я
я g
£ к о я ^ я
го
ч
го я
X
а
го о
СО
1,3-ФМЦ-0,25
—
0,25
—— -
4
0,17
—
—
0,6
—
21*
38
22
—
1,48-ПМЦ-Э
——
1,48
9
80
12
6
60
Ю
0,7
42
42
102
300
—
1,5-СНМЦ-0,6
Накал «Слух»
1,5
0,6
12
6
0,4
8
25
1,0
—
20*
59
40
Для слухового аппарата «Слух»
1,5-СТМЦ-60ч
«Кристалл»
—
60
—
—
200
—
16*
50
25
Для аппарата «Кристалл»
1,54-ПМЦ-х-48ч
—
1,54
—
48
24
—
48
10
—
—
22*
62
45
—
1,54-ПМЦ-у-48ч
—
—
—
—
—
—
1,58-СНМЦ-2,5
Накал «Звук»
1,58
2,5
20
10
2,0
15
10
1,0
—
36*
101
160
Для слухового аппарата «Звук»
1,6-ПМЦ-х-1
1,6-ПМЦ-у-3,2
1,6-ПМЦ-у-8
—
L6
1,0
—
8
—
—-
117
——
21*
60
45
—
—
3,2
32
12
2.6
26
26
10
0,7
—-
34*
75
150
—
—
8,0
80
—
42
42
102
300
—
1,6-ФМЦ-у-3,2
«С ат урн»
1,6
3,2
32
2,6
—
34*
64
105
—
V
2,9-НМЦ-1,5ч
—
2,9
1,5
—
——
—
' 40
2,3
48
26
70
НО
Для метеоприбора
3-РЗН-МЦ-2Ч
—
3,0
—
2
—
—
30
1,5
39
39
36
60
Для радиозондов
3,7-ФМЦ-0,5
—
3,7
0,5
6(
),27
1,3
10
2,0
63
22
67
160
—
4Д-ФМЦ-0.7
——
4,1
0,7
3
8
),38
2
4,2-САМЦ-1,0
—
4,2
1,0
—
6
),7
—
102
37
81
400
—
5.6-НМЦГ-22Ч
13-АМЦГ-0.5
13-АМЦГ-у-0,5
«Рассвет»
5,6
—
22
18
—*
16
75
3,8
80
50
57
340
—
13
0,5
—
12
0,35
——
—
8
70
52
42
250
—
500
18
—
—
10000
65
51
41
—
!5-РММЦ-12ч
—
15
1,2
12
6
—
——
150
10
135
56
95
1300
Для репортер" ского магнитофона
15-РММЦГ-20ч
«Звукозапись»
—
20
12
—
15
—*
9
142
87
То же
Для радиозондов
21-РЗА-МЦ-2Ч
—
21
—
2
—
—
9000
15
61
39
34
100
31-САМЦЧ-0.02
Анод «Слух»
■ 31
0,02
40
6
0,007
14
50000
20
34
20
46
40
Для слухового- аппарата «Слух»
Для слухового аппарата «Звук»
49-САМЦГ-0,25-п
67,5-АМЦГ-у-0,06
Анод «Звук»
49
0,25
100
8
0,15
70
25000
зо
80
25
100
250
«Малыш»
67,5
0,06
10
6
—
—
10300
48
62
38
67
«Малыш»
Для метео- приборов
w 8О-АМЦР-ОД5 «Л
—»
80
аД5
—
—
30000
50
77
53
80
400
Продолжение таблицы XIЛ
Тип
Торговое наименование
Начальные характеристики
Характеристики в конце срока хранения
Условия разряда
Размеры максимальные, мм
tu
К И
t®
X Д Ч СЗ
К и X X 5
Примечание
6
* к од til
Е §
д
V о у к
Ж '
И <3
св &
S л
§g’ о53 J^y о С hvo
к д 3 ь X о « о 5 ®
Я о © 1—« и Ж
д и
^ ” о
К н ц
ч g ”§t н ж е о Й „ a” S Сое ОКУ и в ц
<0 у
5
X ^ к с У Си gc Кх
а X к ч
S S CU X а
а
О о
m
—
«Крона» 1
9
0,1
15
12
—
—•
—
5,6
26
16
49
—
Для карманных приемников
—
«Крона» 2
—
—
—
21
—
ЧМЦ-2
—
0,06
600
18
—
—
3000
—
11,2*
3,2
чмц-з
—
1,6
—
—
—
1,3
—
11,4*
3,7
1,5
Для наручных часов
ЧМЦ-4
—
0,036
360
12
——
—
3000
—
9,1*
3,2
283
—
20
3
—
16
460
0,9
—-
10*
22
5
286
—
60
3
—
48
460
0,9
—
10*
44
10
—
312
—
1,6
45
6
—
36
460
0,9
—
14*
25
10
—-
314
—
—
100
6
—
80
460
0,9
—■
14*
38
15
—
316
—
130
6
—
104
460
0,9
14*
50
20
to
326
— 1
200
6
—
160
460
0,9
— 1
16*
50
25
——
ГФ
332
—■
— |
1,6
6
—
1,3
11
0,9
20*
37
30
336
—
1,6
3,5
6
—
2,8
8
0,9
—
1 20*
58
45
343
—
——
4,1
12
—
3,3
8
0,9
—
26*
49
52
—
373
«Марс»
—
18,3
12
—
12
7
0,75
—
34*
62
115
—
374
—
—
! 18,3
12
—
12
7
0,75
—
34*
75
132
—
376
—
—
28,3
12
—
19
7
0,75
—
34*
91
166
—
«Финиш»
9
—
100
—
—
—
900
5,6
26
21
62
60
—
МЦ-1к
—
0,1
1 —-
15
—
—
680
—
—
16*
6,6
4
МЦ-2к
0,3
15
—
—
680
—
—
21*
4,4
8
МЦ-Зк
—■
1,5
0,4
15
—
—
150
—
25,5"
8,4
15
МЦ-4к
0,9
1—■
15
—
J 153
—
—
30*
9,4
22
* Диаметр.
ы VI ыы VI ы
ы VI ы
ы VI ы
Э. д. с. ртутно-цинкового элемента равна около. 1,3 в. С повышением температуры емкость элементов возрастает. При увеличении разрядного тока эта зависимость проявляется более резко. Если элементы эксплуатируются в прерывистом режиме, то величины предельных токов, при которых емкость равна номинальной, значительно повышаются, особенно при низких температурах.
Промышленность выпускает пять серий элементов, отличающихся по конструкции и области применения: пуговичные (РЦ53, РЦ55, РЦ63, РЦ65, РЦ73, РЦ83, РЦ85), пуговичные с двойными корпусами (РЦ82, РЦ84), цилиндрические (РЦ57.РЦ59, РЦ93), миниатюрные (РЦП, РЦ13, РЦ25, РЦ31,РЦ32) и холодостойкие (РЦ83х, РЦ85х). Основные данные этих элементов приведены в табл. XI. 2.
§ 2. Малогабаритные§ 2. Малогабаритныеаккумуляторыаккумуляторы
§ 2. Малогабаритные
§ 2. Малогабаритные
аккумуляторы
аккумуляторы
Таблица XI. 2
, Основные данные ртутно-цинковых элементов
Тип
Начальные характеристики
Sy
х&
6g
Гн К
Условия разряда
Интервал рабочих температур, °C
Размеры, мл
«V
У со
а
Е ®
и s - я х я
С г; у
3>
1 *
5 *
Ч %
5 $
its
х 3 н у о
о 5
Зое О а Usd
Диаметр
Высота
РЦП РЦ13 РЦ15
1,25
1,25
1,25
0,02 0,02 0,04 0,07 0,05 0 2
6
6
—
8300
8300
От 0 до 4-50 То же
4,7
6,0
5,0
3,5
0,5
0,45
РЦ31 РЦ32 РЦ53
1,25
1,25
1,25
300
120
12
6
12
1Л е
4150
12500
100
ж . я
X » »
6,3
11,5 11,0
6,0
3,6
3,5
0,85 1,3
1,3
РЦ55
РЦ57
РЦ59
РЦ63
1,22
1,25
1,26
1,25
120
60
20
60
0,6
1,0
3,0
0,5
18
12
12
12
18
50
50
40 40
60 20
20 I
я я ж *
» »
»
15,6 15,6 16,0
16
6,3 12,5 17,0 50
4,6
9,5
15
44
РЦ65
1,22
60
1'1
18
*
ж
21
7,4
10,5
РЦ73
1,25
40
1,0
12
20
15
X
ж
21
13
18,1
РЦ75
1,22
40
1,8
18
X
9
25,5
8,4
17,2
РЦ82 РЦ83 РЦ83Х РЦ84 РЦ85 РЦ85Х РЦ93
1,25
1,25
1,25
1,22
1,22
1,22
1,25
25
25
25
25
25
25
1,5
1,5
1,5
2,5
2,5
2,5
13
18
18
12
18
18
12
6
8
8
8
12
12
12
15 10 10 10
10 10
10 4
X > 5т о до - » 0 » - * —30 »н » 0 » - * 0 » - » —30» - » 0 » -
Н70 -50 -50 -70
450 -50
-50
25,5
30,1
30,1
30,1
30,1 30,1
30,1
31 1
13,5
9,4
9,4
9,4
14
14
14
60
27 30 28,2 28,2 45 39,5 39,5 70
* При напряжении в конце разряда 0,9 в.
гальва-коэффи-гальва-коэффи-нии^^^^^такие же, как и для
гальва-
коэффи-
гальва-
коэффи-
циентов отдачиНТ°В °М § ^ Дополнительно вводятся понятия
Коэффициент отдачи по емкости i]e выражается соотношением
ЧеЧеУр^з^з *Ур^з^з *
Че
Че
Ур
^з^з *
Ур
^з^з *
'Де /р и /р —ток и время разряда; Z3 и ^ — ток и время заряда.
Коэффициент отдачи по энергии выражается соотношением
УЛУз^зУЛУз^з
УЛ
Уз^з
УЛ
Уз^з
где U3 и Up — средние значения напряжений во время заряда и разряда.
Кадмиево-никелевые аккумуляторы применяются для питания малогабаритной радиоаппаратуры. Основным рабочим веществом положительного электрода таких аккумуляторов являются гидратные формы окислов никеля, а отрицательного электрода — металлический кадмий и гидрат окиси кадмия. Электролит — раствор щелочи — не принимает участия в химических процессах образования тока и является лишь носителем кислорода или иоиов с положительного электрода на отрицательный. Аккумуляторы допускают заряд и разряд большими токами, не боятся кратковременных коротких замыканий и могут долго находиться в разряженном состоянии, Существуют следующие разновидности кадмиево-никелевых аккумуляторов: герметичные днс- коьые, герметичные цилиндрические и герметичные аккумуляторы в прямоугольных корпусах.
Герметичные дисковые аккумуляторы являются наиболее распространенным видом кадмиево-никелевых аккумуляторов. Основные данные дисковых аккумуляторов приведены в табл. XI, 3. Номинальная емкость
Таблица XI. 3
Основные данные герметичных дисковых аккумуляторов
Тип
Номинальная емкость, а • ч
Рекомендуемый ток разряда, ма
Нормальный ток заряда, ма
Продолжительность заряда, ч
Размеры, мм
Вес. г
Дна- метр
Высота
Д-0.02Д
0,02
2—4
2
15
11,5
4,2
Д-О.ОЗД
0,03
3—6
3
15
11,5
5,5
Д-0.05Д
0,05
5—Ю
5
15
15,5
4,9
Д-0,06
0,06
6—12
6
15
15,6
6,4
4
Д-0.08Д
0,08
8-16
8
15
15,5
7,0
—
Д-0,1
0,1
10—20
10
15
20
6,9
7
Д-0.125Д
0,125
12-24
12,5
15
20
6.6
Д-0.2Д
0,2
20—40
20
15
25
7
Д-0,25
0,25
25-50
25
15
27
10
16
д-о,зд
0,3
30—60
30
15
25
9,4
Д-0.5Д
0,5
50—100
50
15
34
8,8
Д-0.8Д
0,8
80-160
80
15
50
7,7
—
7Д-0,1
0,1
10—20
10
15
24
62
55
ЮД-0,25
0,25
25-50
20
19
—
200
аккумуляторов, указанная в таблице, обеспечивается при разряде номинальным током. При увеличении тока разряда емкость аккумулятора уменьшается. Э. д. с. свежезаряженного дискового аккумулятора составляет 1,35 в. Среднее напряжение при разряде 1,2 в. Конечное напряжение разряда определяется потребителем, исходя из допустимого уменьшения напряжения, обеспечивающего номинальный режим работы аппаратуры.Обычное конечное напряжение разряда равно 1 в. При глубоком разряде, до 0,7 в аккумулятор отдает дополнительно лишь 6% номинальной емкости. Коэффициент отдачи по емкости — 50%, по энергии —42%. Температурный диапазон работы дисковых аккумуля-
торов составляет 5—35е С. Допускается разряд в диапазоне температур от —5 до <^50е С, однако при этом не гарантируются электрические показатели и срок службы. При температуре —10° С аккумуляторы отдают в среднем 50—60% номинальной емкости, Если уменьшить ток разряда по сравнению с номинальным, то емкость аккумулятора при отрицательных температурах повышается. Аккумулятор, разряженный при температуре ниже нуля, способен отдать дополнительную емкость после оттаивания. В течение срока службы дисковых аккумуляторов их емкость уменьшается. По ТУ допускается снижение емкости после половины срока службы на 20% номинальной. Саморазряд дисковых аккумуляторов при хранении в заряженном состоянии в течение 30 суток составляет- 18%. Особенностью эксплуатации дисковых аккумуляторов является необходимость заряда их слабыми токами порядка 10% номинальной величины (по емкости). Заряд большим током может привести к раздутию аккумулятора и потере им герметичности. Дисковые аккумуляторы допускают 100%-ный перезаряд по емкости.
Герметичные цилиндрические аккумуляторы отличаются от дисковых конструкцией, температурным диапазоном работы (от—10 до ф35° С) и сроком службы (100—300 циклов заряд—разряд в зависимости от типа аккумулятора и режима его работы). Основные данные герметичных цилиндрических аккумуляторов приведены в табл. XI. 4. Емкость цилиндрических аккумуляторов повышается при уменьшении тока разряда. Зарядка должна производиться малым током (из расчета получения номинальной емкости за 10—15 ч). Коэффициент отдачи по емкости 70%.
Таблица XI.4
Основные данные герметичных цилиндрических аккумуляторов
Тип
Номинальная емкость, а • ч
Условия разряда
Условия заряда
Размеры, мм
Вес, г
Номинальный ток, ма
Длительность *, ч
Ток, ма
Длительность**, ч
Диаметр
Высота
А5
0,006
70
0,08
0,6
15
7,1
20
3,3
А2
0,02
200
0,1
2,0
15
7,1
33
5,9
А4
0,1
200
0,5
ю.о
15
7,0
77
15,0
НФ4
0,22
3300
0,06 -
22
15
20
33
41
ЧФ6
0,42
6300
0,06
42
15
24
49 "
90
-17
1,4
1200
1,1
140
15
24
77
130
ЦНК-0.2
0,2
20—40
20
15
16
25
15
ДНК-0,45
0,45
45—90
45
15
14
50
23
ДНК-0,85
0,85
85—170
МИ*
85
15
14
96
41
Ш1К-0,2
0.2
20-40
——
20
15
16
74
40
* При разряде до напряжения 1 в* ** Для аккумуляторов, разряженных до апряження 1 в.
Герметичные аккумуляторы в прямоугольных корпусах по харак- еристикам не отличаются от цилиндрических аккумуляторов. Основ- ые данные их приведены в табл. XI. 5.
Серебряно-цииковые аккумуляторы характеризуются сравнительно эльшой удельной емкостью и очень малым внутренним сопротивлением, трицательные электроды аккумуляторов спрессованы из смеси окиси 1нка и цинковой пыли на токоотводе, изготовленном из серебряной
проволоки, положительные электроды спрессованы из серебряного порошка. Сепараторы изготовлены из целлофана. Электролитом служит раствор химически чистого (марка ЧДА) едкого калия (КОН) плотностью 1,4. Сосуды изготовляются из прозрачных и полупрозрачных пластмасс, что обеспечивает возможность контроля уровня электролита без вывинчивания пробок.
раз-раз-иачалеиачалеаккумулятора ваккумулятора вТ а б л н ц а XI .5
раз-
раз-
иачале
иачале
аккумулятора в
аккумулятора в
Ос«о^ данные герметичн^аккДОт^
прямоугольных
корпус им
ах
Тип
Номинальная емкость, а • ч
Рекомендуемый ток разряда, ма
У СЛОВ!
Ток, ма
4Я заряда
Длительность *, ч
Высота
Дли-[ на
Ширина
Вес, г
КНГ-0,35Д
КНГ-0.7Д КНГ-1.0Д
КНГ-1,5
0,35 0,7
1,0
1,5
35-70
70—140
100—200
150—300
35
70 100 150
15
15
15
15
41 4L
41
70
15
25
35
35
10
12
14
14
21
31
61
100
• для
аккумуляторов, разряженных
до напряжения 1
в.
Таблица
XI. 6
Основные данные серебряно-цинковых.
аккимуляторов
, со
1 1
и «
к я
№ Л
3 i
: дI « о
С Ж1 з«
размеры, мм
2 m 2
&u ё
Тип 1
55 01 Я
S о.
41 *
\
§1=
О " ^ 1 1^ 1
S О М 1
Ch - 1
о Вк 1
Н s А |
s 3
Е 8 а
I Ширн- Длина 1 на
Высота
"Is
У ь л ® W н 02 5 X
Ise
ISO 1
0,024 0,035 0,095 0,16 0,19 0,195 0,245
0,3
0,33 0,72
0,76 0,84
1,35 1,82 1,6 1,9 0,59 1,02
6,48 16,0
СЦ-0,5'
СЦ-1,5
CU-3 Ш-5 сц-и СЦ-12 CU-15 CU-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 сц-юо СЦ-120 ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-45
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
4,5
7,5 12,0 22,5
0,851 1,8 1 4,5 7,5
11 14
I 16,5 20 25 45 50 55 80 95 100 130
7,5 7,5 50 45
0,5 I 1,5 3,0 5,0
И 14 16 18 25 40 45 50 70 95
100 120
5 5
45
45
2 1
3,5
35
60
120
80 100 120 150 180 200 250 400
1200 600 650
60 60
200
200
0,0251 0,08 0,15 0,5 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5 4,0 4,0 5,0
7,0
10 10
12
0,5
0,5 4,0 4,0
24
28
43
45
21
48
48
48
48
53
53
64
91
71
106
71
96
160
200
432
1247
14I50
1873
3277
411Ю0
22 1 Н5
28 1 П5
33 1 П5
48 1 136
50 I 160
50 I 165
49 1 165
50 1 166
55 I 212
50 I 153
55237
4577
4577
110160
1 126 1 170
* При десятичасовом разряде.
Напряжение серебряно-цинкового аккумулши^а „ ряда составляет 1,88 в; в течение примерно третьей части общего времени разряда снижается до 1,5 в и далее остается почти постоянным. Коэффициент отдачи по емкости составляет около 100%. по энергии — около 85%, саморазряд в течение 6 мес.— около 30%, срок службы —
357
35—50 циклов заряд-—разряд. Аккумуляторы нормально работают в интервале температур от —30 до ^50° С. В режимах кратковременного разряда они могут работать и при более низких температурах (до —59° С) благодаря саморазогреву. При температурах ниже—10° С емкость аккумуляторов уменьшается по сравнению с номинальной.
Внутреннее сопротивление серебряно-цинковых аккумуляторов очень мало, поэтому они могут работать в кратковременных режимах разряда (при больших токах разряда). Однако при этом сокращается срок службы. Величина емкости от режима разряда не зависит.
Серебряно-цинковые аккумуляторы чрезвычайно чувствительны к перезаряду и загрязнению электролита. При заряде батарей необходимо контролировать напряжение каждого аккумулятора, особенно в конце заряда. Во избежание выхода из строя батареи нельзя допускать глубокого разряда отдельных аккумуляторов. Запрещается разряжать и заряжать аккумуляторы, соединенные параллельно. Схема включения аккумуляторов при зарядке приведена на рис. XL 1, в. Добавлять электролит в аккумуляторы следует после зарядки, когда его уровень максимален. Для этого можно использовать только химически чистый электролит. При отсутствии электролита можно доливать дистиллированную воду. Применение обыкновенной воды недопустимо.
Основные данные серебряно-цинковых аккумуляторов приведены в табл. XI. 6.
Преобразователи напряжения на транзисторах
Преобразователи напряжения применяются в тех случаях, когда для питания радиоаппаратуры требуются напряжения, более высокие по сравнению с напряжением источника питания (аккумулятора или бортовой сети). Для питания маломощной радиоаппаратуры используются транзисторные преобразователи постоянного напряжения. Основной их недостаток — чувствительность к изменениям температуры окружающей среда, достоинства — высокая надежность, сравнительно высокий к. п. д. (70—90%), устойчивость к механическим воздействиям.
Преобразователи на транзисторах можно разделить на две группы: без усиления и с усилением. Преобразователь без усиления состоит из генератора, выходное напряжение которого имеет прямоугольную форму, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Преобразователь второй группы состоит из генератора и усилителя, повышающего мощность колебаний генератора. Генератор и усилитель питаются от общего источника, постоянное напряжение которого необходимо преобразовать.
Недостатком преобразователей первой группы является сильная зависимость преобразованного напряжения от величины нагрузки. Такие преобразователи целесообразно применять при малых мощностях преобразованного напряжения (до 20—30 вт) в тех случаях, когда нежелательно усложнять схему. Преобразователи второй группы используются тогда, когда требуется значительная мощность преобразованного напряжения (свыше 30—50 вт) и при переменной нагрузке.
В транзисторных преобразователях напряжения в настоящее время широко используются двухтактные схемы генераторов с трансформаторной связью. Транзисторы генераторов могут быть включены по схеме с общей базой, с общим эмиттером или с общим коллектором (рис. XI. 2). Чаще всего применяется схема с общим эмиттером, при использовании которой можно получить большой к. п. д. при малых напряжениях источника питания. При высоких напряжениях источника питания (25—30 в) целесообразно включать транзисторы по схеме с общей базой, 358
так как в этой схеме допустимое напряжение на коллекторе транзистора больше. Включение транзисторов по схеме с общим коллектором удобно тем, что при этом не требуется изолировать корпус транзистора (к которому присоединен коллектор) от шасси преобразователя.
Для расчета преобразователя необходимо знать требуемое выходное напряжение U^, номинальный ток нагрузки /2, напряжение источника питания Uy и условия работы преобразователя. Если ожидается кратковременная перегрузка, должно быть задано также максимальное значение тока нагрузки. Напряжение источника питания лучше всего выбирать в пределах 12—20 в. При меньших напряжениях питания к, п. д. преобразователя будет меньшим. При напряжениях источника питания выше 20—25 в обратное напряжение на коллекторе может оказаться близким к максимально допустимому для транзисторов.
Рис. XI.2. Схемы генераторов для преобразователей напряжения;
а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.
Тип транзисторов выбирается по величине входного тока преобразователя 71, который приблизительно равен току коллектора 7К/П:
где Т] — к. п. д. преобразователя. Обычно принимают Т] = 0,65 —0,90. Верхний предел относится к преобразователям значительной мощности, нижний — к маломощным преобразователям при напряжении источника питания 2—4 в. Чаще всего (при мощностях от единиц до нескольких десятков ватт, напряжении источника питания 12—20 в и рационально выбранной частоте) п = 0,8.
Вычисленная по приведенной формуле величина тока должна быть в полтора—два раза меньше допустимого тока коллектора (см. § 2 гл, IV). Допускается применять параллельное включение транзисторов. При этом нужно выбирать транзисторы с одинаковыми характеристиками и размещать параллельно соединенные транзисторы на одной пластине, служащей теплоотводом. В преобразователях мощностью более 15— 20 вт транзисторы должны быть снабжены радиаторами (теплоотводами). Допустимое максимальное обратное напряжение транзисторов должно быть по крайней мере в два раза больше напряжения источника питания.
Преобразователь напряжения, собранный по схеме, приведенной на рис. XI. 3, а, рассчитывается следующим образом.
Определяется количество полупроводниковых диодов в каждом плече мостовой схемы выпрямителя
^обр *
где ^обр" Допустимое обратное напряжение для выбранного типа диода. Полученное число округляется до целого в сторону увеличения.
Рис. XI. 3. Схемы преобразователей напряжения постоян-ного тока:
а — с общим эмиттером; б — с общим коллектором.
Допустимое значение среднего выпрямленного тока для данного типа диодов должно быть больше половины номинального тока нагрузки преобразователя.
Ориентировочно определяется величина входной емкости фильтра
С = 1,5 • 10е мкф,fU2p
где /— частота преобразования, гц; р — допустимый коэффициент пульсаций, %, /а—ток нагрузки, а.
Если трансформатор преобразователя собирается на магнитопроводе из трансформаторной стали, частота преобразования выбирается равной 1—2 кгц при мощностях до 100 вт и 300—400 гц при больших мощностях. Для маломощных преобразователей (единицы и один-два десятка ватт) при использовании ферритов частота преобразования может быть повышена до 4—5 кгц. Коэффициент пульсаций можно выбрать равным нескольким процентам.
Определяется габаритная мощность трансформатора
габ “ l|3Z72/2 ва.
Для выбора типа и размеров магнитопровода трансформатора определяется произведение площади сечения Sc на площадь окна Зокн
S S — 1 5 * 10е —— си4^с^окн"1’0 1и fBm '
табл. XI.табл. XI.7.7.где Вт — максимальное значение индукции, гс. Для материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (например, пермаллой 50НП) и для тороидальных магнитопроводов из ферритов величину Вт можно считать равной индукции насыщения Bs. Для магнитопроводов из электротехнической стали и пермаллоя Вт зависит от марки материала, типа магнитопровода и обычно определяется экспериментально. В некоторых случаях для определения Вт можно воспользоваться данными
табл. XI.
табл. XI.
7.
7.
Таблица XI. 7
Значение инЗукции Вт для ^^^^Х* 113 К°т°Р^ изгатаеЛМаютСЯ
Материал
Тип магнитолровода
Размеры магнитопровода, мм
Среднее значение Вщ» гс
Марка
Толщина, мм
Э42 344 50Н 79НМ 3310
0,35
0,2
0.15-0,2
0,2
0,08
Броневой Ш9
»Ш9
»Ш9
»Ш12
Ленточный разрезной
Толщина набора5—18
»>5— 10
»»4-15
>»4—10
Ширина леиты 10
8500
9000
7700
7400
10000
50НП
0,05
ШУ
Тороидальный неразрезной
Диаметр внутренний 30; наружный — 40—60;
ширина ленты 10
14500
Тип магнитопровода можно выбрать по табл. Ш. 9—Ш. И.
Определяется количество витков половины коллекторной обмотки
количество витков половины базовой обмотки
количество витков выходной обмотки
wb ^к Ux „ 0>5 -
Определяется действующее значение токов в коллекторной /к, базовой /б и выходной /в обмотках
к = ^W к = ^Ч1кт ~ ; к = к,
где а _ коэффициент усиления транзисторов по току.
Определяются диаметры проводов обмоток
d = 0,6 Vl где / — ток в обмотке, а.
Определяется приблизительное значение мощности, выделяющейся на одном транзисторе,
Рк = (0,25+0,017^)
По величине Рк определяются размеры радиаторов (см. гл. IV).
Определяются ориентировочные величины сопротивлений резисторан
п 3-^-4
п/2 /б
и резистора
^2 = Pi (6^1 — I) ом.
Пример. Рассчитать преобразователь напряжения для авто- мобильного приемника А-17 (напряжение питания — 12,6 в, выходное напряжение — 240 в при токе нагрузки 70 мо^.
_ 240 - 0,07, _?
кт 1^6 • 0,8 " ’*
Выбираем транзисторы типа П4В (табл. IV. 14).
1. Выбираем диоды типа Д7Д (табл. IV. 20)
300
С - 1)5 • ‘^Тб^йоТз = °- ’46 мкф.
Ргаб = 1,3 • 240 • 0,07 = 22ва.
вт = 8500 гс (см. табл. XI. 7).
Выбираем магиитопровод типа УШ 14x14:5= 2 25 смг-
5С = 1,76 слА
= 0,25 • 108 —12-6 — 0,5_
к_ 20 витков,
“*6 = 20 126^05 = 6 витков: ^В = 20= 400 витков.
ZK = 0,7 . 1,67 =1,17 а; /б = 0,7 ■ 1,67 -~ °’9 = 0,13 а- / = 0,9в
= 0,07 а.
dK =0,6/1,17 = 0,65 мм; d6 = 0,6 /6j3 = 0,22 мм; dB = = 0,6/6^7 = 0,16 мм.
Рк = (0,25 -|- 0,17 • 12,6) • 1,67 = 0,78 вт. Радиаторы не нужны.
R1 = Ml3’0,13 ~ 20 Олг* R% = 20 (12>6 — 0 « 230 ом.
На рис. XL 3, б приведена схема преобразователя напряжения, в котором транзисторы включены по схеме с общим коллектором. Такой преобразователь может отдавать мощность до 50 вт. Трансформатор выполнен на магиитопроводе типа УШ20 х 20 из стали марки Э41.
Рис. XI.4- Схема преобразователя напряжения постоянного тока с усилителем.Рис. XI.4- Схема преобразователя напряжения постоянного тока с усилителем.
Рис. XI.4- Схема преобразователя напряжения постоянного тока с усилителем.
Рис. XI.4- Схема преобразователя напряжения постоянного тока с усилителем.
Магиитопровод собран вперекрышку. Обмотка / содержит 40 х 2 витков провода марки ПЭЛ 0.8; обмотка // — 50 х 2 витков провода марки ПЭЛ 0,2 и обмотка /// — 950 витков провода ПЭЛ 0,2 (для выходного напряжения 240—250 в).
Преобразователь напряжения с выходной мощностью около 40 вт можно собрать по схеме, приведенной на рис. XI. 4. Такой преобразо-
Пр +26 ^Э—#Пр +26 ^Э—#
Пр +26 ^Э—#
Пр +26 ^Э—#
Рис. XL 5. Схема преобразователя напряжения постоян-ного тока в переменное напряжение с частотой 50 гц.
ватель может кратковременно отдавать мощность до 100 вт. Задающий генератор выполняется на транзисторах типа П203. можно применять также и другие транзисторы с максимально допустимым напряжением эмиттер — коллектор не менее 25 в (например, транзисторы типов П20, П21, П25, П26).
Трансформатор Tpt выполняется иа тороидальном магнитопроводе, изготовленном из пермаллоевой ленты (марка 50НП) толщиной 0.05 мм. Внутренний диаметр тороида 15, внешний 25, толщина 5 мм. Обмотки I и II наматываются проводом ПЭЛ 0,25, обмотки III — проводом ПЭЛ 0,51. Обмотки / содержат по 60 витков, обмотки // и /// — по 10 витков.
Трансформатор Тр2 выполняется на таком же магнитопроводе, как и трансформатор Tpt, но толщина тороида равна 10 лл. Обмотки / со-
держат по 35 витков провода ПЭЛ 0,69, обмотка // — 350 витков провода ПЭЛ 0,25.
Если на выходе преобразователя необходимо получить переменное напряжение со стабильной частотой (например, для питания магнитофона или проигрывателя), в качестве задающего генератора целесообразно использовать обычный мультивибратор. Практическая схема такого преобразователя приведена на рис. XI.5. Выходная мощность преобразователя — до 100 вт. Трансформатор Tpt может быть выполнен на магнитопроводе из пластин Ш12 (сталь ЭЗЗО) при толщине набора 16 мм. Обмотки / содержат по 500 витков провода ПЭЛ 0,23, обмотки // — по 65 витков провода ПЭЛ 0,59. Обмотки наматываются в два провода, каждый из которых образует отдельную секцию. В средней точке каждой обмотки соединяется конец одной секции с началом другой. Трансформатор Тр^ можно выполнить на магнитопроводе типа Ш32 х 38. Обмотка / содержит 50 х 2 витков провода ПЭЛ 1,4, обмотка // — 2100 витков провода ПЭЛ 0,49. Способ намотки такой же, как и для трансформатора Tpv
Если желательно получить близкую к синусоидальной форму выходного напряжения, последовательно с выходной обмоткой трансформатора следует включить конденсатор, емкость которого подбирается экспериментально в зависимости от характера нагрузки преобразователя. При подборе емкости следует контролировать форму тока (а ие напряжения!) на выходе преобразователя.
Глава XII
ОБРАЗЦЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ЛЮБИТЕЛЬСКИХ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ
§ 1. Радиоприемные устройства Миниатюрные приемники и микроприемники
Простейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать с использованием минимального количества радиодеталей по схемам рис. XII. 1 и XII. 2. Его конструктивное выполнение может быть самое различное, все зависит от выбранных деталей и изобретательности радиолюбителя.В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена иа рис. XII.1, использованы всего один транзистор иПростейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать с использованием минимального количества радиодеталей по схемам рис. XII. 1 и XII. 2. Его конструктивное выполнение может быть самое различное, все зависит от выбранных деталей и изобретательности радиолюбителя.В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена иа рис. XII.1, использованы всего один транзистор иоднн диод. Здесь применена фиксированная настройка на одну станцию, сигнал которой выделяется входным контуром LtCv Транзистор 7i выполняет функ-однн диод. Здесь применена фиксированная настройка на одну станцию, сигнал которой выделяется входным контуром LtCv Транзистор 7i выполняет функ-^ T1156NU70^^ T1156NU70^L7YL ]МАL7YL ]МАС20,01С20,011,00170К*470кМАI\С2331,00170К*470кМАI\С2334,5-96К*31ПкН—"НЗ-4,5-96К*31ПкН—"НЗ-с5ю.ос5ю.оSC620,0SC620,01/?5*/Л1/?5*/ЛГ С31000 \fU00K»~2200 , L^AT— AW-0,1Г С31000 \fU00K»~2200 , L^AT— AW-0,1\Af0A8lUf<2^K\Af0A8lUf<2^K■0+■0+
Простейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать с использованием минимального количества радиодеталей по схемам рис. XII. 1 и XII. 2. Его конструктивное выполнение может быть самое различное, все зависит от выбранных деталей и изобретательности радиолюбителя.
В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена иа рис. XII.1, использованы всего один транзистор и
Простейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать с использованием минимального количества радиодеталей по схемам рис. XII. 1 и XII. 2. Его конструктивное выполнение может быть самое различное, все зависит от выбранных деталей и изобретательности радиолюбителя.
В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена иа рис. XII.1, использованы всего один транзистор и
однн диод. Здесь применена фиксированная настройка на одну станцию, сигнал которой выделяется входным контуром LtCv Транзистор 7i выполняет функ-
однн диод. Здесь применена фиксированная настройка на одну станцию, сигнал которой выделяется входным контуром LtCv Транзистор 7i выполняет функ-
^ T1156NU70^
^ T1156NU70^
L7YL ]МА
L7YL ]МА
С20,01
С20,01
1,00170
К*470кМА
I
\С233
1,00170
К*470кМА
I
\С233
4,5-96
К*31ПкН—"НЗ-
4,5-96
К*31ПкН—"НЗ-
с5ю.о
с5ю.о
SC620,0
SC620,0
1/?5*/Л
1/?5*/Л
Г С31000 \fU00K»~2200 , L^AT— AW-0,1
Г С31000 \fU00K»~2200 , L^AT— AW-0,1
\Af0A8lUf<2^K
\Af0A8lUf<2^K
■0+
■0+
Рис. XII. 2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).Рис. XII. 2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).Рис. XII. 1. Схема простей-шего рефлексного приемника(вариант I).
Рис. XII. 2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).
Рис. XII. 2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).
пни усилителя ВЧ и НЧ, диод Д1—функции детектора. Магиитйая антенна приемника состоит из плоского ферритового стержня длиной около 30 мм с намотанными на нем (внавал) катушками Lt и Li. Катушка Lx содержит от 70 до 100 витков, a Li — 15 витков провода ПЭЛШО 0,1. Высокочастотный трансформатор Трх наматывают на ферритовом кольце (диаметр кольца 10 мм и высота 2,5 или 5 мм); он имеет по 180 витков провода ПЭЛ — 0,1 в каждой обмотке.
В качестве источника питания используется элемент типа Д-0,06. Вместо транзистора 156 NU70 в приемнике возможно применение транзистора П403, при этом полярность источника питания и электро-
литического конденсатора следует изменить на противоположную. В детекторе следует применить точечный диод Д9Е.
В схеме, показанной на рис. XI 1.2 (второй вариант), транзистор Тх совмещает функции усилителя ВЧ и НЧ[33]. Сигнал ВЧ, снимаемый с антенного контура LtCv через катушку связи La подводится к базе транзистора. Усиленный сигнал с ВЧ нагрузки (дросселя Др^ подается на детектор, выполненный на диоде Д^ Выделенный фильтром RaCx НЧ сигнал снова вводится в базовую цепь транзистора через разделительный конденсатор Со. Для НЧ сигнала нагрузкой в каскаде будет резистор R3, величина которого подбирается в зависимости от режима, в котором работает транзистор, что в конечном итоге определится напряжением источника питания. Если напряжение этого источника 9 0, сопротивление R3 равно 10 а-ол, при уменьшении напряжения со-
Входной контурКонтур ПЧ ДКК34■5JkВходной контурКонтур ПЧ ДКК34■5Jk3,563,56С28-30 МА соС28-30 МА соПоложительнаяПоложительнаяобратнаяобратнаясвязь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора Rx и конденсатора Са. Величина этих элементов выбирается практически при наладке.Дроссель Дрг, катушки Lx и La наматываются на ферритовых стержнях диаметром 8 мм. Дрх имеет до 500 витков провода ПЭЛ^ 0,08—0,1,Lx — 80 витков исвязь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора Rx и конденсатора Са. Величина этих элементов выбирается практически при наладке.Дроссель Дрг, катушки Lx и La наматываются на ферритовых стержнях диаметром 8 мм. Дрх имеет до 500 витков провода ПЭЛ^ 0,08—0,1,Lx — 80 витков ипротивление резистора уменьшается. То же самое можно сказать и о выборе базового резистора ^, которым устанавливается режим всего каскада.
Входной контур
Контур ПЧ ДКК34
■5Jk
Входной контур
Контур ПЧ ДКК34
■5Jk
3,56
3,56
С28-30 МА со
С28-30 МА со
Положительная
Положительная
обратная
обратная
связь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора Rx и конденсатора Са. Величина этих элементов выбирается практически при наладке.
Дроссель Дрг, катушки Lx и La наматываются на ферритовых стержнях диаметром 8 мм. Дрх имеет до 500 витков провода ПЭЛ^ 0,08—0,1,Lx — 80 витков и
связь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора Rx и конденсатора Са. Величина этих элементов выбирается практически при наладке.
Дроссель Дрг, катушки Lx и La наматываются на ферритовых стержнях диаметром 8 мм. Дрх имеет до 500 витков провода ПЭЛ^ 0,08—0,1,Lx — 80 витков и
Рис.Рис.T?156NU70Ч1 I1-1
Рис.
Рис.
XII. 3. Схема рефлексного супергетеродина.
La — 8 витков провода диайетром 0,1 мм. Отвод в контурной катушке производится примерно от восьмого — десятого витка.
В качестве транзистора Тх можно применить как р—п—р транзисторы типов П403—П423. так и п—р—п транзисторы типа KT30L В последнем случае полярность источника питания и электролитических конденсаторов меняется на противоположную. Диод ОА81 можно заменить на Д2Е или Д9Е.
Простейшие рефлексные приемники прямого усиления на одном транзисторе описаны в [32] и [33].
Рефлексный супергетеродин на одном транзисторе и одном диоде (рис. ХИ.З) рассчитан на работу в средневолновом диапазоне [32].
Входной сигнал, выделенный контуром магнитной антенны, посредством катушки связи L2 вводится в базовую цепь транзистора Т,, который совмещает в себе функции преобразователя и гетеродина (по высокой частоте). Напряжение гетеродина подается последовательно с входным сигналом при помощи катушки связи Lx. Разностная частота выделяется в контуре ПЧ L&Ci. Вторичная обмдтка контура ПЧ (L^ нагружена на детектор Дг, с нагрузки которого — переменного резистора Ra — продетектированное напряжение снова подается на базу транзистора Тх. На этот раз транзистор работает как усилитель НЧ, а его нагрузкой служат сопротивления головных телефонов, зашунтирован- ные емкостью конденсатора С5, представляющего малое сопротивление для токов ВЧ.
Все элементы этого рефлексного приемника взяты от обычного транзисторного карманного приемника: входной контур и контур гетероди-
иа — средневолнового диапазона, контур ПЧ — контур усилителя ПЧ, работающего на детектор. Источник питания — три элемента типа Д — 0,06 или батарея на 3,5 s от карманного фонаря.
Вместо транзистора 156 NU7Q возможно применение транзистора П403, при этом полярность источника питания и электролитического конденсатора следует изменить на противоположную. В детекторе можно применить точечный диод Д9£.
Рефлексный супергетеродин на одном транзисторе описан в [32].
Простой приемник с фиксированной настройкой, собранный по рефлексной схеме, предназначен для приема одной местной радиостанции.
Принципиальная схема приемника показана на рис. ХП.4. Оба транзистора (7\ и Т2) используются для усиления как высокой, так и низкой частоты, благодаря чему удалось ток, потребляемый прием
МА 7)0401 Т2П401МА 7)0401 Т2П401ником от батареи, уменьшить до Imz.
МА 7)0401 Т2П401
МА 7)0401 Т2П401
Магнитная антенна приемника выполнена на ферритовом стержне марки 600НН (Ф:600) диаметром 7 и длиной 40 мм. Катушка Л$ содержит 70 витков провода ПЭЛ 0,1— 0,12, L2 — 10 витков того же провода. При указанных намоточных
данных катушек приемник может быть настроен конденсатором С3 на радиоволну длиной 250—300 м.
Трансформатор Tpt наматывают
Рис. XII. 4. Схема простогоприемника с фиксированной на-стройкой.Рис. XII. 4. Схема простогоприемника с фиксированной на-стройкой.на ферритовом кольце марки 600НН (Ф-600) диаметром 8—10 мм. Первичная обмотка (I) содержит 60 витков, а вторичная (II) — 120 витков провода ПЭЛ 0,08. Все резисторы типа УЛМ. Конденсатор Cj типа КПК-М, С2 — МБМ, С3 — ЭМИ. Сд — КДС или КЛС. Статический коэффициент усиления по току 0 транзисторов в пределах 20—100. Диод Дг— любой точечный диод из группы Д9. Выключатель Вкг —любой малогабаритный, в том числе самодельный. Прослушивание передач ведется на головные те
Рис. XII. 4. Схема простогоприемника с фиксированной на-стройкой.
Рис. XII. 4. Схема простогоприемника с фиксированной на-стройкой.
лефоны.
Все детали приемника, кроме телефона, смонтированы на гетинак- совой (или текстолитовой) плате размером 30 х 50 мм и толщиной 1 мм. При использовании малогабаритных деталей размеры приемника могут быть близкими к размерам спичечного коробка. Примерные размеры футляра приемника 12 х 32 х 52 мм. Футляр можно изготовить из листового органического стекла толщиной 1—1,5 мм.
Налаживание сводится к установлению требуемого режима работы транзисторов и настройке контура магнитной антенны на волну желаемой станции. Первое осуществляется путем подбора сопротивления резистора 7?! таким образом, чтобы миллиамперметр, включенный в общую цепь питания приемника, показывал ток в пределах 1,0— 1,2 ма. Настройка иа станцию производится вращением ротора конденсатора Ср
Если приемник настроить на радиостанцию не удается, то следует . изменить число витков катушки LP Увеличивать число витков этой катушки более чем до 200 нецелесообразно. Для приема длинноволновой станции надо параллельно конденсатору С\ подключать дополнительно слюдяной или керамический конденсатор емкостью 30— 360 пф.
Конструкция приема с фиксированной настройкой описана в [20].
Детский приемник, несмотря на свою простоту, имеет относительно высокую чувствительность. На рис. XII.5. приведена схема такого приемника. Транзистор 7\ работает как рефлексный усилитель. Для напряжения ВЧ нагрузкой его коллекторной цепи является трансформатор Tpi, вторичная обмотка которого присоединена к детектору на диоде Дг. Выделенное напряжение НЧ с нагрузки детектора вводится опять в базовую цепь транзистора Тъ нагрузкой которого для напряжения НЧ будет на этот раз первичная обмотка трансформатора Тр%. Усиленное этим транзистором низкочастотное напряжение поступает в базовую цепь транзистора Т3, работающего в классе А. Коллекторный ток последнего доходит до величины 25 ма, а полезная мощность такого выходного каскада НЧ приблизительно 80 мет.
Рис, XIL 5. Схема детского приемника.
Число витков катушки контура Lx — 93, L2 — 7 витков провода типа ПЭЛШО 0,1. Использование проволочной внешней антенны значительно повышает чувствительность приемника. Вместо типов транзисторов, указанных в схеме, можно использовать транзистор типа П403 — в рефлексном каскаде, и транзистор типа МИ40 — в выходном. Для сердечника ВЧ трансформатора Tpt можно использовать ферритовое кольцо диаметром 10 мм. Тогда первичная обмотка этого трансформатора будет иметь 150 витков, вторичная — 25 витков провода ПЭЛШО 0,1. Низкочастотные трансформаторы Тр^ и Трз могут быть применены от любого транзисторного приемника.
Детский приемник описан в [12).
Миниатюрный приемник на трех транзисторах собран по рефлексной схеме, приведенной на рис. XI 1.6. Для приемной антенны использован ферритовый стержень длиной 45 мм. Катушка Lx состоит из 52 + 12 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15.
Транзистор Тг работает в каскаде усиления ВЧ сигнала и предварительного усиления НЧ. Сопротивление резистора ^ выбирают таким, чтобы получить наибольшее усиление. Положительная обратная связь, повышающая добротность контура, устанавливается выбором емкости конденсатора Сд. Нагрузка по высокой частоте для этого каскада —
дроссель U (100—200 витков провода ПЭЛШО0.1, намотанных на ферритовом кольце диаметром 10 мм\ Продетсктированный сигнал с детектора на диодах Дх и Да снова полается на базу транзистора Тх и усиливается им. Нагрузка по низкой частоте этого каскада — резистор Дз (поскольку дроссель А2 представляет ничтожно малое сопротив-
Рис. XII. 6. Схема миниатюрного приемника на трех транзисторах.
Рис. XII. 7. Схема громкоговорящего микроприемника.
ление для тока низкой частоты). НЧ сигнал усиливается затем двухкаскадным усилителем на транзисторах Тг, Т3.
Транзистор первого каскада должен иметь возможно больший статический коэффициент передачи тока. Выбор транзисторов Та, Т3 по коэффициенту усиления некритичен.
В первом каскаде приемника можно применить также транзистор ГТ309Д, а для последующих двух каскадов — ГТ109А или с любым другим буквенным индексом. Диоды типа Д2 или Д9 с любым буквенным индексом. Миниатюрный приемник на трех транзисторах описан в [27].
a Ls — 10 витков того же провода.a Ls — 10 витков того же провода.Т20СЮ75-T3103NU70Т20СЮ75-T3103NU70рителя, аналогичное примененному в описано в [25].Налаживание приемника сводитсярителя, аналогичное примененному в описано в [25].Налаживание приемника сводитсяГромкоговорящий микроприемник можно собрать в футляре величиной со спичечный коробок. Несмотря иа столь малые размеры, он обеспечивает громкоговорящий прием* местной радиостанции.
a Ls — 10 витков того же провода.
a Ls — 10 витков того же провода.
Т20СЮ75-T3103NU70
Т20СЮ75-T3103NU70
рителя, аналогичное примененному в описано в [25].
Налаживание приемника сводится
рителя, аналогичное примененному в описано в [25].
Налаживание приемника сводится
Приемник Собран по рефлексной схеме^ прямого усиления 2—V—3 (рис. XII.7), содержащей четыре транзистора и один диод. В качестве громкоговорителя использован переделанный капсюль типа ДЭМШ-1а. Все детали приемника малогабаритные.
Для магнитной антенны использован ферритовый стержень марки 600 НН (Ф-600) диаметром 7 мм и длиной* 35 мм^ сточенный на квадрат со сторонами 4 мм. Катушка Ьг содержит S0 витков провода ПЭВ 0,12, ' Тамотка катушек — виток к витку. При указанных намоточных данных и емкости конденсатора Ci 470—510 пф приемник может быть настроен на радиостанцию, работающую на волне длиной 1000—1100 м.
Дроссель L3 намотан на ферритовом кольце марки 600 НН (Ф-600) с внутренним диаметром 7 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ 0,12.
Лиффузородержатель громкоговорителя, Имеющий форму рамки с размерами 37 х 50 мм (на всю внутреннюю площадь лицевой панели приемника), вырезан из деревянной линейки толщиной 3 мм. По периметру диффузоро- держателя закреплены картонные планки сечением 2 х ^ мм, пропитанные клеем БФ^, к которым приклеен диффузор — полоска черной оберточной фотобумаги. Устройство громко гово- этом приемнике, более подробно в основном к установке режимов
Рис. XII. 8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.Рис. XII. 8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.работы транзисторов, что достигается путем подбора сопротивлений резисторов Z?i, R4 и R&.
Рис. XII. 8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.
Рис. XII. 8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.
Перед налаживанием приемника полезно вмонтировать в него нагрузочный резистор детектора (на схеме показан пунктиром), создающий путь постоянной составляющей продетектироваиного сигнала.
Громкоговорящий приемник описан в [37].
Рефлексный приемник на трех транзисторах. При сохранении ос- повного построения схемы для ВЧ сигнала в этом устройстве транзисторы используются вторично для усиления НЧ сигнала, причем оконечный каскад нагружен на громкоговоритель (рис. XII. 8).
ВЧ сигнал» снимаемый с ферритовой антенны (для подключения внешней антенны в приемнике предусмотрен соответствующий цывод), через катушку связи £2 подается на базу первого транзистора Тп включенного по схеме с ОЭ. Нагрузкой этого транзистора по ВЧ является высокочастотный трансформатор Тр2. Вторичная обмотка трансформатора нагружена на детектор Дь с нагрузки которого R& продетек- тированный сигнал снова подается на базу 7\. На этот раз нагрузкой транзистора Т, будет каскад на транзисторе 7г, включенный по схеме
с OK, что дает возможность получить не только большое усиление по НЧ, ио и низкоомный выход для следующего каскада.
Выходной каскад собран на транзисторе 73 (типа п—р— л) по схеме с ОЭ. Этот транзистор гальванически связан с предыдущими каскадами и имеет в качестве нагрузки НЧ автотрансформатор Тръ к части витков которого и подключен громкоговоритель ГрР
Антенная катушка Ц выполнена на -ферритовом стержне длиной ПО мм проводом литцеидрат Юх 0,05. Число витков 90. Катушка Li имеет семь витков провода ПЭЛ 0,3. Трансформатор Tpi намотан на ферритовом кольце диаметром 10 мм и имеет в первичной обмотке 120 виТков и во вторичной 80 витков, намотанных проводом ПЭЛ 0,2. Сечение сердечника автотрансформатора Tpt 0,5 гл?, обмотка! содержит 400 вйТков провода ПЭЛ 0,1 и обмотка II — 60 витков провода ПЭЛ 0,4.
Ci7-300Ci7-300Рис. XII. 9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0.Рис. XII. 9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0.
Ci7-300
Ci7-300
Рис. XII. 9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0.
Рис. XII. 9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0.
Статический коэффициент усиления транзисторов 71, Т2— 65— 100, 73— 130. Транзистор 7t (ОС170) можно заменить П403—П423, Т2 (ОС1075) — МП42 и П401, транзистор 103NU70— МП113А, в качестве диода можно применить Д9Ж.
Рефлексный приемник на трех транзисторах описан в [34].
Приемник иа микросхеме 1ММ6.0. Принципиальная схема приемника прямого усиления приведена на рис. XII. 9. Микросхема представляет собой устройство, содержащее четыре кремниевых планарных транзистора (7*1—7Д) п—р—n-структуры. Транзисторы микросхемы по своим параметрам в основном аналогичны транзисторам ГТ311 и ГТ313 с любым буквенным индексом, значительно превосходя, последние по стабильности работы в рабочем диапазоне температур (от —20 до +50° С). Микросхема конструктивно оформлена в металлополимерном корпусе с 12 штырьковыми выводами. Вес микросхемы 1,5 г, размеры со штырями 11,6 х 1L6 х Ю мм.
Приемник содержит три каскада усиления ВЧ, диодный детектор, собранный по схеме удвоения, и два каскада усиления НЧ. Питается приемник от батареи 4,5 в, потребляя ток в режиме покоя не более 4 ма, при номинальной мощности—20 ма. Чувствительность в диапазоне ДВ и СВ порядка 4—5 мв/м. Усилитель ВЧ собран иа транзисторах 71, 7г, 73 с гальванической связью между каскадами. Четвертый транзистор микросхемы используется для предварительного усиления НЧ.
Детектор приемника выполнен на диодах Дх и Да. Сравнительно малая величина нагрузочного резистора R^ позволяет расширить динамический диапазон приемника по входному сигналу.
В выходном каскаде применены обычные низкочастотные транзисторы.
В приемнике могут быть использованы любые детали, желательно малогабаритные: резисторы УЛМ-0,12, МЛТ-0,25, конденсаторы КЛС и ЭМ, трансформаторы унифицированные. Входной контур намотан на ферритовом стержне из материала 600 НН, катушка Ц содержит 100 витков провода ПЭВ-0,2 на диапазон СВ и 300 витков — на диапазон ДВ. Число витков катушкн £3 составляет 0,2 числа витков катушки Lx. Приемник на микросхеме 1ММ6.0 и электрические параметры последней описаны в [29].
Карманные приемники
Приемник в записной книжке является упрощенным вариантом выпускаемого промышленностью радиоприемника «Сюрприз» и имеет примерно такие же размеры.
Приемник размещается в футляре, имеющем форму записной книжки с размерами 12 х 85 х 122 мм, а размеры его платы с монтажом
Т^ПЗЮА Т2П310АТ3 П109АТ^ПЗЮА Т2П310АТ3 П109АРис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.
Т^ПЗЮА Т2П310АТ3 П109А
Т^ПЗЮА Т2П310АТ3 П109А
Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.
Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.
составляют 6,5 х 65 х НО мм. Приемник рассчитан на работу в диапазоне СВ, и его чувствительность достаточна для приема станций, удаленных на расстояние до 100—150 км.
В качестве источника питания применены три аккумулятора типа Д-0,06, соединенные последовательно. Энергии батареи аккумуляторов хватает примерно на двенадцать часов непрерывной работы приемника.
Приемник собран по схеме прямого усиления (рис. ХИЛО). Он содержит магнитную антенну МА, двухкаскадный усилитель ВЧ на транзисторах Т\ и Та, детектор на диодах Дх и Да и однокаскадный усилитель НЧ на транзисторе Т3 с микротелефоном Тлф типа ТМ—2М.
Детали приемника должны быть малогабаритными: транзисторы Тх и Та типа ГТЗЮА, Т3 — ГТЮ9А, а также с любыми другими буквенными индексами. Микротранзисторы типа ГТЗЮА можно заменить транзисторами П421— П423 (П401—П403), а ГТЮ9А— транзистором МП40. В этом случае общая толщина монтажной платы приемника увеличится до 10—12 мм. Диоды Д1 и Да могут быть любые из группы Д9;
резисторы — типа УЛМ или МЛТ-0,12: конденсаторы Сг—Се—типа КДС иди КЛС; й и С8 - ЭМИ или ЭМ, К50-3; С7 — КЛС или МБМ, В качестве конденсатора переменной емкости для настройки приемника применен подстроечный конденсатор типа КПК-2 на 25—150 пф.
Для магнитной антенны использован плоский ферритовый стержень, сточеииый на наждачном камие до размеров 3 х 15 X ПО мм. Дроссель L3 намотан на ферритовом кольце марки 600 НН (Ф-600) с внутренним диаметром 8 мм. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XII. 1.
Таблица XII. 1
Намоточные данные катушек к приемнику в записной книжке
Наименование
Обозначение по схеме
Число витков
Провод
Магнитная антенна
Lt
60-70
ПЭЛШО
0,15—0,2
L,
5-10
ПЭЛШО 0,15-0,2
Дроссель
l. :
180
ПЭВ-1-0,1
Выключатель питания самодельный, совмещенный с конденсатором настройки. Моитаж деталей приемника выполнен иа плате из фольгированного гетинакса печатным способом.
Налаживание приемника сводится к установке требуемых режимов транзисторов по постоянному току путем подбора сопротивлений резисторов /?1, R3 и Ре
конструкция приемника в записной книжке показана в [37].
Малогабаритный приемник 2—V—2 рассчитан на индивидуальное прослушивание с помощью головного телефона программ местных радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Чуствитель- ность приемника по полю не хуже 10 мв/м, номинальная выходная мощность около 5 мет. Питание приемника осуществляется от одного дискового аккумулятора типа Д-0,1. Средний ток, потребляемый приемником от аккумулятора, около 5 ма. Продолжительность непрерывной работы от свежезаряженного аккумулятора — 10—15 ч. Размеры приемника 84 X 48 х 20 мм.
Характерной особенностью схемы приемника (рис. XII.11) является непосредственная связь между транзисторами его каскадов. Двухкас- кадиый усилитель высокой частоты, собранный на транзисторах Тх и Та, апериодический. С целью устранения отрицательной обратной связи при сохранении достаточного усиления, а также для исключения межкаскадного разделительного конденсатора нагрузочный резистор Ra транзистора Ti включен в его эмиттерную цепь, коллектор заземлен (через аккумулятор), а напряжение сигнала от катушки связи L^ подводится к участку база — эмиттер. Транзистор Т3 (структуры п—р—п) является детектором и предварительным усилителем низкой частоты. Детектирование происходит на криволинейном участке его характеристики. Рабочая точка на этом участке характеристики устанавливается небольшим положительным смещением за счет падения напряжения на дросселе Дрх. Дальнейшее усиление низкочастотного сигнала
осуществляется каскадами на транзисторах 7*4 и Ть. Выходной каскад усилителя низкой частоты нагружен на головной телефон типа ТМ-2А. Для устранения самовозбуждения и коррекции в области высших звуковых частот между базой и коллектором транзистора 76 включен конденсатор С4, создающий между этими электродами отрицательную обратную связь.
В приемнике использованы, резисторы /?х—R^ типа МЛТ-0,25; конденсатор Сх — от микроприемника «Космос» или «Рубин» (для увеличения емкости обе секции включены параллельно); конденсаторы Сг и С4 типа КТМ, С3 — типа БМ. Транзисторы П401 можно заменить транзисторами П402, П403, П423; МП35 — любым маломощным транзистором структуры п—р—п, например МП37 или МП38; МП41 — ана
логичными ему низкочастотными маломощными транзисторами (МП39 — МП42).Катушки Li и La намотаны на бумажных каркасах и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Катушка Lt содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, La— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Точное положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании приемника. Дроссель Дрх намотан на ферритовом кольце марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков провода ПЭВ 0,12.логичными ему низкочастотными маломощными транзисторами (МП39 — МП42).Катушки Li и La намотаны на бумажных каркасах и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Катушка Lt содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, La— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Точное положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании приемника. Дроссель Дрх намотан на ферритовом кольце марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков провода ПЭВ 0,12.огогАк^ 138\Ак^ 138\О?О?1er1erТ2П401 ТаМП41Т2П401 ТаМП41ЪП401 Т3МП35 Т5МП41ЪП401 Т3МП35 Т5МП415:1О<2Г5:1О<2Г|^|^Рис. XII. 11. Схема малогабаритного2-V-2 приемника.
логичными ему низкочастотными маломощными транзисторами (МП39 — МП42).
Катушки Li и La намотаны на бумажных каркасах и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Катушка Lt содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, La— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Точное положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании приемника. Дроссель Дрх намотан на ферритовом кольце марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков провода ПЭВ 0,12.
логичными ему низкочастотными маломощными транзисторами (МП39 — МП42).
Катушки Li и La намотаны на бумажных каркасах и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Катушка Lt содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, La— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Точное положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании приемника. Дроссель Дрх намотан на ферритовом кольце марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков провода ПЭВ 0,12.
ог
ог
Ак^ 138\
Ак^ 138\
О?
О?
1
er
1
er
Т2П401 ТаМП41
Т2П401 ТаМП41
ЪП401 Т3МП35 Т5МП41
ЪП401 Т3МП35 Т5МП41
5:1О<2Г
5:1О<2Г
|^
|^
Корпусом приемника служит пластмассовый футляр для безопасной бритвы. Все детали приемника смонтированы на трех печатных платах из фольгированного гетинакса толщиной 1—1,5 мм, которые размещены в имеющихся в корпусе трех отделениях. Конденсатор б?! укреплен на крышке корпуса. На боковой стенке корпуса просверлено отверстие для штеккера телефона.
Налаживать приемник лучше всего на предварительно собранном черновом макете, в вечернее время. Сняв с ферритового стержня катушку связи La» проверяют режимы работы транзисторов по постоянному току. При необходимости коллекторные токи транзисторов устанавливают подбором резисторов Rlt R^ и R^. Затем надевают на ферритовый стержень катушку связи и подбором числа ее витков, а также смещением катушек по стержню добиваются устойчивой работы приемника во всем диапазоне. Если возникнет самовозбуждение приемника, то следует поменять местами выводы катушки La* Возможно, придется, кроме того, экранировать высокочастотный дроссель Дръ обернув его бумагой с фольгой. Фольгу следует «заземлить».
Конструкция приемника показана в [1].
Экономичный карманныр приемник собран по схеме прямого усиления с рефлексным использованием первых двух транзисторов. Он рассчитан па прием местных и мощных удаленных станций, работающих в диапазоне волн 600—1700 м. Чувствительность приемника 10 мв/м, номинальная выходная мощность не менее 30 мет. Источник питания — батарея напряжением 1,5 в. Принципиальная схема приведена на рис, XII. 12.
Катушки Lt и La магнитной антенны намотаны на ферритовом стержне Ф-600 длиной 70 мм. Контурная катушка Lt имеет 7 секций по 50 витков в каждой, намотанных проводом ПЭЛШО 7 х 0,06 (можно применить и провод ПЭЛШО 0,12).-Длина намотки каждой секции 4 мм, расстояние между секциями 2 мм. Катушка связи La размещена между третьей — четвертой и четвертой — пятой секциями контурной катушки и содержит 15—25 витков провода ПЭЛШО 0,12. В качестве Сх применен конденсатор переменной емкости чехословацкой фирмы «Тесла».
Высокочастотный трансформатор L3Lx намотан на ферритовом кольце Ф-600 диаметром 8 мм. Катушка L3 содержит 60 витков, a Lx — 240 витков провода ПЭЛ 0,1. Согласующий трансформатор Tpv и выходной Тра использованы готовые (ТСМ и ТВМ), выпускаемые промышлен-
Рис. XII. 12. Схема экономичного карманного приемника.
ностью. Для самостоятельного изготовления данные их следующие: Тра —обмотка I —2 х 450 витков провода ПЭВ 0,09; обмотка II — 80 витков ПЭВ 0,23; Трх — обмотка I — 2100 витков ПЭВ 0.06; обмотка II — 2 х 290 витков ПЭВ 0,06. Сердечники обоих трансформаторов набраны из стандартных пермаллоевых пластин Ш4, толщина набора 6 ЛШ.
В приемнике применены два высокочастотных транзистора типа П414 и три низкочастотных транзистора П13. Первые из них можно заменить транзисторами П401—П403, П421—П422, вторые — П14— П16, П39—П42. Рекомендуемые коэффициенты усиления по току ф) транзисторов следующие; для Т^, Та р = 40—80; для Т3 р = 30—50; для Т4, р = 25—40.
Режимы транзисторов по постоянному току указаны на схеме. Они устанавливаются подбором величин резисторов R3, Re, Ry. При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, приемник ие требует подгонки режимов.
Если собранный приемник будет возбуждаться, то в первую очередь необходимо попробовать повернуть кольцо с катушками L3, Lx вокруг своей осн до прекращения генерации, а затем закрепить его в этом положении каплей клея БФ-2. Если эта мера не поможет, то нужно последо-
вательно проделать следующие операции: поменять местами концы катушки £4, увеличить сопротивление резисторов Кг и Z?3; поменять местами концы катушки £2.
Для снижения нелинейных искажений в приемнике применена отрицательная обратная связь со вторичной обмотки Тр^ на эмиттер Т3. Здесь необходимо опытным путем (по качеству звучания) установить, какой конец вторичной обмотки Трч следует подключить к резистору £?п. Подбором величины этого резистора можно установить и нужный тембр звучания.
Для питания приемника может быть использован любой источник питания с напряжением от 1,1 до 2 в, например элементы 1,3-ФМЦ-0,25; «316» и другие. Можно использовать и один элемент от батареи КБС-Л-0,5. В режиме молчания приемник потребляет ток 3,5—4,5 ма.
С50,033
ThT2J3n401Т^Т5МПЗЗ Т?МП38 Т9МП39
Рис. XII. 13. Схема простого в наладке приемника 3-V-4.
Приемник смонтирован в корпусе с внутренними размерами 80 х X 70 х 35 мм. Монтаж приемника выполнен на гетииаксовой плате толщиной 1,5 мм с размерами 80 х 70 мм.
Экономичный карманный приемник описан в [2].
Простой в наладке транзисторный 3-V-4 приемник собран по схеме прямого усиления на 9 транзисторах с питанием от одной батареи КБС-Л-0,50. Он обеспечивает прием радиовещательных станций в диапазоне ДВ и СВ., Его чувствительность 4—5 ж/л/; ток, потребляемый от источника питания в режиме молчания, 5,5 ма; максимальная выходная мощность 90 мет. Принципиальная схема приемника изображена на рис. XII. 13.
Несмотря на кажущуюся сложность схемы и применение в данной конструкции большого количества транзисторов, вызванное тем, что автор использует их с малым коэффициентом усиления по току (р не более 20), приемник довольно прост в налаживании. Наличие глубоких отрицательных обратных связей уменьшает вероятность самовозбуждения приемника и повышает надежность его работы.
Усилитель высокой частоты собран на трех высокочастотных транзисторах с непосредственной связью между ними. Два первых каскада собраны по схеме с общим эмиттером. В целях термостабилизации оба каскада охвачены параллельной отрицательной обратной связью по
постоянному току (через резистор R»)- Третий каскад на транзисторе Т3 выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Для уменьшения вероятности самовозбуждения приемника поставлены /?С-фильтры R3C3,
Детекторный каскад выполнен по схеме удвоения напряжения на диодах ДгД2.
Усилитель низкой частоты четырехкаскадный, с непосредственной связью между транзисторами. Последние два каскада выполнены по бестрансформаторной двухтактной схеме, не требующей подбора идентичных пар транзисторов в выходном каскаде. В УНЧ имеются две цепи отрицательной обратной связи. Основная цепь через резистор /?16 тер- мостабилизирует схему усилителя и уменьшает искажения. Вторая через резистор /?10 соединяет эмиттер транзистора 75 с базой первого транзистора УНЧ — 74. Кроме этого имеется положительная обратная связь по питанию через резистор /?14, увеличивающая коэффициент усиления всего усилителя и повышающая его термостабилыюсть.
Контурная катушка Lx и катушка связи L3 наматываются на бумажные каркасы, которые можно свободно перемещать вдоль ферритового стержня марки 400НН длиной 109 мм, диаметром 8 мм. Катушка Lx намотана на двух отдельных каркасах. На первом каркасе находится 75 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1 (лучше применить литцеидрат), на втором — 125 витков провода ПЭЛ 0,1—0,2. В диапазоне ДВ используется вся катушка индуктивности, а в диапазоне средних волн—75-вит- ковая катушка. Катушка связи £2 содержит 6—10 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1 (окончательно число витков этой катушки подбирается при налаживании приемника). Намотка катушек рядовая, виток к витку.
В качестве усилительных элементов в каскадах УВЧ можно использовать любые высокочастотные транзисторы. Транзисторы с наибольшим коэффициентом усиления по току р ставят в первый каскад (73), а с наименьшим — в третий (73). Указанные на принципиальной схеме транзисторы в УНЧ можно заменить на любые низкочастотные.
В качестве диодов Дх—Д3 можно применять любой диод из серии Д9. Электролитические конденсаторы типа К50-6 или фирмы «Тесла». Конденсатор переменной емкости типа КПЕ. Остальные типа КЛС. Резисторы типа УЛМ.
Налаживание приемника начинают с УНЧ. Отсоединив высокочастотную часть приемника в точке а, выключают питание и подбором резистора 7?1б устанавливают ток в точке б, равный 2—2,2 ма. Затем, подключив вольтметр в точке в и к плюсу источника питания, с помощью резистора /?14 добиваются показания прибора, равного половине питающего напряжения—2,2 в.
Восстановив цепь в точке а, подбором резистора Rs устанавливают ток в коллекторной цепи транзистора 73 в пределах 1,8—2 ма.
При возникновении заметных искажений нужно последовательно произвести следующие операции: поменять местами концы катушки связи Аг; уменьшить количество витков катушки и увеличить емкость конденсатора Се до 0,022 мкф.
Конструкция приемника описана в [26].
Радиоприемнике записной книжке «Сюрприз» собран по супергетеродинной схеме иа шести транзисторах и одном полупроводниковом диоде. Он предназначен для приема на внутреннюю магнитную антенну программ радиовещательных станций, работающих в диапазоне средних волн 186—570 м (1605—525 кгц\
Реальная чувствительность приемника не хуже 3 мв!м, максимальная чувствительность не хуже 0,5 мв-м. Избирательность по соседнему каналу не менее 12 бб, по зеркальному каналу — не менее 20 дб. Диа-
пазон воспроизводимых частот 500—3000 гц» Максимальная выходная мощность 100 мет. Приемник питается от трех аккумуляторов типа Д-0,1, общим напряжением 3,6 в. Ток, потребляемый в режиме покоя, не более 12 ма. Габариты приемника (с записной книжкой) 135 X 88 х X 17 мм. вес 200 г.
Принципиальная схема приемника показана на рис. XII. 14. Основная избирательность по соседнему каналу осуществляется двухконтурным фильтром ПЧ L4C7 и L&C8, являющимся нагрузкой преобразователя, выполненного по схеме с совмещенным гетеродином на транзисторе Л- Число витков катушки связи L3 с гетеродинным" контуром Г3С1бС5б и отвод от контурной катушки гетеродина, выбраны так (табл. ХИ. 2), чтобы напряжение гетеродина было равномерным по всему диапазону и равным 100—120 мв. Для обеспечения лучшей прямо- угольности резонансной кривой двухконтурного УПЧ связь между контурами выбрана близкой к критической (расстояние между центрами катушек 7,4 и Z,5 составляет 7,5 мм). Первый каскад УПЧ, собранный на транзисторе Тг,— апериодический, к нему подводится управляющее напряжение АРУ от нагрузки детектора 7?13 после подавления низкочастотных составляющих модуляции фильтрующей цепью Р12С30. Второй каскад УПЧ, собранный на транзисторе Т3, нагружен на широкополосный контур АеС^ с полосой пропускания 35—40 кгц. Двухкаскадный усилитель НЧ собран на транзисторах Г4—Тс по схеме с бестранс- форматорным выходом. Предварительный каскад УНЧ (Т4) — фазоинверсный и нагружен на первичную обмотку согласующего трансформатора Тр. Оконечный двухтактный каскад (Г5, Те) — усилитель мощности — работает в режиме класса «АБ». Для устранения искажений типа «ступенька» в выходном сигнале, обусловленных нелинейностью начальных участков характеристик транзисторов, на базы Т5 и Тс с делителя напряжения /?187?19 через вторичную обмотку согласующего трансформатора подается небольшое (порядка 120—170 мв) начальное напряжение смещения.
Нагрузкой усилителя мощности является высокоомный громкоговоритель типа 0,05 ГД-I с отводом от середины обмотки звуковой
Таблица XII. 2
Намоточные данные катушек к приемнику «Сюрприз»
Наименование катушек
Обозначение по схеме
№ выводов
Число витков
Марка и диаметр провода
Индуктивность, мкгн
Добротность, Q
Антенная
U
1—2
2—3
150 .
10
ПЭВТЛ 5x0,06
ПЭЛ 0,18
490
120—150
Гетеродинная контурная
Катушка связи
l2
L3
1—2
2—3
4—5
95
5
8
ПЭВТЛ 0,08
ПЭВТЛ 0,08
ПЭВТЛ 0,08
285—300
70—90
ФЛЧ-1
l4
1-2
70
ПЭВТЛ 3X0,06
118
70—90
Ч ПЧ-Н
l5
3—4
4-5
60
10
ПЭВТЛ 3x0,06
118
70-9
ФПЧ-Ш
1-2 3—4
70
70
ПЭВТЛ 3x0,06
118
118
70—90
70—90
катушки. Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя на частоте 1000 гц — 60 ом (2 х 30 ом^. Диаметр громкоговорителя 40 мм, высота 9 мм. При номинальной мощности 50 мет громкоговоритель развивает звуковое давление до 0,15 н/м*.
Детали и узлы приемника смонтированы на печатной плате.
Намоточные данные катушек приведены в табл. XII. 2. Катушка Lx магнитной антенны намотана на каркасе из прессшпана и размещена на плоском ферритовом стержне из материала 700 НМ; ее размеры 70 х 9 х 3 мм. Контурные катушки гетеродина и ФПЧ измотаны на одиосекционных полистироловых каркасах и помещены в ферритовые чашки из материала 1000 НМ высотой 5,7 мм. Экранов катушки не имеют.
Миниатюрный согласующий трансформатор Тр намотан на сердечнике из пермаллоевых П-образных пластин (50Н). Его первичная обмотка содержит 1000 витков провода ПЭВТЛ0,05, вторичная — 2 х 350 витков того же провода.
В приемнике применены резисторы типа УЛМ, конденсаторы типов КЮ-7В, ПМ и электролитические конденсаторы типа К-50-6 (их можно заменить конденсаторами типа ЭМ или ЭМИ), регулятор громкости СПЗ-ЗД (применяется в приемниках «Нева», «Сигнал», «Юпитер», «Топаз-2»).
Элементом настройки приемника служит миниатюрный сдвоенный блок конденсаторов переменной емкости, имеющий габариты 20 х X 20 х 6 мм. Минимальная емкость секции 1,5—2 пф, максимальная — 120 пф.
Режимы транзисторов по постоянному току приведены в табл. XII. 3.
При повторении конструкции в любительских условиях многие детали, примененные в промышленной модели приемника, могут быть заменены. Рекомендации по замене деталей приемника «Сюрприз» деталями других типов, имеющимися в продаже, и описание конструкции приведены в [13].
Таблица XIL3
Режимы по постоянному току транзисторов в схеме рис. XII.14
Напряжение на электродах транзисторов, в
Обозначение транзисторов по схеме
Тх
т»
т8
т4
Л, Л
Ок
2,8-3,0
1,9-2,15
3,0—3,2
2,8—3,1
3,6
Об
0,8—0,9
0,38—0,4
0,35-0,4
0,4—0,45
0,22—0,25
иа
0,6-0,7
0,1—0,12
0,13—0,15
0,15—0,16
0
П р и м е ч а н и е. Величины напряжений измерены между электродами транзисторов и полюсом источника питания тестером ТТ-3.
Малогабаритный синхродин (рис. XII. 15) предназначен для работы в любительском диапазоне 80 м. Однако при соответствующих данных катушек индуктивности его можно использовать и для приема на других диапазонах.
Принцип действия синхродина основан на совместной работе синхронного детектора и балансного смесителя. Синхронный детектор — это устройство преобразования частоты, на вход которого подаются два одинаковых по частоте высокочастотных сигнала. Один из них
представляет собой чисто синусоидальное колебание, другой сигнал промодулирован. На выходе устройства получают напряжение низкой частоты, которой был промодулирован второй высокочастотный сигнал.
Балансный смеситель - устройство преобразования частоты, с выхода которого можно снять напряжение ПЧ без применения избирательных контуроп.
Работа синхродина происходит следующим образом. Напряжение сигнала, снимаемое с входного контура Z^Cj, подается сннфазно на
T2156NU70 T3156NU70T4156NU70
С№2,0хбвС№2,0хбвРис. XII. 15. Схема малогабаритного синхродина.Рис. XII. 15. Схема малогабаритного синхродина.вход балансного смесителя, собранного на транзисторах Tv Ts. Напряжение гетеродина, собранного на транзисторе Тъ, снимаемое со вторичной обмотки L4L5 контура гетеродина, подается в противофазе в эмиттерные цепи транзисторов Тх и Т2 (на другой вход балаисиого смесителя). В результате преобразования на выходе балансного смесителя среди других составляющих появятся две промежуточные частоты, отличающиеся одна от другой на двойную частоту модуляции.
С№2,0хбв
С№2,0хбв
Рис. XII. 15. Схема малогабаритного синхродина.
Рис. XII. 15. Схема малогабаритного синхродина.
Для детектирования и выделения огибающей НЧ сигнала необходим синхронный детектор, собранный на транзисторах Т3 и Т4. ВЧ сигналы с одинаковой промежуточной частотой подаются в базовые цепи транзисторов, одни из которых включен по схеме с общим коллектором, другой — по схеме с общим эмиттером и соединены между собой по переменному току. Тем самым достигается сложение
выделенной НЧ составляющей, тогда как ВЧ составляющие взаимно уничтожаются, С нагрузки синхронного детектора (резистора /?12) НЧ сигнал подается на усилитель низкой частоты.
Катушку входного контура L2 наматывают на ферритовом стержне диаметром 8 мм проводом ПЭЛШО 0,15. Число витков —60 с отводом от шестого витка. Катушка связи с антенной имеет шесть вйтков того же провода. Катушку гетеродинного контура Ls(40 витков) наматывают на каркасе диаметром 8 мм с ферритовым подстроечным стержнем проводом ПЭЛ 0,25, катушки L4 и Ld имеют по шесть вйтков того же провода.
В каскадах синхрбдина можно использовать отечественные транзисторы П403, П423, изменив "при этом полярность питающего напряжения и электролитических конденсаторов на противоположную.
Синхродин описан в [36].
Приемник с детектором на составном транзисторе выполнен по схеме 2—V—2 (рис. XII. 16) н обеспечивает громкоговорящий прием на
Рис. XII. 16. Схема приемника с детектором на составном транзисторе.
внутреннюю магнитную антенну радиовещательных станций средневолнового диапазона. Более эффективно приемник работает с внешней антенной, с помощью которой в вечернее время суток возможен прием значительно удаленных станций.
Максимальная выходная мощность приемника не менее 150 мет. Источником питания служит аккумуляторная батарея типа 7Д-0.1.
Транзистор 7\ первого каскада приемника, включенный по схеме с общим эмиттером, обеспечивает основное усиление по высокой частоте. Переменный резистор /?2 выполняет функцию регулятора чувствительности приемника. Транзистор Та второго каскада, включенный по схеме с общим коллектором, обеспечивает дополнительное усиление высокочастотного сигнала по мощности. Нагрузкой этого каскада служит катушка Lq повышающего высокочастотного трансформатора Ь^Ц, Посредством которого осуществляется связь его с детектором на составном транзисторе Т3Т4.
Детектор на составном транзисторе — наиболее характерная особенность этого радиоприемника. Детектирование высокочастотного сиг- №
нала происходит в эмиттерном р—zz-переходе транзистора Т4, служащего одновременно и предварительным каскадом усиления низкой частоты. Транзистор Т3, включенный по схеме с общим коллектором, предназначен, в основном, для согласования детектора с выходом усилителя высокой частоты. Коэффициент передачи такого детектора значительно выше, чем у обычного диодного детектора, и мало зависит от напряжения входного сигнала, что особенно важно для приема еда- бых сигналов дальних радиостанций. Нагрузкой детектора — предварительного усилителя низкой частоты — является первичная обмотка трансформатора Tpt.
Катушка по схеме
Число витков
Провод
60
ПЭЛШО 7x0,07
l2
1—2
ПЭЛШО 0,12
L,
160
ПЭЛ 0,1
180
ПЭЛ 0,1
Lb
55
ПЭЛ 0,1
220
ПЭЛ 0.1
Намоточные данные высокочастотных катушек приемника с детектором на составном транзистореНамоточные данные высокочастотных катушек приемника с детектором на составном транзистореУсилитель мощности низкой частоты выполнен иа транзисторах Ть и Те по двухтактной схеме с трансформаторным выходом и нагружен на малогабаритный электродинамический громкоговоритель Грх типа 0,21ГД-1.
Намоточные данные высокочастотных катушек приемника с детектором на составном транзисторе
Намоточные данные высокочастотных катушек приемника с детектором на составном транзисторе
В приемнике использованы в основном готовые детали, предназначенные для карманных приемников. Катушки антенного контура, высокочастотные трансформаторы и Монтажная плата — самодельные. Катушка Lt магнитной антенны намотана виток к витку на плоском ферритовом стержне 400НН размерами 80 х 20 х 3 мм. Катушка связи L2 намотана поверх катушки Lx в средней ее части. Катушки £3,
L4 и L6, Le высокочастотных трансформаторов намртаны внавал на ферритовых кольпЯх 600НН с внешним диаметром 10 мм. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XII. 4. С целью предотвращения самовозбуждения приемника по высокой частоте трансформаторы L3L4 и L^ необходимо экранировать. Экраны можно изготовить из медной фольги. Диаметр экранов не менее 13 мм, высота 10 мм.
Детали приемника смонтированы на плате из фольгированного гетинакса размерами 79 х 59 и толщиной 1,5 мм печатным методом. Футляр приемника с внутренними размерами 104 х 64 X 24 мм взят из набора деталей для детского радиоприемника.
Налаживание приемника сводится к подбору сопротивлений резисторов /?!, R3, R& и R8 по токам, указанным в схеме. При этом регулятор чувствительности Ra следует отключить. При появлении в приемнике самовозбуждения необходимо несколько увеличить сопротивление резистора R4 или ослабить связь катушки La с катушкой Lx магнитной антенны. Важное значение имеет полярность включения катушки связи La. Опытным путем можно найти такое включение катушки La, при котором между ней и магнитной антенной возникает слабая положительная обратная связь, несколько сокращающая полосу воспроизводимых частот, но повышающая чувствительность и избирательность приемника.
Конструкция и оформление приемника с детектором на составном транзисторе приведены в [28].
Двухдиапазонный супергетеродин «Орленок» рассчитан для работы в диапазонах длинных волн (ДВ) 735—2000 м (408—150 кгц} и средних волн (СВ) 187—571,2 м (1605—525 кгц\ Максимальная чувствительность 4 мв/м. Избирательность по соседнему каналу, при расстройке на + 10 кгц, не менее 16 дб. Ослабление зеркального канала не менее 20 дб. Промежуточная частота 465 + 2 кгц. Питание приемника осу-
ществляется от двух дисковых аккумуляторов типа Д-0,1. включенных последовательно. При этом номинальная выходная мощность составляет 40 мет, а максимальная — 80 мет. Коэффициент нелинейных искажений по всему тракту не превышает 8%. В приемнике предусмотрена возможность подключения телефона или дополнительного громкоговорителя (вместо основного).
Таблица XII. 5
Схема обмоток
Порядок намотки катушек
Расположение дыбодоб но катушках $& снизу)
Номера Ьы- бобоб и число битков
Марка и диаметр провода
Индуктивность, мкгн
ц
1-2
6 х 23
Стержень ферритобый Ф-600 2,8Л1«48мм
1-2 400
3-4 37
ПЗЛШО 0,1
ПЭЛШО 0,1
72001^
72«ИЗИ>
150
150
1 ц —
"4г: ^3-4 _
^3 U
_ 6 л 23
1-2 120
3-46
ПЗШО 005’15
ПЗЛШО 0.1
660i?4 660134.
270
270
“"И
Т 48
Г"Т——— ill
1
IULt—
^6
!т
4 1
3 ^
-jm— Mg
Ui
„5
yLJLo.
5
4
3
1-2 180
3-44
4-56
ПЭЛШО (XT
ПЗЛШО 0,1
ПЗЛШО 0,1
7601341 760134.
760*-34.
75
75
75
1-8
2°->с^
5 2^
щуп
/3
fkJLo
5
4
3
1-2 116
3-43
4-55
ПЗЛШО 0,1
ПЗЛШО 0,1
ПЗЛШО 0,1
310*34.
310134.
310*34.
85
85
85
ц
Цо
Зо-эг—°
40—Ао
I К m .J 2 *2
3 4
ЕЭ °
1 2
1-2 55*55
3-4 20
ПЭВ-1 0,08
ПЗВ-10Р8
26013%
26013%
90
90
Lii
3»-) 2»J 1 0-^
1-—”
3/Т1»1
3 °
2 Ui г l°—!о
1-2 10
2-3 45*55
ПЭВ-1 0,08
ПЭВ-1 0,08
26013%
90
Ц2
1/3
а
/ jIDIe
5 ^ы^5
3 2
ш
4
J-2 55 2-3 55 4-5 55
ПЭВ-1 OJ38 ПЭВ-1 008 ПЭВ-1 0,08
260134.
260*3%
70
70
тр
ПС
<<—О
2 о-Jt—о
3 Порядок
4 намотки
5 / 3-4; 5-6
6 II 1-2
Ж
ОО О
4 3 1
2
1-2 900
3-4 450
5-6 450
ПЗВ-1 0,06
ПЗВ-1 0,06
ПЗВ-1 ops
0,35 гн 0,35гн 0^5 гн
70
70
70
Размеры приемника 78 х 52 х 25 мм, вес с источником питания 120 г.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. XII. 17. В целях уменьшения размеров приемника входные контуры диапазонов ДВ и СВ размещены на двух раздельных плоских стержнях из феррита марки Ф-600. Входной контур неработающего диапазона закорачивается переключателем Пхб. Преобразователь частоты и гетеродин собраны на одном транзисторе Т\ типа ГТ310А. Для вхолного сигнала
транзистор включен по схеме с общим эмиттером, а для сигнала гетеродина —по схеме с общим коллектором. Нагрузкой преобразовательного каскада является двухконтурный фильтр ПЧ (^ю^з и ^цС^), который позволяет получить избирательность по соседнему каналу до 20 дб. Усилитель ПЧ двухкаскадный: первый каскад — реостатный на транзисторе Т-2 типа ГТ310Б, второй — нейтрализованный резонансный на транзисторе Т3 типа ГТ310А. В качестве нагрузки второго каскада усилителя ПЧ используется широкополосный контур с полосой пропускания около 50 кгц. Связь контура с транзистором автотрансформаторная, с детектором— трансформаторная. Для автоматической регулировки усиления (АРУ) используется постоянная составляющая тока диода Др С помощью АРУ регулируется ток базы транзистора первого каскада усилителя ПЧ.
Усилитель НЧ трехкаскадный. Его первый каскад собран на транзисторе ГТ109В (Т4), включенном по схеме с общим эмиттером. Второй каскад собран на транзисторе ГТ109Б (Тб). Этот каскадохвачен отрицательной обратной связью по переменному току через конденсатор С27. В выходном каскаде приемника применена мостовая бестрансформатор- ная схема, которая позволила получить номинальную мощность порядка 40 мвпг, при к. п. д. свыше 60% и при токе покоя не более 10 ма. Плечи моста выходного каскада образованы транзисторами Те и Т? (ГТ108В) и аккумуляторами питания Бр Б^. В диагональ моста включен громкоговоритель Гр с сопротивлением звуковой катушки 6 ом.
Приемник собран в прямоугольном разъемном корпусе из цветного ударопрочного полистирола. В приемнике применены: громкоговоритель типа 0,25ГД-2, миниатюрный двухсекционный блок конденсаторов переменной емкости (3/150 пф), резисторы типа КИМ и МЛТ, конденсаторы КД, КМ, МБМ и электролитические конденсаторы типа ЭМИ-3. Переменный резистор #10 типа СПЗ-З. Катушки Lt—L4 входных контуров намотаны на секционированных каркасах из полистирола, которые надеты на два плоских стержня из феррита Ф-600 с размерами 2,8 х И X 48 мм. Катушки контуров ПЧ и гетеродина помещены в ферритовые чашки из материала 1000 НМЗ диаметром 6,1 мм. Сердечник согласующего трансформатора Тр набран из пермаллоевых пластин марки 79 НМ, толщина набора 4 мм. Конструкция, схема соединения обмоток и намоточные данные всех катушек и трансформатора Тр приведены в табл. XII.5.
Карманный радиоприемник «Орленок» описан в [16].
Портативные и переносные приемники
Приемник с повышенной чувствительностью. Транзисторные приемники прямого усиления обладают низкой чувствительностью, которая для большинства из них не превышает 8—16 мв'м. Это объясняется тем, что для сохранения эквивалентной добротности антенного контура при подключении его к транзистору с низкоомным входом (схема с ОЭ) необходимо выбирать коэффициент включения контура в транзистор в пределах 0,03—0,06, ослабляя тем самым входной сигнал в 15—25 раз. Этот недостаток, присущий подавляющему большинству транзисторных приемников, можно устранить, если первый каскад усилителя ВЧ выполнить по схеме с ОК, отличающейся высоким входным сопротивлением. За" счет повышения входного сопротивления можно увеличить коэффициент связи в 3—5 раз, что эквивалентно повышению чувствительности приемника во столько же раз. Транзисторный приемник прямого усиления с высокоомным входом [46] имеет следующие основные электри-
ческие параметры: реальная чувствительность в диапазонах ДВ и СВ 2 мв*м; максимальная выходная мощность около 150 мет; полоса воспроизводимых частот 300—5000 гц; рабочий диапазон температур от —10° до 4^50° С; номинальное напряжение питания 9 в; потребляемый ток в режиме молчания 8—10 ма. в режиме максимальной громкости — 30--40 ма; работоспособность приемника сохраняется при значениях питающего напряжения в пределах 5—10 в.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. XII.18. ВЧ тракт представляет собой четырехкаскадный апериодический усилитель ВЧ. Входное сопротивление первого каскада в диапазоне частот до 1,6 Мгц составляет, в зависимости от типа транзистора, 25—150 ком. В целях стабилизации усиления по диапазону 2-й и 3-й каскады УВЧ охвачены отрицательной обратной связью по напряжению, которое снимается с коллектора транзистора Т3 и через резистор /?8 и конденсатор
т5мв т6мтб т7-т8мп1б
Рис. XII. 18. Схема приемника с повышенной чувствительностью.
С4 подается в эмиттер Тъ. Благодаря применению отрицательной обратной связи частотная характеристика усилителя ВЧ практически равномерна в диапазоне частот от 150 кгц до lj6 Мгц. Все каскады усилителя ВЧ охвачены также отрицательной обратной связью по постоянному току, которая снимается с резистора Rs в цепи эмиттера Т3 и через катушку L2 подается в цепь базы Tv Эмиттерный повторитель на транзисторе Ti обеспечивает эффективную работу диодного детектора, собранного по схеме удвоения напряжения, и позволяет наиболее полно использовать усилительные свойства -предыдущего каскада (Т3). Трехкаскадный усилитель низкой частоты собран на четырех транзисторах типа МП16 по обычной схеме. Его чувствительность составляет 15— 20 мв.
Приемник собран в корпусе трансляционного громкоговорителя «Юность». Магнитная антенна выполнена на стандартном круглом ферритовом стержне от приемника «Спидола». Для диапазона ДВ катушка L^ должна содержать 300 витков провода ПЭВ 0,09—0,12, L2— 70—80 витков провода ПЭЛШО 0,18—0,25; для диапазона СВ катушка Lx должна иметь 66 витков провода ЛЭШО 7 х 0,07, L2 — 16—20 виткор провода ПЭЛШО 0,21—0,3. Катушки наматываются в один слой на каркасах из плотной бумаги. Катушка £2 располагается поверх Lt, примерно в середине. Трансформаторы Тру и Тр^ стандартные от карманных приемников. Все резисторы, за исключением R23,
типа МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25; резистор /?2з типа УЛИ-0,5, либо проволочный. Электролитические конденсаторы типа К53-1а, остальные керамические типа КМ. Конденсатор переменной емкости Ct — чехословацкой фирмы «Тесла». Вместо транзисторов П416 можно применить П402, П403, П422, П423, а вместо МП16 — Ш4, П15, П41, П42 и другие с аналогичными параметрами. Диоды Д18 можно заменить любыми другими точечными германиевыми диодами, например Д1, Д2, Д9 с любым буквенным индексом.
Налаживание приемника в основном состоит лишь в проверке номинальных значений постоянных напряжений на электродах транзисторов, приведенных на принципиальной схеме. Чувствительность приемника можно при необходимости снизить. Для этого сопротивление резистора Т?19 следует уменьшить до 400—500 ом или уменьшить число витков катушки связи L^. При использовании приемника в зоне слабого приема его чувствительность можно несколько улучшить. В этом случае сопротивление резистора R8 нужно увеличить до 20—33 ком, а ^19 — Д° 2—2,4 ком.
Для стабильной работы в режимах максимальной чувствительности каскады усилителя ВЧ полезно заключить в П-образный металлический экран из листовой латуни или алюминия толщиной 0,2—0,5 мм. Конструкция приемника повышенной чувствительности показана в [46].
КВ—СВ приемник из доступных деталей представляет собой переносный двухдиапазонный супергетеродин, предназначенный для громкоговорящего приема местных и дальних радиостанций, работающих в диапазонах коротких (25—50) и средних (185—550 м) волн. Промежуточная частота — 465 кгц. В диапазоне коротких волн прием осуществляется на выдвижную телескопическую антенну длиной около 90 см. Чувствительность приемника в диапазоне КВ составляет 50—100 мкв, избирательность по соседнему каналу — ие меиее 20 дб, по зеркальному каналу — не хуже 16—20 дб. В диапазоне средних волн прием осуществляется на внутреннюю магнитную антенну. Чувствительность составляет 0,3—0,5 мв(м, избирательность по соседнему каналу — 20—24 дб, по зеркальному каналу — не менее 23—26 дб.
Приемник собран на семи транзисторах распространенных типов (11403 — 1 шт., П402 — 3 шт. и МП41 — 3 шт.) без какого-либо предварительного отбора их по параметрам. Питание осуществляется от гальванических батарей с начальным напряжением 9 в. Работоспособность приемника сохраняется при снижении напряжения питания до 4,5 в. Потребляемый ток при минимальной громкости составляет 8— 10 ма, при максимальной — до 30—40 ма- Одного комплекта питания, состоящего из шести элементов «316». включенных последовательно, хватает на 40—50 часов работы, а двух батарей типа КБС-Л-0,5, также включенных последовательно,— на 80—100 ч. Выходная мощность 100 мет.
Корпус приемника изготовлен из цветного органического стекла. Внешние его размеры — 260 х 160 х 70 мм, вес с комплектом питания — около одного килограмма.
Как видно из принципиальной схемы (рис. XII. 19), приемник имеет преобразователь частоты с совмещенным гетеродином по схеме с общим коллектором, собранный на транзисторе Тъ двухконтурный полосовой фильтр ПЧ, трехкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т^—Г5—Г?, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр. Стабилизация напряжения начального смещения базовых цепей осуществляется с помощью диодов Д4, Дъ и одного транзистора Т&.
Особенность преобразователя частоты заключается в том, что фильтр ПЧ включен в коллекторную цепь транзистора Тл не полностью, а частич*
Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.
Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.
Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.
по. с помощью катушки связи £.7. Эю способствует более устойчивой работе преобразователя частоты. Кроме того, обе катушки полосового фильтра ПЧ заключены в индивидуальные экраны, а связь между ними осуществляется конденсатором небольшой емкости С15. Полосовой фильтр такой конструкции имеет незначительное поле рассеяния, что также улучшает устойчивость работы тракта ПЧ, Этой же цели слу-
Обозначение по схемеЧисло витковM арка и диаметр проводаLt15ПЭЛШО 0,4l21,5ПЭЛШО 0,2L355ПЭЛШО 0,12l45ПЭЛШО 0,12L.2+3+10ПЭЛШО 0,4Le2+3+70ПЭЛШО 0,1250ПЭЛШО 0.170ЛЭВ 5x0,06L670ЛЭВ 5x0,06LXt4ПЭЛШО 0,1Lx70ПЭВ-2 0,1LX14ПЭЛШО 0,1Lis65ПЭВ-2 0.1Ln110ПЭЛШО 0,1Обозначение по схемеЧисло витковM арка и диаметр проводаLt15ПЭЛШО 0,4l21,5ПЭЛШО 0,2L355ПЭЛШО 0,12l45ПЭЛШО 0,12L.2+3+10ПЭЛШО 0,4Le2+3+70ПЭЛШО 0,1250ПЭЛШО 0.170ЛЭВ 5x0,06L670ЛЭВ 5x0,06LXt4ПЭЛШО 0,1Lx70ПЭВ-2 0,1LX14ПЭЛШО 0,1Lis65ПЭВ-2 0.1Ln110ПЭЛШО 0,1Т а б л и и, а XII.6Т а б л и и, а XII.6Намоточные данные катушек к приемнику из доступных деталейНамоточные данные катушек к приемнику из доступных деталейПримечание. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра.Примечание. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра.жит и конденсатор С12, включенный между коллектором Тг и нулевым проводом.
Обозначение по схеме
Число витков
M арка и диаметр провода
Lt
15
ПЭЛШО 0,4
l2
1,5
ПЭЛШО 0,2
L3
55
ПЭЛШО 0,12
l4
5
ПЭЛШО 0,12
L.
2+3+10
ПЭЛШО 0,4
Le
2+3+70
ПЭЛШО 0,12
50
ПЭЛШО 0.1
70
ЛЭВ 5x0,06
L6
70
ЛЭВ 5x0,06
LXt
4
ПЭЛШО 0,1
Lx
70
ПЭВ-2 0,1
LX1
4
ПЭЛШО 0,1
Lis
65
ПЭВ-2 0.1
Ln
110
ПЭЛШО 0,1
Обозначение по схеме
Число витков
M арка и диаметр провода
Lt
15
ПЭЛШО 0,4
l2
1,5
ПЭЛШО 0,2
L3
55
ПЭЛШО 0,12
l4
5
ПЭЛШО 0,12
L.
2+3+10
ПЭЛШО 0,4
Le
2+3+70
ПЭЛШО 0,12
50
ПЭЛШО 0.1
70
ЛЭВ 5x0,06
L6
70
ЛЭВ 5x0,06
LXt
4
ПЭЛШО 0,1
Lx
70
ПЭВ-2 0,1
LX1
4
ПЭЛШО 0,1
Lis
65
ПЭВ-2 0.1
Ln
110
ПЭЛШО 0,1
Т а б л и и, а XII.6
Т а б л и и, а XII.6
Намоточные данные катушек к приемнику из доступных деталей
Намоточные данные катушек к приемнику из доступных деталей
Примечание. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра.
Примечание. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра.
Детектор выполнен по двухтактной схеме с закрытым входом. По сравнению с однотактным детектором он лучше использует энергию сигнала ПЧ и равномерно нагружает контур оконечного каскада усилителя ПЧ.
Для повышения устойчивости работы приемника в цепь питания транзистора Т^ введен развязывающий фильтр Д2Сц; подключен бумажный конденсатор С26 (0,03 мкф), который служит для нейтрализации действия паразитной индуктивности электролитического конденсатора С28.
В приемнике применены в основном стандартные детали. Самодельными являются лишь высокочастотные катушки входных и гетеродинных контуров, монтажная плата, верньерное устройство и корпус приемника. Транзисторы Гз—А могут быть типа П401—П403, П420—П423. Транзистор Л рекомендуется применить типа П403, П403А или П423, в крайнем случае — П402 или П422. Транзистор Т^ может быть типа ШЗБ или П14—П16, П39Б, П40— П42 (МП40—МП42), а Тв, Г7 — МП40—МП42, П14—П16,П25, П26
с различными буквенными индексами. Диоды Дг—Д8 должны быть германиевыми, точечными, типа
Д2Б—Д2Ж или ДЭВ— Д9Е.
Конденсаторы Сз, С?, С12, Cis типа КД-la или КТ-2а; С8 типа КСО на 390 пф ± 10%; С6, Сп, С13, С25, С31, С32 типа КД-2 (КДС) или КЛС; С18, Сю> С2о, ^22, С23, С2в, С27 типа БМ-2 или КБГ-И на 0,02—0,03мкф, 200 в; С14, С1в, С21, С24 типа ПСО илн КТК-М, КСО-2в на 1000 пф + + 10%. Электролитические конденсаторы типа КЭ-la или К50-3, ЭМ, «Тесла». Конденсатор С29 может иметь емкость в пределах 3,0—15,0 мкф. Все остальные электролитические конденсаторы— не менее 10,0— 20,0 мкф. Рабочее напряжение конденсаторов С17, С28, Сзо может быть 4—6 в, остальных — не менее 10 в. Подстроечные конденсаторы С3, С4, Се, С10 типа КПК-1 нли КПК-м на 6—25 или 8—30 пф. Блок конденсаторов переменной емкости (КПЕ) типа «Тесла». Переключатель диапазонов стандартный, ножевого типа. Низкочастотные трансформа-
торы Tpv и Тра — трансформаторы для карманных приемников, выпускаемые школьным заводом «Чайка». Возможно применение аналогичных трансформаторов от приемников «Сокол», «Селга». Телескопическая антенна от приемников «Спидола», «Сувенир», «Соната». Постоянные резисторы типа УЛМ или МЛТ-0,5, или ВС-0,25. Переменный резистор RT0 типа ТК-Д или фирмы «Тесла» на 5—10 ком, совмещенный с выключателем питания.
Катушки Lv La входного контура диапазона КВ и гетеродинная катушка Ls намотаны на двух цилиндрических каркасах, снабженных подстроечными сердечниками типа СЦР-1. Такие каркасы применяются в контурах ПЧ телевизоров «Рубин», «Знамя» и др. Катушка Le помещена в броневой сердечник типа СБ-1 а от ФПЧ приемников «Рекорд-53» или «Родина-52». Катушки L3, L4 входного контура СВ намотаны на бумажном каркасе длиной 30 мм, свободно перемещающемся по ферритовому стержню диаметром 7—8 мм и длиной 140 мм. Катушки фильтров ПЧ ^U—L^ используются готовые, от приемника «Селга». Их можно изготовить самостоятельно; для. этого потребуется четыре броневых сердечника из феррита 600НН (Ф-600), с подстроечными сердечниками диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм, пластмассовой арматурой и металлическими экранами. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XII. 6.
Монтаж приемника выполнен на плате из текстолита (гетинакса) толщиной 1,5—2,0 мм.
Подробное описание конструкции и методики налаживания приемника из доступных деталей приведено в [4].
Портативный СВ—ДВ приемник прямого усиления выполнен на шести транзисторах с использованием доступных деталей. Без каких- либо переключений он перекрывает диапазон радиоволн от 300 до 2000 м. Диапазон может быть смещен в сторону более коротких волн. Прием осуществляется на внутреннюю магнитную антенну, либо на внешнюю антенну с заземлением. Чувствительность приемника в первом случае — около 10 мв/м, во втором — 300—500 мкв. Возможно использование штыревой телескопической антенны. Приемник питается от батареи из четырех элементов типа «343» или «373», соединенных последовательно. Ток, потребляемый приемником от батареи: при минимальной громкости около 10 ма, при максимальной громкости — 30 ма. Срок службы такой батареи составляет соответственно 100 и 300 часов. Максимальная выходная мощность около 100 мвпг, она может быть увеличена до 150 мвпг, если приемник питать от батареи напряжением 9 в. Приемник сохраняет работоспособность при снижении напряжения батареи до 3 в. Внешние размеры корпуса приемника: 60 х 150 х X 255 мм, вес с источником питания около 1 кг.
Принципиальная схема приемника (рис. XII. 20) включает магнитную антенну МА, усилитель ВЧ на транзисторах 7\ и Та, детектор на диодах Дг и Да и усилитель НЧ на транзисторах Т3—Те, нагруженный на динамический громкоговоритель Грг мощностью 0,5—1 впг. Двухсекционный блок КПЕ позволяет при тех же намоточных данных катушек изменять диапазон принимаемых волн. На рис. XII. 21 показаны схемы трех вариантов включения секций КПЕ. Каждый диапазон может быть несколько смещен в ту или другую сторону изменением положения катушек LT и La на ферритовом стержне. Стабилизированное смещение на базы транзисторов Тх и Та подается с делителя напряжения, составленного из резистора /?13 и диодов Д^—Де* Здесь используется свойство диодов мало изменять напряжение при прохождении через них тока более 0,6—0,8 ма. Стабилизированное смещение подано на «заземленный» провод, поэтому «плюс» батареи не заземляется. Связь
между транзисторами 7\ и Та непосредственная, что позволяет упростить и улучшить систему стабилизации. Для устранения отрицательной обратной связи по ВЧ через резистор R3 эмиттер транзистора Та соединен через конденсатор С? с «заземлением». Детектор выполнен на диодах Дг и Да, включенных по схеме с закрытым входом. Резистор Re является одновременно нагрузкой детектора и регулятором громкости. Связь усилителя ВЧ с детектором осуществляется через конденсатор Се. Усилитель НЧ с двухтактным выходным каскадом работает
Рис.ХП. 20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления.Рис.ХП. 20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления.
Рис.ХП. 20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления.
Рис.ХП. 20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления.
Рис. XII. 21. Варианты включения секций конденсатора переменной емкости (КПЕ) в схеме рис. XII. 20:a — для перекрытия диапазона волн от 300 м до 2000 м; б — для диапазона от 250 м до 1500 м; в — для диапазона от 200 м до 1100 м.Рис. XII. 21. Варианты включения секций конденсатора переменной емкости (КПЕ) в схеме рис. XII. 20:a — для перекрытия диапазона волн от 300 м до 2000 м; б — для диапазона от 250 м до 1500 м; в — для диапазона от 200 м до 1100 м.
Рис. XII. 21. Варианты включения секций конденсатора переменной емкости (КПЕ) в схеме рис. XII. 20:
a — для перекрытия диапазона волн от 300 м до 2000 м; б — для диапазона от 250 м до 1500 м; в — для диапазона от 200 м до 1100 м.
Рис. XII. 21. Варианты включения секций конденсатора переменной емкости (КПЕ) в схеме рис. XII. 20:
a — для перекрытия диапазона волн от 300 м до 2000 м; б — для диапазона от 250 м до 1500 м; в — для диапазона от 200 м до 1100 м.
на транзисторах различной проходимости: р—п—р (T3t Те) и п—р—п (Т^, Те). Автотрансформаторный выход позволяет существенно улучшить работу приемника от частично разряженной батареи, а также повы
сить экономичность приемника в целом.
Транзисторы Ti и Та типа П423 можно заменить транзисторами типов П401—П403, П422. Хорошие результаты дают транзисторы типов П416, ГТ309 с любым буквен
ным обозначением.
В усилителе НЧ можно использовать любые низкочастотные маломощные транзисторы соответствующей проводимости: р—п—р — МП40—МП42; п—р—п — МП38. В оконечном каскаде желательно
применить транзисторы с более высоким коэффициентом усиления по току р. Диоды Дт—Дб должны быть точечными, германиевыми. Пригодны диоды типов Д9Б—Д9Е и Д2Б—Д2Д. Переменный резистор Re с выключателем питания Вкк типа ТК или ТК-Д на 5—10 ком. Постоянные резисторы на мощность
рассеяния 0,125—0,5 e/п (УЛМ-0,12, МЛТ-0,25, МЛТ-0,5). Номиналы резисторов могут отличаться от указанных на схеме в пределах + 10%. Блок конденсаторов переменной емкости — КПЕ фирмы «Тесла», емкостью 5—380 пф. Конденсаторы постоянной емкости: С4, Се типа КЛС, БМ-2 емкостью 0,01—0,05 мкф или КДС иа 6800 пф; С5, С? и С8 — типа БМ-2, МБМ или КЛС емкостью 0,033—0,05 мкф. Конденсатор С3 типа КТК+а или самодельный емкостью 6,8—10 пф. Электролитические конденсаторы типов ЭМ, К50-3
фирмы «Тесла» на рабочее напряжение не менее 6 в. Их номиналы могут быть в пределах: Сэ, С10, С^ — от 10 до 30 мкф\ Сп — от 3 до 20 мкф; С13 и С14 — от 20 до 100 мкф. Автотрансформатор Атр! имеет сердечник из пластин Ш8—Ш10, толщина набора 8—10 мм (пригодны сердечники согласующих трансформаторов трансляционных громкоговорителей). Обмотка автотрансформатора содержит 220 витков про- вода ПЭЛ или ПЭВ 0,27—0,35. Отводы сделаны от 40 и 120-го витков. Громкоговоритель электродинамический, например типа 0,5ГД-10, (4,5 ом) или 1ГД-18 (6,5 ом). Можно также применить громкоговоритель типа 0,5ГД-14 (28 oai). Включают его без автотрансформатора,, непосредственно между эмиттерами транзисторов 76и Т6 и общей точкой конденсаторов С18 и С14. Магнитная антенна состоит из ферритового стержня 400НН или 600НН диаметром 7—8 мм и длиной 140 мм, на котором размещен подвижный бумажный каркас с катушками Lt и Ц. Катушка ^содержит60 4- 60 витков, U — 5 витков провода ПЭЛШО,
да
Рис. XII. 22. Схема портативного супергетеродина.
ПЭЛ или ПЭВ 0,12—0,14. В случае применения резисторов с номиналами, отличающимися от указанных, режимы работы транзисторов можно скорректировать подбором величин сопротивлений резисторов #! (для транзистора Tt), R3 (для транзистора 72) и; R? (для транзисторов 73—76). Кроме того, коллекторные токи транзисторов 75 и 7б можно изменить, шунтируя диод Д3 дополнительным резистором на 300 500 ом.
Особенности конструирования и наладки портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления подробно описаны в [5].
Портативный супергетеродин. Приемник прямого усиления, они- санный выше (схема рис. XII. 20), можно превратить в супергетеродин, работающий в одном из радиовещательных диапазонов. Чувствительность такого приемника улучшится с 10 мв;м до 0,5—1 ме!м, а избирательность по соседнему каналу — с 6—8 дб до 16—20 дб. Максимальная выходная мощность останется прежней, равной примерно 100 мет, но она может быть увеличена до 150 мет за счет повышения напряжения источника питания до 9 в.
Принципиальная схема части приемника, претерпевшая изменения в связи с превращением приемника прямого усиления в супергетеродин, показана на рис. XII. 22. Цифры в иижнем индексе вновь введенных деталей продолжают нумерацию деталей исходного приемника (рис. XII. 20). Высокочастотная часть супергетеродина содержит пре; образователь частоты на транзисторе 7т, усилитель промежуточной частоты (ПЧ) на транзисторах Т^ и 7», а также детектор на
диоде /\. У силитель низкой частоты и стабилизатор смещения остаются без изменений, поэтому на схеме они ие показаны. Новыми в этом варианте приемника являются: транзистор Тч, катушки £3—Ls и конденсаторы С1В—С22. Кроме этого изменены намоточные данные катушки Lt контура магнитной антенны, катушки связи £g и изменено включение резисторов Rs, R4 и конденсатора Се.
Преобразователь частоты выполнен по схеме с совмещенным гетеродином. Сопряжение настроек контуров магнитной антенны и гетеродина производят с помощью подстроечных конденсаторов С15 и С17, конденсатора С16 и подгонкой индуктивности катушки £3. На схеме указаны номиналы сопрягающих конденсаторов для диапазона СВ. Для диапазона ДВ параллельно конденсатору С17 следует подключить дополнительный конденсатор емкостью 33 пф, а емкость конденсатора С1б должна быть уменьшена до 180 пф. Для выделения сигналов ПЧ па выходе преобразователя установлен фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), состоящий из резонансных контуров £sC19 и UGsi, настроенных на частоту 465 кгц и связанных между собой конденсатором малой емкости С20. Связь ФСС с преобразователем частоты осуществляется через катушку £4, зашунтированную для частот гетеродина конденсатором С13. Отфильтрованный сигнал промежуточной частоты подается на вход усилителя ПЧ через катушку связи £7. Во избежание воздействия нежелательных паразитных наводок катушки фильтров заключены в экраны. Усилителем ПЧ является бывший двухкаскадный усилитель ВЧ приемника прямого^усиления, в котором роль нагрузки транзистора Ts второго каскада (вместо резистора ^2) выполняет резонансный контур L8Cm, настроенный на промежуточную частоту. Усилитель ПЧ охвачен автоматической регулировкой усиления (АРУ).
Транзистор П423 (Т?) может быть заменен транзисторами П401— П403, П422. Конденсаторы, входящие в резонансные контуры, могут быть: С19, С21 и С22 — типа КСО-1, КСО-2, КЛС, ПМ-1 с допуском не более ±10%, а С1в и С18, кроме того,—конденсаторами типа КПК-1 с максимальной емкостью 25—30 пф. Катушки Lx и Ls следует перемотать с учетом выбранного диапазона волн. Их данные указаны в табл. XII. 7. Фильтры промежуточной частоты (ФПЧ) стандартные, от приемника «Селга». Все ФПЧ различают по цветным меткам, нанесенным на каркасы катушек (см. табл. XII. 7). Выводы выходных катушек (в нашем приемнике —£5, £7 и £9) легко определить по небольшим пластмассовым штифтам, выступающим на каркасах вблизи выводов этих катушек. Намоточные данные ФПЧ приведены в табл. XII. 7. Катушка гетеродина £3 намотана на пластмассовом каркасе, размещенном в броневом сердечнике из карбонильного железа типа СБ-12а (СБ-la). Возможно также применение унифицированного каркаса (двух- или трехсекционного) с ферритовыми сердечниками марки 600НН (от ФПЧ ламповых приемников). Данные этой катушки определяются выбранным диапазоном и указаны в табл. XII. 7.
Работоспособность преобразователя частоты можно проверить по результатам измерения постоянного напряжения на эмиттере транзистора Т7. В исправном преобразователе соединение базы транзистора с общим проводом (на «землю», но не на «плюс» питания) должно уменьшать это напряжение на 0,1—0,2 в. Если изменений напряжения нет, то необходимо проверить правильность включения выводов катушки и отсутствие обрывов или замыканий во всем гетеродинном контуре (ЕэСгС^С^). Работоспособность усилителя ПЧ и приемника в целом можно проверить по приему сигналов местной станции. При этом подстроечные сердечники катушек и роторы подстроечных конденсаторов ставят в среднее положение и, вращая ручку настройки (регулятор
Таблица XII?.
Намоточные данные катушек к портативному супергетеродину
Обозначение по схеме
Число витков
Провод
Примечание
СВ
ДВ
и
55
6
180
12
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО 0,1
U
2 4-44-70
3 4- 5 + ПО
ПЭЛ 0,1
Ц
50
70
ПЭЛШО 0,1 ЛЭВ5 х 0,06
ФПЧ-1 — красная точка
70
4 или 7
ЛЭВ 5 X 0,06
ПЭЛШО 0,1
ФПЧ-П или ФПЧ-П1 — коричневая или желтая точка
1»
65 ПО
ПЭВ-20,1
ПЭЛШО 0,1
ФПЧ-IV — белая точка
громкости должен быть при этом в положении максимум?', добиваются хотя бы самого тихого приема. После этого сердечниками подстраивают фильтры ПЧ, начиная с детекторного, ориентируясь по наибольшей громкости звучания. Затем устанавливают границы диапазона и производят сопряжение входного и гетеродинного контуров.
Работа схемы, конструкция и методика сопряжения входного и гетеродинного контуров подробно описаны в [6].
Радиоприемник автолюбителя. Комплект аппаратуры, рекомендуемый автором этой конструкции, один из простых, доступных многим автолюбителям путей решения проблемы радиофикации автомобиля. Второе достоинство — экономичность: от батареи аккумуляторов приемник потребляет в 4 раза меньше энергии, чем фирменный транзисторный автомобильный приемник, и в 20 раз меньше, чем ламповый. Таким приемником можно пользоваться на стоянке практически неограниченное время. Третье преимущество — возможность слушать передачи не только в автомобиле, но и вне его. Достоинством приемника прямого усиления с фиксированной настройкой является простота управления, что минимально отвлекает водителя во время движения автомобиля. Комплект радиооборудования (рис. XII, 23) состоит из переносного супергетеродина фабричного производства, самодельного транзисторного приемника прямого усиления (ВЧ-^-Д), транзисторного усилителя низкой частоты (УНЧ) с выходной мощностью 2 вт и блока питания, в корпусе которого размещен громкоговоритель (БП^-Гр). В городе и его окрестностях используется всегда только приемник прямого усиления, а в дальних поездках и на привалах — переносный супергетеродин. Блок питания, громкоговоритель и УНЧ общие для обоих приемников.
Переносный приемник может быть любым, важно лишь, чтобы он был рассчитан на питающее напряжение 9 в и имел гнездо для подключения внешней антенны. Соединение его с блоком питания и УНЧ осу-
где.ствляется четырех контактным разъемом с гибким шнуром. Во время работы в автомобиле приемник питается от автомобильной батареи аккумуляторов. От этой же батареи можно подзаряжать внутреннюю батарею приемника.
Приемник прямого усиления (рис. XII. 24) состоит из входной цепи Lj, Сг, С2 С3, La, двухкаскадного апериодического усилителя ВЧ
приемника. Параллельное соединение секций блока позволяет перекрывать диапаприемника. Параллельное соединение секций блока позволяет перекрывать диапа
приемника. Параллельное соединение секций блока позволяет перекрывать диапа
приемника. Параллельное соединение секций блока позволяет перекрывать диапа
Рис. XII. 23. Блок-схема радиоаппаратуры автолюби-теля с междублочными соединениями.
на транзисторах Tt и Та, высокочастотного трансформатора L3L4 и диодного детектора Д. В приемнике имеется АРУ, осуществляемая путем подачи постоянной составляющей с детектора на базу транзистора Tt через фильтр Д5С4. Соединение приемника прямого усиления с УНЧ и БП производится четырехконтактным разъемом. Катушки Lt и La наматываются на сердечнике типа СБ-За или СБ-4а. Катушка Lt имеет
100 витков провода ЛЭШО 7 х 0,1, а катушка La — 6 витков провода ПЭЛШО ОД—0,15. Катушки L3 и L4 наматываются на ферритовом кольце 600НН с внешним диаметром 10—12 мм; L3 содержит 100 витков, a L4— 200 витков провода ПЭЛШО 0,1. В качестве конденсатора настройки Са используется блок конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком от транзисторного
Рис. XII. 24. Схема самодельного приемника прямого усиления к комплекту автолюбителя.
зоны длинных и средних волн без переключателя диапазонов. По желанию автолюбителя приемник может быть с фиксированными настройками на местные радиовещательные станции. В этом случае во входной контур вместо конденсатора переменной емкости Са следует поставить переключатель с набором конденсаторов постоянной емкости, параллельно каждому из которых подключается подстроечный конденсатор емкостью 8—30 пф. Коэффициент усиления по току р транзистора Tt может быть в пределах 50—100, транзистора Та в преде-
лах 30—60. Режимы работы транзисторов указаны на схеме (рис. XII. 24).
Антенна приемника может быть штыревой. Но проще, а часта и лучше (громче прием) использовать в качестве антенны навесной багажник на кузове автомобиля или удаленный от двигателя бампер, надежно изолированные от кузова.
Усилитель низкой частоты (рис. XII. 25) имеет два каскада предварительного усиления (Тъ Тг) и двухтактный оконечный каскад (Т3. 7») с бест'рансформаторным выходом. Связь между предварительным и оконечным усилителями осуществляется с помощью трансформатора Тр. Первые два каскада усилителя термостабилизированы за счет
-126
2ма2ма- 2ма- 2маЖЖ: 20-30ма: 20-30ма0)10,0*3080)10,0*308-2^8-2^81)015А1)015АЯ^Ж С2470 И 4Я^Ж С2470 И 4Я^ЗОО ^С51000Я^ЗОО ^С5100012Л1512Л15R675Rj^8hR675Rj^8hС450,0х66С450,0х66ТРТРннIIККД)Д7Г RtolKД)Д7Г RtolKККН Д2Д7ГН Д2Д7ГкГр 20-30кГр 20-301 Т4П2О1АRd 6^2 к1 Т4П2О1АRd 6^2 к^126^126
2ма
2ма
- 2ма
- 2ма
Ж
Ж
: 20-30ма
: 20-30ма
0)10,0*308
0)10,0*308
-2^8
-2^8
1)015А
1)015А
Я^Ж С2470 И 4
Я^Ж С2470 И 4
Я^ЗОО ^С51000
Я^ЗОО ^С51000
12Л15
12Л15
R675
Rj^8h
R675
Rj^8h
С450,0х66
С450,0х66
ТР
ТР
н
н
I
I
К
К
Д)Д7Г RtolK
Д)Д7Г RtolK
К
К
Н Д2Д7Г
Н Д2Д7Г
кГр 20-30
кГр 20-30
1 Т4П2О1А
Rd 6^2 к
1 Т4П2О1А
Rd 6^2 к
^126
^126
Рис. XII. 25. Схема усилителя низкой частоты к комплекту автол юби теля.
межкаскадных связей по постоянному току, а термостабилизация оконечного каскада обеспечивается диодами Дг и Да. Все каскады усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью по переменному току (цепочка СбСьКп\
Трансформатор Тр усилителя наматывается на Ш-образном сердечнике с площадью сечения керна 1,5—2,0 см2 (подойдет сердечник от согласующего трансформатора трансляционного громкоговорителя). Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ 0,1, а обмотки Па и Пб —по 480 витков провода ПЭВ 0,14. Можно также использовать переходный трансформатор от «Спидолы», сделав раздельные выводы от его вторичных обмоток. Коэффициент усиления по току £ транзисторов Tt и Та не менее 40. Транзисторы Т^ и Т^ должны иметь одинаковые параметры и устанавливаться на теплоотводах — алюминиевых пластинах толщиной 2—3 мм с площадью не менее 15 см2. Теплоотводы обязательно изолируют от корпуса.
Блок питания (рис. XII. 26), в корпусе которого располагается и громкоговоритель, состоит из фильтра ДрСа и стабилизатора напряжения 9 в для питания приемников. Диод Дх играет роль реле обратного тока, предупреждая возможность разряда батареи переносного приемника через цепи блока питания. Если с. массой автомобиля соединен
«плюс» аккумуляторной батареи, блок питания монтируется по схеме рис. XII. 26, а, если «минус», то по схеме рис. XII. 26, б. Дроссель фильтра можно намотать на таком же сердечнике, как я трансформатор усилителя низкой частоты, проводом ПЭВ 0,65—0,8 до заполнения каркаса. Сопротивление звуковой катушки постоянному току громкоговорителя — 4—6 ом.
Все соединительные проводники комплекта, в том числе ввод антенны, для защиты от помех, создаваемых системой зажигания, должны быть в экранах.
Комплект радиоаппаратуры для установки в автомобиле описан в [3].
Регенеративный коротковолновый 1-V-3 приемник имеет шесть растянутых любительских диапазонов: 3,5—3,65 Мгц (80 м\ 7,0—
Рис. XII. 26. Схем^.1 блока питания к комплекту автолюбителя:
а — для автомобиля, масса которого соединена с «плюсом» аккумуляторной батареи; б — для автомобиля, масса которого соединена о «минусом» батареи.
7,1 Мгц (40 м\ 14,0—14,35 Мгц (20 м), 21,0—21,45 Мгц (14 м\ 28,0— 28,8 и 28,8—29,7 Мгц (10 л/). Его чувствительность не хуже 15 мкв. Питание приемника производится от двух последовательно включенных батарей типа КБС-Л-0,50; потребляемый ток не превышает 8 ма. Выход приемника рассчитан на подключение высокоомных головных телефонов, имеющих сопротивление 2—4 ком. Для работы с приемником может быть использована любая наружная антенна.
Приемник выполнен по схеме прямого усиления на пяти транзисторах (рис. XII. 27). Для повышения чувствительности и предотвращения паразитного излучения применен апериодический каскад усиления ВЧ (Tt\ Переход с диапазона на диапазон производится сменой блока катушек (на рис. XII. 27 обведен штриховой линией). Усиленное напряжение ВЧ поступает через конденсатор связи С8 на второй резонансный контур ЦС^С^Съ В коллекторную цепь Та последовательно с резистором нагрузки Re подключается катушка обратной связи L4, намотанная на общем каркасе с контурной катушкой L3. Наличие двух индуктивно связанных друг с другом катушек в базовой и коллекторной цепях способствует возникновению положительной регенеративной обратной связи, благодаря которой происходит увеличение эквивалентной добротности резонансного контура и рост избирательности приемника. Регулировка обратной связи осуществляется при помощи резистора с переменным сопротивлением Rg изменением величины постоянного напряжения на базе Тг, что позволяет в достаточно широких пределах смещать положение рабочей точки транзистора. Кроме усиления ВЧ сигнала, каскад на транзисторе Гг выполняет функции детектора. Усилитель НЧ выполнен на транзисторах Т3—Га.
В приемнике предусмотрена подсветка шкалы с помощью двух небольших лампочек накаливания JIt и Лз. Намоточные данные катушек и емкости конденсаторов даны в табл. XII. 8. Высокочастотный дроссель Дрх наматывают на керамическом стержне диаметром 5 мм. Он должен содержать 70 витков провода ПЭЛШО 0.08, намотка с переменным шагом (с разрядкой на конце, подключаемом к коллектору транзистора Тгу Длина намотки — 22 мм. Для намотки дросселя можно использовать керамический каркас от резистора ВС-1.
Блок конденсаторов переменной емкости (С», С?) может быть любым. Можно применить готовый блок либо изготовить его самостоятельно. Конструкция самодельного блока описана в [22]. Конденсаторы С20, С22 — керамические, типа КПК-М или КПК-1; Ci, С^, С5, С8,
Рис. XII. 27. Схема регенеративного коротковолнового 1-V-3 приемника.
Сц,^, С^, С21 — керамические типа КТ-1 или КД-1; С31 С^ С13, С23 — бумажные или металлобумажные; Сэ, С10, С^, Схб, С^, С^ч, С18 — электролитические.
В первых двух каскадах приемника можно применить высокочастотные транзисторы П416, П423 и ГТ309А-Е, а в крайнем случае — и более дешевые (П401, П402, П422), но усиление при этом несколько снизится. Для работы в усилителе НЧ пригодны любые маломощные низкочастотные транзисторы (например, МП40, МП41,МП42, ГТ108А-Г).
Все постоянные резисторы — типа МЛТ-0,125, МЛТ-0,25 или ВС-0,25; резисторы с переменным сопротивлением Ra и 7?13 — типа СПО-1. Лх и Ла — миниатюрные лампочки накаливания 2,5 в х 0,15 а. Кнопка KHt — микропереключатель типа МП-9.
Конструкция регенеративного коротковолнового приемника и методика его налаживания подробно описаны в [21] и [23].
Супергетеродин с растянутыми КВ диапазонами имеет четыре растянутых коротковолновых диапазона: КВ—I — 25 м (11,5— 12,1 Мгч), КВ—II —31 м (9,35—9,85 Мгц\ КВ—III—41 м (7,0— 7,35 Мгц) и КВ—IV — 49 м (5,95—6,25 Мгц). Промежуточная частота 465 кгц. Чувствительность .приемника при работе с телескопической
Таблица Xll.8
Намоточные данные катушек и емкости контурных конденсаторов регенеративного коротковолнового ЬУ-З приемника
Параметр
Диапазон частот, Мгц
3,5 — 3,65
7 — 7,1
14—14,35
21—21,45
28—28,8
28,8—29,7
Li
Число витков
6
4
4
3
3
3
Провод, мм
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,8
ПЭЛ 0,8
Длина намотки, мм
3
2
3
3
7
9
l-i
Число витков
25
8
4
2,5
2
2
Провод, мм
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,6
ПЭЛ 0,8
ПЭЛ 0,8
МГ 1,5
МГ 1,5
Длина намотки, мм
И
5
5
3
10
11
^л
Число витков
24
7,5
3,5
2,5
2
2
Провод, мм
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,6
ПЭЛ 0,8
ПЭЛ 0,8
МГ 1,5
* МГ 1,5
Длина намоткн, мм
11
5
5
3
10
13
U
Число витков
1
2
3
3
1,5
1
Провод, мм
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,4
ПЭЛ 0,8
ПЭЛ 0,8
Длина намотки, мм
—
3
2
3
5 -
7
Расстояние между катушками, мм
L»^ и Z-g
5
7
10
12
5
7
LshL4
9
12
12
17
8
8
Емкость конденсатора, пф
Сц
20
100
62
51
120
ПО
С2|
20
100
62
51
100
100
Рис. XII. 28. Схема супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами.
антенной не хуже 50 мкв. Избирательность по соседнему каналу (при расстройке на + 10 кгц) не хуже 30 дб. Ослабление зеркального канала около 20 дб. Номинальная выходная мощность 100 мет.
Питание приемника осуществляется от батареи из семи дисковых аккумуляторов типа Д-0,2. Потребляемый ток в режиме молчания не превышает 8,5 ма. Внешние размеры приемника — 232 х 147 х 31 мм; вес с источниками питания — 940 г.
Схема приемника (рис. XII. 28) имеет смеситель, собранный на транзисторе Тъ отдельный гетеродин (Т<д со стабилизатором напряжения (Т2), трехзьенный фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), двухкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т4—Те. детектор на диоде Д2 и усилитель НЧ на транзисторах Т7—Т10, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр!.
Плавная настройка входного и гетеродинного контуров на всех диапазонах осуществляется сдвоенным ферровариометром, использо-
ПФ1П-2ПФ1П-2к С30к С30к коллектору^к коллектору^Рис. XII. -29. Включение пьезо-керамического фильтра ПФ1П-2в схему рис. XII. 28.Рис. XII. -29. Включение пьезо-керамического фильтра ПФ1П-2в схему рис. XII. 28.вание которого позволило получить постоянное значение коэффициента перекрытия по частоте на всех диапазонах. Более равномерную растяжку на всех диапазонах по сравнению со схемой, в которой для настройки использовался сдвоенный блок КПЕ с перекрытием от 3 до 30 пф (см. [43]), удалось получить путем подбора размеров сердечников ферровариометров и катушек.
ПФ1П-2
ПФ1П-2
к С30
к С30
к коллектору^
к коллектору^
Рис. XII. -29. Включение пьезо-керамического фильтра ПФ1П-2в схему рис. XII. 28.
Рис. XII. -29. Включение пьезо-керамического фильтра ПФ1П-2в схему рис. XII. 28.
Переход с одного диапазона на другой осуществляется переключением конденсаторов во входном и гетеродинном контурах с помощью переключателя Пха, Пхб. Подбором
этих конденсаторов осуществляется и сопряжение настроек контуров, которое выполняется в одной точке (в середине диапазона). Погрешность сопряжения на граничных частотах радиовещательных участков не превышает 10 кгц.
Гетеродин собран на транзисторе Т3 по схеме с автотрансформаторной обратной связью и заземленной базой. В целях предотвращения
генерации паразитных частот в цепь коллектора транзистора включен резистор RT
Избирательность приемника по соседнему каналу можно, значительно повысить, применив вместо ФСС пьезокерамический фильтр типа ПФ1П-1 (ПФ1П-1М) или ПФ1П-2. Схема включения такого фильтра приведена на рис. XII. 29.
Второй каскад усилителя ПЧ выполнен по каскодной схеме на транзисторах Т5, Твс разной проводимостью, что позволило уменьшить
количество элементов схемы и заземлить по постоянному току резонансный контур L7C38, настроенный иа промежуточную частоту.
Усилитель НЧ выполнен по бестрансформаторной схеме с гальваническими связями между каскадами. Усилитель имеет два каскада предварительного усиления, собранные на транзисторах Т7 и Те, и выходной каскад, собранный на транзисторах разной проводимости Т9 и Т10. Выходной каскад нагружен непосредственно на динамический громкоговоритель Грг. Усилитель охвачен двумя цепями отрицательной обратной связи. Первая соединяет эмиттеры транзисторов Тй и Т10 с эмиттером транзистора Т7, вторая — эмиттер транзистора Т§ с базой транзистора Тт
Приемник собран в основном из стандартных деталей на плате из гетинакса размерами 225 х 140 х 2 мм. Самодельными в описываемой конструкции являются ферровариометры с механизмами привода и шкалы, фильтры ПЧ и печатные платы усилителей ПЧ и НЧ. Намоточные данные катушек приведены в табл. XII. 9.
Таблица XL 1.9
Намоточные данные катушек супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами
<D ас
<D О
Л 2
sg
CQ О Л
S И
о S
X у
Марка и диаметр провода
Способ намотки
Тип сердечника
Примечание*
и
17
Медный посеребренный диаметром
1 мм
Рядовая, шаг 1,8 мм
—
Отвод от 1,5 витка
и
16,5
Рядовая, шаг 1,8 мм
—
Отводы от 2,5 и 10,5 витков
2
ПЭЛШО 0,3
—
—
Намотана между витками катушки
L»
99
ЛЭ 5 х 0,06
Виавал
Чашки из феррита 600НН диаметром
8.6 мм, высотой 4 мм. Подстроечный стержень диаметром 2,8 мм, длиной 12 мм
Отвод от 65-го витка
и
99
ЛЭ 5 х 0,06
Виавал
—-
La
99
ЛЭ 5 X 0,66
Виавал
Отвод от 10-го витка
L,
99
ПЭВ-2 0,12
Виавал
Отвод от 25-го витка
* Отводы отсчитываются от конца катушки, обозначенного на принципиальной схеме точкой.
Катушки индуктивности фильтров ПЧ намотаны на трехсекционных полистироловых каркасах и помещены в стандартные броневые сердечники из феррита 600НН диаметром 8,6 мм. Для подстройки их применены стержни из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Арматура для фильтров использована от стандартных ФПЧ приемников «Топаз», «Селга» и т. п. Резисторы типа У ЯМ (ВС-0,125, МЯТ -0,25), переменный резистор типа СПЗ-ЗВ, конденсаторы типов КТ-1, КСО-1, МБМ, КДС, подстроечные конденсаторы КПК-М и электролитические — фирмы «Тесла».
Если в приемнике вместо ФСС применить пьезокерамический фильтр (см. рис. XII. 29), то катушки Lt и Ц согласующего трансформатора должны содержать соответственно 70 и 35 витков провода ПЭВ-2 0,12. В качестве сердечника используется, как и в фильтрах ПЧ, броневой сердечник из феррита 600НН.
В каскадах смесителя и гетеродина транзисторы П403 можно заменить транзисторами типов П422, П423 и П416. В усилителе ПЧ вместо П401 можно применять транзисторы П414, П415, П421 и П422 а вместо МП38—П10,П11, МП37. Вместо транзисторов МП40 можно использовать транзисторы МП41, П14, П15.
В приемнике применен громкоговоритель типа 0,2ГД-1 с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 ом. Можно использовать также громкоговоритель типов 0,15ГД-1, 0,1ГД-6, ОД ГД-8. Для монтажа приемника можно использовать готовый корпус, например от радиоприемника «Альпинист».
Конструкция ферровариометра и методика наладки супергетеродина с растянутыми КВ диапазонами описана в [44].
УКВ Ч М приемники
УКВ ЧМ приемник иа одном транзисторе можно собрать по схеме, приведенной на рис. XII. 30. Транзистор 7\ работает в режиме сверхрегенеративного приема, уровень возбуждения которого регулируется изменением емкости конденсатора С3- В качестве этого конденсатора можно использовать скрученные между собой отводы проводников от коллекторной и базовой цепи или применить подстроечный конденсатор типа КПК-1 (4 15 пф\ Резистором переменного сопротивления /?4 устанавливается режим каскада, обеспечивающий наибольшее усиление.
Катушка Lt имеет 8.5 витков, намотанных на каркасе диаметром 6 мм, катушка Л2 — 2,5 витка на том же каркасе и на расстоянии 3—4 мм от Lv Это расстояние изменяется в процессе настройки на принимаемую станцию. Обе катушки выполнены проводом ПЭЛ 0,8. Дроссели ДРу» Др2 и Др3 имеют по 7—9 витков, намотанных на каркасе диаметром 8 мм.
В качестве антенны можно применить штырь длиной 45 см из толстого медного провода.
Рис. XII. 30. Схема УКВЧМ приемника на одномтранзисторе.Рис. XII. 30. Схема УКВЧМ приемника на одномтранзисторе.В приемнике можно использовать транзистор типа П416 и головные телефоны типа ТОН-2. При желании вести громкоговорящий прием необходим усилитель низкой частоты.
Рис. XII. 30. Схема УКВЧМ приемника на одномтранзисторе.
Рис. XII. 30. Схема УКВЧМ приемника на одномтранзисторе.
УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе описан в [42].
УКВ приемник на двух транзисторах. Радиовещательный транзисторный приемник для приема программ в -УКВ диапазоне (рис. XII. 31) состоит из усилителя ВЧ на транзисторе Т\ и сверхрегенеративного детектора на транзисторе Т2. Каскад УВЧ, собранный по схеме с общей базой, имеет усиление 10 дб. Усиление сверхрегенеративного детектора может достигать 80 Эб. Настройку на частоту принимаемой станции производят сдвоенным конденсатором переменной емкости С4, С12. Выходной контур не перестраивается. Оптимальный режим детектора выбирают изменением сопротивления резистора R5. Резистором с переменным сопротивлением Т?4 устанавливают определенную частоту сверхрегенерации. Повышение ее улучшает качество НЧ сигнала, но усиление каскада падает.
Сопряжение перестраиваемых контуров осуществляют с помощью подстроечных конденсаторов С3, С®.
Главное внимание в конструкции приемника следует уделить экранировке, иначе излучение детектора может вызвать нежелательные помехи.
Все катушки индуктивности наматывают на каркасах диаметром 8 мм. Катушка Lt имеет 2 витка провода ПЭВ 0,5, намотанного поверх катушки L2, катушка L2 — 5 витков, L3 — 3 витка, L4 — 3 витка, L& — 7 витков посеребренного медного провода диаметром 0.8 мм. Дроссель Дрг — 10 мгн. Транзисторы 7^ и Т2 типа П416.
УКВ приемник на двух транзисторах описан в [41].
Рис. XII. 31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах.
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой. Схема переносного приемника на транзисторах для приема ЧМ вещательных станций и звукового сопровождения телевидения изображена иа рис. XII. 32. Чувствительность приемника около 50 мкв. Прием производится на телескопическую антенну. Особенностью приемника является низкая (для ЧМ сигнала) промежуточная частота 100 кгц. В усилителе ПЧ используются апериодические каскады ПЧ, что исключило необходимость применять и настраивать полосовые фильтры.
В приемнике имеются следующие каскады: усилитель ВЧ (ТД, преобразователь (Т2), гетеродин (Т3), трехкаскадный усилитель ПЧ (Т4, Т6, Т^, Детектор (Д1Д"2) и двухкаскадный усилитель НЧ (Т7Т8\ Усиление каскадов ПЧ очень большое (порядка 80 дб) на частоте 100 кгц, так что сигнал, поступающий на детектор, преобразован за счет ограничения в прямоугольные колебания. Импульсный детектор преобразует поступающие импульсы в НЧ сигнал. Полоса частот, воспроизводимая усилителем НЧ, 10 гц — 20 кгц* Выходной сигнал достигает величины 120 мв. В стационарных условиях к приемнику вместо обычно используемых головных телефонов подключается магнитофон или усилитель.
Выбор низкой промежуточной частоты в приемнике отрицательно сказывается на избирательности по зеркальному каналу, однако радиолюбителей, экспериментирующих с подобными приемниками, может привлечь несложность устройства. В оригинале описания не приводятся данные катушек контуров, их индуктивность — доли микрогеири и подбирается при настройке. Транзисторы 2AS239 (Тх—Т3) можно за-
менять ГТ 3I3A, AF 137 (Т4—Т^ — П401—П403, 2SB 40 (Т8) — П13— П16, диод ОА1160 — Д9Ж-
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой описан в [45].
Транзисторный УКВ приемник, схема которого изображена на рис. XII. 33, предназначен для работы в диапазоне 144 Мгц. Это простой супергетеродин с промежуточной частотой 4 Мгц. При его сборке были использованы детали от обычных транзисторных приемников.
В приемнике имеются следующие каскады: усилитель ВЧ (7\), преобразователь (7г), гетеродин (7в) на частоту 140 Мгц с собственным стабилизатором напряжения, собранным на транзисторе 77, двухкаскадный усилитель ПЧ (73, 74) и детектор на транзисторе Т5. Усилитель НЧ может быть использован любого типа.
В первых трех каскадах приемника применяют ВЧ транзисторы с рабочей частотой не ниже 150 Мгц, в усилителе ПЧ и детекторе транзисторы с рабочей частотой не ниже 10 Мгц. Стабилизатор питания гетеродина собран на обычном НЧ транзисторе. Настройку приемника производят конденсатором переменной емкости с максимальным значением последней 11 пф. Для антенны используют алюминиевый штырь длиной 0,5 м. Дипольный вибратор может быть подключен с помощью катушки Ly , наматываемой поверх катушки Lv Катушки контуров наматывают на каркасах контуров ПЧ, взятых от любого карманного транзисторного приемника. Данные катушек сведены в табл. XII. 10.
Все катушки контуров ПЧ наматывают рядовой намоткой проводом типа ПЭЛ или ПЭВ, катушки входного контура, преобразователя и гетеродина — посеребренным медным проводом.
Таблица ХИЛО
Намоточные данные катушек транзисторного УКВ приемника
<D ас ос
ВО о аз 1 S
Е
О bi
s 0 -
о s
s
У
Каркас или сердечник
Примечание
и
4
0,4
Каркас контура
L%
2
0,2
ПЧ без сердечника
—
l;
2
0,2
—
l8
5
0,4
ПЧ без сердечника
Lt
5
0,4
Бескаркасная, диаметр намотки 3,2,
высота 4,5
—
Lb
26
0,18
Броневой сердечник от контура ПЧ
Отвод от середины
Le
5
0,1
L,
26
0,18
То же
Ls
5
0,1
L6
24
0,18
Отвод от 18 витка, считая от «земли»
Ln
12
0,12
» »
Детали приемника располагают на печатной плате размером ПО х X 50 мм.
Для приемника можно применить транзисторы типа ГТ313Б (7П Те, Тг), П423 (73, 74, Т^, МП42 (7?). В качестве каркасов контуров можно использовать каркасы и сердечники от транзисторного приемника типа «Селга» или «Сокол». Диод Д^ — Д104.
Транзисторный УКВ приемник описан в [39]/
Рис. XII. 33. Схема транзисторного УКВ приемника.Рис. XII. 33. Схема транзисторного УКВ приемника.
Рис. XII. 33. Схема транзисторного УКВ приемника.
Рис. XII. 33. Схема транзисторного УКВ приемника.
Приемно-передающие радиостанции и передатчики
Малогабаритная транзисторная радиостанция предназначена для работы на фиксированных частотах в диапазоне 28—29,7 Мгц; мощность передатчика в антенне — 100 мет; модуляция передатчика — амплитудная с максимальной глубиной 70%; чувствительность приемника — 4—6 мкв; полоса пропускания — 16 кгц (на уровне 0,7); ослабление при расстройке на +40 кгц — около 40 дб; вызов корреспондента — тональный; питание радиостанции — четыре элемента 1,6-ФМЦ-У-3,2 («Сатурн») в отдельной упаковке; размеры футляра: 128 х 78 х 27 мм; вес радиостанции — 480 г (без питания); максимальная дальность связи с однотипной радиостанцией — 2 км.
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. XII. 34. Приемник собран по супергетеродинной схеме. Гетеродин с кварцевой стабилизацией частоты выполнен па транзисторе Т3. Использование каскодной схемы УПЧ на транзисторах Тв и Те позволило значительно снизить влияние проходной емкости база транзистора Ть — коллектор транзистора Т6. Благодаря этому удалось получить во втором каскаде ПЧ большое усиление и отказаться от нейтрализации. Усилитель НЧ приемника — двухкаскадный на транзисторах Т^ и Та. Нагрузкой выходного каскада НЧ является иизкоомный (60 ом) телефон от слухового аппарата. Для устранения возможного самовозбуждения высокочастотной части приемника по цепи питания применен фильтр, состоящий из дросселя Дрг и конденсаторов С7, С28.
Передатчик содержит четыре каскада: задающий генератор, два удвоителя частоты, из которых второй является фазоинвертором, и выходной каскад. Задающий генератор выполнен с кварцевой стабилизацией частоты на транзисторе Т^* Выходной каскад передатчика — двухтактный на транзисторах Т12 и ТИ1 работающих с углом отсечки около 80°. Для уменьшения асимметрии плеч из-за разброса параметров транзисторов Т12, Лдв эмиттерную цепь транзисторов включен дроссель Др3, обеспечивающий отрицательную обратную связь по переменному току в выходном каскаде и повышение входного сопротивления этого каскада. Для повышения активного сопротивления дроссель наматывается манганиновым проводом. Это позволяет получить в каскаде на транзисторах Т12, Т13 отрицательную обратную связь по постоянному току. В передатчике использована коллекторная модуляция. Модулятор передатчика трехкаскадный. Вход его рассчитан на подключение динамического микрофона ДЭМШ-L Микрофон подключен на вход модулятора через фильтр Др4, Сб1 для предотвращения проникновения в модулятор напряжения высокой частоты от передатчика. Генератор тонального вызова 1000 гц собран по схеме мультивибратора на транзисторах г1е.
Радиостанция собрана в корпусе, изготовленном из посеребренной красной меди толщиной 2 мм. Размеры корпуса: 130 х 80 х 27 мм. Монтаж радиостанции выполнен печатным способом. Данные контурных катушек приведены в табл. XII. 11, а трансформаторов — в табл. XII. 12. Дроссели ВЧ Дрх и Др2 содержат по 45 витков провода ПЭВ-1 0,1 мм, намотанных виток к витку на резисторы типа МЛТ-0,5 с сопротивлением не менее 51 ком. Дроссель Др^ изготовляют следующим образом: отмеряют такой отрезок манганинового провода марки ПЭШОМ диаметром 0,15 мм, который имел бы сопротивление 4 ом, и наматывают его внавал на резистор типа МЛТ-0,5 с сопротивлением не менее 10 ком. В качестве антенны использован четвертьволновый штырь. Малогабаритная транзисторная станция подробно описана в 17].
ГП411КП411
0,6ма с
уЦ5ма
C368OO
К/
С/ I 10 |
С?
№ I
^^|
017
У?75300 ^4^3300
CzoV Re
150/
^22
opr
Ц
27 T Ml
10
T^WR10300 T^J? r^nw
Т7П16б Т8П15Б
#X47O
H 1^^630,01
100/
П417
ТйТ/дПЗД _68
0,033 C5q1000
an
^45Юк
J 0 Кнопка
1O 80/3 08a
ча l^Ma’^LtQ
МЙ5
4300 "*■
C^OW* R^Ox
+
&
5pxW6
5,0x106
510
* 7 та /г ^ f
№13
Ж
C32WOG П/б^к
—T^l„ 1 f^J—Kj^ISk
C31240 Й1513К
igQ3J^m66 Wk Т15П166Rm110 Т16Т17П166
L61 510
Др4 И
^5xa
ОШ
К32ЗК
C^gOpi€430,01
>\L I /g^gf 4gj/T"
R24 ^20-150К I Г"
C36 25,0x68
38 -р СзвЮО
№25 WOK
C54 10,0x66
456.
150K
C42W
ЧД10К
0,01
^13
^4 15
^ гЛ4-17ма
Х23-27ма
Т3П4ОЗ Т1аП403T1tn417
Lz^nw
Рис. XII. 34. Схема малогабаритной транзисторной радиостанции.
Таблица ХИЛ!
Намоточные данные контурнлх катушек малогабаритной транзисторной радиостанции
<и S S
(У о
В* у
S и
X О
О с
о Д
Отвод
Марка провода и диаметр, мм
Примечание
и
9
От 1 и 3-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
ПЭВШО 0,31
Каркас диаметром 8 мм, длиной 15 мм. Сердечник от контура УКВ блока радиовещательных приемников диаметром 2 мм
Lt
От 1,5 и 3-го витка, считая от иижиего (по принципиальной схеме) конца катушки
La
10
—
На одном каркасе, таком же как у Lt и L2. Сердечник от контура УКВ блока радиовещательных приемников диаметром
2 мм
L*
2
—
L&
53
От 18-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
Унифицированный трехсекционный каркас с запрессованным ферритовым кольцом, применяющийся в фильтрах ПЧ (8,4 Мгц) радиовещательных приемников с сердечником, имеющимся в этом каркасе
L®
38
—
ЛЭШО 10 х X 0,05
ПЭЛШО 0,15
Lt
—
L»
53
От 7-го витка, считая от иижиего (по принципиальной схеме) конца катушки
L»
От 17-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
Liq
17
—
Наматывается на один каркас с катушкой L, во всех трех секциях
Продолжение табл, XI 1.11
о
Я *
О и АО Г' О с
о д
у я
s 9
о S
К д
Отвод
Марка провода н диаметр, мм
Примечание
Lh
36
—
ПЭЛШО 0,2
Унифицированный трехсекционный каркас с запрессованным ферритовым кольцом, применяющийся в фильтрах ПЧ (8,4 Мац) радиовещательных приемников с сердечником, имеющимся в этом каркасе
L12
20
От 12-го нитка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
Lis
12
От 3, 6 н 9-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
ПЭВШО 0,31
Каркас с сердечником такой же, как у Lt н L2
^14
2 X 10
От 7, 10 и 13-го витка, считая от нижнего витка катушки
Голый медный посеребренный, 0,8
Каркас диаметром 10 мм с канавкой глубиной 0,5 мм
Lib
5
—
Наматывается на одни каркас с катушкой LX4 (витки катушки Lu делятся поровну на две секции, н катушка L15 1 .наматывается между |НИМИ)
Примечание. Намотка катушек Lt — L4 и L13 однослойная, виток к витку; намотка катушек Lb — L12 внавал; намотка катушек L14 н L15 однослойная с принудительным шагом 1,25 мм.
Таблица XI1.12
Данные трансформаторов для малогабаритной радиостанции
(У S ас О О) у 2 Я (У s к £ ° АО О Ос
Магнитопровод
Способ сборки
S о. £
О S K'S
о со
и
5 °
Е
О д
Кд
Марка провода и диаметр, мм
Тип
Материал пластин
Tpi
Ш
Пермаллой
В стык
7
1150
ПЭВ-1 0,06
4x6
11
350 X 2
ПЭВ-1 0,12
Тра
Ш
Электротехническая сталь
В стык, с зазором 0,1 мм
I
450* х 2
ПЭВ-1 0,11
II
570
ПЭВ-1 0,29
9 х 11
Телеграфно-телефонная переносная радиостанция предназначена для работы на 20- и 10-метровых любительских диапазонах. Передатчик радиостанции имеет кварцевую стабилизацию частоты. Отдаваемая в антенну мощность на 20-метровом диапазоне 0,5—0,6 вггц на 10-метровом — 150 мет. Чувствительность приемника на 20-метровом диапазоне не хуже 70 мкв, на 20-метровом — порядка 40 мкв. Общий вес радиостанции без источников питания равен 1650 г; с аккумуляторной батареей, составленной из 16 серебряно-цинковых аккумуляторов типа СЦ-1,5, — 2,2 кг. Радиостанция смонтирована на угловом металлическом шасси с размерами 230 х 90 х 105 мм.
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. XII. 35. Передатчик двухкаскадный. Задающий генератор, собранный на мощном высокочастотном транзисторе типа П-603, стабилизирован кварцем. Кварцевая пластина на частоту 14,024 Мгц включена в цепь эмиттера транзистора Тг. В передатчике имеются два отдельных оконечных каскада (для каждого из диапазонов), собранных по двухтактной схеме. На 20-метровом диапазоне используется оконечный каскад, в котором применены транзисторы П-603 (Т2 и Т3\ на 10-метровом диапазоне работает оконечный каскад на двух транзисторах типа П-402 (Т^ и 7s). Переход с диапазона на диапазон осуществляется с помощью переключателя Пг, подключающего в цепь базы транзистора 7\ колебательный контур LiC3 или L3C4. Оба эти контура настроены на частоту 14,024 Мгц. Одновременно переключатель Ях перебрасывает миллиамперметр постоянного тока (0—150лш)цз цепи питания коллекторов Т^—Т3 в коллекторную цепь Тз—Тб. С помощью этого миллиамперметра производится ,резонансная настройка колебательных контуров оконечных каскадов передатчика. Колебательный контур L10Ce, стоящий в оконечном каскаде 20-метрового диапазона, с помощью катушки Ln свя* зывается с антенной.
При работе на 10-метровом диапазоне связь контура задающего генератора с входной цепью оконечного каскада осуществляется через промежуточный резонансный контур Т8С5, настроенный на частоту 28,048 Мгц. Необходимость введения в схему этого дополнительного контура для работы на 10-метровом диапазоне вызвана тем, что примененный в задающем генераторе кварц может возбуждаться или на основной частоте, или на ее нечетных гармониках. Связь контура оконечного каскада 10-метрового диапазона с антенной индуктивная.
Роторы конденсаторов переменной емкости С8 и С9 имеют общую ось.
Телеграфная манипуляция передатчика осуществляется в эмиттерной цепи транзистора ТР Кроме манипуляции с помощью обычного телеграфного ключа предусмотрена возможность манипуляции с помощью автоматического ключа, собранного на транзисторе типа П-13А (Т6). Для этого используется обычное поляризованное реле (типа РП-7). Переменный резистор 7?3 служит для регулировки скорости манипуляции. Сохранение ритмичности сигналов при изменении скорости манипуляции достигается с помощью регулировки резистора с переменным сопротивлением R2.
Для телефонной модуляции передатчика использован обычный угольный микрофон. Наивыгоднейший режим модуляции устанавливается с помощью переменного резистора Rv
Предусмотрена возможность работы радиостанции с пьезоэлектрическим или динамическим микрофоном. При этом применен дополнительный усилитель низкой частоты, собранный на четырех транзисторах (Т7, Tg, T9 и 7\0)и используемый также в качестве усилителя НЧ при приеме. Переход с передачи на прием осуществляется с помощью двух-
Т2П603Т2П603Рис. XII. 35. СхемаРис. XII. 35. Схема
Т2П603
Т2П603
Рис. XII. 35. Схема
Рис. XII. 35. Схема
позиционного переключателя П^. В положении «Передача» он подключает обмотку III выходного трансформатора усилителя НЧ (Тр2) последовательно в цепь питания коллекторов транзисторов одного из оконечных каскадов передатчика (в зависимости от положения переключателя П^. Необходимая глубина модуляции устанавливается с помощью резистора с переменным сопротивлением £?и. используемого также в качестве регулятора громкости при приеме.
Приемник собран по схеме прямого усиления. Транзистор Ти (П-403А) работает в режиме сверхрегенеративного детектора с самога- шением частоты. Переход с одного диапазона на другой осуществляется с помощью двухполюсного переключателя П3, подключающего в коллекторную цепь транзистора Тг1 катушки индуктивности L12 или L14, образующие вместе с конденсатором переменной емкости С19 резонансный контур, настраиваемый в пределах частот 10- и 20-метрового диапазона. Связь с антенной на обоих диапазонах индуктивная. Регулировка обратной связи осуществляется с помощью переменного резистора с переменным сопротивлением /?18.
Таблица XII.13
Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфно-телефонной переносной радиостанции
Катушка
Назначение катушки
Провод
Число витков
Индуктивность, мкгн
U
Контурная катушка задающего генератора передатчика
МГ 1,2
6
0,8
Ьг
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
L*
Катушка первого контура, настроенного на удвоенную частоту кварца
МГ 1,2
6
0,8
L.
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
L.
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
L.
Катушка второго контура, настроенного на удвоенную частоту кварца
МГ 1,2
10
1,6
L,
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
Ls
Контурная катушка оконечного каскада передатчика (10-метровый диапазон)
ПЭЛ 1,5
5 + 5
2,2
L»
Катушка связи с антенной
ПЭЛ 1,5
4
0,7
Lx»
Контурная катушка оконечного каскада передатчика (20-метро- вый диапазон)
ПЭЛ 1,5
6’+6
3,4
Lia
Катушка связи с антенной
ПЭЛ 1,5
4
1,0
Lit
Контурная катушка 10-метрового диапазона приемника
МГ 0,65
11
1,4
Lis
Катушка связи с антенной
ПМВ 0,75
2
Lu
Контурная катушка 20-метрового диапазона приемника
МГ 1,2
15
2,5
Lib
Катушка связи с антенной
ПМВ 0,75
3
^Pi^ ДРй и ДР*
ВЧ дроссели
ПЭЛШО 0,1
1 600
3 000
^Рг
ВЧ дроссель
ПЭЛШО 0,1
800
1 600
Все катушки индуктивности радиостанпии самодельные. Их данные приведены в табл. XII, 13.
Катушки 1^. L3, L6l L12 и L14 выполняются на керамических или полистироловых каркасах. Катушки Z,12 и £14 имеют подстроечные сердечники из карбонильного железа. Дроссели Дрх—Др4 намотаны иа каркасах из органического стекла. Обмотка у них разбивается на четыре секции.
Конденсаторы С3, С», Сб и С19 — малогабаритные подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком. Конденсатор С19 имеет одну неподвижную и две подвижные пластины и снабжен верньерным устройством с замедлением 1 : 10.
Трансформаторы Трх и Тр3 самодельные, выполнены на пермаллоевых пластинах Ш-6 с набором 10 мм. Их обмотки I содержат по 5000 витков провода ПЭЛ 0 05, обмотки II — по 200 витков провода ПЭЛ 0,15. В качестве этих трансформаторов могут быть использованы заводские трансформаторы от слуховых аппаратов «Звук» или «Кристалл». Если будет использоваться динамический микрофон типа МД-42, трансформатор Трх из схемы исключают и микрофон подключают непосредственно в цепь переключателя П^. Трансформатор Тра выполнен на оксиферовом сердечнике ОШ-12. Его обмотка I содержит 300 х X 2 витков провода ПЭЛ 0,41, обмотка II — 600 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка III — 1600 витков провода ПЭЛ 0,2 с отводами от 1000, 1200, 1400-го витков. Подробное описание конструкции и методики наладки телеграфно-телефонной переносной радиостанции приведено в [24].
Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц, разработанная в ГДР выполнена йа четырех транзисторах. Схема радиостанции представлена на рис. XII. 36.
Передатчик собран по схеме с посторонним возбуждением. Колебания на фиксированных частотах в диапазоне 72—73 Мгц, генерируемые возбудителем, собранным иа транзисторе Т3 (ОС614), модулируются по частоте. Для этого переменное напряжение с угольного микрофонного капсюля ЦБ подается в цепь базы транзистора Т3. Это напряжение изменяет динамические емкости транзистора что в конечном результате позволяет получить при низком напряжении питания очень хорошую частотную модуляцию с девиацией частоты до 0.5 Мгц. Транзистор Т4 (AF114) работает в качестве удвоителя и усилителя мощности. Чтобы получить максимальную выходную мощность при допустимом токе коллектора транзистора 7V напряжение смещения, подаваемое на его базу, можно регулировать потенциометром #12. Поскольку транзистор Т8 генерирует в области, близкой к его верхней граничной частоте, на эмиттер транзистора Т4 подается ограниченное напряжение. Несмотря на это, выходная мощность передатчика в диапазоне 144—146 Мгц достигает 1—2 мвпг.
Приемник собран на транзисторах Тх (AF114) и Т2 (ОС604) и представляет собой сверхрегенератор, вспомогательная частота которого 100—150 кгц. В качестве конденсатора переменной емкости колебательного контура Ci используется подстроечный конденсатор.
Транзисторы радиостанции можно заменить транзисторами отечественного производства. ОС614 заменяется П403 или П403А, AF114— П411 или П411А. ОС604—П15 или П16.
Все катушки радиостанции бескаркасные и наматываются на оправку диаметром 6 мм проводом толщиной 1 мм. Катушка Lx содержит 6 витков, L2 и L3 — по 3,5 витка, L4 — 2,5 витка, L6 — 3 витка и Le — 2 витка. Дроссель Дрх намотан на ферритовый сердечник диаметром 1,5—3 мм и содержит 20—30 витков провода ПЭЛ 0,3—0,5 мм.
Портативная транзисторная радиостанция описана в [30].
Миниатюрный АМ передатчик с радиусом действия 500 м. Мощность излучения передатчика на частотах 28—30 Мгц при хорошем согласовании с антенной порядка 5 мвт« Питание осуществляется от одной батареи для карманного фонаря напряжением 4,5 в. Ток, потребляемый передатчиком, 18—20 ма. Модулятор обеспечивает глубину модуляции 60% при напряжении низкой частоты на входе микрофонного усилителя
Рис. XII. 36. Схема портативной транзисторной радиостанциина 144—146 Мгц.
200—300 мкв, которое может быть снято практически с любого микрофона. В качестве антенны может быть использован кусок провода длиной 1/4 волны.
Передатчик (рис. XII. 37) состоит из трехкаскадного низкочастотного усилителя-модулятора, выполненного на транзисторах П13А (Т^ Тг и Т3), и высокочастотного генератора, собранного на транзисторе 7V На любительских КВ диапазонах в высокочастотном генераторе может работать любой из транзисторов П-402, П-403. g(
Все три каскада усилителя НЧ (модулятора) выполнены по схеме с заземленным эмиттером. Для устранения самовозбуждения усилителя первые два каскада (7\ и Т^ развязаны по цепям питания фильтрами R4C3 и RtiC&. Регулирование коэффициента усиления (примерно в 30 раз) производится потенциометром Re, включенным в цепь базы второго транзистора. Коллекторной нагрузкой третьего каскада усилителя является сам высокочастотный генератор, развязанный по высокой частоте
дросселями Дрх и Дрг и конденсаторами Сб, С7, С8 и С9. Эквивалентное сопротивление высокочастотного генератора между точками А и Б на низких частотах равно 300 ом, Напряжение, выделенное на этой нагрузке, является питающим напряжением для высокочастотного генератора.
Генератор собран по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. Катушка индуктивности Lt включена здесь (по высокой частоте) между корпусом и базой транзистора. Режим транзистора по постоянному току определяется делителем напряжений /?12^1з и резистором в цепи эмиттера Т?14. Резисторы £12 и ^13 зашунтированы по высокой
V
Рис. XIL 37. Схема миниатюрного АМ передатчика с радиусомдействия 500 м.
частоте конденсаторами С8 и С9. Для того чтобы низкоомиое сопротивление резистора /?14 не шунтировало контур генератора, последовательно с этим резистором включен дроссель Др3. Антенна подключается через контур Г2Сц, индуктивно связанный с катушкой Lt.
Для уменьшения размеров передатчика детали, используемые в нем, должны быть малогабаритными. Мощность резисторов может быть взята минимальной.
Высокочастотные дроссели Дръ Др2 и Др3 должны иметь индуктивность порядка 50 мкгн. Такой дроссель имеет 50—60 витков провода в шелковой изоляции (ПЭЛШО) диаметром 0,1 мм, намотанных в один слой на каркасе диаметром 5 мм. В качестве конденсаторов С10 и Сп могут быть использованы любые подстроечные конденсаторы с указанными на схеме пределами изменения емкости. Катушки Lx и L2 наматываются на одном каркасе (диаметром 10 мм) проводом ПЭЛШО 0,35 виток к витку. Для диапазона частот 28—30 Мгц катушка Lt состоит из 8 витков, L2 — из 6 витков. Расстояние между центрами катушек Lx и Г8 примерно 8—10 мм. Монтаж передатчика производится на гети- наксовой панели с размерами 60 х 70 мм.
Регулировка передатчика заключается в основном в подборе плеч делителей /?ю7?ц и /?12/?13. Делитель /?ю^и подбирается так, чтобы напряжение на коллекторе транзистора Т3 было бы равно примерно половине напряжения питания (т. е. 2 в) при отсутствии напряжения модуляции. От соотношения плеч делителя /?12Я1з зависит величина паразитной частотной модуляции. Определять правильность выбора плеч этого делителя лучше всего при помощи волномера. При изменении напряжения между точками А и Б от —0,5 до —4,0 в уход частоты не
должен превышать 1—2 кгц. Вместо волномера можно использовать приемник соответствующего диапазона. Убедиться в наличии генерации можно при помощи обычного миллиамперметра, измеряющего потребляемый генератором ток: при закорачивании на землю базы триода Т4 конденсатором емкостью в несколько тысяч пикофарад колебания генератора срываются, что сказывается на изменении потребляемого тока.
Передатчик может без изменения схемы работать на частотах вплоть до 120 Мгц (на транзисторе П-403). Единственными элементами схемы, которые нужно при этом заменить, являются катушки Ьг и £2.
Миниатюрный АМ передатчик с радиусом действия 500 м описан в [18].
Телеграфный КВ передатчик с кварцевой стабилизацией рассчитан на работу в 40- и 20-метровых любительских диапазонах. Для работы
Рис. XIL 38. Схема телеграфного КВ передатчика с кварце-. вой стабилизацией.
с передатчиком могут применяться любые коротковолновые антенны несимметричного питания. Можно использовать его также на передвижной радиостанции со штыревой антенной. Для питания передатчика используется аккумуляторная батарея, составленная либо ;из 18 «пуговичных» герметизированных кадмиево-никелевых аккумуляторов емкостью 50 ма-ч каждый, либо из гальванических элементов (например, из элементов ФБС). Вес передатчика вместе с источником питания 700 г.
Передатчик (рис. ХИ. 38) имеет задающий генератор, собранный по схеме с обратной связью на транзисторе Тх> и усилитель мощности (или удвоитель), выполненный на транзисторе 7а. В цепь эмиттера транзистора Тх с помощью переключателя Пх может быть включен один из кварцев (КВХ нли КВ2). Колебательный контур LXCX в пени транзистора Тх настраивается на частоту кварца. Наивыгодненшее напряжение смещения устанавливается с помощью резистора с переменным сопротивлением Rx, ручка которого вынесена на переднюю панель передатчика. При переключении кварцев, в случае попеременной работы на двух частотах, предусмотрена возможность подстройки контура £1С1 с помощью подвижного сердечника из карбонильного железа. Подстройка производится ручкой, вынесенной на переднюю панель передатчика.
Телеграфная манипуляция осуществляется в цепи эмиттера транзистора 7Х. Напряжение ВЧ, снимаемое с контура ЬД, подается на базу транзистора 7г. Второй каскад передатчика включен по схеме параллельного питания. Для контроля работы этого каскада в цепь коллектора транзистора 7г включен миллиамперметр постоянного тока на 10 ма. Колебательный контур L3Ce подключен к коллектору транзистора 7з через разделительный конденсатор С6. С помощью конденсатора переменной емкости Св осуществляется перестройка контура L3Ce в пределах 7—14 Мгц.
Передатчик рассчитан на работу с простейшими однофидернымн антеннами, работающими в режиме бегущей волны, или с четвертьволно
вым вибратором. Оптимальная связь с антенной подбирается переключением отводов катушки £3 с помощью переключателя П^.
Катушки индуктивности передатчика — самодельные, их данные приведены в табл. XII. 14. Для намотки катушек использованы полистироловые каркасы от катушек коротковолнового диапазона приемника «Звезда». Каркас для катушек ЦЬ^ протачивается до диаметра 12 мм. После этого на нем производится намотка обеих катушек. Расстояние между катушками 2 мм. В карбонильный сердечник у этого каркаса запрессовывается латунная шпилька диаметром 3 мм и длиной 30 мм. Для запрессовки шпильки в карбонильном сердечнике следует сверлом диаметром 2,9 мм просверлить отверстие глубиной 10 мм, прогреть шпильку паяльником и во-
Таблица XIL14Таблица XIL14S к В >.XПроводо о м0О 5 S У>■4X хиПЭЛ 0,22228,6ПЭЛ 0,2261,3МГ 0,69203,2ДРи Др*ПЭЛ 0,18001700S к В >.XПроводо о м0О 5 S У>■4X хиПЭЛ 0,22228,6ПЭЛ 0,2261,3МГ 0,69203,2ДРи Др*ПЭЛ 0,18001700Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизациейНамоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизацией* Катушка Ц намотана медным посеребренным проводом и имеет отвода от 5, 6, 7, 8, 9 и 10-го витков.* Катушка Ц намотана медным посеребренным проводом и имеет отвода от 5, 6, 7, 8, 9 и 10-го витков.гнать ее в просверленное отвер
Таблица XIL14
Таблица XIL14
S к В >.
X
Провод
о о м
0
О 5 S У
>■4
X х
и
ПЭЛ 0,22
22
8,6
ПЭЛ 0,22
6
1,3
МГ 0,69
20
3,2
ДРи Др*
ПЭЛ 0,1
800
1700
S к В >.
X
Провод
о о м
0
О 5 S У
>■4
X х
и
ПЭЛ 0,22
22
8,6
ПЭЛ 0,22
6
1,3
МГ 0,69
20
3,2
ДРи Др*
ПЭЛ 0,1
800
1700
Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизацией
Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизацией
* Катушка Ц намотана медным посеребренным проводом и имеет отвода от 5, 6, 7, 8, 9 и 10-го витков.
* Катушка Ц намотана медным посеребренным проводом и имеет отвода от 5, 6, 7, 8, 9 и 10-го витков.
стие. На свободном конце шпильки закрепляется ручка подстройки. Каркас катушек приклеивается с помощью клея БФ к маленькой планке из органического стекла или гетинакса и потом укрепляется двумя винтами на вертикальной панели шасси передатчика.
Дроссели Дрх и Др2 намотаны иа каркасах из органического стекла. Обмотка разбита на четыре секции по 200 витков провода в каждой. Конденсаторы ^ и Св — малогабаритные подстроечные с воздушным диэлектриком. Конденсатор Cj укрепляется на горизонтальной панели, ось его имеет шлиц. Настройка конденсатора производится лишь в момент наладки передатчика. Ось конденсатора Св выведена на вертикальную панель передатчика. Кварцевые пластины КВХ и КВ^ с резонансными частотами 7000 и 7025 кгц взяты с малогабаритными кварце- держателями. Передатчик имеет защитный кожух размерами 105 х X 103 х 73 мм.
Описание конструкции и методика наладки телеграфного КВ передатчика приведены в [11].
Транзисторно-ламповый АМ передатчик на 28—30 Мгц. В отличие от схем портативных передатчиков средней мощности КВ и УКВ диапазонов, использующих для питания анодной н экранной цепей
генераторной лампы специальный преобразователь напряжения, схема, изображенная на рис. XII. 39, обладает повышенной экономичностью и простотой конструкции. В качестве источника анодного напряжения в ней используются мощный модулятор и выпрямитель.
Модуляционный трансформатор Трх имеет две повышающие обмотки — модуляционную и питающую. Напряжение, снимаемое с питающей обмотки II, выпрямляется и через модуляционную обмотку I подается на анод выходного каскада (Лх), работающего в режиме анодноэкранной модуляции. Модулятор работает в режиме В и имеет высокий к. п, д. (до 70%). Так как анодное напряжение пропорционально напряжению модуляции, в данной схеме осуществляется модуляция с управляемой несущей (CLC), что значительно повышает экономичность.
Рис. XII. 39. Схема транзисторно-лампового АМ передатчикана 28—30 Мгц.
Задающий генератор собран по схеме с общей базой на транзисторе Ti (диапазон 28—29,7 Мгц) и дает напряжение возбуждения около 25—30 в. Транзистор Тх работает при несколько повышенном напряжении на коллекторе, поэтому может потребоваться специальный отбор качественных экземпляров.
Дроссель Дрг намотан на резисторе ВС-2 со снятым проводящим слоем н имеет 250 витков провода ПЭЛ 0,2. Катушки Lx и £2 содержат по 12 витков провода ПЭЛ 1,2. Диаметр катушек 12д^м, длина намотки 20 мм. Отводы в катушке Lt — от 2 и 6-го витков. Катушка £3 имеет два витка и расположена на расстоянии 2 мм от «холодного» конца катушки £2. Трансформатор Трг намотан на сердечнике 11120 х 20; обмотки I и II содержат по 1000 витков ПЭЛ 0,1, обмотка III — 200 витков ПЭЛ 0,62 с отводом от середины. Трансформатор Тр2 намотан на сердечнике Ш12 х 12, обмотка I имеет 300 витков с отводом от середины, обмотка II — 450 витков провода ПЭЛ 0,41. Передатчик собран на вертикальном алюминиевом шасси 60 х 250 мм.
Испытания показали, что передатчик обеспечивает удовлетворительное качество модуляции.
Схема транзисторно-лампового передатчика описана в [38].
Передатчик на шести транзисторах. Основные технические данные: диапазон рабочих частот — 28—29,7 Мгц; полезная мощность в антенне — 100—150 мвш; модуляция — узкополосная частотная; количест-
во каскадов по ВЧ—три (транзисторы П411); количество каскадов по НЧ — два (транзисторы П13); источник питания — 12 в; ток, потребляемый от источника питания,— 80 ма.
Схема передатчика приведена на рис. XII. 40. Высокочастотная часть передатчика содержит три каскада: задающий генератор и удвоитель частоты, собранный на транзисторе Тр эмиттерный повторитель и фазо- инвертор (транзистор Т2); двухтактный выходной каскад, собранный на транзисторах Уз н Т4. Низкочастотная часть передатчика содержит два каскада, собранных на транзисторах Тб и Те типа П13. С выхода
Рис. XII. 40. Схема передатчика на шести транзисторах.
усилителя НЧ сигнал поступает на вход частотного модулятора, собранного на диоде ДР Задающий генератор работает в диапазоне 14— 14,85 Мгц по схеме емкостной трехточки с заземленным коллектором. Эмиттер отделен по ВЧ от земли дросселем Дрх. Для достижения устойчивого самовозбуждения ток коллектора при замыкании катушек Lx и £2 должен доходить до 0,5—1,5 ма, что достигается подбором сопротивления резистора R2. Резистор R4 обеспечивает температурную стабилизацию тока коллектора. Катушка Lx может быть заменена кварцем с резонансной частотой в диапазоне 14—14,85 Мгц. При работе с кварцем ЧМ осуществить невозможно, и передатчик работает в телеграфном режиме или с амплитудной модуляцией выходного каскада по базовым цепям. В этом случае можно применять в диапазоне ВЧ транзисторы П403. В коллекторной цепи транзистора Тх выделяется вторая гармоника частоты задающего генератора. Для хорошего подавления в этой цепи колебаний с частотой задающего генератора (22—25 дб) и уменьшения влияния следующих каскадов на генерируемую частоту контур L^C^ должен иметь добротность не ниже ГО. Для этого применяется неполное включение контура £2С9 в коллекторную цепь транзистора Тх. Между коллекторной цепью Т^ и базовыми цепями выходных транзисторов включен каскад, собранный по схеме эмиттерного повторителя.
Выходные транзисторы Т3 и Т4 работают в двухтактном режиме с углом отсечки около 100°. В коллекторную цепь включен контур L&C18 с плавной настройкой на рабочую частоту.
Желательно применять переменный конденсатор С18 типа «бабочка». Связь с антенной индуктивная, цепь антенны настраивается подбором емкости конденсатора С19.
В рабочем режиме амплитуды базовых токов оконечных транзисторов таковы, что постоянная составляющая коллекторного тока каждого транзистора достигает 30 ма, а постоянное напряжение между коллектором и эмиттером — 7 в. Усилитель низкой частоты передатчика рассчитан на подключение динамического микрофона. Транзисторы Тб и Тв должны иметь £ не менее 30 н 7К0 ^ 10 мка.
Передатчик собран на двух панелях из двухмиллиметрового гети- накса; размеры панели: 200 х 70 мм. На верхней панели собрана высокочастотная часть передатчика, на нижней — низкочастотная. Между панелями размещен источник питания — три батарейки для карманного фонаря; панели стягиваются винтами. Монтаж навесной, на Монтажных лепестках, наклепанных на панели. Данные катушек индуктивности приведены в табл. XII. 15. Диаметр каркасов катушек: Lx—£4 9 мм, £6 — 30 мм. Все катушки, кроме £б и £в, закрыты алюминиевыми экранами с отверстиями для подстройки. Дроссели ВЧ Дрх и Др^ содержат по 60 витков провода ПЭЛШО 0,12; намотка внавал на резисторах типа МЛТ-0,5 (R > 30 ком). В качестве антенны передатчика используется четвертьволновой штырь. При установке антенны на крыше пятиэтажного дома и применении двадцати метрового фидера передатчик обеспечивает связь в радиусе 5 км, если прием ведется на обычные связные приемники.
Подробное описание схемы и методика наладки передатчика приведены в [9].
Таблица XII.15
Намоточные данные контурных кату.йен передатчика на шести транзисторах
Обозначение по схеме
Количество витков
Марка провода
Примечание
и
17
ПЭЛ 0,69
Намотка виток к витку
11
То же, отвод от середины
L
7
ПЭЛ 0,35
Намотка виток к витку между витками катушки L4
^
14
ПЭЛ 0,69
Намотка виток к витку
7
ПЭЛ 1,5
Намотка на каркасе из органического стекла с шагом 4 мм
4
Катушка намотана между витками Le симметрично относительно ее середины
Усилительные устройства
Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 80 мет. Схема усилителя приведена иа рнс. ХИ. 41. Усилитель воспроизводит частоты от 100 до 10 000 гц при неравномерности частотной характеристики около 3 дб. Чувствительность усилителя равна 30 jwe (при номинальной мощности), входное сопротивление — 7 ком, потребляемый ток при отсутствии сигнала — 2,2 ма, к. п. д. —около 70%.
подается через резистор ктподается через резистор ктУсилитель охвачен отрицательной обратной связью по постоянному и переменному току (аналогично схеме, представленной на рис. VI. 16, а). Основная обратная связь Режим транзисторов устанавливается подбором сопротивления в цепи эмиттера транзистора Тг.
подается через резистор кт
подается через резистор кт
Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 200 мет. На рис. XII. 42, а приведена схема усилителя. Чувствительность его составляет 150 мв. Диапазон воспроизводимых частот (200 гц— 5 кгц) может быть расширен до 8—12 кгц при условии исключения конденсатора Сг. В режиме молчания усилитель потребляет ток 3,5 ма. К- п. д. усилителя около 65%.
Выходной каскад усилителя более подробно описан на стр. 219 и отличается лишь способом включения громкоговорителя.
Рис. XII. 41. Схема уси-лителя с выходной мощно-стью 80 мвпг.Рис. XII. 41. Схема уси-лителя с выходной мощно-стью 80 мвпг.Если в усилитель ввести отрицательную обратную связь с глубиной около 20 дб, качественные показатели его значительно улучшаются. Резко уменьшается коэффициент нелинейных искажений, расширяется полоса воспроизводимых частот
Рис. XII. 41. Схема уси-лителя с выходной мощно-стью 80 мвпг.
Рис. XII. 41. Схема уси-лителя с выходной мощно-стью 80 мвпг.
(60—20 000 гц при неравномерности усиления 2 дб), снижается уровень шумов. Однако при этом чувствительность усилителя уменьшается приблизительно в 10 раз. На рис. XII. 42, б приведена схема усилителя с обратной связью и дополнительным каскадом, повышающим чувствительность усилителя до 120 мв. Входное сопротивление усилителя 30 ком. Более подробно простой экономичный усилитель с выходной мощностью до 200 вт описан в [8].
Высококачественный усилитель для переносного приемника с выходной мощностью 300 мет. На рис. X 11.43 приведена схема усилителя состоящего из четырех каскадов с непосредственными связями. Для получения номинальной мощности на вход усилителя нужно подать сигнал 40 мв. Неравномерность частотной характеристики усилителя в диапазоне частот 50—15 000 гц не более +1 дб, ксэффициент нелинейных искажений не превышает 2%, к. п. д. около 78% ток покоя около 1,5 мц.
В усилителе имеется несколько цепей обратней связи. Для стабилизации режима транзисторов применена 100%-ная отрицательная обратная связь по постоянному току с выхода усилителя на эмиттер первого транзистора, а для уменьшения нелинейных искажений —отрицательная обратная связь по переменному току глубиной 12 дб. Напряжение обратной связи по переменному току также подается в эмиттер первого транзистора. Положительная обратная связь подается с выхода через резистор /?8 в цепи баз транзисторов Т8 и Т4. Положительная обратная
a
Рис. XII. 42. Схема бестрансформаторного усилителя с выходной мощностью 200 мет*.
а —■ в диапазоне частот 200 гц — 5 кгц; б — в диапазоне 60 гц — 20 кгц.
Рис. XII. 43. Схема высококачественного усилителядля переносного приемника.
связь получается в результате того, что резистор в цепи коллектора транзистора Л подключен к «плюсу» источника питания через нагрузку усилителя (громкоговоритель), а не непосредственно. Благодаря такому включению на напряжение питания транзистора Т2 наложено переменное напряжение с выхода усилителя. В результате транзистор работает при переменном напряжении питания, изменяющемся от 0,5 до 1,5 напряжения источника питания, и поэтому обеспечивает достаточную мощность на входе выходного каскада.
При повышении температуры окружающей среды до 60° С, а также при изменении питающего напряжения от 4 до 15 в работоспособность усилителя полностью сохраняется при условии полной симметрии плеч выходного каскада/
Рис. XII. 44. Схема усилителя с выходной мощностью 1 вт.
Правильно собранный усилитель не нуждается в наладке. Рекомендуется лишь проверять симметрию плеч н величину напряжения смещения транзисторов выходного каскада (на резисторе 100 ому В случае необходимости регулировка производится подбором резисторов, отмеченных на схеме звездочкой.
Усилитель для переносного магнитофона или радиоприемника с выходной мощностью 1 вт* Чувствительность усилителя 0,2—0,3 в, диапазон воспроизводимых частот 50—10 000 eq, входное сопротивление 300 ком, ток покоя 15 ма, потребляемый ток при номинальной мощности 200 ма, диапазон рабочих температур от 0 до -Н$° С.
Схема усилителя приведена на рис. XII. 44. Первый каскад с повышенным входным сопротивлением описан на стр. 231. Для регулировки тембра звука служит резистор 47 ком, а для температурной стабилизации режима выходного каскада — диод ДР Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя должно быть равно 5—15 ом.
Вместо транзисторов типа П14 можно применить транзисторы типа П13, П15, П40, П41, МП41, вместо П10 — П9А, ПН, вместо П201 — П202, П203, П213, П605. Коэффициент усиления транзисторов по току Р должен быть в пределах 20—80, обратный ток маломощных транзисторов не более 10 мка. Для снижения уровня шумов усилителя в первых двух каскадах следует применять малошумящие транзисторы.
Усилитель с выходной мощностью 2 вт. Чувствительность усилителя 0,2 5 в, диапазон рабочих частот 40—20 000 гц, коэффициент нелинейных
искажений не более 3%. Выход усилителя рассчитан на подключение громкоговорителей с сопротивлением 4,5—7,5 ом. При максимальной мощности на выходе усилитель потребляет ток около 200 ма.
Схема усилителя приведена на рис. XII. 45, а. Усилитель выполнен по бестрансформаторной схеме. Для уменьшения искажений усилитель охвачен отрицательной обратной связью. Стабилизация режима выходного каскада осуществляется с помощью диода Д18. Делитель напряжения в цепи базы первого транзистора подключен к точке симметрии выходного каскада, что также способствует стабилизации режима транзисторов.
В усилитель можно ввести раздельную регулировку усиления высших и низших звуковых частот. Для этого вместо резистора в цепи отри-
flб
Рис. XII. 45. Схема усилителя с выходной мощностью 2 вт.
цательной обратной связи необходимо включить частотно-зависимую цепочку (рис. XII. 45, б).
Усилитель может работать при более низком напряжении источника питания. При напряжении 9 а и сопротивлении громкоговорителя 7,5 ом максимальная выходная мощность усилителя составляет 0,8 вт, при напряжении 6 в — 0,4 вт, Если сопротивление громкоговорителя равно 4,5 ом, то выходная мощность возрастает до 1,3 вт при напряжении источника 9 в и до 0,6 вт при напряжении источника 6 6.
В усилителе желательно применять транзисторы со следующими коэффициентами усиления по току р: в первом каскаде — 60—80, в фазоинверсном— 45—80, в выходном — 35—60. Транзисторы выходного каскада должны иметь одинаковые коэффициенты усиления по току как при малых (1—2 ма\ так и при больших (60—80 ма^ токах коллектора. Для облегчения теплового режима транзисторы выходного каскада должны быть укреплены на радиаторах.
При налаживании усилителя необходимо подобрать такой диод Дп который обеспечивает неискаженный сигнал на выходе при входном сигнале 15—20 мв. Затем при отсутствии входного сигнала подбирают сопротивление резистора /^ так, чтобы ток покоя транзисторов Та и Тъ был равен 2—3 ма. Замену диода Дх можно производить только при отключенном источнике питания. Более подробные сведения об усилителе приведены в [15].
Усилитель для автомобильного радиоприемника с выходной мощностью 3 ent воспроизводит частоты от 100 до 10 000 гц. Схема усилителя приведена на рис. XII. 46. На входе усилителя включен регулятор громкости с тонкомпенсацией, а после первого каскада — регулятор .усиления высоких частот (регулятор тембра звука). В каскадах предварительного усиления транзисторы включены по схеме с общим эмиттером, а в выходном каскаде — по схеме с общим коллектором, которая обеспечивает малые нелинейные искажения сигнала. Последние два каскада охвачены отрицательной обратной связью. Для температурной стабилизации режима в цепи эмиттеров всех транзисторов включены резисторы (см. § 1 гл. VI).
Трансформатор Tpt выполнен на магнитопроводе типа У1И6 х 12 (сталь марки Э320). Первичная обмотка содержит 900 витков провода
Рис. XII. 46. Схема усилителя с выходной мощностью 3 em.
ПЭВ-1 0,15, вторичные — по 156 витков провода ПЭВ-1 0,23. Трансформатор Тра выполнен на магнитопроводе типа Ш9х18 (сталь марки Э320). Первичная обмотка содержит 120 ^ 120 витков провода ПЭВ-1 0,31, вторичная — 67 витков провода ПЭЛ 0,8.
Усилитель НЧ радиовещательного приемника «Рига-103». Номинальная выходная мощность усилителя 0,5 ва (при напряжении сигнала на входе 0,2 в), максимальная—1,3—1,5 ва, диапазон воспроизводимых частот 50—18 000 гц, регулировка тембра на высоких и низких частотах в пределах 18—20 дб.
Схема усилителя приведена на рис. XII. 47. Выходной каскад выполнен по последовательной двухтактной схеме без трансформатора. Для увеличения темгературной стабильности режима в эмиттерные цепи транзисторов включены резисторы R^ и /?31, а между базами транзисторов Ze и Т-; — термсрсзистор R^, который установлен рядом с транзисторами выходного каскада. Последние три каскада усилителя охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R^. Первые два каскада также охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор /?б и по переменному току через конденсатор Cs. Основная цепьотрицательной обратной связи по переменному току связывает выход усилителя с цепью эмиттера транзистора Тд. Глубина этой обратной связи регулируется резистором Т?32. Для улучшения температурной стабильности первых двух каскадов применен терморезистор /?и.
РИС. XII. 47. Схема усилителя низкой частоты радиоприемника «Рига-103».РИС. XII. 47. Схема усилителя низкой частоты радиоприемника «Рига-103».
РИС. XII. 47. Схема усилителя низкой частоты радиоприемника «Рига-103».
РИС. XII. 47. Схема усилителя низкой частоты радиоприемника «Рига-103».
Переносный электромегафон «Balsas* представляет собой устройство для усиления речи. Радиус его действия 5—10 м. Электромегафон состоит из микрофона, усилителя НЧ с громкоговорителем и источников питания. Усилитель воспроизводит диапазон частот от 60 до 5000 гц при неравномерности частотной характеристики не более 20 56. Номинальная выходная мощность усилителя 1 вт при напряжении на входе 9—14 мв. Коэффициент нелинейных искажений по звуковому давлению на частоте 1000 гц не более 10%. Питание электромегафона осуществляется от двух батарей типа КБС-х-0,7 нли от аккумуляторной батареи
220
Рис. XII. 48. Схема электромегафона «Balsas».
типа 8ЦНК'0,45. Потребляемый ток не более 0,25 а. Вес электромегафона с источниками питания не более 1 кг, габариты 195 X ПО х X 56 мм.
Схема электромегафона приведена на рис. XII. 48. Первые два каскада выполнены по схеме с общим эмиттером и непосредственной связью. Третий каскад собран по двухтактной схеме. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью. Транзисторы выходного каскада получают смещение от транзистора второго каскада, что обеспечивает жесткую стабилизацию режима при изменении температуры.
Данные трансформаторов электромегафона приведены в табл. III. 12 и III. 13.
Магнитофоны
Магнитофон «Яуза-20» рассчитан на двухдорожечную запись звуковых сигналов от микрофона, звукоснимателя, приемника или радиотрансляционной линии и воспроизведение сделанных записей или магнито- филЬмов. Имеет две скорости движения ленты: 9,53 и 4,76 см!сек. Номинальное напряжение источника питания магнитофона 12 в. Может питаться также от сети переменного тока с напряжением 127 или 220 в через специальный стабилизированный выпрямитель. При напряжении питания 12 в и выходной мощности 1 вт в режиме воспроизведения магнитофон потребляет 360 ма, в режиме записи — 320 ма и в режиме перемотки — 160 ма. Размеры магнитофона: 300 х 220 х НО мм. Вес с установленными внутри элементами питания и двумя катушками (одна с лентой) не превышает 5 кг.
Схема магнитофона приведена на рис. XII. 49. Коррекция частотной характеристики в области низких звуковых частот осуществляется с помощью /?С-фильтра, состоящего из конденсатора С7 и резистора £fl, который в режиме воспроизведения подключается переключателем рода работы ПР В режиме записи для получения неизменного тока записи на низких звуковых частотах последовательно с конденсатором С7 включается резистор #47. Для коррекции частотной характеристики в области высоких звуковых частот в цепь коллектора транзистора Г4 включен £С-фильтр, состоящий из катушки £хи конденсатора Сц. При скорости движения ленты 9,53 смкек включается часть катушки £ь а при скорости 4,76 см/сек — вся катушка. Индикатором уровня записи ИП служит микроамперметр типа ИТМ чувствительностью 40—70 мка. При воспроизведении он показывает напряжение батареи элементов или аккумулятора. Универсальная магнитная головка ГУ при записи подключается к выходу усилителя по схеме, представленной на рис. X. 16, в. Оконечный усилитель собран по схеме, аналогичной приведенной на рнс. VI. 17. Высокочастотный генератор тока подмагничивания и питания стирающей головки выполнен по двухтактной схеме на транзисторах Т1а и Т13. Контур генератора, состоящий из обмотки Ш трансформатора Трх и конденсатора С22, настроен на частоту 45 ± i 5 кгц. Электродвигатель лентопротяжного механизма включен, как это было показано на рис. X. 6. а.
Силовой трансформатор блока питания Трг намотан на магнитопровод из стальных пластин типа УШ-16, толщина набора 20 мм. Обмотка 1а имеет 1060 витков провода ПЭВ-2 0,13; обмотка 16—1440 витков провода ПЭВ-2 0,17, обмотка // —250 витков провода ПЭВ-2 0,38. Между первичной и. вторичной обмотками расположена экранная обмотка —один слой провода ПЭВ-2 0,17.
Катушка Lt, намотанная на пластмассовый каркас, имеет 3150 витков провода марки ПЭВ-2 0,1 с отводом 2500 витков. Катушка фильтра-пробкн £2 состоит из 1500 витков провода ПЭВ-2 0,12 и намотана на такой же каркас. Обе катушки настраиваются ферритовыми сердечниками диаметром 1,8 немагнитной проницаемостью 600—1000.
Трансформатор высокочастотного генератора Трг также намотан на пластмассовый каркас и заключен в броневой сердечник типа ОБ-20. Обмотка / имеет 35 х 2 витков провода ПЭВ-2 0,18, обмотка 11 — 20 х 2 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка /// — 90 витков провода ПЭВ-2 0,18 и обмотка IV— 50 витков провода ПЭВ-2 0,12.
Данные магнитных головок приведены в табл. X. 5. (Более подробные сведения о магнитофоне «Яуза-20» приведены в журн. «Радио», 1965, 11, 39—41 в статье М. Гансбурга, А. Тальянцева.)
Магнитофон любительской конструкции рассчитан на двухдорожечную запись на ленту типов СИ, 2 или 6 при скорости движения ленты 9,5 емкек ± 2%. Коэффициент детонации не превышает 0,5%.
Усилитель магнитофона воспроизводит частоты 40—12 000 гц (прн использовании ленты типа 6) с неравномерностью 3 дб. Коэффициент нелинейных искажений в диапазоне частот 400—7000 гц не более 5%. Динамический диапазон сквозного канала не хуже 45 дб. Номинальная выходная мощность усилителя 1 впг. Чувствительность усилителя магнитофона с микрофонного входа составляет 0,5 мв, со входа звукоснимателя — 0,2 6, со входа приёмника нли другого магнитофона — 1 в и с линейного входа — 10 в. Напряжение питания магнитофона — 12 в. При номинальной выходной мощности в режиме воспроизведения магнитофон потребляет ток до 280 ма, в режиме записи — 160 ма и в режиме перемотки — 80—200 ма. Габариты магнитофона: 290х 225 х 120 мм; вес 4,5 кг.
Схема универсального усилителя,высокочастотного генератора н регулятора оборотов двигателя приведена на рис. XII. 50. Схема оконечного усилителя приведена на рис. VI. 17, а схема индикатора уровня — на рис. Х.20,а.
Универсальная головка изготовлена из записывающей головки магнитофона «Репортер-3». Высота набора магнитопровода уменьшена до 2,7 мм. Обмотка содержит 140 х 2 витков провода ПЭВ 0,1. Рабочая
ВходВход
Вход
Вход
Рис. XII. 50. Схема усилителя, генератора высокой частоты и регуля' тора оборотов двигателя к любительскому магнитофону.
щель 5 мкм, задняя — 50 мкм, индуктивность головки 8—10 мгн, номинальный ток записи — 1 ма, ток подмагничивания — 5 ма. Стирающая головка может быть использована от магнитофона «Яуза-20» (см. табл. X. 5).
Катушка высокочастотного генератора заключена в броневой сердечник, изготовленный из феррита марки 600НН с внешним диаметром 28 мм. Обмотка I содержит 30 ф 50 Ф 50 4- 30 витков провода ПЭЛ 0,25, а обмотка // — 100 витков провода ПЭЛ 0,18. Катушка коррекции £г намотана на кольцо из феррита марки 600НН (внешний диаметр 13 мм) и содержит 80 витков провода ПЭВ 0,15, ее индуктивность 6—8 мгн. Катушка фильтра-пробки £2 заключена в броневой сердечник с внешним диаметром 11 мм, изготовленный из феррита марки 600НН, и содержит 80 витков провода ПЭЛ 0,2, ее индуктивность — 8—10 мгн.
Входной трансформатор Трг намотан на магнитопровод типа Шбх9, изготовленный из сплава 80НХС или 79НМ. В обмотке I содержится 200 витков, а в обмотке // — 600 витков провода ПЭЛ 0,1. Индуктив- 434
яость первичной обмотки составляет 130 мгн, вторичной — 1 гн. Трансформатор закрывается толстым пермаллоевым экраном (лучше двойным). Для устранения микрофонного эффекта трансформатор заливается парафином.
Подробное описание схемы магнитофона, кинематическая схема лентопротяжного механизма, чертежи лентопротяжного механизма, кнопочного переключателя рода работы и усилителя, а также рекомендации по наладке магнитофона приведены в [14].
Малогабаритная измерительная аппаратура
Генератор высоких и звуковых частот (рис. XII. 51). Диапазон частот генератора ВЧ разделен на 5 поддиапазонов: 150—320 кгц; 320—700 кгц; 700—1700 кгц; 4,5—11 Мгц; 10—28 Мгц. Выходное напряжение можно
Рнс. XII. 51. Схема генератора высоких и звуковых частот.
плавно регулировать в пределах 0—0,1 в; возможна ступенчатая регулировка с помощью делителя с выходными напряжениями 0,1 в, 10 л/s, 1 мв и 0,1 Ate. Напряжение второй гармоники генератора не превышает 2%.
Генератор звуковых частот позволяет работать на одной из пяти фиксированных частот: 100, 400, 1000, 4000, 10 000 гц. Амплитуда выходного напряжения равна 1 в. Ступенчатый делитель напряжения имеет три выхода: 1 в, 0,1 а, 0,01, в; возможна плавная регулировка выходного напряжения.
Генератор высокой частоты может быть промодулнрован звуковой частотой с глубиной модуляции до 90%.
Прибор питается от сети переменного тока с напряжением 127 нли 220 в. Потребляемая мощность не более 0,3 вт.
Звуковой генератор собран на транзисторах Тг и Т2 по схеме рС-ге- нератора. Напряжение звуковой частоты снимается с эмиттера транзис-
тора Тй и через регулятор выходного напряжения R2t подается на ступенчатый делитель Rlg—Я20.
Генератор ВЧ выполнен по схеме индуктивной трехточки на транзисторе Т3. Напряжение ВЧ снимается с коллектора транзистора и через регулятор выходного напряжения /?17 подается на ступенчатый делитель ^22—^26- Модулирующее напряжение звуковой частоты, снимаемое с регулятора R3t, подается на базу транзистора Т3.
Выпрямитель, собранный по мостовой схеме, подключен к сети через конденсаторы С19—С20. Выпрямленное напряжение стабилизируется стабилитроном Д5, напряжение на котором изменяется в пределах 13 + 0,5 в при колебаниях напряжения сети от 120 до 240 в.
Корпус генератора находится под напряжением. Если это нежелательно, то вместо конденсаторов С19, С30 и резисторов R271 R28 следует включить понижающий трансформатор с выходным напряжением 14,5—14,7 в.
Транзисторы Т\ и Т2 должны иметь коэффициент усиления по току р в пределах 40—50, а транзистор Т3 — 80—100. Катушки индуктивности намотаны на полистироловых каркасах (диаметр 8 леи) с карбонильными сердечниками типа СЦР (диаметр 6 леи). Катушка £t содержит 250 витков провода ПЭЛ 0,1 с отводом от 30 витка, катушка £3— 160 'витков провода ПЭЛШО 0,15 с отводами от 10 и 60 витков, £3 — 22 витка провода ПЭЛ 0,7 с отводами от 2 и 10 витков.
Указания по настройке генератора приведены в [10].
Генератор высокочастотных сигналов. Диапазон частот генератора (100 кгц — 26 Мгц) разделен на 5 поддиапазонов: 100—300 кгц, 300— 1000 кгц, 1—3 Мгц, 3—9,5 Мгц, 9—26 Мгц. Максимальное выходное напряжение ВЧ 0,1 в, возможна его плавная и ступенчатая регулировка. ВЧ сигнал может быть промодулирован частотой 1000 гц. На выход прибора может быть подано либо напряжение ВЧ, либо напряжение звуковой частоты 1000 гц с плавной регулировкой амплитуды до 0,7 в. Прибор питается от батареи с напряжением 4,5 в и потребляет ток около 5 на.
Схема генератора приведена на рис. XII. 52. Задающий генератор собран на транзисторе Ту по схеме индуктивной трехточки. Выходной каскад, в котором осуществляется амплитудная модуляция сигнала, собран на транзисторе Тг. Модулирующий сигнал подается в цепь коллектора ту Сигнал высокой частоты, снимаемый с коллекторной нагрузки транзистора Т2,через регулятор выходного напряжения #14 и переключатель /72 поступает на выносной ступенчатый делитель напряжения.
Задающий генератор звуковой частоты (1000 гц) выполнен на транзисторе Т3по схеме с трансформаторной обратной связью. На транзисторе Т4 собран усилитель, с выхода которого напряжение звуковой частоты поступает в цепь коллектора транзистора Т2и через переключатель П2 может быть подведено к выходу прибора.
Для контроля выходного напряжения ВЧ и глубины модуляции измерительный прибор — микроамперметр типа М-4205 с чувствительностью 20 мка — включается на выход детектора, собранного на диодах Дх, Д2, при контроле напряжения питания — в цепь питания.
Катушки ВЧ генератора Lt—£б намотаны на каркасах от радиоприемника «Балтика» или «ВЭФ-Аккорд» (диаметр 12 мм), а катушка £6 — на резисторе ВС-0,25 с сопротивлением 75—100 ком. Катушки £1? £3, £3 имеют намотку типа «универсаль» шириной 5 мм с расстоянием между секциями (у катушек Lx и £2\4 мм, намотка катушек £4 и £6—рядовая виток к витку. Катушка £] содержит 350 х 3 витков провода ПЭЛШО ОД с отводом от 120 витка, £3— 135 х 3 витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 65-го витка, £3 — ПО витков провода ПЭЛШО 0,12 436
с отводом от 18-го витка, L4— 24 витка провода ПЭВ 0,38 с отводом от 7-го витка, L6 — 6 витков провода ПЭВ 0,69 с отводом от 2-го витка и катушка Le — 60 витков провода ПЭЛШО 0,1.
В качестве трансформатора Трг может быть использован переходной трансформатор от радиоприемника «Сокол». Все транзисторы должны иметь коэффициент усиления по току р в пределах 40—60.
Указания по налаживанию генератора приведены в [35].
Звуковой генератор. Диапазон частот 20 гц — 200 кгц разбит на 4 диапазона. Максимальное выходное напряжение 5 в, возможна его
Рис. XII. 52. Схема генератора высокочастотных сигналов.
плавная и ступенчатая регулировка. Напряжение на входе ступенчатого делителя измеряется вольтметром с точностью + 3%. Шкала вольтметра имеет два предела: 1 в и 10 а. Выходное сопротивление генератора 91 ом, неравномерность частотной характеристики не более ±1 дб, коэффициент нелинейных искажений не более 1%.
Схема генератора приведена на рис. XII. 53. Первые два каскада представляют собой усилитель с положительной обратной связью через избирательную ЯС-цепь. Для стабилизации амплитуды генерируемых колебаний напряжение с коллектора Т2 через цепь обратной связи (Cu, Z?16 и терморезистор ^9) подается в цепь эмиттера транзистора Тг. Выходной каскад собран на транзисторе Т3 по схеме с общим коллектором. Плавная регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи резистора R20. Выходное напряжение измеряется ламповым вольтметром, состоящим из детектора, собранного по мостовой схеме на диодах Дг—Д4, и измерительного прибора — микроамперметра типа М592 (100 мкау Напряжение питания первых каскадов стабилизировано с помощью стабилитронов Дъ—Дт
Трансформатор Тр4 намотан на сердечнике ШЛ12\25. Обмотка / содержит 1600 витков провода ПЭВ 0,17, обмотка II— 1200 витков
Рис. ХЛ. 53. Схема звукового генератора.Рис. ХЛ. 53. Схема звукового генератора.
Рис. ХЛ. 53. Схема звукового генератора.
Рис. ХЛ. 53. Схема звукового генератора.
ПЭВ 0,13, обмотка III (экранная) — один слой ПЭВ 0,1, обмотка IV — 290 ф 60 ф 60 ^ 60 витков ПЭВ 0,29. Для Ш-образного сердечника сечение должно быть увеличено в 1,5 раза.
Более подробные сведения о генераторе приведены в [40].
Генератор качающейся частоты (ГКЧ). Применяется при настройке и регулировке УПЧ радиоприемников и отдельных фильтров промежуточной частоты. Обычно генератор качающейся частоты используется с осциллографом. ГКЧ работает на средней частоте 465 кгц, девиация частоты ±30 кгц.
Схема ГКЧ приведена на рис. XII. 54. Генератор собран по схеме емкостной трехточки, Изменение его частоты происходит вследствие изменения подмагничивания сердечников катушек колебательного контура переменным синусоидальным током с частотой 50 гц, проходящим по
Рис. XII. 54. Схема генератора качающейся частоты.
управляющим обмоткам £3 и £4. По этим же обмоткам протекает постоянный ток смещения, который определяет положение рабочей точки на характеристике намагничивания. Поскольку сопротивление управляющих обмоток мало, то величины управления и смещения определяются практически величинами сопротивлений резисторов Ri и R6l т. е. диапазон качания частоты зависит от сопротивления резистора R7. Управляющие обмотки включены встречно по отношению к обмоткам контурных катушек, поэтому наводимые в них э. д. с. взаимно компенсируются и не создают в цепи управления токов. Таким образом, цепь управления не нагружает колебательный контур.
Для получения частотных меток в схему введен смеситель на диодах Дх и Д2, в котором смешиваются колебания генератора и колебания внешнего ГСС. При -совпадении частоты генератора с частотой ГОС на выходе фильтра (Л?10—Л?12; С8—Сп) возникает короткий импульс. Если подать этот импульс на вход вертикального канала осциллографа, то можно прокалибровать ось х осциллографа по частоте.
Катушки ГКЧ наматываются на кольцах диаметром 10 мм из феррита марки 100НН. Катушки £г и £2 содержат по 20 витков, а катушки £3 и £4 — по 100 витков провода ПЭЛШО 0,1.
На рис. XII. 55 приведена схема подключения ГКЧ и осциллографа к настраиваемому УПЧ. Настройка контуров УПЧ производится, начиная с последнего каскада. Сигнал от ГКЧ подается непосредственно на
вход настраиваемого каскада. Необходимо следить за тем, чтобы настраиваемый УПЧ не перегружался. При перегрузке на экране осциллографа получается плоская вершина резонансной кривой, и размер изображения по вертикали почти не изменяется при регулировке выходного напряжения ГКЧ. Перед настройкой УПЧ система АРУ приемника должна быть отключена.
Более подробно описание ГКЧ приведено в [17].
Частотомер. Предназначен для измерения частот электрических сигналов в диапазоне 10—10 000 гц. Погрешность измерения не превышает 5%.
Схема частотомера приведена на рис. XII. 56. Измеряемый сигнал через делитель напряжения (Rx—R&) поступает на вход усилителя, собранного на транзисторе Т^ На транзисторах Т2 и Т3 собран триггер Шмитта, преобразующий синусоидальное напряжение в П-образные
Рис. XII. 55. Схема подключения ГКЧ и осциллографа к настраиваемому УПЧ.
импульсы, длительность которых зависит от частоты и амплитуды сигнала. На выходе триггера включена дифференцирующая цепь CsR^, на выходе которой образуются импульсы с постоянной длительностью и амплитудой. Частота следования импульсов равна частоте сигнала на входе прибора. На транзисторе Та выполнен усилитель импульсов, на выходе которого включены измерительные цепи. В приборе используется принцип измерения разрядного тока конденсатора, заряженного последовательностью импульсов, калиброванных по длительности н амплитуде. Импульсы с коллектора Та заряжают один из конденсаторов Се—Сэ.Эти конденсаторы разряжаются*через резисторы Д25—Я28*пРичем величина разрядного тока подбирается так, чтобы отклонение стрелки микроамперметра ИПХ было максимальным на верхнем пределе частотного поддиапазона. С помощью резисторов £25—R28 можно добиться равенства максимальных отклонений стрелки микроамперметра на каждом поддиапазоне. Это позволяет иметь на индикаторе только одну шкалу, соответствующую первому поддиапазону 0—100 гц. Более подробное описание частотомера приведено в [19].
Испытатель параметров плоскостных транзисторов (типЛ2-1) предназначен для быстрого определения годности транзисторов и измерения их некоторых основных параметров. С помощью прибора измеряются следующие параметры в схемах с общей базой: 1) а — коэффициент усиления по току при коротком замыкании в цепи коллектора; 2) Лаг— выходная проводимость при холостом ходе в цепи эмиттера; 3) /к0 — начальный ток коллектора при отсутствии тока эмиттера. Могут быть измерены параметры транзисторов типа п—р—п и р—п—р. Пределы
измерений: а — 0,9—1; Л22—(0,4—4) мксим; /к0
— О—50 мка. Па-Питание, прибора— О—50 мка. Па-Питание, приборараметры измеряются при UK к 4,5 в, /к осуществляется от двух батарей типа КБС-Л-0,5. Размеры прибора: 210 х 150 х 90 мм; вес около
— О—50 мка. Па-Питание, прибора
— О—50 мка. Па-Питание, прибора
2 кг.
Схема испытателя параметров транзисторов приведена на рис. XII. 57. На транзисторе Тг собран генератор напряжения с частотой 700 гц, на транзисторах Т2—^ — усилитель. Усилитель, выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и гальванометр ИП составляют милливольтметр переменного тока. При помощи коммутации четырьмя ключами типа КТРО могут быть собраны три схемы измерения параметров транзисторов как типа р— п—р, так и типа п—р—n. С помощью прибора можно проверить пробой цепи эмиттер — коллек- ■ тор и измерить напряжения питающих батарей. Назначение ключей: Кх — ключ отсчета ^2 и контроля пробоя; Кг — ключ отсчета а и /к0; К3 — ключ контроля напряжения батарей; К4 — ключ переключения р—п—р и n—р—п. Проверяемый транзистор включается в панельку КП^ * Принципиальные схемы измерения отдельных параметров тран- ; зисторов приведены на рис. XII. 58. В соответствии с этими схе- u мами производится коммутация ключами (см. рис. XII. 57). К^юч К4 должен находиться в положении, соответствующем типу проверяемого транзистора. Для проверки напряжения батарей ключ К3 поочередно устанавливается в положения «(/^ и cU^. Батареи включаются кнопкой КП^ только на время измерений напряжения пли параметров транзистора. При контроле пробоя транзистора ключ Кг ставится в положение «Контроль пробоя», а ключи К2 и К3 остаются в среднем положении.
5 Й8 rS5 Й8 rSs*s*й °СГ5W^й °СГ5W^оосм•Rсм•R9>9>§ s§ s^ LT3 а^о-* о—§11й^ LT3 а^о-* о—§11й9>9>ю'ю'езезС^5 f.С^С^5 f.С^8►3-8►3-ceceсо сх ф S О ь о н о сосо сх ф S О ь о н о сосо S ф X Uсо S ф X UcS"cS"cd9cd9ihJ?ihJ?SS88cScSSSСМ•QСМ•Qcecec?c?udb?udb?cmcmQ=Q=ooo-o-О) 0=О) 0=§§C5* JUC5* JUОЭ в?ОЭ в?от с?от с?CDCDX иSIXX иSIXкалибровка прибора. Прикалибровка прибора. ПриПеред измерением параметров производится
5 Й
8 rS
5 Й
8 rS
s*
s*
й °СГ
5W^
й °СГ
5W^
о
о
см•R
см•R
9>
9>
§ s
§ s
^ LT3 а^о-* о—§11й
^ LT3 а^о-* о—§11й
9>
9>
ю'
ю'
ез
ез
С^
5 f.
С^
С^
5 f.
С^
8
►3-
8
►3-
ce
ce
со сх ф S О ь о н о со
со сх ф S О ь о н о со
со S ф X U
со S ф X U
cS"
cS"
cd
9
cd
9
ihJ?
ihJ?
S
S
8
8
cS
cS
S
S
СМ
•Q
СМ
•Q
ce
ce
c?
c?
udb?
udb?
cm
cm
Q=
Q=
o
o
o-
o-
О) 0=
О) 0=
§
§
C5* JU
C5* JU
ОЭ в?
ОЭ в?
от с?
от с?
CD
CD
X и
S
IX
X и
S
IX
калибровка прибора. При
калибровка прибора. При
этом ключи Къ Ка и К3 должны находиться в среднем положении. Напряжение генератора устанавливается таким образом, чтобы стрелка прибора находилась в конце шкалы. При определении h24 и а соответ-
ствующий ключ устанавливают в соответствующее положение. Транзисторы типов П13Б и П14 могут быть заменены транзисторами МП39Б и МП40 соответственно.
Милливольтметр
Генератор
Милливольтметр
Рис. XII. 58. Принципиальные схемы измерения параметровтранзисторов:
а — для измерения й22; б — для контроля пробоя; в — для измерения а;г — для измерения Zkq
Трансформатор Трг изготовлен на магиитопроводе типа Ш8 х 8. В обмотке 1—2 содержится 500 витков, в обмотке 3—4 — 2500 витков
и в обмотке Б—6— 500 витков провода ПЭВ-2 0,1, Трансформатор Тр2 изготовлен иа магнитопроводе типа Ш8 х 8. Обе его обмотки
содержат по 2000 витков провода ПЭВ-2 0,1.
Таблица XIL16
В качестве измерительного прибора применен микроамперметр типа М24-111 с пределом измерения 50 мка.
В табл. XII. 16 приведены данные режимов транзисторов в приборе.
При наладке прибора прежде всего проверяют напряжения батарей и подбирают резистор /?32 так, чтобы при напряжении батарей, равном 4,5 в, стрелка измерительного прибора находилась в конце шкалы или близко к нему. На шкалу наносится сектор, соответствующий напряжению батареи 3,6—4,5 в (пределы нормальной работы прибо-
Усродненные данные режимов транзисторов в приборе Л2-1
Напряжение, в
Типтранзис-тора
на базе
П14 (Та
П13Б (Т,)
П13Б (Т8)
П13Б (Т4)
П14 (Т5)
6,8
8,4 1,0 5,0 4,3
0,43 4,2 0,68
4,5
1,1
0,36
4,2
0,5
1,4
1,0
Примечание, Бее напряжения измерены относительно корпуса прибором с внутренним сопротивлением 20 ком/в.
ра). В режиме калибровки сопротивление резистора Д8 подбирается так, чтобы на коллекторе транзистора Т5 получить переменное напряжение около 1 в (при среднем положении движка резистора Rs\ а сопротивление резистора R30 подбирается так, чтобы стрелка измерительного прибора находилась вблизи конца шкалы. Подбором резистора Re необходимо
Рис. XII. 59. Схема авометра типа Ц-20 с дополнениями, внесенными для измерения коэффициента усиления транзисторов по току.
обеспечить возможность калибровки при напряжениях батарей 3,6— 4,5 в. Резистор Ян подбирается в режиме «Контроль пробоя» при замкнутых контактах «К» и «Э» на панельке КПг так, чтобы стрелка не выходила за пределы шкалы даже при установке резистора Rb на максимум. Подбором резистора Р9 подгоняется шкала измерения а (в режиме измерения а). Для проверки шкалы следует замкнуть контакты «5» и «Э», а между перемычкой и корпусом включить эталонные сопротивления. Точке 0,9 должно соответствовать сопротивление 222,2 ол, точке 0,92 — сопротивление 173,9 ом, точке 0,94 — сопротивление 127,6 ом, точке 0,96 — сопротивление 83,3 ом и точке 0,98 — сопротивление 40,8 ом. Шкала измерения /к0 градуируется в режиме измерения /к0 с помощью внешнего микроамперметра, включенного последовательно с резистором переменного сопротивления (1 Мом) между контактами «Л» и «5». Шкала измерения А32 градуируется подключением соответ-
ствующих сопротивлений к контактам «К» и «Б». Например, точке 4 мкмо (4 мксим) соответствует сопротивление 250 ком.
Авометр для проверки транзисторов. При проверке транзисторов можно использовать авометр типа Ц-20, если в его схему внести некоторые изменения (рис. XII. 59). На лицевой панели прибора устанавливаются гнезда для подключения транзисторов, а между гнездом «Общий минус» и гнездом «Б» (база) припаивается резистор Ясм, сопротивление которого определяется по формуле
п ^б^макс
"7*
макс
где RCM — сопротивление смещения, ком; Еб — напряжение батареи Бь в; РМакс — максимальное значение коэффициента усиления потоку проверяемых транзисторов в схеме с общим эмиттером; 7макс—максимальный ток, измеряемый миллиамперметром, ма.
Если использовать шкалу прибора 30 ма, то при Рмакс = 300 и напряжении батареи 1,5 в RCM = 15 ком. В этом случае для получения значения р показания шкалы следует умножить на 10. Переключатель рода работы должен стоять в положении измерений на постоянном токе. Величина начального тока коллектора проверяется при отключенном выводе базы транзистора.
Глава XIII
МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
§ 1. Общие сведения
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.Рис. XIII. 2. Плоский миРис. XIII. 2. Плоский миМикроминиатюризация — направление радиоэлектроники, связанное с выполнением электронных схем, блоков и аппаратуры в целом из миниатюрных и микроминиатюрных радиоэлементов и узлов. Самым простым и доступным направлением миниатюризации является уплотненный монтаж дискретных элементов. Миниатюрные схемы и узлы выполняются либо уплотненной модульной сборкой элементов обычной формы и конструкции, либо сборкой элементов специальной формы н определенных размеров. При использовании элементов обычной формы повышенная плотность монтажа создается за счет рациональной конструкции и определяется главным образом размерами деталей. Примером уплотненной конструкции дискретных миниатюрных элементов случайной формы могут служить «колончатые модули» и плоские микромодули.
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.
Рис. XIII. 2. Плоский ми
Рис. XIII. 2. Плоский ми
кромодуль.
Колончатые модули— модули, в которых обычные детали устанавливаются плотно, параллельно друг другу и соединяются с помощью печатного монтажа с последующей общей герметизацией или без нее (рис. XIII. 1).
Плоские микромодулн — модули, выполненные из деталей, установленных на одной или двух сторонах печатной платы. Выводы дета- лей соединяют с печатным монтажом с помощью пайки или токопроводящих клеев. Сборку затем герметизируют (рис. XIII. 2).
Этажерочные микромодули — модули, выполненные из радиодеталей специальной формы, называемых микроэлементами (рис. XIII. 3). 446
Основным элементом этажерочного микромодуля является микроплата. Микроплата предназначена для установки на ней печатных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микроплаты имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплатыОсновным элементом этажерочного микромодуля является микроплата. Микроплата предназначена для установки на ней печатных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микроплаты имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплатыРис. ХШ. 3. Этажерочный микромодуль.Рис. ХШ. 3. Этажерочный микромодуль.есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сборки мнкромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер. Нумерация пазов микроплаты ведется по часовой стрелке, начиная с короткой стороны ключа (рис.XIII. 4).есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сборки мнкромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер. Нумерация пазов микроплаты ведется по часовой стрелке, начиная с короткой стороны ключа (рис.XIII. 4).При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочкой конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положениях в зависимости от места расположения ключа.При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочкой конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положениях в зависимости от места расположения ключа.EBIEBI123123§ 2. Микроэлементы РЭА§ 2. Микроэлементы РЭА993^3^33\7\79£М9£Мод^максод^макс
Основным элементом этажерочного микромодуля является микроплата. Микроплата предназначена для установки на ней печатных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микроплаты имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплаты
Основным элементом этажерочного микромодуля является микроплата. Микроплата предназначена для установки на ней печатных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микроплаты имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплаты
Рис. ХШ. 3. Этажерочный микромодуль.
Рис. ХШ. 3. Этажерочный микромодуль.
есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сборки мнкромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер. Нумерация пазов микроплаты ведется по часовой стрелке, начиная с короткой стороны ключа (рис.XIII. 4).
есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сборки мнкромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер. Нумерация пазов микроплаты ведется по часовой стрелке, начиная с короткой стороны ключа (рис.XIII. 4).
При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочкой конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положениях в зависимости от места расположения ключа.
При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочкой конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положениях в зависимости от места расположения ключа.
EBI
EBI
123
123
§ 2. Микроэлементы РЭА
§ 2. Микроэлементы РЭА
9
9
3^
3^
3
3
\7
\7
9£М
9£М
од^макс
од^макс
Микроэлементы — это специально
разработанные резисторы, конден- Рис. ХШ. 4. Типовая мнкроплата, саторы, диоды, транзисторы, тран
сформаторы, расположенные иа микроплатах.
Резисторы постоянного сопротивления микромодульные изготавливаются с номинальными величинами сопротивлений согласно шкале ГОСТ 2825—60. В составе микромодулей и'в микромодульной аппаратуре используются резисторы следующих типов:
СЗ-4 (СКПМ) — резисторы композиционные печатные микромодульные (рис. XIII. 5, а).
ССНМ — резисторы станатные ниточные микромодульные. Резисторы выполняются в виде тонких навесных столбиков, крепящихся непосредственно к поверхности микроплаты (рис. ХШ. 5, б).
Рис. ХШ. 5. Микромодул ьные резистор ы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6.Рис. ХШ. 5. Микромодул ьные резистор ы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6.
Рис. ХШ. 5. Микромодул ьные резистор ы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6.
Рис. ХШ. 5. Микромодул ьные резистор ы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6.
СКНМ — резисторы композиционные ниточные микромодульные. По конструктивному оформлению похожи на резисторы типа ССНМ (рис. ХШ. 5, б).
СЗ-2 — резисторы композиционные таблеточные. Изготавливаются в виде плоских дисков (таблет) диаметром 1,7 и 2,7 мм*,
Рис. XIII. 6. Резистор СП5-6Б.
СЗ-З — резисторы композиционные ниточные;
С5-6, С5-18 — резисторы постоянного сопротивления проволочные микромодульные (рис. XIII. 5, в).
СТ2-26, СТЗ-24, СТЗ-26, СТЗ-28 — терморезисторы;
СПЗ-6 — резисторы непроволочные переменного сопротивления с поверхностным композиционным проводящим слоем.
СП5-6 — резисторы проволочные переменного сопротивления. Два последних типа резисторов изготавливаются в угловом (рис. XIII. 6)
КМК-2.КМК-3,КМК-2.КМК-3,66Рис. XIII. 7. Микромо- дульные конденсаторы: а — типа КМК; б — типа КОПМ; в—типа ММКТ-3/20.
КМК-2.КМК-3,
КМК-2.КМК-3,
6
6
и прямом вариантах. Основные параметры микромодульных резисторов приведены в табл. XIII. 1.
Микромодульные конденсаторы и конденсаторы для печатного монтажа изготавливаются с номиналами, согласно ГОСТу 2519—60. В со
ставе микромодулей и в микромодульион аппаратуре используются конденсаторы следующих типов:
КМК — конденсаторы микромодульные керамические (рис. XIII. 7, а);
КОПМ — конденсаторы оксидно-полупроводниковые микромодульные (рис. XIII. 7, б);
КМПМ — конденсаторы металлопленочные микромодульные;
ММКТ-3/20 — конденсатор подстроечный ми- кромодульиый (рис. XIII. 7, в);
КОПП — конденсаторы оксидно-полупроводниковые для печатного монтажа (рис. XIII. 8);
КМПП —конденсаторы металлопленочные для печатного монтажа;
КМБП — конденсаторы металлобумажные для
Рис. XIII. 8. Кон-Рис. XIII. 8. Кон-печатного монтажа.денсаторы типов
Рис. XIII. 8. Кон-
Рис. XIII. 8. Кон-
Основные параметры микромодульных кон- К53-6А, КОПП, денсаторов приведены в табл. XIIL 2.
Катушки иидуктивиости ИФМ выполняются на ферритовых кольцах марки 20ВЧ, 50ВЧ, 100НН, 1000НМ и устанавливаются на микроплате. Номинальные значения индуктивностей лежат в пределах от 1,25 до 2500 мкгн, допустимые отклонения от номинальной величины
Таблица XI11. 1
Основные параметры микромодульных резисторов
CU О ь о
ь си
Материал и конструкция резистора
Пределы номинальных значений сопротивлений
CD Л Я 3 я ч я
5 X та Ф К X X X 5 ф я 2 Г X Е 8 я § « р Чоо
at
X * л .
Ч Я Ф та К В ф X S ф ф О у х 58 в
та40 8 - л д Я н х 8 X X
° о К 2
сснм
Станатные ниточные на плате
5,6 ом—2,7 ком
±5, ±10, ±20
80
0,05
56о ом—5,1 ком
160
0,125
С 2-12
Станатные ниточные
Ю ом —510 ком
160
0,250
скнм
Композиционные ниточные на плате
150 ом — 1 мом
±5, ±10; ±20
30
0,25
СЗ-3
Композиционные ниточные
100 ом—3,3 мом
80
0,125
СЗ-2
Композиционные таблеточные
10 ом — 1 мом
±5, ±10, ±20
30
0,05
СЗ-4
Композиционные на плате
10 ом—3,3 мом
±5, ±10, ±20
120
0,25
С5-6
Проволочные на плате
10 ом—510 ком
±1, ±5
120
0,05
С5-18
Проволочные на плате
51 ом—510 ком
±0,1;
±0,2;
±0,5;
±1,0;
140
0,125
СТ2-26
Терморезисторы на платах
1 ком —100 ком
±20
10—20
СТЗ-24
СТЗ-26
0,68; 1; 1,5;
2,2; 3,3 ком
—
0,15—2,0
10—20
100 ом — 680 ом
СТЗ-28
Терморезисторы таблеточные
0,15; 0,22; 0,33;
1,5; 2,2;
3,3 ком
±20
—
10—20
0,125
СПЗ-6а
СПЗ-66
Переменного сопротивления с поверхностным композиционным проводящим слоем
1 ком — I мом (соответствуют ряду 1,0; 1,3;
2,2; 3,3; 4,7;
6,8)
±10, ±20, ±30
160
СП5-6а
СПЗ-66
450
Переменного сопротивления проволочные
0,1; 0,2; 0,47;
1,0; 2,2; 4,7;
10; 22; 47;
100 КОМ
±10
160
0,5
6
л cf £
£
я at Ч
Си
Ф я
CU
1
от
X
CD
X
CD
о1
S X
ID
СО
X со
X
се
Л У е • ® д та X S X ф к Й * о q Й О к J “&
о
CD
ю
СО
о
ID СО
о
1
О ю
о
<3 §
X о ае
X §
^
О ^ & 5 в §.
Q
<0 3 з:
о
8
ф
я 5 о §
° п - 3 та 2 я 5
о ° У S ^ &§§§ о ь я я §оу в
о см
-н
6
44
ID
44
О см
6* ю +
о см
о ОО +
о см
44
о
44
44
о см
6‘
1D
+
о см
44
ОО
ID
"см
41о
44^*
3
$
СО со с
ю ё
о ID 5
о о Ю §
о со X
о от X
8
СО* со с
ID S
о ю §
о о ID 5
О
§
1
я
о
i
at
л е я
л ч та
3
S о
X
о см см
о т о со
о
00
lD
о оо
т
о
о о о
см см
1 о о ю
о
о о*
СО СО о о"
см см о
о
о '00 CD
О О см 7 о
см
о
см см
о
s
О
о о
о
о о*
СО СО о о*
см
о
о СО СО
о ID
о о
гр
О О см см
об CM С0
6*0 о 00 ^—,
О 6g 12^00 6*А-6 23$
8°
см
к X у &
та и 6-
И X S о си^ Ф ь та ^
ф
та Ч С
та X
Ф X Й Ф X X Я та Ди at М
3
та Ч X
су ф
Ю
ф я X и Ф У Я я та си си К
0)
та Ч С
та X
ф я
S ф
У X я та си ф
S та Ч В
3 хо
ф X X о 0) У X я та си ф ^
§ X ь та У ф к
к ч е£
Ф Я X и та ^ X ЕР Я X с9 Я Й Й О Си 5 ф * Ш
ф ь та Ч X та X ф 3 X я кс 2 ч и
та и С X та ДУД Н ^ О
X ь о X
см
К
та см
со
& S i4
та СО
>> О
СО d
3
zsp
Тип конденсатора
Материал и конструкция конденсатора
Номинальные емкости,
Г^ппы
Допускаемые отклонения емкости от номинальной, %
Номинальное напряжение, в
Размеры элемента, мм
К53-6Д
Оксиднопо^упроводииковые для печатного монтажа
(4,7; 6,8; 10; 22; 33; 47; 68; 100) . 10е
—
—20; 4-50
6, 15, 30
8,2 X 10,5*
кмпм
Металлопленочные на плате
1000; 1500; 2200; 3300;
4700; 6800; 10 000
—-
±10; ±20
160
6 X 6 X 2,7
кмпп
Металлоплепочные для печатного монтажа
(0,05; 0,10; 0,15; 0,25; 0,50? 1,0) • 10е
±10; ±20
30, 160
II X 11 X (18: 22)
К73П-3
К71П-2
(0,01 — 0,033) • 10е (0,039 — 0,1) • 10е
—
±5; ±10; ±20
100
И х 22 х (18; 22) 11 х 11 х (15; 18; 22)
К74П-4
Пленочные на плате
1000; 1500; 2200: 3300;
4700; 8800; 10 000
—
±10;±20
160
6 X 6 х (2,7 — 4)
К74-5
Пленочные для печатного монтажа
1000 — 220 000
—
±10; ±20
50
(5— 16,5) х (2,3 — 10,5) х (13,5 — 17)
КМБП
Металлобумажные для печатного монтажа
(0,05; 0,10; 0,15; 0,25;
0,5; 1,0) - 10е
—
±10;±20
30
(10 — 22) X (11— 22) х X (11 — 22)
ММКТ-3/20
Подстроечные на плате
3—20J
—
±2
80
6 X 6 X 4,7
Продолжение та б л. XIИ .2
копм
Ок си дно пол у проводниковые на плате
<1; 1,5; 2,2; 3,3? 4,7;
6,8; 10) • 10е
—
±10; ±20; ±30
6
6 X 6 X 3,5
(0,047; 0,068 ; 0,1; 0,47;
0,68; 1; 1,5; 2,2; 3,3) • 10»
15
(0,47; 0,68; 1,0; 1,5; 2,2) • 10е
30
КОПП
Оксиднополупроводниковые для печатного монтажа
(22; 33; 47; 68; 100) • 10е
—20g 4*50
6
14 х 10,5* (без выводов)
(4,7; 6,8; 10; 15; 22; 33) х X 10е
15
30
(4,7; 6,8; 10; 15; 22) . 10»
К53-2
Оксиднополупроводниковые таблеточные
(0,047? 0,068; 0,1; 0,15; 0,22; 0,33: 0,47g 0,68;
1,0? 1,5; 2,2; 3,3? 4,7?
6,8; 10; 15;) .10»
—
—20; 4-50
6,10,
15, 30'
(2,7—4,7)»
К53.5А
Оксидиополу проводниковые иа плате
(0,047; 0,068; 0,1; 0,4 7;
0,68? 1,0; 1,5? 2,2; 3,3?
4,7; 6,8? 10) -10»
—
±Ю; ±20? ±30
6, 15, 30
6 х 6 х 3,5
* Диаметр
±5, ±10%, добротность 20—80. Общий вид катушек индуктивности ИФМ показан на рис. ХШ. 9, а.
Катушки индуктивности типа МКИ (постоянные), МКИП (переменные), МКИС (индуктивно связанные) выполняются на ферритовых броневых сердечниках (см. § 1 гл. III) и устанавливаются на платах
Рис. ХШ. 9. Микромодульные катушки индуктивности:а — типа ИФМ; б — типа МКИ.
(рис. ХШ. 9, б). Катушки предназначены для работы в схемах микромодулей в цепях переменного и постоянного тока с максимальным напряжением до 100 в. Основные параметры микромодульных катушек индуктивности принедены в табл. ХШ. 3.
Таблица ХШ.З
Основные параметры микромодульных катушек индуктивности типа МКИ
ТипкатушкиТипкатушкиИндуктнвкость, мкгнИндуктнвкость, мкгнВыс .та, ммВыс .та, ммТочность изготов-ления или пере-стройка, %Точность изготов-ления или пере-стройка, %МКИ МКИ МКИП МКИП МКИС мкисМКИ МКИ МКИП МКИП МКИС мкис1-810—2500 1—810—2500 1—1016—25001-810—2500 1—810—2500 1—1016—25009,811,89,8—1111,8—139,811,89,811,89,8—1111,8—139,811,8±5 ±5 ±10 ±10±5 ±5±5 ±5 ±10 ±10±5 ±5Рис. ХШ. ю. Катушка индуктивности типа МКИ-3.Рис. ХШ. ю. Катушка индуктивности типа МКИ-3.
Типкатушки
Типкатушки
Индуктнвкость, мкгн
Индуктнвкость, мкгн
Выс .та, мм
Выс .та, мм
Точность изготов-ления или пере-стройка, %
Точность изготов-ления или пере-стройка, %
МКИ МКИ МКИП МКИП МКИС мкис
МКИ МКИ МКИП МКИП МКИС мкис
1-8
10—2500 1—8
10—2500 1—10
16—2500
1-8
10—2500 1—8
10—2500 1—10
16—2500
9,8
11,8
9,8—11
11,8—13
9,8
11,8
9,8
11,8
9,8—11
11,8—13
9,8
11,8
±5 ±5 ±10 ±10
±5 ±5
±5 ±5 ±10 ±10
±5 ±5
Рис. ХШ. ю. Катушка индуктивности типа МКИ-3.
Рис. ХШ. ю. Катушка индуктивности типа МКИ-3.
Катушки индуктивности МКИ-3, МКИП-3, МКИС-3, соответственно постоянные, переменные и связанные, предназначены для работы в цепях переменного и постоянного тока с постоянным напряжением до 100 в при токе до 5 ма. Катушки индуктивности изготавливаются
на номинальные значения индуктивностей 3150—63 ^^мкгн для МКИ-3, МКИП-3 высотой 16,5 мм; 100—400 мгн для МКИ-3, МКИП-3 высотой 20,5 мм; 400—25 000 мкгн для МКИС-3. Добротность катушек лежит в пределах 25—90 для МКИ-3, МКИП-3 и в пределах 45—80 для МКИС-3. Точность изготовления постоянных и связанных катушек не хуже ±5%. Общий вид катушек показан на рис. XIII. 10.
Трансформаторы ММТС-1—-7 — микромодульные согласующие, низкой частоты. Предназначены для работы в диапазоне частот 300—3000 гц
ММТС-7ММТС-7Эн 4Эн 4
ММТС-7
ММТС-7
Эн 4
Эн 4
Рис, XIII. 1L Трансформаторы типов ММТС-1, .,., ММТС-7:а — общий вид; б — электрические схемы.
с неравномерностью частотной характеристики не более + 5 дб и коэффициентом нелинейных искажений не более 10%. Общий вид трансформаторов приведен на рис. XIII. 11, а, параметры — в табл. XIII. 4, а электрические схемы и цоколевка — на рис. XIII. 11, б.
Трансформаторы ММТС-8—13 — согласующие, низкой частоты. Предназначены для работы в диапазоне частот 300—10 000 гц с неравномерностью частотной характеристики не более +5 дб и коэффициентом нелинейных искажений не выше + 10%. Общий вид трансформаторов показан на рис. XIII. 12, а, параметры приведены в табл. XIII. 5, а электрические схемы и цоколевка — па рис. XIII. 12, б.
Микромодульные диоды выполняются в нескольких конструктивных оформлениях. Диоды ДММЗВП изготавливаются отдельно в круглом металло-стеклянном корпусе и затем монтируются на плате с прямоугольным отверстием по диагонали платы (рис. XIII. 13, а). ВыводьР диодов подключаются к пазам 1—6, 1—4 (плюс днода соответствует меньшему номеру паза).
Диоды типа 2ДМ и 2СМ (стабилитроны) изготавливаются в таблеточных металло-стеклянных круглых корпусах и монтируются на плате
Тип
Входное сопротив-
Выходное сопротив-
Максимальное напряжение
Ток подмагии ч и-
Коэффициент трансформации
Иидуктив-
Индуктивность рассея-
Сопротивление обмотки постоянному току при ±20° С, ом
трансформатора
ление, ом
ление, ом
на 1 обмотке (эфф. )• в
вання, ма
Номинальное значе-' иие
Допустимое отклонение
иость I обмотки, гн
ния, гн, ие более
I обмотка
11 обмотка
ММТС-1 ММТС-2 ммтс-з ММТС4М ММТС-5 Л1МТС-6 ММТС-7М
50
600
2000 3000x2 3000X2
500X2 500x2
500x2 500x2 500 x2 500 x2 100x2 100x2 600
0,35
0,35
0,35
1.41
1.41
3,54
2,5
Парами
1
1 4
4
ипры транс
6,33 1,82
1.0
0,52 0,169
0.4
1.41
форматоров j
4-0,63 ±0,18 ±0,1 ±0,05 ±0,017 ±0,04 ±0,14
ММТС-8—13
0,01 0,135 0,35
1.4
1,8 0,18
0,09
0,004 0,048
0,16
0,5 0,5 0,08 0,04
16
160
420
690x2
600x2
106x2
152X2
Таб
270x2 264X2 366 x2
342X2 66X2 40x2
175
лица XIII.5
Таблица XIIL4
Параметры трансформаторов ММТС
Тип трансформатора
Входное сопротив- лейие, ом
Выходное сопротивление. ом
К. п. д.
Максимальное напряжение на I обмотке (эфф.), в
Ток подмагии- чиваиия, ма
Коэффициент трансформации
Индуктивность
I обмотки, гн
Индуктивность рассеяния, гн
Сопротивление обмоток постоянному току при 4-20° С, ом
Номинальное значение
Допустимое отклонение
I обмотка
II обмотка
ММТС-8
1,92 (1-3)* (4—6)
4000 (7-9)
0,65
1
(1-3)
—
1,79
±0,18
1.5 (1-3) (4-6)
0,11 (1-3) (4-6)
200 (1—3) (4-6)
1700 (7-9)
ММТС-9
8,2 (1-2)
430 (3-4) (5—6)
0,8
4 (1-2)
3
0,26
±0,03
1,6 (1-2)
0,22- (1-2)
510 (1-2)
100 (3-4) (5—6)
ММТС-10
12,5 (1-3)
400 (4-6)
0,8
10 (1—3)
1
0,18
±0,02
6 (1-3)
0,6 (1-3)
1700 (1-3)
26 (4-6)
ММТС-11
12,5 (1-3)
2000 (4-6)
0,8
10 (1—3)
1
0,45
±0,04
6 (1-3)
0,6 (1-3)
1750 (1-3)
210 (4—6)
ММТС-12
16 (1—3)
1000 (4-5) (5—6)
0,85
13 (1-3)
1
0,27
±0,03
7,5 (1-3)
0,75 (1-3)
1650 (1-3)
НО (4-5) (5—6)
ММТС-13
28 (1—2)
41500 (3-4)
0,9
2 (1-2)
1
1,26
±0,13
' 5
(1-2)
1.5 (1-2)
1000
1(1-2)
1700 (3-4)
* В скобках указаны номера выводов
обмоток трансформаторов в соответст
вин с принципиальными схемами.
Таблица Х1П.7
Тип диода
Л к ЕС ®
5 S 2 и и2
х ^
Ч -
В £
Щ х
gx
§ 2 2 к Г X q Е а °!
С К ЕС^ н
О) g ' * 5S - Ч у
х s и и н а
>5^0 а < о с
8 . «в
«и cd 3 5 з ® . gigg Я а® ч® х 052 а*
<9 , Q °-
О °§
*5° 5
Eos
Б 5 р ч ^ iro сч а < ® к ан
л с
О ЕС 5 о Е к у ЕС
Диапазон рабочих температур, °C
от
До
дммзвп 2ДМ101А 2ДМ502А 2ДМ502Б 2ДМ502В 2ДМ502Г 1ДМ505А*
50 200 200
200 200
200 60
12 20
20 20
20
20 12
3,5(20)
3,5 (50)
2,5 (50)
3,5 (50)
2,6 (50)
3,5 (20)
15 30 30
30 100 100
15
100
5
5
5
5
5
100
0,1
0?5 0,5 0,5 0,5
0,1
1
20
20
' 20
20
1
—60
—60
-60
+70
+80
+70
Основные данные микро диодов
Таблица ХШ.6
МДЗ, собранных на одной
* Микродиод 1ДМ505А состоит из трех элементов плате.
Тип стабилитрона
Напряжение стабилизации, в
• <d _
Ч о ®
§ X § ®g8
$«Ч
§339
6
, о х $ о 5 &S5 Йён g Cd О 3s а^ RX С о
Температурный коэффициент стабилизации, • %Л с
л
Ч X
<d у
1 О
5 Е
Диапазон рабочих температур, °C
от
До
от
ДО
2СМ133А 2СМ139А 2СМ147А 2СМ156А 2СМ168А 2СМ180А 2СМ190А 2СМ210А
2СМ211А 2СМ213А
3—3,7
3,5—4,3
4,1—5,2
5,0—6,4
6,0-7.5
7,0—8.5
8,0—9,5
9,0—10,5
10—12
11,5—14
30 26 21
18
15
15 13
11
10
9
65 60
56 45 15
8
12 15
18
22
—0,1
—0,1
—0,08
—0,04 0
0
0 0,02
0,07 0,07
70*
70*
70*
70*
70*
125
125
125
125
125
2 —60
+120
Основные данные микростабилитронов
* При температуре 4*120° С.
©
Укороченныйбыбод ‘
1н
а
1н 23 4Н 56
шш
7н 89
ММТС-8
2
6
ЗН 4 5н
ММТС-9
1Н 23
4н 56
ММТС-И
1Н 23
1н
2
4Н 5
ММТС-12 б
4Н 56
ммтс-ю
Рис. XIII. 12. Трансформаторы типов ММТС-8, .... ММТС-13:а — общий вид; б — электрические схема.
/23/23
/23
/23
Рис. XIII, 13. Микромо-дульные полупроводнико-вые приборы:
а диоды типа ДММЗВП;б £доды типов 2ДМ, 2СМ: •
а — транзисторы.
с круглым отверстием в центре (рис. XIII. 13, б). Выводы диодов подключаются к пазам 1—6, 1—4, 2—5 (плюс диода соответствует меньшему номеру паза). Электрические параметры микромодульных диодов приведены в табл. XIII. 6, а стабилитронов — в табл. XIII. 7.
Микромодульные транзисторы изготавливаются в специальном корпусе, устанавливаются на микроплате в соответствии с рис. XIII. 13, в и обозначаются буквами ТМ (транзистор микромодул ьный). Электроды транзистора подключаются к пазам: 1 — база, 5 — эмиттер, 8 — коллектор. Основные электрические параметры мнкромодульных транзисторов приведены в табл. XIII. 8.
§ 3. Микромодули
Микроэлементы в модуле устанавливаются с определенным шагом и соединяются в «этажерку» 12 проводниками, запаянными в металлизированные пазы микроплат. Соединительные проводники служат для
1 2 31 2 31211 ГО1211 ГО9 8 7 И9 8 7 И5656
1 2 3
1 2 3
12
11 ГО
12
11 ГО
9 8 7 И
9 8 7 И
5
6
5
6
Рнс. XIII. 14. Расположение и условная нумерация выводов микро
модуля.
подвода питания и вывода сигналов от различных точек схемы. Собранный микромодуль заливается эпоксидным компаундом или герметизируется в металлической капсуле.
Нумерация выводов микромодуля ведется по часовой стрелке со стороны нижнего основания. Ключом служат проводники /', 2', 3' и дополнительная маркировочная метка между выводами Г и 2е (обычно цветная риска) или стрелка, направленная от вывода Г (рис. XIII. 14).
Ниже приводятся основные технические характеристики некоторых типов микромодулей общего применения.
Микромодули для усилителей низкой частоты:
1-1 применяется в предварительном каскаде УНЧ;
2-1 — в оконечном каскаде УНЧ;
1-2 — в предварительном каскаде УНЧ;
Н-6М — в предварительном (микрофонном) каскаде УНЧ;
6Н-10М — в предварительном или маломощном выходном каскаде УНЧ с трансформаторной нагрузкой.
Усилитель У1-1 состоит из двух микромодулей У1-1-1 и У1-Г-2 (рнс. XIII. 15, а), имеет гальванический вход (вывод 12—12' первого микромодуля), который может быть использован для введения межкаскадной обратной связи, и выход через разделительный конденсатор (выводы 2—2' и 6—6' первого микромодуля). Полярность подключения разделительного конденсатора зависит от потенциала источника входного сигнала. Для стабилизации коэффициента усиления н регулировки
Основные данные микро
Наименование параметров
Обозначение
Единицы измерения
Параметры постоянного тока:
начальный ток коллекторного перехода при напряжений на коллекторе в в
^кбо
мка
начальный ток* эмиттерного перехода при напряжении F3g в в
^эбо
мка
Режим измерения коэффициента передачи тока: напряжение на коллекторе
в
ток коллектора
^к
ма
Малосигнальные параметры: входное сопротивление
А11б
ом
коэффициент передачи тока
А21э
выходная проводимость
а226
мксим
Высокочастотные параметры:
граничная частота коэффициента передачи тока
,а216
Мгц
емкость коллектора
ск
пф
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
нсек
Коэффициент шума
дб
Предельные параметры:*
напряжение коллектор—база прн х, х. в цепи эмиттера
^кбо
в
напряжение коллектор—эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^КэЯ
в
постоянный ток коллектора
^кт
ма
ток коллектора в импульсном режиме
^кМ
ма
мощность, рассеиваемая транзистором
мет
Тепловые параметры:
максимальная температура перехода
^макс
0 С
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход—среда
^пс
0 С/мат
Тип перехода, материал
Таблица ХШ.8
модульных транзисторов
Тип транзистора
ТМ-2А
ТМ-2Б
ТМ-2В
ТМ-2Г
ТМ-2Д
ТМ-ЗА
—
—
—
20/15
20/10
20/10
20/10
20/Ю
20/10
20/15
1
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
10
—
——
—
—
**
—
20—60
50—150
30—901
70—210
80—250
18-55
—
—
— -
—
3
3
9
9
20
1
25
25
25
25
|25
35
3000
3000
|3000
4000
4000
г ооо
1—
—■
15
15
10
10
10
15
15
15
10
10
10
15
50
50
50
50
|50
50
100
100
|100
100
100
100
75
75
75
|75
75
75
485
485
485
।485
485
485
—60
—60
—60
—60
—60
-60
0,8
0,8
А
0,8|0,8
—п—р, германий
0,8
0,8
п—р—п, германий
461461
461
461
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
460
Продолжение табл* XIЦ.8
Обозначения
Единицы измерения
Тнптранзистора
ТМ-ЗВ
ТМ-ЗГ
ТМ-ЗД
ТМ-4А
ТМ-4Б
ТМ-4В
ГМ-4Г
ТМ-4Д
ГМ-4Е
ТМ-5А
ТМ-5Б
^кбо
мка
20/15
20/15
20/15
6/15
6/15
6/15
6/15
6/15
6/15
20/15
20/15
^эбо
мка
20/15
20/15
20/15
100/1,5
100/1,5
100/1,5
100/1,5
100/1,5
100/1,5
20/15
20/15
^к
в
12
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
7К
ма
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
^116
ом
—
—
—
—
—•
—
—
*—
—
—
^21Э
20—60
40—120
40—160
20—75
50—120
90—200
20—75
50—120
90—200
20—50
35—80
^22 б
мкс им
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
^216
Мец
5
5
10
60
60
60
120
120
120
1
1
^к
пф
35
35
35
8,5
8.5
8,5
8,5
8,5
8,5
30
30
гб^к
псек
3500
3500
3500
1500
1500
1500
500
500
500
2500
3000
Рш
дб
—
—
—
—
—
—
—
—
—
^кбо
е
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
е
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
^кт
ма
50
50
50
40
40
40
40
40
40
70
70
^кМ
ма
100
100
100
100
100
100
100
|100
100
150
150
^т
мет
75
75
75
75
75
75
75
|75
75
75
75
Т
1 макс
°C
4~ 85
+85|
4-85
+85
4-85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
^мин
°C
—60
—60
—60
—60
—60
у—60
—60
-60
—60
—60
—60
^пс
° С/мвт
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
п—р—гц германий
|р—п—р, германий
463463462
463
463
Продолжение табл. XI 11.8
—
Типтранзистора
Обозначение
Единицы измерения
ТМ-5В
ТМ-5Г
ТМ-5Д
ТМ-10
ТМ-10 А
ТМ-10Б
ТМ-10В
ТМ-10Г
ТМ10Д
ТМ-10Е
тм-юж
Асбо
мка
20/15
20/15
20/15
15/20
15/20
100/10**
100/10**
15/20
15/20
15/20 у—
15/20
Або
мка
20/15
20/15
20/15
50/3
-
- 50/3|
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
^к
в
1
1
1
10
10
10
10
10
10
10
10
7К
мд
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
ю
А11б
ом
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
^1Э
60—130
110—250
20—60
14—60
28—120
7—32
14—60
7-4-32
14-^60
28-2-120
55
^22б
мксим
—
—
—
3
3
3
3
" 3
3
3
3
^21 б
Мец
2
3
1
30***
30***
30***
30***
60***
60***
60***
60***
^к
пф
30
30
30
10
10
10
10
10
10
10
10
гбСк
псек
3000
3500
2500
—■
—
—
—■
—
—
—
—
дб
—
—■
—
—
—■
—■
—
—
—
—
^кбо
в
15
15
15
20
20
30
30
20
20
20
20
^кэр
в
15
15
15
20
20
30
30
20
20
20
20
^кт
мд
70
70
70
10
10
10
10
10
10
10
10
^кМ
ма
150
150
150
100
100
100
100
100
100
100
100
т
мет
75
75
75
150
150
150
150
150
150
150
150
^макс
•С
+85
+85
+85
+150
+150
+150
+150
+150
+150
+150
+150
^мин
°C
—60
—60
—60
-60
—60
—60
—60
—60
—60
—60
—60
^пс
• С/мвт
0,8
0,8
0,8
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
р—и—р, германий
♦• При температуре +120° С. ••• Частота генерации
п—р-
-п, кремний
465465Ш
465
465
ип
Обозначение
Единицы измерения
гм-и
ГМ-11А
ГМ-11 Ь
Асбо
мка
20/30
20/15
300/1 О**
^эбо
мка
150/5
150/5
150/5
в
1
ZK
ма
10
10
^Иб
ом
300
300
300
^21 э
7—40
10—60
19—160
^ахб
мкс им
—
Мгц
0,1
0,5
0,5
^к
пф
по
НО
Гб^к
нсек
—
дб|
—
^Кбо
в
30
U|
15
^кэ/?
в
30
г
15
15
^кт
ма
50
50
50
^М
ма
60
60
60
^т
мет
150
150
150
^макс
°C
4-150
4-150
+150
^мин
°C
—60
—60
—60
^пс
3 С/мвт
0,6
0,6
0,6
Р—п—р, кремний
Продолжение табл. XIПл
транзистора
1ТМ-115А
1ТМ-И5Б
1ТМ-115В
1ТМ-115Г
ITM-305A
1ТМ-305Б
1ТМ 305В
50/50
50/50
50/70
50/70
—
—
4/15
50/50
50/50
50/50
50/50
30/1,5
30/1,5
30/1,5
1
1
1
1
1
1
5
25
25
25
25
10
10
5
—
—
—
—
- —
——
5
20—60
50—150
20—60
50—150
25—80
60—180
40—120
—
—
—
—
—
—
—
1
1
1
1
200
200
240
50
150
50
50
7
7
4
—
—
—
—
500
500
300
—
—
—
—
—
—
6
50
50
70
70
15
15
15
50
50
70
70
15
15
15
—
—
—
—
40
40
40
100
100
100
100
100
100
100
50
50
50
50
75
75
75
4-85
+85
4-85
4-85
4“ 85
4-85
4-85
—60
—60
—60
—60
—60
—60
—60
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
р—п—р, германий
1 Р-
•п—р, германий
a
10-10'12-12
+6,36*бЗе
а
УМ
8ЫХ.2
г
1
2*
2
з*
£ 4
5'
б*
7 в'
9* I 10* 1ГI 12
^н2
Rh2
Ч^
5
б
8
10 \Щ 12
2* I 3'
4'
5'
1
2
3
4
5
У1-2
б*
6
7
7
б*
8
&П0' I if 112
9
10
11
12
Ош
АЬ
О 6
Вх. Вых.1 б
~12fie
Rn с"
Вых.
+б,3б
и подключенияи подключенияРис. XIII. 16. Схема усилителя У2-1.Рис. XIII. 16. Схема усилителя У2-1.Рис. XIII. 17. Схема микромодуля У1-2.Рис. XIII. 17. Схема микромодуля У1-2.
и подключения
и подключения
Рис. XIII. 16. Схема усилителя У2-1.
Рис. XIII. 16. Схема усилителя У2-1.
Рис. XIII. 17. Схема микромодуля У1-2.
Рис. XIII. 17. Схема микромодуля У1-2.
Рис. XIII. 15. Схема усилителя УЫ (а)енешиих цепей (б).
Условное обозначение микромодуля
Коэффициент усиления
Входное сопротивление, ом
Выходное сопротивление, ом
Диапазон рабочих частот, гц
УМ
40—58
650—1100
100
50—20000
У 2-2
1,8—2,3
1400—1800
550—700
50—20000
УЬ2
33—56
600
1650-20000
300—3400
6Н-6М
53—60
900—1250
1700—2000
100—10000
6Н-10М
25-35
2000—2700
И000—13000
100—10000
его в небольших пределах увеличивают внутреннюю отрицательную обратную связь (цепочка /?0С0), как показано на рис. XIII. 15, б.
Усилитель У2-1 состоит из двух микромодулей — У2-1-1 и У2-1-2 (рис. XIII. 16), имеет гальванический вход (вывод 3—3‘ первого микромодуля), который может быть использован для введения межкаскадной обратной связи, и вход через разделительный конденсатор (выводу 5—5' и 9—9' первого микромодуля). Полярность подключения разделительного конденсатора зависит от потенциала источника входного сигнала.
Усилитель У1-2 (рис. XIII. 17, а) имеет гальванический вход (7—Г\ который можно использовать для введения межкаскадной обратной связи по постоянному и переменному току, и вход через разделительный конденсатор (7—7'). Схема включения микромодуля в качестве предварительного каскада УНЧ приведена иа рис. XIII. 17, б. Для стабилизации коэффициента усиления, выравнивания частотной характеристики и увеличения входного сопротивления вводится отрицательная обратная связь (резистор обратной связи 7?0), как показано на рис. XIII. 17, в. Электрические параметры микромодулей даны в табл. XIII. 9.
Используя микромодули У1-1, У2-1, У1-2, .можно создать целый ряд различных усилителей низких частот. В качестве примера на рис. XIII. 18, а и XIII. 18, б приведены схемы включения усилителей УНЧ-1 и УНЧ-2, параметры которых даны в табл. XIII. 10.
Усилитель 6Н-6М предназначен для работы в качестве микрофонного усилителя и предварительного УНЧ. Схема (рис. XIII. 19, а) позволяет вводить в нее последовательную или параллельную обратную связь, в том числе и с других каскадов. Параметры усилителя приведены в табл. XIII. 9.
Усилитель 6Н-10М представляет собой усилитель без внутренней нагрузки (рис. XIII. 19, б) и используется в качестве предварительного УНЧ или маломощного выходного УНЧ с трансформаторной нагрузкой. Дополнительный вывод эмиттера (вывод 11—1Г) позволяет регулировать усиление или вводить отрицательную обратную связь. При отсутствии обратной связи вывод 11—1Г заземляется. Для обеспечения равномерности частотной характеристики при трансформаторной нагрузке индуктивность первичной обмотки должна быть не менее 1,5 ен. Величина нагрузки, приведенной к цепи коллектора, должна быть 2,4—5 ком. Параметры усилителя 6Н-10М указаны в табл. XIII, 9.
Микромодули ■ для приемо-усилительных устройств выполняют функции усилителей, смесителей, детекторов, управляемых элементов АРУ, ограничителей и т. д.
Усилитель радиочастот УР-0,4 представляет собой каскодный усилитель высокой или промежуточной частоты (рис. XIII. 20, а). Диапазон 470
используемых в усилителях низкой частоты
Неравномерность частотной характеристики, 56
Максимальный входной сигнал, мв
Коэффициент нелинейных искажений, %
Ток потребления, ма
Напряжение питания, е
4,5
1,5
9
3
3
рабочих ч;
Смесип я гетероди
Л
350 5
20 30
астот ycилитeJ ^лъ радиочасп иного напряг
2
2 5 5
5
тя 0,5—70 М ют СЧ-00 им€ кения (рис. X
2 3,2
гц, коэффици? .ет раздельны III. 20, б).
—12,6±Ю%
—12.6±Ю%
+6,3±Ю% -6,3±10%
—6,3±10% или
—12,6±Ю%
;нт усиления >> 10. г входы сигнального Промежуточная час-
а
Рис. ХШ. 18. Схемы включения усилителей:а — типа УНЧ-Ц 6 — типа УНЧ-2.
тота выделяется на контуре, выполненном в виде отдельного микромо* дуля. Диапазон рабочих частот смесителя 1—70 Мгц, коэффициент преобразования 2,5,
Амплитудный диодный детектор Д-1М предназначен для выделения постоянной составляющей в цепях АРУ (рис. XIII. 21, я). Диапазон
Рис. XIII. 19. Схемы микромодулей:
а — типа 6Н-6М; б — типа 6Н-10М.
г
Рис, XIII. 2L Схемы микромодулей!
а - типа Д-1М; 6 — типов 6Р-1М; 12Р-1М; в - типа Р-2М;a — типа Р-ЗМ.
Рис. XIII. 20. Схемы микромодулей;
а — типа УР-04; б — типа СЧ-00.
Основные параметры усилителей УНЧ-1, УНЧ-2
Параметр
Тнп усилителя
УНЧ-1
УНЧ-2
Коэффициент усиления
200
40
Сопротивление нагрузки, ом
4700
680
Входное сопротивление, ом
1000
600
Выходное напряжение при Kf = 5%, мв
300
700
Неравномерность частотной характеристики, дб: в полосе частот 50—20 000 гц
4
в полосе частот 250—2000 гц
6
Напряжение питания, е
—12,6
—12,6
рабочих частот детектора 300 кгц — 20 Мгц, коэффициент передачи 0,4—0,6 (при нагрузке 4,7 кол<).
Управляемые элементы 6Р-1М и 12Р-1М представляют собой транзисторные каскады с управляемой постоянным напряжением проводимостью (рис. XIII. 21, б). Управляемые элементы используются как элементы АРУ и подключаются параллельно эмиттерному сопротивлению каскадов усилителей, регулируя величину отрицательной обратной связи. В качестве источника управляющего напряжения рекомендуется микромодуль Д-1М. Микромодули 6Р-1М и 12Р-1М отличаются только напряжением питания (^6,3 в для 6Р-1М и ф!2,6 для 12Р-1М).
Регулирующие делители Р-2М., Р-ЗМ представляют собой транзисторные каскады с изменяемым сопротивлением перехода коллектор—база (рис. XIII. 21, в, г). Проводимость переходов меняется постоянным управляющим напряжением, подаваемым на эмиттер. Регулирующие делители включаются в тракт УПЧ между основными усилительными каскадами и выполняют роль элементов АРУ. Диапазон рабочих частот делителей 0,5—5 Мгц^ максимальный коэффициент передачи 0,5, глубина регулирования 30—36 дб, ток управления 0—1 ма.
§ 4. Интегральные микросхемы
Интегральные микросхемы, или просто микросхемы,— это микроэлектронные модули, в которых группы элементов выполняются по полупроводниковой, пленочной или любой другой технологии на поверхности или в объеме твердых оснований (подложек). В интегральных микросхемах комплекс отдельных конструктивно законченных деталей, входящих в данную схему, заменяется группой элементов, выполненных неразъемно на поверхности или в объеме материала основания. Это резко увеличивает плотность монтажа и позволяет значительно упростить конструкцию радиоэлектронного узла. В зависимости от применяемой технологии изготовления микросхемы делятся на три основных вида: полупроводниковые, гибридные и пленочные.
Интегральная полупроводниковая микросхема — микросхема, все элементы которой выполнены на поверхности или в объеме подложки из полупроводникового материала.
В интегральной пленочной микросхеме все элементы и соединения между ними выполнены методами пленочной технологии на общей
Условные обозначения классов и групп интегральных микросхем
Класс
Группа
Буквенный индекс
Наименование
Обозначение
Наименование
Обозначение
Усилитель
У
Синусоидальный Постоянного тока Видеоусилитель Импульсный Повторитель Прочие
С Т Б
И
Э п
/с
УТ
УБ
УИ
УЭ
УП
Генератор
Г
Синусоидальный
Сигналов специальной формы
_
с ф
ГС
ГФ
П реобразователь
п
Частоты Фазы
с ф
ПС
ПФ
Модулятор
м
Амплитудный Частотный Фазовый
А С ф
МА мс МФ
Детектор
д
Амплитудный Частотный Фазовый
А С Ф
ДА дс ДФ
Фильтр
ф
Верхних частот Нижних частот Полосовой Заградительный Сглаживающий
В н п г с
ФВ ФН ФП
ФГ ФС
Набор элементов
н
Резисторов Конденсаторов Диодов Транзисторов Комбинированные
с Е д т к
нс НЕ нд нт НК
диэлектрической подложке. Для изготовления подложек обычно используется керамика (ситалл), стекло.
Гибридная интегральная микросхема — это микросхема, в которой наряду с элементами, неразъемно связанными с поверхностью или в объеме подложки, используются навесные микроминиатюрные элементы, которыми, как правило, являются полупроводниковые приборы. В гибридной полупроводниковой микросхеме навесными элементами являются резисторы и конденсаторы, выполненные на поверхности полупроводника методами пленочной технологии.
Маркировка интегральных микросхем состоит из четырех элементов. Первый элемент — цифра, обозначающая вид микросхемы: /—полу-
/ е1/ е1Рис. ХШ. 22. Общий вид бескорпусных транзисторов 2Т319.Рис. ХШ. 22. Общий вид бескорпусных транзисторов 2Т319.менее 25 для типа 2Т319Б и не менее 40 для 2Т319В; предельная частота по коэффициенту передачи тока 100 ТИа^, емкость коллектора 11 пф, предельное напряжение коллектор — база при разомкнутом эмиттере 5 в, предельный постоянный ток коллектора 15 ма, предельная рассеиваемая мощность (без теплоотвода) 5 мет, пределы температур переходов от —60 до 4-80 °C. Тип перехода л — р — п. Общий вид бескорпусных транзисторов серии 2Т319 Показан на рис. XIIL22. В интегральных гибридных схемах можно применять также малогабаритные транзисторы ГТ 109, ГТ310. Примером выполнения аппаратуры с применением гибриднопленочной технологии является приемник «Микро».менее 25 для типа 2Т319Б и не менее 40 для 2Т319В; предельная частота по коэффициенту передачи тока 100 ТИа^, емкость коллектора 11 пф, предельное напряжение коллектор — база при разомкнутом эмиттере 5 в, предельный постоянный ток коллектора 15 ма, предельная рассеиваемая мощность (без теплоотвода) 5 мет, пределы температур переходов от —60 до 4-80 °C. Тип перехода л — р — п. Общий вид бескорпусных транзисторов серии 2Т319 Показан на рис. XIIL22. В интегральных гибридных схемах можно применять также малогабаритные транзисторы ГТ 109, ГТ310. Примером выполнения аппаратуры с применением гибриднопленочной технологии является приемник «Микро».
/ е1
/ е1
Рис. ХШ. 22. Общий вид бескорпусных транзисторов 2Т319.
Рис. ХШ. 22. Общий вид бескорпусных транзисторов 2Т319.
менее 25 для типа 2Т319Б и не менее 40 для 2Т319В; предельная частота по коэффициенту передачи тока 100 ТИа^, емкость коллектора 11 пф, предельное напряжение коллектор — база при разомкнутом эмиттере 5 в, предельный постоянный ток коллектора 15 ма, предельная рассеиваемая мощность (без теплоотвода) 5 мет, пределы температур переходов от —60 до 4-80 °C. Тип перехода л — р — п. Общий вид бескорпусных транзисторов серии 2Т319 Показан на рис. XIIL22. В интегральных гибридных схемах можно применять также малогабаритные транзисторы ГТ 109, ГТ310. Примером выполнения аппаратуры с применением гибриднопленочной технологии является приемник «Микро».
менее 25 для типа 2Т319Б и не менее 40 для 2Т319В; предельная частота по коэффициенту передачи тока 100 ТИа^, емкость коллектора 11 пф, предельное напряжение коллектор — база при разомкнутом эмиттере 5 в, предельный постоянный ток коллектора 15 ма, предельная рассеиваемая мощность (без теплоотвода) 5 мет, пределы температур переходов от —60 до 4-80 °C. Тип перехода л — р — п. Общий вид бескорпусных транзисторов серии 2Т319 Показан на рис. XIIL22. В интегральных гибридных схемах можно применять также малогабаритные транзисторы ГТ 109, ГТ310. Примером выполнения аппаратуры с применением гибриднопленочной технологии является приемник «Микро».
проводниковые и совмещенные, 2— гибридные, 5 — пленочные; второй — буквенный индекс, обозначающий функциональный класс и группу данного класса в соответствии с табл. XIIIЛ1; третий — цифра, обозначающая порядковый номер разработки; четвертый — буквенный индекс, отличающий микросхему внутри данного класса и группы по параметрам. Например; 1УС221А ^полупроводниковый усилитель синусоидальный, разновидность А.
В интегральных гибридных схемах используются специальные бескорпусные транзисторы и диоды. Бескорпусные кремниевые транзисторы серии 2T3I9 характеризуются следующими параметрами: начальный ток коллекторного перехода /к б0 не более 5 мка (при напряжении иа коллекторе 5 в), эмиттерного перехода /э б0 — не более 33 • мка (при напряжении 1/э б = 3,5в); коэффициент передачи тока Л21э (при напряжении иа коллекторе 1 в и токе коллектора 1 ма^ не менее 15 для транзисторов типа 2Т319А, не
ЛИТЕРАТУРА
L Рябчинская Г. И. Радиотехнические материалы. Госэиергоиздат, М.—Л., 1950.
Соболевский А. Г, Материалы в радиоэлектронике. Госэиергоиздат, М.—
Л 1963
Соболевский А. Г. Провода, шнуры, кабели. Госэиергоиздат, М.— Л., 1962.
Справочник по электрическим материалам. Т. I и 2. Госэиергоиздат, М.*- Л., 1958-1959.
И. 1. Гальперин Б. С. Непроволочные сопротивления. Госэиергоиздат. М., 1958.
Михайлов И. В.» Пропошин А. И. Конденсаторы. ^Энергия», М.— Л.» 1965.
Ренне В. Т. Электрические конденсаторы. Госэиергоиздат, М.— Л.» 1959.
Румянцев М.ж Бобров Ф. и Грязев В.— Радио, 1960, 12, 23—24.
1. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. «Энергия», М.-Л., 1967.
Малинин Р. М. Выходные трансформаторы. Госэиергоиздат, М.— Л., 1963.
Матвеев Г. А., Хомич В. И. Катушки с ферритовыми сердечниками. Госэиергоиздат, М.— Л., 1952.
1- Вальков А. А., Топчилов Н. А., Колосовский В. В. Кремниевые полевые транзисторы типов 2П102 и КП102. ЦНТИ, Новосибирск, 1969.
Лабутин В. К. Полупроводниковые диоды. «Энергия», М.—Л., 1967.
Малин Б. В., Сонин М. С. Параметры и свойства полевых транзисторов :«Энергия», М.— Л., 1967.
Справочник по полупроводниковым диодам и транзисторам. «Энергия». М.—Л., 1968.
Транзисторы. «Связь», М., 1969.
V, L Дольник А. Г. Громкоговорители. Госэиергоиздат, М.— Л., 1958.
Дольник А. Г.» Румянцев М — Радио, I960, 10, 31—34.
Дольник А. Г. Микрофоны. «Энергия», М.— Л., 1964.
Кольцов Б. В. Миниатюрные громкоговорители для приемников на транзисторах. Госэиергоиздат, М.— Л., I960.
Малогабаритные громкоговорители,— Радио, 1960, 6, 42—44.
VI. 1. Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. «Техшка», К., 1964.
Усилитель НЧ на транзисторах для походных приемников.— Радио, 1961. 12, 40; 1952, 4, 51—52.
Ши Р. Ф. Усилители звуковой частоты на полупроводниковых триодах. ИЛ, 1957.
Цыкина А. В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты. «Связь», М„ 1967.
VIL 1. Гурфинкель Б. Б. Растянутые диапазоны. Госэиергоиздат, М.— Л., 1947.
Гуткин Л. С., Лебедев В. Л.,« Сифонов В. И. Радиоприемные устройства, ч. I. «Советское радио», М., 1961.
Радиоприемные схемы иа полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. Валитова Р. А., Куликовского А. А. «Советское ра дио», М., 1968.
Соколов М. А. Преобразователи частоты. Воениздат, М., 1957.
Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства иа транзисторах. Изд. 4-е «Техи!ка», К., 1967.
Щуцкой К. А. Транзисторные усилители высокой частоты. «Энергия» М.-Л., 1967.
V1H. I. Глазнюк О—Радио, 1967, 12, 20—22.
Дьяков А.—Радио, 1969, 2, 37—38.
Матлин С., Соловьев А.— Радио, 1967, 2, 30—32.
Пахлавяк А. Н. Радиопередающие устройства. «Связь», М, 1967.
Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мец.— Радио, 1963
Судаков Ю. И. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторны* генераторов. «Энергия», М.— Л.. 1969.
Устюгов М.—Радио, 1965, 9, 30—32.
1. Мейнке X., Гун-длах Ф. Радиотехнический справочник, перев. с нем., 1 Госэиергоиздат, М.— Л., I960.
Хомич В. И, Приемные ферритовые антенны. Госэиергоиздат, М.— Л..
I. Альтрихтёр Э. Магнитная лента. ИЛ, 1959.
Бургов В. А. Основы записи и воспроизведения звука. .«Искусство», М., 1954.
Ганзбург М. Д. Электродвигатели для магнитофонов. '«Энергия», М.— Л.. 1964.
Ганзбург М. Д., Талъянцев А.— Радио, 1965, 11, 39—41.
Зюзин Ю.» Петров Е.— Радио, 1963, 5, 33—37.
Курбатов Н. В., Яновский Е. Б. Узлы и детали магнитофонов. «Энер- гня», М.— JI., 1965.
Матвеенко А. С. Любительская звукозапись. «Искусство», М., 1959.
Пархоменко В. И. Магнитные головки. Госэнергоиздат, М., 1960.
XL 1. Журавлев А. А > Мазель К. Б. Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах. Госэнергоиздат, М,—Л., 1960.
Кузьменко М. И., Сиваков А. Р Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения. Госэнергоиздат, М.—* Л., 196L
Орлов В. А* Малогабаритные источники тока. Воениздат, М., 1965.
XII.XII.Архипов Е.— Радио, 1970, 2, 32.Буянов Э,—Радио, 1967, 4, 27.Бобров //.— Радио, 1968, 1, 45—46.Васильев В.— Радио, 1967, 8, 35—38. Васильев В.— Радио» 1970 , 3, 14—16.Васильев В.— Радио, 1970, 4, 15—16.Васильев И., Терлецкий В.— Радио, 1965, 9, 21—23.Василькевич И,— Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52.Газнюк О.— Радио, 1963, 5, 23—28.Голубев В.— Радио, 1968, 2, 52—53,И. Демьяновский Б., Ломанович В,—Радио, 1958, 8, 38—40.Детский приемник.— Радио, 1969 , 7, 59—60.Евлахов Е., Енин С.— Радио, 1967, 5, 26—27.Зюзин Д„ Петров Е.— Радио, 1963, 5, 33—37; 1963, 6, 29—31.Иванов В.— Радио, 1970, 2, 29—30.Исупов В.—Радио, 1967, 6, 24—26.Крапивников В.— Радио, 1968, 5, 45—46.Кулагин И., Хабаров Ю.— Радио, 1959, 9, 37—39.Лавров М.— Радио, 1969, 2, 51—52.Лесота А.» Чванов В.— Радио, 1968, 7, 51.Архипов Е.— Радио, 1970, 2, 32.Буянов Э,—Радио, 1967, 4, 27.Бобров //.— Радио, 1968, 1, 45—46.Васильев В.— Радио, 1967, 8, 35—38. Васильев В.— Радио» 1970 , 3, 14—16.Васильев В.— Радио, 1970, 4, 15—16.Васильев И., Терлецкий В.— Радио, 1965, 9, 21—23.Василькевич И,— Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52.Газнюк О.— Радио, 1963, 5, 23—28.Голубев В.— Радио, 1968, 2, 52—53,И. Демьяновский Б., Ломанович В,—Радио, 1958, 8, 38—40.Детский приемник.— Радио, 1969 , 7, 59—60.Евлахов Е., Енин С.— Радио, 1967, 5, 26—27.Зюзин Д„ Петров Е.— Радио, 1963, 5, 33—37; 1963, 6, 29—31.Иванов В.— Радио, 1970, 2, 29—30.Исупов В.—Радио, 1967, 6, 24—26.Крапивников В.— Радио, 1968, 5, 45—46.Кулагин И., Хабаров Ю.— Радио, 1959, 9, 37—39.Лавров М.— Радио, 1969, 2, 51—52.Лесота А.» Чванов В.— Радио, 1968, 7, 51.5.5.17.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.Ломанович В.— Радио, 1970, 1’, 22—23 ’ 34.Ломанович В.—Радио, 1968, 8, 47—48.Ломанович ~Ломанович В.— Радио, 1970, 1’, 22—23 ’ 34.Ломанович В.—Радио, 1968, 8, 47—48.Ломанович ~. В.— Радио, 1970, 2, 21—23.Ломанович В.— В помощь радиолюбителю, 1963, вып. 16, 18—33.Львов В.— Радио, 1965, 5, 16 и 41.Мелеменковский В.— Радио, 1970, И, 48.Миниатюрный приемник на трех транзисторах,—Радио, 1969, II, 48.Михайлов В.— Радио, 1970, 1, 49.Панов А.— Радио, 1970, 1, 33.Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц.— Радио, 1963, 2, 54.. В.— Радио, 1970, 2, 21—23.Ломанович В.— В помощь радиолюбителю, 1963, вып. 16, 18—33.Львов В.— Радио, 1965, 5, 16 и 41.Мелеменковский В.— Радио, 1970, И, 48.Миниатюрный приемник на трех транзисторах,—Радио, 1969, II, 48.Михайлов В.— Радио, 1970, 1, 49.Панов А.— Радио, 1970, 1, 33.Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц.— Радио, 1963, 2, 54.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.Пуртов Д.— Радио» 1968, 7. 52 ’И 55.Рефлексные приемники.— Радио» 1968, 8, 60.Рефлексный приемник.— Радио, 1969, 6, 58.Рефлексный приемник на трех транзисторах,— Радио, 1969, 9, 59.Рыбкин А.— Радио, 1969, 9, 27—28.Синхродии,—Радио, 1970, 2, 60.Соколов X.— Радио, 1968, 8, 52.Солдатов С.— Радио, 1969, 8, 41.Транзисторный УКВ приемник.— Радио, 1970, 10, 60.Турлапов Ю.— Радио, 1969, 4, 29—30.УКВ приемник.— Радио, 1969, 10, 59.УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе.— Радио, 1970, 6, 59.Фролов В.—Радио, 1968, 2, 45—46.Фролов В.» Лайтев 3.— Радио, 1969, 5, 17—19.ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой.— Радио, 1968, 2, 58—59.Языков //.— Радио, 1967, И, 49—51.Пуртов Д.— Радио» 1968, 7. 52 ’И 55.Рефлексные приемники.— Радио» 1968, 8, 60.Рефлексный приемник.— Радио, 1969, 6, 58.Рефлексный приемник на трех транзисторах,— Радио, 1969, 9, 59.Рыбкин А.— Радио, 1969, 9, 27—28.Синхродии,—Радио, 1970, 2, 60.Соколов X.— Радио, 1968, 8, 52.Солдатов С.— Радио, 1969, 8, 41.Транзисторный УКВ приемник.— Радио, 1970, 10, 60.Турлапов Ю.— Радио, 1969, 4, 29—30.УКВ приемник.— Радио, 1969, 10, 59.УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе.— Радио, 1970, 6, 59.Фролов В.—Радио, 1968, 2, 45—46.Фролов В.» Лайтев 3.— Радио, 1969, 5, 17—19.ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой.— Радио, 1968, 2, 58—59.Языков //.— Радио, 1967, И, 49—51.
XII.
XII.
Архипов Е.— Радио, 1970, 2, 32.
Буянов Э,—Радио, 1967, 4, 27.
Бобров //.— Радио, 1968, 1, 45—46.
Васильев В.— Радио, 1967, 8, 35—38. Васильев В.— Радио» 1970 , 3, 14—16.
Васильев В.— Радио, 1970, 4, 15—16.
Васильев И., Терлецкий В.— Радио, 1965, 9, 21—23.
Василькевич И,— Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52.
Газнюк О.— Радио, 1963, 5, 23—28.
Голубев В.— Радио, 1968, 2, 52—53,
И. Демьяновский Б., Ломанович В,—Радио, 1958, 8, 38—40.
Детский приемник.— Радио, 1969 , 7, 59—60.
Евлахов Е., Енин С.— Радио, 1967, 5, 26—27.
Зюзин Д„ Петров Е.— Радио, 1963, 5, 33—37; 1963, 6, 29—31.
Иванов В.— Радио, 1970, 2, 29—30.
Исупов В.—Радио, 1967, 6, 24—26.
Крапивников В.— Радио, 1968, 5, 45—46.
Кулагин И., Хабаров Ю.— Радио, 1959, 9, 37—39.
Лавров М.— Радио, 1969, 2, 51—52.
Лесота А.» Чванов В.— Радио, 1968, 7, 51.
Архипов Е.— Радио, 1970, 2, 32.
Буянов Э,—Радио, 1967, 4, 27.
Бобров //.— Радио, 1968, 1, 45—46.
Васильев В.— Радио, 1967, 8, 35—38. Васильев В.— Радио» 1970 , 3, 14—16.
Васильев В.— Радио, 1970, 4, 15—16.
Васильев И., Терлецкий В.— Радио, 1965, 9, 21—23.
Василькевич И,— Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52.
Газнюк О.— Радио, 1963, 5, 23—28.
Голубев В.— Радио, 1968, 2, 52—53,
И. Демьяновский Б., Ломанович В,—Радио, 1958, 8, 38—40.
Детский приемник.— Радио, 1969 , 7, 59—60.
Евлахов Е., Енин С.— Радио, 1967, 5, 26—27.
Зюзин Д„ Петров Е.— Радио, 1963, 5, 33—37; 1963, 6, 29—31.
Иванов В.— Радио, 1970, 2, 29—30.
Исупов В.—Радио, 1967, 6, 24—26.
Крапивников В.— Радио, 1968, 5, 45—46.
Кулагин И., Хабаров Ю.— Радио, 1959, 9, 37—39.
Лавров М.— Радио, 1969, 2, 51—52.
Лесота А.» Чванов В.— Радио, 1968, 7, 51.
5.
5.
17.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Ломанович В.— Радио, 1970, 1’, 22—23 ’ 34.
Ломанович В.—Радио, 1968, 8, 47—48.
Ломанович ~
Ломанович В.— Радио, 1970, 1’, 22—23 ’ 34.
Ломанович В.—Радио, 1968, 8, 47—48.
Ломанович ~
. В.— Радио, 1970, 2, 21—23.
Ломанович В.— В помощь радиолюбителю, 1963, вып. 16, 18—33.
Львов В.— Радио, 1965, 5, 16 и 41.
Мелеменковский В.— Радио, 1970, И, 48.
Миниатюрный приемник на трех транзисторах,—Радио, 1969, II, 48.
Михайлов В.— Радио, 1970, 1, 49.
Панов А.— Радио, 1970, 1, 33.
Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц.— Радио, 1963, 2, 54.
. В.— Радио, 1970, 2, 21—23.
Ломанович В.— В помощь радиолюбителю, 1963, вып. 16, 18—33.
Львов В.— Радио, 1965, 5, 16 и 41.
Мелеменковский В.— Радио, 1970, И, 48.
Миниатюрный приемник на трех транзисторах,—Радио, 1969, II, 48.
Михайлов В.— Радио, 1970, 1, 49.
Панов А.— Радио, 1970, 1, 33.
Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц.— Радио, 1963, 2, 54.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Пуртов Д.— Радио» 1968, 7. 52 ’И 55.
Рефлексные приемники.— Радио» 1968, 8, 60.
Рефлексный приемник.— Радио, 1969, 6, 58.
Рефлексный приемник на трех транзисторах,— Радио, 1969, 9, 59.
Рыбкин А.— Радио, 1969, 9, 27—28.
Синхродии,—Радио, 1970, 2, 60.
Соколов X.— Радио, 1968, 8, 52.
Солдатов С.— Радио, 1969, 8, 41.
Транзисторный УКВ приемник.— Радио, 1970, 10, 60.
Турлапов Ю.— Радио, 1969, 4, 29—30.
УКВ приемник.— Радио, 1969, 10, 59.
УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе.— Радио, 1970, 6, 59.
Фролов В.—Радио, 1968, 2, 45—46.
Фролов В.» Лайтев 3.— Радио, 1969, 5, 17—19.
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой.— Радио, 1968, 2, 58—59.
Языков //.— Радио, 1967, И, 49—51.
Пуртов Д.— Радио» 1968, 7. 52 ’И 55.
Рефлексные приемники.— Радио» 1968, 8, 60.
Рефлексный приемник.— Радио, 1969, 6, 58.
Рефлексный приемник на трех транзисторах,— Радио, 1969, 9, 59.
Рыбкин А.— Радио, 1969, 9, 27—28.
Синхродии,—Радио, 1970, 2, 60.
Соколов X.— Радио, 1968, 8, 52.
Солдатов С.— Радио, 1969, 8, 41.
Транзисторный УКВ приемник.— Радио, 1970, 10, 60.
Турлапов Ю.— Радио, 1969, 4, 29—30.
УКВ приемник.— Радио, 1969, 10, 59.
УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе.— Радио, 1970, 6, 59.
Фролов В.—Радио, 1968, 2, 45—46.
Фролов В.» Лайтев 3.— Радио, 1969, 5, 17—19.
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой.— Радио, 1968, 2, 58—59.
Языков //.— Радио, 1967, И, 49—51.
1. Барканов Н. А. и др. Конструирование микромодульной аппаратуры. «Советское радио», М., 1968.
Майоров С. А. Проектирование и производство модулей и микромодулей. «Машиностроение», М., 1968.
Цымбалюк В. С., Крюков Ю. Г., Грибов Э. Б. Миниатюризация приемо- усилительной аппаратуры. «Связь», М., 1968.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .
Г лава I. Электро- и радиоматериалы %
Проводники
Медные обмоточные провода
Обмоточные провода высокого сопротивления .
Монтажные провода
Припои и флюсы
Электроизоляционные материалы ..
323237525357586264323237525357586264Ферромагнитные материалы
32
32
37
52
53
57
58
62
64
32
32
37
52
53
57
58
62
64
Глава § § § § § § § §Глава § § § § § § § §II, Малогабаритные радиодетали общего применения . . . .
Глава § § § § § § § §
Глава § § § § § § § §
Основные параметры конденсаторов
Конденсаторы постоянной емкости
Подстроечные конденсаторы
Конденсаторы переменной емкости
Основные параметры резисторов
Малогабаритные резисторы
Малогабаритные переключатели . .
Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока -. .
Глава III. Малогабаритные намоточные узлы радиоаппаратуры . , . 70
§ 1. Катушки для колебательных контуров 70
§ 2. Дроссели высокой частоты 86
100100124141100100124141§ 3. Трансформаторы низкой частоты87
100
100
124
141
100
100
124
141
Глава IV. Полупроводниковые приборы
Полупроводниковые диоды
Транзисторы
Полевые транзисторы .
Глава V. Малогабаритные микрофоны, еромкоговорители и телефоны . 198
§ 1. Микрофоны .•198
§ 2. Громкоговорители и телефоны ........ 4 .. 201
Глава VI. Усилители звуковых частот на транзисторах ...,«. 207
Основные характеристики усилителей звуковых частот т . . 207
Питание цепей транзисторов и стабилизация рабочей точки . . 209
Выходные каскады усилителей звуковых частот213
Каскады предварительного усиления224
. 230. 232. 234. 234. 237. 230. 232. 234. 234. 237Усилители на транзисторах с малым коэффициентом усиления по току-.
. 230
. 232
. 234
. 234
. 237
. 230
. 232
. 234
. 234
. 237
Каскады с большим входнымсопротивлением...,.
Обратная связь в усилителяхзвуковых частот...*
Коррекция частотных характеристик
Регулировка в усилителях звуковых частот ..~•.
Шумы в усилителях«.$4
ГлаваГлава§ §§ § § § § § § § § §§ §§ § § § § § § § § §V//. Радиоприемные устройства на транзисторах . . ♦Основные параметры радиоприемниковБлок-схемы радиоприемников . . 'Эскизный расчет супергетеродина на транзисторахВходные цепи ,Растянутые поддиапазоны Усилители высокой частотыПреобразователи частоты ГетеродиныУсилители промежуточной частотыДетектирование сигналов Блоки УКВ вещательных радиоприемников .Автоматические регулировки в приемниках .V//. Радиоприемные устройства на транзисторах . . ♦Основные параметры радиоприемниковБлок-схемы радиоприемников . . 'Эскизный расчет супергетеродина на транзисторахВходные цепи ,Растянутые поддиапазоны Усилители высокой частотыПреобразователи частоты ГетеродиныУсилители промежуточной частотыДетектирование сигналов Блоки УКВ вещательных радиоприемников .Автоматические регулировки в приемниках .. . 239. . 239. . 242.. 244. . 249.. 252. . 253. . 254. . 257. . 259. . 265. . 263. . 273. . 239. . 239. . 242.. 244. . 249.. 252. . 253. . 254. . 257. . 259. . 265. . 263. . 273
Глава
Глава
§ §
§ § § § § § § § § §
§ §
§ § § § § § § § § §
V//. Радиоприемные устройства на транзисторах . . ♦
Основные параметры радиоприемников
Блок-схемы радиоприемников . . '
Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах
Входные цепи ,
Растянутые поддиапазоны
Усилители высокой частоты
Преобразователи частоты
Гетеродины
Усилители промежуточной частоты
Детектирование сигналов
Блоки УКВ вещательных радиоприемников .
Автоматические регулировки в приемниках .
V//. Радиоприемные устройства на транзисторах . . ♦
Основные параметры радиоприемников
Блок-схемы радиоприемников . . '
Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах
Входные цепи ,
Растянутые поддиапазоны
Усилители высокой частоты
Преобразователи частоты
Гетеродины
Усилители промежуточной частоты
Детектирование сигналов
Блоки УКВ вещательных радиоприемников .
Автоматические регулировки в приемниках .
. . 239
. . 239
. . 242
.. 244
. . 249
.. 252
. . 253
. . 254
. . 257
. . 259
. . 265
. . 263
. . 273
. . 239
. . 239
. . 242
.. 244
. . 249
.. 252
. . 253
. . 254
. . 257
. . 259
. . 265
. . 263
. . 273
Глава VIII. Радиопередающие устройства на транзисторах . , , .273
Диапазоны для любительской радиосвязи ■>«•..» 273
Особенности транзисторных передатчиков-. . 271
Блок-схема радиопередатчика $274
Генератор с независимым возбуждением..$....275
Расчет граничного режима генератора *.284
Схемы выходных и промежуточных каскадовя».*• • 290
Задающие генераторы и возбудители 291
Генераторы на туннельных диодах294
Модуляция 291
Передача одной боковой полосой.. . . . 298
Частотная модуляция303
Глава IX. Малогабаритные антенныеустройства305
Общие сведения305
Основные параметры передающих антенн305
Основные параметры приемных антенн306
Вибраторные антенны310
Рамочные антенны $310
Приемные ферритовые антенны311
Глава X. Малогабаритные магнитофоны , . 315
Основные характеристики магнитофонов315
Магнитные носители записи . 319
Блок-схемы магнитофонов ...,".323
Лентопротяжные механизмы 326
Магнитные головки 329
Усилители для магнитофонов на транзисторах335
Генераторы высокой частоты 341
Индикаторы уровня записи 343
Наладка электрического тракта магнитофона344
Глава XI. Электропитание малогабаритных радиоустройств . .... 347
Гальванические элементы и батареи, их основные характеристики 347
Малогабаритные аккумуляторы354
Преобразователи напряжения на транзисторах358
Глава XII. Образцы промышленных и любительских малогабаритных ра- диоустройетв .................365
Радиоприемные устройства 365
Прнемно-передающие радиостанции и передатчики.....409
Усилительные устройства 425
Магнитофоны 431
Малогабаритная измерительная аппаратура 435
Глава XIII. Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры . « . . 446
t
l.Общие сведения446
МикроэлементыРЭА 447
Микромодулн . . 459
Интегральныемикросхемы 474
Литература . .477
Терещук Ромуальд Михайлович, Терещук Коистантии Михайлович, Седов Сергей Алексеевич, Чаплинский Абрам Борисович, Фукс Лев , Бенционович
МАЛОГАБАРИТНАЯ РАДИОАППАРАТУРА
Справочник радиолюбителя
Редакторы Е. Д. Воронько, Л. Я. Грамм. Художественный редактор В. М. Тепляков. Оформление художника В. Г. Самсонова. Технические редакторы М. Д. Притыкина, Б. М. Кричевская. Корректор Р. С. Борисова.
Сдано в набор 20/1V 1971 г. Подписано к печати 12/XI 1971 г. БФ 04204. Зак..2-41. Изд. № 228. Тираж 400 000 (200 001—400 000). Бумага № 3, 84у108‘/з2- Усл. печ. листов 25,2. Учетно-изд. листов 29,4. Цена 1 руб. 31 коп.
Издательство «Наукова думка», Киев, ул. Репина, 3.
Книжная ф-тса нм. М. В. Фрунзе Комитета по печати при Совете Министров УССР, Харьков, Донец-Захаржевская, 6/8.
§ 2. Магнитные носители записи
*** На нагрузке I Мом при частоте 1000 гц и остаточном потоке ленты 0,05 мкс.
МАЛОГАБАРИТНАЯ
РАДИОАППАРАТУРА
СПРАВОЧНИК радиолюбителя
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
„ПАУКОВА ДУМКА" • КИЕВ-1972
6Ф2.1 (083)
М19
УДК 621.396(3)
В справочнике содержатся основные сведения, необходимые радиолюбителям, занимающимся разработкой и изготовлением малогабаритной радиоаппаратуры. Приводится множество схем радиопередающих и радиоприемных устройств (в том числе н радиолюбительских конструкций), а также их отдельных узлов. В многочисленных таблицах заключены основные данные электро- и радиоматериалов, полупроводниковых приборов, малогабаритных элементов радиоаппаратуры, в том числе и микромодульных, микрофонов, громкоговорителей, аккумуляторов, гальванических элементов и батарей, магнитофонов.
Может быть полезен радиолюбителям, инженерам и техникам, работающим в области радиоэлектроники.
Авторы: Р. М. Терецук. К- М. Терещук.
А. Б. Чаплинский. Л. Б. Фукс. С. А. Седов.
Редакция справочной литературы З^в. редакцией Ю. Г. Абанина
3-4-5 331—71М