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 третьим переработанным и дополненным изданием. Полностью переработаны главы IV и XIII, остальные переработаны частично и дополнены новыми сведениями, в частности о радиоматериалах, радиодеталях, усилителях, радиоприемных устройствах, магнитофонах, источниках питания. Введен материал по использованию полевых транзисторов и микросхем.
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 Применения.
При подготовке настоящего издания авторы учли критические замечания и некоторые пожелания читателей, высказанные ими в письмах.
В конце справочника приведен список рекомендуемой литературы, ссылки на которую в тексте заключены в квадратные скобки.
Главы I, II, III, V, VI, VII, X, XI и § 3—5 главы XII написаны Р. М. Терещуком, IV и 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: 252004, Киев-4, Репина, 3, издательство «Наукова думка».
Глава I
ЭЛЕКТРО- И РАДИОМАТЕРИАЛЫ
Проводники
Основные свойства некоторых проводников низкого сопротивления приведены в табл. 1.1, а некоторых сплавов высокого сопротивления — в табл. 1.2.
Та б л и ц a L1
Основные свойства некоторых проводников низкого сопротивления
Материал
Удельное сопротивление при температуре 20° С, Ом-мм2/м
ткс, %/град
Температура плавления, °C
Плотность, г/см3
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
Латунь
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
11,4
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
Таблица 1.2
Основные свойства некоторых сплавов высокого сопротивления
Сплав
Удельное сопротивление при температуре 20° С, Ом*мм2/м
ткс
(в пределах 0— 100° С), %/град
Максимальная рабочая температура, °C
Температура плавления, °C
Плотность, г/см2
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
1500
7,1
Для изготовления образцовых резисторов, магазинов сопротивлений, шунтов и добавочных сопротивлений к вольтметрам применяют константан и манганин, обладающие малым температурным коэффициентом сопротивления ТКС*.Манганин в кол такте с медью, кроме того, характеризуется малой термо-э. д. с.
Для изготовления реостатов и балластных резисторов используют константан, нейзильбер, никелин и реотан, а в нагревательных приборах — нихром, фехраль и хромаль.
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 или 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.
Таблица 1.3
Характеристика изоляции некоторых медных обмоточных проводов
Марка
Характеристика изоляции
Диаметр
провода
медной жилы, мм
ПЭВ-1
Высокопрочная эмаль в один слой
0,02—2,44
ПЭВ-2
»»» два слоя
0,06—2,44
ПЭВТЛ-1
ПЭВТЛ-2
Высокопрочная термостойкая эмаль в один слой) »»»в два слоя J
0,06—2,26
ПЭВШО
Высокопрочная эмаль и обмотка из искусствен
0,07—0,51
ного шелка
ПЭЛ
Лакостойкая эмаль
0,03—2,44
ПЭЛР-1
Высокопрочная полиамидная эмаль в один слой)
0,1—2,44
ПЭЛР-2
»»» в два слоя j
ПЭЛ У
Лакостойкая эмаль (утолщенный слой)
0,05-2,44
пэлшо
»» и один слой обмотки из на
0,05-1,56
ПЭМ-1
турального шелка
Высокопрочная эмаль (металвин) в один слой )
0,1—2,44
ПЭМ-2
»»»в два слоя г
ПЭМ-3
»»»в три слоя J
пэтв
»теплостойкая эмаль
0,06—2,44
пэтк
Теплостойкая эмаль
0,05—0,51
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, 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 tg 6. Эти провода можно залуживать путем
ТКС — коэффициент, равный относительному изменению сопротивления при изменении температуры на 1° С.
Основные данные медных обмоточных проводов малых диаметров
о S S - н р До
s S
<5 s
К £ Ко o s о О (J Щ CQ 04
в б^ к -
= 3 55.
Ч и в «
ПЭЛ
ПЭВ-1
ПЭЛШО
Диаметр, мм
Вес 100 м, г
Диаметр, мм
Вес 100 м,
Диаметр,
Вес
100 м,
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
0,0101
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
0,135
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
103
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
0,580
0,604
0,67
273
0,67
274
0,75
283
0,64
0,3217
0,0545
0,644
0,69
291
0,69
292
0,76
301
0,67
9,3526
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
0,80
0,5027
0,0348
1,005
0,86
455
0,86
455
0,93
468
Пробивное напряжение изоляции обмоточных
проводов
Таблица
1 1.5
Диаметр медной жилы, мм
Пробивное напряжение, В
ПЭЛ
ПЭЛУ
ПЭВ-1 |
ПЭВ-2 |
ПЭЛР-1 |
ПЭЛР-2 |
пэтк.
0,02—0,025
200
0,03—0,04
300
300
0,06—0,07
350
450
350
450
—
300
0,08—0,09
400
500
400
550
500
0,10—0,14
400
500
500
700
500
700
500
0,15—0,20
550
650
600
800
600
800
650
0,21-0,41
800
1000
800
1200
800
1000
3000
0,44—0,53
800
1000
850
1200
850
1200
1000
0,55—0,83
900
1100
1000
1500
1000
1500
—
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. Они 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 не зачищать; не обязательно также применение вспомогательных травильных составов.
Данные высокочастотных обмоточных проводов приведены в табл. 1.6
Таблица 1.6
Данные высокочастотных обмоточных проводов
Диаметр проволоки, мм
Число проволок
Сечение провода, мм2
Диаметр провода, мм
Сопротивление 1 км провода, Ом
ЛЭШО
ЛЭШД
ЛЭП
ЛЭПКО
0,05
10
0,0196
0,33
0,39
1095
15
0,0294
0,37
0,43
—
697
21
0,0412
0,42
0,48
—
—
525
0,07
7
0,0269
0,34
0,40
0,32
0,34
760
10
0,0385
0,41
0,47
0,39
0,41
532
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
0,1
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
16
0,126
0,64
0,71
0,62
0,64
155
19
0,149
0,67
0,74
—
—
131
21
0,165
0,71
0,78
0,69
0,71
118
§ 3. Обмоточные провода
высокого сопротивления
Обмоточные провода высокого сопротивления используются для изготовления проволочных резисторов и шунтов. Термостойкость этих проводов, так же как и медных, определяется материалом изоляции.
Основные данные обмоточных проводов высокого сопротивления приведены в табл. 1.7, 1.8 и 1.9.
Выпускается два класса манганинового провода. Температурный коэффициент сопротивления проводов класса А находится в пределах от +3 • 10~1 до —4 • 10~^, класса Б — от +6 • 10~"§ ДО —6 * 10~2.
Для малогабаритных высокоомных резисторов повышенной стабильности выпускают провода диаметром 6—10 мкм в сплош-
Обмоточные провода высокого сопротивления
Марка * провода
/Характеристика изоляции
Диаметр жилы, мм
пшдк
Два слоя обмотки из шелка
0,05—1,0
ПЭБОК
Эмаль и один слой обмотки из хлопчатобумаж
ной пряжи
0,04—1,0
ПЭВКМ-1
Один слой высокопрочной эмали I
ПЭВКМ-2
Два слоя»» J
ПЭВКТ-1
Один слой»»|
0,03-0,8
ПЭВКТ-2
Два слоя»>|
ПЭК
Лакостойкая эмаль
0,03-1,0
ПЭШОК
Эмаль и один слой обмотки из шелка
0,05-1,0
Константановые провода
в ы е провода
Манганинопшдмм пшдмт ПЭВММ-1 ПЭВММ-2 ПЭВМТ-1 ПЭВМТ-2 пэмм пэмт пэмс пэшомм пэшомтМанганинопшдмм пшдмт ПЭВММ-1 ПЭВММ-2 ПЭВМТ-1 ПЭВМТ-2 пэмм пэмт пэмс пэшомм пэшомтДва слоя обмотки из шелка | » »»» »)
Манганино
пшдмм пшдмт ПЭВММ-1 ПЭВММ-2 ПЭВМТ-1 ПЭВМТ-2 пэмм пэмт пэмс пэшомм пэшомт
Манганино
пшдмм пшдмт ПЭВММ-1 ПЭВММ-2 ПЭВМТ-1 ПЭВМТ-2 пэмм пэмт пэмс пэшомм пэшомт
Один слой высокопрочной эмалиI
Два слоя»»J
Один слой»»j
Два слоя»»/
Лакостойкая эмаль »»
Высокопрочная эмаль
Эмаль и один слой обмотки из шелка»»»»»э »
Нихромовые провода
ПЭВНХ-1I Один слой высокопрочной эмали
ПЭВНХ-2 Два слоя»»
ПЭНХ | Лакостойкая эмаль
0,05-1.00,05—0,80,02—0,80,05—1,0 0,03-1,0 0,05—0,80,05—1,00,05-1.00,05—0,80,02—0,80,05—1,0 0,03-1,0 0,05—0,80,05—1,0I 0,02—0,4I 0,03—0,4I 0,02—0,4I 0,03—0,4* Последняя буква марки провода означает: М — мягкий провод; Т — твердый провод; С — стабилизированный провод.
0,05-1.0
0,05—0,8
0,02—0,8
0,05—1,0 0,03-1,0 0,05—0,8
0,05—1,0
0,05-1.0
0,05—0,8
0,02—0,8
0,05—1,0 0,03-1,0 0,05—0,8
0,05—1,0
I 0,02—0,4
I 0,03—0,4
I 0,02—0,4
I 0,03—0,4
Диаметр провода, мм
Материал провода
Манганин
Константан
Нихром
мягкий
твердый
мягкий
твердый
Х15Н60
Х20Н80
0,02
1370
3374
0,025
—
876
—
—
—
2160
0,03
606
655
655
693
1528
1500
0,04
342
369
369
390
857
844
0,05
220
237
237
250
550
535
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
0,10
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
61,1
60,5
0,18
16,9
18,0
18,0
19,0
43,0
42,1
0,20
13,7
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
21,8
0,28
——
—
7,55
7,96
18,0
17,4
0,30
6,06
6,6
6,6
6,93
15,3
15,2
0,32
—-
—
—-
13,8
13,3
Сопротивление 1 м провода высокого сопротивления, Ом
Таблица 1.8
Диаметр провода, мм
Материал провода
Манганин
Константан
Нихром
мягкий
твердый
мягкий
твердый
Х15Н60
Х20Н80
0,35
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
—•
0,7
1,12
1,21
1,21
1,27
2,91
2,84
0,75
0,975
1,05
1,12
——
0,8
0,854
0,925
0,925
0,975
2,23
2,17
0,85
0,820
0,864
—
0,9
0,675
0,731
0,731
0,770
1,76
1,72
1,0
0,548
0,592
0,592
0,624
1,42
1,39
ной стеклянной изоляции. Стеклянная изоляция обладает высокими электроизоляционными свойствами, но она очень хрупкая.
Сопротивление
1 м провода, Ом
Диаметр провода, мкм
15000 ± 25 00
14
11000 ± 1500
16
8000 ± 1500
17
5500 + 1000
18
4000 + 500
20
ввТаблица 1.9Таблица 1.9Микропровода марки ПССМ из манганинаМикропровода марки ПССМ из манганинаЭти провода сортируют по их сопротивлению на единицу длины.
в
в
Таблица 1.9
Таблица 1.9
Микропровода марки ПССМ из манганина
Микропровода марки ПССМ из манганина
§ 4. Монтажные провода
Монтажные провода выпускаются в полихлорвиниловой, резиновой и волокнистой изоляции.
конденсации воды ческие изменения.конденсации воды ческие изменения.Провода с волокнистой изоляцией применяются в аппаратуре, работающей в нормальных условиях, когда исключена возможность и отсутствуют резкие климатю
конденсации воды ческие изменения.
конденсации воды ческие изменения.
Провода в полиэтиленовой, полихлорвиниловой и резиновой изоляции применяются в условиях повышенной влажности, при резких колебаниях температуры.
Монтажные провода с изоляцией из 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 при* ведены 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 ис-
Основные данные монтажных проводов некоторых марок
та 5
М д
£ к
Характеристика
►Q । 3 ^ О та g д S О ^ |s = i Д к к S
>2ин
S”таSS
<8щfcfS
<V ф У
5 к у 5 ^ У д о а .
22 та та со д < S О,щ S3
з д
С дь в
МГВ
Многопроволочный, изолированный полихлорвинилом
0,1 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 4-70
МГВЭ*
То же, экранированный
0,1
0,2
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 4-90
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 4-90
мгшдл
То же, лакированный
0,05
0,1
0,2
0,35
0,5
0,8
1,0
1,3
1,4
1,5
250
ОГ^-60 до 4-100
мгшдо
Многопроволочный, изолированный двойной обмоткой и оплеткой из искусственного шелка
0,05 0,07 0,1 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 —60 до 4-90
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 4-100
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
1,6
2,0 1
2,3 (
2,7 J
380
1000
От -50 до 4-70
1|
Характеристика
S ё
S ° %
S о о « О о s s К « к 2
sS"li
5S ВС St 55
. о °
У дод - л; су сз я К
S о.« 8
3 •
S s 2-° о о с - Р?О 2 ОС дн н
мшп
Однопроволочный, изолированный обмоткой из шелка и полиэтиленом
0,07
0,2
0,5 0,75
1,5
1,0
1,6 )
2,0 1
2,3 (
2,7 J
380
1000
От - 50
ДО +70
пмв
Однопроволочный, изолированный полихлорвинилом
0,2 0,5 0,75
1,3
1,8
2,2
380
От —60 до +70
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
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
* Указан максимальный диаметр с экраном.
пользуют 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 оло- вянно-свинцовых припоев приведены в табл. 1.11.
К твердым припоям относятся медно-цинковые (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-сборочных работ. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя.
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 соеди-
Основные данные оловянно-свинцовых припоев
Марка припоя *
Химический состав, %
у с к g су S
н р ч
я « Kg о s я< С к
Примечание
ПОС-90
Олово — 89—90; сурьма—0,15; свинец — остальное
222
4,3
Для пайки деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем серебрению или золочению
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 — 49—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; свинец — 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
* Цифра соответствует процентному содержанию олова
нения 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. 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.
Состав и области применения некоторых флюсов
Состав, %
Применение
Очистка мест пайки для удаления остатков
Активные 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; дистиллированная вода — остальное
То же
То же
Флюс КЭЦ: канифоль — 24; хлористый цинк — 1; спирт этиловый — остальное
При пайке цветных и драгоценных металлов, а также соответственных деталей из черных металлов
Ацетоном
Флюс-паста: канифоль — 16; хлористый цинк—1; вазелин технический — остальное
То же. Обеспечивает получение соединений повышенной прочности
То же
Бескислотные флюсы
Канифоль (светлая) ГОСТ 797—55
При пайке меди, латуни, бронзы, во время электромонтажных 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
Глицерино-канифольный флюс: 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 59 6 2-51) - 67-73; канифоль —20—25; солянокислый анилин (ГОСТ 5243—50) — 3—7; триэтаноламин (ВТУ МХП 1931—49)— 1—2
При пайке большинства металлов Не обяза- и сплавов (сталь, нержавеющая тельна сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро и др.), в том числе оксидированных деталей из медных сплавов без предварительной зачистки
Флюс ЛТИ-120: спирт этиловый— 63—74; канифоль—20—25; диэтил- амин солянокислый (ВТУ 326— 52) — 3—5; триэтаноламин — 1—2
То же. Составляется при необхо- То же димости замены солянокислого анилина
Состав, %
Применение
Очистка мест пайки для удаления остатков
Антикоррозийные флюсы
Флюс ВТС; вазелин технический— 63; триэтаноламин — 6,3; салициловая кислота —6,3; спирт этиловый — остальное
При пайке меди и медных сплавов. Рекомендуется при пайке константана, серебра, платины и ее сплавов
Спиртом или ацетоном
Флюс ФИМ: ортофосфорная 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-спирт (ГОСТ 3134—52)
То же. В большинстве случаев может заменить флюсы ВТС и ФИМ. Остаток флюса коррозии не вызывает и защищает соединение от внешних окислителей
Не обязательна
При высокотемпературной пайке в качестве флюсов используют главным образом буру (Na2B4O7) и смеси ее с борной кислотой (Н3ВО3)4 борным ангидридом (В$О3) 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 (ткань, 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, коричне* вого 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 дугостойки, 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 масло- стойкостью, марка Б —* повышенной электрической прочностью
Основные данные электроизоляционных материалов
Материал *
Диэлектрическая проницаемость
Тангенс угла диэлектрических потерь
Электрическая прочность, кВ/мм
Теплостойкость, ° С
Плотность, г/см2
при f = 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, Pg
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
1Д
Капрон, нейлон (ПСС)
3,8—4,2
0,025—0,030
—
15—20
60
1,13
Карболит (ГТ)
—
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—601
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
0,00037
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
0,0002—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
Сегнетокера мика
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—951
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
1301
1,6—1,8
Стекловолокнит (ПН)
8,0
0,5
—
4—10
150—180 J
Текстолит А, В (ССН)
7,5—8,5
0,10—0,15
—
2—8 1
125-135
1,30—1,45
Текстолит Вч (ССН)
7,5—8,0
—
0,07
5—8 J
3,9
Тиконд (К)
70-150
0,0004
0,0004—0,0008
10—121
160
Ультрафарфор (К)
8,0-8,5
0.0004—0,0008
0,0003—0,0012
20— 25)
3,3—3,4
Фтор опласт-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 эфироцеллюлозный, ПСС — продукт синтетической смолы, СН — смола натуральная, СС — смола синтетическая, ССН — смола синтетическая с наполнителем.
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 нагревостойкостью, марка Вв — повышенным 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, Гвм— 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.
Лакотканъ 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 трансформаторов 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—150° С не превышает 6 ч.
Кремнийорганический лак ЭФ-3 используется для пропитки обмоток. Время высыхания его при температуре 200° G — не более 2 ч.
Покровные лаки применяются для образования механически прочной, гладкой, влагостойкой электроизоляционной пленки на 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 80° С.
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.
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 шр.
Компаунд № 309 (битум № 5 — 81%, олифа натуральная — 3%/^озокерит — 16%), предназначен для заливки и обволакивания трансформаторов, дросселей, катушек низкой частоты.
Компаунды К-168, К-Н5Н (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 поли- стирольных 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 и 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 на склеваемые поверхности, которые соединяют после подсыхания клея (до отлила).
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 г отвердителя (гексаметилендиамина или полиэтиленполиамина). Таким клеем можно пользоваться в течение 1,5 ч после смешения компонентов»
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 поля Н. На рис. 1.1 показано семейство симметричных петель гистерезиса, полученных при различных максимальных значениях напряженности поля Нт. Кривая, проходящая 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 изменении напряженности поля
Рис. 1.1. Семейство симметричных петель гистерезиса.
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.
Магнитная проницаемость (при данном значении напряженности магнитного поля) — коэффициент, показывающий, во сколько раз магнитная индукция в ферромагнитном материале больше, чем в воздухе. Магнитная проницаемость ферромагнитного материала зависит от напряженности поля, температуры и других факторов.
Начальная магнитная проницаемость цн определяется из начального участка основной кривой намагничивания по наклону касательной (см. рис. 1.1) и соответствует работе материала^ слабых полях. ~
Динамическая магнитная проницаемость р,д определяется по наклону петли гистерезиса, соответствующей данному значению амплитуды переменного магнитного поля.
Обратимая магнитная проницаемость р,г (при наличии постоянной составляющей магнитного поля) определяется по наклону частной петли гистерезиса (рис. 1.2), по которой происходит перемагничивание материала.
Температурный коэффициент магнитной проницаемости TK;t 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 перемагничивания, 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,
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.сплавы альни, альниси, альнико и магнико, а также ферриты кобальта и бария.
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.
Рис. 1.2. Частная петля гистерезиса.
Магнитномягкие материалы отличаются высокой магнитной проницаемостью, небольшой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис. Их можно разделить на три группы.
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 высокочас-
тотный магнитный материал — пермаллой в виде лент толщиной до 0,01 мм. Пармаллой применяется на частотах до десятков килогерц. Преимущество лучших сортов металлических ферромагнитных материалов состоит в высокой магнитной проницаемости (до 50000) на низких частотах.
Сталь электротехническая представляет собой сплавы железа и кремния (0,8—4,8% кремния) и изготовляется в виде листов и лент толщиной ог 0,05 до 1 мм. Буквы и цифры марок стали означают: Э — электротехническая; первая цифра — степень легирования стали кремнием (1 — слаболегированная, 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—0,008 А/см, 6 — повышенная магнитная проницаемость в слабых полях, 7 — нормальная магнитная проницаемость в средних полях); третья цифра 0 указывает на то, что сталь холоднокатанная текстурованная; буква А в конце указывает на особо низкие удель
ные потери.
Основные свойства электротехнических сталей некоторых марок приведены в табл. 1.14. График зависимости обратимой магнитной проницаемости1 от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных материалов приведен на рис. 1.3. Напряженность поля можно определить по формуле
4^
1Ср
где /0 — величина постоянного тока подмагничивания, A; w — число витков обмотки подмагничивания; /ср — средняя длина силовой линии магнитопровода, м.
Стали марок Э31, Э41, Э42 широко применяются для изготовления магнитопроводов дросселей и трансформаторов низкой частоты. На 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 945, 946, имеющие более высокую начальную магнитную проницаемость. Наиболее высокими магнитными свойствами обладают холоднокатанные стали марок 9310, 9320, 9330, которые, кроме того, характеризуются повышенными магнитными свойствами вдоль проката. Эти стали выпускаются в виде листов и лент.
Марка
Магнитная проницаемость р.-0,8, мкГ/м *
Коэрцитивная сила, А/м
Индукция (при Н— =2000 А/м), Т
Удельное электрическое сопротивление, ОМ‘Мм2/м
начальная
максимальная
Э31
250
5500
44
1,52
0,52
Э41
300
6000
36
1,49
0,6
Э42
400
7500
32
1,49
0,6
Э45
600
10000
20
1,46
0,62
Э310
500
16000
16
1,81
0,5
Э320
800
33000
10
1,73
—
Таблица 1.14
Основные свойства электротехнических сталей
* Величина ^*0,8, выраженная'в мкГ/м, численно равна величине магнитной проницаемости в Гс/Э, т. е. в системе единиц СГСМ.
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 пермаллоев увеличивается, но растут потери и 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 цг от напряженности Н 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.
Пермаллои выпускаются в виде холодн^катанных лент толщиной 0,02—2,5 мм, горячекатанных листов толщиной 3—22 мм и го- рячекатанных прутков диаметром 8—100 мм и поставляются в термически необработанном состоянии. После изготовления деталей производится их термическая обработка для улучшения магнитных свойств.
ницаемости от напряженности подмагничивающего поля для некоторых ферромагнитных сплавов.
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 50HXG отличаются повышенным удельным электрическим
Таблица 1.15 Основные свойства пермаллоев
Марка *
Магнитная проницаемость ^•0,8, мкГ/м
Коэрцитивная сила, А/м
Индукция насыщения, Т
Удельное электрическое сопротивление, Ом«мм2/м
начальная
максимальная
45Н
1700—2800
(16—25). 103
0,2—0,4
1,5
0,45
БОН
1800—3000
(20—35). 103
0,12—0,3
1,5
0,45
50Н-У
3000—4000
(30—40). 103
0,12—0,18
1,5
0,45
38НС
2500—3000
(20—25).103
0,15
0,95
0,9
42НС
2500—3000
(20—25). 103
0,1
1
0,85
50НХС
1500—3000
(15—20) • 103
0,12—0,3
1
0,9
76НХД
(10—18).1О3
( 5—15). 104
0,02—0,07
0,75
0,57
77НМД
(40—90)-103
(15—25). Ю4
0,008—0,012
—
79 НМ
(16—25). 103
( 7—15).1О4
0,02—0,05
0,75
0,55
79НМ-У
(20—30) НО3
(10—22)-104
0,015—0,03
0,73
0,55
79НМА
(18—5О).1О3
( 8—30). 104
0,01—0,06
0,75
0,56
80НМ
(10—12)-10*
(3-4,5). 105
0,006—0,009
—
80НХС
(18—35). 103
(7—17).1О4
0,015—0,05
0,65
0,63
50НП
500—1000
(3—4)-104
0,3-0,45
1,5
0,45
50НП-У
500-1000
(4—6).1О4
0,18-0,2
1,5
0,45
65НП
300—2000
(7—30). 10*
0,03—0,08
1,3
0,25
34НКМП
500—3000
(4-12). 104
0,08—0,2
1,5
0,5
37НКДП
—в
28.104
0,045
68НМ2
—
(4—6). 10®
—
—
Цифры и буквы марок пермаллоя означают! цифры и буква Н в начале — процентное содержание никеля, П — прямоугольная петля гистерезиса, У — улучшенные свойства, остальные буквы — основные легирующие материалы (X — хром, С — кремний, Ц — кобальт, Д — медь, М — молибден или марганец).
сопротивлением и поэтому применяются для магнитопроводов трансформаторов, катушек индуктивности и др., работающих при повышенных и высоких частотах
Пермаллои с большим содержанием никеля обладают малым удельным электрическим сопротивлением и поэтому используются только для магнитных экранов и магнитопроводов, 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 марки 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 алъсифера.
К достоинствам магнитодиэлектриков следует отнести малые потери, высокую температурную, временную 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 на основе карбонильного железа. 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 свойства магнитодиэлектриков на основе карбонильного железа
Марка карбонильного железа
Начальная магнитная проницаемость р.*0,8, мкГ/м
ТКр>, %/гр ад
Тангенс угла потерь при частоте 80 МГц
Р-10
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
11-12
0,003—0,006
0,05
вкж
25
0,025—0,035
0,4
Магнитодиэлектрики на основе а л ь с иф е р а. Альсифер представляет собой* сплав железа, алюминия и кремния. С увеличением содержания алюминия и кремния в спла- 24
Основные параметры магнитодиэсектриков на основе алмифера
Таблица 1.17
Марка
Начальная магнитная проницаемость при температуре 20° С
Р--0.8, мкГ/м
Максимальная рабочая частота, кГц (не более)
ТК+, %/град, при температуре, °C
Тангенс угла общих потерь на частоте 100 кГц
Маркировочный знак
от +20
до +70
от +20 до —60
77=16 А/м
/7=40 А/м
ТЧ-90П
82—94
10
—0,06
—
—
—
—
ТЧ-60П
55-65
50
—0,04
—
—
—
Одна черная полоса
ТЧК-55П
50—60
50
От —0,015 до +0,005
—•
—
—
» красная полоса
ВЧ-32П
30—34
500
—0,025
—
—
—
» белая полоса
ВЧ-22П
20—24
1500
-0,02
—
—
—
» зеленая полоса
ВЧК-22П
20—24
1500
От —0,005 до +0,005
—
—
—
» желтая полоса
ТЧ-90Р
82-94
10
—0,06
0,071
0,073
—
ТЧ-60Р
55—65
50
—0,004
—
0,0196**
0,0213**
Две черные полосы
ТЧК-55Р
50—60
50
От —0,015 до +0,005
От —0,045 до +0,015
0,0198**
0,0215**
» красные полосы
ВЧ-32Р
30—34
500
—0,025
0,0108
0,0114
» белые полосы
ВЧ-22Р
20—24
1500
—0,02
—
0,0029
0,0033
» зеленые полосы
ВЧК-22Р
20—24
1500
От —0,005 до +0,005
От —0,015 до +0,015
0,0029
0,0033
> желтые полосы
РЧ-6
5-7
45000
-0,01
0,0006
—
РЧ-9
9
2000
—0,01
—
—
—
—
ФИ
20—24
100
±0,015
—
0,004
—
* Буквы марок означают: ТЧ — тональная частота, ВЧ — высокая частота, К — компенсированный температурный коэффициент м магнитной проницаемости, П и Р — соответственно назначение альсифера: для проворной связи или для радиоаппаратуры.
V» ** При f = 60 кГц.
ве температурный коэффициент магнитной проницаемости уменье шается и, перейдя через нуль, становится отрицательным. Основные данные приведены в табл. 1.17.
Ферриты представляют собой спеченную смесь окиси трех» валентного железа с окислами одного или нескольких двухвалентных металлов.
Основные параметры магнитно мягких ферритов
Марка *
Начальная магнитная проницаемость ** ри-0,8, мкГ/м
Параметры петли гистерезиса
ТКр.н В интервале температур от +20 до +70°С, %/град
Нт-
А/м
вт* Т
вг, т
нс, А/м
10000HM-I
8000—12000
ВОООНМ
4800—8000
800
0,35
0,13
6,4
0,14—0,9
4000 НМ
3500—4800
800
0,38
0,14
11,2
0,2—0,6
3000 НМ
2500—3500
800
0,37
ОД
9,6
0,3—0,6
2000НМ
1700—2500
800
0,39
0,1
16,8
—0,4—0,9
2000НМ1
1700—2 500
800
0,34
0,15
20,8
—0,02—0,2
2000НМЗ
1700-2500
—
0-0,2
1500НМ
1200—1700
—
-0,17-1
1500НМ1
1200—1700
800
0,35
0,14
16
-0,015—0,12
1500НМ2
1200—1700
800
0,33
0,085
21,6
—0,09-0,09
1500НМЗ
1200—1700
800
0,38
0,1
20,8
-0,03-0,1
1000НМ
800—1200
800
0,35
0,11
28
—0,05-0,85
1000НМЗ
800—1200
800
0,33
0,1
28
—0,02—0,1
700НМ
550—850
800
0,4
0,05
25,6
—0,014—0,084
2000НН
1800—2400
800
0,25
0,12
8
0,6—1,8
1000НН
800—1200
800
0,32
0,15
20
0,5-1,5
600НН
500—800
800
0,31
0,14
32
0,36—0,9
400НН
350-500
800
0,23
0,12
64
0,2—0,6
300НН
280—350
4000
0,3
0,13
80
0,15—0,75
200 НН
130—250
800
0,17
0,1
120
0,08—0,2
200НН2
190—230
4000
0,4
0,25
80
0,4—0,8
150НН1
125—160
—
—
—
—
0,6
100НН
85—120
800
0,36
0,2
64
0,05—0,45
100НН1
80—120
_
—
—
—
90НН
80-95
4000
0,38
0,29
224
60НН
50-65
4000
0,42
0,3
320
0,15—0,36
55НН
50-65
4000
0,33
0,24
544
0,47
35НН
27-35
4000
0,34
0,28
720
0,21
150ВЧ
130-170
4000
0,35
0,17
240
—0,06—0,06
100ВЧ
80—120
4000
0,37
0,17
304
0,08
50ВЧ
45-60
800
0,36
0,13
112
0,25
50ВЧ2
45—65
4000
0,31
0,2
448
0—0,005
30ВЧ2
25-35
4000
0,29
0,16
720
—0,1-0,1
20ВЧ
16—24
4000
0,14
0,05
640
—0,02-0,03
7ВЧ
6-8
—0,02—0,1
4ЙЧ
3,3-4,2
0,4
В обозначении марки феррита цифры соответствуют номинальному значению Низкочастотный; вторая буква М — марганец-цинковый феррит; Н — никель- ких частотах. Цифры после букв свидетельствуют о различии свойств.
•* При температуре +20°С.
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.
Таблица 1.18
Тангенс угла потерь tg 3
• 10е Р-н при напряженности поля 0,8 А/м
Граничная частота, МГц
Максимальная рабочая температура, град
при напряженности поля, А/м
при частоте, МГц
при tg6=0,l
при tg 6=0,02
0,8
8
0,9
1,2
0,02
20—90
0,005
90
0,24
0,36
0,02
40
0,03
—
100
0,14
0,24
0,2
35
0,1
0,005
I2Q
0,1
0,18
0,2
35
°,2
0,015
120
0,03
0,09
0,2
15
0,45
0,06
155
0,03
0,09
од
15
0,4
0,05
70
0,024
0,07
0,1
12
—
—
100
0,023
0,07
0,1
15
0,6
0,09
155
0,023
0,07
0,1
15
0,55
0,09
70
0,008
0,023
0,1
5
1
0,35
125
0,008
0,023
0,1
5
1
0,35
155
0,015
0,06
0,1
15
1
0,13
155
0,005
0,015
°,1
5
2
0,7
155
0,056
—
3
80
4
2,1
155
0,2
0,6
0,1
100
°,2
0,005
70
0,085
0,2
0,1
85
°,4
0,02
100
0,015
0,075
0,1
25
1
0,2
110
0,008
0,02
°,1
20
2
0,7
125
0,011
—
1
35
4,5
3
100
0,006
0,013
0,1
30
3
1
120
0,01
3
50
30
10
100
0,01
—
3
—
30
—
100
0,013
1
125
30
15
100
0,02
—
1
200
4t
120
0,01
7
НО
30'
15
100
0,015
—
15
250
50
35
100
0,008
—
8
145
55
—
100
0,01
—
7
120
—
100
0,02
12
130
25
15
125
0,013
—
10
130
35
25
125
0,01
—
0,5
200
60
125
0,0063
10
120
50
35
125
0,025
2
5
85
60
125
0,02
—
30
1000
70
125
0,012
100
1700
200
125
0,028
400
1200
300
■125
начальной магнитной проницаемости; первая буква Н означает,- что феррит цинковый; буквы ВЧ указывают, что феррит предназначен для работы на высо-
Ферриты являются полупроводниками и обладают электронной проводимостью. Их удельное сопротивление (в зависимости от марки) лежит в пределах от 10 до 1010 Ом -см. Основные данные магнитномягких 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 магнитномягких ферритов. Современные магнитномяг-
Рис. 1.4. Зависимость действующей магнитной проницаемости от амплитуды напряженности поля для ферритов марок:
/ — 1000НН; 2 — 2000НМ1; 3 — 1000НМ;
4 — 2000НМ; 5 — 3000НМ;6 — 600НН;
7 — 2000НН; 8 — 4000НМ; 9 — 1500НМ2;
. 10 — 400НН; 11 — 1000НМЗ; 12 - 200НН; 700НМ; 13 — 6000НМ.
кие ферриты можно разделить на несколько групп, различающихся электромагнитными Параметрами и назначением.
а
иты марок 6000НМ, 4000НМ, 3000НМ, 2000НМ, 1500НМ, 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 ТКМН в широком интервале температур. При повышенных требованиях к термостабильности рн в широком интервале температур предпочтительнее использование ферритов трех последних марок.
Ферриты марок 2000НН, 1000НН, 600НН, 400НН, 20НН и 100НН применяются в слабых полях в диапазоне частот до нескольких Мгц. Ферриты трех первых марок значительно уступают i марганец-цинковым ферритам с такими же значениями рн, однако они более дешевы, поэтому широко применяются в различной аппаратуре при невысоких требованиях к стабильности и потерям
Рис. 1.5. Зависимость обратимой магнитной проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для ферритов марок:
1 — 6000НМ; 2 — 4000НМ; 3 — 3000НМ; 4 — 2000НМ; 2000НМ1;
5 — 1500НМ1; 1500НМ2; 5— 1000НМ; 1000НМЗ; 7 — 700НМ (сплошные линии); / — 2000НН; 2 — 1000НН; 3 — 600НН; 4 — 400НН; 5— 200НН; 6 — 100ВЧ; 7 —50В 4 2 (пунктирные линии).
Рис. 1.6. Зависимость обратимой магнитной проницаемости от напряженности подмагничивающего поля для ферритов марок:
/ — 200НН2; 2 — 300НН; 3 — 90НН; 4 — 60НН; 5 — 35НН; 6 — 10ВЧ1.
Остальные ферриты находят широкое применение в катушках контуров и магнитных антенн.
Ферриты марок 150ВЧ, 100ВЧ, 50ВЧ2, 30ВЧ2 и 20ВЧ предназначены для использования в слабых полях на частотах до 100 Мгц. Они отличаются малыми потерями и умалым ТКц/ в 'широком интервале температур, поэтому наиболее широко применяются для высококачественных катушек индуктивности, а также для антенн переносных радиоприемников.
Ферриты марок 300НН, 200НН2, 150НН1, 100НН, 90НН, 60НН, 55НН, 35НН и 10ВЧ1 отличаются малыми потерями в сильных полях. Их основное назначение — для сердечников катушек контуров, перестраиваемых подмагничиванием, и контуров магнитных модуляторов. В слабых полях tgd и ТК|ин этих ферритов значительно больше, чем у ферритов группы ВЧ,
Глава II
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 отклонениях от номиналов приведена в табл. II. 1 и II.2. Конденсаторы некоторых типов (КСО, СГМ и др.), выпускавшиеся до введения ГОСТа 2519—60 независимо от допускаемого отклонения емкости, изготовляются с номинальными емкостями, соответствующими ряду
Таблица 11.1
Шкала номинальных значений емкости, пФ, для конденсаторов до 10 000 пФ Допускаемое отклонение от номинала
±20%±10%
±5%
1 10 100 1000 — 10 100 1000 10
— — — — _ 12 120 1200 12
1,5 15 150 1500 — 15 15 0 1500 15 — — — — — — — — 16 — — — — — 18 180 1800 18 2 — — — — — — — 20 — 22 220 2200 — 22 220 2200 22
— — — — — — 24 — — — — — 27 270 2700 27 3 — — — — — — — 30 — 33 330 3300 — 33 330 3300 33 -- — — — — — — 36 4 — — — 4 39 390 3900 39 — — — — — — — — 43 — 47 47 0 4700 — 47 47 0 4700 47 - — — — 5— - — 5! — — — _ — 56 seo 56 00 56 6 — — — 6 — — — 62 7 68 680 6800 7 68 688 6800 68 — — — — — — — — 75 8 — — — 8 82 820 8200 82 9 — - -9 — — — 91
1001000
1101100
1201200
1301300
1501500
1601600
1801800
2002000
2202200
24024 00
2702700
3003000
3303300
3603600
3903900
4304300
4704700
5105100
5605600
6206200
6806800
7507500
8208200
9109100
для допуска +5% (см. табл. II.I). Некоторые конденсаторы (например, МБР) выпускаются с номинальными емкостями также в соответствии с таол. П.З.
Таблица II.2Таблица П.З
Шкала номинальных значений емкости,Номинальные емкости конденсаторов,
мкФ, для конденсаторов 0,01—100 мкФ ’разработанных до введения ГОСТа
——•2519—60 и не подвергшихся последу-
Допустимое отклонив от номинала ющей модернизации
±20% ^q^; |±5%; ±10%; ±20%Емкость. мкФ
0,010
0,010
0,1
1,0
10
100
0,01
0,1
1
10
100
—
0,012
—
—,
—
—-
0,012
0,12
1,2
12
120
0,015
0,015
0,15
1,5
15
—
0,015
0,15
1,5
15
150
—
0,018
—
—
0,018
0,18
1,8
18
180
0,022
0,022
0,22
2,2
22
0,02
0.2
2
20
200
—
0,027
—
—
—
0,025
0,25
2,5
25
250
0,033
0,033
0,33
3,3
33
0,03
0,3
3
30
300
—
0,039
—
—
0,04
0.4
4
40
400
0,047
0,047
0,47
4,7
47
—
0,05
0,5
5
50
500
—
0,056
—
—
—
—
0,06
0,6
6
60
600
0,068
0,068
0,68
6,8
68
0,07
0,7
7
70
700
—
0,082
—
—
— 1
—
0,08
0,8
8
80
800
Параметры конденсаторов переменной емкости не стандартизованы.
Электрическая прочность конденсаторов характеризуется следующими показателями:
номинальным рабочим напряжением— максимальным напряжением, при котором конденсатор может работать в течение длительного времени (более 10 тыс. ч.);
испытательным напряжением — максимальным напряжением, под которым конденсатор может находиться без пробоя в течение небольшого промежутка времени (обычно несколько секунд);
пробивным напряжением — минимальным напряжением, при 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 сотни тысяч мегомов, бумажных — сотни и тысячи мегомов.
Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует обратимое относительное изменение емкости конденсатора при изме-
нении температуры на Г С. Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от температурной стабильности разделяются на группы, каждая из которых характеризуется своим ТКЕ. В табл. II.4
Таблица II.4
Т емпературные коэффициенты емкости слюдяных и керамических конденсаторов (в интервале температур от + 20° С до -^-85° С)
Группа
ТКЕ, %/град
Цвет корпуса
Цвет маркировочной точки
Слюдяные
конденсаторы
А
Не нормируются
•мт
Б
±0,02
—•
В
±0,01
*—
—
Г
±0,005
—
—
Керамические и стеклянные конденсаторы
П120
+0,012
Синий
пзз
+0,0033
Серый
—
мпо
0
Голубой
Черный
мзз
—0,0033
»
Коричневый
М47
—0,0047
—
М75
—0,0075
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
—
приведены стандартизованные температурные коэффициенты емкости слюдяных и керамических конденсаторов и указан способ маркировки, Для конденсаторов других типов ТКЕ не регламентируется, НО нормируются макси- Таблица II.5
мальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах.Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сег- нето-керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. II. 5).Предельная реактивная мощность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсаторемальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах.Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сег- нето-керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. II. 5).Предельная реактивная мощность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсатореДопускаемые изменения емкости конденсаторов с диэлектриком из низкочастотной керамики относительно емкости при температуре Л-20° С в интервале температур от —60 до +55° СДопускаемые изменения емкости конденсаторов с диэлектриком из низкочастотной керамики относительно емкости при температуре Л-20° С в интервале температур от —60 до +55° СГруппаДопускаемые изменения емкости,Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цветаНЮ±10ЧерныйН20±20Красныйнзо±30ЗеленыйН50-50СинийН70—70—Н90-90БелыйГруппаДопускаемые изменения емкости,Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цветаНЮ±10ЧерныйН20±20Красныйнзо±30ЗеленыйН50-50СинийН70—70—Н90-90Белый
мальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах.
Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сег- нето-керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. II. 5).
Предельная реактивная мощность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсаторе
мальные отклонения емкости от номинала при крайних рабочих температурах.
Конденсаторы с диэлектриком из низкочастотной керамики (сег- нето-керамические) окрашиваются в оранжевый цвет, а предельно допустимое изменение их емкости обозначается цветной точкой (табл. II. 5).
Предельная реактивная мощность определяет границы применения конденсатора в цепях переменного тока. Допустимая амплитуда переменного напряжения на конденсаторе
Допускаемые изменения емкости конденсаторов с диэлектриком из низкочастотной керамики относительно емкости при температуре Л-20° С в интервале температур от —60 до +55° С
Допускаемые изменения емкости конденсаторов с диэлектриком из низкочастотной керамики относительно емкости при температуре Л-20° С в интервале температур от —60 до +55° С
Группа
Допускаемые изменения емкости,
Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цвета
НЮ
±10
Черный
Н20
±20
Красный
нзо
±30
Зеленый
Н50
-50
Синий
Н70
—70
—
Н90
-90
Белый
Группа
Допускаемые изменения емкости,
Цвет маркировочной точки на корпусе оранжевого цвета
НЮ
±10
Черный
Н20
±20
Красный
нзо
±30
Зеленый
Н50
-50
Синий
Н70
—70
—
Н90
-90
Белый
^т доп^т допА/" ^р-Д°п▼ KfCА/" ^р-Д°п▼ KfC
^т доп
^т доп
А/" ^р-Д°п
▼ KfC
А/" ^р-Д°п
▼ KfC
где Рр доп — предельная реактивная мощность, ВА; / — частота переменного напряжения, Гц; С — емкость конденсатора, Ф.
Потери в маломощных конденсаторах в основном определяются потерями в диэлектрике. Они характеризуются тангенсом угла -потерь tg 5. Величина, обратная tg6, называется добротностью конденсатора.
Величины tg6 конденсаторов различных типов, измеренные при нормальных климатических условиях, приведены в табл. II.6.
Та блица II.6
Сопротивление изоляции и tg 3 конденсаторов
Тип конденсатора
Сопротивление изоляции, МОм
tg 5
Слюдяной
10 000—50 000
(5—10)-10—4
Керамический
5000-10 000
(1—2)-10—2
Сегнетокерамический
1000—5000*
(2—4) - 1Q—2
Стеклянный
10 000—20 000
(2— 3) • Ю—3
Стеклоэмалевый и стекло керамический
5000—20 000
(1—10)- io—3
Бумажный
5000—10 000*
(1—1,5).1О-2
Металлобумажный
500—2000* % 2000—5000*
(1,5—2). 10—2
Пленочный фторопластовый
200—1000**
50 000—100 000*
(2—10). 10—4
Лакопленочный
5000—10 000** 100**
(1—1,5).1О-2
Электролитический
3—50**
(1—3)И0-3***
* Для емкостей менее 0,1 мкФ. ** МОм-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. II.7 приведены значения собственных индуктивностей и максимальных рабочих частот конденсаторов.
Таблица 11 7
Собственные индуктивности и максимальные рабочие частоты конденсаторов
Тип конденсатора
U кГ |
1
§ чпах’ МГц
Слюдяной малого размера (КСО-1 —• К СО-7) Керамический дисковый малого размера (КДУ,
4—6
150—250
КД-1)
1-1,5
2000—3000
Керамический дисковой среднего размера (КД-2)
2-4
200—300
Керамический трубчатый малого размера (КТ-1)
3—10
150—200
Керамический трубчатый среднего размера (КТ-2)
15—20
100—150
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, ставятся 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 ТКВ керамических кон-
денсаторов обычно обозначается цветным кодом — окраской корпуса в определенный цвет (табл. II.4).
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 0,1 мкФ —в нанофарадах и обозначаются буквой Н, а емкости от 0,1 мкФ и выше — в микрофарадах и 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 измерения, 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 обозначается 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* II.8,
Таблица IL8
Кодированные обозначения допускаемых отклонений емкости и сопротивления от номинальных значений
Допускаемые отклонения емкости и сопротивления от номинальных значений, %
Кодированное обозначение
* Допускаемые отклонения емкости
и сопротивления от номинальных значе-
.НИЙ, %
Кодированное обозначение
±0,1
±0,2
Ж У
1 от 4-50 до —10
Э
±0,5 ±1
Д
Р
от 4-50 до —20
Б
±2
±5
Л и
от 4-80 до —20
А
±10
с
4-юо
Я
±20
±30
в
ф
от 4-ЮО до —10
Ю
'±0,4*
X
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.
Не следует применять слюдяные конденсаторы в диапазоне УКВ.
Основные данные слюдяных конденсаторов приведены в табл. II.6 и II.9. Их внешний вид представлен на рис. ILL
Таблица IL9
Основные данные слюдяных конденсаторов
Тип
Емкость, пФ
Рабочее напряжение, В
Реактивная мощность, В А
Группа стабильности
Размеры (без выводов), мм
КСО-1
51—750
250
5
Б—В
13X7X4,5
100—750
Г
КСО-2
100—2400
500
10
Б-Г
18X11X6,5
100—680
А
К СО-5
470—6800
500
20
А—Г
20X20X9
7500—10000
250
СГМ-1
100—560
250
5
Б, Г
15X9,5X6
СГМ-2
620—1200
15X10X7
СГМ-3
100—4300
500
10
19 X13,5X7,5
100—3000
1000
100—1500
1500
СГМ-4
6800—10000
250
20
19X22X9
4700—62 00
500
3300—6800
1000
1600—39 00
1500
К31П-6
100—1000
100
5—20|
—
6X6X3
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. II.4) называются термокомпенсирующими и применяются для термокомпенсации изменений резонансной частоты колебательных контуров.
Рис. II.1. Слюдяные конденсаторы (внешний вид):
/ — КСО-1; 2 —ЦСО-2; 3 — ЦСО-5; 4 — СГМ-1; 5 — СГМ-3; 6 — СГМ-4.
Особую группу составляют сегнетокерамические конденсаторы. Диэлектрическая проницаемость сегнетокерамики достигает нескольких тысяч и в значительной мере зависит от температуры и напряженности 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. II.6 и 11.10.
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.
сосоТаблица НЛО
со
со
Основные данные керамических, стеклянных, металлобумажных; пленочных и лакопленочных конденсаторов малых размеров
Тип
Характеристика
5 о.™ 5 ° g. ^ s ^
Емкость, пФ
Допускаемые отклонения от номинала, %
Рабочее напряжение, В
Максимальная реактивная мощность, В А
I руппы ТКЕ
Примечание
КД
Дисковый, керамический
5
1—270
2; 5; 10; 20
250; 500
20—100
П120; ПЗЗ; М47; Ml50; Ml500
1; 3; 5
680—2200
От +80 до —20
100; 160
1-5
Н70
1; 4
кт
Трубчатый, керамический
7
1- 2200
2; 5; 10; 20
250; 350; 500; 750
20—1200
П120; М47; М75; М700; М1300
1; 3; 5
6
680—6800
От +50; до —20
160; 300
1—30
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
3
8,2—3000
5; 10; 20
70; 125; 200
75— 175
МЗЗ; М47; М750; Ml 500
2; 3; 7
680— 10 000
20
50; 70; 100; 125;
160
—
ИЗО, 1150
1; 4
1
4700—100 000
От +ЭД до —20
35
—
Н70; 1190
ком
Керамический, опорный, ма^габаритный
3
8,2—470
10; 20
250
20—40
ГН 20; М47. М75; М700; М1300
2, 3
3300—6800
От +80 до —20
160
1—2
Н70
1; 4
1
11
1
КПМ
Керамический, пластинчатый, малогабаритный
5
15—2200
10; 20
100
20—100
ГП 20, ПЗЗ; /43 3;
М47; М700, Ml500
2, 3
47 00-47 000
От -$-80 до —20
1—5
Н70
1; 4
КС
Стеклоэмалевый
4
9,1—1000
2; 5; 10; 20
300; 350
15—200
ПЗЗ; МП0; М47
2; 3, 6
скм
Стеклокерамический, многослойный
3
10—1000
2; 5; 10; 20
250; 500
30—55
МП0; М47; МЗЗО
1; 3; 6
680—5100
От 4-50 до —20
125; 250
—
ИЗО
1; 4
км
Керамический, монолитный
10
16—5600
5; 10; 20
160; 250
10—40
ПЗЗ, МЗЗ, М47, M75Q; М1500
1
680—68 000
От 4-50 до —20
100; 160
0,5—2
ИЗО
1; 4
1500—15 000
От 4-80 до —20
50
0,5—2
Н90
кпс
Пластинчатый, сегнето- керамический
4
510-40 000
От 4-ЮО до —40
250
1—5
1190
клг
Керамический, литой, секционный
2
18—2000
2; 5; 10; 20
160; 250
60-150
М47 — Ml 300
1, 3; 7
2
1000—10 000
20
160; 250
ИЗО
1; 4; 7
2
4700—33 000
От 4-80 до —20
70; 160
Н70
КЮ-7
W
NO
Керамический
6
2,2—1200
5; 10; 20
50; 350; 500
20—100
Все (см. табл
II.4)
1; 3
220—47 000
От 4-80 до —20
50; 100, 160; 250
1—5
ИЗО; Н70; Н90
1; 4
Продолжение табл. 11.10
Тип
Характеристика
2 ex,®
§ о о
Емкость, пФ
Допускаемые отклонения от номинала, %
Рабочее напряжение, В
Максимальная реактивная мощность, В А
Группы ТКЕ
Примечание
КМ-6
Керамический# монолитный
—
120—15-000
5; 10; 20
25;-50
10-40
ПЗЗ; M47; М75; М750; М1500
1; 3
10 000—150 ООО'
От +50 до —20
0,5—2
Н50
2; 4
22 000—2 200 000
От +80 до —20
25; 35
Н90
КЮ-15
Керамический
4
10 000—220000
От +50 до —20
35
0,5—2
Н30
1; 4
КЮ-17
Керамический
—
2,2—12000
5; 10; 20
25
5—30
ПЗЗ; М47; М75; М750; Ml 500
I; з
680—330000
От +50 до —20
От +80 до —20
0,25—1,5
Н50; Н90
1; 4
КЮУ
Керамический
—
33—100000
5; 10; 20
350
2—10
—
1; з
дс
Дисковый, стеклоэмалевый
1
22—100
5; 10
-
—
мпо
1; з
К22У-1
Стеклокерамический
12
22—2400
5; 10; 20
35—250
15-30
МП0; М47; МЗЗО
1; 3
680—1500
От +50 до —20
12—100
—
ШО
2; 4
К21У-2
Стеклянный
10
10—3000
5; 10; 20
125—1000
5—10
П120; МП0
1; 2
К21У-3
Стеклянный
14
9,1—5600
2; 5; 10; 20
250
25-100
ПЗЗ; МП0
1; з
К21-5
Стеклянный
2
2,2—330
5; 10
70; 160
10
М47; М75; МЗЗО; МПО
1; 3; 6
МБМ
Металлобумажный, малогабаритный
—
0,0051—500 000
10; 20
160—1500
—
—
1; 4
пм
Полистирольный, малогабаритный
17
100—10 000
5; 10; 20
60
—
—
1; з
К76П-4
Лакопленочный
—
0,47—22,0
5; 10; 20
50
—
—
1; 4
Примечания. 1. Предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока. 2. Предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока. 3. Предназначены для использования в качестве контурных, разделительных и блокировочных. 4. Предназначены для использования в качестве разделительных и блокировочных. 5. Допускаемые отклонения емкости от номинала не менее 0,4 пФ. 6. Допускаемые отклонения емкости от номинала не менее 1 пФ. 7. Для маркировки рабочего напряжения применяется цветовой код (зеленый — 60 В, фиолетовый — 160 В, белый — 250 В).
Рис. II.2. Керамические конденсаторы (внешний вид):
1 - КТ-1; 2 — КТ-2; 3 - КТ-3; 4 — КД; 5 - КДУ; 6 — КПМ; 7 - КС; 8 - КЛС.
Рис. II.3. Малогабаритные металлобумажные и металлопленочные конденсаторы (внешний вид):
1 — МБМ на [рабочее напряжение 160 В; 2 — ПМ-1; 3 — ПМ-2 (5100 пФ и
510 пФ). i
Стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы могут применяться в качестве контурных, разделительных и блокировочных.
Основные характеристики стеклокерамических и стеклоэмалевых конденсаторов приведены в табл. II.6 и 11.10, а внешний вид некоторых типов показан на рис. II.2.
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 сгеклокерамических 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 электролитическим, но ток утечки у них меньше. Металлобумажные конденсаторы способны самовосстанавливаться после пробоя.
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. 11.3 х. На торцах конденсаторы герметизированы эпоксидной смолой.
Металлопленочные конденсаторы характеризуются высокой добротностью (до 2000), большим сопротивлением изоляции и высо-
кой стабильностью (ТКЕ 0,02%/град). Они применяются в малогабаритной радиоаппаратуре наряду со слюдяными и керамичес-
Таблица 11.11
Размеры и вес конденсаторов типа МБМ на рабочее напряжение 160 В
Номинальная емкость, мкФ
Максимальные размеры, мм
Вес, г, 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
“ Длина выводов 25±5 мм“ Длина выводов 25±5 ммкими конденсаторами.
“ Длина выводов 25±5 мм
“ Длина выводов 25±5 мм
Диэлектриком металлопленочных конденсаторов является тонкая пленка из полистирола или фторопласта (см. гл. I. § 6), 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 вид 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 из алюминиевой или танталовой фольги.
Электролитические конденсаторы характеризуются большой удельной емкостью, большими токами утечки и большими потерями.
Таблица 11.12
Размеры и вес конденсаторов типа ПМ
Номинальная емкость ■*•, пФ
Максимальные размеры, мм
Вес, г, не 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
Ю
2,3
4,0
9100; 10000
10
И
2,5
4,5
* Промежуточные значения номинальных емкостей приведены в табл. 1.1 Длина выводов 25+5 мм.
Основные характеристики малогабаритных электролитических конденсаторов
Тип конденсатора
Номинальная емкость, мкФ
Допустимые отклонения емкости от номинальной, %
Пределы максимальных рабочих напряжений, В
Диапазон рабочих температур, ° С
Изменение емкости по отношению к емкости при 20° С, %
от
до
м® <0
S м &
s
а 2 <и ^
с 2 н Ь
M и cd
2 л сх
S ^ и;
„ 2 К CD
5 2 g о<
ЭМ-Н
5—50
4-100
4—6
—10
+70
—60
—
0,5—30
10—150
—50
—
ЭМ-М
5—50
4—6
—40
+70
—60
—
0,5—30
10—100
-50
_
ЭМ-ОМ
0,5—5
20—100
—60
—
ЭМИ
0,5
От 4-80 до —20
3
-20
+50
—
1,25; 10
От 4-200 до —20
4-зо
ЭТО-1
80
От 4-50 до —20 ±10; ±20; ±30
6
-50
+70
—60
30—50
15; 25
—60
-50
10—20
50—90
—40
+20
ЭТО-2
1000
6
-50
—75
4-50
300; 400
15; 25
—60
—60
100—200
50—90
-45
+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
—
—
Номи-Тип нальная конден- емкость, сатора , мкФНоми-Тип нальная конден- емкость, сатора , мкФПределымаксималь-ных рабо-чих напря-жений, ВПределымаксималь-ных рабо-чих напря-жений, Вотдоотдоя’оя олS яSяSО. яС SQя’оя олS яSяSО. яС SQтуретуре
Номи-
Тип нальная конден- емкость, сатора , мкФ
Номи-
Тип нальная конден- емкость, сатора , мкФ
Пределымаксималь-ных рабо-чих напря-жений, В
Пределымаксималь-ных рабо-чих напря-жений, В
от
до
от
до
я
’о
я о
л
S я
S
я
S
О. я
С S
Q
я
’о
я о
л
S я
S
я
S
О. я
С S
Q
туре
туре
Допустимыеотклоненияемкости отноминальной,%
Диапазонрабочих тем-ператур, ° С
Изменениеемкости поотношениюк емкости при20° С, %
К62-11,5 — 100
К52-2А
10—1000
К52-2Б
От +50 до —20 ±10; ±20; ±30
-60
+85
-50
+ 25
—60
+200
—75
Не нормированы
10; ±20; ±303—100
—60+155—50+40
К52-310—1000
От +50 до —20 ±10; ±20; ±30
6—90
—60
+200
-75
+100
-60
+ 155
Примечания.5 1. Для конденсаторов типа ЭТО-1 при температуре от +70 до +100° С максимальное рабочее напряжение снижается в полтора раза; при температуре от +100 до +155° С — в два раза; при температуре от +155 до +200° С — в три раза. 2. Конденсаторы типа К50-6 могут работать при температуре до +85° С при меньших значениях максимального рабочего напряжения.
Таблица 11.14
Габаритные размеры * электролитических конденсаторов типа ЭМ, мм
кФ Л я я §
§5
«о
Ж 0)
о Л я о s g
<у я в « с °
Номинальное рабочее напряжение, В
4
6
10
15
20
30
60
100
150
0,5
1
ОМ
—
—
_
—
—
-
—
6x20
—
м, н
—
_
-
-
-
4,5X15
4,5X18
—
ом
—
—
—
—
6 х 15
_
6x20
—
—
м
—
_
-
-
4,5 х 15
—
6x20
—
н
—
—
—
—
-
4,5х 15
_
6x20
6X20
2
ом
—
—
—
—
6x20
—
—
8,5x30
—
м, н
—
—
—
4,5x15
—
4,5x18
6х 15
—
3
ом
—
—
—
—
—
8,5x30
8,5x35
—
м, н
—
4,5x15
—
4,5x18
—
6x20
—
—
К®
I2
6
о. к
О н о
Номинальное рабочее напряжение, В
is х 5
с« с 2 ^ и £ 8
4
6
10
15
20
30
60
100
150
5
ОМ
—
—
—
8,5x30
—
8,5X35
—'
—
_
4,5x15
4,5x18
—
6x15
6X20
1
8,,5х30
—
10
—
4,5х 18
6x15
6x20
-
8,5X30
8,5x35
—
—
15
—
6x15
6x20
-
8,5x35
-
—
—
—
20
м, н
6 X 15 ’
6x20
- ,
_
—
--
—
—
—
25 '
6x20
—
-
8,5x35
-
—
—
—
—
30
—
—
8,5x35
—
—
—
—
— ,
—
40
—
8,5x35
—
—
—
—
—
—
—
50
8,5х х35
—
—
—
—
—
—
—
—
* Первое число — диаметр, второе — длина корпуса.
Таблица 11,15
Допустимые значения переменной составляющей напряжения для конденсаторов типа К 50-6
сс
S я
я
§1
о с
Е я
Номинальная емкость, мкФ
Допустимое отношение амплитуды переменной роста вляющей напряжения 50 Гц к номинальному напряжению, %
я я
5
я
S
° я
Номинальная емкость, мкФ
Допустимое отношение амплитуды переменной составляющей напряжения
50 Гц к номинальному напряжению, %
6
10
15
25
50—200 10—100 1-50
1—20
25
10; 15
25
50
100
2000 500—1000 50—200
1—5
15
6
10
15
25
50
500 200—1000 100—1000 50—200
1—20
20
25
100
160
2000
10—20
1-10
10
1 10; 15; 25
!4000
5
Примечание. При частотах выше 50 Гц (до 20 кГц) амплитуда пере менной составляющей напряжения должна уменьшаться обратно пропорционально частоте
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.
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. 11.13, 11.14, 11.15 и IL16, а
Номинальное напряжение, В
Номинальная емкость, мкФ
Размеры, мм
Масса, г
Конструкция (рис. IL6)
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
1000
45
25
2000
24
47
40
Ш
4000
30
60
Таблица 11.16
Размеры корпуса и вес конденсаторов типа К50-6
Номинальное нпряжение, В
Номинальная емкость, мкФ
Размеры, мм
Масса,
Конструкция (рис. II.6)
D
Н
15
1
4
13
0,6
I
5
10
6
0,8
20
30
7,5
7,5
1,4
1,4
50
10,5
18
3,5
100
200
12
16
4,5
6,2
II
500
1000
18
21
25
45
12
35
2000
26
62
55
III
4000
30
70
25
1
4
13
0,6
I
5
10
7,5
7,5
1,4
20
10,5
15
2,5
II
50
100
14
16
18
6
6,5
200
18
45
8,5
500
25
III
1000
2000
30
47
62
60
70
4000
34
80
120
50
1
6
13
0,8
I
2
5
7,5
1,5
Номинальное напряжение, В
Номинальная емкость, мкФ
Размеры, мм
Масса,
Конструкция (рис II.6)
1.
Н
50
10
10,5
15
2,5
I
20
12
16
4
II
50
18
18
8,5
100
25
12
200
45
25
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
11
10
16
6,5
15
5
6
1,2
I
10
7.5
2,0
20
10,5
3,5
50
16
6,5
II
25
10
10,5
3,5
I
таблицы приведены данные для пяти номиналов
Примечание. В конце неполярных конденсаторов.Примечание. В конце неполярных конденсаторов.
Примечание. В конце неполярных конденсаторов.
Примечание. В конце неполярных конденсаторов.
Рис. 11.4. Малогабаритные (внешний вид):1 — ЭМ; 2 — Ц50-6 (20 мкФ, 15 В;Рис. 11.4. Малогабаритные (внешний вид):1 — ЭМ; 2 — Ц50-6 (20 мкФ, 15 В;
Рис. 11.4. Малогабаритные (внешний вид):
1 — ЭМ; 2 — Ц50-6 (20 мкФ, 15 В;
Рис. 11.4. Малогабаритные (внешний вид):
1 — ЭМ; 2 — Ц50-6 (20 мкФ, 15 В;
электролитические конденсаторы
10 мкФ, 10 В; 1 мкФ, 30 В).
Рис. II.5. Габаритные чертежи конденсаторов:/ — тип ЭТО-1; 2—тип ЭТО-2.Рис. II.5. Габаритные чертежи конденсаторов:/ — тип ЭТО-1; 2—тип ЭТО-2.Рис. II.6. Габаритные чертежи конденсаторов типа К50-6 (Л 2, 3— варианты конструкции).
Рис. II.5. Габаритные чертежи конденсаторов:
/ — тип ЭТО-1; 2—тип ЭТО-2.
Рис. II.5. Габаритные чертежи конденсаторов:
/ — тип ЭТО-1; 2—тип ЭТО-2.
Таблица 11.17
Основные характеристики оксиднополупроводниковых конденсаторов
Тип
Номинальные емкое-
Допускаемые отклонения емкости от номинальной, %
Пределы максимальных рабочих напряжений, В
Диапазон рабочих температур, °C
Изменения емкости по отношению к емкости при 20° С, %
ти,
мкФ
от
ДО
при ^мин
при ^макс
К53-1
0,033
— 100
±10; ±20; ±30
6-30
-80
+85
-35
+35
К53-1А
0,033 0,47
— 100
±10; ±20; ±30
6—30
—80
+125
— 15
+ 15
К53-4
— 100
±10; ±20; ±30
6—20
—60
+85
-35
+35
К53-8
0,5
— 20
От +5 до —20; ±20
1,5-15
-60
+85
-40
+50
Номинальная емкость, мкФ
Номинальное рабочее напряжение, В
Вариант оформления (рис. II.7)
Диаметр, мм
Длина, мм
Масса,
0,1; 0,15; 0,22
6
а, б
3,2
7,5
0,5
0,1; 0,15
10
0,068; 0,1
15
0,047; 0,068
20
0,033; 0,047
30
0,33; 0,47; 0,68; 1
6
4
13
1,5
0,22; 0,33; 0,47; 0,68
10
0,15; 0,22; 0.33; 0,47
15
0,1; 0,15; 0,22
20
0,068; 0,1; 0,15
30
3,3; 4,7
6
б
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
15
3,3; 4,7
20
б
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
Номинальная емкость, МкФ
Номинальное рабочее напряжение, В
Вариант оформления (рис. II 7)
Диаметр,
Длина, мм
Масса,
33; 47
6
б
7,2
12
5,5
23; 33
15
15; 22
20
10; 15
30
68; 100
6
16
6,5
47; 68
15
33; 47
20
22; 33
30
внешний вид и габаритные чертежи представлены на рис. II.4, II.5 и II.6. Электролитические конденсаторы используются в качестве фильтровых в выпрямителях, блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, а также в качестве переходных в усилителях звуковых частот на транзисторах.
В зависимости от интервала рабочих температур конденсаторы типа ЭМ разделяются на следующие группы: Н — неморозостойкие, М — морозостойкие, ОМ — особо морозостойкие (см. табл. 11.13).
Оксиднополупроводниковые конденсаторы отличаются от электроли-
Рис. II.7. Габаритные чертежи конденсаторов типа К53-1 (а, б— варианты конструкции).б
тических тем, что одной из обкладок (катодом) в них служит слой полупроводника, нанесенный непосредственно на оксидный слой, являющийся диэлектриком. Аноды таких конденсаторов изготовляются 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.
Подстроечные конденсаторы
Керамические подстроечные конденсаторы находят широкое применение в колебательных контурах для точной подстройки в процессе наладки радиоаппаратуры.
Основные данные подстроечных конденсаторов
Тип
Пределы изменения емкости, пФ
ТКЕ, %/град
1 Тангенс угла диэлектрических потерь
Размеры корпуса,
Масса, г, не более
КПК-1
2—7Ь; 4—15; 6—25;
8—30; 6—60; 25—150;
75—200
— (0,02—0,085)
0,002
24Х18х 12
8
КПК-2
125—250;200—3 25;
275—375; 350—450
033,5x9,5
18
КПК-3
54х36х 14
40
кпк-м
4—15; 5—20; 6—25;
8—30
0,0025
15 х 11 х9
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;
2—8
4-0,05
—0,05
010x5,5
кпкт
1—10; 2—15; 2—20; 2-25
±0,04
0,0025
$13x29
8
кпвм
0,5—1,5; 3—26
+0,06
—
18x12x20
18x12x33
—
* ТКЕ не нормируется.
Рис. II.8. Подстроечные конденсаторы (внешний вид);
КПК-М; 2 — КПК-1; 3 - КПК-2; 4 - КПК-3; 5 - КПКТ; 6 - 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. II.8, а основные данные приведены в табл. 11.19.
Пластинчатые подстроечные конденсаторы представляют собой миниатюрные прямоемкостные конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком (рис. II.8) Характеризуются высокими качественными показателями, но сложны по конструкции и дороги.
Конденсаторы переменной емкости
Конденсаторы переменной емкости характеризуются такими же показателями, как и конденсаторы постоянной емкости. Одной из основных характеристик конденсаторов переменной емкости является закон изменения емкости в зависимости от угла поворота подвижных пластин (ротора), который, в свою очередь, определяет закон изменения частоты при настройке контура. Различают пря- мочастотные^ логарифмические, прямоемкостные и прямоволновые
Таблица 11.20
Основные данные малогабаритных блоков конденсаторов переменной емкости
Тип блока
Пределы изменения емкости секции, пФ
Пределы изменения емкости подстроечных конденсаторов, пФ
В каком приемнике установлен
Примечание
КПЕ
10—365
—
«Спидола», ВЭФ-Спидола-10,
ВЭФ-12
1
КПЕ
12—495
—
«Родина-60М1», «Родина-65», «Эфир», «Эфир-67»
1
КПЕ
9-260
—
«Атмосфера», «Атмосфера-2», «Атмосфера- 2М»
1,3
КПЕ
9—270
—
«Альпинист»
1
КПЕ
5—240.
«Риала»
1
кпвм
8,5—260
—
«Банга», «Соната», «Меридиан»
1
КПЕ-3
7—180
3-7
«Нева», «Мир», «Ласточка», «Сатурн»
2,3
КПЕ-3
7—210
3-7
«Нева-2»
2,3
КПЕ-3
7—240
2,5—7
«Алмаз»
2
КПЕ-3
6—250
2,5—7
«Киев-7», «Планета»
2,3
КПЕ-5
5-240
2—12
«Топаз-2», «Сокол»
2,3
КПЕ-5
5-240
2,5—12
«Сокол», «Сокол-2»,- «Сокол-4», «Мрия», «Космонавт», «Сувенир», «Спорт-2»
2
КПТМ
4—220
——
«Гауя», «Селга»
2
КПТМ-1
6—260
—
«Рига-301» («Вега»)
2
КПТМ-4
КПЕ
5—260
3—150
2-8
«Юпитер», «Сигнал», «Нейва», «Орбита», «Этюд»
2
—
«Космос», «Космос-М», «Рубин», «Орленок»
2
КПЕ
2-120
—
«Сюрприз»
2
Примечания. 1. Конденсатор с воздушным диэлектриком. 2. Конденсатор с твердым диэлектриком. 3. Конденсатор с верньером.
конденсаторы переменной емкости. Они могут изготовляться с воздушным и твердым диэлектриком. Конденсаторы с воздушным диэлектриком характеризуются более высокими показателями, в частности большими точностью установки емкости и стабильностью. Конденсаторы с твердым диэлектриком отличаются малыми размерами, а поэтому применяются в малогабаритной аппаратуре. Из твердых диэлектриков в конденсаторах переменной емкости применяются органические пленки и высокочастотная керамика. Размеры конденсаторов с керамическим диэлектриком в 3—4 раза меньше, чем в других случаях. Применение в качестве диэлектрика керамики позволяет избежать шумов, обусловленных изменением емкости при вибрации и разрядами статического электричества, которое появляется в результате электризации органических пленок при вращении пластин конденсатора. _
Выпускаются односекционные и двухсекционные малогабаритные конденсаторы переменной емкости. На некоторых из них устанавливаются подстроечные конденсаторы. В табл. 11.20 приведены некоторые данные двухсекционных конденсаторов переменной емкости с воздушным и органическим диэлектриком. Односекционные керамические конденсаторы типа КП4-ЗА имеют емкость 6—200 пФ, двухсекционные типа КП4-ЗБ—емкость 4—200 пФ, типа КП4-ЗВ — емкость 5—150 пФ, типа КП4-ЗГ — 8—220 пФ. Номинальное рабочее напряжение этих конденсаторов составляет 10 В.
Основные параметры резисторов
Номинальные величины сопротивлений резисторов, выпускаемых промышленностью, соответствуют стандартной шкале (табл. 11.21)
Примечания, 1. Указаны две первые цифры номинальных значений.
2. Максимальное значение п зависит от типа резистора.
Классы точности определяют допустимые отклонения величин сопротивлений от номинала. Малогабаритные резисторы выпускаются по следующим классам точности:
Класс точностиIIIШ
Отклонение 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 не должно превышать напряжения, определяющего электрическую прочность Оно не должно также превышать напряжения £/ном> определяющего номинальную мощность резистора:
^ном ~ "^^ном * ^»
где Рном — номинальная (предельно допустимая) мощность, Вт; R — сопротивление, Ом. *
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 среднеквадратичного значения э. д. с» шумов резистора Еш к постоянному напряжению UUt приложенному к резистору; измеряется в микровольтах на 1 В приложенного напряжения:
д. с. шумов непроволочных резисторов, к которым не приложено напряжение, а также проволочных резисторов при температуре 20° С определяется по формуле
■ Еш = 0,125/^,
где АР— полоса пропускания устройства, кГц; ^—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 (табл. 11.8). Сопротивления до 100 Ом выражаются в омах и обозначаются буквой Е, сопротивления от 100 Ом до 100 кОм — в килоомах и обозначаются буквой Ку а сопротивления от 100 кОм до 100 МОм —
в мегомах и 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 маркировки 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 на непроволочных резисторах больших габаритов, Мощность малогабаритных резисторов определяется по размеру корпуса.
Буква А означает, что э. д. с. шумов непроволоиного резистора меньше 1 mkBzB, остальные резисторы относят к труппе Б и группу не маркируют.
Малогабаритные резисторы
Непроволочные 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 мегомные; МЛМ — металлизированные лакированные ми-
Рис. II.9. Малогабаритные резисторы постоянного сопротивления (внешний вид):
/ — МЛТ; 2 — УЛМ; 3 — ВС (0,5 и 0,25 Вт).
ниатюрные; МТ'— металлизированные теплостойкие; ВС — углеродистые влагостойкие; С2-6 — металлопленочные эмалированные} С2-23 — металлодиэлектрические.
Внешний вид некоторых типов малогабаритных резисторов по- казан на рис. II.9, а основные данные приведены в табл. 11.22*
Проволочные резисторы постоянного сопротивления применяются в радиоаппаратуре при высоких требованиях к стабильности, точности, уровню шумов и при значительной допустимой мощности
Т аблица 11.22
Основные данные малогабаритных резисторов постоянного сопротивления
Тип
Номинальная мощность, Вт
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения сопротивлений от номинала, %
Максимальное напряжение,
В
Размеры, мм
Диаметр
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 МОм—1000 МОм
10; 20
кмм
—
0,51 МОм—100 МОм
10; 20
100
1,6
6,2
ком
—
4,7 МОм—47 МОм
20
120
3,2
10,0
МЛМ
—
100 Ом-2,2 МОм
5; 10; 20
200
2,0
5,8
МЛ Т-0,125
0,125
51 ОМ—2,2 МОм
6,0
МЛТ-0,25
0,25
51 Ом—3,0 МОм
250
3,0
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
503
6,6
13,0
МЛТ-2
2,0
750
8,6
18,5
МОН-0,5
0,5
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 Ом—100 Ом
15
8,6
18,5
Тип
Номинальная мощность, Вт
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения сопротивлений от номинала, %
Максимальное напряжение, В
Размеры, мм
Диаметр
Длина (без выводов)
МТ-0,125
0,125
100 Ом—1,1 МОм
5; 10; 20
200
2,0
7,0
МТ-0,25
0,25
100 Ом—2 МОм
2,7
8,0
МТ-0,5
0,5
100 Ом—5,1 МОм
350
4,0
11,0
МТ-1
1,0
100 Ом—10 МОм
500
6,5
17,0
МТ-2
2,0
700
8,6
27,0
УЛМ
0,12
27 Ом—1 МОм
100
2,5
6,5
С2-6
0,125
100 Ом—1 МОм
5; 10; 20
200
2
6,5
0,25
100 Ом—2 МОм
200
2,7
7,5
0,5
100 Ом—5,1 МОм
350
4,2
11
1,0
100 Ом—10 МОм
500
6,6
17
2,0
100 Ом—10 МОм
700
8,6
27
С2-11
0,125
1—100 Ом
5; 10
—
2
7
0,25
1—100 Ом
—
2,7
8
С2-22
0,125
24 Ом—2,2 МОм
5; 10; 20
200
3
7
0,25
24 Ом—5,1 МОм
250
4,2
10,8
С2-23
0,125
24 Ом—2 МОм
1; 2; 5; 10
200
2
6
0,25
24 Ом—3 МОм
250
3
7
0,5
24 Ом—5 ,1 МОм
350
4,2
10,8
1,0
24 Ом—10 МОм
500
6,6
13
2,0
24 Ом—10 МОм
750 |
8,6
18,5
Тип
Номинальная мощность, Вт
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения сопротивлений от номинала, %
Максималь-
напряжение,
В
Размеры, мм
Диаметр
Длина (без ВЫВОДОВ)
Проволоч
МВС-0,25
1 ы е
0,25
10 кОм—2 МОм
0,03; 0,05; 0,1; 0,2
500
5
24
МВС-0,5
0,5
10 кОм—10 МОм
1100
7
28
МВС-1
1,0
50 кОм—10 МОм
1600
9
46
ПКВ-1
51 Ом —36 кОм
0,03; 0,05;
0,5; 1; 2; 5
300
12
16
ПКВ-2
2,0
51 Ом —ПО кОм
15,5
20
ПКВ-2А
17,5
22
ПК В-5
5,0
51 Ом —240 кОм
500
24,5
32
С5-14Т
С5-17Т
0,125 0,25 0,5
0,1 Ом—1000 Ом
1; 2; 5; 10
300
10
10
10
8
10
12
С5-15
0,05
100 Ом—960 Ом
0,5; 1; 2; 5
30
—
—
1 кОм—50 кОм
0,05; 0,1;
0,2; 0,5;
1: 2; 5
30
—
—
51 кОм—100 кОм
0,5; 1; 2; 5
30
—
—
С5-30
0,05
33 Ом—510 Ом
2; 5
—
—
—
С5-31
0,05
100 Ом—100 кОм
0,5; 1; 2; 5; 10
20
1,8
3
С5-32Т
0,125
0,24 Ом—300 Ом
0,5; 1; 2; б|
2, 6
6
Примечания. 1. Промежуточные значения сопротивлений можно определить о помощью табл. 11.18. 2. Для резисторов типов КММ и КОМ номинальная мощность не указывается. Предел применения этих резисторов определяется максимальным напряжением.
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) на цилиндрические или плоские каркасы из диэлектрика Выпускается ряд типов малогабаритных проволочных резисторов постоянного сопротивления:
МВС — микропроволочные высоковольтные;
> МВСГ — микропроволочные высоковольтные герметизированные;
ПКВ — проволочные влагостойкие малогабаритные;
С5-15, С5-30, С5-31, С5-32Т — микропроволочные низковольтные.
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 табл. IJ.23 приведены основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротивления следующих типов:
ПП-2 « проволочные переменные;
СПД — резисторы переменные дисковые;
СПО — резисторы переменные объемные;
СП2-1, СП2-2 — переменные металлоокисные;
СП2-3 —- переменные металлопленочные;
Таблица 11.23
Основные данные малогабаритных резисторов переменного сопротивления
Тип
|S ё £
Я з
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения от номинала, %
л S са о си 3^ % Й д К
У л
* О К < о й < Я ИЙ
Размеры корпуса, мм
Диаметр
Высота
Непрово л<
СПД-0,05*
очные
0,05
5,1 кОм—10 кОм **
20
15
17,5
5
СПД-0,06
0,06
100 кОм—470 кОм
70
СПО-0,15
0,15
100 кОм—1 МОм
100
9,6
8
СПО-0,5
0,5
100 кОм—4,7 МОм
250
16,6
12
СПО-1
1,0
47 кОм—4,7 МОм
350
21
14
СПО-2
2,0-
600
28
16
СП 2-1
0,5
1,0
47 Ом—47 кО
20
120
170
16
21
15
15
СП2-2
0,5
1,0
47 Ом—47 кОм
20
—
16,5
21,5
13
16
Рис. 11.10. Малогабаритные резисторы переменного сопротивления (внешний вид):Рис. 11.10. Малогабаритные резисторы переменного сопротивления (внешний вид):
Рис. 11.10. Малогабаритные резисторы переменного сопротивления (внешний вид):
Рис. 11.10. Малогабаритные резисторы переменного сопротивления (внешний вид):
Тип
«£ я •».
« О s 2 я о о К S
Номинальные сопротивления
Допускаемые отклонения от номинала, %
Л CD У к
S3 О о
S g s g С
Размер корпуса, мм
Диаметр
Высота
СП2-3
0,25
22 Ом—330 Ом
30
—
16
12,5
СПЗ
0,025 0,05
0,25 ,
4,7 кОм—1 МОм 1 кОм—1 МОм 470 Ом—1 МОм
20; 30 '
30
50 ’
250 .
—
—
СПЗ-Зд
0,025 0,05
10 кОм—47 кОм
20
30 '
14
8
СПЗ-6
0,125;
1 кОм—150 кОм
220 кОм—1 МОм
10; 20
20; 30
160
160 ,
12
16
СПЗ-9
Проволоч
ПП-2
0,25
6,8 кОм—150 кОм
220 кОм—1 МОм
10; 20
20; 30
150
150
16
20
0,5
н ы е
I 2,0
680 Ом—150 кОм
220 кОм—4,7 МОм
120 Ом—20 кОм
10; 20
20; 30
1 ю
250
250
I 400
16
1 17
20
1 18
* Резистор группы В. ** 5,6; 6,8; 10 кОм.* Резистор группы В. ** 5,6; 6,8; 10 кОм.Номинальные сопротивления согласно ряду: 5,1$
* Резистор группы В. ** 5,6; 6,8; 10 кОм.
* Резистор группы В. ** 5,6; 6,8; 10 кОм.
/ — СПО-0,15; 2 — СПО-0,5; 3 — СПО-1; 4 — СПО-2; 5 — дисковый (фирмы «Тесла»).
СПЗ, СПЗ-З, СПЗ-6, СПЗ-9 —- переменные композиционные пленочные.
Внешний вид малогабаритных резисторов переменного сопротивления некоторых типов представлен на рис. II. 10.
Малогабаритные переключатели
Промышленные типы малогабаритных переключателей показаны на рис. 11.11. Ниже приведены их основные характеристики.
Переключатель типа МПН-1 (малогабаритный переключатель низкочастотный) на одно направление и 10 положений рассчитан на напряжения до ЗОВ при токах до 0,5А. Сопротивление изоляции между контактами — не менее 100 МОм. Габариты (без выводов): диаметр 13,5 мм, высота 30 мм, масса не более 8 г.
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 0,25А на 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 — не менее 100 МОм.
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 12 мм. Масса — не более 4 г.
Рис. 11.11. Малогабаритные переключатели: / — МПН-1; 2 — НМ; 3 — МПВ-1.Рис. 11.11. Малогабаритные переключатели: / — МПН-1; 2 — НМ; 3 — МПВ-1.
Рис. 11.11. Малогабаритные переключатели: / — МПН-1; 2 — НМ; 3 — МПВ-1.
Рис. 11.11. Малогабаритные переключатели: / — МПН-1; 2 — НМ; 3 — МПВ-1.
Переключатель типа ПМ (переключатель малогабаритный) предназначен для переключений в цепях с напряжением до 300 В при мощности до 25 ВА. Ток переключаемой цепи не должен превышать 0,2 А. Сопротивление изоляции между контактами и на корпус — не менее 1000 МОм.
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 не превышает 32 мм, длина (в зависимости от числа галет) — не более 19; 28; 37; 47 или 55 мм. Масса (в зависимости от числа галег) — около 29; 34; 39; 4 4 или 49 г.
Рис. 11.12. Переключатель диапазоновРис. 11.12. Переключатель диапазоновника (одна из конструкций): а, б — различные способы крепления.ника (одна из конструкций): а, б — различные способы крепления.для карманного радиоприемдля карманного радиоприем
Рис. 11.12. Переключатель диапазонов
Рис. 11.12. Переключатель диапазонов
ника (одна из конструкций): а, б — различные способы крепления.
ника (одна из конструкций): а, б — различные способы крепления.
для карманного радиоприем
для карманного радиоприем
Радиолюбительские конструкции. На рис. 11.12 приведена одна из конструкций переключателя диапазонов для карманного радиоприемника. Детали 1, 3 к 5 могут быть выполнены из органического стекла. В этом случае подвижные контакты 4 изготовляются по чертежу и крепятся на движке 3 вдавливанием горячим паяльником. Детали /, 3 и 5 можно сделать также из гетинакса 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 пружи-
Рис. 11.13. Переключатель диапазонов для карманного радиоприемника (одна из конструкций).
ны 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 гого 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. II. 12 (а и 0.
Другая конструкция переключателя для карманного приемника представлена на рис. 11.13. 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 на клею 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 и частью Магнитопровода; сердечника; катушки? якоря; контактной системы, состоящей из одной или нескольких групп; основания и чехла. Реле открытого типа чехла не имеет.
Рис. 11.14. Малогабаритные электромагнитные реле постоян* ыого тока:
/ — РСМ; 2 — РЭС-6; 3 - РЭС-9; 4 — РЭС-15; 5 — РЭС-10; б — РЭС-22.
Тип
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, мА
Ток отпускания, мА
Сопротивление," Ом
Число витков
Диаметр провода, мм
РСМ-1
ЮЛ71.81.01
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
—
ЮЛ71^1.53
250
3000
0,08
40
—
РСМ-2
10.171.81.02
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
—
КХ 171.31.58
30
1100
0,14
100
—
РСМ-3
Ю.171.81.22
750
5000
0,06
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 РСМ-1 содержит две группы замыкающих контактов; реле типа РСМ-2—-одну группу замыкающих и одну размыкающих; ^еле РСМ-3 — две группы размыкающих. 2. Напряжение срабатывания реле
Малогабаритные реле некоторых типов показаны на рис. 11.14. Ниже приведены их характеристики.
Реле типа РСМ разделяются по данным обмоток, числу контактов и выполняемой функции. Мощность в обмотке, при которой реле срабатывает, составляет около 150 мВт; максимальная мощность в обмотке не должна превышать 800 мВт. 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 — 100 тыс. срабатываний. Время срабатывания 2—16 мс; время отпускания — 1,5—3,5 мс. Размеры корпуса: длина 26, ширина 17,5, высота 28 мм. Масса — 25 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.24.
Номер паспорта
Группы контактов
Обмоточные данные
Ток срабатывания, мА
Ток отпускания, мА
Сопротивление, Ом
Число витков
РФ0.452.110
2500
12000
15
2
РФО.452.111
1250
8500
21
4
РФО.452.112
850
6600
25
5
РФО.452.113
2з
550
6200
30
6
РФО.452.114
300
4300
42
8
РФО.452.115
200
3600
55
9
РФО.452.116
125
2900
62
10
РФ0.452.120
2500
12000
15
2
РФО.452.121
1250
8500
21
4
РФО.452.122
850
6600
25
5
РФО.452.123
2р
550
6200
30
6
РФО.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
РФО.452.142
850
6600
25
5
РФ0.452.143
1 п
550
6200
28
6
РФО.452.144
300
4300
35
8
РФО.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
РФ0.452.104
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
—
РФО.452.130
2500
12000
15
2
РФО.452.131
1250
8500
21
3
РФО.452.132
850
6600
25
4
РФО.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
Основные данные реле типа РЭС-б
Таблица II.25
Примечание, Во второй колонке цифры обозначают число групп контактов, а буквы: з — замыкание; р — размыкание, п — переключение.
Основные данные реле типов РЭС-7, РЭС-8, РЭС-9
Тип
Номер паспорта
Обмоточные данные
Ток срабатывания, мА
Ток отпускания, мА
Сопротивление, Ом
Число витков
РЭС-7
РС4.590^008
180
3330
75
15
РС4.590.009
4000
16000
16
2,5
РС4.590.-010
8000
21000
12
2
РС4.590.011
160
3500
71
10
РС4.590.013
215
4000
75
15
РЭС-8
РС4.590.050
180
2900
80
15
РС4.590.051
8000
17000
13
2,5
РС4.590.052
160
2700
86
16
РС4.590.056
3500
11000
20
4
РС4.590.060
2100
8300
28
5
РС4.590,062
180
2900
80
15
РС4.590.063
45
1475
158
30
РС4-590.064
160
2700
86
16
РЭС-9
РС4.524.200*
500
4600
30
* 5
РС4.524. 201
500
4600
30
5
РС4.524.202
72
1800
80
13
РС4.524.203*
30
1400
108
18
РС4.524.204*
9600
21000
7
1Д
РС4.524.205*
3400
130Q0
11
1,7
РС4.524.208
9600
21000
7
1,1
* Контакты реле изготовляются из серебра; контакты остальных реле типа РЭС-9 — из платиноиридиевого сплава.
Реле типа РЭС-6 разделяются по обмоточным данным, числу Контактов и выполняемой функции. Контакты реле рассчитаны на коммутирование постоянного тока до 6 А при напряжении 30 В неактивной нагрузке. При этом срок службы реле составляет 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. Масса не более 34 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.25.
Реле типа РЭС-7 содержат 6 групп контактов на переключение и предназначены для коммутирования постоянного тока до 2 А при напряжении 30 В или до 0,3 А при напряжении 300 В, а также переменного тока до 1 А при напряжении 50 В, частоте 50—400 Гц и активной нагрузке. Время срабатывания — 25 мс, время отпускания — 15 мс. Срок службы составляет не менее 300 тыс. срабатываний. Размеры: длина 40, ширина 40, высота 53 мм. Масса не более 120 г. Основные данные реле приведены в табл. II. 26.
Реле типа РЭС-8 содержат 6 групп контактов на переключение и могут коммутировать постоянный ток до 0,8 А при напряжении 30 В и до 0,3 А при напряжении 220 В и активной нагрузке. Срок службы реле составляет не менее 200 тыс. срабатываний. Если же коммутировать переменный ток частотой 50—400 Гц, силой до 0,5 А при напряжении 50 В или до 5 А при напряжении 50 В, то срок службы реле составит соответственно 100 тыс, и 5 тыс, срабатыва-
ний Время срабатывания —20—2ЭМС, время отпускания— 10 мс. Размеры: длина 49, ширина 32, высота 50 мм. Масса не болееJ10 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.26.
Реле типа РЭС-9 содержат две группы переключающих контактов из серебра или платиноиридиевого сплава. Реле с серебряными контактами могут коммутировать постоянный ток до 2 А при 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 при напряжении 115 А 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 ЗОВ (срок службы 1 млн. срабатываний) или переменного тока до 0,2 А при напряжении 115 В и частоте 50 Гц (100 тыс. срабатываний).
Максимальные размеры (без выводов): длина 28, диаметр 21 мм. Масса — не более 20 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.26. Время срабатывания первых двух реле при напряжении 23 В составляет не более 11 мс.
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 не 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 II, высота 20 мм. Масса не более 7,5 г. Основные данные реле приведены в табл. II.27»
Номер паспорта
Число групп контактов
Обмоточные данные
Ток срабатывания, мА
Максимальное напряжение на обмотке при температуре 20° С, В
Сопротивление, Ом
Число витков
PC4.524.300
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
И 00
80
И
РС4.524.305
13
1600
6500
10
35
РС4.524.308
120
1800
35
18
Таблица 11.27
Основные данные реле типа РЭС-10
Реле типа РЭС-15 содержат одну группу переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. "Время срабатывания — не более 8 мс. 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). Максимальный диаметр реле — 11 мм, длина корпуса — 17 мм Масса не более 3,2 г. Основные данные реле приведены в табл. II 28,
Основные данные реле типа РЭС-15
Таблица 11.28
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
ззо :
2400
21
5,
43
РС4.591.004
720
3900
14,5
3,5
28
Реле типа РЭС-22 содержат четыре группы переключающих контактов и различаются по обмоточным данным. Время срабатывания реле — не более 15 мс, время отпускания — не более 6 мс. При коммутировании постоянного напряжения 60 В реле выдерживают 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 выдерживают 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. Масса — не более 36 г. Основные данные реле приведены в табл. II. 29.
Реле типов РЭС-42 — РЭС-44 имеют герметизированные магнитоуправляемые контакты — герконы, представляющие собой контактные ферромагнитные пружины, помещенные в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются одновременно и элементами магнитной цепи. Под действием магнитного поля достаточной напряженности ферромагнитные контактные пружины намагничиваются. На их концах образуются разноименные магнитные полюса, вследствие чего пружины притягиваются, деформируясь, и замыкают контакты. Герконы отличаются большой износоустойчивостью контактных пружин, которая зависит от коммутируемой мощности и режимов нагрузки на контакты.
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
Таблица 11.30
Основные данные реле типов РЭС-42—РЭС-44
Тип
Номер паспорта
Обмоточные данные
Напряжение срабатывания, В, не более
Напряжение отпускания, В, не менее
о , «
| я g
Я Ф ф
Обозначение выводов
Сопротивление, Ом
Число витков
РЭС-42
РС4.569.151
А-Б
820
5500
6,5
1,2
12
РС4.569.152
А-Б
4000
12000
14
3
27
А-Б
230
1900
5,5
1
12
В-Г
230
1900
5,5
1
12
РС4.569.201
АГ(БВ)*
—
—
5,5
1
12
РЭС-43
АВ—БГ**
—
—
2,8
0,5
12
А-Б
1200
4850
11,5
2
27
В-Г
1200
3800
14
2,5
27
РС4.569.202
АГ(БВ)*
—
—•
13
2,5
27
АВ—БГ**
—
—
6,5
1,2
27
А-Б
190
1650
6
1
12
В-Г
190
1650
6
1
12
РС4.569.251
АГ(БВ)*
—
—
6
1
12
РЭС-44
ав-бг**
—
—
3
0,5
12
А-Б
900
3060
15
2,5
27
РС4.569.252
В-Г
j900
3400
13,5
2
27
АГ(БВ)*
—
—1
14
2,2
27
АВ—БГ**
—
—
7
1,1
24
*/ При последовательном включении обмоток.
** При параллельном включении обмоток.
РЭС-43
30
о т
РЭС-55БРЭС-55Б51295129Цветная меткаЦветная метка
РЭС-55Б
РЭС-55Б
51
29
51
29
Цветная метка
Цветная метка
Рис. 11.15. Габаритные чертежи и схемы электромагнитных реле типов РЭС-42 — РЭС-44.
РЭС-55А
33
^о\
о о)
12_2У
Рис 11.16. Габаритные чертежи и схемы электромагнитных реле типов РЭС-55А, РЭС-55Б.
Реле типа РЭС-42 содержат одну магнитоуправляемую контактную группу, работающую на замыкание, реле типа РЭС-43 — две такие же группы, реле типа РЭС-44 — три такие же группы. Коммутируемая мощность составляет для одной группы 7,5 Вт, коммутируемый ток не должен превышать 0,25 А, коммутируемое напряжение постоянного тока — не более 180 В переменного тока — не более 130 В. Максимальная частота включений —не более 100 Гц. Емкость между разомкнутыми контактами не превышает 0,4 пФ. Срок службы реле — не менее 1 млн. срабатываний.
Время срабатывания реле типа РЭС-42 не превышает 1 мс, время отпускания — 0,3 мс Время срабатывания реле типа РЭС-43 не более 1 мс (при подаче напряжения на одну обмотку или при параллельном включении обмоток) и не более 1,3 мс при последовательном включении обмоток. Время срабатывания реле типа РЭС-44 при работе одной из обмоток — не более 1 мс, при последовательном включении обмоток — не более 1,3 мс и при параллельном — не более 0,5 мс.
Габаритные чертежи и схемы реле типов РЭС-42 —■ РЭС-44 приведены на рис. 11.15. Масса реле типа РЭС-42 — не более 12 г, реле типа РЭС-43 — не более 15 г, реле типа РЭС-44 — не более 18 г. Основные данные реле приведены в табл. 11.30.
Реле типов РЭС-55А и РЭС-55Б как и реле типов РЭС-42 — РЭС-44 имеют герметизированные магнитоуправляемые контакты (см. выше), но отличаются конструктивным оформлением (рис. 11.16) и электрическими данными (табл. 11.31). Они содержат по одной переключающей контактной группе. Допустимая нагрузка на контакты такая же, как и для реле типов РЭС-42 — РЭС-44. Реле выдерживают не менее 1 млн. срабатываний при максимальной нагрузке на контакты.
Таблица II.31
Основные данные реле типов РЭС-55А и РЭС-55Б
Тип
Номер паспорта
Обмоточные данные
Напряжение срабатывания г В, не более
Напряжение отпускания, В, не менее
Номинальное рабочее напряжение, В
Сопротивление, Ом
Число витков
РЭС-55А
РС4.569.601
1880
7200
16,2
1,8
27
РС4.569*02
377
3220
7,3
0,85
12,6
РС4.569.603
95
1820
3,25
0,35
6
РС4.569.604
67
1480
2,5
0,3
5
РС4.569.605
35
1080
1,72
0,2
3
РС4.569.606
1880
7200
14,2
1,6
27
РС4.569.607
377
3220
6,3
0,75
12,6
РС4.569.608
95
1820
2,75
0,3
6
РС4.569.609
67
1480
2,1
0,25
5
РС4.569.610
35
1080
1,46
0,18
3
РЭС-55Б
РС4.569.626
1880
7200
16,2
1,8
27
РС4.569.627
377
3220
7,3
0,85
12,6
РС4.569.628
95
1820
3,25
0,35
6
РС4.569.629
67
1480
2,5
0,3
5
РС4.569.630
35
1080
1,72
0,2
3
РС4.569.631
1880
7200
14,2
1,6
27
РС4.569.632
377
3220
6,3
0,75
12,6
РС4.569.633
95
1820
2,75
0,3
6
РС4.569.634
67
1480
2,12
0,25
5
РС4.569.635
35
1080
1,46
0,18
3
Глава 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 при 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 1°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 гетеродинов 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 мкГ*
Индуктивность однослойной катушки со сплошной намоткой определяется по формуле
у-+ 0,44
где L — индуктивность, мкГ; D -~ диаметр катушки, см; I — длина намотки, см; w — число витков.
При намотке с принудительным шагом индуктивность катушки определяется по формуле
L' —L—kDw • 10"*3 мкР,
где L — индуктивность, вычисленная по формуле для катушки со сплошной намоткой; к — поправочный коэффициент, найденный по графику рис. III.1; D — диаметр, см; w — 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. II 1.1. Зависимость поправочного коэффициента к от величины т/d (т — шаг намотки, d — диаметр провода)»
Рис. II 1.2. Симметричные намотки катушек индуктивности:
а — бифилярная; б — перекрестная.
Симметричная намотка катушек индуктивности приведен^ )на рис. III.2. Бифилярная намотка (а) выполняется проводом, сложенным вдвое. Начало одного провода (Н^ соединяется с концом другого (KJ. 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 мкГ. Несекцио- нированные 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
oosrf®2
Т — —- к
- 3£>к + 9/ + 10^ *
где U= индуктивность. мкГ; DK «— средний диаметр намотки, см; I — длина намотки, см; t — толщина намотки, см; w — число витков.
Если задана индуктивность и нужно рассчитать число витков, следует задаться величинами DK, Z, t и произвести расчет. После этого необходимо проверить толщину катушки по формуле
1,3do®
t = - ММ,
где d0 — диаметр провода с изоляцией, мм; Z, мм.
Если фактическая толщина катушки отличается от принятой в начале более чем на 10%, следует задаться другими размерами и повторить расчет.
Секционированные катушки индуктивности (рис. II 1.3) характеризуются сравнительно высокой добротностью, пониженной собственной емкостью и меньшим наружным диаметром. Каждая
Рис. II 1.3. Секционированная катушка индуктивности.Рис. II 1.3. Секционированная катушка индуктивности.Рис. II 1.4. Зависимость коэффициента связи между смежными секциями от размеров секций и расстояния между ними.
Рис. II 1.3. Секционированная катушка индуктивности.
Рис. II 1.3. Секционированная катушка индуктивности.
секция представляет собой обычную многослойную катушку с небольшим числом витков. Число секций п выбирается от двух2до шести.
Расчет индуктивности секционированной катушки сводится к расчету одной секции. Индуктивность секционированной катушки, состоящей из п секций,
L — Lo [n + 2£(n-l)].
Здесь Lc — индуктивность секции; к — коэффициент связи между смежными секциями, зависящий от размеров секций и расстояния между ними. Эта зависимость изображена графически на рис. II 1.4. Отношение b : Dcp выбирается так, чтобы величина коэффициента связи находилась в пределах 0,25—0,4. Это достигается при Ь = 2/. 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 тонкой многослойной) можно определить по графику (рис. III.5). Здесь по горизонтальной оси отложено
Рис. II 1.5. Определение индуктивности экранированных катушек.
отношение длины намотки к ее диаметру, по вертикальной — отношение индуктивности экранированной катушки к индуктивности той же катушки без экрана. На графике приведены кривые для различных соотношений между диаметром экрана йэ 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.
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 расположение 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
Рис. III. 6. Расположение прорезей в экране:
/ — правильное; 2 — неправильное.
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 ^UL определяется графически (рис. III.7)).
Рис. III.7. Зависимость относительного изменения индуктивности от размеров катушки и положения сердечника.
Катушки с сердечниками из ферромагнитных материалов содержат меньшее число витков при заданной индуктивности и отличаются более высокой добротностью и меньшими размерами. При использовании 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.
W
Ферромагнитные сердечники для катушек изготовляются из магнитодиэлектриков 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 из ферритов обеспечивают большую добротность, чем сердечники из магнитодиэлектриков. Для стабильных высокочастотных катушек индуктивности рекомендуется применять сердечники из карбонильного железа.
ф-ф-ф фа б б #Рис. II 1.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники: а — СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.но без сеодечника. Отношениеф-ф-ф фа б б #Рис. II 1.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники: а — СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.но без сеодечника. ОтношениеОсновные качественные показатели ферромагнитных сердечников. Эффективная магнитная проницаемость рс — отношение индуктивности катушки с сердечником к индуктивности той же катушки без сердечника. Чем больше магнитная про** ницаемость материала сердечника, ниже частота и меньше расстояние между сердечником и обмоткой, тем выше эффективная магнитная проницаемость.
ф-ф-ф фа б б #
Рис. II 1.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники: а — СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.
но без сеодечника. Отношение
ф-ф-ф фа б б #
Рис. II 1.8. Цилиндрические ферромагнитные сердечники: а — СЦР; б — СЦГ; в — с резьбовой втулкой; г — СЦТ.
но без сеодечника. Отношение
Степень увеличения добротности катушки при наличии сердечника зависит от эффективной магнитной проницаемости и потерь в сердечнике. Приближен* но можно считать, что добротность катушки с сердечником в ]/рсраз больше добротности катушки с такой же индуктивностью, добротности катушки с сердечником
к добротности этой же катушки, но без сердечника характеризует потери, вносимые сердечником в катушку, и может служить мерой 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.
Добротность сердечника характеризует потери вносимые им в катушку, и равна отношению реактивного сопротивления катушки к вносимому сопротивлению потерь. Измеряется на стандартной катушке.
Стабильность параметров характеризуется изменением 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 1° 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. I, § 7). Сердечники из карбонильного железа
Таблица III.l
Основные данные сердечников из карбонильного железа класса Р-10
Тип
Размеры, мм
Средняя эффективная магнитная проницаемость на частоте 15 МГц
Относительная добротность на частоте 6 МГц
Температурный коэффициент магнитной проницаемости, %/град
^с
^с
СЦР-1
Мб X 0,75
10
1,5*
0,9
0,0015
СЦР-2
Мб X 0,75
19
1,6*
1,0
0,0014
СЦР-3
Мб X 0,75
10
1,5*
0,9
0,0014
СЦР-4
Мб X 0,75
19
1,7*
1,0
0,0014
СПР-5
М8х 1
10
1,6**
0,9
0,0014
СЦР-6
М8Х1
19
1,8**
1,0
0,0016
СЦР-7
М9х 1
10
1,5**
0,9
0,0014
СЦР-8
М9х1
19
1,7**
1,0
0,0014
СЦГ-1
9,3
10
2,1**
1,2
0,0019
СЦГ-2
9,3
19
2,4**
1,3
0,0022
СЦГ-3
9,3
10
2,0**
1,2
0,0018
СЦГ-4
9,3
19
2,3**
1,3
0,0021
* При отношении среднего диаметра намотки к диаметру сердечника ^к : ^с ~ I»2 — ^З. ** При отношении £>к ; Dc ~ 1,1 — 1,2.
представлены на рис. III.8, а их основные данные приведены в табл. III. 1. Сердечники типа СЦР (с резьбой) применяются в катушках колебательных контуров в основном для подстройки, СЦР (гладкие) — для дросселей высокой частоты, СЦТ (трубчатые) — для ферровариометров.
Из ферритов изготовляются цилиндрические гладкие сердечники, предназначенные для дросселей высокой частоты. В табл. III.2 приведены размеры этих сердечников и марки ферритов, из которых они изготовляются. Цилиндрические сердечники из ферритов с напрессованной резьбовой втулкой (рис. III.8, в) служат для подстройки цилиндрических катушек.
Т а б л и ц а III.2
Размеры и максимальная рабочая частота цилиндрических сердечников из ферритов
Диаметр, мм
Длина, мм
Марка феррита
Максимальная рабочая частота, МГц
Диаметр, мм
Длина, мм
Марка феррита
Максимальная рабочая частота, МГц
1,2
10
100НН
40
8
125
150ВЧ
12
1,2
10
600НН
2
8
125
30ВЧ2
100
1,8
12
600НН
2
8
140
400НН
1,6
2,8
12
100НН
40
8
140
30ВЧ2
100
2,8
12
600НН
2
8
160
700НМ
1,6
2,8
14
100НН
40
8
160
400НН
1,6
2,8
14
600НН
2
8
160
150ВЧ
12
3,5
13
600НН
2
8
160
100ВЧ
18
3,5
20
600НН
2
8
160
50ВЧ2
—
3,5
30
600НН
2
8
200
50ВЧ2
—
8
65
400НН
1,6
10
200
700НМ
1,6
8
80
400НН
1,6
10
200
150ВЧ
12
8
100
400НН
1,6
10
200
100ВЧ
18
8
125
400НН
1,6
Индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником определяется по формуле
где jxc — эффективная магнитная проницаемость сердечника;
L — индуктивность катушки без сердечника.
Для случая тонких катушек, намотанных непосредственно на сердечник, длина которого превышает длину^ катушки, эффективную магнитную проницаемость сердечника можно определить по приближенной эмпирической формуле
Р-н
^ ~ (ПДХЛ *1+0,84 И +h-U
где р,н — начальная магнитная проницаемость материала сердечника (см. гл. 1> § 7); Dc — диаметр цилиндрического сердечника; /с — длина сердечника.
Если катушка намотана на каркас, эффективная магнитная проницаемость сердечника снижается. Ее можно определить по формуле
Dc^ = ^с-»+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 железа приведены в табл* III. 1.
Катушки с броневыми сердечниками 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—0,03%/град. Ценным свойством катушек с броневыми 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 несекционирован- ной намотки 50—100 пФ, 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 катуше’к. Сердечники с разомкнутой магнитной цепью обеспечивают большею добротность и меньшую зависимость параметров катушек от частоты и напряженности маг* нитного поля.
Таблица Ш.З
Размеры броневых сердечников из карбонильного железа классов Р-10 и Р-20
Обозначение типа сердечника
Размеры чашек, мм
Размеры под- строечника, мм
новое
старое
1
d3
h
Н
^с
Dc
СБ-9а
СБ-Оа
9,6
7,5
4,6
2,1
3,8
8,0
М3
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-23-11а
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-4 а
28
22
13
8,5
11,7
25
М8х1
СБ-34а
СБ-5а
34
27
13,5
10,2
14,2
30
Примечание. Последняя буква в первых двух колонках означает: а — сердечник с замкнутой магнитной цепью; б — с разомкнутой магнитной цепью.
Таблица III.4
Основные данные броневых сердечников из карбонильного железа класса Р-10
Тип
Эффективная магнитная проницаемость, не менее
Относительная добротность
Температурный коэффициент магнитной проницаемости, %/град
При частоте, МГц
Относительное увеличение индуктивности при введении сердечника, %
СБ-9а
2,7
2,1
0,0026
3
15
СБ-12а
3,0
2,1
0,0041
0,5
13
СБ-126
1,7
0,0027
°,5
18
СБ-23-11а
• 2,8
1,5
0,0034
0,85
13
СБ-236
1,8
1,0
0,0025
0,85
18
СБ-23-17а
3,4
1,2
0,0042
1
13
СБ-28а
3,7
1,1
0,0043
1
13
СБ-34а
3,4
1,1
0,0041
1
13
м
Основные размеры броневых сердечников из ферритов
Типоразмер
Размеры чашек, мм
Размеры подстроечника*^ мм
Марка материала
di
da
d8
d4
Н
h
1с
De
Б6
6,5±0,2
5,1±0,2
2,7±0,1
1,1±0,1
2,8±0,2
2±0,1
6±0,2
0,9-0,1
—
Б9
9±0,2
7,6±0,2
3,5±0,1
1,9±0,1
9±0,2
1,5-0.3
—
Б11
11±0,3
9,4±0,2
3,7±0,1
3,2±0,2
2,2±0,1
19+0,2
Б14
14±0,3
И,8±0,3
6±0,2
3,1±0,1
4,2±0,2
2,9±0,1
12±0,3
2,5—0,3
1500НМ2й 1500НМЗй 2000НМ, 2000НМ1
Б18
18±0,3
14,0±0,3
7,4±0,2
5,3±0,2
3,7±0,1
Б22
22±0,4
18,3±0,3
9,2±0,2
4,5±0,2
6,8±0,2
4,7±0,1
16±0,3
3,5—0,3
Б 26
26±0,5
21,6±0,4
11,3±0,3
5,5±0,2
8,2±0,2
5,6±0,2
20±0,4
4.5-0.3
БЗО
30±0,5
25,4±0,4
12,3±0,3
9,5±0,2
6,6±0,2
22±0,4
Б36
36±0,6
30,5±0,5
16,0±С,3
И±0,3
7,4 ±0,2
Б48
48±0,7
40,0+0,6
20,0+0,4
7,5±0,2
15,7±0,3
Ю,4±0,2
32±0,5
6,5—0,3
1
ОБ12
13±0,3
10,4+0,3
6,3±0,2
3,15±0,15
6,4+0,4
4,4±0,1
12±0,5
3±0,2
1500HML 1500НМ2, 2000НМ, 2000НМ1
ОБ20
20,9 + 0,4
17,9±0,4
9,1±0,2
4,4±0,15
7,4+0,4
4,7±0,1
14±0,5
4,3+0,2
ОБЗО
30±0,6
25+0,5
11,2±0,3
5,6±0,2
10,4±0,5
6,6±0,2
21±Ь0
5,4±0,3
ОБ36
Зб±0,7
30±0,6
15,8±0,3
7,9±0,2
14,2±0,7
9,5±0,2
7,5±0,4
ОБ48
48±1
40±0,8
20±0,4
10±0,2
19±0,7
12,8±0,3
26±1,0
9,6±0,5
4t
6.1.
5,1
—
2,9
4,4
3,3
.9
Сп М2,3X0,5
50ВЧ2, 1000НМЗ
ч2
—
2,6
Ч3
6,8
5,6
—
3,0
3,6
2,8
7
Сп М2,85X0,5
50ВЧ2
ч4
2,2
ч6
8,8
6,8
—
3,7
4,0
3,0
12,8
600НН
ч.
6,8
5,4
—
3,1
3,8
2,0
7^9
Сп М2,8X0,5
1000НМЗ
ч7
3,6
2,8
* Для сердечников типа Б приведены размеры подстроечников из ферритов марок 1500НМ2, 2000НМ,' 2000НМ1; для сердечников w типа ОБ — размеры нешлифованных сердечников; для сердечников типа Ч приведены данные резьбы; Сп — специальная; М — метри- V» ческая; цифры указывают диаметр и шаг.
/ da _dadi/ da _dadi
/ da _da
di
/ da _da
di
Броневые сердечники из карбонильного железа приведены на рис. III.9, а их размеры и основные данные — в табл. Ш.З и III.4. На рис. HI 10 показаны броневые сердечники из ферритов. Зазор 6 образуется при уменьшении высоты керна одной или двух чашек, составляющих сердечник. Величина 6 может иметь любое значение от 0 до 2h. В сердечниках типа Ч 6 _ 2h. Основные размеры
броневых сердечников из ферритов приведены в табл. III.5.
Эффективная магнитная проницаемость сердечников с немагнитным зазором меньше, чем сердечников без зазора, и равна
Р'с
|ЛС-3 I .8 ’
+ ^с-/—
ср
Рис. III.9. Броневые сердечники из карбонильного железа: д —СБ-9, СБ-12, СБ-18; б —СБ-23, СБ-28, СБ-34; 7 — чашка без резьбы; 2 — с резьбой; 3 — подстроечник.
где рс — эффективная магнитная проницаемость сердечника без зазора; 6 — длина зазора; /ср — средняя длина силовых линий сердечника.
Температурный коэффициент индуктивности ТКИ катушки с замкнутым сердечником полностью определяется температурным коэффициентом магнитной проницаемости сердечника TKptc. При разомкнутом сердечнике ТКИ меньше. При условии 6//ср < 0,01
аб6
Рис. ШЛО. Броневые сердечники из ферритов: а — тип Б; б — тип ОБ; в — тип Ч.
Число витков катушки с броневым сердечником можно опре- делить по формуле
w = tn Vt,
где L— индуктивность катушки, мкР; m — постоянная, определяемая размерами сердечника и свойствами магнитного материала. Ниже приведены значения т для броневых сердечников из карбонильного железа:
Тип сердечника СБ-9а СБ-12а СБ-23-lla СБ-23-17а СБ-28а СБ-34а т7,16,744,54,34,4
Для других типов 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. ШЛО^ЧЗ табл. Ш.6 приведены основные размеры
Основные размеры кольцевых сердечников из альсиферов
Таблица 111.6
Наружный диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Высота, мм
Площадь сечения, см2
Наружный диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Высота, мм
Площадь сечения, см2
15
7
4,8
0,175
44
28
7,2
°,5 '
6,7 1
0,25
10,3
0,75
19
И
4,8
0,175
55
32
8,2
0.8
6,7
0,25
9,7
1,0
24
13
5,2
Н,7
1,2
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
ЗУ
Кольцевые сердечники из марганец-цинковых ферритов
Типоразмер
Марка феррита
X
X £
X
X 2
X
X
2
X
X
2
X
X £
X X £
X X £
X X £
X
X £
X X £
X
X £
J0000HM
4“
4-
н
6000НМ
+
н
4-
-
4-
+
4000НМ
4-
-
— -
4-
* -
4-
4-
3000НМ
4“
- -
4-
- -
* -
+
+
2000НМ
4"
— -
4“
* -
* -
4-
4-
2000НМ1
4"
- -
4"
* -
- -
4-
4-
2000НМЗ
4“
— -
4-
-
^ -
^ -
4*
4-
1500НМ
4-
- -
4-
^ -
4-
4-
1500НМ1
4-
- -
4-
* -
* -
4-
4-
М00НМ2
4"
1500НМЗ
4-
4-
4-
4-
4-
^ -
+
1000НМ
4-
4-
4“
4-
4-
* -
+
1000НМЗ
+
-
4-
4-
4-
4-
* -
4-
700НМ
ь
4-
4-
4-
4-
т*
4-
Примечания. 1. В обозначении типоразмера первое число соответ толщине кольца (в мм). 2. Знаком «+» обозначены изготовляемые сердечники.
Кольцевые сердечники из никель-цинковых ферритов
Таблица I IL 8
Примечания. 1. В обозначении типоразмера первое число соответствует кольца (в мм). 2. Знаком «+* обозначены изготовляемые сердечники
сердечников из альсиферов, а в табл. III.7 и III.8— типоразмеры сердечников из ферритов.
Число витков катушки с тороидальным сердечником можно определить по формуле
Рис. IIL11. Тороидальные (кольцевые) сердечники: а — из альсиферов; б — из ферритов.Рис. IIL11. Тороидальные (кольцевые) сердечники: а — из альсиферов; б — из ферритов.
Рис. IIL11. Тороидальные (кольцевые) сердечники: а — из альсиферов; б — из ферритов.
Рис. IIL11. Тороидальные (кольцевые) сердечники: а — из альсиферов; б — из ферритов.
где L — индуктивность катушки, мГ; /ср—средняя длина магнитного пути, см; рд — действующая магнитная проницаемость материала сердечника (см. гл. I, § 7); 5С—площадь сечения сердечника, см2.
Если катушка предназначена для работы без постоянного подмагни
чивания в слабых переменных полях (Н < 10 А/м), то вместо рд в формулу следует подставить значение начальной магнитной проницаемости материала сердечника (см. гл. I, § 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 маг-
сердечника
наружному диаметру кольца, второе — внутреннему диаметру, третье — толщине
нитными сердечниками методика расчета еще не разработана. Поэтому приводим предельные величины коэффициентов 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 на 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 0,01-5—0,02.
Вариометры с ферромагнитными сердечниками (ферровариометры) применяются в качестве элементов настройки колебательных контуров (например, в автомобильных приемниках). Такой вариометр (рис. 111.12} состоит из цилиндрической катушки, внутрь
Рис. III.12. Ферровариометр: / — обмотка; 2 — наружный цилиндр из ферромагнитного материала; 3 — каркас катушки из пластмассы; 4 — сердечник; 5 — экран; 6 — тяга. -
которой вдвигается сердечник из материала с высокой магнитной проницаемостью (адьсифер ФИ-25 или феррит}. Катушка размещается внутри цилиндра из ферромагнитного материала.
Коэффициент перекрытия ферро вар ио метр а тем больше, чем больше магнитная проницаемость 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.
И
Длина сердечника обычно выбирается в пять*—десять раз большей, чем его диаметр а диаметр сердечника меньше наружного диаметра каркаса катушки на ОЛ—1 мм.
Ферровариометры могут сопрягаться для одновременной настройки нескольких контуров. Сопряжение настроек контуров преселектора 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 йндуктивностью 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 наматывает 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.
ft МГц до 0,5 1 5 10 20 50 100
L, мкГ (1—10).Юз 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 А/мм2. 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 навиваются из полос (рис III. 13) или набираются из пластин (рис. III. 14), штампованных из электротехнической стали или железоникелевых сплавов. Применяются также магнитопроводы из ферритов.
Штампованные пластины чаще лзсего бывают Ш- и Г-образной формы. Пластины Г-образной формы используются в мощных выходных, а иногда во входных трансформаторах. Наиболее рас-
Рис. III. 13. Витые магнитопроводы трансформаторов:а — Ш-образный; б — тороидальный.Рис. III. 13. Витые магнитопроводы трансформаторов:а — Ш-образный; б — тороидальный.Рис. III. 14. Магнитопроводы из штампованных пластин:Рис. III. 14. Магнитопроводы из штампованных пластин:а — Ш-образный; б — стержневой.а — Ш-образный; б — стержневой.
Рис. III. 13. Витые магнитопроводы трансформаторов:
а — Ш-образный; б — тороидальный.
Рис. III. 13. Витые магнитопроводы трансформаторов:
а — Ш-образный; б — тороидальный.
Рис. III. 14. Магнитопроводы из штампованных пластин:
Рис. III. 14. Магнитопроводы из штампованных пластин:
а — Ш-образный; б — стержневой.
а — Ш-образный; б — стержневой.
пространенными являются Ш-образные пластины. Основные данные Ш-образных магнитопроводов из штампованных пластин приведены в табл. III.9.
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 пластины 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 об-
Таблица 1П.9
Основные данные Ш-образных магнито проводов из штампованных пластин
Тип*
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Размеры,' мм**
Средняя длина магнитного пути, см
Средняя длина витка обмоток, см
b
h
L
Н
1ИЗХ4
0,1
0,225
3,0
7,5
12
10,5
2,65
2,3
Ш3хб,3
0,16
2,8
Ш4Х5
0,17
0,1
4,0
10,0
16
14
3,40
3,0
Ш4Х8
0,27
3,7
Ш5Х6.3
0,625
5,0
12,5
20
17,5
4,25
3,8
1115X10
0,42
4,5
Ш6Х8
0,41
0,9
6,0
15,0
24
21
5,10
4,7
Ш6Х12.5
0,64
5,6
Ш7х7
0,42
1,3
6,5
20,0
30
30
6,9
4,7
Ш7ХЮ
0,60
5,3
III7X14
0,84
6,1
Ш8ХЮ
0,68
1,6
8,0
32
28
6,8
6,0
Ш8Х16
1,10
7,1
Ш9Х9
0,69
2,025 :
9
22,5
36
31,5
7,7
6,3
Ш9Х13
0,92
7,1
Ш10Х10
0,90
2,5
10
25
40
35
8,5
6,9
ПЛОХ 12,5
1Д
7,4
Ш10Х16
1,45
2,5
10
25
40
35
8,5
8,1
Ш10Х20
1,80
8,9
Тип*
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Размеры, мм**
Средняя длина магнитного пути, см
Средняя длина витка обмоток, см
b
h
L
Н
УШЮхЮ
0,90
1,17
6,5
18
36
31
5,7
5,8
УШЮХ15
1,30
6,8
УШЮХ20
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
0112X20
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
ПП2Х25
2,7
2,16
12
18
48
30
7,6
11,0
3,6
30
42
10,3
Ш12х32
3,5
2,7
1 9
42
9,7
11,4
Тип *
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Размеры, мм**
Средняя длина магнитного пути, см
Средняя длина витка обмоток, см
b
h
L
Н
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
Ш14Х28
3,6
1,47
7
21
42
35
7,8
10,4
2,25
9
25
50
43
7,9
11,0
Ш15Х19
2,6
3,645
13,5
27
64
49
8,3
11,0
Ш15Х30
4,1
13,3
Ш16Х16
2,3
1,92
8
24
48
40
8,9
8,6
3,84
16
64
10,5
11,0
6,40
40
56
13,7
11116X20
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
1
3,84
16
64
10,5
13,0
6,40
40
56
13,7
Тип *
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Размеры, мм **
Средняя длина магнитного пути, см
Средняя длина витка обмоток, см
b
1
L
Н
11116X32
4.6
1,92
8
24
48
40
8,9
11,8
3,84
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
УШ16Х16
2,3
2,8
10
28
56
48
9,0
9,3
У 11116x24
3.5
10,9
УШ16Х32
4,6
12,5
Ш18Х18
2,9
2,43
9
27
54
45
10,0
9,8
Ш18Х27
4,4
11,6
Ш18х36
5.8
13,4
Ш19х 19
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
Тип*
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Размеры, мм**
Средняя длина магнитного пути,
Средняя длина витка обмоток# см
b
/г
L
Н
Ш20Х20
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 — размер ух (в соответствии с рис. III. 14).
** Размеры, указанные в колонках 4—7, приведены в соответствии с рис. III.14.
жим ками. Стяжные планки, уголки или обжимки служат одновреч менно для крепления трансформаторов 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. III. 10.
Рис. III. 15. Ш-образный магнитопровод из ферритов.Рис. III. 15. Ш-образный магнитопровод из ферритов.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. III.7 и III.8).
Рис. III. 15. Ш-образный магнитопровод из ферритов.
Рис. III. 15. Ш-образный магнитопровод из ферритов.
Самыми лучшими свойствами обладают тороидальные магнитопроводы, использование которых приводит к уменьшению уровня помех и взаимных связей между трансформаторами вследствие меньшего потока рассеяния. При одинаковых ампервитках индукция в тороидальных магнитопроводах больше, чем в броневых и стержневых. Это по
зволяет 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.
Таблица III.10
Основные данные типовых витых Ш-образных магнитопроводов
Тип
Активная площадь сечения, см2
Площадь окна, см8
Размеры, мм *'*
Средняя длина магнитного пути, см
Средняя длина витка обмоток, см
b
h
L
Н
ШЛбХб.З
0,34
0,9
6
15
24
21
5,1
4,3
ШЛ6Х8
0,41
4,7
ШЛ6Х10
0,52
5,1
ШЛ6Х12,5
0,65
5,6
ШЛ8Х8
0,55
1,6
8
20
32
28
6,8
5,7
ШЛ8Х10
0,69
6,0
ШЛ8Х12
0,86
6,6
ШЛ8Х16
1,1К
7,1
шлюх 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
ШЛ12Х16
1,74
9,4
ШЛЮХ 20
2,1
10,2
ШЛ12Х25
2,7
11,2
ШЛЮХ 16
2,3
6,4
16
40
64
56
13,7
11,5
ШЛЮХ 20
2,9
12,3
ШЛЮХ 25
3,6
13,3
ШЛ16Х32
4,6
14,7
Таблица Ш.П
Основные данные Ш-образных магнитопроводов из ферритов
Тип
Размеры, мм
Средняя длина магнитного пути, см
Площадь сечения, см2
Площадь окна, см2
Марки ферритов
а
b
с
d
е
f
Щ2,5Х2,5
10
6,5
2,5
3,25
5
2,5
3,3
0,062
0,13
4000НМ,
2000НМ,
ийхз
12
8
3
4
6
3
4,0
0,09
0,2
Ш4-Х4
16
10,4
4
-5,2
8
4
5,2
0,16
0,33
2000НМ1,> 700НМ,
Ш5Х5
20
13
5
6,5
10
5
6,6
0,25
0,52
600НН
Ш6Х6
24
16
6
8
12
6
8,0
0,36
0,8
017X7
30
19
7
9,5
15
7
9,5
0,49
1,14
4000НМ, 2000НМ,
018X8
32
23
8
11,5
16
8
11
0,64
1,-72
2000НМ1,
0110X10
36
26
10
13
18
10
12
1,0
2,08
600НН
0112X15
42
30
12
15
21
15
14
1,8
2,7
I 2000НМ,
Ш16Х20
54
38
16
19
27
20
18
3,2
4,18 I
0120X28
65
44
20
22
32
28
21
5,6
5,28 1
2000НМ1
Примечание. Магнитопроводы составляются из двух одинаковых частей.
Обмотки трансформаторов выполняются из медного провода с эмалевой, хлопчатобумажной или шелковой^изоляцией. В трансформаторах для малогабаритной аппаратуры на транзисторах используют провод с эмалевой изоляцией. Прокладки между слоя-
Рис. III. 16. Каркас катушки трансформатора:
а — в собранном виде; б — детали (по 2 шт.); 1 — щечки; 2 и 3 — пластины.
ми 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.
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 звуко записи 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 трансформатора делают симметричной относительно корпуса и среднюю, точку ее соединяют с корпусом; кроме того, соединительные провода и трансформатор тщательно экранируют.
Рис. III. 17. Конструкция катушки симметричного трансформатора.Рис. III. 17. Конструкция катушки симметричного трансформатора.Чтобы первичная обмотка была симметричной по отношению к корпусу, ее делят на две одинаковые по числу витков и . геометрическим размерам половины. Простейшая конструкция катушки симметричного трансформатора представлена на рис. III. 17. Секции намотаны в противоположные стороны.
Рис. III. 17. Конструкция катушки симметричного трансформатора.
Рис. III. 17. Конструкция катушки симметричного трансформатора.
Между первичной и вторичной обмотками кроме изоляции проложен слой медной фольги (незамкнутый) для электростатического экранирования первичной обмотки от вторичной, которая может быть и несимметричной. Вывод от экрана (Э) соединяют с магнитопроводом трансформатора и корпусом усилителя.
Нижние концы первичной обмотки соединяют (точка 0), два верхних конца образуют симметричную входную цепь.
Для уменьшения воздействия внешних электромагнитных полей на входной трансформатор используют магнитное экранирование.
Самым лучшим материалом для изготовления магнитопровода входного трансформатора является пермаллой, использование которого позволяет уменьшить размеры трансформатора и, следовательно, наводки. Для входных трансформаторов рекомендуется применять магнитопроводы стержневого типа, также уменьшающие наводки
Междукаскадные трансформаторы применяются для связи каскадов усиления лишь в тех случаях, когда невозможно или неудобно использовать каскады на резисторах, например, если нужно получить большое напряжение сигнала без существенных искажений, если необходимо осуществить согласование каскадов для получения максимального усиления или переход от однотактной схемы к двухтактной. Кроме заданной частотной характеристики к между- каскадным трансформаторам предъявляется требование обеспечения необходимой трансформации сопротивлений, иногда симметрии
Тип радиоприемника
Магнитопровод
Первичная обмотка
Вторичная обмотка
Тип
Материал
Работает от транзистора
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
Работает на транзистор
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
«Атмосфера»
Ш6,5Х6
Пермаллой
П13А
1800
ПЭЛ 0,1
ШЗА
400X2*
ПЭЛ 0,1
«Атмосфера- 2м»
Ш6Х6
»
П14
ПЭВ 0,1
П14
ПЭВ 0,1
«Сюрприз»
Ш6,5Х6
50Н
1600
500X2
«Нева»,«Чайка»,
«Мир», «Ласточка»
ШЗХ6
78Н
П13А
2500
ПЭЛ 0,06
ШЗА
350X2
ПЭЛ 0,06
«Топаз-2», «Старт-2»
50Н
П14
2700
П14
«С ел га»
Ш5Х6
П15
1600
ПЭВ-2 0,08
П15
500X2
ПЭВ-2 0,08
«Н ей ва», «Юпит ер», «Сигнал»
ШЗХ6
ГТ108А
2700
ПЭВТЛ-1 0,06
ГТ108В
350X2
ПЭВТЛ-1 0,06
«Алмаз», «Нева-2»
ШЗХ6
—
П15
2500
ПЭЛ 0,06
П15
ПЭЛ 0,06
«Космос»
1,5X4**
79НМ
П5Д
1000
ПЭЛ 0,05
П5Д
Таблица IIL12
Основные данные междукаскадных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников
«Спидола»
Ш8Х8
—
—
2200
ПЭВ-2 0,1
П15
480X2
ПЭВ-2 0,14
«Сатурн»
ШЗХ6
—
П15
1500
ПЭВТЛ-1 0,08
190X2*
ПЭВТЛ-1 0,08
«Меридиан»
Ш6Х6
45Н
П41
1500
ПЭВ-2 0,1
П41
500X2
ПЭВ-2 0,1
«Мрия»
Ш6Х12
50Н
МП40
1760
ПЭВТЛ-1 0,09
ГТ403А
170X2
ПЭВТЛ-1 0,12
«У рал-авто»
Ш5хЮ
Э-310
МП41
500X2
ПЭВ-1 0,08
ГТ403Б
690X2
ПЭВ-1 0,1
«Balsas» (мегафон)
Ш6Х8
—
\МП40
1400
ПЭВ-1 0,1
П213Б
250X2
ПЭВ-1 0,18
«Альпинист-405»
Ш8Х8
50Н
МП40
1500
ПЭВ-2 0,12
ГТ402А
500X2
ПЭВ-2 0,12
«Кварц-403», «Сокол- 403»
ШЗХ6
50Н
МП40
1900
ПЭВ-1 0,06
МП40
320X2
ПЭВ-1 0,08
«Орленок-605»
1,5x3,5**
79НМ
ГТ108В
950
ПЭЛ 0,05
ГТ108В
370X2
ПЭВ-1 0,06
ВЭФ-12, ВЭФ-201
Ш8х8
—
МП41
1700
ПЭЛ 0,12
МП41
500X2
ПЭЛ 0,12
«Банга»
Ш5Х6
—
—
1600
ПЭВ-2 0,07
—
500x2
ПЭВ-2 0,08
«Гиала»
* Обмотка намота
Ш6Х6 на в два пров
ода. ** О-
образный ms
1900
irHHTOnpOBOj
ПЭВ-2 0,1
I Катушка располс
)жена на одном
350X2
из стержне
ПЭВ-2 -0,1
‘Й.
Таблица III.13
Основные данные выходных трансформаторов для некоторых типов карманных и переносных радиоприемников
Тип радиоприемника
Тип транзистора выходного каскада
Сопротивление нагрузки усилителя, Ом
Магнитопровод
Первичная обмотка
Вторичная обмотка
Тип
Материал
Число витков
Марка и диаметр, мм
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
«Атмосфера-2 м»
П14
4.5
Ш6Х6
Пермаллой
400X2*
ПЭВ 0,15
85
ПЭВ 0,31
«Нева»,«Чайка»,
«Ласточка»
П13А
7
ШЗХ6
45Н
450X2
ПЭЛ 0,09
102
ПЭЛ 0,23
«Сюрприз»
П14
Ш6,5х6
50Н
245x2
ПЭВ 0,18
245
ПЭВ
«Топаз-2», «Старт-2»
9,5
ШЗхб
450X2
ПЭЛ 0,09
102
ПЭЛ 0,23
«Селга»
П15
Ш5х6
225x2
ПЭВ 0,15
23X2
ПЭВ 0,35
«Сигнал», «Юпитер»
ГТ108А
ШЗхб
513x2
ПЭВТЛ 0,08
108,
ПЭВТЛ 0,27
«Алмаз», «Нева-2»
П15
Ш7Х7
—
450x2
ПЭЛ 0,09
102
ПЭЛ 0,23
«Космос»
П5Д
6
1,5x4***
79НМ
250X2
ПЭЛ 0,06
80
ПЭЛ 0,2
«Сп идола»:
—
6,5
Ш8х8
—
350X2
ПЭВ-2 0,18
92x2**
ПЭВ-2 0,29
«Сатурн»
П15
9,5
ШЗхб
—
360X2
ПЭВТЛ-1 0,08
94X2
ПЭВТЛ-1 0,23
«Меридиан»
П41
6,5
Шбхб
45Н
- 300x2
ПЭВ-2 0,18
90
ПЭВ-2 0,41
«Мрия»
IT403A
-
Ш6Х12
Э-310
170x2
ПЭВТЛ-1 0,23
65
ПЭТА-1 0,41
$У рал-авто»
ГТ403Б
-
Ш5Х10
Э-310
120X2
ПЭВ-1 0,18
86
ПЭВ-1 0,31
«Balsas» (мегафон)
П213Б
6,5
Ш6х8
—
90X2
ПЭВ-1 0,31
60
ПЭВ-1 0,51
«Альпинист-405»
ГТ402А
16
Ш8х8
50Н
210X2
ПЭВ-2 0,23
125
ПЭВ-2 0,35
«Кварц-403», «Сокол- 403»
МП40
10
Ш5х6
50Н
320X2
ПЭВ-1 0,1
90
ПЭВ-1 0,29
«Орленок 605»
ГТ108В
6,5
ШЗХ6
79НМ
185x2
ПЭВ-1 0,08
564-6
ПЭВ-1 0,2
ВЭФ-12, ВЭФ-201
МП41
8
Ш8Х8
—
350X2
ПЭВ-2 0,18
102X2
ПЭВ-2 0,29
«Банга»
—
-
Ш5х4
—
225x2
ПЭВ-2 0,15
244-42
ПЭВ-2 0,35
«Г нала»
—
-
Шбхб
—
300X2
ПЭВ-2 0,15
75
ПЭВ-2 0,41
Междукаскадные трансформаторы, работающие на двухтактный каскад, следует выполнять симметричными.
Основные данные междукаскадных трансформаторов для карманных и переносных радиоприемников приведены в табл. III 12.
Выходные трансформаторы предназначены для согласования сопротивления нагрузки усилителя и выходного сопротивления выходного каскада с целью получения максимальной мощности и минимальных нелинейных искажений. Основные требования, предъявляемые к выходным трансформаторам: заданная частотная характеристика, создание наивыгоднейшей величины сопротивления нагрузки для выходного каскада усилителя, малая величина вносимых трансформатором нелинейных искажений и др.
Магнитопроводы малогабаритных выходных трансформаторов для аппаратуры на транзисторах в большинстве случаев собираются из Ш-образных штампованных пластин, изготовляемых из пермаллоя. В однотактных выходных трансформаторах иногда приходится делать немагнитный зазор в магнитопроводе для уменьшения влияния постоянного подмагничивающего потока. Существует наивыгоднейшая величина 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 нама тывать 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 нескольким признакам. По исходному материалу, диоды делят на две основные группы: германиевые и кремниевые. Германиевые диоды работают при температуре не выше 70, кремниевые — 125—1502 С.
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.
Таблица IV.1
Второй элемент обозначения типов диодов, разработанных до 1964 г.
Класс диодов
Германиевые
Кремниевые
Точечные
1-100
101—200
Плоскостные
301-400
201—300
Стабилитроны
801 —
-900
Варикапы
901-
1000
Выпрямительные столбы
1001-
•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.
Для диодов с малыми размерами корпуса используется цветовая маркировка <табл. IV.3).
Второй и третий элементы обозначения типов диоОов согласие ГОСТу 10862—64
Класс диодов
Второй элемент
Третий элемент
Без градаций по мощности
Диоды малой мощности
Диоды средней мощности
Диоды большой мощности
Выпря мительные
Д
101—399
_
Универсальные
д
401—499
——
—
—
Импульсные СВЧ-диоды
д
501—599
—
—
—
смесительные
А
101—199
—
—
видеодетекторы
А
201—299
—•
—
—
модуляторные
А
301—399
—*
——
параметрические
А
401—499
—-
—
—
переключающие
А
501—599
—-
——
умножите льные
А
601—699
—
——
—
Выпрямительные столбы
ц
101-199
201—299
—
Выпрямительные блоки
ц
—
301—399
401—499
501—599
Варикапы Стабилитроны
в
101—199
—
—
—
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 Переключатели
ф
101—199
—
—
—
неуправляемые
н
—
101—199
201—299
301—399
управляемые
Туннельные диоды
У
101-199
201—299
301—399
усилительные
и
101—199
—-
—
—
генераторные
и
201—299
—
—
переключающие
и
301—399
—
—
Тип диода
Метки посредине корпуса
Метки на выводах
«4-»
Д9Б
Красная точка
Красная точка
Д9В
Оранжевая точка
Красная точка
Д9Г
Желтая точка
Красная точка
—
Д9Д
Белая точка
Красная точка
Д9Е
Голубая точка
Красная точка
—
Д9Ж
Зеленая точка
Красная точка
—
Д9И
2 желтые точки
Красная точка
—
Д9К
2 белые точки
Красная точка
—
Д9Л
2 зеленые точки
Красная точка
—
Д9М
2 голубые точки
Красная точка
—
дю
Зеленый конец
ДЮА
Желтый конец
—
ДЮБ
—
Красный конец
—
Д11-Д14А
-
Красный конец
Черный конец
Д18
Красная точка
Желтая то^ка
Д20
—
Красный конец
Зеленый конец
Цветовая маркировка диодов
Таблица IV.3
Тип диода
Метки посредине корпуса
Метки на выводах
«+>
«—»
ДЮ1
Белая точка
ДЮ1А
—
—
—*
Д102
Желтая точка
—
—
Д102А
Оранжевая точка
——
—-
ДЮЗ
Голубая точка
ДЮЗА
Зеленая точка
ДЮ4
Белая точка
—
Д104А
Красная точка
-—
—*
ДЮБ
Желтая точка
—
—
ДЮ5А
Оранжевая точка
—
—
ДЮ6
Голубая точка
ДЮ6А
Зеленая точка
—
Д219
Красная точка
Д219А
Красная точка
Красная точка
Черная точка
Д220
Желтая точка
Красная точка
Синяя точка
Д220А
Желтая точка
Красная точка
Черная точка
Д220Б
Желтая точка
Красная точка
Зеленая точка
Д223
4 красные точки
Красный конец
Черный конец
Д223А
2 красные точки
Красный конец
Черный конец
Д223Б
3 красные точки
Красный конец
Черный конец
КДЮ2А
Зеленая точка
КДЮ2Б
—
—
—
КДЮЗА
Синяя точка
КДЮЗБ
Желтая точка
—
КДЮ6А,Б,В,Г
-
Желтая полоса
—
Примечание. Корпусы диодов ДЮ—ДЮБ окрашены в желтый цвет, а у других типов — либо в черный, либо не окрашены вовсе.
Система обозначения параметров полупроводниковых диодов. В соответствии с ГОСТом 15605—70 для вновь разрабатываемых полупроводниковых диодов введена новая система обозначений параметров. Поскольку эта система не получила в настоящее время широкого применения в технической литературе, в данном издании справочника сохранена прежняя система обозначений. В табл. IV-4 приведены обозначения основных параметров диодов, принятые в справочнике и установленные стандартом.
Вольтамперная характеристика диода выражает зависимость тока, 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. резковозрастает обратный' ток. Нормальная работа диода в качествебольшом обратном напряжении у диода наступает пробой, т.е. резковозрастает обратный' ток. Нормальная работа диода в качествеэлемента с односторонней мах, когда обратное нап|элемента с односторонней мах, когда обратное нап|Химостью возможна лишь в режи- ; не превышает пробивного.Токи диодов зависят от температуры (рис. IV. 1). Прямые ветви (кривые / и 2) характеристик диодсв некоторых типов могут пересекаться в области больших токов. Если через диод протекает постоянный ток, то при изменении температуры падение напряжения на диоде изменяется приблизительно на 2 мВ/град. При увеличении температуры обратный ток увеличивается в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 градусов. Пробив-Химостью возможна лишь в режи- ; не превышает пробивного.Токи диодов зависят от температуры (рис. IV. 1). Прямые ветви (кривые / и 2) характеристик диодсв некоторых типов могут пересекаться в области больших токов. Если через диод протекает постоянный ток, то при изменении температуры падение напряжения на диоде изменяется приблизительно на 2 мВ/град. При увеличении температуры обратный ток увеличивается в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 градусов. Пробив-Рис. IV. 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода:/ — при нормальной температуре;— при повышенной температуре;— при пониженной температуре.Рис. IV. 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода:/ — при нормальной температуре;— при повышенной температуре;— при пониженной температуре.ное напряжение при повышении температуры понижаетсяВыпрямительные диоды используются в разнообразных выпрямительных схемах, работающих на низких частотах.ное напряжение при повышении температуры понижаетсяВыпрямительные диоды используются в разнообразных выпрямительных схемах, работающих на низких частотах.Обозначение основных параметров диодов
большом обратном напряжении у диода наступает пробой, т.е. резковозрастает обратный' ток. Нормальная работа диода в качестве
большом обратном напряжении у диода наступает пробой, т.е. резковозрастает обратный' ток. Нормальная работа диода в качестве
элемента с односторонней мах, когда обратное нап|
элемента с односторонней мах, когда обратное нап|
Химостью возможна лишь в режи- ; не превышает пробивного.
Токи диодов зависят от температуры (рис. IV. 1). Прямые ветви (кривые / и 2) характеристик диодсв некоторых типов могут пересекаться в области больших токов. Если через диод протекает постоянный ток, то при изменении температуры падение напряжения на диоде изменяется приблизительно на 2 мВ/град. При увеличении температуры обратный ток увеличивается в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 градусов. Пробив-
Химостью возможна лишь в режи- ; не превышает пробивного.
Токи диодов зависят от температуры (рис. IV. 1). Прямые ветви (кривые / и 2) характеристик диодсв некоторых типов могут пересекаться в области больших токов. Если через диод протекает постоянный ток, то при изменении температуры падение напряжения на диоде изменяется приблизительно на 2 мВ/град. При увеличении температуры обратный ток увеличивается в 2 раза у германиевых и в 2,5 раза у кремниевых диодов на каждые 10 градусов. Пробив-
Рис. IV. 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода:
/ — при нормальной температуре;
— при повышенной температуре;
— при пониженной температуре.
Рис. IV. 1. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода:
/ — при нормальной температуре;
— при повышенной температуре;
— при пониженной температуре.
ное напряжение при повышении температуры понижается
Выпрямительные диоды используются в разнообразных выпрямительных схемах, работающих на низких частотах.
ное напряжение при повышении температуры понижается
Выпрямительные диоды используются в разнообразных выпрямительных схемах, работающих на низких частотах.
Наименование параметра
Обозначение
в справочнике
согласно ГОСТу 15605—70
Постоянный прямой ток
^пр
/F
Средний выпрямленный ток
^выпр
1О
Постоянный обратный ток
^обр
!R
Ток стабилизации
^ст
lZ
Постоянное прямое напряжение
^пр
Up
Постоянное обратное напряжение
^обр
UR
Напряжение стабилизации
^ст
Uz
Разброс напряжения стабилизации
д^ст
wz
Временная стабильность напряжения стабилизации
^ст
wz
Температурный коэффициент напряжения стабилизации
ткн
TWZ
Дифференциальное сопротивление
Кдиф
r z
Максимально^ допустимая мощность, рассеиваемая на диоде
^макс
pmax
Диапазон рабочих частот
м
Af
Емкость диода
сд
ctot
Время установления прямого напряжения
Туст
4r
Время восстановления обратного сопротивления
Твосст
xrr
Температура окружающей среды
ср
iamb
Температура корпуса
tease
Температура перехода
^макс
tj max
НО
Основные данные выпрямительных диодов
Тип
Максимальный выпрямленный ток, А
Максимальное обратное напряжение, В
Прямое падение напряжения,. В, не более
Обратный ток при максимальном обратном напряжении *, мА
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
при 4-20° С
при максимальной рабочей
температуре
от
До
Германией
ы е
Д7А
0,3
50
25
0,5
0,1
Д7Б
0,3
100
35
0,5
0,1
Д7В
0,3
150
50
0,5
0,1
Д7Г
0,3
200
65
0,5
0,1
—60
4-70
IV.2, о
Д7Д
0,3
300
90
0,5
0,1
Д7Е
0,3
350
110
0,5
0,1
Д7Ж
0,3
400
130
0,5
0,1
Д302
1
200
50
0,3
0,8
—55
4-70
Д302А
1
200
50
0,3
1,2
—55
4-55
ДЗОЗ
3
150
50
0,35
1
—55
4-70
IV.2, г
ДЗОЗА
3
150
50
0,35
1?2
—55
4-55
Д304
5
150
50
0,3
2
—55
+70
Д305
10
50
50
0,35
2,5
—55
+70
К р е м I
1 и е в ы
е
Д202
0,4
100
100
1
0,5
Д203
0,4
200
200
1
0,5
Д204
0,4
300
300
1
0,5
—55
+85
IV.2, ж
Д205
0,4
400
400
1
0,5
Д206
0,1
100
100
1
0,1
Д207
0,1
200
200
1
0,1
Д208
0,1
300
300
1
0,1
Д209
0,1
400
400
1
0,1
—60
+ 120
IV.2, а
Д2Ю
0,1
500
500
1
0,1
Д2П
0,1
600
600
1
0,1
Д214
5
100
100
1
3
Д214А
10
100
100
1
3
Д215
5
200
200
1
3
—60
+ 130
IV.2. д
Д215А
10
200
200
1
3
Д217
0,1
800
800
0,7
0,15
Д218
0,1
1000
1000
0,7
0,15
—40
+100
IV.2, а
Д226Б
0,3
400
300
1
0,3
Д226В
0,3
300
200
1
0,3
Д226Г
0,3
200
150
1
0,3
—60
4-80
IV.2, а
Д226Д
0,3
100
70
1
0,3
И1
Тип
Максимальный выпрямленный ток, А
Максимальное обратное напряжение, В
Прямое падение напряжения, В, не более
Обратный ток при максимальном обратном напряжении *, мА
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
при 4-20° С
при максимальной рабочей температуре
от
ДО
Д229В
0,4
100
100
1
0,5
Д229Г
0,4
200
200
1
0,5
Д229Д
0,4
300
300
1
0,5
—60
+120
IV.2, е
Д229Е
0,4
400
400
1
0,5
Д231
10
300
300
1
3
Д231А
10
300
300
1
3
Д231Б
5
300
300
1,5
3
Д232
10
400
400
1
3
Д232А
10
400
400
1
3
—60
+130
IV.2, д
Д232Б
5
400
400
1,5
3
Д233
10
500
500
1
3
Д233Б
5
500
500
1,5
3
Д234Б
5
600
600
1,5
3
Д242
10
100
100
1,25
3
Д242А
10
100
100
1,0
3
Д242Б
5
100
100
1,5
3
Д243
10
200
200
1,25
3
Д243А
10
200
200
1,0
3
Д243Б
5
200
200
1,5
3
Д244
10
50
50
1,25
3
Д244А
10
50
50
1,0
3
Д244Б
5
50
50
1,5
3
—60
+130
IV.2, д
Д245
10
300
300
1,25
3
Д245А
10
300
300
1,0
3
Д245Б
5
300
300
1,5
3
Д246
10
400
400
1,25
3
Д246А
10
400
400
1,0
3
Д246Б
5
400
400
1,5
3
Д247
10
500
500
1,25 '
3
Д247Б
5
500
500
1,5
3
Д248Б
5
600
600
1,5
3
КДЮ2А
1 0,1
250
250
0,0001
КДЮ2Б
1 0,1
300
300
1 1
0,0003
КД ЮЗА 1
1 °.*
50
50
1
0,001
IV.2, б
КДЮЗБ 1
1 0.1
50
50
1,2
0,001
КДЮ4А |
1 0,01 1
| 300 !
|3001
1
0,1
| —60
1 +70
КДЮ5А
0 3
200
200
1
0,3
КДЮ5Б
о’,з
400
300
1
0,3
КДЮ5В
0,3
600
450
1
0,3
—60
+85
IV.2, в
КДЮ5Г
0,3
800
600
1
0,3
КД202А
3
50
50
1
1
КД202Б
1
50
50
1
1
КД202В
3
100
100
1
1
КД202Г
1
100
100
1
1
КД202Д
3
200
200
1
1
КД202Е
1
200
200
1
1
КД202Ж
3
300
300
1
1
КД202И
1
300
300
1
1
—60
+120
IV.2, ж
КД202К
3
400
400
1
1
КД202Л
1
400
400
1
1
КД202М
3
500
500
1
1
КД202Н
1
500
500
1
1
КД202Р
3
600
600
1
1
КД202С
1
600
600
1
1
Тип
Максимальный выпрямленный ток,
А
Максимальное обратное напряжение, В
Прямое падение напряжения, В, не более
Обратный ток при максимальном обратном напряжении , мА
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
+20°ИС
при максималь
ной рабочей температуре
от
ДО
КД203А
10
600
600
1
1,5
КД203Б
10
800
800
1
1,5
КД203В
10
800
800
1
1,5
-55
4-юо
IV.2,з
КД203Г
10
1000
1000
1
1,5
КД203Д
10
1000
1000
1
1,5
КД205А
0,5
500
500
1 '
0,2
КД 205Б
0,5
400
400
1
0,2
КД 205 В
0,5
300
300
1
0,2
—40
4-70
IV.2, и
КД205Г
0,5
200
200
1
0,2
КД205Д
0,5
100
100
1
0,2
* При температуре +20° С для германиевых и'при максимальной рабочей температуре для кремниевых диодов. Диоды типов Д231—Д234 и Д242—Д248 с дополнительной буквой П в конце обозначения (например, Д231АП) отличаются от диодов аналогичных марок полярностью внешних выводов (плюс — на корпусе Диода).
Основные параметры. Постоянный прямой ток /п^ -^ ток через диод в проводящем направлении. _
Постоянное прямое напряжение [/пр — напряжение на диоде при протекании через него постоянного тока определенной величины.
Постоянный обратный ток /обр — ток, протекающий через диод при подаче на него постоянного обратного напряжения определенной величины
Средний выпрямленный ток /выпр—среднее за период значение прямого тока "
Дифференциальное сопротивление ЯДИф— отношение приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока.
Диапазон рабочих частот А/ — диапазон частот, на верхней границе которого выпрямленный ток не должен становиться ниже заданного уровня по сравнению со значением выпрямленного тока на частоте нижнего предела диапазона. Иногда задается максимальная частота /макс.
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.
Рис. IV.2. Выпрямительные диоды.
Максимальная температура окружающей среды Тср макс — значение предельной положительной температуры, при которой обеспечивается заданная надежность при длительной работе.
Минимальная температура окружающей среды Тср мин — значение предельной отрицательной температуры, при которой обеспечивается заданная надежность при длительной работе.
Основные данные выпрямительных диодов (рис. IV.2) приведены в табл. IV.5.
Высокочастотные диоды — приборы универсального назначения. Они могут быть использованы для выпрямления тоиов в широком диапазоне частот (до нескольких сотен мегагерц), для модуляции, детектирования и других нелинейных преобразований. Свойства высокочастотных диодов характеризуют теми же параметрами, что и свойства выпрямительных диодов, но диапазон их рабочих частот гораздо шире. Основные данные высокочастотных (универсальных) диодов (рис. IV.3) приведены в табл. IV.6.
Импульсные диоды предназначены для использования в качестве ключевых элементов при малых длительностях импульсов и переходных процессов.
Основные параметры Время установления прямого напряжения туст — интервал времени от начала импульса прямого тока до момента снижения напряжения на диоде до 1,2 установившееся величины.
Время восстановления обратного сопротивления тВ0ССТ— интервал времени от момента, когда ток через диод равен нулю, до момента уменьшения обратного тока до заданного уровня.
Емкость диода Сд — емкость между выводами диода при заданном напряжении смещения.
Для импульсных диодов указываются также постоянное прямое напряжение (7пр при протекании постоянного тока /пр, обратный ток /обр при заданном обратном напряжении £7обр, а также прямое импульсное напряжение (7пр имп при протекании прямого импульсного тока определенной величины.
Предельные параметры определяются величиной максимального обратного напряжения ^7oбp 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 (рис. IV.3) приведены в табл. IV.7.
Стабилитроны (стабилизаторы напряжения, опорные диоды) предназначены 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. 4). На этом участке напряжение на диоде остается практически постоянным при значительном изменении тока, протекающего через диод.
Рис. IV.3. Высокочастотные и импульсные диоды.
9П9ПОсновные данные высокочастотных диодов
9П
9П
Таблица IV.6
Тип
Прямой ток, мА, при напряжении
1 В
Максимальный выпрямленный • ток, мА
Максимальное обратное напряжение, В
Обратный ток, мкА (при обратном напряжении, В)
Емкость диода, пФ
М акси- маль- ная рабочая частота, МГц
Диапазон рабочих температур, °C
Основное назначение
Конструкция (номер рисунка)
при +20° С
при максимальной рабочей температуре
от
до
Германиевые
Д2Б
Д2В
Д2Г
Д2Е
Д2Д
Д2Ж
Д2И
5
9
2
4,5
4,5
2
2
16
25
16
16
16
8
16
30
40
75
100
75
150
100
30
40
56
75
56
112
75
ЮО(Ю) 250(30) 250(50) 250(100) 250(50) 250(150) 250(100)
<1
150
—55
4-60
Работа в качестве детекторов и в цепях АРУ приемников, детекторов и восстановителей постоянной составляющей в схемах телевизоров, в кольцевых модуляторах и преобразователях частоты
IV.3, б
Д9Б
Д9В
Д9Г
Д9Д
ДЭЕ
Д9Ж
Д9И
Д9К
ДЭЛ
90
10
30
60
30
10
30
60
30
40
20
30
30
20
15
30
30
15
10
30
30
30
50
100
30
30
100
10
20
20
20
30
45
20
20
45
250(10)
250(30)
250(30)
250(30)
250(50)
250(100)
120(30)
60(30)
250(100)
1—2
40
-55
4-60
Работа в качестве детекторов в цепях АРУ приемников, видеодетекторов телевизоров, модуляторов и преобразователей в счетных схемах
IV.3, а
ДМ ДЮА Д10Б
—
3*
5*
8*
10
10
10
—
100
200
200
<1
150
—60
4-70
Работа в широкополосных ограничителях и детекторных схемах
IV.3, б
;iГIlliт
Ди Д12 Д12А Д13 Д14 ДНА
100
50 100 100
30
100
20
20
20
20
20
20
30
50
50
75
100
100
18
30
30
45
60
60
250(30)
250(50)
250(50)
250(75)
250(100)
250(100)
<1
150
—60
4-70
Работа в радио- и электротехнических устройствах на высоких частотах
IV.3, б
ГД402А
—
25
15
15
100(10)
0,8
100
Работа в коммутационных и ог
IV.3, а
ГД402Б
—
25
15
15
100(10)
0,5
раничительных схемах
ГД403 А
5**
—
5
5
—
I Работа в амплитудных детекто
ГД403Б
ГД403В
5**
5**
—
5
—
—
—
—25
4-55
рах радиоприемников
IV.3, в
К р е м н
и е в ы е
ДЮ1
2***
30
100
50
10(75)
•
Работа в видеоканалах телеви
Д101А
1
30
100
50
10(75)
зоров и ЧМ и АМ приемников,
ДЮ2 Д102А
30
30
75
75
30
30
10(50)
10(50)
<0,5
200
—55
-моо
в схемах АРУ и дискриминаторов
IV.3# б
ДЮЗ
2* * *
30
30
20
30(30)
ДЮЗА
1
30
30
20
30(30)
Д104
2* * *
30
100
50
10(75)
Работа в измерительных уст
Д104А
1
2** *
1
30
100
50
10(75)
ройствах и аппаратуре связи
ДЮЗ ДЮЗА
30
30
75
75
20
20
10(50)
10(50)
<0,6
600
—55
4-ЮО
на частотах до 600 МГц
IV.3, в
Д106
2* * *
30
30
20
30(30)
ДЮ6А
1
30
30
20
30(30)
Д223
50
50
50
50
1(50)
Работа в схемах электронных
Д223А
50
50
100
100
1(100)
—
20
—55
4-юо
устройств на частотах до 20 МГц
IV.3, в
Д223Б
50
50
150
150
1(150)
КД401А
КД401Б
5
5
30
30
75
75
75
75
5(75)
5(75)
1
1,5
0,15
0,15
-55
4-Юо
Работа в детекторах АМ приемников
IV.3,e
КД407 А
—
|50
124|
I 24
0,5(24)
1
1000
—55 |
4-юо 1
Коммутация высокочастотных
IV.3, а
КД409А
_
|50
|24
|24
I 0,5(24)
2
1000
—55 |
4-ЮО 1
цепей в устройствах проводной связи
1V.3, г
* При f = 70 МГц, напряжении 1,5 В и Ян = 0.
** При напряжении 0,5 В
*** При напряжении 2 В
Таблица IV.7
Основные данные импульсных диодов
Тип
Максимальный импульс тока, мА, при длительности 10 мкс
Выпрямленный ток, мА
Прямое импульсное напряжение на диоде, В, при токе 50 мА (не более)
Максимальное обратное напряжение, В
Обратный ток, мкА (не более)
Время восстановления, мкс
Емкость, пФ
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
Германиевые
Д18
50
16
5
20
50
0,1
0,5
—40 1
I +60
IV.3, в
Д20
50
16
1*
20
100
0,07
0,5
—40
+60
Д310
800
250
2,5
20
2
0,3
15
—55
+60
IV.3, в
Д311
500
40
1,25
30
100
0,05
1,5
Д311А
600
80
1,0
30
100
0,05
3
—40
4-60
IV.3, в
ДЗИБ
250
20
1,5
30
100
0,05
2
Д312
500
50
1,25
100
100
0,5
3
Д312А
500
50
1,25
100
100
0,5
3
—40
+60
IV.3, в
Д312Б
500
50
1,0
75
100
0,7
3
ГД507А
100
16
-
20
50
0,1
0,8
—40
' +60
IV.3, а
ГД508А
30
10
1,5
8
60
0,75
ГД508Б
30
10-
1,5
8
100
—
0,75
—40
4-55
IV.3, а
ГД511А
50
15
0,6
12
50
1
ГД511Б
50
15
0,6
12
100
1
—55
4-70
IV.3, в
ГД511В
50
15
0,6
12
200
—
1
Кремниевые
Д219А Д219С
Д220 Д220А
Д220Б
500
500
500
500
500
50
50
50
50
50
2,5
3,75
3,75
3,75
70
Подача обратного напряжения запрещается 50 70
100
1
1
1 1
0,5
0,5 0,5
0,5
15
15
15
15
—55
—60
—55
—55
—55
+юо +120
+ 100 + 100 +100
IV.3, в
КД503А
КД503Б
200
200
20
20
2,5
3,5
30
30
10
10
0,01
0,01
5
2,5
—40
Ч 70
IV.3, а
КД504А
—
240
2**
40
2
—
2
—55
+100
IV.3, в
КД509А
1500
100
'1,1
50
5
0,004
4
—55
+85
IV.3, а
КД510А
1500
200
U***
50
5
0,004
4
IV.3, в
КД512А
200
20
1
15
5
0,004
1
—40
+85
IV.3, а
КД513А
1500
100
1,1
50
5
0,004
4
—55
+85
IV.3, д
КД514А
♦ При
50
токе 20 мА. •
10
'* При токе
1
0,5 А. *** Пр
ю1
и токе 0,2 А.
5
—
0,9
—40
+70
IV.3, а
Оенс&ные параметры. Напряжение стабилизации (/ст — напряжение в рабочей области, где большому изменению тока через диод соответствует малое изменение напряжения на нем.
Разброс величины напряжения стабилизации АС^ст — отклонение напряжения стабилизации от прибора к прибору.
Временная стабильность величины напряжения стабилизации 6 £7СТ — максимальная величина дрейфа напряжения стабилизации в течение заданного времени.
Дифференциальное сопротивление /?ДИф — отношение приращения падения напряжения на стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока.
Рис. IV.4. Вольтамперная характеристика опорного диода (стабилитрона).Рис. IV.4. Вольтамперная характеристика опорного диода (стабилитрона).Рис. IV.5. Кремниевые стабилитроны.Рис. IV.5. Кремниевые стабилитроны.
Рис. IV.4. Вольтамперная характеристика опорного диода (стабилитрона).
Рис. IV.4. Вольтамперная характеристика опорного диода (стабилитрона).
Рис. IV.5. Кремниевые стабилитроны.
Рис. IV.5. Кремниевые стабилитроны.
Статическое сопротивление RCT — отношение постоянного напряжения на стабилитроне к протекающему через него току.
Емкость диода Сд — емкость между выводами диода при задан- вом напряжении.
Температурный коэффициент напряжения ТКН, %/град, 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 мощностью Рмакс).
Минимальный ток стабилизации /ст<мин. При токах, меньших /ст.мин увеличивается дифференциальное сопротивление диода, пробой становится неустойчивым, резко возрастают шумы. Для маломощных стабилитронов величина /СТ1МИН составляет 3—5 мА Кроме этого для опорных диодов приводится значение максимально допустимой мощности Рмакс, максимальной температуры окружающей среды Тср<макс или корпуса ТКеМакс, минимальной температуры окружающей среды Тсрмин.
Диод, в котором для стабилизации используется прямая ветвь вольтамперной характеристики, называют иногда стабистором. Напряжение стабилизации UCT стабисторов обычно составляет всего несколько десятых долей вольта.
Основные данные стабилитронов (рис. IV.5) приведены в табл. IV.8.
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
где Си — емкость диода при обратном напряжении U; Со ^ емкость при нулевом напряжении на диоде; фк — контактный потенциал (составляет десятые доли вольта); п — коэффициент, зависящий от типа варикапа (п = 2—3).
Основные параметры. Номинальная емкость Сном определяется при небольшом (около 4 В) обратном 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.
Тип
Напряжение стабилизации, В
Максимальный ток стабилизации, мА
Дифференциальное сопротивление, Ом
Температурный коэффициент напряжения, %/град
Максимальный прямой ток, А
Максимальная допустимая йощ- нбсть, Вт
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
Д808 Д809 Д810 Д8И
Д813
7—8,5
8-9,5
9—10,5
10-12
11,5—14
33
29
26
23
20
6
10
12
15
18
—
—
0,28
-55
4-юо
IV.5, а
Д814А
Д814Б
Д814В
Д814Г
Д814Д
7—8,5
8-9,5
9—10,5
10-12
11,5—14
40
36
32
29
24
6
10
12
15
18
0,07
0,08
0,09
0,095 0,095
0,1
0,34
-55
Ч-юо
IV.5, а
Д815И
Д815А
Д815Б
Д815В
Д815Г
Д815Д
Д815Е
Д815Ж
4,7
5,6
6,8
8,2
10
12
15
18
1400
1400
1150
950
800
650
550
450
0,9 0,9 1,2 1,5 2,7
3 3,8
4,5
0,056 0,056 0,062 0,088
0,10
0,11 0,13
0,14
1
8
—60
4-ЮО
IV.5, в
Д816А
Д816Б
Д816В
Д816Г
Д816Д
Д817А
Д817Б
Д817В
22
27
33
39
47
56
68
82
100
230 180 150
130 ПО , 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
+100
IV.5, в
Таблица IV.8
Основные данные кремниевых стабилитронов
КС620А
КС630А
КС650А
КС680А
120
130
150
180
42
38
33
28
150
180
255
336
0,2
0,2»
0,2
0,2
1
5
—60
±100
IV.5,
в
Д818А
9
33
25
4-0.02
Д818Б
9
33
25
0.02
Д818В
9
33
25
+ 0,01
IV.5,
Д818Г
9
33
25
+ 0,005
0,3
-55
4-юо
а
Д818Д
9
33
25
±0,002
Д818Е
9
33
25
±0.001
КС133А
3,3
81
65
КС139А
3,9
70
60
КС147А
КС156А
4,7
5,6
58
55
56
46
* 0,05
—
0,3
—55
±100
IV.5,
а
КС168А
6,8
45
28
0,06
КС162А
5,8—6,6
22
33
-0.06
КС168В
6,3—7,3
20
28
±0,05
КС170А
6,7—7,3
20
20
+ 0 01
КС175А
7,0—8,0
18
16
-0,04
IV.5,
КС182А
7,6—8,8
17
14
-0,05
-
0,15
—55
±100
б
КС191А
8,5—9,7
15
18
-0,06
КС210Б
9,3—10,7
14
22
-0,07
—
КС213Б
12.1—13,9
10
25
Ю,08
КС196А
9,6
20
18
±0,005
КС196Б
9,6
20
18
±0,0025
IV.5,
КС196В
9,6
20
18
±0,01
0,2
—60
±60
а
КС196Г
9,6
20
18
±0,0005
—
5Примечание. Стабилитроны серий Д815—Д817 и КС620—КС680 с дополнительной буквой П в конце обозначения (например^
ш Д817АП) отличаются обратной полярностью выводов (минус на корпусе при прямом включении).
Добротность варикапа максимальна (порядка тысяч единиц) на средних частотах (0,2—1 МГц)
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.
Напряжение смещения, подаваемое на диод, ограничивается максимальным значением ^обр>макс.
Основные данные варикапов (рис. IV.6) приведены в табл. IV.9.
Тиристор (переключающий диод) — это полупроводниковый
диод, представляющий собой структуру с чередующимися р- ц п- слоями Если диод имеет выводы
Рис. IV.7. Вольтамперная характеристика диодного тиристора.Рис. IV.7. Вольтамперная характеристика диодного тиристора.только от крайних слоев, его называют диодным тиристором Если сделан дополнительный вывод от одного из средних слоев, диод называют триодным тиристором или тринистором. Вольтамперная характеристика диодного тиристора представлена на рис. IV.7. Участок ОА соответствует выключенному (закрытому) состоянию тиристора. На этом участке через тиристор протекает ток утечки /ут и сопротивление его очень велико (порядка единиц мегом). При повышении напряжения до определенного значения (/вкл (точ
Рис. IV.7. Вольтамперная характеристика диодного тиристора.
Рис. IV.7. Вольтамперная характеристика диодного тиристора.
ка А характеристики) ток через тиристор резко возростает. Дифференциальное сопротивление тиристора в точке А равно нулю. На участке АБ дифференциальное сопротивление тиристора отрицательное. Этот участок соответствует неустойчивому состоянию рабочей точки. При включении последовательно с тиристором небольшого сопротивления нагрузки рабочая точка перемещается на участок характеристики БВ, соответствующий включенному состоянию тиристора. На этом участке дифференциальное сопротивление тиристора опять положи
тельное.
Для''поддержания тиристора в открытом состоянии через него должен протекать ток не менее /выкл. Путем снижения напряже
ния на тиристоре можно уменьшить ток до величины, меньшей,
чем 7ВЫКЛ, и перевести тиристор в выключенное состояние.
В отличие от диодных тиристоров, у которых Мвкл постоянно, напряжение включения триодных тиристоров можно изменять путем подачи тока в цепь управляющего электрода. Вольтамперная характеристика триодного тиристора приведена на рис. IV.8. В зависимости от изменения величины тока /упр (от /упр = 0 до /упр2). в цепи управляющего электрода изменяется и напряжение 0вкл (от ивкл до (7вкл2). Для выключения триодного тиристора необходимо уменьшить ток через него до величины, меньшей, чем /выкл, путем снижения напряжения на нем или подать в цепь управляю-
Тип
Номинальная емкость, ПФ (при напряжении 4 В)
Максимальное обратное напряжение, В
Коэффициент перекрытия по емкости
Добротность на частоте 50 МГц, не менее
Температурный коэффициент емкости, %/град, не более
Обратный ток, мкА, не более
Максимальная мощность, Вт
Диапазон рабочих тем- цёратур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
ДО
Д901А
22—32
80
4
' 25
Д901Б
22—32
45
3
30
Д901В
Д901Г
28—38
28—38
80
45
4
3
25
30
0,05
1
0,25
-55
+85
IV.6, а
Д901Д
34—44
80
4
25
Д901Е
34—44
45
3
30
Д902
6—12
25
—
30
0,05
10
—
—40
+100
IV.6, б
КВ102А
14—23
45
3
40
—
КВ102Б
19—30
45
3
40
—
КВ102В
25—40
45
3
40
—
1
0,09
-40
+85
IV.6, •
КВ102Г
19-30
45
3
100
—
КВ102Д
19-30
80
4
40
КВ103А
18—32
80
3,5
50
—
10
5
-40
+85
IV.6, е
КВ 103 Б
28—48
80
3,5
40
—
КВ 104 А
90—120
45
3
100*
—
КВ104Б
106—144
45
3
100*
—*
IV.6, в
КВ104В
128—192
45
3
100*
5
0,1
—40
+85
КВ104Г
95—143
80
3
100*
КВ104Д
128—192
80
3
100*
—
КВ105А
400—600
90
4
500
—
50
0,1
-55
+100
IV.6, д
КВ105Б
400—600
50
3
500
КВ106АI
КВ106Б|
|. 20—50
|15—35
120
90
I40
160
120
7
5
—40
+85
IV.6, a
Основные данные кремниевых варикапов
Г а б л и ц a IV.9
* На частоте 10 МГц.
щего электрода обратный ток /упр<обр. В последнем случае ток через тиристор должен быть сравнительно небольшим.
Основные параметры. Напряжение включения Пвкл— значение анодного напряжения, при котором возможно включение тиристора при разомкнутой цепи управляющего электрода.
Остаточное напряжение U0CT—значение напряжения на открытом тиристоре, соответствующее протеканию /пр.мако-
Ток выключения /выкл — минимальный прямой ток через тиристор при /упр = 0.
Ток спрямления /спр— прямой постоянный ток управляющего электрода, при котором напряжение включения UBKJ1 равно задан* ной величине.
Рис. IV.8. Вольтамперная характеристика триодного тиристора.
Напряжение спрямления Ucnp — прямое напряжение на управляющем электроде, соответствующее току /спр.
Ток утечки /уу — прямой ток, соответствующий t/ макс при; нулевом токе в цепи управляющего электрода.
Обратный ток утечки /ут обр —значение обратного тока, соот- ветствующего Уобр.макс.
Время включения твкл — время с момента подачи пускового импульса, в течение которого напряжение на тиристоре уменьши* ется до 2^ост.
Время выключения твыкл — минимальное время, в течение кото* рого на тиристор должно подаваться напряжение, выключающее его.
Емкость тиристора СТ — емкость участка анод — катод закры< того тиристора.
Предельные параметры тиристора характеризуются максималы ной величиной прямого ^пр<макс и обратного ^Обр.мако напряжений максимальной величиной прямого ^упр,макс и обратного ^упр<0<5|
напряжений управляющего электрода, максимальной величиной постоянного /пР1Макс и импульсного /пр.имп.макс прямого тока и прямого тока управляющего электрода /упрМакс, а также максимальной мощностью рассеивания Рмакс.
Назначение тиристоров — работа в качестве ключевых элементов в устройствах автоматики. Основные данные неуправляемых и управляемых тиристоров (рис. IV.9) приведены в табл. IV. 10 и IV.11 соответственно.
Туннельные диоды имеют вольтамперную характеристику особой формы, содержащую участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (рис. IV. 10). Это позволяет использовать такие диоды для усиления и генерации электрических колебаний, а так-
077,7^ ^077,7^ ^бб
077,7^ ^
077,7^ ^
б
б
Рис. IV.9. Тиристоры.
же в разнообразных импульсных устройствах вместо ламп и транзисторов. Качество туннельного диода определяют протяженность и крутизна падающего участка АБ вольтамперной характеристики. Отрицательное сопротивление сохраняется в очень широком диапазоне частот (до тысяч мегагерц).
Основные параметры. Пиковый ток /п — величина тока, соответствующая максимуму вольтамперной характеристики.
Ток впадины /в — величина тока, соответствующая минимуму вольтамперной характеристики.
Напряжение пика (/п — напряжение на диоде, соответствующее пиковому току.
Напряжение впадины UB— напряжение на диоде, соответствующее току впадины.
Напряжение раствора £7рр — напряжение на диоде при протекании тока, равного /п(^рр>^в), соответствующего второй восходящей ветви вольтамперной характеристики.
Основные данные неуправляемых тиристоров
Тип
Максимальное прямое напряжение, В, не более
Максимальный прямой ток, А, не более
Ток утечки, мА, не более
Остаточное напряжение, В, не более
Максимальное обратное напряжение, В, не более
КН102А
5
0,2
0,1
1,5
10
КН102Б
7
0,2
0,1
1,5
10
КН102В
10
0,2
0,1
1,5
10
КН102Г
14
0,2
0,1
1,5
10
КН102Д
20
0,2
0,1
1,5
10
КН102Ж
30
0,2
0,1
1,5
10
КН102И
50
0,2
0,1
1,5
10
Основные данные управляемых тиристоров
с
ф % 5
5&ф
< к я
Я V h|
S
я я
ф ф
^ о
Оф
О ® ч НК® О &ё
ГО ф ^ я « Ф ИЙ
я 2 - л ь<
2„ ф
я ® ® ч
S’SE.g
са
ф - я к я я Ф щ % с к 5
с® я ®
КУ101А
0
0,075
0,3
2,5
10
0,3
0,25—10
КУ101Б
50
0,075
0,3
2,5
50
0,3
0,25-10
КУ101Г
80
0,075
0,3
2,5
80
0,3
0,25—10
КУЮ1Е
150
0,075
0,3
2,5
150
0,3
0,25-10
КУ103А
150
0,3
6
150
0,3
КУ103Б
150
0,3
6
150
0,3
——
КУЮЗГ
250
0,35
6
250
0,35
—
КУ103Е
250
—
0,35
6
250
0,35
—
КУ201А
25
2
5
2
Не нормир.
5
7
КУ201Б
25
2
5
2
25
5
7
КУ201В
50
2
5
2
Не нормир.
5
7
КУ201Г
50
2
5
2
50
5
7
КУ201Д
100
2
5
2
Не нормир.
5
7-
КУ201Е
100
2
5
2
100
5
7
КУ201Ж
200
2
5
2
Не нормир.
5
7
КУ201И
200
2
5
2
200
5
7
КУ201Ц
300
2
5
2
Не нормир.
5
7
КУ201Л
300
2
5
2
300
5
7
КУ202А
25
10
10
2
Не доп.
10
10
КУ 2025
25
10
10
2
25
10
10
КУ202В
50
10
10
2
Не доп.
10
10
КУ202Г
50
10
10
2
50
10
10
КУ 20 2Д
100
10
10
2
Не доп
10
10
КУ202Е
100
10
10
2
100
10
10
КУ202Ж
200
10
10
2
Не доп
10
10
КУ202И
200
10
10
2
200
10
10
Максимальный обратный ток утечки, мА, не более
Максимальный импульсный ток, А, при ти= =10 мкс
Время включения мкс, не более
Время выключения, мкс, не более
Напряжение включения, В, не более
Диапазон рабочих температур, °C
Конструкция (номер рисунка)
от
До
0,5
10
0,5
40
20
0,5
10
0,5
40
28
0,5
10
0,5
40
40
0,5
10
0,5
40
56
—40
4-70
IV.9, а
0,5
10
0,5
40
80
0,5
10
0,5
40
120
0,5
10
0,5
40
150
Таблица IV.ll
5 14 S в;
с
о< Н 3
Л S
Кок 2
К з О
£ § *
^ S R
, 6
2 к
4
я s
2 -
2 g ^
PQ и 4
i d
В °
3 и
Iе
m я ч
« I
S Ф
m о го 50 § с о
^ Ь 5
го к о м ||
Диапазон рабочих температур, °C
св я К Я К >>
к»
и g о 2 ^ Я,
5
й
0,05—7,5
L
2
35
15
0,15
0,05—7,5
1
2
35
15
0,15
0,05-7,5
1
2
35
15
0,15
—55
4-85
IV.9, б
0,05—7,5
2
35
15
0,15
40
0,15
40
0,15
—
40
0,15
—40
4-55
IV.9,6
—
—
—
—
40
0,15
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
—60
4-юо
IV.9, в
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
0,1—100
10
2
35
200
4
100
30
150
300
20
100
30
150
300
20
100
30
50
150
300
20
100
30
50
150
300
20
100
30
50
150
300
20
—25
4-55
IV .9, в
100
30
50
150
300
20
100
30
50
150
300
20
100
30
50
150
300
20
ПУ
Тип
с * 5
Я Р?° g С Ы Я Я ®
о § . я « g
3^
1 g s о §
< к я
2 я £§
fc? я
8 J я s g я g
Н Я К
<0 ^ « § к
2 о .
я g g SsS « 5*8 К ч
£ О
5^
§3 •
® и § <и
' ^ о >»\о
.1
и
<D . Я Я ' я я ее я । S3 я. § ' к ” s g* К о
КУ202К
300
10
10
2
Не доп.
10
10
КУ202Л
300
10
10
2
200
10
10
КУ202М
400
10
10
2
Не доп.
10
)0
КУ202Н
400
10
10
2
400
10
10
КУ204А
50
2
5
3,2
Не нормир.
5
КУ204Б
100
2
5
3,2
Не нормир.
5
КУ204В
200
2
5
3,2
Не нормир.
—
5
КУ208А
1100
5
5
2
—
16
КУ208Б
200
5
5
2
КУ 203В
300
5
5
2
•**
КУ208Г
400
5
5
2
—
—
—
Емкость диода Сд измеряют при заданном напряжении смещения (обычно при t/B).
Минимальное дифференциальное отрицательное сопротивле* ние Яд мин — сопротивление на падающем участке вольтамперной характеристики при определенном напряжении на диоде.
Рис. IV. 10. Вольтамперная характеристика туннельного Диода.
Рис. IV. 1L Эквивалентная схема туннельного диода.
Частотные свойства диода, работающего на малых уровнях сигнала, на участке характеристики с отрицательным сопротивлением определяются параметрами эквивалентной схемы (рис. IV.11). Здесь Сд ^ емкость перехода диода; £д —* суммарная индуктивность диода; Rn «=* суммарное сопротивление потерь в теле полу» проводникового материала, контактах и выводах диода,
05 S И ф ч Я 05К ОН g« 2 У£ 3 о®^ »«SB|»05 35 -О 05 <ц О. ф PQ я ч10030'50100305010030501003050100100100——101010101010—101005 S И ф ч Я 05К ОН g« 2 У£ 3 о®^ »«SB|»05 35 -О 05 <ц О. ф PQ я ч10030'50100305010030501003050100100100——101010101010—1010и 3 » И °"К S 3 .% к Ф ex S Wсо я ч«5 Я Я ф Я £ Фч « о я й хоs к £яИ 6 - § £ ф 3 5g КОЧ и к о та §>о 5 о о < 3 я1503002015030020150Зоо20150300204008—4008—400815010150—101501015010и 3 » И °"К S 3 .% к Ф ex S Wсо я ч«5 Я Я ф Я £ Фч « о я й хоs к £яИ 6 - § £ ф 3 5g КОЧ и к о та §>о 5 о о < 3 я1503002015030020150Зоо20150300204008—4008—400815010150—101501015010Диапазон рабочих температур,Я к 5§3 ^35 ,&—254-55IV.9, в-254-55IV.9, в—554-70IV.9, вДиапазон рабочих температур,Я к 5§3 ^35 ,&—254-55IV.9, в-254-55IV.9, в—554-70IV.9, в
05 S И ф ч Я 05
К О
Н g
« 2 У
£ 3 о
®^ »
«SB
|»
05 3
5 -
О 05 <ц О. ф PQ я ч
100
30'
50
100
30
50
100
30
50
100
30
50
100
100
100
—
—
10
10
10
10
10
10
—
10
10
05 S И ф ч Я 05
К О
Н g
« 2 У
£ 3 о
®^ »
«SB
|»
05 3
5 -
О 05 <ц О. ф PQ я ч
100
30'
50
100
30
50
100
30
50
100
30
50
100
100
100
—
—
10
10
10
10
10
10
—
10
10
и 3 » И °"
К S 3 .
% к Ф ex S W
со я ч
«5 Я Я ф Я £ Ф
ч « о я й хо
s к £
яИ 6 - § £ ф 3 5g КОЧ и к о та §>о 5 о о < 3 я
150
300
20
150
300
20
150
Зоо
20
150
300
20
400
8
—
400
8
—
400
8
150
10
150
—
10
150
10
150
10
и 3 » И °"
К S 3 .
% к Ф ex S W
со я ч
«5 Я Я ф Я £ Ф
ч « о я й хо
s к £
яИ 6 - § £ ф 3 5g КОЧ и к о та §>о 5 о о < 3 я
150
300
20
150
300
20
150
Зоо
20
150
300
20
400
8
—
400
8
—
400
8
150
10
150
—
10
150
10
150
10
Диапазон рабочих температур,
Я к 5
§3 ^3
5 ,
&
—25
4-55
IV.9, в
-25
4-55
IV.9, в
—55
4-70
IV.9, в
Диапазон рабочих температур,
Я к 5
§3 ^3
5 ,
&
—25
4-55
IV.9, в
-25
4-55
IV.9, в
—55
4-70
IV.9, в
Активная составляющая полного сопротивления схемы /имеет отрицательный знак до частоты /макс,
Рис. IV. 12. Вольтампер- ная характеристика обращенного диода.Рис. IV. 12. Вольтампер- ная характеристика обращенного диода.
Рис. IV. 12. Вольтампер- ная характеристика обращенного диода.
Рис. IV. 12. Вольтампер- ная характеристика обращенного диода.
Усиление и генерирование колебаний возможно на частотах, не превышающих /макс.
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.
Обращенные диоды — туннельные диоды с очень малым значением пикового тока. Так же как и у туннельных диодов у обращенных диодов ток при малых обратных смещениях больше, чем
при прямых. Поэтому «проводящим» участком в данном случае служит обратная ветвь вольтамперной характеристики. Вольтамперн ая характеристика обращенного диода приведена на рис. IV. 12. Параметры обращенных диодов те же, что и туннельных (кроме &рр и /макс)*
Дополнительно даются параметры обратной ветви характеристики (напряжение при заданном обратном токе)»
Предельные параметры туннельных диодов определяются максимально допустимым прямым током /Пр.макс* максимально допустимым обратным напряжением (/обр макс, максимальной и минимальной температурой окружающей среды. -
Основные данные туннельных и обращенных диодов (рис. IV. 13) приведены в табл. IV. 12 и IV. 13 соответственно.
Фотодиоды — высокочувствительные малоинерционные элементы, служащие для преобразования световых сигналов в электрические. Возможны два режима работы полупроводниковых фотодиодов.
Основные данные туннельных диодов
Таблица
IV.12
Отношение
Диапазон
Конст
Ток пика, мА
Напря-
Напряже-
Емкость, пФ
рабочих
рук
Тип
пика к току впадины
жение пика,
В
ние раствора, мВ
температур, °C
ция (номер рисун
I
от
| ДО
ка)
Герман
и е в ы е
ГИ304А
4,5—5,1
5
0,075
440
20
ГИ304Б
4,9-5,5
5
0,075
440
20
—60
IV.13.6
ГИ305А
9,1—10
5
0,085
450
30
+70
ГИ305Б
9,8—11
5
0,085
450
30
ГИ307А
1,8—2,2
7
0,07
400
20
—40
+60
IV.13, 6
Арсенид-галлиевы
е
АИ101А
1±0,25
5
0,16
4
АИ101Б
1 + 0,25
5
0,16
—
2—8
АИ101В
2+0,3
6
0,16
5
—60
IV.13, в
АИ101Д
2±0,3
6
0,16
—
2,5—10
+85
АИ101Е
5+0,5
6
0,18
8
АИ101И
5+0,5
6
0,18
—
4,5—13
АИ201А
Ю±1
10
0,18
8
АИ201В
Ю±1
10
0,18
—
15
АИ201Г
20+2
10
0,2
10
АИ201Е
20±2
10
0,2
20
—60
IV.13, в
АИ201Ж
50±5
10
0,26
—
15
+85
АИ201И
50 ±5
10
0,26
—
30
АИ201К
100+10
10
0,33
20
АИ201Л
Ю0±Ю
10
0,33
—
50
АИ301А
2
8
0,18
0,65
12
АИ301Б
5
8
0,18
0,85—1,15
25
—60
IV. 13, в
АИ301В
5
8
0,18
1,0—1,3
25
+70
АИ301Г
10
8
0,18
0,8
50
ЗИЗО6Г
2
10
0,17
0,88—1,23
5
ЗИЗО6Д
2
10
0,17
0,88—1,23
3—8
ЗИЗО6Е
2
10
0,17
0,88—1,23
6—12
ЗИЗО6Ж
5
10
0,17
0,9—1,26
8
ЗИЗО6И
5
10
0,17
0,98—1,28
5—15
-60
+70
IV.13, в
ЗИЗО6К
5
10
0,17
0,9—1,26
10—15
ЗИЗО6Л
10
10
0,17
0,9—1,26
12
ЗИЗО6М
10 *
10
0,17
0,9—1,26
9—30
ЗИЗО6Н
10
10
0,17
0,9—1,26
20—50
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 7?н = 1000 Ом). Наибольший прирост э. д» с. фотодиода получается при малых освещенностях. При освещенностях более 800—10000 лк э. д. с. почти не изменяется.
Рис. IV. 13. Туннельные и обращенные диоды
Режим А характеризуется низким уровнем собственных шумов.
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 напряжейии.
Интегральная чувствительность — отношение величин тока через диод при рабочем напряжении к падающему на фотодиод световому потоку.
Таблица IV.13
Основные данные обращенных диодов
к н
to
в = =
5 to to
С с с
О Я ф-
Щ & Я к о я о и £ М Я Я
О
< S
2 S с
§
яе и 3
с *8 S
е с
Л
§
3 щ
Диапазон рабочих температур, °C
к S
to
о О «
от
до
ГИ401А
330
90
0,3
4
2,5
—55
IV. 13, а
ГЙ401Б
330
90
0,5
5,6
5,0
+70
ГИ403А
350
120
0,1
-
8,0
-40
+60
IV. 13, б
АИ402Б
600
250
0,1
1
4,0
АИ402Г
600
250
0,1
1
8,0
—60
IV.13, в
АИ402Е
600
250
0,2
2
8,0
+85
АИ402И
600
250
0,4
4
10
Рис. IV. 14. Фотодиоды.Рис. IV. 14. Фотодиоды.Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кинематографии и др. Основные данные фотодиодов (рис, IV. 14) приведены в табл. IV. 14.Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кинематографии и др. Основные данные фотодиодов (рис, IV. 14) приведены в табл. IV. 14.ФотодиодыФотодиодыТаблица IV.14Таблица IV.14ФД-1 ФД-2 ФД-З ФДК-1ФД-1 ФД-2 ФД-З ФДК-1s . & я g §К *s д 2 с og ^§s . & я g §К *s д 2 с og ^§”1 s «”1 s «3025302515 315 32010—202032010—20203800250800250205020205020Диапазон рабочих температур, °CДиапазон рабочих температур, °CIV.14, аIV.14, бIV.14, аIV.14, гIV.14, аIV.14, бIV.14, аIV.14, г
Рис. IV. 14. Фотодиоды.
Рис. IV. 14. Фотодиоды.
Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кинематографии и др. Основные данные фотодиодов (рис, IV. 14) приведены в табл. IV. 14.
Назначение фотодиодов — чувствительные элементы в схемах телеконтроля, автоматических устройств, в фототелеграфии, кинематографии и др. Основные данные фотодиодов (рис, IV. 14) приведены в табл. IV. 14.
Фотодиоды
Фотодиоды
Таблица IV.14
Таблица IV.14
ФД-1 ФД-2 ФД-З ФДК-1
ФД-1 ФД-2 ФД-З ФДК-1
s . & я g §
К *s д 2 с og ^§
s . & я g §
К *s д 2 с og ^§
”1 s «
”1 s «
30
25
30
25
15 3
15 3
2010—20
20
3
2010—20
20
3
800
250
800
250
20
50
20
20
50
20
Диапазон рабочих температур, °C
Диапазон рабочих температур, °C
IV.14, а
IV.14, б
IV.14, а
IV.14, г
IV.14, а
IV.14, б
IV.14, а
IV.14, г
Светодиод = специально сконструированный полупроводниковый прибор, обладающий свойством создавать некогерентное оптическое излучение определенного спектрального состава при прохождении через него прямого тока. Конструкцией светодиода предусмотрена' возможность вывода светового изучения из области перехода сквозь прозрачное стекло в корпусе. В зависимости от быбраййого материала и ширины запрещенной зоны полупроводника излучение может лежать в инфракрасной, видимой или ультра-
Phc.IV.15. Прямые ветви вольтампер- ных характеристик светодиодов:/ — при нормальной температуре; 2 — при повышенной ♦температуре; 3 — при пониженной температуре; 4 — разброс при. нормальной температуре от экземпляра к экземпляру.Phc.IV.15. Прямые ветви вольтампер- ных характеристик светодиодов:/ — при нормальной температуре; 2 — при повышенной ♦температуре; 3 — при пониженной температуре; 4 — разброс при. нормальной температуре от экземпляра к экземпляру.Рйс. IV. 16. Светодиоды.Рйс. IV. 16. Светодиоды.
Phc.IV.15. Прямые ветви вольтампер- ных характеристик светодиодов:
/ — при нормальной температуре; 2 — при повышенной ♦температуре; 3 — при пониженной температуре; 4 — разброс при. нормальной температуре от экземпляра к экземпляру.
Phc.IV.15. Прямые ветви вольтампер- ных характеристик светодиодов:
/ — при нормальной температуре; 2 — при повышенной ♦температуре; 3 — при пониженной температуре; 4 — разброс при. нормальной температуре от экземпляра к экземпляру.
Рйс. IV. 16. Светодиоды.
Рйс. IV. 16. Светодиоды.
фиолетовой области спектра. Свойства и эффективность работы светодиодов оцениваются совокупностью электрических, световых и эксплуатационных характеристик. Основными из, ццх являются мощность и яркость излучения, эффективность преобразования электрической энергии в световую, вольтамперные, спектральные, динамические характеристики, пространственное распределение излучения. Характеристики светодиодов имеют значительный разброс от экземпляра к экземпляру и существенно зависят от температуры. На рис. IV. 15 показаны прямые ветви вольтампер- ной характеристики светодиодов АЛ 106 при различной температуре окружающей среды и разброс характеристик от экземпляра к экземпляру при нормальной температуре.
Светодиоды используются как световые индикаторы, источники излучения в оптоэлектронных парах, источники излучения при работах с кино-фототехникой, в устройствах автоматики.
Основные данные светодиодов (рис. IV. 16) приведены в табл. IV. 15.
Рекомендации по применению диодов. 1. При монтаже изгибать выводы диодов необхо-
димо на расстоянии, не меньшем^ 10 мм от
корпуса, в специальных зажимах (если нет других указаний).
Йайка должна производиться на расстоянии<не менее 10 мм от корпуса. Температура плавления припоя не должна превышать 260°С (например, припой ПОС-40). При этом необходимо уста-
новить теплоотвод между местом пайки и корпусом диода. Время пайки должно быть минимальным (2—3 с).
Располагать диоды следует возможно дальше от элементов с'большим тепловыделением (электронные лампы, силовые трансформаторы и т. д.).
Основные данные светодиодов
Таблица IV.15
Тип
Яркость, кд/м2 при температуре +25° С
Постоянное прямое напряжение, В, не более
Максимальный постоянный прямой ток, мА
Свечение
Диапазон рабочих температур, ' °C
Конст- рУк- ' ция (номер рисунка)
от
ДО
КЛ101А
КЛ101Б
КЛ101В
10
15
20
5,5
5,5
5,5
10
20
40
Желтое Желтое Желтое
—10
+70
IV.16,а
АЛ102А
АЛ102Б
АЛ102В
АЛ102Г
5 40 20 10
3,2
4,5
4,5
3,0
10
20
30
20
Красное Красное Зеленое Красное
-60
+70
IV.16,6
АЛЮ6А АЛЮбБ АЛЮ6В
0,2*
0,4*
0,6*
1,7
1,7
1,7
120
120
120
Инфракрасное Инфракрасное Инфракрасное
-60
+85
IV.16, в
* Приведена мощность излучения в мВт.
Для нормальной работы мощных выпрямительных диодов следует предусмотреть дополнительные теплоотводы в виде металлических пластин (из красной меди или алюминия), металлических шасси, специальных радиаторов. Площадь теплоотводящей пластины, см2, следует выбирать в соответствии со следующими рекомендациями: '
При токе, А
Д231—Д233 (+25° С)
Д242—Д248 (+125° С)
Д302—Д305 (+25° С)
1
—
—
2
10
50
25
5
25
100
50
10
50
200
200
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 ограничивать рабочие токи и напряжения величиной, не превышающей 0,7 предельных величин.
При параллельном соединении диодов последовательно с каждым диодом необходимо включать сопротивление (до 10 Ом в зависимости от типа диода). При последовательном соединении диодов их необходимо шунтировать сопротивлениями (50—100 кОм на 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.
В табл. IV. 16 приведены критерии сохранения работоспособности диодов при изменении их параметров. Правильно рассчитанная схема должна оставаться работоспособной при изменении параметров диодов в указанном интервале.
Таблица IV.16
Критерий сохранения работоспособности диодов при изменении их параметров
Параметр
Критерий годности (сохранения работоспособности) диодов
Постоянное прямое напряжение
Постоянный обратный ток
Время восстановления обратного сопротивления
Напряжение стабилизации
Дифференциальное сопротивление
^пр < Ь5С7Пр (с) ^обр ^ $^обр (с) Твосст ^ Г5твосст (с)
^ст < ^ст (с) ± 10% ^д -^ 1,5^д (с)
Примечание. Буква (с) означает сдаточную норму по техническим условиям.
§ 2. Транзисторы
Классификация. По исходному материалу транзисторы делят на 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 на 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. .
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.17), третий — буква, соответствующая разновидности транзистора данного типа. Для модернизованных транзисторов добавляют букву М (в начале).
Обозначение типов транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее, состоит из четырех элементов: первый —буква или цифра, обозначающая материал, на основе которого выполнен транзистор (Г или 1 — германий, К или 2 — кремний), второй —буква Т (транзистор) или П (полевой транзистор), третий — цифра (порядковый номер разработки в соответствии с табл. IV. 18), четвертый — буква, соответствующая разновидности транзистора данного типа.
Таблица IV.17
Второй элемент маркировки транзисторов, разработанных до 1^64 а.
Частота, МГц
До 5 (низкочастотные)
Более 5 (высокочастотные)
Мощности рассеяния, Вт
До 0,25 (малая)
Более 0,25 (большая)
До 0,25 (малая)
Более 0,25 (большая)
Германиевце
1-99
201—299
401—499
601—699
Кремниевые
101—199
301—399
501—599
701-799
Таблица IV.18
Третий элемент маркировки транзисторов, разработанных в 1964 г. и позднее
Мощность рассеяния, Вт
Частота до 9 МГц (низкочастотные)
Частота до 30 МГц (среднечастотные)
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
Система обозначения параметров транзисторов. В соответствии с ГОСТом 15172—70 для вновь разрабатываемых транзисторов введена новая система обозначения параметров. Поскольку эта система не получила еще широкого применения в технической литературе, в настоящем издании справочника сохранена прежняя
Рис. IV. 17. Схема измерения обратного тока коллекторного перехода.
Рис. IV. 18. Схема измерения обратного тока эмиттерного перехода. Рис. IV. 19. Схема измерения начального тока коллектора.
система обозначений. В табл. IV. 19 приведены обозначения основных параметров транзисторов/ принятые в справочнике и установленные стандартом.
Параметры постоянного тока характеризуют величины неуправляемых токов транзистора, связанных с обратными токами переходов.
Обратный ток коллектора /кб 0 ^ ток чеРез обратно смещенный переход коллектор — база при отключенном эмиттере и задан-* ном напряжении на коллекторе рис. IV,17).
Обратный ток эмиттера /эбо — ток через обратно смещенный переход эмиттер — база при отключённом коллекторе и заданном напряжении на эмиттере (рис. IV.18).
Оба тока зависят от температуры, и поэтому их называют температурными или неуправляемыми токами. Ниже приведены зависимости обратных токов от температуры переходов:
т т25Л(Гп-26).
укб.о7кб.о' е’
г г25
'эб.о'эб.о'е’
где ^кб.о’ ^б.о— обратные токи коллекторного и эмиттерного переходов при температуре 25° С; Тп — температура перехода, 0 С; к^ — составляет 6—9 %/град для германия и 8—12 %/град для кремния.
Таблица IV.19
" Обозначения основных параметров транзисторов
Наименование параметра
Обозначение
Наименование параметра
Обозначение
в спра- вечнике
согласно ^ГОСТу 15172— 70
в справочнике
.соглас- но
ГОСТу 15172— 70
Напряжение коллек
Укб
исв
Выходная проводи
тор — база
мость в схеме с об
Напряжение коллек
^кэ
иСЕ
щей базой
^226
^226
тор — эмиттер Напряжение эмит
иВЕ
Гран гш на ячастота
коэффициента пере
^эб
тер— база
дачи тока в схеме
Ток коллектора
/к
ic
с общей базом
fh216
fh2\b
Ток базы
7б
jB
Предельная частота коэффициента пере
Обратный ток коллек
7кб. о
1сво
дачи тока
It
f?
тора
Емкость коллекторно
Обратный ток эмит
7эб. О
£ево
го перехода
^к
^С
тера
Емкость эмиттерного
Начальный ток коллектора
7к. н
^ES
перехода
Постоянная времени
Сэ
СЕ
Ток коллектора запертого транзистора
Мощность, рассеиваемая на коллекторе
Входное сопротивление в схеме с общей
7К. 3 ^к
^CER pc
коллекторной цепи Коэффициент шума Температура окружающей среды
Температура корпуса
гб^к ^ш
^ср ^к
rb'bcC F
tamb
• tease
базой
А11б
M\b
Температура перехода
^макс
tjmax
Коэффициент обратной
Тепловое сопротивле
связи в схеме с об
^\2b
ние переход — среда
^п. с
> Pthja
щей базой
Л12б
Тепловое сопротивле
Коэффициент переда
ние переход — кор
чи тока в схеме с
пус
^п. к
Ptbic
общим эмиттером Коэффициент переда
А21э
ft2U
чи тока в схеме с
общим эмиттером на большом сигнале
Й21Э
Й21Я
Примечая we. Для обозначения импульсных значений добавляют индекс М. Например 1сэд — импульсный ток коллектора.
' Эта зависимость может быть нарушена из-за наличия тока поверхностной утечки, особенно при низких температурах, когда объемные токи /кб 0, /эб о малы, и при больших напряжениях, когда
поверхностный ток достаточно велик.
Обратный ток коллекторного перехода /кб 0 является основным дестабилизирующим фактором в реальных схемах.,
Начальный ток коллектора /КеН — ток в цепи коллектор — эмит
тер при замкнутых эмиттеретер при замкнутых эмиттереи базе и заданном напряжении на коллекторе «(рис. IV. 19). В некоторых случаях указывается начальный ток коллектора при включении между базой и эмиттером сопротивления определенной величины.
тер при замкнутых эмиттере
тер при замкнутых эмиттере
Ток коллектора запертого тран- ьистора /к 3—ток коллектора при
Рис. IV.20. полюсника, транзистору.воздействии увеличениеРис. IV.20. полюсника, транзистору.воздействии увеличениеСхема четырехэквивалентногоСхема четырехэквивалентногообратном смещении эмиттерного перехода и заданных напряжениях на эмиттере и коллекторе
Рис. IV.20. полюсника, транзистору.
воздействии увеличение
Рис. IV.20. полюсника, транзистору.
воздействии увеличение
Схема четырехэквивалентного
Схема четырехэквивалентного
Малосигнальные параметры характеризуют работу транзистора при малого сигнала. Малым следует считать сигнал, 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 сиг
нала транзистор рассматривают как линейный активный несиммет-
05ОЭОК
Рис IV.21. Схемы включения транзистора:
ОБ — с общей базой; ОЭ — с общим эмиттером; ОК — с общим коллектором.
ричный четырехполюсник (рис. IV.20). 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.21
К малосигнальным относятся Я-параметры (преимущественно для низких частот) и ^-параметры (преимущественно для высоких частот), параметры схемы замещения транзистора, предельные и граничные частоты и коэффициент шумов.
В соответствии с теорией четырехполюсников входные и выходные напряжения и токи (L71, It 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 (/j = 0) и короткого замыкания на выходе U2 = 0), что легко осуществимо при измерениях. Уравнения четырехполюсника в этой системе параметров имеют вид:
^i — ^ii^i + ^12^2»
^2 ~ ^21^1 4- h22U2.
Физический смысл /i-параметров определяют следующим образом:
и U1
кИ = -р — входное сопротивление транзистора при короткозамкнутом выходе (С/2 — 0);
^12 ”ТТ — коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом по переменному току входе (7Х = 0);
^21 —— коэффициент передачи тока при короткозамкнутом
выходе (U2 = 0);
h22 = -р—выходная проводимость при разомкнутом по пере- менному току входе (7j = 0).
Измерение /i-параметров может производиться в трех схемах включения транзисторов (ОБ, ОЭ, ОК). Величины /i-параметров зависят как от свойств транзисторов, так и от схемы их включения. Связь между /i-параметрами в трех схемах включения определяется следующими формулами:
^116 " 1 । ь * ^Пк — ^Пэ’1 п21э
.^Пэ^гэ .1
^216 =Y"Th ’ ^21K ^ — ^ + h2\dY’
1 "г Л21э
^226 “ । । и ’ Л22к — ^22э*1 + "21э
Для наиболее часто используемых параметров (коэффициент усиления по току в схемах с ОБ и ОЭ) приняты особые обозначения: ^216^21э=Р'
Зависимость между аир определяется следующим выражением:
Так как малосигнальные параметры измеряются на низкой частоте (в основном 270 и 1000 Гц), то все /г-параметры являются действительными величинами.
Система у-параметров используется преимущественно при расчете работы .транзисторов на высоких частотах. По способу определения ^-параметры являются параметрами короткого замыкания.
/1 — УИ^! + #22^2»^2 " #21^1 + ^22^2-Связь между Н- и ^-параметрами выражается следующими форму-лами:
,1
hi 1 ——,
1Ун
У12 =-£Т' "21У 21 — А _ » "11— "22 ГТ"11У12 =-£Т' "21У 21 — А _ » "11— "22 ГТ"11Ун "12 — —♦
У12 =-£Т' "21
У 21 — А _ » "11
— "22 ГТ
"11
У12 =-£Т' "21
У 21 — А _ » "11
— "22 ГТ
"11
У и
21 уи ’^22 = 022 — ^^У it
Большое сходство характеристик для схемы с общим эмиттером с характеристиками электронных ламп позволяет в некоторых случаях использовать методы расчета ламповых схем для расчета устройств на транзисторах. Ниже дается связь между «ламповыми# и ^-параметрами транзистора.
Крутизна
5=.Д[^--521Э-
Внутреннее сопротивление•
_ д^к _ 1‘ Д^к &22э
Высокочастотные параметры характеризуют работу транзисторов на высоких частотах. Предельные частоты определяются по значению параметра, соответствующему пределу, выше которого транзистор не может быть использован как усилительный элемент.
Предельная частота f* коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером определяется значением частоты, при которой модуль /i2b =1. .
Предельная частота /макс коэффициента усиления по мощности определяется значением частоты, при которой усиление транзистора по мощности становится равным единице.
Предельная частота /^ коэффициента шумов определяется значением частоты, выше которой начинается резкое возрастание уровня внутренних шумов транзистора.
Частоты /мако и /ш могут быть определены по значению предельной частоты /т по следующим формулам:
ГШ ^2.3ГШ ^2.3
ГШ ^2.3
ГШ ^2.3
Граничные частоты определяются по значению параметра, который уменьшился с частотой до определенной величины, по сравнению с его первоначальной (низкочастотной) величиной,
Граничная частота fh2i6 коэффициента передачи по току в схеме с общей базой определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току Уц^ уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным на низкой частоте,'
Граничная частота f№a коэффициента передачи по току в схеме с общим эмиттером определяется значением частоты, при которой коэффициент усиления по току (/i2i3) уменьшился в 1,41 раза по сравнению с его значением, измеренным на низкой частоте.
Граничные частоты /^216 и /й21э МОГУТ быть определены по значению предельной частоты /т по следующим формулам:
?Н2\б — ^т»
где т = 1,2—1,6.
На частотах, не превышающих граничные, абсолютные значения коэффициентов усиления по току могут быть определены по следующим формулам:
где ^21бо» ^21эо — коэффициенты усиления по току, измеренные на низкой частоте; /— рабочая частота.-
Граничная частота по крутизне fs определяется значением частоты, при которой крутизна S уменьшается в 1,41 раза по сравнению с ее значением, измеренным на низкой частоте. Граничная частота ^s связана с граничной частотой усиления по току /А21б приближенным равенством
,f Н216
На частотах, не превышающих граничной частоты по крутизне, абсолютное значение крутизны может быть определено по формуле
о,$
77/ #
где f — рабочая частота.
Граничные частоты указывают область, в которой можно считать, что малосигнальные параметры транзистора соответствуют
с достаточным пр иближением значениям, измеренным на низкой частоте. -
Емкость коллекторного перехода Ск — емкость, измеренная между обратно смещенным переходом коллектор — база при отключенном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе. Ск возрастает с увеличением [/кб.
Рис. IV.22. Усредненные зависимости коэффициента шума от тока эмиттера, температуры окружающей среды и выходного сопротивления источника сигнала.
Емкость эмиттерного перехода Сэ — емкость, измеренная между обратно смещенным переходом эмиттер — база транзистора при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере.
Высокочастотное сопротивление базы г'^ — предел, к которому стремится сопротивление между базой и эмиттером на достаточно высокой частоте. Величина г^ определяется путем измерения на достаточно высокой частоте входного сопротивления /г11э:
гб = 1Л11Э I-
Постоянная времени коллекторной цепи г^Ск характеризует качество транзистора как высокочастотного элемента. Эта величина входит в выражения для всех у-параметров, которые при необходимости с ее помощью могут быть рассчитаны. В справочнике приводятся Ск, Сэ, ггбСк. измеренные при определенном режиме.
У транзисторов некоторых типов вместо граничной частоты коэффициента усиления по току указывается максимальная частота генерации /г (максимальная частота возбуждения генератора, собранного на данном транзисторе). Она связана с высокочастотными параметрами транзистора следующим выражением:
”180 /'5г№'
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 ([/к, /э), внутреннего сопротивления источника сигнала и температуры. В справочнике приводятся гарантируемые максимальные значения Гш 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.22 приведены усредненные зависимости /^ от тока, температуры и сопротивления источника для германиевых и
*ш.Дб
10
8
6
4
2
\ 3дБ/октава6 дБ/октава
Кремниевые 7 / транзисторы!
Германиевые транзисторы
0
Ln f
Рис. IV.23. Зависимость коэффициента шума транзисторов от частоты.
кремниевых транзисторов, а на
рис. IV.23 — зависимости Рш от частоты. 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 обидим эмиттером при большом сигнале /г21Э определяет свойства транзистора как Усилителя и переключателя
^21Э ”
1 к ^кб.О
Z6 + ;кб.О
где /к — ток коллектора, /б — ток базы.
Крутизна переходной вольтамперной характеристики у^ определяется как отношение разности тока коллектора и обратного тока коллектора к напряжению на входе транзистора
Zk Zk6. о
иэб
где U^ — напряжение на входе транзистора в схеме с общим эмиттеров.
Крутизна переходной вольтамперной характеристики используется 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 Р^ — значение предельной импульсной мощности, рассеиваемой транзистором, при котором обеспечивается заданная надежность. Величина Рм зависит от длительности импульсов, их скважности и формы.
Максимальный постоянный ток коллектора /^ограничивается максимальной мощностью Рт (максимальной температурой перехода) и может быть определен по формуле
/
КГМ 77 ’
где UK — напряжение между коллектором и базой (UK^ или коллектором и эмиттером ((/кЭ)
Максимальный импульсный ток коллектора 1к1д окределяется допустимым разогревом отдельных участков перехода и снижением коэффициента"усиления по току (й21э)«
Максимальное обратное напряжение коллектор •— база U^ т — 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 U^m используется для расчета режима работы транзистора в схемах, где на входе действует запирающее напряжение (различные импульсные схемы, усилители в режиме В).
Максимальное допустимое напряжение коллектор — эмиттер UK3m значение предельного напряжения между коллектором и эмиттером при х.х. в цепи базы, /б = О ((/кэ^ -^ при наличии сопротивления в цепи базы). Значение (7КЭОТ существенно зависит 0® тока коллектора и может быть определено по формуле
у 7^кб/п
икэт " пг-
У А21э
где л = 3 для кремниевых и р—л—^-германиевых транзисторов: л = 5 для л—р—л-германиевых транзисторов. Значение (/к9ц
зависит от величины сопротивления в цепи базы и может быть определено по формуле
^кбти кэД ~ п
где $н— коэффициент нестабильности схемы.
В справочных данных приводятся значения U36nv ^кбт> ^кэт или UK3R для определенных температур перехода и диапазонов температур4 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 Тмакс — значение предельной положительной температуры перехода, при которой обес печцвается заданная надежность. Тмакс устанавливается с определенным коэффициентом запаса. Для германия Т составляет 80—100° С, для кремния 150—200° G,
Минимальная температура перехода (окружающей среды) Тмин — значение предельной отрицательной температуры перехода, при которой обеспечивается заданная надежность. Величина Тмин определяется разрушающими механическими усилиями, возникающими между отдельными элементами транзистора при его охлаждении.
Тепловое сопротивление переход -- среда Rnc определяется как отношение разности температур перехода и окружающей среды к рассеиваемой мощности
Т Тп _ tnJ о^ILC “ р »1 П
где Тп— температура перехода, °C; Го-—температура окружающей среды, °C; РП—мощность, рассеиваемая на переходе.
Тепловое сопротивление переход — корпус Rn к определяется как отношение разности температур перехода и корпуса транзистора к рассеиваемой мощности
где Тк — температура корпуса транзистора, °C.
Максимальная допустимая мощность рассеяния Р^ с ростом температуры снижается и для каждого конкретного случая может быть определена по следующим формулам:
7ма —Т
Рт~~ТТ (для маломощных транзисторов);
^п.с
Т 7
Рт =^ (дЛя мощных транзисторов без теплоотвода)?
Т — Т
FL ^ пмакс - ■ 5-- (для мощных транзисторов с теплоотводом)» ^п.к » "к.с
где /?к с — тепловое сопротивление корпус — среда, °С/Вт (определяется качеством радиатора).
Для транзисторов малой мощности без теплоотвода в справочные данные включается значение /?1КоГ а для мощных транзисторов — Rn к.
Вольтамперные характеристики транзистора содержат в себе информацию о свойствах последнего во всех режимах работы на больших и малых сигналах и о связях параметров между собой. По вольт- амперным характеристикам можно определить ряд параметров, не приводимых в справочной литературе, а также произвести расчеты
Рис. IV.24. Входные характеристики транзисторов: а — в схеме с ОБ; б — в схеме с ОЭ.
цепей смещения, стабилизацию 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.
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.24) 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 входные характеристики смещаются в область большие 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.25. Отличительной особенностью выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой, является слабая зависимость тока коллектора от напряжениях икб. При напряжении ^7кб выше определенной величины происходит пробой коллекторного пере-
Рис. IV.25. Выходные характеристики транзисторов: а — в схеме с ОБ; б — в схеме ОЭ.
низкочастотные инизкочастотные иРис. IV.26. Транзисторы малой мощности среднечастотные.
низкочастотные и
низкочастотные и
Основные данные транзисторов малой мощности низкочастотных
а—
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного
перехода при напряжении на коллекторе, В
^кб. о
мкА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении (73g, В
^эб. о
мкА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
В
ток коллектора
7К
мА
Малосигнальные параметры входное сопротивление
^Пб
Ом
коэффициент передачи тока
h213
—
коэффициент обратной связи
^126
—
выходная проводимость
/г22б
мкСм
Высокочастотные параметры граничная частота коэффициента передачи тока
f/i216
мГц
емкость коллектора
Ск
пФ
постоянная времени цепи коллектора
гбСк
нС
Коэффициент шума
ДБ
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^кб/и
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
икэК
В
постоянный ток коллектора
^кт
мА
ток коллектора в импульсном режиме
^кМ
мА
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
рт
мВт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/мВт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
Основное назначение
Назначение
Тип транзистора*
МП9А
МП10
МП10А
МП10Б
МП11
| МП11А
20/25
20/15
30/30
30/30
20/15
20/15
30/15
30/15
30/30
30/30
30/15
30/15
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
1
1
—
—
—-
—
—
—
15-45
15-30
15—30
25—50
25—50
45—100
-
—
—
—
—
2,5
2,5
2,5
2,5
3,3
3,3
1
1
1
1
2
2
60
60
60
60
60
60
—
—
—
—
—
—
10
—
—
—
—
—
15
15
30
30
15
15
25
25
30
30
25
25
20
20
20
20
20
20
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
+85
+85
+85
+85
+85
+85
-55
-55
-55
-55|
-55
-55
0,2
0,2
0,2
0,2
10,2
0,2
п — р — п, германий
п — р — п.
, германий
IV.26, а
IV.26, а
Усиление и генерирование сигналов низких «уточных частот
и проме-
Усиление и генерирование электрических сигналов в диапазон^ до 2 МГц
Обозна-
Единица
Тип
чение
измерения
МП13
| МП13Б
МП14
| МП14А
МП14Б
^кб. о
мкА
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
Лб. о
мкА
30/15
30/15
30/15
30/30
30/30
В
5
5
5
5
5
Л
мА
1
)
1
1
1
й11б
Ом
30
30
30
30
30
Л21э
~
>12
20—60
20—40
20—40
30—60
Л12б
-
4-10—3
4-10—3
4-10—3
4-Ю-3
4-10—3
^226
мкСм
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
fel6
МГц
0,5
0,5
1,0
1,0
1
Ск
пФ
50
50
50
50
50
гб^к
нс
—
-
-
—
—
Ли
ДБ
-
12
—
—
—
^кбт
В
15
15
15
30
30
^кэ/?
В
15
15
15
30
30
^кт
мА
20
20
20
20
20
Лм
мА
150
150
150
150
150
Рт
мВт
150
150
150
150
150
^макс |
°C |
+85|
+85|
+85|
4-85
4-85
Лиин |
°C |
—55|
—55|
—55|
-55
-55
^п. с |
°С/мВт |
0,2|
0,2|
0,2|
0,2
0,2
Переход, материал |
Р -
-п — р.
Рисунок
IV
26, а
Назначение
Усиление
и генерирование электрических сигналов
t52
транзистора
МП15
МП15А
МП16
МП16А
МП16Б
МП 20 А
МП20Б
15/5
15/5
-
-
—
50/50
50/30
30/15
30/15
—
—
—
50/30
50/30
5
5
1
1
1
5
5
1
1 ,
10
10
10
5
5
30
30
—-
—
—
20
20
30—60
50—100
25—30
30—50
45-100
50—150
80—200
4-Ю-3
4-10—3
-
—
-
-
—
3,3
3,3
-
-
—
2,5
2,5
2
2
1
2
2,0
1,5
50
50
—
—
—
30
30
—
-
—
-
—
—
—
-
-
—
—
—
—
—
15
15
—
-
-
30
30
15
15
15
15
15
20
20
20
20
50
50
50
50
50
150
150
300
300
300
300
300
150
150
200
* 200
200
150
150
+85
4-85
+85
+85
+85
+85
+85
-55|
—55
-60
—60|
-60
-55|
-55
0,2|
0,2|
0,2
0,21
0,2
0,33
I 0,33
германий
1 р-
• п — р, германий
р — п — р
, германий
1
IV. 26, а
|IV. 26, а
в диапазоне до 2МГц
Работа в переключающих устройствах
Работа в импульсных схемах, усиление и генерирование электрических колебаний
Обозначение
Единица измерения
Тип
МП21В
МП21Г
МП21Д
МП21Е
^кб. о
мкА
50/40
50/60
50/50
50/70
'эб. о
мкА
50/40
50/60
50/50
50/70
Ук
В
5
5
5
5
^к
мА
5
5
5
5
^116
Ом
20
20
20
25
^21э
—
20-100
20—80
60—200
30-150
^126
—
—
—
—
—
^226
мкСм
2,5
2,5
2,5
2,5
fh2\6
МГц
1,5
1,0
1,0
0,7
^к
пФ
30
30
30
30
гбск
но
—
—
—
—
Fm
ДБ
—
—
—
—
^кбт
В
40
60
50
70
^кэЯ
В
30
35
30
35
^кт
мА
50
50
50
50
^кМ
мА
300
300
300
300
рт
мВт
150
150
150
150
^макс
°C
+85
+85
+85
+85
^мин
°C
-55
-55
-55
-55
Яп. с
°С/мВш J
0,33
0,33
0,33
0,33
Переход, материал
р — п — р, германий
Рисунок
IV. 26, а
Назначение
Работа в импульсных схемах, усиление и генерирование электрических колебаний
транзистора
МП 25
МП 25 А
МП25Б
МП26
МП26А
МП26Б
П27
| П27А
75/40
75/40
75/40
60/35
60/35
60/35
3/5
3/5
75/40
75/40
75/40
75/40
75/40
75/40
—
—
20
20
20
20
20
20
5
5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
0,5
0,5
25
25
25
25
25
25
50
50
13—25
20—40
30—80
13-25
20—40
30—80
10—200
20-170
4-10—8
4-10—8
4-Ю-8
4-Ю—3
4-Ю-»
4-10—3
—
—
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
2
1
0,2
0,2
0,5
0,2
0,2
0,5
1,0
1,0
70
70
70
50
50
50
50
50
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
10
5
40
40 |
140
70
70
70
5
5
40
40
40
70
70
70
5
5
4 50
50
50
50
50
50
6
6
300
400
400
300
400
400
—
—
200|
1 200
200
200
200
200
30
30
+?5 |
+75
+75
+75
| +75
|+75
+85
+85
—55
I -55
—55
-55
|—55
-55
-55
-55
0,2|
0,2
0,2
0,2|
0,2
0,2
—
—
р — п —
р, германий
р — п — р,
германий
IV.
26, а
IV. 26, а
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Работа в малошумящих усилителях
Обозначение
Единица измерения
Тип
П28
МП35
МП36А
МП37
МП37А
^кб. о
мкА
3/5
—
-
-
—
/эб. о
мкА
-
15/5
15/5
15/5
15/5
^к
В
5
5
5
5
5
'к
мА
0,5
1
1
1
1
Я110
Ом
50
26
26
26
26
/221э
~
20—200
10-125
15—45
15—30
15-30
^126
—
-
-
3-10—»
з-ю—4
з. ю—4
^226
мкСм
1
3,3
3,3
3,3
3,3
fh2\6
МГц
5,0
0,5
1,0
1,0
1,0
ск
пФ
50
50
50
50
50
гб^к
нс
-
-
-
—
-
гш
ДБ
5
-
12
—
-
икбт
В
5
15
15
15
30
UKdR
В
5
15
15
15
30
^кт
мА
6
20
20
20
20
^кМ
мА
-
150
150
150
150
Рт
мВт
30
150
150
150
150
•^макс |
°C
+85
+85
+85
+85
+85
^мин |
°C
—55|
-55
—55
—55
-55
^п. с |
°С/мВт
0.2
|0,2
0,2
0,2
Переход, материал
р—п—р, германий
п — р — п.
Рисунок|
IV.26, а
IV. 26, а
Назначение
Работа в малошумящих усилителях
Работа в радиотехнической аппара- кого применения
транзистора
МП37Б
МП38
МП38А
МП39
МП39Б
МП40
МП40А
—
-
-
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
15/5
30/5
30/5
30/5
30/5
5
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
* 1
1
1
26
26
26
25
25
25
25
25—50
25—55
45—100
12
20-60
20-40
20—40
з-ю—4
з-ю—4
3-10—4
5-10—4
5-10—4
5-10—4
5-10—4
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
1,0
2,0
2,0
0,5
0,5
1,0
1,0
50
50
50
60
60
60
60
-
-
-
-
-
-
—
-
-
-
12
-
—
—
30
15
15
10
10
10
30
30
15
15
15
15
15
30
20
20
20
40
40
40
40
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
-55
—55
-55
-20
|-20
—20
—20
0,2
0,2|0,2
0,2
|0,2
0,2
0,2
германий
р — п — р, германий
IV. 26, а
туре и аппаратуре связи широ-
Работа в каскадах радиовещательных приемников, в схемах переключения и в аппаратуре народнохозяйственного значения
Обозначение
Единица измерения
Тип
МП41
МП41А
МП42
МП42А
МП42Б
^кб. о
мкА
15/5
15/5
—
—
—
^эб. о
мкА
30/5
30/5
—
—
—
В
5
1
1
1
1
7К
мА
1
1
10
10
10
л11б
Ом
25
25
—
—
—
^213
—
30-60
50—100
20—35
30—50
45-100
^126
—
5-10™3
5.10~8
—
—
—
^226
мкСм
3,3
3,3
-
—
_
fA216
МГц
1,0
1,0
1,0
1,0
2,0
ск
пФ
60
60
-
—
—
гбск
на
—
—
—
—
—
ДБ
—
—
—
—
—
^кбт
В
10
10
15
15
15
UK3R
В
15
15
15
15
^кт
мА
40
40
—
—
—i
^кМ
мА
150
150
150
150
150
мВт
150
150
200
200|
200
^макс
°C
+85
+85
+85
+85|
+ 150
^мин
°C
-20
—20'
—60
-60|
-60
^п. с
°С/мВт
0,2
0,2
0,2
0,2|
0,2
Переход, материал
р — п — р, германий
р — п — р, германий
Рисунок
IV.26, а
IV. 26, а
Назначение
Работа в ка скадах радиовещательны х приемников, в схемах переключения и в аппаратуре народнохозяйственного значения
Работа в переключающих схемах;
транзистора
МП101
МП101А
МП101Б
МП102
МП103
МШОЗА
МП104
50/10
50/5
50/10
50/5
50/5
50/5
400/30
3/20
3/10
3/20
3/10
3/10
3/10
200/10
5
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
1
1
1
—
—
—
—
-
—
300
10—25
10—30
15—45
15-45
15—45
30—75
9
3-10—3
3-10—3
3-10—3
3-10-3
3-10—»
3.10—3
—
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
—
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
\ !»0
0,1
150
150
150
150
150
150
—
—
—
-
—
—
—
—
-
15
-
—
—
—
—
20
10
20
10
10
10
60
120
10
20
1 10
10
10
60
20
20
20
20
20
20
10
100
100
100
100
100
100
50
150|
150
150
150
150
150
150
4-150 |
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
-55|
-55
-55
-55
-55
-55
-55
0,5|
i °'5 1
;о,5
0,5
0,5
0,5
—
п—р —
п, кремний
р — п — р, кремний
IV.26, а
IV.26, а
Работа в каскадах усиления и генерирования низкой частоты
Усиление и генерирование сигналов низких частот
т
ОбозначеНие
Единица измерения
Тип
МП 105
МП106
ГТ108А
ГТ108Б
ГТ108В
ГТ108Г
^кб. о
мкА
400/15
400/10
10/5
10/5
10/5
10/5
^зб. о
мкА
200/10
200/5
15/5
15/5
15/5
15/5
^к
В
5
5
5
5
5
5
/к
мА
1
1
1
1
1
1
/г11б
Ом
300
300
15
15
15
15
^213
-
9—45
15—100
20—50
35-80
60—130
110—250
/г12б
_
—
-
-
—
-
—
^226
мкСм
-
-
3,3
3,3
3,3
3,3
/'/1216
МГц
0,1
0,5
0,5
1
1
1
ск
пФ
—
-
50
50
50
50
гб^к
нс
-
-
5000
5000
5000
5000
^ш
ДБ
-
—
—
—
—
—
^кб/п
В
30
15
10
10
10
10
^кэ^
В
30
15
10
10
10
10
^т
мА
10
10
50
50
50
50
^кМ
мА
50
50
—
—
—
—
Рт
мВт
150
150
75
75
75
75
^макс
°C
4-150
4-150
4-80
4~80
4-80
4-80
Т'мин
°C
—55
-55
—20
—20
—20
-20
Яп. с
еС/мВт
—
—
0,8
0,8
0,8
0,8
Переход, материал
Р — п — р, кремний
р — п — р, германий
Рисунок
IV.26, а
IV.26, б
Назначение
Усиление и генерирование сигналов низких частот
Усиление и генерирование колебаний в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников
транзистора
ГТ109А
ГТ109Б
ГТ109В
ГТ109Г
ГТ109Д
| ГТ109Е
5/5
5/5
5/5
5/5
2/1,2
2/1,2
5/5
5/5
5/5
5/5
3/1,2
3/1,2
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
I
1 .
27
27
27
27
27
27
20-50
35—80
60—130
110—250
20—70
50-100
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
0,5-10—3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
1
1
1
1
3
5
30
30
30
30
40
40
5000
5000
5000
5000
5000
5000
—
—
—
—
—
—
10
10
10
10
10
10
6
6
6
6
6
6
20*
20
20
20
20
20
—
30
30
30
30
30
30
+55
+55
+55
+55
+55
+55
-20
-20
-20
-20
—20
—20
—
—
—
—
—
—
р — п — р, германий
IV.26, в
Работа в каскадах малогабаритных радиовещательных приемников. ГТ109Д, Е — в медицинской аппаратуре.
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ109Ж
ГТ109И
МП111
МП111А
^кб. о
мкА
1/1,5
5/5
3/10
З/Ю
^эб. о
мкА
5/1,5
5/5
'3/20
3/20
и»
В
5
5
5
5
7Н
мА
1
1
1
1
л11б
Ом
27
27
40
40
^21э
—
100
20—80
10—25
10-30
^126
—
0,5-10—8
0,5-10—3
з.ю—8
з.ю-3
Л22б
мкСм
3,3
3,3
2,0
2,0
f/i216
МГц
5
1
0,5
0,5
ск
пФ
30
30
150
150
гбск
но
5000
5000
—
—
Ли
ДБ
—
!2
—
18
^кб/п
В
10
10
20
10
^кэЯ
В
б
6
20
10
^кт
мА
20
20
20
20
Лм
мА
—
—
100
100
мВт
30
30
150
150
гмакс
°C
4-55
4-55
4-150
+150
гмин
°C
—20
—20
-55
-55
Лт. с
°С/мВт
—
0,8
0,8
Переход, материал
р — п — р, германий
/1 — р — п,
Рисунок
IV.26, а
IV. 26, а1
Назначение
Работа в каскадах малогабаритных радиовещательных , приемников.
ГТ109Ж —в часовых механизмах
Усиление и генерирование выхпереключателях,
тр а нзистор а
МП111Б
МП112
МТИ 13
МИНЗА
МП114
МП115
МП116
3/10
3/10
3/10
3/10
10/30
Ю/15
10/10
3/20
3/20
3/20
3/20
10/10
10/10
10/10
5
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
1
1
I
40
40
40
40
35
35
35
15-45
15—45
15—45
30-75
9
9-45
15-100
3-10—3
3-ю—3
з-ю—3
з-ю—3
З-Ю—3
З-ю—3
з-ю—3
2,0
2,0
2,0
2,0
3,3
3,3
2,0
0,5
0,5
0,1
0,1
0,1
0,1
0,5
150
150
150
150
80
80
30
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
20
10
10
10
60
30
15
20
10
—
—
60
30
15
20
20
20
20
10
10
10
100
100
100
100
—
—*
1
150
150
150
150
150
150
150
+150
+150
4-150
+150
+150
+150
+150
-55
-55
-55
|—55
|-55
-55
-55
0,8
0,8
0,8
|0,8
|0,5
0,5
0,5
кремний
р — п — р, кремний
| IV.26, а
IV.26, а
сигналов низких частот. Работа в малотоко- модуляторах и импульсных схемах
Усиление и генерирование колебаний низких частот
Единица измерения
Тип
Обозначение
КТ104А
КТ104Б
КТ104В
КТ104Г
zk6. о
мкА
1/30
1/15
1/15
1/30
Z36. о
мкА
1/10
1/10
1/10
1/10
Ок
В
5
5
5
5
;к
мА
1
1
1
1
Л116
Ом
-
—
—
—
^21э
—
9—36
20—80
40—160
15—60
^126
-
—
—
—
—
° 226
мкСм
—
—
—
—
^216
МГц
5
5
5
5
^к
пФ
-
-
—
—
гб^к
нс
—
—
—
—
дБ
—
—
—
—
^кбт
В
30
15
15
30
икэЦ
В
30
15
15
30
^кт
мА
50
50
50
50
^кМ
мА
—
—
-
—
Рт
мВт
150
150
150
150
* маке
°C
4-120
4-120
4-120
4-120
^мин
°C
—55
-55
-55
-55
^П. 0
°С/мВт
0,4
0,4
0,4
0,4
Переход,
материал
р — п — р.
кремний
Рисунок
IV. 26,
г
Назначение
Усиление и генерирование колебаний низкой 1 частоты1
к Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
транзистора
ГТИ5А
ГТ1155
ГТ115В
| ГТ115Г
’ ГТ115Д
40/20
40/30
40/20
40/30.
1 40/20
40/20
40/20
40/20
40/20
40/20 ,
1
1
1
1
1
25
25
25
25
25
—
—
—
-
—
20—80
20—80
60-150
60—150
125—250
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1
1
1
1
1
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—.
20 .
30
20
30
20
—
—
‘ —
—
—
30
30
30
30
30.
—
—
—
—
—
50
50
50
50
50
4-45
4-45
4-45
4-45
4-45
-20
-20
-20
-20
-20
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8-
р — п — р, германий
IV.26, б
Использование в радиолюбительских конструкциях в каскадах усиления низкой частоты.
Рис. IV.27. Транзисторы малойРис. IV.27. Транзисторы малоймощности высокочастотные.мощности высокочастотные.
Рис. IV.27. Транзисторы малой
Рис. IV.27. Транзисторы малой
мощности высокочастотные.
мощности высокочастотные.
Рис. IV.28. Транзисторы среднейРис. IV.28. Транзисторы среднейФ11Ф11ггмощности низкочастотные.мощности низкочастотные.
Рис. IV.28. Транзисторы средней
Рис. IV.28. Транзисторы средней
Ф11
Ф11
г
г
мощности низкочастотные.
мощности низкочастотные.
хода. Ток коллектора, включенного по схеме с общим эмиттером, в большей мере зависит от напряжения на коллекторе. Резкое воз
растание тока коллектора начинается при меньшем напряжении на коллекторе, чем при включении транзистора по схеме с общей базой. Только при закрытом транзисторе ((/бэ = 0) напряжение пробоя приближается к напряжению пробоя транзистора, включенного по схеме с общей базой. При повышении температуры пере
ходов выходные характеристики смещаются в сторону больших токов из-за увеличения обратного тока коллекторного перехода /кб о.
Статические вольтамперные характеристики транзисторов на постоянном токе строятся по точкам или получаются с помощью специальных характериографов, позволяющих
Рис. IV.29. Транзисторы средней мощности среднечастотные.
избежать сильного нагрева транзисторов. Основные данные транзисторов приведены в табл. IV.20—IV.28, а конструкция и расположение выводов показаны на рис. IV.26~IV.32,
Стабилизация работы схем с транзисторами. Для обеспечения устойчивойработы 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.
Рис. IV.30. Транзисторы средней мощности высокочастотные.
Рис. IV.31. Транзисторы большой мощности низкочастотные.
12 , 9,612 , 9,6
12 , 9,6
12 , 9,6
Рис. IV.32. Транзисторы большой мощности среднечастотные и высокочастотные.
Основные данные транзисторов малой мощности среднечастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
П29
П29А
Тип
ПЗО
Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
^кб. о
мкА
4/12
4/12
4/12
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении ^эб, В
^эб. о
мкА
4/12
4/12
4/12
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
«к
В
0,5
0,5
0,5
ток коллектора
7к
мА
20
20
20
Малосигнальные параметры входное сопротивление
А11б
Ом
—
—
—
коэффициент передачи тока
| ^21э
—
20-50
40—100
80—180
коэффициент обратной связи
^126
—
—
—
—
выходная проводимость
^226
мкСм
—
—
—
Высокочастотные параметры граничная частота коэффициента передачи тока
01216
МГц
5,0
5,0
10
емкость коллектора
Ск
пФ
20
20
20
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
ПС
—
—
—
Коэффициент шума।
^ш
ДБ
—
—
—
Предельные параметры напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^кбт
В
12 j
12 ’
12
напряжениеколлектор —1
эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^кэК
В
10
10
10
постоянный ток коллектора
^кш
мА
—
—!
—
ток коллектора в импульсном режиме1
^кМ
мА
100
100
100
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода<
Рт
мВт
30
30
30
Тепловые параметры максимальная температура перехода
^макс
°C
4-85
+85
+85
минимальнаятемпература
перехода
^мин
°C
-55
-55
-55
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/мВт
—
—
—
Тип перехода, материал
Переход, материал
р — п — р, германий
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.26, а
Основное назначение
। Назначение
Работа в импульсные схемах, переключателя? и модуляторах
17G
транзистора
П307
П307А
П307Б
П307В
П307Г
(П308
|П309
20/80
20/80
20/80
20/60
20/80
20/120
20/120
10/3
10/3
10/3
50/60
10/3
50/120
50/120
20
20
20
20
20
20
20
10
10
10
10
10
10
10
70
70
70
70
70
70
70
16—50
. 30—90
50—150
50—150
16—50
30—90
16—50
—
—
—
—
—
.—
—
—
—
—
—
—
—■
—
20
20
20
20
20
20
20
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
'—
—
—
—
—
—
,—
—
.—
—
•—
80
80
(80
60
80
120
120
80
80
80
60
80
120
120
30
30
30
30
30
30
30
120
120
120
120
120
120
120
250
250
(250
250
. * 250
250
250
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
—
—
,—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
п — р — п, кремний
IV.26* д
Работа в широкополосных и. высоковольтных усилителях
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ201А
КТ2О1Б
КТ201В- |
КТ201Г
той ;
^кб. о
мкА
1/20
1/20
1/10
1/10
1/10
^эб. о
мкА
3/20
3/20
з/ю
3/10
3/10
"к
В
1
1
1
1
1
7К
мА
5
5
5
5
5
^Пб
Ом
—
—
—
—
—
h2b
—
20-60
30—90
30—90
70—210
30—90
^126
—
3.10~8
3-10—3
З-Ю™3
З-Ю™3
3-10—3
^226
мкСм
2
2
2
2
2
f/i216
МГц
10**
10**
10**
10**
/10**
Ск
пФ
20
20
20
20
20
гб^к
ПС
—
—
—
—
—
^ш
ДБ
—
—
—
—
15
^кбт
В
20
20
10
10
10
U^R
В
20
20
10
10
10
^т
мА
20
20
20
20
20
^кМ
мА
100
100
100
100
100
рт
мВт
150
150
150
150
150
^мако
°C
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
^мин
°C
-60
—60
-60
—60
-60
^п. 0
°С/мВт
—
—
—
1 -
—
Переход, материал
п — р
— п$ кремний
Рисунок
IV.26, е
Назначение
Работа в
усилительных схемах на частотах до 10 МГц
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение. ** Предельная частота коэффициента усиления тока fT.
транзистора
КТ203А
КТ203Б
| КТ203В
КТ203Г
КТ203Д
1/60
1/30 <
1/15
1/60
1/15
1/30
1/15
1/10
1/30
1/10
5
5
5
5
5
1
1
1
1
1
300
300
300
300
300
>9
30-90
15-100
>40
60—200
—
—
—
—
—
—
—
—
-
—
5
5
5
5
5
10
10
10
10
10
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
60
30
15
60
15
60
30
15
60
15
10
10
10
10
10
50
50
50
50
50
150
150
150
150
150
+150
+150
+150
+ 150
+150
—60|
—60
-60
—60
-60
— |
—
—
—
—
р — п — р, кремний
IV.26, е
Работа в усилительных и генераторных схемах в диапазоне низких и промежуточных частот
Основные данные транзисторов малой мощности высокочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
^кб. 0
мА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении U3^ В
■^эб. о
мкА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
Ок
В
ток коллектора
^К
мА
Малосигнальные параметры входное сопротивление
А11б
Ом
коэффициент передачи тока
^21э
—
коэффициент обратной связи
^126
—
выходная проводимость
^226
мкСм
Высокочастотные параметры
предельная частота коэффициента передачи тока
^Т
МГц
емкость коллектора
^к
пФ
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
ПС
Коэффициент шума
дБ
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. цепи эмиттера
^кбт
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^кэ/?
В
постоянный ток коллектора
мА
ток коллектора в импульсном режиме
мА
постоянная мощность, рассеиваемая транзисто- • ром без теплоотвода
^м
мВт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
0 С/мВт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
Основное назначение
Назначение
Тип транзистора
П401
П402
П403
П403А
П410
П410А
П411
П411А
10/5
5/5
5/5
5/5
2/5
2/5
2/5
2/5
100/0,75
100/0,75
100/1
100/0,75
—
—
—
—
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
15
15
15
15
—
—
—
—
. 16—300
16—250
30—100
16-200
27—120
80—250
27—120
80-250
—
—
—
—
—
—
—
—
5
5
5
5 1
10
10
10
10
30**
60**
120**
120**
200**
200**
400**
400**
15
10
10
.10
5
5
5
.5
>3500
1000
500
500
300
300
200
200
—
‘—
—
—
—
—
—
-—
10
10
10
10
5
5
5
5
10
10
10
10
8
8
8
. 8
20
20
20
20
20
20
20
20
—
—
—
—
—
—
—
—
100
100
100
100
100
100
100
100
4-85
4-85
4-85
4-85
' 4-85
4-85
4-85
4-85
-50
-50
-50
-50
—55
-55
-55
-55
0,6
0,6
0,6
0,6
—
—
—
—
р — п — р, германий
Р — п — р, германий
IV.27, а
IV.27, б
Усиление и генерирование электрических сигналов в диапазоне коротких волн
Работа в схемах, усилителей и генераторов на СВЧ
Обозначение
Единица измерения
Тип
П416 |
П416А |
П416Б
П417 |
П417А |
П422 |
П423
^кб. о
мА
З/Ю
3/10
3/10
3/10
3/10
5/5
5/5
^эб. о
мкА
150/2
150/2
150/2
30/0,5
30/0,5
—
—
Ок
В
5
5
5
5
5
5
5
Ik
мА
5
5
5
5
5
1
1
^Нб
Ом
—
—
—
10
10
38
38
^21э
—
20—80
60—125
90—250
24—100
65—200
24—100
24—100
^126
—
—
-
—
-
—
—
—
^226
мкСм
5
5
5
10
10
5
5
/т
МГц
40
60
80
200**
200**
60**
120**
Ск
пФ
8
8
8
5
5
10
10
гб^к
ПС
500
500
500
400
400
1000
500
^ш
дБ
—
—
—
—
—
10
10
^кбгп
В
10
10
10
—
—
—
—
^кэ/?
В
12
12
12
8
8
10
10
^кт
мА
25
25
25
10
10
20
20
^кМ
мА
120
120
120
—
—
—
—
рт
мВт
100
100
100
50
50
100
100
^макс
°C
+85
+85
+85
+85
+85
+70
+70
Тмин
°C
—55
-55
-55
—55
—55
—25
-25
Яп. с
| °С/мВт
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
—
—
Переход, материал
Р —
п — р, германий
р — п— р, германий
р — п — р, германий
Рисунок
IV.27, а
IV.
27, в
IV.27, а
Назначение
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Усиление и генерирование сигналов СВЧ
Усиление, генерирование и преобразование колебаний ВЧ
транзистора
КТ301
КТ301А |
КТ301Б
КТ301В
КТ301Г |
КТ301Д
КТ301Е
КТ301Ж
40/20
40/20
40/30
40/30
40/20
40/20
40/20
40/20
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
10
10
10
10
10
10
10 ,
10
3
3
3
3
3
3
3
3
—
—
—
—
—
—
—
—
20—60
40—120
10—32
20—60
10-32
20—60
40—120
80—300
—
—
—
—
—
—
—
—
3
3
3
3
3 ,
3
3
3
30
30
30
30
60
60
60
60
10
10
10
10
10
10
10
10
2000
2000
4500
4500
2000
2000
2000
2000
—
—
_
—
—
—
—
—
20
20
30
30
20
20
20
20
20
20
30
30
20
20
20
20
10
10
10
10
10
10
10
10
—
—
—
—
—
—
—
—
150
150
150
150
150
150
150
150
4-85***
4-85***
4-85***
4-85***
4-85***
4-85***
4-85***
4-85***
—55
—55
-55
-55
—55
-55
-55
-55
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
п — р — п, кремний
IV.27, г
Усиление и генерирование электрических сигналов на частотах до 60 МГц
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ305А
ГТ305Б
ГТ305В
^кб. о
мкА
—
-
4/15
^эб. о
мкА
30/1,5
30/1,5
30/0,5
Ук
В
1
1 *
1
7К
мА
10
10
10
л11б
Ом
—
—
—
а21э
—
25—40
50—500
40—360
л12б
—
—
—*
—
Л22б
мкСм
—
—
5-10—6
f т
МГц
—
—
—
^к
пФ
7
7
5
гб^к
ПС
500
500
300
ДБ
—
—
6
^кбт
В
15
15
15
икэК
В
15
15
15
^кт
мА
40
40
40
^кМ
мА
100
100
100
г т
мВт
75
75
75
^макс
°C
4-85
4-85
|+85
^мин
°C
—55
-55
|-55
^п. 0
°С/мВт
0,8
0,8
|0,8
Переход, материал
Р-
- п — р, германий
Рисунок
IV. 27, д
Назначение
Работа в усилительных устройствах
транзистора
КТ306А
КТ306Б
КТ306В |
КТ306Г
КТ306Д
ГТ308А
ГТ308Б
ГТ308В
0,5/15
0,5/15
0,5/15
0.5/15
0,5/15
5/15
5/15
5/15
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
50/2
50/2
50/2
1
1
1
1
1
5
5
5
10
10
10
10
10
5
5
5
30
30
30
30
30
30
30
30
20-60
40—120
20-100
40—200
30—150
20—25
50—120
80—200
—
—
—
—
—
ыо—3
1 -10—-3
МО—3
—
—
—
—
—
4,5
4,5
4,5
300
500
300
500
200
90
120
120
5
5
5
5
5
8
8
8
2
—
500
500
300
400
400
500
5
5
5
5
5
—
-
8
15
15
15
15
15
20
20
20
10
10
10
10
10
12
12
12
30
30
30
30
30
50
50
60
—
—
—
—
—
120
120
120
150
150
150
150|
150(
150
150
150
+100
+100
+ 100
+100 I
, +100 |
+85
+85
+85
-50
-50
-50
-50|
—50
-55
-55
-55
—
—
—
0,25
0,25
0,25
п — р — п, кремний
р — п — р, германий
IV.27, е
IV.27.iW
Работа в усилительных устройствах и переключающих схемах
Усиление и генерирование электрических колебаний, работа в импульсных схемах
Обоэна-
Единица
Тип
пение
измерения
ГТ309А
ГТ309Б
ГТ309В
ГТ309Г |
ГТ309Д
| ГТ309Е
^кб. о
мкА
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
^эб. о
мкА
30/1,5
30/1,5
30/1,5
30/1,5
30/1,5
30/1,5
«к
В
5
5
5
5
5
5
JK
мА
1
1
1
1
1
1
*116
Ом
38
38
38
38
38
38
Л21э
—
20—70
60—180
20—70
60—180
20—70
60—180
Л12б
—
—
-
—
—
—
—
^226
мкСм
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
/т
МГц
120
120
80
80
40
40
^к
пФ
10
10
10
10
10
10
гб^к
ПС
500
500
1000
1000
1000
1000
^ш
дБ
—
6
—
6
—
—
^кбт
В
10
10
10
10
10
10
UK3R
В
10
10
10
10
10
10
^кт
мА
10
10
10
10
10
10
^кМ
мА
—
—
—
—
—
—
мВт
50
50
50
50
50
50
^макс
°C
+70
+70
+70
+70
+70
+70
гмин
°C |
-25
—25 |
-25
—25
—25
-25
Яп. с
°С/мВт
1
1 1
1
1
1
1
Переход, материал
Р — п —
р, германий
Рисунок
IV
.26, г
Назначение
Работа в каскадах усиления ных приемников
и гетеродинах радиовещатель-
транзистора
ГТ310А
ГТ310Б
ГТ310В
ГТ310Г
ГТ310Д
ГТ310Е
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
5/5
—
—
—
—
—
—
5
5
5
5
5
5
1
1
1
1
1
1
38
38
38
38
38
38
20—70
60—180
20-70
60—180
20-70
60—180
—
—
—
—
—
—
3
3
3
3
3
3
160
160
120
120
80
80
4
4
5
5
5
5
300
300
300
300
500
500
3
3
4
4
4
4
12
12
12
12
12
12
10
10
10
10
10
ГО
10
10
10
10
10
10
—
—
—
—
—
—
20
20
20
20
20
20
+75
4-75
4-75
+75
4-75
+75
-20
-20
-20
-20
|-20
—20
2
2
2
2
1 2
2
р ■— п — р, германий
IV.26, в
Усиление, генерирование и преобразование электрических колебаний высокой частоты в радиовещательных приемниках
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ311Е
гтзнж
гтзни
zk6. о
мкА
10/12
10/12
10/12
^эб. о
мкА
15/2
15/2
15/2
Ук
В
5
5
5
^к
мА
а
5
5
л11б
Ом
29
29
29
Л21э
—
15—80
50—200
100—300
^126
—
1,5-10—3
1,5-10—3
1,5-10—3
^226
мкСм
2
2
2
It
МГц
250
300
450
ск
пФ
2,5
2,5
2,5
гб^и
па
75
100
75
^т
ДБ
—
—
—
^кбт
В
12
12
10
^кэ^
В
12
12
10
*кт
мА
50
50
50
AtM
4мА
—
—
—
Рт
мВт
150
150
150
^макс
°C
+75
+75
+75
^мин
°C
—40-
—40
—40
^п. с
°С/мВт
0,3
'0,3
0,3
Переход, материал
а — р — п> германий
Рисунок
IV. 27, а
Назначение
Работа в радиоприемной аппаратуре на высоких частотах
транзистора
КТ312А
КТ312Б
КТ312В
ГТ313А
ГТ313Б
10/15
10/30
10/15
3/12
3/12
10/4
10/4
10/4
10/0,25
10/0,25
2
2
2
5
5
20
20
20
5
5
—
—
—
30
30
10—100
25—100
50—280
20—250
20—250
—
—
—
-2,5.10—3
2,5.10-*
—
—
—
5
5
80
120
120
300
450
5
5
5
2,5
2
500
500
500
75
75
—
—
—
—
7
15
30
15
15
15
15
30
15
15
15
30
30
30
10
10
—
—
—
—
—
225
225
225
100
100
4-115
4-115
4-115
+75
+75
—40
-40
—40
—40
-40
—
—
—
—
—
п — р — п, кремний
р — п — р, германий
IV. 27, и
IV. 27, з
Работа в видеоусилителях телевизоров и устройствах вычислительной техники
Работа в усилителях, гетеродинах и преобразователях телевизионных и радиовещательных приемников
Обозначение
Единица измеренияГ
Тип
КТ315А
КТ315Б |
КТ315В
КТ315Г |
КТ315Д
КТ315Е
^кб. Q
мкА
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
^эб. о
мкА
30/5
30/5
30/5
30/5
30/5
30/5
и»
В
10
10
10
10
10
10
мА
1
1
1
1
1
1
^Пб
Ом
40
40
40
40
40
40
л21э
—
20—90
50—350
20—90
50—350
20—90
50—350
h126
—
—
—
—
—
-
—
^226
мкСм
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
f т
МГц
250
250
250
250
250
250
^к
пФ
7
7
7
7
7
7
лбск
по
300
500
500
500
1000
1000
^ш
ДБ
—
—
—
—
—
—
^кбт
В
-
—
—
—
—
—
^кэЯ
В
20
15
30
25
кт
мА
100
100
100
100
100
100
^кМ
мА
—
—
—
—
—
—
рт
мВт
150
150
|150
150
I 15Ю
150
^макс
°C
4-120
4-120
I 4-120
4-120
| +120
4-120
°C
-55
-55
I -55
-55
| —55
-55
^п. с
°С/мВт
0,67
|0,67
|0,67
0,67
|0,67
0,67
Переход, материал
п — р — п, кремний
Рисунок
IV. 27, к
Назначение
Работа в усилителях, гетеродинах и преобразователях телевизионных и радиовещательных приемников
транзистора
КТ316А|
- КТ316Б
КТ316В
КТ316Г
КТ316Д
0,5/Ю
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
—
—
—
—
—
20-60
40—120
40—120
20—100
60—300
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
600
800
800
600
800
3
3
3
3
3
—-
—
—
150
150
—
—
—
—
—
10
10
10
10
10
10
10
10
10
-10
30 •
30
30
30
30
50
50
50
50
50
150
150
150
150
150
4-100
4-100
4-Ю0
4-100
4-100
-55
-55
-55
-55
—55
.—
—
—
—
—
п — р — п, кремний
IV.27, е
Транзисторы групп А, Б, В предназначены для работы в быстродействующих переключающих устройствах, а групп Г и Д — в усилительных схемах
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ320А
ГТ320Б
ГТ320В
ГТ321А
ГТ321б]
ГТ321В
ГТ321Г
ГТ321Д
Л<б. о^
мкА
2/5
2/5
2/5
50/60
500/60
500/60
500/45
500/45
^эб. о
мкА
100/2
100/2
100/2
—
—
—
—
—
В
5
5
5
3
3
3
3
3
^к
мА
5
5
5
500
500
500
500
500^
^116
Ом
7
7
7
—
—
—
—
—
^21э
—
30—100
50-120
80—250
20—60
40—120
80—200
20—60
40—120
/l126
—
1,2-10—3
1,2-10 —3
1,2-10—3
—
—
—
—
—
,722б
мкСм
3
3
3
—
—
—
—
—
fT
МГц
80
80
80
60
60
60
60
60
Ск
пФ
8
8
8
80
80
80
80
80
гб^к
ПС
500
500
600
600
600
600
600
600
^ш
ДБ
—
—
—
—
—
—
—
—
^кбт
В
20
20
20
60
60
60
45
45
UKaR
В
12
И
9
50
50
50
40
40
^кт
мА
150
150
150
200
200
200
200
200
^кМ
мА
300
300
300
2000
2000
2000
2000
2000
^т
мВт
200
200
200
160
160
160
160
160
^макс
°C
+70
+70
+70
+85
+85
+85
+85 |
+85
^мин
°C
-55
| -55
-55
-55
-55 |
—55 | —55 |
—55
^п. с
°С/мВт
0,225 |
0,225
0,225
0,25
0,25 |
0,25 | 0,25 |
0,25»
Переход, материал
р — п — р, германий
Рисунок
IV.27, ж
Назначение
Усиление и генерирование электрических колебаний высокой частоты и работа в импульсных схемах
транзистора
ГТ321Е
ГТ322А
ГТ322Б
ГТ322В
ГТ322Г
ГТ322Д
ГТ322Е
500/45
4/10
4/10
4/10
4/10
4/10
4/10
—
—
—
—
—
—
—
3
5
5
5
5
5
5
500
1
1
1
1
.1
1
—
30
30
30
30
30
30
80—200
20—70
50—120
20—70
" 50—120
20—70
50—120
—
6-10—5
6-10—6
6.10—5
6-ю—е
6.10“6
6-10—6
—
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
60
80
80
50
50
50
50
80
1,8
1,8
2,5
2,5
1,8
1,8
600
200
200
200
200
200
200
—
4
4
4
4
4
4
45
15
15
15
15
-15
15
40
10
6
10
6
10
6
200
5
5
5
5
5
5
2000
14
14
л 14
14
14
14
160
50
50
50
50
50
50
4-85
4-60
4-60
4-60
4-60
4-60
4-60
-55
—40
—40
—40
-40
—40
—40
0,25
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
р — п — р, германий
.27, л
Работа в УПЧ радиовещательных приемников и приемно-усилительной аппаратуре различного назначения
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ323А
ГТ323Б
ГТ323В
КТ325А
КТ325Б
КТ325В 6
^кб. о
мкА
30/20
30/20
30/20
0,5/15
0,5/15
0,5/15
^эб. о
мкА
100/2
100/2
100/2
1/4
1/4
1/4
"к
В
5
5
5
5
5
5
1к
мА
500
500
500
10
10
10
^116
Ом
-
-
—
—
-
—
/г21э
—
20—60
40—120
80—200
30—90
20 -60
50—150
'126
—
—
—
—
—
—
—
; 226
мкСм
—
—
—
—
—
—
^т
МГц
2Q0****
200****
300****
800
800
1000
^к
пФ
30
30
30
2,5
2,5
2,5
гбск
ПС
300
300
300
125
125
125
^ш ,
ДБ
—
—
—
—
—
—
^кбт -
В
20
20
20
15
15
15
икэК
В
10
10
10
15
15
15
^кт
мА
—
—
—
30
30
30
^кМ
мА
1000
1000
10000
50
50
50
т
мВт
250
250
250
225
225
225
7 макс
°C
4-100
4-100
| +100
4-125
4-125
4-125
^мин
| °C
-55
—55
| -55
-55
-55
-55
^п. с
| °С/мВт
—
—
—
—
—
Переход, материал
п — р
— п, германий
п — р — п, кремний
Рисунок
IV.27, м
IV.27, н
Назначение
Работа в высокочастотных импульсных и генераторных схемах
Работа в аппаратуре широкого применения
транзистора
КТ326А
|цТ326Б
ГТ329А
ГТ329Б
ГТ329В
ГТ329Г
ГТЗЗОД
ГТЗЗОЖ
| гтззои
0,1/10
0,1/10
5/10
5/10
5/10
5/10
5/10
5/10
5/10
0,1/3
0,1/3
100/0,5
100/0,5
100/0,5
100/0,5
100/1,5
100/1,5
100/1,5
2
2
5
5
5
5
5
5
5
10
10
5
5
5
5
5
5
5
—
-
—
—
—
—
—
-
—
20—70
45—160
15-300
15—300
15-300
15-300
30—400
30—400
10—400
-
—
—-
—
—
-
-
-
—
-
—
-
—
—
—
—
—
—
400****
400****
1200
1700
1000
1000
500
1000
500
5
5
2
3
3
5
3
3
3
500
500
15
30
20
15
30
50
30
-
—
4
6
6
5
5
8
5
20
20
10
10
10
10
10
10
10
15
15
5
5
5
5
—
—
—
50
50
20
20
20
20
20
20
20
—
—
—
—
-
—
—
—
—
250
250
50
50
50
50
50
50
50
+120
+120
+80
+80
+80
+80
1 +60
+60
+60
-60
—60
—55
—55
-55
—55
| —40
-40
—40
0,6
0,6 [
0,8
0,8
0,8
0,8
1.0
1,0
1,0
о — п — р, кремний
п — р — п, германий
п — р — п, германий
IV. 27, п
IV.27, р
IV.27, р
Работа в аппаратуре широкого применения
Работа во входных цепях малошумящих радиоприемных устройств СВЧ
Работа в приемно-усилительной аппаратуре СВЧ
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ339А
КТ339Б
| КТ339В
КТ339Г
КТ339Д
^кб. о
мкА
1/40
1/25
1/40
1/40
1/40
^эб о
мкА
В
10
10
10
10
10
мА
7
7
7
7
7
Л116
Ом
—
-
—
-
—
р21э
—
25
15
25
40
15
1 126
-
—
—
—
—-
—
/г22б
мкСм
—
—
-
—
—
fT
МГц
300
250
450
250
250
^к
пФ
2
2
2
2
2
гб^к
по
25
25
50
100
150
^ш
ДБ
—
—
—
—
—
^кбт
В
40
25
40
40
40
^КЭ/<
В
25
12
25
25
25
^кт
мА
25
25
25
25
25
^кМ
мА
—
—
—
—
—
Рщ 1
мВт
250 '
250
250
250
250
т
1 макс
°C
4-120
4-120
4-120
4-120
4-120
^мин
°C
—25
-25
-25
-25
-25
^п. с
°С/мВт
—
—
—
—
Переход, материал
п — р
— п» кремний
Рисунок
IV.27, с
Назначение
Работа в выходных каскадах усилителей ПЧ телевизоров цветного и черно-белого изображения
транзистора
ГТ341А
ГТ341Б
ГТ341В
КТ343А
КТ343Б
КТ343В
КТ343Г
5/10
5/10
5/10
1/10
1/10
1/7
1/10
50/0,5
50/0,5
50/0,5
—
—
—
—
5
5
5
0,3
0,3
0,3
1
1
1
1
10
10
10
150
—
—
—
—
—
—
—
15—250
15—250
15-250
>30
>30
>30
>20
—
—
—
—
-
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1500
2000
1500
300
300
300
300
1
1
1
6
6
6
6
10
10
10
—
—
—
—
4,5
5,5
5,5
—
—
—
—
10
10
10
—
—
—
—*
5
5
5
17
17
9
17
10
10
10
50
50
50
50
—
—
—
—
—
—
150
35
35
35
150
150
150
150
4-80
4-80
4-80
4-150
4-150
4-150
4-150
-40
|—40
—40
-10
-10
-10
-10
—
1 ~
—
0,5
0,5
0,5
0,5
п. —
р— п, германий
Р — п —,
р, кремний
IV. 27, р
IV.26, е
Работа в приемо-усилительной аппаратуре на СВЧ
Работа в логических схемах,' токовых ключах# каскадах стробирования
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ349А
КТ349Б
КТ349В
^кб. о
мкА
1/10
1/10
1/10
^б. о
мкА
1/4
1/4
1/4
В
1
1
1
^к
мА
10
10
10'
^116
Ом
—
—
—
Н21э
—
20—80
40—160
120—300
^126
—
—
—
—
/122б
мкСм
—
—
—
^т
МГц
300
300
300
ск
пФ
6
6
61
гб^к
ПС
—-
—
—
^ш
ДБ
—
—
—
^кбт
В
20
20
20
икэК
В
‘ 15
15
15
^т
мА
40
40|
40
^кМ
мА
—
—
—
Рт
мВт
200
200
200
^макс
°C
+150
+150
+150
^мин
°C
-10
—10
-10
^п. с
°С/мВт
0,6|
0,6
0,6
Переход, материал
р — п — р, кремний
Рисунок
IV. 26, е
Назначение
Работа в усилителях считывания
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Частота генерации /г
*** Температура окружающей среды.
♦*** Граничная частота ^21б-
транзистора
КТ350А
КТ351А
КТ351Б
КТ352А
КТ352Б
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
10/4
10/4
10/4
10/4
10/4
1
1
1
500
300
300
200
200
-
—
—
-
—
15—150
20—80
50—200
25—120
70—300
-
-
-
-
—
-
—
-
-
—
500
200
200
200
200
15
15
15
15
15
-
-
-
-
-
—
-
-
-
—
20
20
20
20
20
15
15
15
15
15
—
—
—
-
—
600
400
|400
200
200
200
200
|200
200
200
+ 150
+150
|+150
+150
+ 150
-10
1-101
|-10
-10
— 10
0,6
I 0,6
I 0,6
I0,6
0,6
р — п — р, кремний
1
запоминающих устройств
Основные данные транзисторов средней мощности низкочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока" обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
А<б. о
мкА
обратный ток эмиттерного переходи при напряжении и^ В
7эб* о
мкА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
Ук
В
гок коллектор.
7 К
мА
Ьсплательные параметры коэффициент передачи тою.
/z21s
—
граничная частот^ уеиле, но по гену
кГц
Предельные' параметры
напряжение коллектор - бази пр ■ х х в цепи эмиттера
^кбт
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
кэР
В
напряжение эмиттер —- база
^эб т
в
постоянный ток коллектора
^кт
А
постоянный той базы
‘бт
постоянная мощность, рассеиваемая гран- зистором без теплоотвода
рт
Вт
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
Вт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
7 мин
°C
тепловое сопротивление переход — корпус
7^п. к
°С/Вт
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/Вт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисуноь
Основное назначение
Нс1значепие
Тип транзистора
1Т.01Э
П201АЭ
П2О2Э
ГШЗЭ
П302
пзоз
400/20
400/20
400/20
400/20
100/35
100/60
400/10
400/10
400/10
400/10
1000/35
1000/60
10
10
10
10
10
10
200
200
200
200
120
120
>20
>40
>20
**
10—35
>6
100
200
100
200
200
100
45
45
70
70
35
60
30
30
55
55 .
35
60
—
—
6
10
1,5
1,5
2,0
2,0
0,5
0,5
-
—
—
—
0,2
0,2
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
10
10
10
10
7
10
-1-85
4-85
’4-85
4-85
4-125
4-125
-55
-55
-55
-55
—55
-55
3,5
3,5
3,5
3,5
10
10
—
—
—
—
100
100
р — п — р, германий
Р — п — р, кремний
IV.28, а
IV.28, б
Усиление мощности на низких частотах, преобразование напряжения и тока
Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобра зователях напряжения и тока
Обозначение
Единица измерения
Тип
ПЗОЗА
П304
П306
П306А
^кб. о
мкА
100/60
100/80
100/60
100/80
^эб. о
мкА
1000/60
1000/60
1000/60
1000/80
ук
В
10
10
10
10
1к
мА
120
120
120
120
^21э
-
>6
^5
7—30
5—50
^216
кГц
100
50
50
50
^кбт
В
60
80
60
80
В
60
80
60
80
^эбт
в
2,5
10
6
4
^кт
А
0,5
0,5
0,4
0,4
^бт
А
0.2
0,2
—
-
Рт
Вт
1
1
1
1
РТ т
Вт
10
10
10
10
^макс
ЭС
+ 125
+ 125
+ 125
+ 125
^мин
°C
—55
-55
-55
—55
^п. к
°С/Вт
10
10
10
10
^п. с
’С/Вт
100
100
100
100
Переход, материал
р — п — р# кремний
Рисунок
IV.28, б
Назначение
Работа в низкочастотных усилителях мощности, переключателях и преобразователях напряжения и тока
транзистора
ГТ403А
ГТ403Б
ГТ403в|гТ403Г |гТ403Д
ГТ403Е
ГТ403Ж
ГТ403И
ГТ403Ю
50/45
50/45
50/60
50/60
50/60
50/60
40/80
70/80
50/45
50/20
50/20
50/20
50/20
50/20
50/20
70/20
70/20
50/20
5
5
6
5
5
5
5
5
5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
20—60
50-150
20-60
50-150
50-150
30***
20—60
50—150
30—60
160
400
160
300
300
240
160
400
160
45
45
60
60
60
60
80
80
45
30
30
45
45
45
45
60
60
30
20
20
20
20
20
20
20
20
20
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
4,0
4,0
5,0
4,0
4,0
5,0
4,0
4,0
4,0
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
+85
-60
-60
-60
-60
-60
-60
-60
—60
-60
15
15
15
15
15
15
15
15
15
100
100
100
100
100
100
100
100
100
р — п — р, германий
.28, г
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей НЧ, преобразователях и стабилизаторах напряжения и тока
Обозначение
Единица измерения
Тип
ГТ402А
ГТ402Б
ГТ402В
ГТ402Г
^кб. о
мкА
25/10
25/10
25/10
25/10
^еб. о
мкА
-
—
—
—
Ук
В
1
1
1
1
At
мА
3
3
3
3
&21э
—
30—80
60—15С
30—86
60—15С
^216
кГц
15*
15**" •
15*** *
15* i*
^кбт
В
—
—
—
—
UK3R
В
25
25
40
40
^эбт
в
0,35
0,35
0,35
0,35
^т
А
0,5
0,5
0,5
0,5
^бт
А
—-
—
—
-
^т
Вт
0,6
0,6
0,6
0,0
Р* т
Вт
—
—
-
^макс
’С
4-85
4-85
4-85
4-85
гмин
X
-25
—25
-25
-25
^П. К
Х/Вт
0,015
0,015
0,015
0,015
^п. с
Х/Вт
0,1
0,1
0,1
0,1
Переход, материал
р — rt — р, германий
Рисунок
IV.28, в
Назначение
Работа в выходных каскадах усилителей низкой частоты радиовещательных приемников
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Крутизна переходной вольтамперной характеристики 7о]э = 1.-2 — 1,8 А/В,
*** При L7K = 5В и /к = 450 мА
•*** Предельная частота fT
транзистора
ГТ401А
ГТ404Б
ГТ404В
ГТ404Г
25/10
25/10
25/10
25/10
25/10
25/Ю
25/10
25/10
1
1
1
1
3
3
3
3
30—80
60—150
30-80
60—150
15** * *
15****
15****
15****
—
—
1_
25
25
40
40
0,3
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,5
0,5
—
—
—
—
0,6
0,6
0,6
0,6
—
-
—
—
+85
+85
+85
+85
—40
-40
—40
-40
0,015-
0,015
0,015
0,015
0,1
0,1
0,1
0,1
п — р — п, германий
. 28, в
Работа в выходных каскадах усилителей НЧ радиовещательных приемников
Основные данные транзисторов средней мощности среднечастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
П601И |
Тип
П601АИ
Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении ^кб> В
^кб. о
мА
0,2/10
0,1/10
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении иэ^, В
^эб. о
мА
1/0,5
1/0,5
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
ик
В
3
3
ток коллектора
Л
0,5
0,5
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21э
20
40—100
предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером
fT
МГц
20
20
емкость коллекторного перехода
^к
пФ
170
170
емкость эмиттерного перехода
^э
1 пФ
2500
2500
постоянная времени цепи коллектора
гбск
ПС
1 750
750
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^кбт
В
25
30
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^кэН
В
25
30
напряжение эмиттер — база
^эбт
В
0,7
0,7
постоянный ток коллектора
^кт
А
—
—
импульсный ток коллектора
7кМ
А
|1,5
1,5
постоянный ток базы
^бт
А
—
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
рт
Вт
0,5
0,5
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
Вт
3
3
Тепловые параметры максимальная температура перехода
^макс
°C
4-85
4-85
минимальная температура перехода
^мин
°C
-50
-50
тепловое сопротивление переход — корпус
^п. к
°С/Вт
15
15
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/Вт |50
|50
Тип перехода, материал
Переход, материал
р — п — р,
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.29, а
Основное назначение
Назначение
Работа в высоко-
Схемах
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
транзистора
П601БИ
П602И
П602АИ
П605
П605А
I П606
П606А
П701
П701А
П701Б
0,13/10
0,1/10
0,13/10
2/45
2/45
2/35
2/35
0,1/40
0,1/60
0,1/35
1/0,5
1/0,5
1/0,5
1/1
1/1
1/0,5
1/0,5
3,3
3,3
3,3
3
3
3
3
3
3
3
10
10
10
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,2
0,2
0,2
80—200
40—100
80—200
20—60
40-120
20—60
40—120
10—40
15—20
30—100
20
30
30
—
—
30
30
7,5
7,5
7,5
170
170
170
130
130
130
130
150
150
150
2500
2500
2500
2000
2000
2000
2000
| —
—
1 -
750
750
750
500
500
500
500
8500
8500
8500
30
30
25
45
45
35
35
40
60
35
30
30
25
- 40
40
25
25
30
60
35
0,7
| 0,7
0,7
1
0,5
0,5
2
2
2
—
—
—
1 —
—
—
0,5
1 0,5
0,5
| 1,5
1,5
| 1,5
1 Г5
1,5
1,5
1,0
1 1.0
1,0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
1
1
3
3
3
3
3
3
3
10
10
10
-j-85
+85
+85
+85
+85
+85
+85
+ 150
+ 150
+150
-50
—50
—50
-60
-60
-60
-60
—55
-55
-55
15
15
15
15
15
15
15
10
10
10
50
50
50
50
50
50
,50
85
85
85
германий
Р -
-п — р,
германий
п — р
— п, кремний
IV.29, а
IV.29, б
частотных и импульсных
Работа в усилителях, генераторах и импульсных схемах на частотах до 30 МГц
Работа в генераторах, усилителях и переключателях
Основные данные транзисторов средней лющности высокочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока* обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе UK, В
1кб. о
мкА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении и^, В
^эб. о
мкА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
и К
В
ток коллектора
мА
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^21э
—
предельная частота усиления по току в схеме с общим эмиттером
МГц
емкость коллекторного перехода
^к
пФ
емкость эмиттерного перехода
^э
пФ
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
ПС
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^кбт
В
напряжение коллектор —• эмиттер при сопротивлении в цепи базы
UK9R
В
напряжение эмиттер — база*
^эбт
В
постоянный ток коллектора
мА
импульсный ток коллектора
^кМ
мА
постоянный ток базы
^бт **
мА
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
Рт
Вт
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
Вт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
Т
1 макс
°C
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — корпус
^п. к
°С/Вт
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/Вт '
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов|
Рисунок
Основное назначение|
Назначение
Тип транзистора
КТ601А
КТ602А
КТ602Б
КТ602В
| КТ602Г
—-
70/120
70/120
70/80
70/80
50/2
50/5
50/5
50/5
50/5
20
10
10
10
10
10
10
10
10
10
>16
20—80
>50
15—80
>50
40
150
150
150
150
15
4
4
4
4
25
25
25
25
600
300
300
300
300
100
120
120
80
80
100
100
100
70
70
2
5
5
5
5
30
75
75
75
75
—
500
500
500
500
30
—
—
—
—-
0,5
0,85
0,85
0,85
0,85
—
2,8
2,8
2,8
2,8
4-150
4-120
4-120
4-120
4-120
—20
-40
-40|
-40
-40
_
45
45 1
45
45
250
150
150|
150
150
п — р — п, кремний
п — р — J
1, кремний
IV.30, а
IV.30, б
Работа в видеокаскадах телеприемников
Генерирование и усиление сигналов на 150 МГц
частотах до
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ603А
КТ603Б
КТ603В
КТ603Г
ктбозд |
КТ603Е
^кб. о
мкА
10/30
10/30
5/15
5/15
1/10
1/10
^эб. о
мкА
3/3
3/3
3/3
3/3
3/3
3/3
и«
В
2
2
2
2
2
2
ZK
мА
150
150
150
150
150
150
^213
—
10-^0 '
60
10—80
60
20—80
60—200
^т
МГц
200
200
200
200
200
200
Ск
пФ
15
15
15
15
15
15
сэ
пФ
40
40
40
40
40
40
гб^к
ПС
400
400
400
400
400
400
^кб/п
В
30
30
15
15
10
10
UK3R
В
30
30
15
15
10
10
^эбт
В
3
3
3
3
3
3
мА
300
300
300
300
300
300
^кМ
мА
600
600
600
600
600
600
^бт
мА
-
-
—
—
—
—
рт
Вт
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
РТ т
| Вт
—
-
—
—
—
^макс
| °C
4-150
4-150
| +150
4-150
4-150
4-150
^мин
|°C
-40
-40
|-40
-40
-40
-40
Яп. к
| °С/Вт
—
—
—
—
—
^п. с
| °С/Вт
200
200
|200
200
200
200
Переход, материал
м — р — п
, кремний
Рисунок
IV.26, д
Назначение
Работа схемах
в усилителях, генераторах ВЧ и переключающих
транзистора
КТ604А
КТ604Б
КТ605А
КТ605Б
КТ606А
КТ606Б
-
-
-
-
—
-
100/5
100/5
100/5
100/5
300/4
300/4
40
40
40
40
10
10
200
200
20
20
100
100
10-40
30—120
10—40
30—120
3,5^
3**
80
80
80
80
350
350
7
7
7
7
10
10
50
50
50
50
—
—
-
-
250
250
10
12
300
300
300
300
60 *
60
250
250
250
250
60
60
5
5
5
5
4
4
200
200
—
—
400
400
-
—
200
200
800
800
-
—
—
—
100
100
0,8
0,8
0,4
0,4
2,5
|2,5
3
3
—
—
—
4-150
4-150
|+1М
4-150
4-120
|+120
-25
—25
|-25
-25
—40|—40
40
40
44
|44
150
150
|300
|300
—
1 "
п — р — П; кремний
п — р — п, кремний
IV.30, б
IV.26, д
IV.30, б
Работа в видеоусилителях и генераторах разверток 1 Работа в генераторах русилителях СВЧ
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ607А
КТ608А
КТ608Б
^кб. 0
мкА
1/40
10/60
10/60
^эб. о
мкА
0,5/4
10/4
10/4
В
—
—
—
^к
мА
—
200
200
^21э
-
7**
20—80
40-160
fT
МГн
700
200
200
Ск
пФ
4
15
15
с3
пФ
—
50
50
гб^к
ПС
18
—
—
^кбт
В
40
60
60,
^кэА
В
35
60
60
^эбт
В
4
4
4
Чип
мА
150
400
400
^кМ
мА
300
800
800
^бт
мА
—
—
—
рт
Вт
—
0,5
0,5
РТ т
Вт
1,5
—
— .
^макс
°C
+ 120
+120
+120
■^мин
°C
—55
—55
-55
^п. к
*С/Вт
—
—
—
^п. с
°С/Вт
—
200
200
Переход, материал
п — р — п, кремний
п — р — п, кремний
Рисунок
IV.30, г
IV.26, д
Назначение
Работа в усилителях, генераторах на СВЧ
Работа в генераторах, усилителях СВЧ и импульсных схемах
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
* Модуль коэффициента передачи | И,2\э | на частоте 100 МГц.
транзистора
П607
П607А
Г1608
П608А
П608Б
П609
| П609А
П609Б
300/30
300/30
300/30
300/31
500/50
300/3 0
300/30
00/50
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
500/1,5
560/1,6
500/1,5
3
3
3
3
3
3
3
3
250
350
250
250
250
250
250
520
| 20—80
СО—200
40-120
80—240
40-120
40—120
80-240
80—240
оО
60
Об
90
90
.'20
120
120
50
50
50
50
50
50
50
50
।500
■-00
500
500
500
500
500
500
|500
500
500
500
500
500
500
500
30
30
35
30
50
30
30
30
‘25
25
25
25
40
25
23
10
1,5
1,5
I 1,5
1,5
1,5
1,5 j
1,5
300
300
1300
300
300
300
| 300
300
600
600
600
ООО
ООО 1
С 00
| 600
600
-
—
1,5
1,5
1,5
1,5|
1,5
1,5
1,5
—
—
—
—
-
—
-
4-85
4~8э
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
-50
—50
-50
—50
-50
1 -50
-50
2
2
2
2
2
2
9
—
—
—
-
-
1 "
-
Р ~
п — р, германий
IV.30, в
Работа в
генераторах коротких i
г ультракоротких воли и импульсных
схемах
Основные данные транзисторов бдлыиой мощности низкочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока*
обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
^кб. о
мА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении иэ^, В
^эб. о
мА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
Ук
В
ток коллектора
1 к
А
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^213
—
граничная частота усиления по току
^216
кГц
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
^кбт
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
UwsR
В
напряжение эмиттер — база
^эбт .
В
постоянный ток коллектора
^кт
в
постоянный ток базы
^бт
А
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
рт
Вт
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
Вт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — корпус
Яп. к
°С/Вт
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
°С/Вт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
Основное назначение
Назначение
Тип транзистора
П4АЭ
П4БЭ|
" П4ВЭ
П4ГЭ
П4ДЭ
0,5/10
0,4/10
0,4/10
0,4/Ю
0,4/10
0,6/10
0,6/10
0,6/10
0,6/10
0,6/10
10
10
10
10
10
2
2
2
2
2
>5
15—40
>10
15—30
>30
150
150
150
150
150
60
70
40
60
60
50
60
35
50
50
50
60
35
50
50
5
5
5
5
5
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
2
2
2
2
2
20
20
20
20
20
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
-55
—55
-55
—55
-55
2
2
2
2
2
—
—
—
—
—
р — п — р, германий
IV.31, а
Работа в схемах переключения, выходных каскадах усилителей звуковых частот
Обозначение
Единица измерения
Тип
П213
П213А
П213Б
П214
^кб. о
мА
0,15/45
1/45
1/45
0,3/60
^эб. 0
мА
0,3/15
0,4/Ю
0,4/10
0,3/15
ик
В
5
5
5
5
А
0,2
0,2
0,2
0,2 *
^21э
—
20-50
>20
>40
20—60
'6216
кГц
150
150
150
150
^кбт
В
45
45
45
60
^кэ^
В
30
—
—
45
^эбт
В
15
10
10
15
^кт
А
5
5
5
5
^бт
А
0,5
0,5
0,5
0,5
рт
Вт
—
-
—
—
Р* т
Вт
11,5
10
10
10
Т
1 макс
°C
4-85
+85
4-85
4-85
Т
1 мин
°C
-60
-60
—60
-60
^п. к
°C/Вт
3,5
4,0
4,0
4,0
^п. с
°С/Вт
35
35
35
35
Переход, материал
р — п — р,
Рисунок
Назначение
Работа в схемах переключения, выходных кас жения
транзистора
П214А
|П214Б
П214В
П214Г
П215
0,3/60
0,15/60
1,5/60
1,5/60
0,3/80
0,3/15
’ Qi 3/15
0,4/10
0,4/10
0,3/15
5
' 5
‘5
5
5
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
to
>-150
• ЯД
'>6-150
>20
—**
20—150
150
.15.0
150
150
150
60
•60-
•60
60
80
45
45
'—
—
•60
15
15
1-0
10
15
5
‘5
•5
5
5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
—
",
—
—
—
10
;1'1,5
1^
10
ГО
+85
+85
+85
+85
+85
-60
-60
—60
-60
-60
4,0
13,0-
4,0
4,0
4,0
35
35
35
35
35
германий
IV.31, б
кадах усилителей НЧ, преобразователях и стабилизаторах постоянного напря-
Обозначение
Единица измерения
Тип
П216Б |
П216В
П216Г
П216Д
П217В
П217Г
^кб. 0
мА
1,5/35
2/35
2,5/50
2/50
3/60
3/60
^эб. о
мА
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
0,75/15
^к
В
3
3
3
3
3
3
^к
А
2
2
2
2
2
2
&21э
—
>10
>30
>5
15—30
15—40
15—40
^216
кГц
100
100
100
100
100
100
^кб/п
В
35
35
50
50
60
60
^кэр
В
35
35
50
50
60
60
^эбт
В
15
15
15
15
15
15
^кт
А
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
^бт
А
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
рт
Вт
—
—
_
—
—
-
Рт т
Вт
24
24
24
24
24
24
^макс
°C
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
4-85
•^мин
°C
—60
—60
-60
-60
-60
-60
Яп. к
°С/Вт
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
Яп. с
°С/Вт
35
|35
35
35
35
35
Переход, материал
р — п —
р, германий
Рисунок
IV.31, б
НазначениеНазначениеРабота в схемах переключения, выходных каскадах усиления НЧ преобразователях и стабилизаторах напряжения и тока
Назначение
Назначение
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Крутизна переходной вольтамперной характеристики г/21э = 1,4 — 2,1 А/В
*** Предельная частота /т.
транзистора
ГТ701А(
ГТ703А |
ГТ703Б |
ГТ703В |
ГТ703Г |
ГТ703Д
6/60
0,05/20
0,05/20
0,05/30
0,05/30
0,05/30
—
0,05/10
0,05/10
0,05/10
0,05/10
0,05/10
2
1
1
1
1
1
5
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
10
30—70
50-150
30—70
50-130
20-45
50***
10и*
Ю***
ю***
10***
ю***
—
—
—
—
—
—
55
20
20
30
30
40
15
—
—
—
—
—
12
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
-
—
—
—
—
—
—
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
50
15
15
15
15
15
—|—85
+85
+85
+85
+85
+85
—60
—60
—60
-60
-60
-60
1,2
3
3
3
3
3
—
—
—
—
—
-
р — п — р, германий
Р -
- п — р, германий
IV.31, в
IV.31, г
Работа в системах зажигания двигателей, преобразователях напряжения
Работа в выходных каскадах УНЧ радиовещательных приемников, телевизоров, магнитофонов
Основные данные транзисторов большой мощности среднечастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
'араметры постоянного тока*
обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
/кб. о
МА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении {/Э5, В
^эб. 0
мА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
^к
В
ток коллектора
7К
А
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
Л21э
-
предельная частота усиления по току
гт
МГц
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х, в цепи эмиттера
^кбт
В
напряжение коллектор —- эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^кэ/v
В
напряженке эмиттер — база
Us6m
В
постоянный ток коллектора
^кт
А
постоянный ток базы
'бт
А
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором без теплоотвода
рт
Вт
постоянная мощность, рассеиваемая транзистором с теплоотводом
Рт т
Вт
Тепловые параметры максимальная температура перехода
Т
1 макс
аС
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — корпус
^П. к
°С/Вт
тепловое сопротивление переход — среда
^п. с
•С/Вт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
Основное назначенце
Назначение
Тип транзистора
П702
П702А
КТ801А
КТ801Б
КТ802А |
ГТ804А
ГТ804Б
| ГТ804В
5/70
5/70
10/80
10/60
60/150
5/100
4/140
3,5/190
5/3
5/3
2/2,5
2/2,5
40/3
3/0,5
3/0,5
3/0,5
10
10
5
5
10
10
10
10
1
1
1
1
2
5
5
5
>25
>10
13-50
20—100
>15
20—50
20—50
20—50
4
4
10
10
10
10**
10**
10**
60
60
80
60
* 150
100
140
190
60
60
80
60
120
100
140
190
3
3
2,5
2,5
3
2
2
2
2
2
2
2
5
10
10
10
0,5
0,5
0,4
0,4
1
2
2
2
4
4
—
—
3
1,2
1,2
1,2
40
40'
5
5
50
15
15
15
+ 120
+ 120
+150
+150
+ 150
+65
+65
+65
-55
-55
—60
-60
—20
—25
—25
—25
2,5
2,5
2
2
2,5
2
2
2
33
33
—
—
30
40
40
40
п — р — п, кремний
п—р — п, кремний
п—р—п, кремний
Р — п — р, германий
IV.32, а
IV.32, б
IV.31, а
IV.32, г
Работа в усилительных и генераторных схемах на частотах до 5 Мгц
Работа в кадровой и строчной развертке телевизоров
Работа в выходных каскадах строчной развертки телевизоров, преобразователях и импульсных схемах
Обозначение
Единица измерения
Тиг
КТ805А
КТ805Б
КТ803А
7кб. 0
мА
10/160
10/135
—
^эб. о
мА
100/5
100/5
50/4
ик
В
10
10
10
7К
А
2
2
5
Л21э
—
>15
>15
10—70
/т
МГц
20
20
7
^кбт
В
180
135
—
UK3R
в
160
135
60
^эбт
в
5
5
4
А
5
5
10
^бт
А
2
2
—
Рт
Вт
3
3
5
РТ т
Вт
30
30
60
^макс
°C
+ 150
+ 150
+ 150
^мин
°C
-55
—55
-40
^п. к
°С/Вт
3,3
3,3
1,66
^п. с
°С/Вт
30
30
-
Переход, материал
п — р — п, кремний
Рисунок
IV.31, г
Назначение
Работа в мощных усилителях и генераторах ВЧ
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Граничная частота усиления по току /^216-
транзистора
КТ806А
КТ806Б
КТ806В
КТ807А
КТ807Б
КТ808А
ТК809А
—
—
—
—
—
—
—
5/1,5
5/1,5
5/1,5
15/4
15/4
50/4
50/4
—
—
—
5
5
3
5
10
10
10
0,5
0,5
6
2
>10
>10
>10
15-45
30-100
10-50
15-100
10**
10**
10**
5**
5**
7
5
75
100
120
—
—
—
—
75
100
120
100
100
120
400
1,5
1,5
1,5
4
4
4
4
20
20
20
0,5
0,5
10
3
3
3
3
0,2
0,2
4
1,5
2
2
2
—
—
—
—
30
30
30
10
10
50
40
4-85
4-85
4-85
4-120
4-120
4-150
4-150
-55
-55
-55
—40
-40
-60
—60
2
2
2
—
—
2,5
2,5
—
—
—
—
—
—
—
р — п — р, германий
п — р — п, кремний
п — р — п, кремний
IV.31, г
IV.32, в
IV.31, г
Работа в схемах мощных импульсных усилителей, в преобразователях тока и напряжения
Работа в каскадах строчной развертки телевизоров
Работа в переключающих и импульсных устройствах, регулирующих элементах стабилизаторов
Основные данные транзисторов большой мощности высокочастотных
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока*
обратный ток коллектора при напряжении U^ В
^кб. 0
мА
обратный ток эмиттера при напряжении U3^, В
^эб. о
мА
Режим измерения параметров напряжение на коллекторе
^к
В
ток коллектора
ZK
А
Усилительные параметры коэффициент передачи тока
^213
—
предельная частота усиления
^Т
МГц
Предельные параметры напряжение коллектор — база
^кбт
В
напряжение коллектор — эмиттер
UK3R
В
напряжение эмиттер — база
^эбт
в
постоянный ток коллектора
^кт
А
постоянный ток базы
^бт
А
постоянная мощность рассеиваемая транзистором без теплоотвода
Рт
Вт
постоянная мощность рассеиваемая транзистором с теплоотводом
РТ т
Вт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
^мин
°C
тепловое сопротивление переход — корпус
^п. к
°С/Вт
тепловое сопротивление переход — среда
Яп. с
°С/Вт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
Основное назначение
Назначение
Тип транзистора
КТ902А
КТ903А
КТ903Б
КТ904А
КТ904Б
ГТ905А
ГТ905Б
10/70
-
-
—
—
2/7^
2/75
100/5
50/4
50/4
0,3/4
0,3/4
>/0,4
5/0,4
10
10
10
28
28
10
10
8
2/
2.
0,2
0,2
3
3
>15
15—70
40—180
>3,5*<
>3**
35—100
35—100
35
120
120
350
300
60
60
65
60
60
60
60
75
75
110
60
60
60
60
75
60
5
4
4
4
4
—
—
5
3
3
0,8
0,8
3
3
2
—*
-
0,2
0,2
0,6
0,6
-
-
—
—
1,2
1,2
30
30
30
5
5
6
4-150
4-150
4-150
4-120
4-120
4-85
4-85
-60
-40
-40
—40
-40
-55
—55
3,3
3,33
3,33
18
18
9
9
—
—
—
—
—
50
50
п — р — п, кремний
п — р — п,, кремний
п — р — п, кремний
р — п — р, германий
IV.31, г
IV.32, д
IV.32, г
Работа в высокочастотных усилительных и генераторных схемах
Работа в усилительных, генераторных и импульсных схемах
Обозначение
Единица измерения
Тип
КТ907А |
КТ907Б
КТ908А
КТ908Б
^кб о
мА
-
—
—
—
^эб. о
мА
0,35/4
0,35/4
300/5
300/5
ик
В
28
28
2
4
7К
А
0,4
0,4
10
4
^21э
—
>3,5
>3**
8-60
>20
fT
МГц
350
300
30
30
^кбт
В
—
—
140
140
^кэр
В
60
60
100
60
^эбт
В
4
4
4
4
^кт
А
1
1
10
10
^бт
А
0,4
0,4
5
5
Вт
1,35
1,35
—
—
рт
Вт
—
—
50
50
^мако
°C
4-120
4-120
4-150
4-150
^мин
°C
-40
-40
-55
-55
^п. к
°С/Вт
7,5
7,5
2
2
^п. с
°С/Вт
—
—
—
—
Переход, материал
п — р — п, кремний
п — р — п, кремний
Рисунок
IV.32, д
IV.31, г
Назначение
Работа в радиотехнических устройствах широкого применения
Работа в ключевых стабилизаторах и преобразователях
транзистора
КТ909А
КТ909Б
КТ911А
КТ911Б
КТ911В
КТ911Г
—
^
5/55
5/55
5/40
5/40
4/3,5
8/3,5
2/3
2/3
2/3
2/3
01
0,1
1,5
3
10
10
1,5
3
0,1
0,1
0,1
0,1
3,5
5
2,5
2
2,5
2
350
500
1000
800
1000
800
—
—
55
55
40
40
60
60
40
40
30
30
3,5
3,5
3
3
3
3
2
4
0,4
0,4
0,4
0,4
1
2
—
—
—
—
27
54
3
3
3
3
27
54
—
—
—
—
+ 120
+120
+ 120
+120•
+ 120
+ 120
-40
-40
-40
-40
-40
—40
5
2,5
—
—
-
—
—
—.
33
33
33
33
п — р — п.
кремний
п — р — п.
кремний
IV.30, д
IV.32, е
Работа в усилителях, умно
Работа в усилительных и генераторных схемах
жителях частоты и автогенераторах в УКВ диапазоне
на СВЧ
Термостабильность каскада на транзисторе принято оценивать коэффициентом нестабильности
который характеризует изменение коллекторного тока при изменении обратного тока коллектора /кб о вследствие изменения температуры или дрейфа во времени.
Рис. IV.33. Схемы питания транзисторов:а — о одним источником питания; б —с двумя источниками питания.Рис. IV.33. Схемы питания транзисторов:а — о одним источником питания; б —с двумя источниками питания.
Рис. IV.33. Схемы питания транзисторов:
а — о одним источником питания; б —с двумя источниками питания.
Рис. IV.33. Схемы питания транзисторов:
а — о одним источником питания; б —с двумя источниками питания.
Рис. IV.34. Комбинированная схема питания транзистора с обратными связями по току и напряжению.
^216 ^б(1 — А21б) R^ 4- R^^216 ^б(1 — А21б) R^ 4- R^Существует два типа схем питания транзистора! схема с одним общим источником питания (рис. IV.33, я) и схема с двумя раздельными источниками — эмиттерным и коллекторным (рис. IV.33, б). Коэффициент нестабильности 5нэтих схем определяется по формуле:
^216 ^б
(1 — А21б) R^ 4- R^
^216 ^б
(1 — А21б) R^ 4- R^
sH= U
где
^2 Ч~ ^з\.^1)^2 Ч~ ^з\.^1)^=^3^=^3^2 + #з\^2 + #з\
^2 Ч~ ^з\.
^1)
^2 Ч~ ^з\.
^1)
^=^3
^=^3
^2 + #з\
^2 + #з\
Здесь R^ — приведенное сопротивление в цепи базы; R^ — 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 8Н.
При питании от одного источника наибольшее распространение получили три схемы: схема с обратной связью по току (R4 — R3 = = 0), схема с обратной связью по напряжению (/?£ = 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.34). Коэффициент нестабильности этой схемы определяется по формуле:
sH«sH«1 +1 +R»R»R2 + Яз\ ‘Ri )R2 + Яз\ ‘Ri )
sH«
sH«
1 +
1 +
R»
R»
R2 + Яз\ ‘
Ri )
R2 + Яз\ ‘
Ri )
При питании от двух источников наиболее распространена схема с сопротивлениями в цепях эмиттера и коллектора (при R4 = = 0 и /?3 = оо). Эта схема наиболее стабильна и имеет 5Н » 1. Рекомендуется брать SH = 1,5—2 при высоких требованиях к стабильности; в радиолюбительской практике приемлемо SH = 2—5- При желании получить 5Н « 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, дио- дов4 смещенных в обратном направлении), возможно получить коэффициент нестабильности S^ = 1 и даже меньше.
Схемы с применением термозависимых элементов обладают большими КПД, входным сопротивлением и усилением по сравнению с обычными схемами термостабилизации и могут быть использованы для работы в более широком диапазоне температур.
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 схем.
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 змиттером (рис. IV.35, а)
Если же к базе подключить отрицательный полюс источника, омметр покажет малое сопротивление между базой и коллектором или эмиттером (рис. IV.35, б). Для транзисторов п—р—п-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.
Рис. IV.36. Схема проверки коэффициента усиления транзистора по току.Рис. IV.36. Схема проверки коэффициента усиления транзистора по току.Рис. IV.35. Схемы измерения сопротивления переходов транзистора: а — обратного; б — прямого -
Рис. IV.36. Схема проверки коэффициента усиления транзистора по току.
Рис. IV.36. Схема проверки коэффициента усиления транзистора по току.
Проверка с помощью батареи и миллиамперметра. Этим методом возможно ориентировочно измерить усиление транзистора по току в схеме с общим эмиттером Н^э (Р). Для этой цели необходимо собрать схему (рис. IV.36). При подключении источника напряжения Е (1,5—4,5 В) через миллиамперметр будет протекать ток /к. Коэффициент усиления определяется следующим выражением:
/к
Ток базы можно определить по формуле
/ — ^ист
Отсюда п _ , хизм к р•
ист и бэ
Величина Пбэ равна примерно 0,2 — 0,3 В.
Если £ист = 4,5 В (напряжение свежей батареи КБС-0,5), а /?изм выбрать равным, например, 43 кОм, то
^21э = ^к-
Рекомендуется начинать измерения с больших величин /?изм (например, 240 кОм). При этом
&21э = 50^ к*
Если показания миллиамперметра окажутся малыми, переходят к меньшим величинам 7?изм.
Резистор 7? предназначен для предохранения прибора на случай замыкания внутри проверяемого транзистора. Его сопротивление составляет 330 Ом. При £ист = 1,5 В значения 7?изм и £ соответственно уменьшают.
Для радиолюбительских целей можно рекомендовать портативный испытатель транзисторов Л2-1 для измерения коэффициента усиления в схеме с общей базой (см. § 5 пл. XII).
Рекомендации пс применению транзисторов. Выбор транзисторов должен производиться в соответствии с их назначением. В предварительных каскадах усилителей низкой частоты могут применяться любые 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.29 приведены критерии годности транзисторов в процессе эксплуатации и хранения.
Таблица IV.29
Критерий годности транзисторов при изменении их параметров
ПараметрКритерий годности транзистора
Обратный ток коллекторного переходаОбратный ток эмиттерного переходаКоэффициент усиления по токуКоэффициент усиления по току при большом сигналеКоэффициент шумаОбратный ток коллекторного переходаОбратный ток эмиттерного переходаКоэффициент усиления по токуКоэффициент усиления по току при большом сигналеКоэффициент шумакб. о ^ ^кб. о (°)кб. о ^ ^кб. о (°)/эб. о "^ ^эб. о Iе)®’7^2I3mhh^c^^2I3^^^^213. мака0,7/1213. мин^с) ^ ^213< 1.5/1213, макс(с)Рщ ^ Рц/с) "Ь 5 дБ/эб. о "^ ^эб. о Iе)®’7^2I3mhh^c^^2I3^^^^213. мака0,7/1213. мин^с) ^ ^213< 1.5/1213, макс(с)Рщ ^ Рц/с) "Ь 5 дБ
Обратный ток коллекторного перехода
Обратный ток эмиттерного перехода
Коэффициент усиления по току
Коэффициент усиления по току при большом сигнале
Коэффициент шума
Обратный ток коллекторного перехода
Обратный ток эмиттерного перехода
Коэффициент усиления по току
Коэффициент усиления по току при большом сигнале
Коэффициент шума
кб. о ^ ^кб. о (°)
кб. о ^ ^кб. о (°)
/эб. о "^ ^эб. о Iе)®’7^2I3mhh^c^^2I3^^^^213. мака
0,7/1213. мин^с) ^ ^213
< 1.5/1213, макс(с)
Рщ ^ Рц/с) "Ь 5 дБ
/эб. о "^ ^эб. о Iе)®’7^2I3mhh^c^^2I3^^^^213. мака
0,7/1213. мин^с) ^ ^213
< 1.5/1213, макс(с)
Рщ ^ Рц/с) "Ь 5 дБ
Примечание. Буква «с» 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.
Снижат * рабочие напряжения и токи до величин, не превышающих 0,/7 предельных. Недопустимо использовать транзисторы в ПредельМ>1х режимах по двум параметрам одновременно.
Защищать транзисторы от перенапряжений, применяя стабилитроны, демпфирующие пепи, ограничивающие диоды, а также от перёгрузок по току, включая последовательно с выводами эМит- тера и коллектора токоогр-ничивающие сопротивления.
Не допускать работы транзистора хотя бы с временно отключенной базой.
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 свободной компоновке элементов использовать специальные ра
"TUTU
Место
транзистора п п п
-14-t ДЬ
а
тлпг
местотранзистора
I
Рис. IV.37. Ребристые радиаторы:а — односторонний; б — двухсторонний.
внутри аппаратуры целесообразно
диаторы или располагать транзисторы непосредственно на шасси прибора. Радиаторы бывают пластинчатыми, ребристыми односторонними (рис. IV.37, а) и ребристыми двусторонними (рис. IV.37, б). В табл. IV.30 приведены размеры радиаторов, рассчитанных на различные рассеиваемые мощности при температуре окружающей среды до 60° С.
Тип радиатора
Тип транзистора
Рассеиваемая мощность, Вт
Размеры теплоотвода, мм
g Д
N
^ д
L х 1
h
к
А
b
Пластинчатый
П302
5
90X90
4
6
юохюо
4
—
—
—
—
П601
1
50X50
3
2
75X75
3
—•
—
—
3
юохюо
3
—
—
4
110X110
3
—
—
П213 - П215
1
40X40
4
2
50X50
3
—
—
—
3
65 X 65
3
—
—
—
—
4
90X90
3
—
—
—
—
Ребристый одно
П213 — П215
4
60X60
3
12
4
7
7
сторонний
6
80X80
3
20
5
7
9
8
100X100
3
20
4
10
9
Размеры радиаторов
Таблица IV.30
При плртной 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 поверхность 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 с^еме 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 перегрев одного из транзисторов приведет к увеличению мощности, рассеиваемой этим прибором за счет уменьшения нагрузки на остальных.
Правила установки и включения транзисторов. 1. Крепление транзисторов производить за корпус (мощные транзисторы крепить при помощи предусмотренных конструкций 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 с). 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.
§ 3. Полевые транзисторы
Полевые транзисторы — универсальные активные приборы, применяемые в широком классе радиоэлектронных устройств. Существует две разновидности полевых транзисторов: полевые тран-
зисторы ср—«-переходом и полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП транзисторы).
Работа полевых транзисторов 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.
Полевой транзистор состоит из полупроводникового стержня (канала) с омическим выводом от каждого конца. На поверхности канала с противоположных сторон формируется р—«-переход таким образом, чтобы он был параллелен направлению тока. Вывод, от которого носители начинают свой путь (положительный для p-канала и отрицательный для «-канала), называется истоком, противоположный вывод, к которому приходят носители, называется стоком. Третий вывод от р—«-перехода называется затвором.
Электрическое поле, создаваемое затвором, изменяет плотность носителей зарядов в канале, т. е. изменяет величину протекающего тока. Так как управление происходит через обратно смещенный р—«-переход, сопротивление между каналом и управляющим электродом велико, а ток затвора мал.
В полевых транзисторах с МОП-структурой затвор отделен от канала тонким изолирующим слоем. При очень тонком изолирующем слое проникновение поля в,канал не затрудняется, а ток затвора при этом значительно уменьшается и не зависит от полярности приложенного к затвору напряжения (в отличие от полевых транзисторов с р—«-переходом).
Каналы полевых транзисторов с МОП-структурой по физическим свойствам разделяются на встроенные (обедненного типа) и индуцированные (обогащенного типа). По встроенному каналу течет ток в отсутствие напряжения на затворе, если приложить напряжение между стоком и истоком. Это так называемый начальный ток стока. Величиной тока стока можно управлять, изменяя величину и полярность напряжения между затвором и истоком. При некотором положительном напряжении затвор — исток транзистора с /7-каналом или отрицательном транзистора с «-каналом ток в цепи стока прекращается.
В полевом транзисторе с индуцированным каналом при отсутствии напряжения на затворе ток между стоком и истоком очень мал. При подаче на затвор транзистора с p-каналом отрицательного напряжения (положительного для транзистора с «-каналом) по отношению к истоку ток между стоком и истоком увеличи* вается.
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 подключен 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. 4V.38.
По аналогии с ламповой электроникой, где за типовую принята схема с общим катодом, для полевых транзисторов типовой является схема с общим истоком, и характеристики элементов четырех-
полюсника удобней всего определять в системе проводимостей, или у-параметров. В общем виде уравнения четырехполюсника в системе у-параметров записываются так:
/1 = */Ц^1 + ^12^2»
^2 = ^21^ 1 + ^22^2»
Рис. IV.38. Схема включения полевых транзисторов: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затворомРис. IV.38. Схема включения полевых транзисторов: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затвором
Рис. IV.38. Схема включения полевых транзисторов: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затвором
Рис. IV.38. Схема включения полевых транзисторов: а — с общим истоком; б — с общим стоком; в — с общим затвором
где /^ /2, t/p U2 — соответственно малые приращения токов и напряжений на входе и выходе четырехполюсника.
Эквивалентная схема полевого транзистора, элементы которой выражены через //-параметры, приведена на рис. IV.39. При таком подключении каждая из проводимостей имеет физический смысл.
Входная проводимость j1С
определяется проводимое-%с—
0-— -•- Затбор Iизи 'Исток Т0U0-— -•- Затбор Iизи 'Исток Т0U—0 Сток—0 Сток'ЗИИсток —0'ЗИИсток —0^ью участка затвор — исток Узи ~ Ун + У12-
0-— -•- Затбор I
изи '
Исток Т
0U
0-— -•- Затбор I
изи '
Исток Т
0U
—0 Сток
—0 Сток
'ЗИ
Исток —0
'ЗИ
Исток —0
узк ^сиузк ^сиВыходная проводимость определяется проводимостью участка сток — исток Уси У22 + У21*
узк ^си
узк ^си
Рис. IV.39. Эквивалентная схема полевого транзистора.Рис. IV.39. Эквивалентная схема полевого транзистора.Функция прямой пере-
Рис. IV.39. Эквивалентная схема полевого транзистора.
Рис. IV.39. Эквивалентная схема полевого транзистора.
дачи определяется крутизной вольтамперной характеристики S = у^ — У12-
Функция обратной передачи определяется проходной проводи-
мостью узн = tiw
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.
Вольтамперные характеристики полевого транзистора содержат в себе информацию о его свойствах во всех режимах работы и о связях параметров между собой. По вольтамперным характеристикам можно определить ряд параметров, не приводимых в справочной литературе, а также произвести расчеты цепей смещения, стабилизацию режима, оценку работы транзистора в широком диапазоне токов и напряжений. Обычно используют два семейства статических вольтамперных характеристик: сток-затворные (переходные) и стоковые (выходные).
Сток-здТвориые характеристики отражают зависимость тока стока от напряжения между затвором, и истоком» На рис. IV.40 приведены сток-затворные характеристики различных типов поле® вых транзисторов.
Рис. IV.40. Сток-затворные характеристики полевых транзисторов: а — G р — п-переходом; 6 — 6 встроенным каналом; в — с индуцированным ка- йалой.Рис. IV.40. Сток-затворные характеристики полевых транзисторов: а — G р — п-переходом; 6 — 6 встроенным каналом; в — с индуцированным ка- йалой.
Рис. IV.40. Сток-затворные характеристики полевых транзисторов: а — G р — п-переходом; 6 — 6 встроенным каналом; в — с индуцированным ка- йалой.
Рис. IV.40. Сток-затворные характеристики полевых транзисторов: а — G р — п-переходом; 6 — 6 встроенным каналом; в — с индуцированным ка- йалой.
Рис. IV.41. Выходные (стоковые) характеристики полевогоРис. IV.41. Выходные (стоковые) характеристики полевого
Рис. IV.41. Выходные (стоковые) характеристики полевого
Рис. IV.41. Выходные (стоковые) характеристики полевого
Выходные (стоковое) характеристики отражают зависимость тока Стака от напряйсёййя Йа стоке при фиксированных значениях напряжения затвор — исток. Выходные характеристики приведены на рис, IV.4L Выходные характеристики полевого транзистора имеют участок насыщения: начиная с некоторого напряжения между стоком и истоком ток /0 практически не увеличивается. При Напряжении сток исток ^си большем Определенной велич ны происходит пробой канала.
Основные параметры полевых транзисторов. Крутизна переходной характеристики S — отношение переменной составляющей тока стока к вызвавшему ее малому переменному управляющему напряжению между затвором и
истоком. Крутизна S измеряется обычно на низкой частоте (50— —1500 Гц) в заданном для данного типа транзистора режиме по постоянному току ((/ви, 1^.
Начальный ток стока /в н ^ ток в цепи стока при непосредственном соединении затвора с истоком и заданном напряжении
Ток затвора /3 — постоянная составляющая тока затвора при соединенных между собой стоке и истоке и определенном напряжении затвор — исток.
Напряжение отсечки иотй — напряжение между затвором
и истоком, при котором ток стока снижается до весьма малой вели-» чины (рбычно 10 мкА),
Пороговое напряжение ^цор — напряжение между затвором и истоком транзистора а индуцированным каналом, по достижении которого возникает ток стока заданной малой величины (обычно 10 мкА).
Пороговый ток /пор — некоторое малое значение тока стока, условно принятое за критерий возникновения (прекращения) электропроводности канала.
Шумовые свойства полевых транзисторов оцениваются коэффициентом шума гш, который определяется как отношение полной мощности шумов в цепи стока к части мощности, вызываемой тепло-
от частоты и выходного сопротивления источника сигнала.
выми шумами внутреннего сопротивления источника сигнала. Измеряют коэффициент шума в заданном режиме по постоянному току иси1 /с на определенной частоте. Коэффициент шума полевых транзисторов мало зависит от напряжения сток — исток, тока стока и окружающей температуры (ниже +50° С). Коэффициент шума монотонно возрастает с уменьшением частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала. На рис. IV.42 представлена типичная зависимость коэффициента шума полевого транзистора от частоты и внутреннего сопротивления источника сигнала.
Частотные свойства полевых транзисторов определяются постоянной времени RC цепи затвора. Поскольку величина входной емкости Свх у транзисторов с р—n-переходом велика (десятки пикофарад), работа в усилительных каскадах с большим входным сопротивлением ограничивает применение их частотами, равными нескольким сотням килогерц — единицам мегагерц.
При работе в переключающих схемах скорость переключения полностью определяется постоянной времени RC цепи аатвора. У полевых транзисторов с изолированным затвором входная емкость значительно меньше, поэтому их частотные свойства намного лучше, чем у полевых транзисторов с р^л-переходом, Ориентировочно значение предельной частоты в МГц можно определить по формуле
fT=159A,
° Ии
где S — крутизна переходной характеристики в мА/B, С11и — емкость (в пФ) между затвором и истоком при коротком замыкании по переменному току выходной цепи.
Предельные параметры полевых транзисторов ограничивают область допустимых режимов работы К ним следует отнести: максимальный ток стока /е мак0? максимально допустимые напряжения между электродами U№w маке» W30 макс» ^зи. мако» максимально
допустимую мощность рассеивания Рмак0, максимальную и минимальную температуры окружающей Среды ТСр макс» ^ср. мин*
Рис. IV.43. Сток-затворные характеристики полевого транзистора КП102Е при различной температуре и^и = -Ю В.Рис. IV.43. Сток-затворные характеристики полевого транзистора КП102Е при различной температуре и^и = -Ю В.Рис. IV.44. Зависимость обратного тока затвора полевого транзистора КП 102 от температуры при UCH = ==-10 В и 1/зи=+1 В.Рис. IV.44. Зависимость обратного тока затвора полевого транзистора КП 102 от температуры при UCH = ==-10 В и 1/зи=+1 В.Тепловые параметры полевых транзисторов характеризуют устойчивость их при работе в широком диапазоне температур. При
Рис. IV.43. Сток-затворные характеристики полевого транзистора КП102Е при различной температуре и
^и = -Ю В.
Рис. IV.43. Сток-затворные характеристики полевого транзистора КП102Е при различной температуре и
^и = -Ю В.
Рис. IV.44. Зависимость обратного тока затвора полевого транзистора КП 102 от температуры при UCH = ==-10 В и 1/зи=+1 В.
Рис. IV.44. Зависимость обратного тока затвора полевого транзистора КП 102 от температуры при UCH = ==-10 В и 1/зи=+1 В.
изменении температуры свойства полупроводниковых материалов изменяются. Это приводит к изменению параметров полевых транзисторов, и, в первую очередь, к изменению тока стока, крутизны и тока затвора.
Зависимость изменения тока стока от температуры определяется двумя факторами: контактной разностью потенциалов р-п- 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.43 приведены сток-затворные характерис-. тики при различных температурах окружающей среды и указано положение термостабильной точки.
3 e3 e
3 e
3 e
a 5
Рис. IV.45. Графические обозначения полевых транзисторов: а —с р—«-переходом и p-каналом; [б —с р—«-переходом и «-каналом; в — МОП в встроенным p-каналом обедненного типа; 'г —МОП о встроенным «каналом обедненного типа; д — МОП о индуцированным p-каналом обогащенного типа; е — МОП с индуцированным «-каналом обогащенного типа.
Рис. IV.46. Полевые транзисторы.
Зависимость крутизны переходной характеристики от температуры у полевых транзисторов такая же, как и у тока стока. С ростом температуры ток затвора увеличивается. Хотя это увеличение в абсолютных величинах и незначительно, его надо учитывать в схемах, где в цепи затвора стоит большое сопротивление смещения. В этом случае изменение тока затвора может вызвать существенное изменение напряжения на затворе полевого транзистора и изменение режимов его работы. Температурная зависимость тока затвора полевого транзистора с р—«-переходом приведена на рис. IV.44. В полевых транзисторах с изолированным затвором ток затвора практически не зависит от температуры.
Графические обозначения полевых транзисторов в электрических схемах показаны на рис. IV.45. Основные данные полевых транзисторов приведены В табл. IV.31, а конструкция и располо- жение^выводов показаны на рис. IV. 46.
Основные данные полевых транзисторов
Наименование параметра
Обозначение
Единица измерения
Тип
КП101Г
транзистора
КП101Д |кП101Е
Ток стока при С/зи 0
мА
0,3
0,3
0,3
Крутизна характеристики
S
мА/В
0,15
0,3
0,3
Напряжение отсечки
^ото
В
5
10
10
Пороговое напряжение
^пор
В
—
—
—
Ток затвора
1 3
нА
10
50
50
Предельная частота усиления
fj
МГц
—
—
—
Коэффициент шума
ДБ
5
10
—
Входная емкость
с11и
пФ
12
12
12
Проходная емкость
^12и
пФ
5
5
5
Выходная емкость
с22и
пФ
—
—
—
Максимальное напряжение сток — затвор
^сз. макс
В
10
10
10
Максимальное напряжение сток — исток
^си. макс
В
—
—
—
Максимальный ток стока
^с. макс
мА
2
5
5
Максимальная рассеиваемая мощность
^макс
мВт
—
—
—
Максимальная температура окружающей среды
Т
1 ср. макс
=0
+85
+85
+85
Минимальная температура окружающей среды
т
1 ср. мин
’<3
—40
-40
-40
Тип перехода, тип канала^
Переход, канал
р — п с р-кана лом
Конструкция и расположение выводов
Рисунок
IV.46, а
Основное назначение
Назначение
Работа во входных каскадах УНЧ а малым уровнем шумов
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
КП102Е
КШ02Ж
КП102И
КП102К
КП102Л
'с
мА
0,18-0,55
0,4-1,0
0,7-1,8
1,3-3,0
2,4—6,0
S
мА/В
0,25
0,3
0,36
0,45
0,65
^отс
В
2,8
4,0
5,5
7,5
10
^пор
В
—
—
—
—
—•
^3
нА
15
15
15
15
15
^Т
МГц
10
10
10
10
10
^ш
ДБ
10*
10*
10*
10*
10*
с11и
пФ
10
10
10
16
10
с12и
пФ
5
5
5
5
5
с22и
пФ
—
—
—
—
—
^сз. макс
В
15
15
15
15
15
^си. макс
В
15
15
15
15
15
^с. макс
мА
—
—
—
—
—
^макс
мВт
—
—
—
—
—
т ср. макс
°C
+70
+70
+70
+70
+70
^ср. мин
°C
—55
-65
-55
-55
-55
Переход, канал
Р-
-пс р-каналом
Рисунок
IV.46, б; IV.46, в
Назначение
Работа во входных каскадах усилителей низкой часто* ты и усилителей постоянного тока
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
КП103Е
кпюзж
кпюзи
кпюзк
кпюзл
кпюзм
^0
мА
0,3—0,7
0,55-1,2
1,0—2,1
1,7-3,8
3,0—6,6
5,4-12
S
мА/В
0,4—1,5
0,7—2,2
0,8-3,0
1,4—4,0
2,0-6,0
2,8—6,0
^отс
В
0,4—1,8
0,7-2,1
0,8—2,6
1,4—3,5
1,8-3,8
2,0-4,4
^пор
В
—
—
—
—
—
—
^3
нА
20
20
20
20
20
20
Гт
МГц
—
—
—
—
—
—
ДБ
3
3
3
3
3
3
^Пи
пФ
20
20
20
20
20
20
^12и
пФ
8
8
8
8
8
8
^22и
пФ
—
—
—
—
—
—
^зо. макс
В
15
15
15
15
15
15
^си макс
В
10
10
10
10
10
10
/С. макс
мА
—
—
—
—
—
—
^макс
мВт
120
120
120
120
120
120
^ср макс
°C
4-70
4-70
4-70
4-70
4-70
4-70
^ср. мин
°C
-55
-55
-55
—55
—55
—55
Переход# канал
р — п с р-каналом
Рисунок
IV.46, г; IV.46, в
Назначение
Работа во входных каскадах усилителей низкой частоты, усилителей постоянного тока и ключевых схемах
Обозначение
Единица измерения
Тип транзистора
КП301Б
КП302А
КП302Б
КП302В
^0
мА
0,5.10-в
3—24
18—43
33
S
мА/В
1,0
5,0
7,0
5,0
^ото
В
—•
5,0
7,0
10,0
^пор
В
4,2
—
—
—
13
нА
0,3
10
10
10
Ft
МГц
—
—
—
—
рш
ДБ
9,5
3,0
—
—
с11и
пФ
3,5
20
20
20
с12и
пФ
1.0
8
8
8
С22и
пФ
3,5
7,0
10,5
14
^сз. макс
В
—
20
20
20
^си. макс
В
20
20
20
20
^с. макс
мА
15
24
43
80
^макс
мВт
200
300
300
300
^ср. макс
°C
4-70
4-100
4-100
4-100
^ср. мин
°C
-40
-60
-60
—60
Переход, канал
Индуцированный канал р-типа
Встроенный канал п -типа
Рисунок
IV.46, е
IV.46, ж
Назначение
Работа в высокочастотных каскадах радиоаппаратуры
Работа в приемно-усилительной и другой радиоэлектронной аппаратуре
O0Q3H3- чение
Единица измерения
Тип транзистора
to § дО С К
to § С
8 ^
В
to
3 В к
К
В
5
В
I»
мА
0,5-2,5
0,5-2,5
1,5-5,0
3,0-12
3,0-9,0
5,0-20
0,3—3,0
1,5-5,0
S
мА/В
1,0—4,0
1,0-4,0
2,0—5,0
3,0-7,0
>2,6
>4,0
1,0—4,0
2,0-6,0
^отс
В
3
3
4
8
8
8
0,3-3,0
0,3—2,0
^пор
В
—
—
—
—
—
—
—
—
^3
нА
1
1
1
0,1
1
1
5
5
fT
МГц
—
— *
—
-
—
—
—
—
^ш
ДБ
—
—
—
—
4
4
—
—
С11и
пФ
6
6
6
6
6
6
6
6
с12и
пФ
2
2
2
2
2
2
2
2
С22и
пФ
—
—
—
—
—
-
—
—
^сз. макс
В
30
30
30
30
30
30
30
30
^си макс
В
25
25
25
25
25
25
25
25
^с. макс
мА
20
20
20
20
20
20
20
20
^макс
мВт
200
200
200
200
200
200
200
200
^ср. макс
°C
+100
+100
+ 100
+100
+100
+ 100
+100
+100
^ср. мин
°C
—60
—60
—60
-60
-60
-60
—60
-60
Переход»
канал
Р
— п с п-каналом
Рисунок
IV.46, д
Назначение
Работа во входных каскадах усилителей низкой частоты и усилителей постоянного тока
Обозначений
Единица измерения
Тип транзистора
КП305Д |
КП305Е |
КП305ж| КП305И [кП350а|кП350Б
КП350В
^с
мА
Не регламентируется
3,5
3,5
6,0
S
мА/В
5,2—10,5
4,0—8,0
5,2—10,5
4,0-10,5
6,0
6,0
д
^ото
В
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
^пор
В
-
—
-
—
—
-
—
^3
нА
1,0
0,005
1,0
1,0
5,0
5,0
5,0
/т
МГц
—
—
—
—
—
_
—
^ш
ДБ
7,5
—
7,5
—
6,0
6,0
6,0
^11и
пФ
5,0
5,0
5,0
5,0
6,0
6,0
6,0
с12и
пФ
0,8
0,8
0,8
0,8
0,07
0,07
0,07
^22и
пФ
-
—
—
—
6,0
6,0
6,0
^сз. макс
в
15
15
15
15
21/15**
21/15**
21/15^
^си. макс
В
15
15
15
15
15
15
15
^с. макс
мА
15
15
15
15
30
30
30
^макс
мВт
150
150
150
150
200
200
200
^ср. макс
°C
4-125
' 4-125
4-125
4-125
4-85
-1-85
4-85
•^ср. мин
°C
-60
-60
-60
-60
-40
-40
-40
Переход, канал
Встроенный канал п-типа
Встроенный канал п-типа
Рисунок
IV.46, з
IV.46, и
Назначение
Работа в высокочастотных каскадах радиоаппаратуры
Работа в высокочастотных каскадах радиоаппаратуры
Рекомендации по эксплуатации полевых транзисторов. Полевые транзисторы имеют вольтамперные характеристики, подобные рамповым, 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 RG-генератор ах синусоидальных колебаний низких и инфранизких частот, в генераторах пилообразных колебаний, в усилителях низкой частоты, работающих от источников с большим внутренним сопротивлением, в активных /?С-фильтрах низких частот.
Полевые транзисторы с изолированным затвором используют в высокочастотных усилителях, смесителях, ключевых схемах.
В рекомендации по использованию транзисторов для случая полевых транзисторов следует внести дополнения:
На затвор полевых транзисторов с р-п-переходом не рекомендуется подавать напряжение, смещающее переход в прямом направлении (отрицательное для транзисторов с p-каналом и положительное для транзисторов с п-каналом).
Полевые транзисторы с изолированным затвором следует хранить 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.
Глава V
МАЛОГАБАРИТНЫЕ МИКРОФОНЫ, ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ И ТЕЛЕФОНЫ
§ 1, Микрофоны
Электроакустические характеристики микрофонов. Чувствительность характеризуется выходным уровнем отдачи (уровнем мощности в нагрузке) на частоте 1000 Гц при звуковом давлении 0,1 Н/м2. Уровень отдачи определяется в децибеллах по отношению к 1 мВт.
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, мВт, выделяющуюся на нагрузке микрофона, разделив 1 мВт на полученное отношение. Затем по формуле находят напряжение на нагрузке:
и = /10W, мВ,
где R— 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 10?. Мощность на нагрузке
р = ж= 10-7 мВт-
Напряжение на нагрузке
и = v Ю3 • 10~7 • 600 = 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 n икрофона ца данной частоте от угла между акустической (рабочей) осью й направлением нд источник звук^.
Эффективность односторонне направленных микрофонов определяется отношением «фронт — тыл», т. е. отношением значений фронтальной и тыловой чувствительностей микрофона.
Уровень собственных шумов определяется обычно относительно среднеквадратического значения напряжения (/0, развиваемого микрофоном под действием звукового сигнала 0,1 Н/м2 (средйе- квадратическое значение), по формуле
2V = 201gи 0
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 тугоухйх.
Основные данные малогабаритных микрофонов приведены в табл. V.I.
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, зйачи-
Таблица V.1
Основные данные малогабаритных микрофонов
Тип
S
и О
Lx
И 1» eg 5 я у
^О OS Д ss А
3 §1.
Ч ю Д 2 s £ SOS
* О Л S
}
£
мпэ-з
10
100—5000
20
1000
«Звук»
п
50-100
100-4000
10
5000
035x6
23x16X6
«Кристалл»
50-100
100—4000
10
3000
Ml М2
э
2,5** 2**
400-3000
20
1
24x10X8
9
4
ДЭМ-4М
эд
10
590
055 X30
1g
мк-ю
У
1000*V
300-3000
25
051x55
МК-59
У
100—200
—
037X15
15
* П — пьезоэлектрическая; Э — электромагнитная; ЭД — электромагнитная дифференциальная; У — угольная. ** На частоте 1 кГц.
*** На частоте 2 кГц.
тельную неравномерность частотной характеристики и недэстаточ* ную надежность.
Электромагнитные микрофоны. Мембрана таких микрофонов (или связанный с ней якорь) колеблется возле полюсе^ постоянного магнита, изменяя воздушный зазор. Возникающие при этом колебания магнитного 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. 1. Мембрана такого микрофона открыта с обеих сторон, поэтому чувствительность его равна нулю, еслй напрЛВЛеЙЙе зву^а совпадает с плоскостью мембраны. Чувствительность дифференциального микрофона на 20—25 дБ ниже чувствительности обычного микрофона.
Рис. V.I. Устройство дифференциального электромагнитного микрофона:
/ — кольцевые магниты; 2 — катушка; 3 — мембрана; 4 — фланцы; 5 -“• обойма.
Рис. V.2. Схема включения угольного микрофона.
Электромагнитные микрофоны можно использовать и как телефоны.
Угольные микрофоны. Принцип действия таких микрофонов основан на свойстве угольного порошка изменять сопротивление в зависимости от силы сжатия зерен, из которых состоит порошок.
Схема включения угольного микрофона представлена ' на рис. V.2. Из схемы видно, что угольный микрофон М управляет величиной тока в цепи батареи Е. Поэтому в цепи угольного микрофона можно получить мощность, большую, 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) средне- омные(70—150 Ом) и высокоомные (150—300 Ом). Первые работают при токе питания до 80 мА, 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 снижайся чувствительность.
В малогабаритной радиотехнической аппаратуре эффективно работают угольные микрофонные капсюли от микротелефонных трубок и гарнитур, используемые в городской телефонной сети. Капсюль МК-Ю 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 порошком. 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 снаружй 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.
§ 2. 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% на 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 ОД ВА при частоте 1000 Гц.
Среднее стандартное звуковое давление — среднее арифметиче? ское 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 подводи-» мого 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. G увеличением искажений этот коэффициент возрастает. Может появиться хрип? дребезжание и т. п. Нелинейные искажение чаще всего проявляются на низких частотах.
Цолное 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.*
Принцип действия электродинамических громкоговорителей основан на взаимодействии постоянного магнитного поля, образующегося в зазоре магнитной системы, с переменным электрическим током, протекающим через звуковую катушку. Несмотря на то что электродинамические громкоговорители характеризуются малым к. п. д. и значительными частотными искажениями, они являются лучшими по качеству воспроизведения звука.
Рис. V.3. Малогабаритные громкоговорители:
а — с открытой магнитной системой; б ^ с закрытой магнитной системой.
В малогабаритных конструкциях недостатки электродинамических громкоговорителей проявляются больше.
На рис. V. 3, а показана одна из конструкций громкоговорителя с керновым магнитом и магнитопроводом из полосовой стали в виде скобы и прямоугольного фланца, склеенных между собой. Громкоговорители с керновыми магнитами создают незначительные внешние магнитные поля, так как стальной магнитопровод, окружающий магнит, является одновременно экраном. Такие громкоговорители применяются в аппаратуре, в которой недопустимо наличие сильных магнитных полей (телевизоры, магнитофоны, приемники с магнитными антеннами).
Магнитная система громкоговорителя, показанного на рис. V.3, б, состоит из кольцевого магнита, склеенного с двумя стальными фланцами. Верхний фланец соединен с диффузородержателем, а в центре нижнего укреплен стальной керн. Магнитные цепи некоторых громкоговорителей с кольцевыми ферритовыми магнитами опрессованы пластмассой, что повышает технологичность и улучшает внешний вид последних. Для ослабления внешнего магнитного поля громкоговорителей с кольцевыми магнитами их магнитную систему экранируют стальными колпаками. Однако это приводит к значительному уменьшению индукции в рабочем зазоре магнитной системы и, следовательно, среднего звукового давления, развиваемого громкоговорителем.
Телефоны используются для воспроизведения звука в портативных связных радиостанциях, для контроля передач и записи звуко-
Таблица V.2
Основные данные малогабаритных электродинамических громкоговорителей
Тип
к<
Я^
Й й = 8
i I
к 1
S (-> о о
О Я О 5" ” X 33 § S C§u
о я И О Q.U3
я S s
я о у ф схн я
у О
X я нхо
° § ф а) я Ф Д к я ” Ф г=С Ч ф ф аз
U Я tt
g я
к яХ
У о
® С Я
Я Я Ф
2 н я
я 6
ОО go 8£м5 ф§§о ggag
ф я ф
С ^ я н
Магнит
5 S
Р« 2 £
S
к я
с; я я о. ф
0.025ГД-1
0,025
600—4000
18
0,15
—
6,0±0,6
Керновой
—
040X16,5
17
0,025ГД-2
0,025
1000—3000
18
0,15
500 ±50
60
>
ЮДНК-25
040x16,5
16
0,05ГД-1
0,05
700—2500
18
0,15
600±100
60
—
—-
040X8,5
12
0,05ГД-2
0,05
700—2500
18
0,15
600±100
6.3±0,5
—
—
040X17
18
0ДГД-1ВЭФ
ОД
450—3000
3,5±0,5
—
—
—
—
0,1 ГД-3
0,1
400—3000
16
0,13
500±50
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
050X24
35
ОД ГД-6
ОД
450—3000
18
0,23
400 ±40
10,0±1,5
S3
АНКО-4
060X24
60
ОД ГД-8
ОД
450—3000
18
0,18
400±40
10,0±1,5
»
АНКО-4
060x21,5
40
ОДГД-12
ОД
450—3000
18
0,2
430±50
10,0±1,5
—
—
060X26
45
0,1 ГД-13
ОД
450—3000
18
0,18
430 ±50
60
—
050x18
28
0Д5ГД-1
0,15
400—8000
0,15
—
6,0±0,6
Керновой
АНКО-4
060 X 22
50
0,15
J 150—5000
15
0Д5ГД-3
I 200—4000
0,15
—
6,0±0,6
—
—
—
—
0.2ГД-1
0,2
300—10000
—
0,18
—
6,0±0,6
Керновой
АНКО-4
060 X 25
50
0,25ГД-1
0,25
300—3000
18
0,2
300±30
8,0±0,8
>
АНКО-4
070X36
115
0,25ГД-2
0,25
300—3000
18
0,2
300±30
6,5±0,5
Кольцевой
МБА
070X36
112
0.25ГД-9
0,25
300—3500
15
0,28
150±30
10,0±1,5
Керновой
АНКО-4
070x36
120
0.25ГД-10
0,25
350—3500
15
0,24
290±60
6,3±0,5
—
—
063X29
92
0,5ГД-10
0,5
200—6300
15
0,23
15О±30
6,3±0,5
Керновой
АНКО-4
01О&Х5О
159
0,5ГД-П
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
»
ЗБ А-2
0105X36
190
0,5ГД-14
0,5
200—3500
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
0106 X70X37
150
0.5ГД-20
0,5
300—5000
15
0,3
270 ±50
8,0±0,8
—.
080X34
130
0,5ГД-21
0,5
300—7000
15
0,3
270±30
8,0±0,5
080X37
130
0,5ГД-30
0,5
125—10000
15
0,3
75—155
16
—
122X80X49
190
0.5ГД-31
0,5
125—10000
15
0,2
75—155
16
>
—
122X80X49
190
1ГД1-ВЭФ
L0
200—4000
14
0,23
240±40
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
090X57
200
1ГД1-РРЗ
1,0
4000—13000
15
0,4
1200 + 500
10,0±1,0
»
АНКО-4
0105X80
200
1Г Д-4 А
1,0
f 100—10000
1 160—10000
12
12
0,3
120+20
180±20
8,0±0,8
—
—
150X100X68
300
1ГД-4Б
U0
100—10000
12
0,3
120±20
4
—
—
150X100X58
300
1ГД-9
1,0
( 100—7000
( 200—10000
14
14
0,2
95±15
Г50±30
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
156X98X56
250
1ГД-12
1,0
200—10000
14
0,25
175±15
5,0±0,5
Кольцевой
МБА
156X98X41
200
1ГД-14
1,0
150—10000
14
0,25
150±30
5,0±0,5
»
МБА
0126X45
180
1 ГД-18
1,0
( 100—10000
1 125-10000
15
15
0,18
100±20
140 ±2о
6,5±0,7
Керновой
АНКО-4
156X98X48
160
1ГД-20
1,0
150—10000
15
0,3
150 + 30
6,5±1,0
АНКО-4
156X98X60
240
1 ГД-28
1,0
f 100—10000
( 125—10000
15
15
0,2
100±20
140±20
6,5±0,7
—
—
156X98X42
200
1ГД-30
1,0
160—5000
15
0,25
140±10
5,5
—
—
0126X37
250
1 ГД-36
1,0
100—10000
12
0,2
100±160
8,0±1,2
Керновой
ЮНДК-24
125X100X57
250
1ГД-37
1,0
140-10000
12
0,3
140±20
8,0±1,2
—
—
160X100X58
320
1 ГД-40
1,0
/ 100-10000
1 140—10000
12
12
0,3
100±20
140 ±20
8,0±1,2
—
—
160X100X41
300
м «ь
вых программ, а также в измерительной аппаратуре и стереофонических приемниках.
Наиболее распространены электромагнитные телефоны, в которых мембрана колеблется под действием электромагнита, когда через его катушку протекает переменный ток звуковой частоты. Электрическое сопротивление постоянному току капсюлей этих телефонов составляет от 50 до 2200 Ом. Величина сопротивления обычно указывается маркировкой на корпусе капсюля с наружной стороны или внутри капсюля на обмотках катушек.
Телефоны простой электромагнитной системы отличаются сравнительно узкой полосой воспроизводимых частот, поэтому применяются в основном для воспроизведения речи. Телефоны дифференциальной электромагнитной системы воспроизводят более широкую полосу частот и могут быть использованы для прослушивания музыкальных программ при удовлетворительном качестве звучания (не выше третьего класса качества).
Телефоны электромагнитной системы применяют в аппаратуре с транзисторными выходными каскадами при непосредственном включении по бестрансформаторной схеме.
Широкое применение находят телефоны пьезоэлектрической системы, отличающиеся простой конструкцией й большим Полным сопротивлением переменному току.
Таблица V.3 Основные электроакустические данные телефонов
Тип
§
о
О § У « «и СУ О „ и и н о 2 о <4 S Н ° Д СО С к у
S'^S’S S 5 а:
Л л X s
У м О О S К Д Д
" “ g s 8 ч~х я у* «о* X О) cq <U у Л О S <u О x ® д
X О о о о д О
Ч (У Д ф «
СП 0 о н
§ g Е
ч 2 О у о о я 2 о
Л Л су о
Д S •
3 £§
ВТМ Т2 ТА-4 ТА-47
ТА-56М
ТГ-7М
ЭП
400—3000
400—3000 300—3400
300—3000
300—3000
300—3000
18
20
13
35
13
27
6,4
4,5 6,0 5,0
5,5
8,0
0,18
0,4 0,26—0,36 0,25—4,2
/ 0,24—0,36
(8-12
0,24—0,36
5
8
8
ТГ-9
эд
300—4000
20
8,0
0,24—0,36
—
ТК-67
ТМ-2 (ТМ-4)
ТОН-2
ЭП
300—34 00 300—3000 300—3000
10
27
35
5,5 4,0 4,0
0,3—10
0,24—0,36
0,6-1,6
ДЭМ-4М
ДЭМК-6
ДЭМК-7Т
эд
200—3000
200—3500
200—4000
10
10
10
5,7
2,9
3,4
0,6
0,6
0,6
—
тд-6
д
50—5000
13
2,2
0,14
—
ТПК-56
ТПК-571
ТПК-572
ПЭ
300—3500
50—9000
300—3500
20
16
20
14,0 4,0 5,0
10
20
15
2
2
2
* ЭП — электромагнитная простая; ЭД — электромагнитная дифференциальная; Д — электродинамическая; ПЭ — пьезоэлектрическая.
** На расстоянии 1 см при подведении мощности 1 мВ А.
Наиболее высокое качество воспроизведения звука обеспечив вают телефоны электродинамической системы, электрическое сопротивление которых составляет от десятков до сотен Ом.
Основные электроакустические данные телефонов приведены в табл. V.3.
В стереофонической аппаратуре применяют исключительно электродинамические телефоны, поскольку преимущества стереофонических передач перед монофоническими проявляются только при высоком качестве воспроизведения звука. В этих телефонах в качестве капсюлей используют миниатюрный электродинамические громкоговорители, которые монтируются | Корпусы-наушники, снабженные уплотнительными заглушками ЙЗ мягкой пористой резины. Заглушки повышают эффективность воспроизведения низких частот и четкость разделения каналов. На стереофонических телефонах имеются надписи «левый» и «правый» илй Цветная маркировка (желтый цвет — левый, красный — правый).
Глава VI
УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ НА ТРАНЗИСТОРАХ
§ 1. Основные характеристики усилителей звуковых частот
Коэффициент усиления по напряжению — отношение напряжение 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,
^дБ = 201g^ = 201g^^.
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:
300—2500 50—500050-15000 30-15000300—2500 50—500050-15000 30-15000Телефония
300—2500 50—5000
50-15000 30-15000
300—2500 50—5000
50-15000 30-15000
Радиовещания на ДВ, СВ и КВ
Радиовещание на УКВ
Высококачественная звукозапись
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 106, что соответствует отношению напряжений, равному 109 (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. Величину нелинейных искажений оценивают коэффициентом гармоник
к + иХ + ■..
где иг— напряжение основной частоты, (/2, U^ ,..— напряжение гармоник.
Практически значение имеют только вторая и третья гармоники. Обычно коэффициент гармоник выражают в процентах. В усилителях для радиоприемников и магнитофонов коэффициент гармоник 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 —‘ искажения, возникающие вследствие фазового сдвига составляющих выходного напряжения относительно составляющих входного напряжения. Для того чтобы в усилн-
теле 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 неустано- вившимися процессами. Особенно значительными оказываются неустановившиеся 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.
§ 2. Схемы включения транзисторов
Схемы включения транзисторов приведены на рис. VI. 1. Включение с общей 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
Рис. VI. 1. Схемы включения транзисторов:
а — о общей базой; б — g общим эмиттером; в — с общим коллектором; г —- о об щим истоком; д — о общим стоком
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). 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 общим 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.
Коэффициент усиления по напряжению при включении транзистора по схеме с ОК 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).
Схема включения с общим истоком (ОИ) позволяет получить большее усиление по мощности, чем другие схемы включения полевых транзисторов и применяется чаще других. Входное сопротивление полевого транзистора по схеме с ОИ велико (более 1 МОм), входная емкость сравнительно велика и растет при увеличении коэффициента усиления по напряжению.
Схема включения с общим стоком (ОС) имеет большое входное, малое выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению, несколько меньший единицы. Входная емкость каскада с ОС во много раз меньше, чем каскада с ОИ, и почти полностью определяется емкостью сток — затвор.
Схема включения с общим затвором (ОЗ) отличается малым входным сопротивлением. Коэффициент усиления по току в усилителе с ОЗ несколько меньше единицы, но усиление по напряжению велико. Биполярный транзистор в схеме с ОЗ дает большее усиление по мощности при несколько меньшем входном сопротивлении. Схема включения с ОЗ используется редко, в основном в тех случаях, когда желательно получить малый уровень шумов или стойкость к радиоактивному излучению. ■
§ 3. Питание цепей транзисторов и стабилизация рабочей точки
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 кол-
аб6аб6
аб6
аб6
Рис. VI.2. Способы подачи смещения в цепь база — ^мигтер, лектор и небольшого положительного напряжения на эмиттер (относительно базы). Питание транзисторов типа п—р—ft отличается лишь полярностью напряжения источников питания.
Положительное напряжение на эмиттер (отрицательное смещение на базу) может быть получено от общего источника питания с помощью гасящего резистора Рб (рис. VI.2,а) или с помощью делителя напряжения 7?б1 R^ (рис. VI.2,б). Сопротивление резистора R6 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. VI.2,а и б), так и последовательно с ним (рис. VL2,e). Смещение с помощью делителя напряжения также может быть подано последовательно с сигналом. Для этого в схеме на рис. VI.2,в параллельно конденсатору Сб нужно включить резистор.
Сопротивления цепи смещения рассчитываются по формулам:
П а ^К ^бэО)^к ^бэО ,
6 ^кО а) ^к.н ^эО ^ а) ^к.н
где а — статический коэффициент усиления то^З транзистора на низких частотах при схеме с ОБ; Ек—напряжение источника питания; /к н — начальный (остаточный) ток коллектора; /^0, /э0 и /б0 — необходимые токи коллектора, эмиттера и баз^ в рабочей точке; ^бэ0— напряжение смещения база — эмиттер в рабочей точке; /д — ток делителя (ток через резистор R^»
Обычно выбирают /д= (0,5—3)/бмакс в зависимости от мощности и режима работы каскада. При увеличении тока делителя повышается устойчивость положения рабочей тйчкй транзистора, оДнако снижается входное сопротивление каскада (при Подаче смещения параллельно с сигналом) и к. и. д. усилителя.
Питание полевых транзисторов обеспечивается подачей напряжения между истоком и стоком и напряжения смещения на затвор (см. § 3 гл. IV). Напряжение смещения может быть Подано через резистор в цепи затвора от отдельного источника иЛи С резистора в цепи истока (рис. VI.3). Полевые транзисторы с изолированным затвором и встроенным каналом работают без смещения.
Стабилизация рабочей точки транзистора необходима вследствие того, что имеется большой разброс статических характеристик транзисторов для разных ббразцов и зависимость их формы от температуры. Простейшим ме-
Рис. VI.3. Схема каскада с общим истоком.
годом 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. п. 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 схемь! Коллекторной стабилизации (рис. VI.4). При схеме включения с общим эмиттером (рис. VI.4,а) коллекторная стабилизация снижает усиление каскада и его входное сопротивление, так как напряжение сигнала с выхода каскада через резистор R^ поступает на вход, создавая в каскаде отрицательную обратную связь по переменному току. Для устранения этой обратной связи вместо резистора R^ включают два резистора и между Ними блокировочный конденсатор достаточно большой емкости (рис. VI.4,б).
Более высокая стабильность рабочей точки обеспечивается при применении схем эмиттерной стабилизации (рис. VI.5). Стабильность рабочей точки при эмиттерной стабилизации тем выше.
Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации рабочей точки транзисторов:q, б — при включении с общим эмиттером; в — о общей базой; г — с общим коллектором.Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации рабочей точки транзисторов:q, б — при включении с общим эмиттером; в — о общей базой; г — с общим коллектором.Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки транзисторов:а -^ при включении в общим эмиттером; б — с общей базой; в — о общим коллектором.Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки транзисторов:а -^ при включении в общим эмиттером; б — с общей базой; в — о общим коллектором.Рис. VI.6. Схемы комбинированной стабилизации рабочей точки транзисторов:а — при включении о общим эмиттером: б ^ о общей базой; в — о общим коллекторомРис. VI.6. Схемы комбинированной стабилизации рабочей точки транзисторов:а — при включении о общим эмиттером: б ^ о общей базой; в — о общим коллектором
Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации рабочей точки транзисторов:
q, б — при включении с общим эмиттером; в — о общей базой; г — с общим коллектором.
Рис. VI.4. Схемы коллекторной стабилизации рабочей точки транзисторов:
q, б — при включении с общим эмиттером; в — о общей базой; г — с общим коллектором.
Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки транзисторов:
а -^ при включении в общим эмиттером; б — с общей базой; в — о общим коллектором.
Рис. VI.5. Схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки транзисторов:
а -^ при включении в общим эмиттером; б — с общей базой; в — о общим коллектором.
Рис. VI.6. Схемы комбинированной стабилизации рабочей точки транзисторов:
а — при включении о общим эмиттером: б ^ о общей базой; в — о общим коллектором
Рис. VI.6. Схемы комбинированной стабилизации рабочей точки транзисторов:
а — при включении о общим эмиттером: б ^ о общей базой; в — о общим коллектором
чем больше сопротивление резистора R3 и чем меньше сопротивления резисторов /?б1 и /?б2. Однако выбирать R3 очень большим нельзя, так как при этом напряжение коллектор эмиттер окажется слишком малым. При очень малых сопротивлениях резисторов Лб1 и R62 увеличивается мощность, потребляемая от источника питания, и уменьшается входное сопротивление каскада.
Для устранения отрицательной обратной связи по переменному току в схемах на рис. VI.5,а и б резистор R3 зашунтирован конденсатором Сэ.
Еще более высокую стабильность рабочей точки транзистора дают схемы комбинированной стабилизации (рис. VI.6), в которых отрицательная обратная связь по постоянному току создается как резистором R6, так и резистором R3.
Коллекторная, эмиттерная и комбинированная стабилизации пригодны только при работе каскада в режиме А и не применяются в случае 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,б), 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 Т?б1/?б2 (рис. VI.2,б) должен быть температурнозависимым. Вместо резистора можно использовать полупроводниковый диод.
Для стабилизации режима полевых транзисторов применяются те же методы, что и в схемах на биполярных транзисторах. В основном используют отрицательную обратную связь по постоянному току, охватывающую один (рис. VI,3) или несколько каскадов. Можно также использовать режим работы транзисторов в термостабильной точке (см. § 3 гл. IV).
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 гармоник. Поэтому выходные каскады связывают с нагрузкой трансформаторами (реже автотрансформаторами), что позволяет получить максимальное усиление по мощности. Использование согласующего трансформатора н.а 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 бестранс-
ристика однотактного выходногористика однотактного выходногокаскада.каскада.
ристика однотактного выходного
ристика однотактного выходного
каскада.
каскада.
форматорные схемы выходных каскадов и специальные высокоом^ ные громкоговорители.
Характерной особенностью работы транзисторов в мощны^ 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 не более 47—48%.
Рис. VI.7. Схема однотактного выходного каскада.
Основной схемой включения транзистора воднотактных усилителях является Схёэда с Общим эмиттером, обеспечивающая максимальное усиление мощности.
Сопротивление нагрузки однотактного выходного каскада может быть включено в цеп^ коллектора транзистора как непосредственно (если величина его близка к оптимальной), так и через согласующий трансформатор (рис. VI.7).
Выбор транзистора для однотактного выходного каскада производится с учетом выполнения следующих условий:
2Р
^к.доп ^ ~> ^к.доп > 2^-
'тр
Здесь Ркдоп— допустимая мощность рассеяния на коллекторе; Рн — Полезная мощность в нагрузке; чтр— к. п. д. трансформатора (для малогабаритных трансформаторов ^ = 0,4 — 0,7); (7К допредельное допустимое напряжение на коллекторе; Е — напряжение питания.
В случае невыполнения только второго условия иногда целесообразно понизить напряжение питания.
Необходимое сопротивление в цепи коллектора ориентировочно определяется по формуле
ЗЕ-ХЕ?
к 2,5РН
где Д Е ^ напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок статических характеристик коллекторного тока. Для маломощных транзисторов в схеме с общим эмиттером это напряжение составляет обычно 0,5—1,0 В.
Сопротивление первичной обмотки трансформатора
г^ (0,25 - 0,3) /?к(1-^тр).
Для выбора рабочей точки на семействе характеристик коллекторного тока (рис. VI.8) проводят нагрузочную прямую полного сопротивления постоянному току. Тангенс угла наклона этой прямой (с учетом масштаба по осям)
tgt = Ь— + ri
где R3 — сопротивление в цепи эмиттера, выбираемое из условия стабилизации режима (см. стр. 256).
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.8). Если эта линия не нанесена, следует проверить выполнение условия
^кО^кО < ^к.доп’
Здесь Uk0 — напряжение на коллекторе в рабочей точке, В; /к0 — ток коллектора в рабочей точке, Aj Рк доп — допустимая мощность рассеяния на коллекторе, Вт.
Если это условие не выполнено, нужно выбрать другую рабочую точку. Для выбранной рабочей точки определяют ток базы /б0 и по входной характеристике, снятой для UK =Ukq, определяют напряжение смещения U6Q (рис, VI.9).
Мощность, отдаваемая в нагрузку, определяется по формуле
п(^к. макс * ^к.мин) (^к.макс ^к.мин)
Рн 8
Сопротивление нагрузки в цепи коллектора определяют по наклону динамической характеристики
„ ^к.макс ^к.мин
J т■ ♦
2 к.мака ” 2 к. мин
7?вх7?вх^6/71 ^б/л^6/71 ^б/л
7?вх
7?вх
^6/71 ^б/л
^6/71 ^б/л
Коэффициент трансформации выходного трансформатора
V ^к^тр
где RH — сопротивление нагрузки, подключаемое ко вторичной обмотке выходного трансформатора.
Сопротивления резисторов /?б1, R62 и R3 определяют из условий стабилизации режима.
Для определения мощности предоконечного каскада из построения (рис. VI.8) находят амплитуду тока базы /бт, а по входной характеристике амплитуду напряжения на базе ^/б/72.
Рис. VI. 10. Схема экономичного однотактного выходного каскада.
Необходимая мощность предоконечного каскада
РвХ=0,5(/бт/бт.
Входное сопротивление выходного каскада
Пример. Рассчитать выходной каскад на транзисторе типа П14А. Напряжение питания — 9В. Мощность в нагрузке — 25 мВт. Сопротивление нагрузки — 6 Ом. К. п. д. выходного трансформатора 0,6.
Определяем
(9 П2
^“ = 2,5 • 0,0250,6 = 610 Ом?
г, = (0,25 -0,3) • 610 • (1 — 0,6) » 65 Ом.
Пусть R3 = 15 Ом;
tg ф = В/СМ 1, 790
ё 0,005 А/см 65 + 15 ~'
По рис. VI.8 находим
^к.мако ^ В? ^к.мин 1|2 В, ^к,мако = ^2 мА; Асмив ~ $*$ МА;
рн = 04-1,^32--^) 0>6 = 27мВт;,
„(14-1,2) 10s_„А
R« ~ 32 — 5,5 " ~ 486 °М;
” = V485 • 0 6 “ °’14‘
По рис. VL9 определяем ибэ = 0,365 В; U6m = 0,115 В; /бт = 0,6 мА^вх = ^ПГ = °.19 кОм = 190 Ом-
Режим транзистора UK0 = 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. 10, 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 R2 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. 11, Смещение на базу создается с помощью делителя RfR^ '
Выбор транзисторов для двухтактного каскада, работающего в классе В, производится с учетом выполнения следующих условий:
Рн • U
55^ > ик.доп^^-
Здесь Рн —полезная мощность в нагрузке; Чтр — 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. 12) следует определить границы линейной области. Мини-
смещения на базу определяется по входной характеристике. Макси-смещения на базу определяется по входной характеристике. Макси-Рис. VI. 11. Схема двухтактного выгодного каскада с трансформаторами.Рис. VI. 11. Схема двухтактного выгодного каскада с трансформаторами.
смещения на базу определяется по входной характеристике. Макси-
смещения на базу определяется по входной характеристике. Макси-
Рис. VI. 11. Схема двухтактного выгодного каскада с трансформаторами.
Рис. VI. 11. Схема двухтактного выгодного каскада с трансформаторами.
мальное напряжение на коллекторе 1/К1МИН должно соответствовать началу линейного участка характеристик коллекторного тока (для маломощных транзисторов UK мин = 0,5—1,0 В). Ток коллектора в рабочей точке /к0 выбирается равным 3—5% максимального тока для данного типа транзистора (для маломощных транзисторов /к0 = = 0,6—1 мА).
Рабочая точка будет находиться ца пересечении прямой UK =* = (/к0 % Е и прямой /к = /к0 (точка О на рис. VI. 12). Напряжение
Рис. VI. 12. Динамическая характеристика двухтактного выходного кас-, к ада.
мощность на нагрузке может бытьмощность на нагрузке может бытьМаксимальная полезная определена по формуле
мощность на нагрузке может быть
мощность на нагрузке может быть
D (^к0 ^к.мин) (^к.макс ^ко) w гн2^ТР*
Наибольшая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора, Р = 0ДЕ1 .
Величина сопротивления нагрузки в цепи коллектора транзисторов
рTJ п ■ ^к.мин
К / I •
'к.макс кО
Требуемый коэффициент трансформации выходного трансформатора
«=0,51/"
V ^тр^к
Сопротивления в цепи баз транзисторов выбирают из условий стабилизации режима (см. стр. 255). Если усилитель предназначен для работы в узком интервале температур, для повышения его экономичности при расчете делителя в цепи баз следует выбирать 262
ток делителя равным максимальному току базы одного транзистора или несколько меньше.
Пр и м е р. Выбрать оптимальный режим транзисторов типа П201 для работы в двухтактном каскаде класса В при напряжении питания 12 В. Сопротивление нагрузки — 5 Ом.
Принимаем 1/КЛШН = 1 В; /к0 = 0,05 А (рис. VI. 12) и ориентировочно определяем величину тока базы /б0 « 2 мА. По входной характеристике (рис. VI. 13) для UK = 12 В ориентировочно определяем напряжение смещения на базу U^ = 0,3 В. Максимальное значение тока коллектора для транзисторов типа П201 /КеМако= L5 А. Принимаем *]тр = 0,6.
Р = /1-—^1^JLl2^L . 0,6 » 4,8 Вт;
Н2
/?к = 4tf-’ ~ 7-6 Ом; п = 0.5 ]/jr^-ут = 0,525.
Величина напряжения смещения на базу уточняется при наладке усилителя.
Рис. VI. 13, Входные характеристики транзистора типа П201.Рис. VI. 13, Входные характеристики транзистора типа П201.Рис. VI. 14. Схема двухтактного выходного каскада с общим коллектором.Рис. VI. 14. Схема двухтактного выходного каскада с общим коллектором.
Рис. VI. 13, Входные характеристики транзистора типа П201.
Рис. VI. 13, Входные характеристики транзистора типа П201.
Рис. VI. 14. Схема двухтактного выходного каскада с общим коллектором.
Рис. VI. 14. Схема двухтактного выходного каскада с общим коллектором.
Двухтактный оконечный каскад по схеме с общим коллектором (рис. VI. 14) целесообразно использовать при пониженном напряжении источника питания. Для снижения потребляемой от предоко- нечного каскада мощности в оконечном каскаде использованы сдвоенные транзисторы.
Входной трансформатор Тр1 может быть намотан на тороидальный магнитопровод из пермаллоевой ленты. Размеры магнитопро- вода: высота — 12, наружный диаметр —- 23, внутренний диаметр — 12 мм. Первичная обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,11; вторичная 1600 + 1600 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,07. Индуктивность первичной обмотки — примерно 1,5 Г, вторичной — около 25 F.
Выходной трансформатор Тр2 может быть намотан на магнитопровод типа Ш9 X 15. Первичная обмотка должна содержать 200 + 200 витков 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 гармоник. Применение более глубокой, чем в трансформаторных каскадах, отрицательной обратной связи позволяет снижать коэффициент гармоник до величины, не превышающей коэффициента гармоник 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. 15 приведены 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 мВт.
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. 16,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 мВт. Каскад воспроизводит частоты от 200 Гц до 10 кГц. Входное сопротивление — 5—8 кОм |2].
На рис. VI. 16,6 представлен вариант включения нагрузки выходного каскада. В такой схеме конденсаторы большой емкости не нужны и требования к идентичности транзисторов снижаются, но при этом 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. 17,а приведена практическая схема усилителя с выходным каскадом, работающим в классе АВ. При напряжении питания 9 В усилитель отдает в нагрузку мощность 190 мВТ 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.
Для хорошей работы усилителя необходимо обеспечить равенство напряжений питания на транзисторах Т4 и Т5 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 R4 (при заданном токе коллектора транзистора 77) или изменением в некоторых пределах тока коллектора транзистора Т1 (при выбранном сопротивлении резистора R4). Режимы транзисторов при различных напряжениях источника питания приведены в табл. VI Л.
Рис. VI. 15. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей:а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — непосредственная связь.Рис. VI. 15. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей:а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — непосредственная связь.Рис. VI. 16. Схема бестрансформаторного выходного каскада на составных транзисторах, работающих в классе В (а), и вариант включения нагрузки (б); /, 2, 3 — точки подключения источников питания и нагрузки. •Рис. VI. 16. Схема бестрансформаторного выходного каскада на составных транзисторах, работающих в классе В (а), и вариант включения нагрузки (б); /, 2, 3 — точки подключения источников питания и нагрузки. •& Вход& Вход
Рис. VI. 15. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей:
а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — непосредственная связь.
Рис. VI. 15. Схемы двухтактных эмиттерных повторителей:
а — емкостная связь с предыдущим каскадом; б — непосредственная связь.
Рис. VI. 16. Схема бестрансформаторного выходного каскада на составных транзисторах, работающих в классе В (а), и вариант включения нагрузки (б); /, 2, 3 — точки подключения источников питания и нагрузки. •
Рис. VI. 16. Схема бестрансформаторного выходного каскада на составных транзисторах, работающих в классе В (а), и вариант включения нагрузки (б); /, 2, 3 — точки подключения источников питания и нагрузки. •
& Вход
& Вход
Рис. VI. 17. Схема усилителя с выходным каскадом на составных транзисторах, работающих в классе АВ (а), и вариант включения транзисторов (б); 1 и 2— точки подключения выходного каскада.
Таблица VI.1
Режимы транзисторов и некоторые данные усилителя по схеме VI. 17
к 09
К к
Постоянное напряжение на электродах транзистора, В
§5
л
Т1
Т2
ТЗ
Т4
Т5
о 0*5
и
С is
Css
12
к э б
—6
-0,0
-0,75
-11,6
-6,2
-6,2
—а, 16
-0,2
—6,0
—6,2 —12 -11,6
—6,2 0
—0,16
3,5
600
345
9
к э б
—4,8
—0,43
—0,57
-8,9
-4,8
—4,9
—0,15
—4,8
-4,8
—4,85
—9,0
—8,9
—4,85 0
—0,15
1,5
315
185
8
к э б
—4,3
-0,37
—0,52
—7,8
' —4,3
-4,4
—0,13
-4,3
-0,14
-4,3
-8,0
-7,8
—4,3 0
-0,14
1.1
250
140
6
к э б
—3,45
-0,35
—0,48
—6,0
—3,5
—3,5
-0,13
-3,5
-3.4
-3,5
-6,0
—6,0
—3,5 0
-0,13
0,65
155
85
к — коллектор; э — эмиттер; б — база.
На рис. VI. 17,6 показан вариант включения транзисторов в выхрдном каскаде усилителя. При таком включении характеристики усилителя остаются без изменений. Достоинством схемы яв-
Рис. VI. 18. Схема усилителя е бестрансформа- торным выходом на транзисторах повышенной мощности.
ляется возможность включения на выходе усилителя транзисторов одного типа. Аналогичное включение транзисторов применяется в схеме мощного оконечного усилителя (рис. VI. 18), 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 0,4 В. Входное сопротивление — около 20 кОм; выходное сопротивление — примерно 1 Ом. Усилитель воспроизводит частоты от 30 Гц до 10 кГц. Коэффициент гармоник — 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 R9 (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 ТЗ и Т4 вместо резистора включен диод Д7Г.
Коэффициент усиления по току ₽ транзисторов ТЗ, Т4, Т5 и Тб должен составлять приблизительно 30—60. Желательно, чтобы коэффициенты усиления перечисленных транзисторов были равны. В крайнем случае Необходимо обеспечить равенство р406 = р3р5. Обратные токи коллекторов должны быть по возможности минимальными. ‘
Ниже приводим основные расчетные соотношения для бестранс- форматорных каскадов.
Амплитуда напряжения на нагрузке
U^^O^E — ^E,
где Е — напряжение источника питания; Ajg чг напряжение на коллекторе, при котором начинается прямолинейный участок статических характеристик Коллекторного тока. Величина ^E зависит от тдка коллектора и типа транзистора (обычно ДЕ = 0,5— 1,5 В).
Мощность в нагрузке
’н= 2^7’н= 2^7р.р.
’н= 2^7
’н= 2^7
р.
р.
где RH — сопротивление нагрузки.
Максимальный ток коллектора
Ra •
Средний ток, потребляемый от источника питания,
7СР = О,32
Коэффициент полезного действия
т) = 0,78 1
Мощность, рассеиваемая на транзисторе, р = р J—zJ ,
К гн 2т]
Если напряжение источника питания не задано, его можно определить по формуле
Е=2(/2Р^;+Д£)
Пользуясь приведенными выше соотношениями, можно выбрать тип транзистора. Величины Рк, /кт и максимальное напряжение на коллекторе UKfn не должны превышать допустимых для выбранного транзистора. Величина U^ в бестрансформаторных каскадах не превышает напряжения источника питания Е.
Пр и м е р. Выбрать тип транзисторов для бестрансформатор- ного выходного каскада усилителя автомобильного радиоприемника. Напряжение источника питания 12,6 В. Сопротивление нагрузки 6 Ом.
ит = 0,5 • 12,6— 1,3 = 5 В; Рн = —— - 2 Вт;
1«т = У^ = °*82 А: 'cP = °’32 У ¥ = °’26 А:
(
1 q\1 0 69
1-2-щ)=°>62: рк=2-ТГб^Г = °-62Вт-
Можно выбрать транзисторы типа П201, П202, П213 и др.
Каскады предварительного усиления
Каскады предварительного усиления усиливают слабые сигналы до уровня, необходимого для подачи на вход выходного каскада. Они работают в режиме класса А, т. е, на линейном участке коллекторных или стоковых характеристик транзисторов.
Принципы построения схем многокаскадных усилителей. В двухкаскадных усилителях на биполярных транзисторах используются различные комбинации схем включения транзисторов. Если выходное сопротивление источника сигнала и сопротивление нагрузки усилителя примерно равны между собой и их величины составляют единицы или десятки килоомов, следует применять схемы каскадов с общим эмиттером; при малых сопротивлениях (менее 100 Ом) «= схему с общим эмиттером или общей базой в первом каскаде и общим коллектором «во втором; при больших сопротивлениях (более 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 двухкаскадная 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.
Гибридные схемы усилителей, содержащие полевые и биполярные транзисторы, позволяют получить ряд существенных преиму- 268
ществ по сравнению со схемами, в которых используются транзисторы какого-либо одного вида. Так, усилители, в которых чередуются каскады на полевых и биполярных транзисторах, позволяют получить очень большое усиление по мощности, поскольку полевые транзисторы в схеме с общим истоком или общим стоком обеспечивают очень большой коэффициент усиления по току, а биполярные транзисторы —- большое усиление по напряжению (при высокоомной нагрузке). Входное сопротивление таких усилителей
Рис. VI. 19. Схемы двухкаскадных гибридных усилителей:
а — общий исток—общая база (ОИ — ОБ); б—общий сток— общая база (ОС — ОБ); в общий исток — общий эмиттер (ОИ — ОЭ); г — общий сток — общий эмиттер (ОС — ОЭ); б—общий исток — общий коллектор (ОИ — ОК); е —. общий сток — общий коллектор (ОС — ОК).
легко сделать большим, а выходное — малым. Гибридные усилители могут быть и однонаправленными, т. е. могут обладать свойством, заключающимся в том, что при подаче напряжения на выходные зажимы напряжение на входе отсутствует. Однонаправленность усилителя способствует получению большого усиления и устойчивости.
Наибольший интерес представляют усилители с входными каскадами на полевых транзисторах, так как в них удается получить высокое входное сопротивление. Полевые транзисторы используются в схемах с общим истоком (ОИ) и общим стоком (ОС). Усилители с входными каскадами по схеме с общим затвором не находят применения, поскольку имеют малое входное сопротивление, Таким образом, представляют интерес шесть вариантов схем двухкаскадных усилителей, в которых первый каскад выполнен на полевом транзисторе (рис. VI. 19). Во всех этих схемах использованы полевые транзисторы с p-каналом, причем каскады связаны между собой непосредственно (гальванически). Возможна также и резисторно-емкостная связь.
Усилитель по схеме общий исток —- общая база (ОИ ^ ОБ) характеризуется высокими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, а также хорошей частотной характеристикой. Эта схема является почти полностью однонаправленной, если нагрузка каскада с ОБ не слишком велика. Для получения большого коэффициента усиления необходимо использовать очень большие сопротивления нагрузки, однако при этом ухудшается частотная характеристика усилителя в области высоких частот.
Усилитель по схеме общий сток — общая база (ОС—ОБ) отличается меньшей входной емкостью и большим входным сопротивлением по сравнению с усилителем по схеме ОИ — ОБ, однако его усиление по напряжению меньше.
Усилитель по схеме общий исток — общий эмиттер (ОИ — ОЭ) имеет сравнительно малое выходное сопротивление (более чем на порядок меньше, по сравнению со схемами ОИ— ОБ и ОС — ОБ) и значительно большее усиление по току. Частотная характеристика в области высоких частот несколько хуже. Очень близок по свойствам к этому усилителю усилитель по схеме ОС — ОЭ.
Усилитель по схеме общий исток — общий коллектор (ОИ — ОК) характеризуется средним усилением по напряжению, высоким входным и очень низким выходным сопротивлениями, поэтому может быть использован в качестве преобразователя сопротивлений. Применение несколько ограничено, вследствие сравнительно большой входной емкости.
Усилитель по схеме ОС — ОК обеспечивает усиление по напряжению несколько менее единицы, однако может иметь самую малую входную емкость и самое большое входное сопротивление. Используется в качестве преобразователя сопротивлений.
Усилители с реостатно-емкостной связью характеризуются простотой схемы, малыми 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. 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. 5, а.
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 ухуд- 270
шается температурная стабильность режима. Обычно из соображений экономичности для каскаддв йредварительндго 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 0,1—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. 5, 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■
Е —
Якэ = Як + Яэ - ~КОм,ук0
где Е — напряжение питания, В; [7к0-—напряжение на коллекторе, В; /к0 — ток коллектора, мА.
Эквивалентное сопротивление базового делителя
„^61^623 - 10
бЭ ^61 + ^62 Упэ
Здесь </11э — параметр транзистора (см. гл. IV). При больших значениях /?бэ повышается входное сопротивление каскада,ходнако снижается коэффициент усиления (при условии, что коэффициент нестабильности остается йеизменным). Иногда при больших R6a не удается обеспечить заданную стабильность.
Сопротивление резистора в цепи эмиттера
где SH — коэффициент нестабильности каскада. Обычно для радиолюбительских конструкций можно принимать Su равным 3—6.
Сопротивление резистора в цепи коллектора
RK — RK3 — Ry
Сопротивления резисторов базового делителя
R6V-Е__ иДх +R6V-Е__ иДх +кк‘Э.‘Э.^62 "^62 "ЯщЯбэЯб1~ЯбэЯщЯбэЯб1~Ябэ
R6V-Е__ иДх +
R6V-Е__ иДх +
к
к
‘Э.
‘Э.
^62 "
^62 "
ЯщЯбэ
Яб1~Ябэ
ЯщЯбэ
Яб1~Ябэ
Коэффициент усиления каскада по напряжению можно определить по формуле
Ки —Ки —У 2\э _ ^22э + ^н *У 2\э _ ^22э + ^н *
Ки —
Ки —
У 2\э _ ^22э + ^н *
У 2\э _ ^22э + ^н *
где ^21э и #22э — параметры транзистора (см. гл. IV), ^ — проводимость нагрузки каскада. Если нагрузкой является следующий каскад, то
1 , 1^вх2'
Здесь Rbx2 — входное сопротивление последующего каскада.
Входное сопротивление данного каскада ~^61^62
ВХ1 ~ ^11^61 «62+^61 + «62*
выходное сопротивление каскада можно принять равным сопротивлению резистора в цепи коллектора RK. -
Принимая допустимое снижение усиления каскада за счет разделительного конденсатора Ср на низшей частоте fH равным 10%, можно определить емкость этого конденсатора по формуле -0,37- 10е,
р> № +’
где RBX — входное сопротивление последующего каскада, Ом; RK — сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом.
Принимая допустимое снижение усиления на низшей частоте за счет конденсатора в цепи эмиттера равным 30%, определяют емкость конденсатора
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 низкочастотных транзисторов она обычно достигает нескольких десятков килогерц.
Пример. Выбрать элементы термостабильного каскада на транзисторе типа МП15. Рабочий диапазон частот — 100— 7000 Гц. Напряжение питания —9 В. Сопротивление нагрузок каскада 500 Ом.
Принимаем /к0 = 2 мА; [/к0 = 4 В; Зн = 3.
Параметры транзистора: уПэ = 1000 мкСм; у21э = 30000 мкСм; ^22э = 2$ мкСм.
9д
^кэ “ ^к *э ~ 2 . Ю"? = 2^® 0м»
= 1000 • Ю-6 = 3 - 10 кОм-
Принимаем Rfo = 10 кОм.
Rs = J^Tj = 9 кОм! Кн = 2500 — 9000 = ~2900 Ом-
Следовательно, при выбранных значениях SH и R63 нельзя выполнить заданных требований. Если принять R^3 = 3 кОм, то R3 — 1,5 кОм и RK = 1 кОм. Можно снизить требования в отношении температурной стабильности, приняв SH = 6. Тогда при R^ = = 10 кОм получим:
R3 = 2 кОм, RK = 0,5 кОм.
В этом варианте входное сопротивление каскада будет больше. Итак, принимаем SH = 6, R^3 = 10 кОм. Далее определяем
„9 • 10 Л , 0,5\~ D 22- 10 n
^61 ='9^+^ = 22К°М! R62 = ^—^=18 кОм.
ун = 500 + 500 = 4000 мкСм;
30 000_
25 4-4000 ~ /A
„ ~22. 10s. 18. 103o .
Abx * 1000 . 10~6 - 22 • 103 - 18 ■ 103 4- 22 • 10s 4- 18 • 10=8 ~ ,У K ’
О 47 . 1O60 74 «
CP 10 0 (500 4- 500) = 7,4 мкф; CB 100 • 2000 = 3,65 мкФ-
Если принять SH = 5 и R63 = 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 R^ (рис. VI. 5,*а). В этом случае коэффициент нестабильности SH может быть меньше единицы и даже отрицательным. При использовании терморезисторов можно увеличить эквивалентное сопротивление базового делителя R63 и сопротивление резистора R3t 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 пред- оконечных 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.7). Выбор типа транзистора и его режима производится в соответствии с указаниями, приведенными в § 4 этой главы. Величины сопротивлений и емкостей определяются также, как и для усилителей с емкостной связью Jcm. выше).
Усилители с непосредственной связью содержат меньше деталей, легко настраиваются, не нуждаются в подборе транзисторов и мало чувствительны к изменению напряжения питания. Они уличаются 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. 20, а приведена схема с двумя обратными связями с выхода на вход. Стабилизация производится передачей напряжения с резистора R6 на базу первого транзистора и изменением н: пряжения эмиттера первого каскада в зависимости от величины тока, протекающего через резистор R5. В этом усилителе режим устанавливается резистором R6 или R2. Поскольку R3 не зашунтирован конденсатором, в усилителе действует отрицательная обратная связь по переменному току, резко уменьшающая искажения.
Рис. VI.20. Схемы усилительных каскадов с непосредственной связью:
а — с двумя обратными связями; б — с транзисторами различной проводимости.*
В схеме, приведенной на рис. VI. 20, б^ использован^ транзит торы с различной проводимостью. Режим усилителй устанавли* вается подбором сопротивления резистора R1.
Непосредственные свяЗй между каскадами применены в уси* лителях, схемы которых представлены на рис. VI. 1? и VL 18.
Каскады с большим входным сопротивлением
Каскаду с большие 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 каскада на биполярном транзисторе можно получить при включении транзистора по схеме с общим коллектором (рис. VI. 5, в и VI. 6, в). Входное сопротивление такого каскада возрастает при увеличении коэффициента усиления транзистора по току и сопротивления нагрузки. Если нагрузкой является каскад с общим эмиттером, входное сопротивление составляет 40—» 50 кОм. Повышение входного сопротивления каскада с общим коллектором ограничивается сопротивлением базового делителя напряжения, определяющего режим реботы транзистора. Увеличение сопротивлений делителя приводит к ухудшению температурной стабильности каскада.
Схема каскада (рис. VI. 21, 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 R^ со средней точки делителя R^R^- При сопротивлении нагрузки около 10 кОм можцо получить входное сопротивление каскада, равное приблизительно нескольким мегомам.
Для повышения входного сопротивления каскада с общим коллектором используют составные транзисторы (рис. VI. 21, б). Входное сопротивление каскада, собранного по схеме, представленной на рис. VI. 21, б, достигает 500 кОм при сопротивлении нагрузки около 1 кОм (последующий каскад по схеме с общим эмиттером).
Рис. VI.21. Схемы усилительных каскадов с повышенным входным сопротивлением: а — на одном транзисторе; б—-на составном транзисторе.
Для обеспечения нормального режима работы каскада необходимо, чтобы коэффициент усиления по току у первого транзистора был несколько больше, чем у второго.
Каскады усиления с большим входным сопротивлением могут быть выполнены на полевых транзисторах, причем транзисторы должны быть включены по схеме с ОС или ОИ (рис. VI. 1). Сопротивление резистора в цепи затвора транзистора должно быть не меньше требуемого входного сопротивления каскада* Для транзисторов с р—n-переходом величина этого сопротивления может достигать 10 МОм и более. Если каскад усиления на транзисторе с р—n-переходом используется в качестве входного для усилителя, работающего от пьезоэлектрического микрофона или звукоснимателя, то обычно достаточно иметь входное сопротивление порядка единиц мегомов, ~
Наиболее высоким входным сопротивлением характеризуются каскады усиления, выполненные на транзисторах с изолированным затвором. Ток утечки затвора у этих транзисторов обычно на несколько порядков меньше, чем у полевых транзисторов с р-п- переходом. Поэтому сопротивление в цепи затвора может быть очень большим (до 1000 МОм).
Если необходимо получить возможно большее входное сопротивление, то следует использовать двухкаскадный усилитель по схеме ОС ОК (см, § 5)*
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 отри-
Рис. VI.22. Схемы двухкаскадных усилителей с отрицательной обратной связью.
цательной обратной связи по постоянному току стабилизируется. Применение ее обязательно в усилителях с непосредственной связью между каскадами (см. § 5).
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 и т. 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. 4, а, через резистор R^ а последовательная — по схеме, приведенной на рис. VI. 5, а, если резистор R3 не шунтирован конденсатором.
В двухкаскадном усилителе отрицательную обратную связь можно осуществить различными способами. На рис. VI. 22 представлены наиболее часто применяемые схемы. В схеме, приведенной на рис. VI. 22, а, напряжение обратной связи, пропорциональное 276
коллекторному току второго транзистора, подается через резистор R4 на базу первого транзистора. При этом стабилизируется коэффициент усиления по току, но снижается входное сопротивление усилителя. В схеме, показанной на рис. VI. 22, б, часть выходного напряжения поступает в цепь эмиттера первого транзистора. Поскольку переменное напряжение между базой 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 используют отрицательные обратные связи как в отдельных каскадах, так и 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 нижних частотах приводят к появлению положительной обратной связи на 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. 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.
Рис. VI.23. Схемы включения корректирующих цепей в усилителях.
На рис. VI.23 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 от источников слабых сигналов (микрофона, фотоэлемента, магнитной головки и др.).
да на величину нагрузкида на величину нагрузки
да на величину нагрузки
да на величину нагрузки
Рис. VI.24. Схемы включения регуляторов усиления (громкости) на входе усилителя.
Схемы включения регулятора усиления на входе усилителя, работающего от детекторного каскада радиоприемника, приведены на рис. VI.24. Простейшая схема, показанная на рис. VI.24,о, 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.24, б, нагрузка детектора состоит из двух резисторов (R1 и переменного резистора R2), благодаря чему влияние входного сопротивления первого каска
Рис. VI.25. Схемы включения регуля-
меньше, чем в схеме, пока- торов усиления между каскадами.
занной на рис. VI.24, а.
Большая глубина регули
ровки усиления при меньшем уровне нелинейных искажений в детекторе достигается при использовании схемы, приведенной на рис. VI.24, в. Недостаток этой схемы состоит в необходимости применять сдвоенный переменный резистор.
На рис. VI.25 приведены схемы включения регуляторов усиления между каскадами усилителя. В схеме, показанной на рис. VI.25, я, 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.25, б, лишена указанного выше недостатка. Для увеличения глубины регулировки сопротивление регулятора должно быть возможно большим.
Регулировка тембра звука основана на регулировке частотной характеристики усилителя в области низких и высших частот.
Рис. VI.26. Схемы регуляторов тембра в области высоких частот:а — с частотно зависимым делителем напряжения; б ~ в цепи отрицательной обратной связи.Рис. VI.26. Схемы регуляторов тембра в области высоких частот:а — с частотно зависимым делителем напряжения; б ~ в цепи отрицательной обратной связи.Рис. VI.27. Схема регулировки тембра в области низких и высоких частот: ЦЧ — регулятор низких частот; ВЧ — регулятор высоких частот.
Рис. VI.26. Схемы регуляторов тембра в области высоких частот:
а — с частотно зависимым делителем напряжения; б ~ в цепи отрицательной обратной связи.
Рис. VI.26. Схемы регуляторов тембра в области высоких частот:
а — с частотно зависимым делителем напряжения; б ~ в цепи отрицательной обратной связи.
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.
Схемы регулировки тембра в области высоких частот приведены на рис. VI.26. На рис. VI.27 приведена схема регулировки тембра
Рис. VI.28. Схема входного усилителя с регуляторами тембра в области низких и высоких частот.
в области низких и высоких частот. Здесь уровень средних час-* тот снижается в 10—12 раз, что обычно компенсируется применением дополнительного каскада усиления.
Для получения равномерной регулировки тембра необходимо использовать переменные резисторы типа В.
На рис. VI.28 приведена схема предварительного усилителя, в котором использована типовая система раздельной регулировки
тембра по высшим и низшим частотам. Коэффициент усиления усилителя на средних частотах Составляет примерно 5. Диапазон регулировки усиления на частотах 50 Гц и 12 кГц достигает +14 дБ.
Шумы в усилителях
Максимальный динамический диапазон усилителя определяется уровнем его шумов. Чем меньше уровень шумов, тем больше динамический диапазон. Шумы усилителя создаются главным образом первым каскадом и входными цепями. Напряжение шумов усилия теля, приведенное ко входу и обусловленное тепловыми шумами во входной цепи и шумами транзисторов, приближенно определяется выражением
U =.
ш г иш.теплт ш.т’
где 1/штепл— напряжение тепловых шумов входной цепи; £7ШТ—» напряжение шумов первого транзистора.
Тепловые шумы входной цепи усилителя можно подсчитать по формуле
^ш.тепл = °аЗ]/(/в-/н)^ ™В,
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^ определенном диапазоне частот приблизительно обратно пропорциональна частоте.
Мощность шумов транзистора, отнесенная к его входу,
Рш/р = 0,9. 10~^ш 1g ^ Вт,
'Н
где Гш — коэффициент шума; /в и /н — высшая и низшая частоты рабочего диапазона.
Среднеквадратическое значение напряжения шумов, приведенное к его входу,
^ш.т " Р^ш.т^вх»
где RBX— входное сопротивление транзистора.
Для уменьшения шумов усилителя в первых каскадах используют транзисторы с возможно меньшим коэффициентом шума. Очень низким коэффициентом шума обладают полевые транзисторы с р—«-переходом (см. гл. IV). Уровень шумов полевых транзисторов с изолированным затвором на порядок выше, чем у лучших транзисторов с р—/г-переходом. Преимущества первых каскадов на полевых транзисторах с р-/г-переходом в отношении уровня шумов проявляются наиболее сильно при большом внутреннем сопротивлении источника сигнала.
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 в высокой электрической проводимостью (медь, алюминий, латунь). Кожух соединяют с шасси усилителя.
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 оконечйого 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 мВт (для приемников с номинальной мощностью менее 150 мВт—5 мВт), 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 (см. § 1 гл. VI) по звуковому давлению на выходе акус-
Таблица VIL!
Основные параметры переносных радиовещательных приемников
Параметр
Класс приемника
1
2
3 1
I 4
Диапазоны принимаемых частот*:
ДВ 150—408 кГц
СВ 525—1605 кГц
КВ 3,95-12,1 МГц
УКВ 65,8—73 МГц
++
ФФ 4-4-
фф ++
фф ++
4-4- +4-
4-
Растянутые диапазоны *
4-4-
4-
—
—
Промежуточная частота?
на ДВ, СВ, КВ, кГц на УКВ, МГц
465±2
6,5±0,1
465±2
6,5±0,1
465 ±2
6,5±0,1
465±2
6,5±0,1
Чувствительность:
в клемм наружной антенны
на ДВ и СВ
на КВ
на УКВ при входном сопротивлении 300 Ом, мкВ с внутренней магнитной антенной
на 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
3,0
2,0
Избирательность (ослабление приема при расстройке на ±10 кГц) на ДВ и СВ (не 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 на УКВ, кГц
120-180
120—180
120—180
Ослабление приема по зеркальному каналу (не 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-модулиро- ванным 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. VII 1
Параметр
Класс приемника
1
1 2
1 3
1 4 .
Действие автоматической регулировки усиления на ДВ, СВ и КВ) изменение напряжения на 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 менее 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
на ДВ# СВ и КВ (не уже), Гц
150—4000
200—4 000
300—3500
450-3000
на УКВ (не уже)# Гц
150—12000
200—10000
300—7000
—
Среднее звуковое давление (при номинальной выходной мощности) на расстоянии 1 м, Н/м2
0,4
0,25
0,23
0,1
Коэффициент гармоник по звуковому давлению при номинальной мощности :•
при глубине модуляции 80% на ДВ, СВ и КВ на частотах от 200 до 400 П1 (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
на 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; 2,8
5,6; 3,8; 2,8
* (++) — диапазон обязателен; (+) — диапазон не обязателен; (—) — диа- пазон отсутствует, а параметр оговаривается в технических условиях на приемник данного типа.
тической системы при номинальной мощности и заданной глубине модуляции..
Требования, предъявляемые к вещательным радиоприемникам, приведены в табл. VII. 1 и VI 1.2.
Таблица VII.2
Вспомогательные устройства переносных радиовещательных приемников
Устройство*Устройство*Класс приемника 1234Класс приемника 1234
Устройство*
Устройство*
Класс приемника 1234
Класс приемника 1234
Регулятор громкости о тонкомпенсацией Регулятор тембрам на НЧ на ВЧ
Индикатор включения
Индикатор настройки
Фиксированное положение «местный прием» в диапазонах ДВ и СВ
Вход для внешней антенны ДВ и СВ
Вход для внешней антенны УКВ
Внутренняя (встроенная) антенна УКВ
Вход для подключения звукоснимателя и магнитофона на воспроизведение
Выход для подключения магнитофона на запись
* (++) — устройство обязательно; (-{-) —- устройствоне обязательно;
(—) — устройство отсутствует
Структурные схемы радиоприемников
Радиоприемники прямого усиления (рис. VIIЛ, 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 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 (о положительной обрат» ной 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 болез сложной схемой (рис. VII. 1, в).
Входная цепь и УВЧ обеспечивают предварительную избирательность, что способствует уменьшению искажений в преобразователе частоты, и усиление сигнала. При достаточном малом уровне собственных шумов входной цепи и УВЧ повышается отношение сигнал/шум на выходе радиоприемника за счет перекрытия шумов преобразователя усиленным сигналом.
а
Рис. VI 1.1. Структурные схемы радиоприемников:
а — прямого усиления; б — прямого усиления (рефлексная); в — супергетеродин НОГО.
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 амйлитудную модуляцию.
Радиоприемники ЧМ сигналов обычно выполняются по супергетеродинной схеме (рис. VII.2).
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
Рис. VI 1.2. Структурная схема радиоприемника ЧМ сигналов.
Рис. VI 1.3. Структурная схема комбинированного АМ/ЧМ прием* ника.
используется отдельный УКВ блок, который содержит входную цепь, УВЧ и преобразователь частоты. Преобразователь частоты АМ тракта при приеме ЧМ колебаний используетея в качестве каскада УПЧ.
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.
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/о. При амплитудной модуляции
&?q~ ^мак0>
где Гмако— максимальная частота модуляции (полосы воспроизводимых частот).
При частотной модуляции
^ = 2^(1+^+/К),
Д/ма
где ^т ™ -гг^- —- индекс модуляции;* Д/мако — наибольшая ампли
туда изменения частоты при модуляции.
Полоса пропускания ЧМ тракта вещательных радиоприемни • ков выбирается в соответствии с ГОСТом (табл. VI 1.1).
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 не должна находиться в диапазоне принимаемых частот. Если промежуточная частота слишком высо -
кая, 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 низка, 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. VIL 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 на 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 Q3 для наименьшей частоты каждого поддиапазона
/мин Vdn — 1
где /мин — минимальная частота поддиапазона; dn —- неравномерность частотной характеристики в полосе пропускания; AF — полоса пропускания. Децибеллы должны быть переведены в отношения. Для поддиапазонов КВ можно принять Qs = 60—100.
Величина ослабления приема по зеркальному каналу определяется на максимальной частоте каждого поддиапазона
, /f макс 4~ прмакс \ ~f7 _L Of /
\ /мако/мака • /пр/
где /пр — промежуточная частота приемника.
Рис. VI 1.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.Рис. VI 1.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.^опт ^П 1 +^опт ^П 1 +
Рис. VI 1.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.
Рис. VI 1.4. Обобщенные кривые полосового фильтра для малых расстроек.
^опт ^П 1 +
^опт ^П 1 +
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 радиприемниках, 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 выпоняется 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 полосовых фильтров п и определяют неравномерность усиления в полосе пропускания одного фильтра
dn = ]/^2п,
где d2n— 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-три фильтра (два каскада 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 выбираютjq — 1. Езли же необходимо получить максимальную избирательность при данном числе фильтров го величина параметра связи определяется по формул г
По графику (рис. VII.4) определяется обобщенная расстройка Xj и подсчитывается необходимая эквивалентная добротность контуров
О —1 ^пруэ - Х1 др ’
где /пр — промежуточная частота; ДГ —полоса пропускания УПЧ 290
Рассчитывается обобщенная расстройка абсолютной расстройке Д/, которая задается ностью (табл. VIL 1):
^2 — ^э f *
х2, соответствующаявместе с избиратель-х2, соответствующаявместе с избиратель-Если задана усредненнаяЕсли задана усредненнаяристики (табл. VII. 1), то можно считать, чтористики (табл. VII. 1), то можно считать, что^ Жк^ к kkkXlK ^ 1 WWX* V * * • * /* v *»*^ж**--^быть равна 26 дБ при расст^ Жк^ к kkkXlK ^ 1 WWX* V * * • * /* v *»*^ж**--^быть равна 26 дБ при расстройкеройкекрутизна ската резонансной характе- избирательность должнакрутизна ската резонансной характе- избирательность должна/ 20 , ДЕ\ гА/= о— +-й- «Гн*Х^ск 2 /где SCK —крутизна ската резонансной характеристики, дБ/кГц; ДГ полоса пропускания, кГц.По величине х2 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 т] (но не больше т]опт) или/ 20 , ДЕ\ гА/= о— +-й- «Гн*Х^ск 2 /где SCK —крутизна ската резонансной характеристики, дБ/кГц; ДГ полоса пропускания, кГц.По величине х2 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 т] (но не больше т]опт) илиувеличить число фильтров иувеличить число фильтров ипроизвести расчет снова.Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы.Определение необходимогопроизвести расчет снова.Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы.Определение необходимогоf 2 34 6 810 20 30 40 6080х2f 2 34 6 810 20 30 40 6080х2Рис. VI 1.5. Обобщенные кривые полосового фильтра.Рис. VI 1.5. Обобщенные кривые полосового фильтра.числа каскадов. Напряжениена входе первого усилительного каскада при приеме на ферритовуючисла каскадов. Напряжениена входе первого усилительного каскада при приеме на ферритовуюантеннуантенну' Пр
х2, соответствующаявместе с избиратель-
х2, соответствующаявместе с избиратель-
Если задана усредненная
Если задана усредненная
ристики (табл. VII. 1), то можно считать, что
ристики (табл. VII. 1), то можно считать, что
^ Жк^ к kkkXlK ^ 1 WWX* V * * • * /* v *»*^ж**--^
быть равна 26 дБ при расст
^ Жк^ к kkkXlK ^ 1 WWX* V * * • * /* v *»*^ж**--^
быть равна 26 дБ при расст
ройке
ройке
крутизна ската резонансной характе- избирательность должна
крутизна ската резонансной характе- избирательность должна
/ 20 , ДЕ\ г
А/= о— +-й- «Гн*Х^ск 2 /
где SCK —крутизна ската резонансной характеристики, дБ/кГц; ДГ полоса пропускания, кГц.
По величине х2 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 т] (но не больше т]опт) или
/ 20 , ДЕ\ г
А/= о— +-й- «Гн*Х^ск 2 /
где SCK —крутизна ската резонансной характеристики, дБ/кГц; ДГ полоса пропускания, кГц.
По величине х2 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 т] (но не больше т]опт) или
увеличить число фильтров и
увеличить число фильтров и
произвести расчет снова.
Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы.
Определение необходимого
произвести расчет снова.
Расчет ФСИ производится по методике, приведенной в § 9 настоящей главы.
Определение необходимого
f 2 34 6 810 20 30 40 6080х2
f 2 34 6 810 20 30 40 6080х2
Рис. VI 1.5. Обобщенные кривые полосового фильтра.
Рис. VI 1.5. Обобщенные кривые полосового фильтра.
числа каскадов. Напряжение
на входе первого усилительного каскада при приеме на ферритовую
числа каскадов. Напряжение
на входе первого усилительного каскада при приеме на ферритовую
антенну
антенну
^вх! = Ю^РОэ мкВ*
где йд — действующая высота антенны, см; Е -^ напряженность поля, равная чувствительности приемника, мВ/м; р — коэффициент включения первого каскада к контуру входной цепи; Q3 — эквивалентная добротность контура входной цепи, определенная е ыше.
Действующая высота антенны может быть принята равной 1 см, а коэффициент включения р выбран в пределах 0,05—0,15 при выполнении первого усилительного каскада на биполярном транзисторе Большие значения р выбираются при более широкой полосе пропускания и более высокой добротности антенны. Если
первый каскад выполнен на полевом транзисторе, то применяется полное включение (р = 1).
При приеме на внешнюю антенну напряжение на входе первого усилительного каскада
^вх! = ^вх^ч^*
где Квх — коэффициент передачи входной цепи; U4 — э. д. с. в антенне, равная чувствительности приемника, мкВ.
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 QS = 100—150.
Необходимое усилие от входа первого усилительного каскада до входа детектора
К = ъ . ю677™ ^зап *^вх!
где &зап — коэффициент запаса; С/дет — напряжение на входе детектора.
Напряжение на входе диодного детектора АМ сигнала следует выбирать 0,3—1 В, а на входе дробного детектора — 0,01—0,05 В. Коэффициент запаса &зап выбирается в пределах 1,5—3, причем большие значения ^зап выбираются для поддиапазонов УКВ.
Максимальное устойчивое усиление избирательного транзисторного каскада е общим эмиттером без применения нейтрализации
К =2001/s'-,
t макс^12э
а избирательного каскада с общим истоком
где S' — крутизна проходной характеристики транзистора на данной частоте, мА/B; /макс — максимальная частота сигнала, кГц; С12э— проходная емкость биполярного транзистора, пФ; С12ипроходная емкость полевого транзистора.
Необходимый коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением транзистора для получения заданной добротности 0э
где QK ₽- конструктивно выполнимая добротность контура.
Максимальный реально достижимый коэффициент усиления избирательного каскада на биполярном транзисторе на максимальной частоте диапазона при оптимальном согласовании и обеспечении расчетной эквивалентной добротности контуров
^макс = 0,53' (1 - W /^вых,
где RBX и /?вых— входное и выходное сопротивления транзистора на максимальной частоте диапазона, кОм; S'— крутизна транзистора на максимальной частоте, мА/В.
Из двух величин Куст и Кмако 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 0,25 Кудч- Если же нагрузкой преобразователя частоты является ФСИ, то коэффициент усиления
/(— ^^^ФСИ
прV &фси£пэ
где S' — крутизна транзистора мА/B; £ФСы — проводимость ФСИ, мкСм; £Пэ— активная составляющая входной проводимости транзистора следующего каскада, мкСм; КФт— коэффициент передачи ФСИ.
Величины £фси и ^фси определяется при расчете ФСИ. Необходимый коэффициент усиления УПЧ
КЕ
^УПЧ 2 — —ку»
^УВЧ^пр
где КуВЧ — коэффициент усиления каскада УВЧ, рассчитанный по формулам, приведенным выше. Коэффициент усиления апериодического каскада УВЧ на биполярном транзисторе, работающего в диапазонах ДВ и СВ, можно принять равным 3—5, а апериодического каскада УПЧ — равным 5—10 (на частоте 465 кГц).
Для определения числа каскадов УНЧ подсчитывается общее усиление по мощности,
у _ выхАвх
^Робщ , ,2*
ивх
где Рвых — максимальная выходная мощность; UBX — напряжение 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,~
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 и максимальный коэффициент передачи напряжения*. При этом изменение коэффициента передачи напряжения й пределах рабочего диапазона частот должно быть возможно меньшим.
Рис. VI 1.6. Схемы входных цепей с ферритовой антенной.
В УКВ диапазоне входная цепь должна обеспечивать согласование фидерной линии со входом первого усилительного каскада с целью повышения отношения сигнал/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 уменьше-
Рис. VI 1.7. Схемы входных цепей со штыревой антенной
нию 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. 6,6) 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. VI 1.6, в) отличается слабой зависимостью коэффициента передачи напряжения от частоты настройки.
На рис. VII.7 приведены схемы одноконтурных входных цепей, которые применяются при штыревой антенне. Схема с непосред-
♦ Коэффициент передачи напряжения—отношение напряжения на выходе входной цепи к э. д. в. во внешней антенне или к напряженности поля (для магнитной антенны).
Рис. VI 1.8. Схема двухконтурной входной цепи при трансформаторной связи с антенной.Рис. VI 1.8. Схема двухконтурной входной цепи при трансформаторной связи с антенной.ств^нным включением антеццы (рис, VII. 7, а) является наиболее простой. 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 трансформаторной связью (рис. VIL7, г). При внешней емкостной связи 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 входной цепи и применяется в высококачественных приемниках.
Рис. VI 1.8. Схема двухконтурной входной цепи при трансформаторной связи с антенной.
Рис. VI 1.8. Схема двухконтурной входной цепи при трансформаторной связи с антенной.
Двухконтурные входные цепи отличаются гораздо лучшей формой частотной харак
теристики по сравнению с одноконтурными и применяются в высококачественных приемниках. На рис. VI 1.8 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
,fмакс
/мин
где и — максимальная и минимальная частоты диапа- г макс • мин
зона, МГц.
Индуктивность контура
2,53 • 10* (Ад - 1)
L = ——а мкР,
(^макс ^мин) tмакс
где и — максимальная и минимальная емкость конденса- макс мин
тора настройки, пФ.
Дополнительная емкость в контуре
р G мако мин СДОП,2,•
Добротность нагруженного контура (эквивалентная доброта ность) определяется в соответствии с рекомендациями, приведенными на стр. 289. 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 биполярного транзистора, обеспечивающий получение необходимой эквивалентной добротности контура, может быть вычислен по формуле
Р = 4001/ ;р7г(^-6.
V ^мин^Иэ^к \^э/
где /мин—минимальная частота поддиапазона, МГц; L ^ индуктивность контура, мкГ; ^11э — активная составляющая входной проводимости транзистора на минимальной частоте поддиапазона, мкСм; ^«—эквивалентная добротность контура.
Если первый усилительный каскад приемника выполнен на полевом транзисторе, то применяется полное включение (р = 1). В этом случае для получения заданной величины Q3 необходимо шунтировать колебательный контур резистором с сопротивлением
„ п £ Г ^К^э
где /мин — в МГц, L — в мкГ.
Индуктивность катушки связи
^св ~ Pk.
Средняя величина емкости подстроечного конденсатора
Сп = Сдоп — См — СА ~~
где См — емкость монтажа; СА— 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, вида монтажа (печатный или 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, нагруженной каскадом на биполярном транзисторе, на минимальной частоте поддиапазона
^ВХ.МИН = ^^эР' а на максимальной частоте поддиапазона
„крЯкРвх- мако Ч-З^мако^пАР2 ’
где Ад — действующая высота антенны на минимальной частоте, м.
Если первый усилительный каскад приемника выполнен на полевом транзисторе, то коэффициент передачи входной цепи определяется по формуле
Напряжение сигнала на выходе входной цепи, мВ
U вых = КВХЕ,
где Е — напряженность поля сигнала, мВ/м.
Растянутые поддиапазоны
Рис. VI 1.9. Схема контуров для растянутых поддиапазонов.Рис. VI 1.9. Схема контуров для растянутых поддиапазонов.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 непрямочастотными. Недостатком растянутых поддиапазонов является усложнение контуров высокой частоты й гетеродина, необходимость повышения стабильности частоты гетеродина и трудность обеспечения точной градуировки шкал поддиапазонов в единицах частоты.
Рис. VI 1.9. Схема контуров для растянутых поддиапазонов.
Рис. VI 1.9. Схема контуров для растянутых поддиапазонов.
Для растяжки поддиапазона необходимо уменьшить коэффи
циент 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. VI 1.9 производится в следующем порядке.
Принимают величину минимальной емкости контура Смин = = 40—50 пФ и определяют индуктивность катушки наиболее высокочастотного поддиапазона
макс^ мин
где /мак0 — максимальная частота поддиапазона, МГц.
2. Находят диапазона2. Находят диапазона25330»^мако £2 г П^'25330»^мако £2 г П^'максимальную емкость контура для того же под-
2. Находят диапазона
2. Находят диапазона
25330»
^мако £2 г П^'
25330»
^мако £2 г П^'
где /мин — минимальная частота поддиапазона, МГц; L — индуктивность, мкГ.
Разность емкостей АС = Смакс — Смин сохраняют постоянной для всех поддиапазонов; переключают только катушки и подстроечные конденсаторы, определяющие минимальную емкость контура.
Индуктивности катушек последующих поддиапазонов находят по формуле
25330 / 1ДС \^25330 / 1ДС \^_ !ЛМкГ,
25330 / 1ДС \^
25330 / 1ДС \^
/ макс '
где /мин и /макс ~“ минимальная и максимальная частоты соответствующего поддиапазона, МГц; ДС“ разность емкостей, пФ.
Определяют емкость конденсатора
ДС (С + 2С0) + V[ДС(С+2С0)]2+4 (С-ДС)(С+С0) С0ДС
L3~2 (С — ДС)
где Со — минимальная емкость переменного конденсатора; С — разность между максимальной и минимальной емкостью переменного конденсатора.
Определяют максимальную емкость подстроечных конденсаторов
— Г С0С5
с0+С<Г
Пример. Поддиапазоны: 1) 11,5—12 МГц? 2) 15,0—15,4 МГц; 3) 17,6—18,0 МГц; С/ = 11 ч- 490 пФ.
Принимаем Смин = 50 пФ и находим индуктивность контура для третьего поддиапазона:
25330_25330с ,
L3 182 • 50’56 МкГ’ Смакс 1762 . 1,56 “ 52,5 пф;
ДС = 52,5 — 50 = 2,5 пФ.
Индуктивность контуров для второго и первого поддиапазонов:
г 0 25330/ 11 \
L22,5 \15,0215,42/- 2,2 МкГ|
.,25330/ 1И_сл , г
L12,5 \U,5212,02/~ 6,4 Г’
2.5 (479 4-2-11)+ /[2,5(479 +2-11)]2+4 (479—2,5)X
X (479 + 11) • 11 . 2,5, „ Л СЗ = §(479-2,5)=5’3 ПФ{
С2 = 50 -= 46,4 пФ.
Выбираем конденсаторы типа КПК-2 емкостью 6—60 пФ.
Усилители высокой частоты
Апериодические УВЧ не повышают избирательности приемника, йо способствуют увеличению отношения сигнал/шум и чувствительности приемника. Применяются в высококачественных приемниках на поддиапазонах ДВ и СВ в тех случаях, когда входная цепь выпол^ нена по схеме с двухконтурным полосовым фильтром.
Практические схемы апериодических УВЧ для диапазонов ДВ и СВ приведены на рис. VII. 10. Коэффициент усиления каскада, собранного по схеме на рис. VH. 10, а, порядка 5 (при нагрузке
Рис. VII. 10. Схемы апериодических УВЧ: а — на биполярном транзисторе; б — гибридная.Рис. VII. 10. Схемы апериодических УВЧ: а — на биполярном транзисторе; б — гибридная.
Рис. VII. 10. Схемы апериодических УВЧ: а — на биполярном транзисторе; б — гибридная.
Рис. VII. 10. Схемы апериодических УВЧ: а — на биполярном транзисторе; б — гибридная.
aotaotОтАРУОтАРУ№ -0,7В№ -0,7ВРис. VI 1.11, Схема резонансного УВЧ.Рис. VI 1.11, Схема резонансного УВЧ.
aot
aot
ОтАРУ
ОтАРУ
№ -0,7В
№ -0,7В
Рис. VI 1.11, Схема резонансного УВЧ.
Рис. VI 1.11, Схема резонансного УВЧ.
входным сопротивлением преобразователя частоты), входное сопротивление меньше 1 кОм. Каскад УВЧ, собранный по схеме рис. VII. 10, б, отличается очень большим входным сопротивлением. Такой каскад можно подключать к входной цепи непосредственно. При этом коэффициент передачи входной цепи получается в пять —
пятнадцать раз больше, чем при УВЧ на биполярном транзисторе (GM. § 4).
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 транзисто-
рах собираются по схеме с общим эмиттером (рис. VII. 11) 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.
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. 11) коэффициент усиления примерно пропорционален частоте настройки. При трансформаторной связи с одним транзистором и комбинированной (транс-
форматорной и внутренней емкостной) связи с другим коэффициент усиления почти не зависит от частоты, если правильно выбрать коэффициенты связи.
6 7. 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
Рис. VII. 12. Схемы смесителей:
а — ао статической нагрузкой; б — о динамической нагрузкой
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.12, а). Напряжение сигнала U0 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. VII.12, б приведена схема смесителя, в котором функции динамической нагрузки выполняет транзистор Т2. Напряжение сигнала подается в цепь базы транзистора Т1 от ферритовой антенны МЛ, а напряжение гетеродина — в цепь эмиттера. Напряжение смещения на базе транзистора Т1 стабилизировано с помощью стабилитрона Д1. На выходе смесителя включен полосовой фильтр промежуточной частоты.
а
Рис. VII. 13. Схемы гетеродинных преобразователей частоты на одном транзисторе.
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.i
В гетеродинных преобразователях частоты напряжение сигнала обычно подается в цепь базы, а напряжение гетеродина — или в цепь базы (рис. VII.13, а), или в цепь эмиттера (рис. VII. 13,6). В обеих схемах контур промежуточной частоты включен последовательно с катушкой связи L2 гетеродина 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 них 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 при- С Л пис VII 14. Контур гетеродина в этой схеме образован катушкой индуктивности L2 и конденсаторами С2 и СЗ. Первый транзистор Т1 предназначен для дополнительного усиления сиг-
нала, поступающего от УВЧ
К
Т2МП15 ^036
1 х R151 .
№
C21t70*\
‘Uj£!L
3
Lnn^8 10,05 0+
1!
Рис. VI 1.14. Схема каскодного гетеродинного преобразователя частоты.
зировано с помощью стабилитрона
или от входной цепи. Фазирующая цепь R1C1 обеспечивает работу гетеродина на частотах, превышающих граничную частоту транзистора. Так как выходное сопротивление транзистора Т2 достаточно большое, контур промежуточной частоты включен непосредственно в цепь коллектора.
На рис. VII.15 приведена схема гетеродинного преобразователя частоты с динамической нагрузкой. Транзистор Т1 выполняет функции гетеродина и смесителя, а транзистор Т2 — функции динамической нагрузки. Напряжение на базе транзистора Т1 стабили- Д1. Для повышения стабиль-
ности частоты гетеродина целесообразно стабилизировать такженапряжение питания цепи коллектора. Преобразователь частоты.
Рис VII. 15. Схема гетеродинного преобразователя частоты с динамической нагрузкой.
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.
4 *звL2 ПФ1П-2 ПЧ4 *звL2 ПФ1П-2 ПЧСхема смесителя на интегральной микросхеме приведена на рис. VII.16. Данные микросхемы приведены в гл. XIII. Напряжение питания коллекторной и базовой цепей транзистора микросхемы подается от общего стабилизированного источника и равно 3 В. Нагрузкой смесителя служит пьезокерамический фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ), подключенный через согласующий трансформатор. Данные трансформатора определяются типом примененного ФСИ (см. § 9).
4 *зв
L2 ПФ1П-2 ПЧ
4 *зв
L2 ПФ1П-2 ПЧ
Тр1 2Тр1 2^сиен^сиенГетеродины
Тр1 2
Тр1 2
^сиен
^сиен
^16’7 ”8 44 Is-1(2 ^7*К микросхеме К2УС2^2Рис. VII. 16. Схема смесителя на интегральной микросхеме.^16’7 ”8 44 Is-1(2 ^7*К микросхеме К2УС2^2Рис. VII. 16. Схема смесителя на интегральной микросхеме.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
^16’7 ”8 44 Is-1(2 ^7*
К микросхеме К2УС2^2
Рис. VII. 16. Схема смесителя на интегральной микросхеме.
^16’7 ”8 44 Is-1(2 ^7*
К микросхеме К2УС2^2
Рис. VII. 16. Схема смесителя на интегральной микросхеме.
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. 17, а приведена практическая схема
Рис. VII. 17. Схемы гетеродинов с автотрансформаторной обратной связью.
гетеродина с емкостной настройкой, а на рис. VII. 17, 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 L1 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. 18). В схеме на рис. VII. 18, а, используемой в приемнике «Урал-авто», ферровариометр L1 служит для настройки приемника на принимаемый сигнал,
а катушка L2 — для сопряжения контуров (см. ниже) в процессе наладки приемника.
Схема гетеродина для УКВ диапазона приведена на рис. VII.18, б. Настройка контура производится ферровариометром LL Для автоматической подстройки частоты АПЧ гетеродина к контуру через конденсаторы подключен варикап Д1 типа Д902. Начальная рабочая точка варикапа устанавливается диодом Д2 типа 7ГЕ2АС. Напряжение автоматической подстройки частоты (АПЧ) подается с выхода дробного детектора через /?С-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.
Рис. VI 1.18. Схемы гетеродинов с емкостной трехточкой: а — без АПЧ; б — с АПЧ.
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 повышения 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 (керамику, 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 часюта 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. VII.17, 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 прямоугольности резонансной характеристики, который вычисляется по формуле
где йЕу — полоса пропускания на уровне у (например, на уровне 0,1 или 0,01); ДГ07 —полоса пропускания на уровне 0,7 максимума резонансной кривой.
Избирательность усилителя тем лучше, чем ближе к единице значение коэффициента прямоугольности. Коэффициент прямоугольности идеального усилителя о прямоугольной (П-образной) резонансной характеристикой равен единице. Для большего приближения к прямоугольной характеристике необходимо применять в усилителях ббльшее число резонаторов, например LC-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 выбирается значительно большей, чем необходимая для получения заданной полосы пропускания. Это дает возможность увеличить связь контуров с транзисторами и, следовательно, коэффициент усиления каскада.
Каскады УПЧ с одиночными контурами используются главным образом в усилителях с ФСИ, В этом случае они имеют сравнитель-
но широкую полосу пропускания, поэтому не 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 применять нейтрализацию, что усложняет наладку. Кроме того, необходима стабилизация режима транзисторов, иначе при замене транзисторов или изменении температуры изменятся их проводимости, что приведет к изменению коэффициента усиления 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. § 3), второй — резонансный с нейтрализацией и стабилизацией режима. Полоса пропускания второго
Рис. VII,19. Схема УПЧ с ФСИ на колебательных контурах.
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 L4 равны 240 мкГ, добротность — 130. Катушка L1 наматывается на один каркас с катушкой L2 и должна содержать число витков, равное 20% числа витков L2. Индуктивность катушки L5 равна 690 мкГ, добротность 80. Катушка L6 наматывается на один каркас с L5, ее индуктивность — 400 мкГ. 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 ПФ1П-2, и детектора. Детектор работает с положительным смещением и используется также в системе АРУ (см. § 12 этой главы). Система АРУ с шунтирующим диодом Д1.
Индуктивность катушек LI, L3 и L5 должна быть равна 240 мкГ, отвод от среднего витка. Число витков катушек L2 и L4 должно 306
составлять примерно 10% числа витков катушек LI, L3, а катушки L6 — 50% числа витков катушек LI. L3, L5.
Схема УПЧ для простых любительских радиоприемников приведена на рис. VI 1.21. Усилитель предназначен для работы с преобразователем частоты без ФСИ. Коэффициент усиления УПЧ составляет примерно 3000 при слабых сигналах на входе (порядка 100 мкВ),
Рис. VII. 20. Схема УПЧ с пьезокерамическим фильтром.
избирательность при расстройке на + 10 кГц не менее 20 дБ. Повышенный коэффициент усиления достигается за счет более полного использования резонансных свойств колебательного контура L6C8, который слабо нагружен детекторным каскадом, имеющим большое сопротивление нагрузки для постоянного тока (резистор R5). Выбор такого резистора обусловлен применением полевого транзистора ТЗ с большим входным сопротивлением. Каскад на транзисторе ТЗ является усилителем тока в системе АРУ и усилителем переменного напряжения звуковой частоты.
Рис. VII.21. Схема УПЧ с усиленной АРУ на полевом транзисторе.
Катушки индуктивности фильтров ПЧ выполнены на броневых сердечниках СБ-12а из карбонильного железа и содержат: L2, L3 и L6 — по 150, a LZ, L4 и L5 — по 15 витков провода ПЭВ-1 0,14. Последний фильтр ПЧ экранирован. Добротность контура L6C8 должна быть не менее 60.
Коллекторные токи транзисторов Т1 и Т2 устанавливают равными 1—2 мА подбором резисторов RI, R3 и R7 при отсутствии сигнала на входе усилителя.
На рис. VII.22 приведена схема УПЧ, собранного на микросхемах типа К2УС242 (см. § 4 гл. XIII). Первые два каскада УПЧ —
апериодические с включением транзисторов по схеме с общим эмиттером, третий — резонансный. Детектор и усилитель системы АРУ собраны на микросхеме типа К2ЖА243. При входном напряжении 10 мкВ и глубине модуляции 30% тракт обеспечивает на выходе (резистор R8) напряжение 10 мВ при коэффициенте гармоник не более 2%. Потребляемый ток при напряжении питания 6 В составляет примерно 5 мА. Коэффициент усиления тракта практически
Рис. VI 1.22. Схема УПЧ, детектора и системы АРУ на микросхемах.
не изменяется при снижении напряжения источника питания до 3,6 В. Усилитель нормально работает при напряжении входного сигнала до 100 мВ.
Соотношение чисел витков трансформатора ПЧ (Тр1) должно составлять примерно 1,5.
Фильтр сосредоточенной избирательности (ФСИ) представляет собой единую конструкцию, состоящую из цепочки колебательных контуров. Число контуров в зависимости от заданных избирательности и полосы пропускания обычно составляет от трех до шести,
о б
Рис. VI 1.23. Схема построения ФСИ: а — отдельные звенья; б — двухзвенный фильтр.
а иногда и больше. ФСИ включается на входе УПЧ (на выходе смесителя) 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 елучае полоса пропускания выбирается значительно шире, чем у ФСИ.
При построении ФСИ для УПЧ в настоящее время используются главным образом П-образные LC-звенья (рис. VI 1.23), которые соединяются цепочкой. Полоса пропускания каждого звена должна
быть равна полосе пррпускания, заданной для всего фильтра. Выходное сопротивление предыдущего звена должно быть равно входному сопротивлению последующего. Практически это выполняется 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. W-звенный ФСИ содержит N + 1 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
Ук > d Д/7 •
где fnp — промежуточная частота; ДР — полоса пропускания,
Определяют расчетную добротность фильтра
ЧР (1,1-5-1,2) АГ •
Определяют относительную расчетную расстройку
й
р (1,1-Г- 1,2) AF ’
где Д/ — абсолютная расстройка, которая задается вместе с избирательностью.
Вычисляют отношение а = Qp/QK и по графику на рис. VI 1.24 находят ослабление сигнала при расстройке Д/, обеспечиваемое одним звеном фильтра.
Определяют необходимое число звеньев фильтра
где d^ и dn — ослабление сигнала ФСИ и одним звеном соответственно. '
По графику на рис. VI 1.24 находят коэффициент передачи фильтра на средней частоте полосы пропускания Яд.
Задаются характеристической проводимостью ФСИ £ФС^ в пределах 5—20 мкСм и определяют емкости и индуктивности контуров по формулам:
.-Л^ФСИkF л - т 2,5 • 1010„
С ~ 150 ТГ пФ: Ссв * 7™ С пф5 L * ->^— мкГ»
Г'прС
где 8фси—мкСм; ^р—кГц; /пр —кГц-
Рис. VI 1.24. Графики для расчета ФСИ.Рис. VI 1.24. Графики для расчета ФСИ.
Рис. VI 1.24. Графики для расчета ФСИ.
Рис. VI 1.24. Графики для расчета ФСИ.
Коэффициенты включения ФСИ со стороны входа и выхода опре деляются по формулам:
где gBMX — выходная проводимость смесителя, gBX — входная прово димость последующего каскада.
Если £вых<£фси’ то параллельно входу ФСИ необходим! включить шунтирующий резистор, сопротивление которого можн< определить по формуле
^ш
1
&ФСИ ^вых
Если УПЧ выполнен на полевых транзисторах, то параллельно входу и выходу ФСИ включаются резисторы с сопротивлением, равным 1/£ФСИ, а ФСИ подключается непосредственно к выходу предыдущего каскада (рвх = 1) и входу последующего каскада (рвых=1).
Настройка 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
где fi и f2 — крайние частоты полосы пропускания ФСИ.
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 пока-
Параметр
ПФШ-1
ПФШ-2
ПФШ-011
ПФШ-012
ПФШ-013
Средняя частота полосы пропускания, кГц
465±2,5
465±2
Ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ, кГц
6,5—10,0
8,5—12,5
7,0-10,5
7,0-10,5
9,5-13,5
Неравномерность затухания в полосе пропускания, дБ, не более ' 1
3
3
1
2
1
Затухание в полосе пропускания, дБ, не более
12
12
4,5
8,5
4,5
Избирательность по соседнему каналу (ослабление при расстройке на ±10 кГц), дБ, не менее
41
38
12
22
9
Согласующие сопротивления, кОм:
со стороны входа со стороны выхода
1,2 0,68
1,2 0,68
2
1
2
1
2 1
Размеры, мм
11X24X37
08,5X9
08,5X19
08,5X9
Масса, г, не более
10
1 “
2,5
5,0
2,5
Основные данные пьезокерамических ФСИ
Таблица VIL3
зания 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.
'Пьезокерамические ФСИ находят широкое применение в современных транзисторных приемниках. Небольшие размеры, малый вес и постоянство частотной характеристики этих фильтров значительно упрощают конструкцию и налаживание приемников. Пьезокерамические фильтры применены в приемниках «Меридиан», «Сокол-4», «Спорт», «Сувенир», «Украина-201», радиоле «Мрия».
Основные данные пьезокерамических ФСИ приведены в табл. VII.3.
Для нормальной работы пьезокерамического фильтра необходимо согласовать его с выходом преобразователя частоты и входом УПЧ, между которыми он обычно включается. Для согласования на входе фильтра применяется неполное включение. Коэффициент включения определяется так же, как и для обычных ФСИ на LC-контурах (см. выше). Для согласования на выходе фильтра параллельно включается резистор (см. рис. VII.20). Согласование пьезокерамического фильтра с преобразователем частоты обычно производится с помощью одноконтурного фильтра ПЧ (см. рис, VII. 20), что обеспечивает подавление помехи с частотой гетеродина на входе ФСИ. В приемниках, работающих в диапазонах средних и коротких волн, можно подключить вход пьезокерамического фильтра непосредственно к резистору в цепи коллектора преобразователя частоты. Сопротивление этого резистора должно быть равно согласующему сопротивлению для данного фильтра.
§10. 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 искажения сигнала; 3) максимальное входное сопротивление; 4) минимальное напряжение высокой частоты на выходе.
§ Схема диодного детектора, при- ^ меняемого в транзисторных вещательных приемниках, приведена на рис.
Рис. VII.25 Схема диодного VII.25. Для получения линейного детектора^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 напряжения, представляющий собой отношение напряжения низкой частоты на выходе к произведению напря* жения несущей на входе на коэффициент модуляции
к
я~ишт’
можно определить по графику на рив. VI 1.26 в зависимости от отношения сопротивления нагрузки RH = RI -V R2 к прямому сопротивлению диода гпр.
Входное сопротивление детектора можно определить по формуле
р ^нгобр
г 2Гобр
где RH — сопротивление нагрузки; гобр — обратное сопротивление диода.
Емкость конденсатора С1 должна быть достаточно большой, но не должна превышать величины
~ 4ЛЛ ’
где FB— верхняя частота модуляции.
Емкость конденсатора С2 обычно выбирается равной С/.
Так как детекторы транзисторных приемников работают обычно при малом сопротивлении нагрузок, то для повышения коэффи
циента передачи и снижения нелинейных искажений на диод иногда подают небольшое положительное смещение (см. рис. VII. 19 и VII. 20).
Детектирование частотно-моду- лированных 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
ти коэффициента передачи напряжения детектора Кд от вети коэффициента передачи напряжения детектора Кд от величины ^Апр-личины ^Апр-сигнала.
ти коэффициента передачи напряжения детектора Кд от ве
ти коэффициента передачи напряжения детектора Кд от ве
личины ^Апр-
личины ^Апр-
Наибольшее применение в приемниках получил детектор отношений. Один из вариантов схемы детектора отношений приведен на рис. VII.27. 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 детектора на диодах Д18, что вызывает изменение добротности первичного контура и приводит к стабилизации амплитуд напряжений, подаваемых на входы диодных детекторов. Нагрузка
Рис. VIL27. Схема детектора отношений.
Рис. VI 1.28. Схема детекторного каскада приемника АМ/ЧМ сиг
налов.
Рис. VI 1.29. Схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.
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 МГц). 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 L3 выбирается в пределах (0,25—0,5) L1, а добротность — в пределах 40^-60.
Конструктивные коэффициенты связи между катушками L1 и L2, а также между L1 и L3 определяются по формулам
ь ~^5 ~40
ЛСВ12 ~ $ «СВ13 ~ Q •
Коэффициент включения первичного контура в цепь коллектора транзистора
р«=400 1/
где QK — конструктивная добротность первичного контура, fnp — промежуточная частота, МГц; L1—индуктивность катушки первичного контура, мкГ; g№ — выходная проводимость транзистора, мкСм.
Если получится рк> 1, то принимают рк — 1 и параллельно
первичному контуру подключают резистор с сопротивлением которое можно определить по формуле
^ш —^ш —6,3fnpLZQKQ310-86,3fnpLZQKQ310-8Ок-Оэ-б^пр^бкУэ^Ю-6Ок-Оэ-б^пр^бкУэ^Ю-6кОм,кОм,
^ш —
^ш —
6,3fnpLZQKQ310-8
6,3fnpLZQKQ310-8
Ок-Оэ-б^пр^бкУэ^Ю-6
Ок-Оэ-б^пр^бкУэ^Ю-6
кОм,
кОм,
где fnp — МГц; L1 — мкГ; §вых — мкСм.Настройка контуров детектора отношений производится вгде fnp — МГц; L1 — мкГ; §вых — мкСм.Настройка контуров детектора отношений производится вдующем порядке:1. На вход детдующем порядке:1. На вход детподается напряжениеподается напряжениеотот
где fnp — МГц; L1 — мкГ; §вых — мкСм.
Настройка контуров детектора отношений производится в
где fnp — МГц; L1 — мкГ; §вых — мкСм.
Настройка контуров детектора отношений производится в
дующем порядке:
1. На вход дет
дующем порядке:
1. На вход дет
подается напряжение
подается напряжение
от
от
сле-
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 R1 по минимальному напряжению на выходе детектора.
Детекторы комбинированных АМ/ЧМ приемников. В комбинированных АМ/ЧМ приемниках могут применяться отдельные детек-
пы для АМ и ЧМ трактов либо комбинированные АМ/ЧМ детекторы. На рис. VI 1.28 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.29 приведена схема комбинированного АМ/ЧМ детектора.
§11. 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.30 приведена схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103». Входная цепь собрана по одноконтурной схеме и не перестраивается. Полоса пропускания входной цепи примерно равна
Рис. VI 1.30. Схема УКВ блока радиоприемника «Рига-103».
диапазону УКВ (табл. VII. 1). Первый транзистор работает в каскаде УВЧ, второй — в гетеродинном преобразователе частоты. Первый каскад охвачен АРУ. Для автоматической подстройки частоты гетеродина используется варикап Д2, 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 Д/, к которому приложено запирающее напряжение. Контуры УВЧ и гетеродина перестраиваются с помощью вариометра с латунными сердечниками. Основные данные катушек блока приведены в табл. VII.4.
Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто» приведена на рис. VI 1.31. Входная цепь настроена на среднюю частоту УКВ диапазона. В УВЧ, который собран на первом транзисторе, при-
Таблица VII 4
Основные данные катушек УКВ блока приемника <Рига-103»
Обозначение по схеме
Индуктивность, мкГ
Добротность, не менее
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
Сердечник
Марка материала
Размеры# мм
L1
0,04
100
2,5
ПЭВ-1 0,13
| 13ВЧ1
0 2,86X8
L2
0,09
100
3,75
Медный луженый 0 0,8
L3
—
200
7*
Медный луженый 0 0,8
Латунь
—
L4
—
200
7
Медный луженый 0 0,8
Латунь
—
L5
8,5
100
27
ПЭВ-1 0,12
100НН
0 2,86X14
L6
6,7
100
30
ПЭВ-1 0,12
} 100НН
L7
5,25
ПЭВ-1 0,12
0 2,86X14
Др
—
50
ПЭЛ 0,1
—
* С отводами от 23/4 и 4*Л витков.
Рис. VI 1.31. Схема УКВ блока радиоприемника «Урал-авто».
Таблица VII.5
Основные данные катушек УКВ блока приемника <У рал-авто»
Обозначение по схеме
Индуктивность, мкГ
Число витков
Марка и диаметр провода, мм
Марка материала или тип сердечника
Тип намотки
L1
0,26
4,25
ПЭЛШКО 0,31
} юонн
С шагом
L2
0,33
4,5
ПЭЛШКО 0,31
Между витками L1
L3
—-
10,75
Медный луженый 0 0,8
Сплав Д-16
Сплошная
L4
—
9,25
Медный луженый 0 0,8 ПЭЛШКО 0,15
Сплав Д-16
Сплошная
L5
2
13,5
СБ-12а
Секционированная
Др
—
70
ПЭЛ 0,1
Сплош ная
менена автотрансформаторная связь контура с транзистором и вну- триемкостная связь с последующим каскадом (смесителем). Напряжение сигнала подается в цепь базы смесителя, а напряжение гетеродина ^ в цепь эмиттера. Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки» Применена автоматическая подстройка частоты гетеродина с помощью варикапа Д2.
Основные данные катушек блока приведены в табл. VII.5.
$ 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 усиления предшествующего детектору тракта.
двух каскадах УПЧ или УВЧ.двух каскадах УПЧ или УВЧ.АРУ в транзисторных приемниках осуществляется в большинстве случаев путем изменения смещения база — эмиттер в одном или Управляющее напряжение АРУ снимается с нагрузки детектора (см. рис. VII.19) или дополнительно усиливается усилителем постоянного тока (рис.
двух каскадах УПЧ или УВЧ.
двух каскадах УПЧ или УВЧ.
Рис. VI 1.32. Схема АРУ с непосредственной подачей управляющего напряжения между базой и эмиттером.Рис. VI 1.32. Схема АРУ с непосредственной подачей управляющего напряжения между базой и эмиттером.* VII.21 и VII.22). Высокой эффективностью отличается система АРУ с шунтирующим 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 дио
Рис. VI 1.32. Схема АРУ с непосредственной подачей управляющего напряжения между базой и эмиттером.
Рис. VI 1.32. Схема АРУ с непосредственной подачей управляющего напряжения между базой и эмиттером.
да, который в свою очередь шунтирует контур, в результате чего дополнительно снижается усиление УПЧ.
Недостатком схемы АРУ с 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.32, в которой управляющее напряжение прикладывается непосредственно между базой и эмиттером.
На рис. VII.33 приведена схема УПЧ с комбинированной системой АРУ. На входе УПЧ включен регулируемый делитель напряжения сигнала, состоящий из диода Д1 и входного сопротивления первого каскада. При увеличении напряжения сигнала на входе напряжение на коллекторе транзистора Т4 становится менее отрицательным, поэтому напряжение запирания диода Д1 увели-
Рис. VI 1.33. Схема УПЧ с комбинированной системой АРУ.
Б5 510Т1-Т4 П416Б
Рис. VI 1.34. Схема УПЧ с высокоэффективной системой АРУ.
чивается. Проводимость диода уменьшается, и напряжение на входе первого каскада падает. Напряжение на базе транзистора Т2 также становится м енее отрицательным, он подзапирается и усиление второго каскада резко уменьшается. При изменении напряжения сигнала на входе от 10 мкВ до 1 В напряжение на выходе изменяется не более чем в два раза. При использовании вместо диода типа Д9А диода типа Д223 система АРУ работает еще лучше.
Эффективная система АРУ применена в УПЧ, схема которого приведена на рис. VII.34. Управление усилением в этом УПЧ осуществляется только в первом каскаде. При очень малом входном сигнале (меньше 100 мкВ) транзистор Т2 работает в режиме насыщения за счет тока, поступающего на его базу через резистор R6. Часть тока, протекающего через этот резистор, проходит через детекторный диод, что улучшает детектирование слабых сигналов. Поскольку выходное сопротивление насыщенного транзистора очень мало (несколько десятков Ом), то глубина отрицательной обратной связи в первом каскаде усилителя мала.
При увеличении входного сигнала напряжение с детектора через двухзвенный фильтр АРУ поступает на базу транзистора Т2, который^при этом выходит из режима насыщения. Глубина обратной связи в первом каскаде УПЧ возрастает, а общее усиление тракта УПЧ уменьшается. При изменении входного сигнала на 66 дБ (со 150 мкВ до 300 мВ) выходное напряжение изменяется всего на 1 дБ.
Катушки L1 и L2 могут быть выполнены на броневом сердечнике типа СБ-12а. Катушка L1 должна содержать 70, a L2 — 20 витков провода ПЭЛ 0,2.
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.^,
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. 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.35 приведена схема диодной АПЧ, широко применяющейся в настоящее время в диапазоне У КВ. 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 напряжения. Обратное сопротивление диода должно быть большим, чтобы не вносить заметного затухания в контур гетеродина. Начальная рабочая точка диода или варикапа выбирается 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 сум* маркой емкости контура от управляющего напряжения.
При налаживании систем АПЧ необходимо обращать внимание на^правильность полярности постоянной составляющей выходного напряжения частотного детектора.
§13. Индикаторы настройки
Точно настроить приемник на слух трудно, а при неточной настройке приемник вносит искажения. Для облегчения настройки приемника применяются специальные индикаторы. В транзисторных приемниках в качестве индикатора настройки используют миллиамперметры, включаемые в цепь суммарного тока коллекторов всех транзисторов, на которые поступает напряжение АРУ. В последнее время нашли применение светодиоды (см. § 1 гл. IV).
Одна из возможных схем индикатора настройки на светодиоде приведена на рис. VI 1.36. Вход схемы индикатора (резистор R2) подключается к нагрузке детектора приемника (резистор R1). Часть постоянной составляющей тока детектора проходит через резистор R2 и коллекторный переход транзистора TL При изменении напряжения сигнала на входе детектора изменяется этот ток,
Д2 t А/1102А^ КУНЧ
Д1
0Н*
(ста W1
’МП38
I *98 \б,2' Т2 МП41
* ДЗ
КС 133А
4—0
Рис. VI 1.36. Схема включения индикатора настройки на светодиоде.
что вызывает изменение коллекторного тока транзистора Т2, который протекает через светодиод Д2. Когда приемник точно настроен на частоту сигнада принимаемой радиостанции, выходной ток детектора и, следовательно, ток через светодиод имеют максимальное значение и светодиод светится наиболее ярко.
Режим работы транзисторов стабилизирован с помощью стабилитрона. При изменении напряжения питания от 9 до 5,5 В ток через светодиод поддерживается на уровне 2,8 ±0,2 мА.
Вместо указанного на схеме транзистора МП41 можно применить транзисторы МП39, МП40 или МП42 с любым буквенным индексом, а вместо стабилитрона -—три-четыре последовательно соединенных кремниевых диода в прямом включении.
Сопротивление резистора R2 подбирается так, чтобы получить наибольшую яркость свечения светодиода при максимальной величине сигнала на входе приемника.
Глава VIII
РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ
§ 1. Диапазоны для любительской радиосвязи
Диапазоны для любительской радиосвязиДиапазоны для любительской радиосвязиДля любительской радиосвязи отведены строго определенные диапазоны частот (табл. VIII. 1). Работа любительских передатчиков вне указанных диапазонов категорически запрещена.
Диапазоны для любительской радиосвязи
Диапазоны для любительской радиосвязи
Частоты диапазона, МГц
Любительское название диапазона
Распределение частот внутри диапазона по видам работы
Частота, МГц
Вид работы
KopOTKOI
3,5-3,65
7,0-7,1 14,0—14,35 21,0—21,45
волновые д и а
80-метровый
40-метровый
20-метровый
14-метровый
t п а з о н ы
3,5-3,6
3,6—3,65
7,0—7,05
7,05—7,1
14,0-14,11
14,11—14,35 21,0—21,15
21,15-21,45
Телеграф
Телефон и телеграф
Телеграф
Телефон и телеграф
Телеграф
Телефон и телеграф
Телеграф
Телефон и телеграф
Таблица ХТШЛ
Ультракоротковолновые диапазоны
28,0-29,7
10-метровый
28,0—29,7
28,2—28,4
144—145
2-метровый
28,4-28,7
29,0—29,7
144—145
430—435
7 0-сантиметровый
430-435
1215—1300
1215—1300
5650—5670
56 50-5670
10000—10500
10000-10500
21000—22000
•*
21000-22000
Телеграф
Работа телефоном с зарубежными радиолюбителями
Работа телефоном на одной боковой полосе
Работа телефоном с АМ в пре
делах СССР
Телефон и телеграф
»»»
»»»
»>»
»»»
»>»
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 делятся 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 Ро, подводимой к оконечному каскаду. Станции третьей категории имеют мощность до 10 Вт, станции второй категории » до 40 Вт, а станции первой кате гории 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 большего числа каскадов по сравнению с ламповым.
В настоящее время мощность коротковолновых транзисторных передатчиков не превышает десятков 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.
Структурная схема радиопередатчика
Структурная схема передатчика (рис. VIII. 1) состоит из возбудителя /, промежуточных каскадов IL III» оконечного усилителя мощности IV и модулятора V.
Рис. VIII. 1. Структурная схема передатчика:I — задающий генератор; II, III — промежуточные каскады; IV — оконечный усилитель мощности; V — модулятор.Рис. VIII. 1. Структурная схема передатчика:I — задающий генератор; II, III — промежуточные каскады; IV — оконечный усилитель мощности; V — модулятор.Возбудитель в простейшем случае представляет собой автогенератор с плавным диапазоном частот либо с пьезокварцевой стабилизацией частоты. Для обеспечения высокой
Рис. VIII. 1. Структурная схема передатчика:
I — задающий генератор; II, III — промежуточные каскады; IV — оконечный усилитель мощности; V — модулятор.
Рис. VIII. 1. Структурная схема передатчика:
I — задающий генератор; II, III — промежуточные каскады; IV — оконечный усилитель мощности; V — модулятор.
нополосныхнополосныхпередатчикахпередатчикахстабильности генерируемых колебаний задающий генератор делают маломощным. В некоторых случаях, например в од-
нополосных
нополосных
передатчиках
передатчиках
(ОБП*), возбудитель представляет собой сложную схему, в которой формируется однополосный сигнал.
Промежуточные каскады усиливают 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.
Распределение частот передатчика по каскадамРаспределение частот передатчика по каскадамВ табл. VIII. 2 приведено распределение по каскадам частот передатчика, работающего в трех диапазонах: 80-, 40- и 20-метровом.
Распределение частот передатчика по каскадам
Распределение частот передатчика по каскадам
Диапазов
Частота, МГц
Задающий генератор I
Промежуточный каскад II
Промежуточный каскад III
Оконечный усилитель IV
80-метровый 40-метровый 20-метровый
3,5—3,6 3,5—3,6
3,5-3,6
3,5—3,6 7,0-7,2 7.0—7,2
3,5—3,6 7,0—7,2 14,0—14,4
3.5—3,6 7,0-7^ 14,0-14,4
Таблица VIII.2
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 о независимым возбуждением применяются схемы с общим эмиттером (ОЭ) и общей базой (ОБ) (рис. VII 1.2).
Схема о 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»ь силу чего и находит преимущественное применение.
Рис. VI11,2, Схемы генераторов с независимым возбуждением: а — с общим эмиттером; б — с общей базой.
Рис. VII 1,3. Работа генератора без отсечки тока коллектора.
Рис. VIПЛ. Работа генератора с отсечкой тока коллектора.
В схеме с ОБ (рис. VIII.2, 6) существенно ослабляются связи между входными и выходными цепями, но КР значительно меньше, чем в схеме с ОЭ. Из-за малого Кр ехема с ОБ имеет ограниченное применение.
Классы работы генератора с независимым возбуждением. Класс А без отсечки тока коллектора (рис. VIIL3) принимают редко, так как в этом классе к. п. д. коллекторной цепи мал, мощность, 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.
Классы В (0к = 90°) иС(Ок <90°) с отсечкой тока коллектора (рис. VIII. 4) являются основными для генераторов, так как при этом получается высокий к. п. д. цепи коллектора, относительно малая мощность рассеяния, 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). Гармони* ческий 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 (/kq), амплитуды первой (/к1), второй (/к2) и высших гармоник тока определяются по следующим формулам:
/к0 = а0 (0) / кМ,
^к1 ai (9) ^кМ>
- ^к2 ~ а2 W ^КМ’^кп ап№ ^кМ.’
где /кМ — наибольшее значение коллекторного тока в импульсе^ ао(0), ai W» а2(в), ал(6) — соответственно коэффициенты постоянной составляющей, первой, второй и n-й гармоник, значения которых для различных углов отсечки 6 остроконечного (косинусоидального) импульса приведены в табл. VII 1.3.
Режимы работы генератора. Недонапряженный режим характеризуется относительно малым током базы по сравнению с током коллектора, остроконечным (косинусоидальным) импульсом коллекторного тока (рис. VII 1.4), 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 на 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).
Наряду с достоинствами (высоким к. п. д. коллекторной цепи, малым влиянием изменения нагрузки на выходное напряжение й т, п.) перенапряженный режим имеет ряД существенных недостат*
Коэффициенты разложения остроконечного (косинусоидального) импульса
4
6°
cos 9
«0 (6)
«1 (6)
«2 (9)
«. (6)
ч СО)
0
1,000
0,000
0,000
0,000
0,000
1
1,000
0,004
0,007
0,007
0,007
890000
2
0,999
0,007
0,015
0,015
0,015
110000
3
0,999
0,011
0,022
0,022
0,022
33000
4
0,998
0,014
0,030
0,030
0,030
13900
5
0,996
0,018
0,037
0,037
0,037
7100
6
0,994
0,022
0,044
0,044
0,044
4130
7
0,992
0,052
0,052
0,052
0,052
2600
8
0,990
0,029
0,059
0,059
0,058
1750
9
0,988
0,032
0,066
0,066
0,065
1230
10
0,985
0,036
0,073
0,073
0,071
890
И
0,982
0,040
0,080
0,080
0,078
715
12
0,978
0,044
0,088
0,087
0,085
500
13
0,974
0,047
0,095
0,094
0,092
417
14
0,970
0,051
0,102
0,101
0,098
333
15
0,966
0,055
0,110
0,108
0,104
263
16
0,961
0,059
0,117
0,115
0,110
217
17
0,956
0,063
0,124
0,121
0,116
182
18
0,951
0,066
0,131
0,128
0,122
156
19
0,945
0,070
0,138
0,134
0,127
133
20
0,940
0,074
0,146
0,141
0,132
114
21
0,934
0,078
0,153
0,147
0,137
100
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
24
0,914
0,089
0,174
0,165
0,151
66,8
25
0,906
0,093
0,181
0,171
0,155
64,8
26
0,899
0,097
0,188
0,177
0,159
52,7
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
29
0,875
0,107
0,209
0,193
0,169
38,5
30
0,866
0,111
0,215
0,198
0,172
34,5
31
0,857
0,115
0,222
0,203
0,174
31,3
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
34
0,829
0,125
0,241
0,217
0,180
24,4
35
0,819
0,129
0,248
0,221
0,181
22,2
36
0,809
0,133
0,255
0,226
0,182
20,4
37
0.799
0,136
0,261
0,230
0,183
18,9
38
0,788
0,140
0,268
0,234
0,184
17,6
зэ
0,777
0,143
0,274
0,237
0,185
16,4
40
0,766
0,147
0,280
0,241
0,185
15,2
6е
cos 6
«. (6)
а, (6)
а, (9)
■i (9)
41
0,755
0,151
0,286
0,244
0,185
14,3
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
44
0,719
0,162
0,304
0,253
0,182
11,8
45
0,707
0,165
0,310
0,256
0,181
11,0
46
0,695
0,169
0,316
0,259
0,180
10,4
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
49
0,656
0,179
0,333
0,265
0,174
8,70
50
0,643
0,183
0,339
0,267
0,171
8,28
51
0,629
0,187
0,344
0,269
0,169
7,83
52
0,616
0,190
0,350
0,270
0,166
7,42
53
0,602
0,194
0,355
0,271
0,163
7,10
54
0,588
0,197
0,360
0,272
0,160
0,76
55
0,574
0,201
0,366
0,273
0,157
6,42
56
0,559
0,204
0,371
0,274
0,153
0,10
57
0,545
0,208
0,376
0,275
0,150
5,85
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
60
0,500
0,218
0,391
0,276
0,138
5,10
61
0,485
0,222
0,396
0,276
0,134
4,90
62
0,469
0,225
0,400
0,275
0,129
4,72
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
65
0,423
0,236
0,414
0,274
0,116
4,19
66
0,407
0,239
0,419
0,273
0,111
4,04
67
0,391
0,243
0,423
0,272
0,106
3,88
68
0,375
0,246
0,427
0,270
0,101
3,74
69
0,358
0,240
0,432
0,269
0,096
3,62
70
0,342
0,253
0,436
0,267
0,091
3,48
71
0,326
0,256
0,440
0,266
0,087
3,36
72
0,309
0,259
0,444
0,264
0,082
3,26
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
75
0,259
0,269
0,455
0,258
0,067
2,97
76
0,242
0,273
0,459
0,256
0,062
2,88
77
0.225
0,276
0,463
0,253
0,057
2,79
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
80
0,174
0,280
0,472
0,245
0,043
2,57
81
0,156
0,289
0,475
0,242
0,038
2,50
82
0,139
0,293
0,478
0.239
0,033
2,42
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
85
0,087
0,302
0,487
0,230
0,020
2,25
6°
cos 6
«о (6)
а, (6)
а, (9)
а, (6)
«I в)
86
0,070
0,305
0,490
0,226
0,016
2,19
87
0,052
0,308
0,493
0,223
0,012
2,14
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
90
0,000
0,318
0,500
0,212
0,000
2,00
91
—0,017
0,322
0,502
0,208
—0,004
1,96
92
-0,035
0,325
0,504
0,205
—0,007
1,92
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
95
-0,087
0,334
0,510
0,193
—0,017
1,81
96
—0,105
0,337
0,512
0,189
—0,020
1,77
97
—0,122
0,340
0,514
0,185
-0,023
1,73
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
100
—0,174
0,350
0,520
0,172
—0,030
1,64
101
—0,191
0.353
0,521
0,168
—0,032
1,61
102
—0,208
0,355
0,522
0,164
—0,034
1,58
103
—0,225
0,358
0,524
0,160
—0,036
1,50
104
—0,242
0,361
0,525
0,156
—0,038
1,53
105
—0,259
0,364
0,526
0,152
—0,039
1,51
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
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
НО
—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
ИЗ
—4,391
0,387
0,533
0,110
—0,046
1,35
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
1,27
119
—0,485
0,404
0,536
0,096
—6,046
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
—6,588
0,422
0,536
0,071
—0,042
1,18
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
0°
cos а
а. (6)
а, (6)
«. W
а8 (6)
«, (6)
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
0,530
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
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
1,01
164
—0,961
0,491
0,507
0,002
—0,002
1,01
165
-0,966
0,492
0,506
0,002
—0,002
1,01
166
—0,970
0,493
0,506
0,002
-0,002
1,00
167
—0,974
0,494
0,505
0,001
—0,001
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
1,00
170
—0,985
0,496
0,502
0,001
—0,001
1,00
171
—0,988
0,497
0,502
0,000
0,000
1,00
172
—0,990
0,498
0,501
0,000
0,000
1,00
173
*-0,993
0,498
0,501
0,000
0,000
1,00
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
0°
cos 6
«1 (6)
а, (в)
«3 (0)
«1 (6)
176
-0,998
0,499
0,500
0,000
, 0,000
1,00
177
-0,999
0,500
0,500
0,000
0,000
1.00
178
—0,999
0,500
0,500
0,000
0,000
1,00
179
-1,000
0,500
0,500
0,000
0,000
1,00
180
-1.000
0,500
0,500
0,000
0.000
1.00
ков: колебательная мощность генератора РТ падает, большой ток базы приводит к увеличению мощности возбуждения, что уменьшает коэффициент усиления каскада. Мощность, рассеиваемая
Рис, VIII.5. Перенапряженный режим генератора.
базой, существенно больше, чем в недон ап ряженном режиме, что увеличивает мощность, рассеиваемую транзистором. При небольших изменениях параметров цепей генератора (эквивалентного сопротивления нагрузки Roe, U^ Е^ и Др*) сильно меняется степень напряженности режима, что существенно влияет на форму импульса и гармонический состав тока коллектора. Сложная форма импульса коллекторного тока определяет значительную интенсивность высших гармоник, что при малом Roe ухудшает их фильтрацию. Сильно перенапряженный режим для транзисторных генераторов не рекомендуется.
Граничный (критический, или оптимальный) режим лежит на границе недонапряженного и перенапряженного режимов. В грая ничном 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 $ характеризует степень напряженности режима. Он равен отношению амплитуды переменного напряжения на коллекторе UK к напряжению источника питания ЕК1
Если у генератора, работающего в граничном режиме с коэффициентом использования коллекторного напряжения 6гр, сделать Е>$гр (например, увеличить сопротивление нагрузки Roe или напряжение возбуждения С/б), то граничный режим перейдет в перенапряженный. Если изменением нагрузки или питающих напряжений сделать 5 < Егр, то режим генератора станет недонапряженным.
Рис. VII 1.6. Схемы с последовательным питанием коллектора: а — о общим эмиттером; б — о заземленным по постоянному току коллектором.
Схемы генераторов с независимым возбуждением. Цепь коллектора может иметь схему в последовательным (рис. VIII.6) либо параллельным (рис. VIII.7) питанием.
В схеме о последовательным питанием напряжение на коллектор Е^ поступает через катушку контура. Схема может иметь заземленный эмиттер (рис. VIII. 6, а). При этом детали контура будут находиться под напряжением Е^ 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 Ек подается на эмиттер.
В схеме с параллельным питанием (рис. VII 1.7) на элементах контура нет постоянного напряжения источника Ек> так как между коллектором и контуром включен разделительный конденсатор Ср, Цепи постоянной (7к0) и переменной (/к1) составляющих коллекторного тока разделены: /к0 протекает через блокировочный дрос^ сель L6jv транзистор и источник питания; переменные составляю^ щие тока коллектора протекают через транзистор, Ср и контур. Схема с параллельным питанием может иметь заземленный эмиттер (рис, VIII.7, а) либо Заземленный коллектор (рис. VIII.7. б).
Если коллектор транзистора соединен с корпусом, схема с заземленным коллектором (корпусом транзистора) имеет существенные достоинства: упрощается крепление транзистора, так как корпус его может быть установлен 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.
Рис. VII 1.7. Схемы с параллельным питанием коллектора: а — с общим эмиттером; б — о общим коллектором.
Рис. VIII.8. Схемы питания цепи базы: а — в делителем напряжения; б — без смещения.
На базу транзистора подается напряжение возбуждения от предыдущего каскада U6 cosco/ и напряжение смещения Ёб, определяющее положение рабочей точки на характеристике транзистора.
Еб может подаваться от постороннего источника питания (рис. VII 1.6) при работе о малым углом отсечки тока коллектора 6К (класс С) либо от источника коллекторного напряжения Ен о помощью делителя R1R2 (рис. VIII.8, а) при работе с углом отсечки 0к > 90°, в частности, когда рабочая точка должна находиться на линейном участке характеристики и генератор работает без отсечки тока коллектора (класс А). Наличие резистора Rd (рис. VIII.8, о) создает эффект автосмещения за счет тока эмит-
тера, а также способствует температурной стабилизации режима. Осуществлять автосмещение за счет тока ^азы 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 (Еб = 0) (рис. VIII. 8, б). Это существенно упрощает схему. Поэтому для генераторов с независимым возбуждением предпочтительна схема с£б = 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)/т, где /т—частота, на которой модуль коэффициента усиления (В) по току схемы с ОЭ достигает единицы. Значение /т указывается в паспорте транзистора.
Как правило, выбирается схема с ОЭ, обеспечивающая наибольший коэффициент усиления по мощности.
Исходными для расчета являются рабочая частота / 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 Uk6 т, наибольшая мощность, рассеиваемая транзистором без специального теплоотвода, Р^ либо с теплоотводом Р^.
По этим данным можно оценить полезную мощность РТ1 которую может отдать транзистор. Исходя из допустимой мощности рассеяния, получим:.
Рг « (1 - 1,5) Pmt либо Рг « (1 - 1,5) Р^
Исходя из допустимых токов и напряжений, получим: р ^кМ^кб.АП г ~ 10_^ 15 •
Если есть несколько типов транзисторов, подходящих гю мощности, желательно выбирать те, у которых /т возможно больше. Чем больше /т по сравнению с рабочей частотой /, 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 П6О9 со следующими паспортными данными: мощность рассеяния Рт= 1,5 Вт; ^7кб m = 30 В; емкость коллектора Ск = 50пФ; постоянная времени CKr£ = 500; коэффициент усиления £ = (40 4-120); граничная частота fT = 120 МГц; максимальное значение постоянного тока коллектора 1^ = ЗООмА,
Для оценки мощности, отдаваемой транзисторам, Рг, найдем ^кМ — допустимый ток в импульсе:
/ — ^т _ 300 ~ л— а0 (6) ~ 0,32 ~ 900 мА’
где ае(6) = 0,32— коэффициент постоянной составляющей для прич пятого угла отсечки тока коллектора 0к = 90° (табл. VIII.3). Для выбранного транзистора
Рг = (14- 1,5) Рт = (14- 1,5) 1,5= 1,54-2,25 Вт,
D ^КМ^Кб.О 0 9 •. 300 7. 1 О D
Рг = 1о^Т5 =-^157 = 2’7^1-8 Вт-
Следовательно, выбранный транзистор по мощности удовлетворяет требованиям.
Граничный коэффициент использования коллекторного) напряжения„
» ^гр^е^кб.т ^АсМ
гр“ 5грКеУкбЛ+К//кМ '
Здесь 5гр — крутизна линии граничных режимов — определяется по характеристикам транзистора (рис. VIII.9). Для этого через середины изгибов в левой части характеристики проводится прямая (пунктирная линия на рис. VIII.9, б) и определяется ее крутизна. Для П609 Srp = 0,08 A/В. Ке и К^ — коэффициенты запаса по напряжению и току, обеспечивающие необходимую надежность работы транзистора. Обычно берут Кв = 1» так как стремятся полностью использовать допустимое напряжение на коллекторе. Это дает максимальный коэффициент усиления по мощности и высокий к. п. д. 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 Ки тем больше 6Fp, больше к. п, д. и меньше
мощность, рассеиваемая транзистором. Поэтому всегда К^<1. Принимаем Ке = 1 и рассчитаем К/:
Рис. VIII.9. Типовые характеристики транзистора для схемы с Общим эмиттером: d — входная; б — выходная.
Для обеспечения необходимой мощности Рр = 1 Вт с учетом разброса параметров транзистора принимаем /</ = 0,4. Тогда
с _ 0,08 * 30 — 0,4 • 0,9 §ГР ~ 0,08 • 30 + 0,4 • 0,9 ~
Напряжение источника питания коллектора
17 В.17 В.? , ^е^кб.т30
17 В.
17 В.
к-Т+^- 1+0,74 -
Амплитуда переменного напряжения на коллекторе ^к = ^.«Л - Ек = 30 - 17 = 13 В.
Первая гармоника тока коллектора
/к1 = К^кМ»! (6) = °-4 ' °-9 1 °-5 = °>18 А.
Полезная колебательная мощность
Рт = 0,57к11/н = 0.5 • 0,18 ■ 13 = 1,17 В^,
К. п. д. цепи коллектора
Мощность, рассеиваемая коллектором, р 11— 0 85 Вт
Ртк -0 58- Ут.
Ртк получилось меньше, чем Р^. Однако окончательно судить о тепловом режиме транзистора можно будет только после расчета цепи базы и определения мощности рассеяния на базе Рт^. Должно выдерживаться условие:
р к 4- р <р
Постоянная составляющая тока коллектора
'kO^^WoW”0!4 - 0,9 • 0,32 = 0,115 А.
Мощность, подводимая к коллектору,
Pk0 = Vk=0,115.17=2Bt.
Проверка:
Ртк = Ро-Рг = 2- 1,17 = 0,83 Вт; Чк = ^ = ^ = о,58.
Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки
~ /к1 ~ 0,18 ~ 72 °
Напряжение на переходе база—эмиттер
^у1+Ш
6 Sai(6) (1—cos 0) ’
где $ — крутизна характеристики транзистора для остаточного напряжения на коллекторе ек мин = Ек — [7К; f — рабочая частота, равная 14 МГц; fs — граничная частота по крутизне, т. е. частота, при которой крутизна уменьшается в 1^2 раз.
Крутизна S может быть определена экспериментально или найдена по входным и выходным характеристикам (рис. VIII.9). Для этого по выходным характеристикам для ек мин = Ек — UK определяют изменение тока коллектора Д/к при изменении тока базы /б от 0,5 до 2,5 мА; Д/к « 200 мА.
На входных характеристиках строят характеристику для екмин (пунктирная кривая, рис. VIII.9), по которой для найденного диапазона изменения тока базы (от 0,5 до 2,5 мА) находят изменение напряжения на базе
Д[/б«0,1 В.
Тогда крутизнаТогда крутизнаS — к6 ~ ДУS — к6 ~ ДУ2 А/В.2 А/В.Граничная частота fs иногда указывается в паспорте транзистора. В противном случае ее можно определить, исходя из зависимостей
Тогда крутизна
Тогда крутизна
S — к
6 ~ ДУ
S — к
6 ~ ДУ
2 А/В.
2 А/В.
/«о . ~/«о
r^S ~ 20 ч- 30 *
/ = Л_
'“ а6К
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,
fs = T^v = ~i—o^io"V = 10 МГц-
Получаем
Амплитуда напряжения возбуждения (с учетом потери напряжения в цепи базы)
Г
и6 = и'6 i+^a^exi-cose)
L ^22
где активная составляющая выходного сопротивления транзистора
12 - toCKr’6S ‘£~ 2гс • 14 • 10е ■ 500 ■ 10~12 • 2
fs
/14V
1 +1 — I
* \ 10/
X= 23,5 0м;
14
Тб
У6=0,31 [1+^ • 0,5 =0,8 В.
Мощность в цепи базы
Сопротивление гб в паспорте транзисторов не указывается. Его
Ч =7Ч =7^кгб^кгбможно найти из выражения:
Ч =7
Ч =7
^кгб
^кгб
где f— 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),* р
.500
гб» 1 до =>ООм.
ТогдаТогда0 82^6 = ^ = 0,032 Вт.0 82^6 = ^ = 0,032 Вт.
Тогда
Тогда
0 82
^6 = ^ = 0,032 Вт.
0 82
^6 = ^ = 0,032 Вт.
Коэффициент усиления по мощности
к ^17
Лр Рб 0,032
Мощность в цепи базы при нулевом смещении рассеивается на базе. Таким образом,
Ртб=Рб=0,03Вт.
Мощность, рассеиваемая транзистором,
Ртк + Ртб = °*85 + °’03 = °’88 Вт < Рт = 1,5 Вт.
Расчет параметров контура. Задаемся емкостью колебательной системы
с = сс + CL + см + свых,
где Сс — емкость конденсатора контура; CL —- собственная емкость катушки (2—10 пФ); См — емкость монтажа (10—20 пФ); Свых— выходная емкость транзистора (обычно Ск).
Индуктивность контура определяется по одной из формул:,0.282Х2 п
L = -2_— мкР;
г 2500 гL = -Qp мкГ,
где X — длина волны, м; С — емкость, пФ; / — частота, МГц; L — индуктивность, мкГ.
Волновое сопротивление контура
53IX 16-104р = —=°м.
Размерность входящих в формулу величин та же, что и при расчете L.
Добротность нагруженного контура
У = ^Х.Х ^ ^кон)»
где QXK— добротность ненагруженного контура (Qx х = 80—150 в зависимости от диапазона и добротности деталей контура); т)кон — к. п. д. контура. Для промежуточных каскадов задаются т)кон = = 0,3 — 0,6.
К. п. д. контуров выходных каскадов, работающих на некоторую нагрузку ^н (в частности, на фидер о сопротивлением RH = рф либо на антенну с сопротивлением RH = Rg), рассчитывают.
Нагрузочный параметр
Л ^ое х.ха= р’гр
где Roex.x — эквивалентное сопротивление ненагруженного контура; Roe гр— эквивалентное сопротивление контура в граничном режиме (определяется при расчете режима цепи коллектора).
К. п. д. контура
_ а — 1
^кон — “7“ •
Сопротивление связи с нагрузкой
Эквивалентное сопротивление контура
^ое Р^х.х^ ^кон)*
Зная из расчета коллекторной цепи Roerp> находим коэффициент включения контура (коэффициент коллекторной связи):
Р =Р =^оегрР^Х.Х ^ ^кон)^оегрР^Х.Х ^ ^кон)
Р =
Р =
^оегр
Р^Х.Х ^ ^кон)
^оегр
Р^Х.Х ^ ^кон)
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 облег-» чает охлаждение транзистора, так как его корпус устанавливается непосредственно на шасси. При этом отпадает необходимость уст-» ройства специальных теплоотводов, упрощается крепление тран-» зистора, уменьшаются вес, габариты, упрощается '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. VII 1.8). При этом уменьшается угол отсечки тока коллектора, повышается 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 обеспечивает хорошую фильтрацию гармоник. На частотах более 10-»-12 МГц конденсатор С/ (рис. VIII. 8, б) может отсутствовать, так как емкость коллектор — эмиттер Скэ 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 фильтрации гармоник в нагрузке будут хуже, чем у П-образного контура.
. Промежуточные каскады телеграфных передатчиков работают в классе В либо G. Связь цепи базы с контуром предыдущего кас-
када может быть трансформаторной, автотрансформаторной либо емкостной. Трансформаторная связь облегчает подбор необходимого напряжения возбуждения.
Рис. VIII. 10. Параллельное включение транзисторов.Рис. VIII. 10. Параллельное включение транзисторов.Маломощные промежуточные каскады усилителей модулированного однополосного и двухполосного сигналов соби-
Рис. VIII. 10. Параллельное включение транзисторов.
Рис. VIII. 10. Параллельное включение транзисторов.
рают по схеме с ОЭ. Выбирают обычно класс А и работают на линейном участке характеристики. Напряжение смещения на базу подают от делителя R1, R2 (рис. VIII. 8, а). Иногда для стабилизации режима по посто-
янному току и компенсации искажений в цепь эмиттера включают резистор, создающий обратную связь по постоянному и перемен-
Рис. VIII. 11. Двухтактная схема включения транзисторов.Рис. VIII. 11. Двухтактная схема включения транзисторов.ному току.
Рис. VIII. 11. Двухтактная схема включения транзисторов.
Рис. VIII. 11. Двухтактная схема включения транзисторов.
Для совместной работы транзисторов на общую погрузку их можно включать параллельно (рис. VIII. 10) либо по двухтактной схеме (рис. VIII. 11). При нагрузке, несимметричной относительно земли, — [штыревой антенне, коаксиальном кабеле и т.п.— выбирают параллельное вклю
чение, 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 частоты либо работать на одной частоте со стабилизацией с помощью пьезокварца.
Задающие генераторы с параметрической стабилизацией частоты предпочтительно собирать по схеме с емкостной обратной связью и заземленным 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 гуиведена схема цепей высокой частоты генератора с емкостной ооратной связью, а на рис. VIII. 12, б — пример практического осуществления схемы на транзисторе П416, работающей на частоте f = 14 МГц. Для температурной стабилизации схемы в цепи делителя питания базы установлен терморезистор (2,2 кОм). Напряжение питания коллектора стабилизировано стабилитроном
Д808. Настройка схемы на нужную частоту осуществляется карбо# нильным 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 автогенера-
Рис. VIII. 12. Задающий генератор с емкостной обратной Связью:
О — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.
тора 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.
ггБеспоисковое вхождение в связь и бесподстрочное ведение связи требуют высокой стабильности частоты передатчика, значительно большей, чем могут обеспечить схе
г
г
мы автогенераторов с параметрической стабилизацией частоты. Поэтому большинство современных передатчиков имеют стабилизацию частоты с помощью пьезокварца.
Рис. VIII. 13. Схема автоген рератора с умножением час# Тоты во внешнем контуре.Рис. VIII. 13. Схема автоген рератора с умножением час# Тоты во внешнем контуре.Эквивалентная схема пьевоквар- цевого резонатора приведена на рис. VIII. 14, а, а зависимость реактивного сопротивления схемы от5 частоты и ее фазовая характеристика] в районе резонансных частот ** на рис. VIII. 14, 6. Схема имеет две
Рис. VIII. 13. Схема автоген рератора с умножением час# Тоты во внешнем контуре.
Рис. VIII. 13. Схема автоген рератора с умножением час# Тоты во внешнем контуре.
резонансные частоты: ©^ * частоту последовательного резонанса левой ветви эквивалентной схемы и ®0 частоту параллельного резонанса.
В узком интервале частот между фд и ©0 (порядка сотых долей процента чатоты ®р как реактивное сопротивление, так и фазовый угол ф положительны, т, е, осциллирующая (колеблющаяся) кварцевая пластинка ведет себя как некоторая эквивалентная индуктивность, рхемы автогенераторов, использующих кварцевый резбнатор как некоторую индуктивность, называются осциллятор*
аб
Рис. VIII. 14. Эквивалентная схема пьезокерамического 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.
автогенератора с пьезокварцевым резонато- связи:автогенератора с пьезокварцевым резонато- связи:
автогенератора с пьезокварцевым резонато- связи:
автогенератора с пьезокварцевым резонато- связи:
а
Рис. VIII.16. Схема ром в цепи обратной
а — упрощенная схема; б — полная принципиальная схема.
Эти схемы работают с высокой стабильностью на частотах вблизи частоты параллельного резонанса соо (несколько меньше ее). Высокая стабильность частоты определяется тем, что доброт* ность кварца как колебательной системы очень велика (сотци тысяч и даже миллионы), что обусловливает большую крутизну фазовой характеристики ф(со) в районе рабочих частот.
Для образования автогенератора по трехточечной схеме пьезокварцевый резонатор можно включить между эмиттером и коллектором, эмиттером 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
Рис. VIII. 17. Схема кварцевого автогенератора с электронной перестройкой частоты.
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 резонатора со^. На всех частотах, отличных от ш^, кварцевый резонатор представляет собой большое сопротивление; практически все напряжение обратной связи (с конденсатора Ссв, рис. VIII. 16, а) падает на кварце и коэффициент обратной связи будет недостаточен для самовозбуждения. На частоте toq сопротивление кварца резко уменьшается (из-за последовательного резонанса левой ветви схемы рис. VIII. 15, а). При этом практически все напряжение обратной связи будет приложено к участку эмиттер база, что обеспечит самовозбуждение схемы. Пример осуществления схемы, использующей последовательный резонанс кварца, приведен на рис. VIII. 16, б. В этой схеме в цепь коллектора включен контур, настроенный на вторую гармонику частоты кварца.
Схема кварцевого автогенератора с электронной перестройкой частоты приведена на рис. VIII. 17. Автогенератор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе Г/ (КТ312Б). Необходимый баланс фаз осуществляется подбором емкостей СЗ, С4. (Для диапа- 344
зона 1—5 МГц С4 = 470 пФ, для диапазона 5—30 МГц С4 д^ 1000 пФ). Перестройка частоты генератора производится варц- капом Д1 (Д901Б), включенным последовательно с пьезокварцевым резонатором. Резистором R2 можно изменять напряжение на варикапе, а следовательно, его емкость. Согласование с нагрузкой осуществляет эмиттерный повторитель на транзисторе Т2 (КТ312А).
Генераторы на туннельных диодах
Вольтамперная характеристика туннельного диода (ТД) имеет падающий участок АВ (рис. IV. 10), на котором сопротивление ТД отрицательно. При работе на этом участке можно получить генератор незатухающих колебаний.
Генераторы на ТД не требуют внешней обратной связи, имеют практически неограниченный частотный диапазон, но в настоящее время имеют весьма малые мощности (милливатты).
Генераторы на ТД могут осуществляться по последовательной (рис. VIII. 18, а), параллельной (рис. VIII. 18, б) и последовательно* параллельной (рис. VIII. 18, в) схемам.
аа
а
а
б 6
Рис. VIII. 18. Схемы автогенераторов на туннельных диодах: а — последовательная; б — параллельная; в — последовательно-параллельная.
Рис. VIII. 19. Практическая схема автогенератора на туннельном диоде.
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 внимание в любительских передатчиках находит амплитудная модуляция (АМ) благодаря наименьшей ширине излучаемого спектра, простоте схемы и наладки. В диапазонах от 28 МГц и выше иногда применяют узкополосную частотную модуляцию (ЧМ). При ЧМ 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.
Метод фазовой модуляции как самостоятельный не пр ц меняется, а используется как промежуточный этап получения ЧМ с высокостабильной средней (несущей) частотой.
Амплитудная модуляция осуществляется воздействием модулирующего напряжения на базу (рис. VIII. 20, а), эмиттер (рис. VIII. 20, б) либо коллектор (рис. VIII. 20, в).Воз-
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.
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.
напряжение питания, звуковое подаваемые на соответствующиенапряжение питания, звуковое подаваемые на соответствующиеРис. VIII.21. Схема модуляции на базу изменением смещения.Рис. VIII.21. Схема модуляции на базу изменением смещения.
напряжение питания, звуковое подаваемые на соответствующие
напряжение питания, звуковое подаваемые на соответствующие
Рис. VIII.21. Схема модуляции на базу изменением смещения.
Рис. VIII.21. Схема модуляции на базу изменением смещения.
можны и комбинированные схемы модуляции, при которых модулирующее напряжение воздействует одновременно на базу и на коллектор. Во всех схемах АМ должен быть выдержан единый принцип:
и высокочастотное напряжение, электроды, всегда должны быть включены последовательно.
Схема модуляции на базу изменением смещения работает в недонапряженном режиме. Ее достоинство — в достаточно глубокой модуляции при относительно малых напряжениях и мощности звуковой частоты. Недостаток — малый к. п. д. цепи коллектора в несущем режиме и при малых глубинах модуляции,что определяет относительно большую мощность рассеяния на коллекторе. Кроме того, при коэффициенте глубины модуляции т>0,6—0,7 появляются заметные искажения.
Модуляция на базу измене
нием смещения применяется в каскадах малой (иногда средней) мощности. Пример практического осуществления этого метода показан на рис. VIII. 21 (угол отсечки токй коллектора в несущем режиме 6К н « 90°).
Упрощенный расчет каскада с модуляцией на базу изменением смещения. Исходными данными являются: мощность генератора в несущем режиме Ргн, максимальный коэффициент глубины модул^ ции ^ (обычно т = 0,65—0,75).
Мощность генератора, устанавливаемого в каскаде, определяется максимальной генерируемой мощностью
^.м = ^.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 режиу. Производят расчет граничного режима на мощность Рг ^ (см. стр. 334).
Затем рассчитывают несущий режим. Первая гармоника и постоянная составляющая коллекторного тока
г ^к1М г ^кОМ
к1н ~ 1 + т ’ кОн” 1 +/n '
Напряжение на коллекторе
П
к-н 1 + m 11
Мощность, подводимая к коллектору, и рассеиваемая мощностьр - р°м0“1 + m •
^тн ~ (^Он ^г.н < Рт (либо Рт).
Следует указать, что в несущем режиме мощность рассеяния на коллекторе может оказаться наибольшей.
К. п. д. коллекторной цепи
^г.н ^кМ
Эквивалентное сопротивление нагрузки RoeH = Roew
Угол отсечки тока коллектора в несущем режиме определяется следующим образом. Находят коэффициент приведения внутрен* него сопротивления транзистора at-H
"(и = “iM 0 + «)•
где «^ — коэффициент а^ для угла отсечки 6кМ максимального режима определяют цо табл. VII 1.3.
По а^н из табл. VII 1.3 находят угол отсечки коллекторного тока в несущем режиме 0кн. Тогда напряжение возбуждения и напряг жение смещения
б’н ~ 5«1н( 6) (1 — COS 6Н) б'м-
56.а = ^б ^б cos ®н'
Напряжение и ток звуковой частоты ^62 = ^бм — ^б.н» ^62 ^ ^бОМ ““ ^бОн'
Мощность модулятора
^мод = °£ибг1б£.
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 нерациональной.
Модуляция на коллектор (рис. VIII. 20, в) отличается высокими энергетическими показателями, но требует относительно большей Мощности модулятора, соизмеримой с мощностью модулируемого генератора.
Схема коллекторной модуляции должна работать в перенапряженном режиме, что является ее существенным недостатком.
Для уменьшения степени напряженности режима и искажений при модуляции применяют двойную и тройную модуляцию (рис. VIII. 22). При двойной модуляции в цепь базы включают резистор автосмещения. За счет составляющей звуковой частоты тока базы, протекающего через резистор, получается дополнительная автомо
Рис. VIII.22. Схема модуляции дуляция на базу (первый каскад), на коллектор.При тройной модуляции модули
рующее напряжение подается на два каскада: первый каскад с двойной модуляцией, второй каскад имеет тройную модуляцию 0 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, определяют по мак* Симальной генерируемой мощности
^макс — ^г.н (^ + ^)2,
Для предоконечного каскада принимают m « 0,6—0,7, а для оконечного — m = 1. Для схем с двойной и тройной модуляцией режим получается близким к граничному на всем протяжении модуляционной характеристики.
Расчет режимов модулированных 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 0,5—0,6 ^Кб,п‘ Мощность, рассеиваемая модулируемым генератором,
PmK^Pr.H^H'd+WX^ (диб° Рт).
где iqK — к. п. д. коллекторной цепи в несущем режиме (обычно 1К « 0.7).
Напряжение звуковой частоты на коллекторе икй и мощность модулятора Р2 определяют по формулам
^к2 = ^^к.н*
§10. Передача одной боковой полосой
Передача одной боковой полосой (ОБП) дает существенный выигрыш по сравнению с обычной амплитудной модуляцией АМ. Если пере* датчик 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 мето* тодов. 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 амплитуд* номодулированные 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.
Структурная схема возбудителя, использующего фильтровый метод формирования однополосного сигнала, приведена на рис. VIII. 23.
От микрофона сигнал поступает на УНЧ, затем на балансный модулятор БМ. На этот же каскад подаются колебания от кварцевого генератора КГ1 с частотой /кв = 500 кГц. В БМ подавляется
несущая и на выходе получаются боковые полосы, которые усиливаются усилителем У/. Далее сигнал поступает на фильтр Ф (обычно электромеханический), подавляющий одну из боковых полос. На выходе фильтра получается сигнал одной боковой полосы ОБП, который усиливается усилителем У2 и поступает для дальнейшего преобразования) <на смеситель См1. В широко диапазонных передатчиках на этот смеситель подаются колебания от генератора плавного диапазона ГПД, перекрывающего диапазон частот 3—3,5 МГц. В нагрузке См1 выделяется суммарная частота 3,5— 4 МГц, соответствующая 80-метровому диапазону.
Для получения других диапазонов предназначен второй смеситель См2, на который поступают колебания от См1 и кварцевого генератора КГ2 с набором различных кварцев. В нагрузке
Рис. VIII.23. Структурная схема возбудителя, работающего по фильтровому методу формирования сигнала ОБП.
См2 в зависимости от частоты генератора КГ2 получаются различные рабочие диапазоны, являющиеся суммой частот генератора КГ2 и частот на выходе смесителя См2.
Частота генера- Рабочий диапазон,'
тора КГ2, МГцМГц
3,16,6-7,1
10,514,0—14,5
17,521,0—21,5
24,528,0-28,5
25,028,5—29,5
После См2 сигнал поступает на усилитель УЗ, 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. 24 приведена принципиальная схема возбудителя ОБП, работающего в диапазоне 28,3—29,3 МГц.
Опорный генератор собран на транзисторе Т1 (П403) по осцил- ляторной схеме с кварцем между базой и коллектором. Частота генератора — 500КГц. Через эмиттерный повторитель на транзисторе Т2 (П403), служащий развязкой между опорным генератором и остальными цепями, напряжение с частотой 500 кГц поступает на балансный модулятор. Последний собран на диодах Д1 Д4 типа
С304ШС304Ш
С304Ш
С304Ш
Рис. VIII.24. Принципиальная схема возбудителя, работающего по фильтровому методу формирования ОБП.
Таблица VII 1.4
Данные катушек ОБП возбудителя
<0 «
2 5
* н О и
О R
Каркас
•§5 ii
О я
о я
S №
5 m о
С
£§ is s §
Примечание
Материал
д
3
51
и
Горшкообр. сердечник типа СБ-12а
Внавал
180
ПЭВ 0,1
840
—
и
То же
—
»
40
ПЭВ 0,1
—
—
и
Пластмасса
6
В один слой виток к витку
15
ПЭВ 0,64
0,71
—
L4
>
6
Между витками L3
5
ПЭВ 0,21
—
—
L5
»
6
В один слой виток к витку
5
ПЭВ 0,64
0,23
Отвод от середины
L6
>
6
То же
16
ПЭВ 0,64
0,92
Отвод от 2 и 5 витков, считая от заземленного конца
L7
>
6
> »
8
ПЭВ 0,64
0,38
Отвод от середины
Др1
Резистор ВС-0,5, 470 кОм
Внавал.
3 секции шириной 3 мм
3X200,
ПЭЛШО 0,1
—
Др2
Резистор ВС-0,5, 470 кОм
Внавал.
2 секции шириной
3 мм
3X100
ПЭЛШО 0,1
ДрЗ
Резистор МЛ Т-0,5, 470 кОм
-Внавал. Одна секция шириной 3 мм
100
ПЭЛШО 0,1
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 ТЗ, Т4, Т5 (П13Б, П10 и П14 соответственно). На выходе балансного модулятора получается двухполосный сигнал с подавленной несущей Через согласующий трансформатор LIL2 этот сигнал поступает в электромеханический фильтр ЭМФ (Д-500-ЗВ). Этот фильтр подавляет нижнюю боковую полосу, при этом дополнительно подав- ляется'остаток несущей частоты. На выходе ЭМФ получается однополосный сигнал частоты порядка 500 кГц. Этот сигнал через эмиттерный повторитель на транзисторе Тб (П403) поступает на первый смеситель, выполненный на транзисторе Т7 (П411). На базу этого
Рис. VIII.25. Структурная схема возбудителя, работающего по фазокомпенсационному методу формирования ОБП.
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 L6C37C36 слабо связан с транзистором. Между генератором и смесителем расположен эмиттерный повторитель на транзисторе Т2 (П411), осуществляющий развязку между ГПД и остальными узлами схемы. Напряжение питания транзисторов Т8 и T9 стабилизировано с помощью кремниевого стабилитрона Д5 (Д809).
На контуре L3C21C23 в коллекторной цепи транзистора первого смесителя выделяется напряжение в диапазоне частот 4,9—5,9 МГц. Через катушку связи L4 оно поступает на базу транзистора Т10 (11411) второго смесителя, где смешивается с напряжением частоты 23,4 МГц Эту частоту вырабатывает генератор на транзисторе Т11 (П411), собранный по осцилляторной схеме. Контур в коллекторной цепи L7C46 настроен на вторую гармонику кварцевого резонатора. Напряжение питания транзистора Т11 стабилизировано кремниевым стабилитроном Д6 (Д809).
Напряжение с контура L5C27C28 в коллекторной цепи второго смесителя подается на эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе Т12 (П411). К эмиттеру этого транзистора подключен разъем, к которому присоединяется усилитель мощности. Максимальное напряжение ВЧ сигнала на выходе возбудителя — 0,15 В (на нагрузке 75 Ом), напряжение источника питания — 12 В, общий потребляемый ток без сигнала — 55 мА.
Данные катушек приведены в табл. VIII. 4. Возбудитель описан в [VIII. 3].
Структурная схема возбудителя, работающего по фазокомпенсационному методу, приведена на рис. VIII. 25. От микрофона звуковой сигнал поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ), откуда подается на низкочастотный фазовращатель (НФВ). На выходе НФВ получаются два напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 90°. Каждое из этих напряжений после усиления в УНЧ поступает на балансный модулятор (5М). Аналогично построен тракт высокой частоты. От генератора высокой частоты (ГВЧ) напряжение поступает на высокочастотный фазовращатель (ВФВу На выходе ВФВ получаются два напряжения, сдвинутые по фазе на 90°. Эти напряжения также подаются на балансные модуляторы. Выходные напряжения с балансных модуляторов, содержащие только боковые частоты, поступают на суммирующее устройство 2. В этом устройстве синфазные напряжения одной боковой частоты будут складываться, а контрфазные другой — вычитаться.
Принципиальная схема возбудителя, построенного по фазокомпенсационному методу, приведена на рис. VIII. 26.
Усилитель НЧ выполнен на транзисторах Т1 и Т2 с непосредственной связью между каскадами и предназначен для работы с динамическими микрофонами типа МД либо ДЭМШ. При использовании пьезокерамического микрофона желательно выполнить усилитель по схеме рис. VIII. 26, а. Высокое входное сопротивление в этом случае достигается применением полевого транзистора ТГ.
В усилителях, собранных по обеим схемам, фильтр Др1С1 служит для предотвращения самовозбуждения и перегрузки. Потенциометром R1 можно устанавливать необходимое усиление. Трансформатор Тр1 позволяет подключить к усилителю низкочастотный фазовращатель, имеющий симметричный вход. Между вторичной обмоткой трансформатора Тр1 и входом фазовращателя включен фильтр нижних частот, состоящий из дросселей Др2» ДрЗ и конденсаторов С6, С7. Усилитель и фильтр обеспечивают пропускание полосы частот 300—3000 Гц.
Фазовращатель НЧ собран по мостовой схеме и состоит из резисторов R8, R9, RIO, R11 и конденсаторов С8, С9, СЮ» СП.
Сопротивления и емкости этих элементов не должны отличаться от указанных на схеме более чем на 1%. Напряжения НЧ в точках В и Г (рис. VIII. 26) сдвинуты по фазе одно относительно другого на 90°. Для получения равенства амплитуд сигналов в точках В и Г необходимо, чтобы напряжение в точке Б было больше напряжения в точке А в 3,5 раза. Установка необходимых уровней осуществляется потенциометром R6.
Сигналы с фазовращателя НЧ поступают на входы двухканального усилителя, собранного на полевых транзисторах ТЗ, Т4 и биполярных транзисторах Т5, Тб. Переменный резистор R21 служит для выравнивания усиления каналов, неодинакового из-за различия параметров транзисторов. Сочетание полевых и биполярных транзисторов позволяет оптимально решить условие согласования высокого выходного сопротивления фазовращателя НЧ и низкого входного сопротивления диодного балансного модулятора.
Балансные модуляторы собраны на диодах Д1—Д4 и соединены параллельно.
Высокочастотный фазовращатель образуют R28, С18 и R31» С19. Сигналы на выходе этого фазовращателя сдвинуты по фазе на 90°. Установка разности фаз осуществляется переменным резистором R31, а регулировка амплитуд выходных напряжений — потенциометром R27.
Т1МП42А Т2КТ315АТЗ.Т4КП102Е Т5.Т6КТ315А
Микр
Ct: 1000
ТЕКП102Е T2*KT315
C20,033
ДА too <
£11 m\
g®EW«
®ю5ч
^%1_Ссз\р1,»,
a
КОиоЗам KOuoOqm
Д1,Д4к2Н 1ККД2ДЗ
6
Рис. VI11.26. Принципиальная схема возбудителя, построенного по фазокомпенсационному методу формирования ОБП.
На потенциометр R27 напряжение поступает с генератора ВЧ, частота которого стабилизирована пьезокварцевым резонатором Генератор выполнен на транзисторе Т7, кварцевый резонатор Пэ1 включен между коллектором и базой.
При частоте кварцевого генератора 8,2 МГц катушка L1 имеет 26 витков, L2— 8 витков провода ПЭВ-2 0,31, намотанных на общем каркасе диаметром 8 мм. Трансформатор Тр1 переходной на сердечнике Ш6,4Х6 из пермаллоя. Обмотка I должна иметь 1200 витков, II — 800 витков провода ПЭВ-2 0,1—0,15.
Высокочастотный трансформатор Тр2 балансного модулятора выполнен на ферритовом кольце с внешним диаметром 20 мм (можно применить кольцо меньшего диаметра) и магнитной проницаемостью не более 100. Намотку ведут одновременно тремя скрученными проводами. Желателен провод ПЭЛШО0,!—0,2. Число витков — 15—25. На рис. VIII. 26, б показана схема соединения выводов Тр2.
При тщательно подобранных элементах НЧ тракта можно получить следующие параметры ОБП (SSB) сигнала: подавление нежелательной боковой полосы не менее 30 дБ, подавление несущей — не менее 35 дБ, выходное напряжение 30—50 мВ. Возбудитель описан в [VIII, 4].
§ 11. Частотная модуляция
Частотная модуляция может осуществляться двумя методами: пря
мым и косвенным.
При прямом методе (рис. VIII. 27) модулирующее напряжение подается на частотный модулятор ЧМ, который подключается непосредственно к контуру задающего генератора ЗГ и изменяет его частоту. Прямой метод частотной модуляции осуществляют в передатчиках без кварцевой стабилизации частоты либо в кварцо- ванных передатчиках с очень малой девиацией при высокостабильной несущей частоте (например, при частотной манипуляции) Основным недостатком прямого метода является невысокая стабильность несущей частоты, обусловленная дестабилизирующим действием модулятора, под
ключенного к контуру задающего генератора. Основными достоин
ствами метода являются простота схемы и наладки, возможность получения большой девиации частоты в задающем генераторе.
При косвенном методе (рис. VIII. 28) 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 стабильностью несущей частоты, основным недостатком — сложность схемы.
В любительской радиоаппаратуре предпочтителен прямой метод.
Принципиальная схема автогенератора с частотным модулятором в виде управляемой емкости р—«-перехода приведена на
рис. VIII. 29. В качестве такой емкости лучше всего использовать варакторы (варикапы), но могут быть использованы и обычные диоды. Варактор используется в режиме запертого р—п-перехода
Рис. VIII.28. Косвенный метод осуществления частотной модуляции.
Рис. VIII.30. Зависимость барьерной емкости р—п-перехода от запирающего напряжения.Рис. VIII.30. Зависимость барьерной емкости р—п-перехода от запирающего напряжения.
Рис. VIII.30. Зависимость барьерной емкости р—п-перехода от запирающего напряжения.
Рис. VIII.30. Зависимость барьерной емкости р—п-перехода от запирающего напряжения.
Рис. VIII.29. Схема частотной модуляции с помощью управляемой емкости р—п-перехода.
поскольку открытому переходу свойственны большие токи и потери, а также повышенные температурные коэффициенты и уровень шумов. Типичная зависимость барьерной емкости запертого р — п-перехода от приложенного к нему напряжения показана на рис. VIII. 30.
При изменении напряжения на диоде изменяется его емкость. Поскольку диод по высокой частоте подключен к контуру автогенератора (рис. VIII. 28), с подачей модулирующего напряжения 0й будет соответственно изменяться и генерируемая частота
Глава IX
МАЛОГАБАРИТНЫЕ АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА
Общие сведения
В малогабаритных устройствах длинноволнового (ДВ) и средне-* волнового (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:
'А
где Ра— мощность, излучаемая антенной, Вт; Ра— сопротивление излучения, Ом; /д— эффективное значение тока, А.
Величина Ра 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 Ра имеет реактивную составляющую Ха.
Полноеактивное сопротивление антенны РА состоит из сопротивления излучения Ра и сопротивления потерь Рп:
Рл = #з + ^п*
Коэффициент полезного действия (к. п. д.) антенны — отношение излучаемой мощности Ризл к подводимой мощности Р:
_ ^изл ^2Р ~R^ + Ra
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:
D «D «41200<Мо41200<Мо
D «
D «
41200
<Мо
41200
<Мо
где Фо (в градусах) — направленность антенны в горизонтальной плоскости; 0О —- направленность антенны вверикальной 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)
Частотная характеристика антенны и полоса пропускаемых частот характеризуют способность антенны работать в диапазоне частот. Частотная характерно- .
тика — зависимость тока, питающего антенну, от частоты; полоса пропускания — область частот, в которой ток не падает ниже уровня 0,7 своего максимального значения.
Основные параметры приемных антенн
Действующая высота Ад — величина, на которую нужно умножить напряженность электрического поля в точке приема, чтобы получить э. д. с., развиваемую антенной; hR зависит от типа антенны и ее относительных размеров (по отношению;к длине волны). Физически Ад 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 /А п (рис. IX. 1).
Понятием действующая «высота удобно пользоваться при расчете одновибраторных антенн длиной не более V4*
Эффективная площадь антенны Лэф определяет величину мощности Р (Вт), излучаемой антенной при нормальном падении на нее плоского волнового фронта с плотностью потока мощности р (Вт/м2)*
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:
О = 4я^.
где Лэф и X2 измеряются в одинаковых единицах, например м2.
Мощность сигнала на входе приемника, согласованного с антенной,
р —0 А
А 120л
где £*0 — напряженность поля, В/м; ЛЭф — эффективная площадь антенны, м2; РА — 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 падает ниже 0,7 максимального значения.
Коэффициент полезного действия qA — 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 = ЧаО.
Входное сопротивление антенны ZA — сопротивление антенны на рабочей частоте в точках подключения. В общем случае ZA (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 оди-
наковыми характеристиками (КНД, к. п. д., диаграмма направленности и т. д.). При этом предполагается, что сохраняется способ подключения к антенне.
Вибраторные антенны
Основные данные простых вибраторных антенн приведены в табл. IX. 1.
Антенна типа «волновой канал» (рис. IX. 2) состоит из актив ного вибратора (2), рефлектора (/) и нескольких директоров (3) Максимум излучения (приема)
Рис. IX.2. Антенна типа «волновой канал».Рис. IX.2. Антенна типа «волновой канал».такой антенны — вдоль оси по направлению от активного вибратора к директорам. На рисунке приведены также рекомендуемые размеры вибраторов и расстояния между ними. Окончательная подгонка размеров производится экспериментально. Для уменьшения габаритов можно исключить два передних директора. Уве-
Рис. IX.2. Антенна типа «волновой канал».
Рис. IX.2. Антенна типа «волновой канал».
личение числа директоров
свыше трех малоэффективно.
Коэффициент направленного действия антенны типа «волновой канал» определяется по приближенной формуле
D ^ 5(/г + 1),
где п — число директоров.
Рамочные антенны
Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.
Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.
Рамочная антенна (рис. IX. 3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.
Рис. IX.3. Варианты рамочных антенн.Рис. IX.3. Варианты рамочных антенн.Рис. IX.4. Диаграмма направленности рамочной антенны.Рис. IX.4. Диаграмма направленности рамочной антенны.
Рис. IX.3. Варианты рамочных антенн.
Рис. IX.3. Варианты рамочных антенн.
Рис. IX.4. Диаграмма направленности рамочной антенны.
Рис. IX.4. Диаграмма направленности рамочной антенны.
Обычно общая длина провода рамочной антенны мала по сравнению с длиной волны:
где п— число витков рамки, lw — длина одного витка. Диаграмма направленности не зависит от формы сечения рамки и имеет вид, показанный на рис. IX.4.
Тип 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 (7 < Х/2) с емкостями на концах
■МЖЯ
”11—1
1,-5
АД = *
^=80х= (-^
Короткий заземленный штырь ( l< Х/4) с емкостью на конце
W,
Ток
7
3
йд=2
ДЕ = 160л® ^~у
Г
Короткий симметричный вибратор (£ < >J2) без емкостей
0,375
Ьд = 0,5/
Rs = 20,= (fy
Е _ 3’35 ^
Таблица $X.l
м Основные данные для расчета вибраторных антенн
Короткий заземленный штырь (7 < Х/4) без емкости
^Ток
0,75
Пд = 0,57
= 10х2 (_£у
Е г^ 4,75 ^Р
Полуволновый симметричный вибратор
«глттЛШПППТттп^
1,64
Ад = Х/тс
73,2
е = Ц£
М2
Четвертьволновый заземленный штырь
3,28
Ад = Х/2л
36#6
е=‘^£.
V^T
7/////////Л
Полуволновый петлевой вибратор
1,64
Ад = 2X/ic
293
£ = 7j5 г
л/2^'
* Р — излучаемая мощность, Вт.
* г —расстояние от антенны до измерителя напряженности поля# км.
При работе на прием э. д. с.
nSE п
е = ~cos
где е — э. д. с., наводимая в рамке, В; .S — площадь рамки, м2 \ — длина волны, м; Е — напряженность поля, В/м; ^ — угол между направлением приема и плоскостью рамки, град.
Сопротивление излучения рамочной антенны
R. « 31 200 Ом.
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 малогабаритны! радиоприемных устройствах ДВ и СВ диапазонов, а также находя! применение в диапазонах КВ и УКВ.
Ферритовая 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.
33угугхННПШНПвШП' тшншинеинг.хННПШНПвШП' тшншинеинг.Рис. IX.5. Ферритовая антенна.Рис. IX.5. Ферритовая антенна.Направленность ферритовой антенны соответствует на/ правленности рамочной антен' ны*
3
3
уг
уг
хННПШНПвШП' тшншинеинг.
хННПШНПвШП' тшншинеинг.
Рис. IX.5. Ферритовая антенна.
Рис. IX.5. Ферритовая антенна.
—‘ Расчет и конструирования ферритовой антенны. Выбор фер puma производится в соответствии с диапазоном частот: для диапазона ДВ — с проницаемостью р = 1000—2000; для СВ — 600—1000; для КВ -
100—400; для УКВ — 10—50. 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
WBX = Qe.
где Q — добротность антенного контура; е — э. д. с., наведенная в антенне.
Расчет ферритовой антенны (рис. IX. 5) состоит в определении количества витков антенной катушки. Требуемую индуктивность антенной катушки находят по формуле
,2,53- 104 г
^ = •/-7— мкг-
'максимин
где /макс ~" максимальная частота диапазона, МГц; Смин — минимальная емкость контура, пФ.
шения all.шения all.Для наиболее простой односекционной антенной катушки со сплошной намоткой количество витков
шения all.
шения all.
Рис. IX.6. Зависимость коэффициента формы L' от отношения l/d.
Коэффициент формы L' зависит от отношения длины катушки к ее диаметру (рис. IX.6).
Коэффициент (лк определяют как произведение четырех эмпирических коэффициентов:
ношения l/d.ношения l/d.^к = ^lPlSd
ношения l/d.
ношения l/d.
Рис. IX.8. Зависимость коэффициента pL от отношения 2х/1.
где mL определяется по графику, приведенному на рис. IX.7; pL определяется по графику, приведенному на рис. IX.8; qL —.
dK
[лс — действующая магнитная проницаемость ферритового стержня
зависящая от начальной магнитной проницаемости феррита р-н и размеров стержня (рис. IX.9)
Для определения коэффициентов mL, pL и U необходимо прежде всего задаться 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 диапазонах средних и длинных волн
Диаметр сердечника d, мм
Число ВИТКОВ, W
Индуктивность LK, мГ
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
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 21X0,07 и расположенной в средней части сердечника»
Таблица IX.3
Основные параметры промышленных образцов антенных катушек и ферритовых сердечников
о
в
ч
S ь
о g
go о Я
в £
£ Ь S
о Я я g« я § 0,1-,
с X к ^* Я £ Во
л % £ я
Размеры сердечников, мм
Стержни
Пластины
& 2
S
S ч
и
■ 1 ч
0,6—0,35
120
0,35
4100±20%
2000
8
60
—
—
—
—
16X4
80
8
100
100
—
—
20X3
Продолжение табл. IX.3
о
СУ С
Ss
5§
я а
б5
и
5$
я
a g £ р § о 2 § и®
&=°s
я £ к S £ 5^
О сх Я щ
Is су ^ Я
Размеры сердечников, мм
Стержни
Пластины
S
S
СС
S е; ±[
и
§
0,15-1,6
120
1,5
320±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
160
10
200
_
—
18-30
100
30
0,9±20%
50
8
10
160
200
—
40—100
100
70
0,9±20%
20
8
10
160
200
—
—
При постоянной индуктивности катушки с диаметром 9,5 мм и диаметре сердечника 8 мм (феррит с проницаемостью цн = 600) количество витков образцовой катушки составляет 86, 81, 69 и 67 при длине сердечника соответственно 65, 80, 140 и 160 мм. Эти данные позволяют определить требуемое число витков антенной катушки при любой индуктивности.
Наиболее простой расчет числа витков может быть произведен для сердечников тех же конфигураций, что и в образцовых катушках. При этом индуктивность катушки
L — k^cw2D2t
где к — коэффициент пропорциональности; рс — действующая магнитная проницаемость стержня; w — число 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 воспроизведении 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 пре-
Основные параметры бытовых магнитофонов
Параметр
Нормы для катушечных
1
[I
Скорость ленты, см/с
19,05; 9,53;
4,76
9,53 и 4,76 или 19,05 и 9,53
Дополнительная скорость ленты, см/с
2,38
19,05; 4,76;
2,38
Отклонение скорости ленты от номинального значения, %, не более
±2
±2
Коэффициент детонации, %, не более для магнитофонов с питанием от сети при скорости 19,05 см/с при скорости 9,53 см/с при скорости 4,76 см/с
для магнитофонов с автономным и универсальным питанием
при скорости 19,05 см/с при скорости 9,53 см/с при скорости 4,76 см/с
±0,1
±0,2
±0,3
±0,2 ±0,3 ±0,4
±0,3 ±0,4 ±0,5
Номер катушки типа I по ГОСТу 13275—67 для магнитофонов с питанием от сети с автономным и универсальным питанием
18
15
15
Длительность перемотки полной катушки (для ленты толщиной 37 мкм), с, не более
для магнитофонов с питанием от сети
а автономным и универсальным питанием
180
0,1 времени в
225
юспроизведения наибольшей
Рабочий диапазон частот, Гц, на линейном выходе
при скорости 19,5 см/с
при скорости 9,53 см/с
при скорости 4,76 см/с
40—18000
40—14000
63—8000
40—16000
63—12500
63—6300
Относительный уровень помех в канале воспроизведения, дБ, не хуже
для двухдорожечных магнитофонов для четырехдорожечных магнитофонов
-52
—48
-48
—44
Относительный уровень помех в канале запись —- воспроизведение, дБ, не хуже
для двухдорожечных магнитофонов
для четырехдорожечных магнитофонов
-48
—45
—45
-42
Таблица ХЛ
магнитофонов класса
Нормы для кассетных магнитофонов класса
III
IV
II
III
IV
9,53
4,76
4,76
4,76
4,76
4,76 или 2,38
9,53 или 2,38
—
—
—
±2
±2
±2
±2
±2
±0,3
—
—
—
—
±0,3
±0,3
—
±0,4
—
±0,6
±0,4
±0,4
±0,5
15
13
10
—
—
—
225
—
80
100
одной дорожки скорости ленты
записи при
100
120
150
63—12500
—
—
—
80—6300
63—10000
63—10000
80-8000
-45
—43
—46
-43
—41
—42
—40
-44
-40
—42
—40
—44
—40
—38
—39
—37
—42
-37
Параметр
Нормы для катушечных
1
11
Относительный уровень стирания на частоте 1000 Гц, дБ, не хуже
для магнитофонов с питанием от сети
для магнитофонов с автономным и универсальным питанием
-65
-65
-60
Относительный уровень проникания сигнала из одного стереоканала в другой при записи—воспроизведении, дБ, не хуже
на частоте 80 Гц
на частоте 1000 Гц
на частоте 8000 Гц
—20
-35
-30
—20
-35
-30
Коэффициент гармоник на линейном выходе в канале запись—воспроизведение на частоте 400 Гц, %, не более
3
4
Диапазон регулировки уровня воспроизведения, дБ, не менее
для магнитофонов с питанием от сети
для магнитофонов с автономным и универсальным питанием
60
50
40
Диапазон регулировки уровня записи для магнитофонов с питанием от сети, дБ, не менее
60
Диапазон воспроизводимых частот (с входа усилителя мощности) при неравномерности частотной характеристики по звуковому давлению 14 дБ, Гц, не менее
для стационарных магнитофонов
для переносных магнитофонов
для носимых магнитофонов
40—16000
80—12500
80—10000
125—7100
160—6300
Номинальное среднее звуковое давление, Н/м2, не менее*
для магнитофонов с питанием от сети для магнитофонов с автономным и универсальным питанием
1
0,8
0,6
Масса магнитофонов, кг, не более* переносных стереофонических с питанием от сети с автономным питанием с универсальным питанием переносных монофонических с питанием от сети с автономным питанием с универсальным питанием носимых с автономным питанием с универсальным питанием
17
15
12
12,5
11.5
7
7,5
К магнитофонным приставкам и панелям указанные нормы не относятся.
Продолжение табл. ХЛ
магнитофонов класса
Нормы для кассетных магнитофонов класса
III
IV
II
III
IV
-65
-65
-65
-60
-60
-60
-60
-60
-18
-18
—23
-23
—*
—
—
-18
-18
—
4
5
4
4
5
40
50
40 '
30
30
40
30
30
80—10000
160-6300
160-6300
—
—•
200—5000
315-4000
160—6300
200—5000
315-4000
0,6
0,8
0,6
0,45
0,25
0,6
0,45
0,25
—1
——
—-
—•
——
—
—
—
—
—
9,5
—
—
5
—
4,0
3,5
2,5
5,5
—
—*
4
3
3,5
3,0
2,0
4,5
3,5
—
—
вытают определенной величины. Величина остаточного магнитного потока выражается в нановеберах на 1 м (нВб/м) или в пиковеберах на 1 мм (пВб/мм) ширины дорожки записи.
Требования, предъявляемые к бытовым магнитофонам, установлены стандартами. ГОСТ 12392—71 распространяется на катушечные магнитофоны, магнитофонные приставки и панели, а также на магнитофонные устройства магнитол, магниторадиол и т. п., работающие на магнитной ленте шириной 6,25 мм, и не относится к магнитофонам объемом менее 0,5 дм3. ОСТ 4 ОКО.010.009 распространяется на кассетные магнитофоны, магнитофонные приставки и панели, работающие на магнитной ленте шириной 3,81 мм, размещаемой в кассете, а также на комбинированные устройства (магнитолы, магниторадиолы и т. п.) в части, относящейся к работающим в них кассетным магнитофонным устройствам.
По видам исполнения магнитофоны разделены на стационарные, переносные и носимые. К стационарным отнесены магнитофоны, предназначенные для работы в жилых помещениях и требующие принятия специальных мер при перевозке; к переносным — магнитофоны, приспособленные к переноске и перевозке пассажирским транспортом; к носимым — магнитофоны, предназначенные для работы в жилых помещениях и на открытом воздухе, приспособленные к работе при переноске и перевозке пассажирским транспортом.
Основные параметры бытовых магнитофонов, установленные стандартами, приведены в табл. X. 1. Номинальный уровень записи для катушечных магнитофонов всех классов соответствует эффективному значению остаточного магнитного потока 256 пВб + 2 дБ на 1 мм ширины дорожки записи, а для кассетных магнитофонов — 160 пВб + 2 дБ на 1 мм ширины дорожки записи при частоте 400 Гц. Указанные величины остаточного магнитного потока должны обеспечиваться при номинальных показаниях индикатора уровня записи. Отклонение частотной зависимости тока записи от заданной при номинальном показании индикатора уровня не должно превышать ±3 дБ во всем рабочем диапазоне частот.
Время интеграции индикатора уровня записи установлено в пределах от 150 до 350 мс, время обратного хода — от 0,5 до 2,5 с.
Контроль уровня записи в стереофонических магнитофонах должен обеспечиваться в обоих стереоканалах раздельно.
Входное напряжение микрофонного входа магнитофона установлено равным напряжению, развиваемому микрофоном, на работу с которым рассчитан данный магнитофон, при звуковом давлении 0,2 Н/м2; полное электрическое сопротивление входа — равным или больше номинального сопротивления нагрузки микрофона.
Входные напряжения на входах, предназначенных для записи от радиоприемника (телевизора), звукоснимателя и радиотрансляционной линии, соответственно равны 10—30, 150-500 мВ и 10— 30 В; полные электрические сопротивления этих входов — соответственно не менее 25, 400 и 10 кОм.
Выходное напряжение линейного выхода — от 250 до 500 мВ; полное электрическое сопротивление выхода — не более 10 кОм. При этом напряжение линейного выхода магнитофонов I и II классов не должно зависеть от положения регуляторов уровня воспроизведения.
Поля допусков для неравномерности частотной характеристики канала воспроизведения по измерительной ленте и частотной характеристики канала запись воспроизведение на линейном выходе магнитофона показаны на рис. X. 1,
Расположение и направление дорожек записи на магнитной ленте показаны на рис. X. 2. При двухдорожечной записи на ленте шириной 6,25 мм промежуток между дорожками записи должен составлять не менее 0,75 мм, а между дорожками стирания — 0,3— 0,6 мм и располагаться симметрично относительно средней линии ленты. Внешний край дорожек записи должен совпадать с краем ленты.
Погрешность установки рабочих щелей головок записи и воспроизведения (отклонение от перпендикулярности к направлению движения ленты) не должна превышать ±5' для двухдорожечных и ±8' для четырехдорожечных магнитофонов.
Рис. Х.1. Поля допусков частотной характеристики магнитофонов.Рис. Х.1. Поля допусков частотной характеристики магнитофонов.Продолжительность работы магнитофонов с питанием от автономных источников и универсальным питанием от одного комплекта (или одной зарядки) автономных источников должна составлять не менее 10 ч. В таких магнитофонах должны быть предусмотрены
Рис. Х.1. Поля допусков частотной характеристики магнитофонов.
Рис. Х.1. Поля допусков частотной характеристики магнитофонов.
устройства для контроля напряжения автономного источника и возможность питания от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В частотой 50 Гц при помощи приставки-выпрямителя, входящей в комплект магнитофона.
Г" '^ебый канал
Начала 10вражка Конец \Начало Лебый канал
I^онец 2Оорожка Правый канал~
"Г ~{Начало 5 борожка Правый канал
Конец 2 дорожка Начало\НачалоПра6ыиканалх*
I \конец 4борожка лебый канал а Монофоническая Стереофоническая монофоническая и стереофонии
НачалоНачалоОбцхСорожечная запись, ноская четырехдорожечная запись
Начало
Начало
УначалоУЗорожка Левый канал 2иорожка Конец \ночалозоорожка Правый канал"
1 дорожка1 дорожкаКонецКонец—| Конец яоорожка Правый канал
1 дорожка
1 дорожка
Конец
Конец
Начало ^онец чворожка Лебый канал ‘
Монофоническая ОбухОорожечная запись1 ^ff^§'
^запись
Рис. Х.2. Расположение и направление дорожек на магнитной ленте (вид со стороны рабочего слоя ленты):
а — для катушечных магнитофонов; б — для кассетных магнитофонов.
При питании магнитофонов от сети е наименьшим допустимым напряжением и при непрерывной работе в течение четырех часов с наибольшим допустимым напряжением отклонение скорости ленты от номинальной, коэффициент детонации, длительность перемотки, относительный уровень стирания, входные напряжения и напряже-
Таблица Х.2
Вспомогательные устройства и дополнительные функции магнитофонов
Наименование устройства или функции
Класс катушечного магнитофона
Класс кассетного магнитофона
I
II
III
IV
II
III
IV
Контроль записываемого сигнала в режиме «запись»:
контроль уровня записи при помощи электронно-лучевого или стрелочного индикатора
О
о
о
о
О
о
о
прослушивание на громкоговорителе с возможностью регулирования громкости
О
о
н
н
Н
н
н
возможность прослушивания на головные телефоны
О
о
о
н
Н
н
н
Контроль уровня записи по индикатору при неподвижной ленте
О
о
о
о
О
о
н
Отключение громкоговорителей при любом роде работы магнитофона
о
о
О
о
О
о
о
Переключатель входов и раздельные внешние штепсельные соединения для каждого входа
о
о
н
н
О
н
н
Подключение внешних громкоговорителей
о
о
н
н
О
о
н
Двухканальная монофоническая синхронная запись (для стереофонических магнитофонов)
о
н
—
Н
н
Устройство для временной остановки ленты
о
о
н
н
О
н
—
Дистанционный пуск и остановка
О
н
н
н
О
н
н
Счетчик ленты
о
о
н
н
О
н
н
Автостоп при окончании ленты
О
н
н
н
—
—
—
Устройство для очистки ленты от пыли
О
н
н
н
—
—
—
Раздельные регуляторы уровней записи и воспроизведения
о
О
н
н
О
н
н
Регулятор тембра по высшим частотам
о
О
о
о
о
о
н
Регулятор тембра по низшим частотам
о
о
н
н
н
н
н
Регулятор баланса уровней стереоканалов при воспроизведении (при совмещенном регуляторе уровня воспроизведения)
о
о
—
—
о
о
—
Устройство для подъема кассеты
—
—
—
—
о
о
н
Примечание: «О» — обязательно; «Н» — необязательно.
ния на линейном выходе должны оставаться в пределах норм, указанных в табл. Х.1.
Катушки при записи и воспроизведении должны вращаться против часовой стрелки. Лента наматывается рабочим слоем внутрь рулона. Диаметр шпинделей для посадки катушек 8 мм (с допуском от —0,05 до —0,15 мм).
Для магнитофонов отдельных классов ГОСТом предусмотрены вспомогательные устройства и дополнительные функции (т;бл. Х.2).
Магнитные носители записи
В настоящее время в качестве носителей записи используются стальная проволока, покрытая слоем кобальта или никеля, и магнитные ленты с основой из ацетилцеллюлозы, полиэфирной смолы или поливинилхлорида, 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 их 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) мм и 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.
Толцина ленты определяет ее прочность и срок службы. Для лент шириной 6,25 мм согласно ГОСТу 8303—62 установлена толщина 18; 27; 37 и 55 мкм, а для остальных неперфорированных лент — 37 и 55 мкм.
^ 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, у сверхдолгоиграющих — 9—16 мкм.
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 20—44 для обычных и 15—ЗОН — для долгоиграющих лент.
Растяжение ленты, характеризующееся относительным удли« нением при определенной нагрузке (как правило, ЮН), 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.
Основные электроакустические параметры магнитных лент. Чувствительность ленты характеризуется отношением величины остаточного магнитного потока к низкочастотному потоку головки, создаваемому током записи. Чем выше чувствительность ленты, тем меньшее усиление требуется от усилителя записи.
Неравномерность чувствительности характеризуется колебаниями чувствительности по длине ленты как в пределах одного рулона, так и в различных рулонах ленты одного типа.Неравномерность чувствительности я 1 дБ ощущается на слух при воспроизведении записи как изменение громкости.
Частотная характеристика ленты характеризует отношение отдачи ленты (внешнего остаточного магнитного потока) на верхней частоте к отдаче Tia опорной частоте (обычно 400 или 1000 Гц) при одинаковом токе записи» Поскольку измерить абсолютную частотную характеристику ленты и абсолютную чувствительность невозможно, на практике определяют эти параметры относительно типовой ленты. .
Нелинейные искажения, вносимые магнитной лентой, оцениваются отношением амплитуды номинального остаточного магнитного по» тока к амплитуде третьей гармоники этого потока.
Относительный уровень стирания (размагничивания) ленты ^ отношение номинального остаточного магнитного потока записанного сигнала к остаточному магнитному потоку после стирания
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. Различают шум паузы и шум намагниченной ленты. Шум паузы определяется шумом размагниченной ленты, подвергнутой действию поля подмагничивания записывающей головки. Шум намагниченной ленты обусловлен структурным шумом, вызываемым неоднородностью и непостоянством толщины рабочего слоя ленты, контактным, шумом, вызываемым колебаниями ленты в зоне контакта с головками, и модуляционным шумом, возникающим вследствие паразитной амплитудной и частотной модуляции и зависящим от толщины рабочего сдоя ленты и концентрации порошка в слое.
Относительный уровень копирэффекта — отношение . магнитного потока скопированного сигнала к магнитному потоку записанного полезного сигнала.
Система обозначений типов, магнитных лент» Обозначение каждого конкретного типа ленты составляется из пяти основных элементов, Первый элемент — буква — обозначает основное назначение магнитной ленты (А — звукозапись, Т «* видеозаписи В — вычислительная техника, И — точная магнитная запись),^ Второй элемент — цифра — указывает., из какого материала изготовлена осно.ва магнитной ленты (2 —- диацетилцеллюлоза, 3 —■ триацетилцеллюлоза, 4 — полиэтилентерефталатная смола, или лавсан). Третий элемент — цифра — указывает на общую коми-
нальную толщину магнитной ленты ;2 — 18 мкм 3—27 мкм, 4—37 мкм, 6—-55 мкм). Четвертый элемент — цифра zot 01 до 99) — обозначает порядковый номер технологической разработки магнитной ленты. Пятый элемент — цифра — округленное . значение номинальной ширины магнитной ленты. После пятого элемента может быть поставлен буквенный индекс, обозначающий: П ^ перфорированную ленту; Р — ленту для радиовещания; В — ленту для бытовой аппаратуры магнитной записи. Так, например, тип А4402-6 — магнитная лента для звукозаписи на лавсановой основе, толщиной 37 мкм, второй технологической разработки, Шириной 6,25 мм. Старое*обозначение этой ленты —- тип 10. Лента типа 6 в зависимости от материала основы обозначается А2601-6Б или А3602-6Б, Магнитная лента для кассетных магнитофонов получила обозначение А4201-3,
Магнитные ленты для бытовых магнитофонов. Отечественная промышленность выпускает для бытовых магнитофонов магнитную ленту шириной 6,2 5±0,0 5 мм типов А2601-6Б, А3602-6Б (тип 6) и А4402-6 (тип 10) и шириной 3,81 мм типа А4201-З.Эти ленты предназначены для магнитофонов со скоростями 19,05; 9,53 и 4,76’см/с. При скорости 19,05 см/с может применяться лента типа 2. Основные характеристики магнитных лент приведены в табл. X. 3.
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
Таблица Х.З
Основные характеристики магнитных лент*
Наименование характеристики
Нормы по типам лент
Тип 2
А2601-6Б, А3601-6Б (тип 6)
Гип 9
А4402-6 (тип 10)
А4403-6
Средняя относительная чувстви
тельность, дБ
Неравномерность чувствитель
0±1,5
0,8
0,8
0,8
1,7
ности в пределах рулона, не более, дБ
±1,5
±0,3
±0,3
±0,3
±0,2
Коэффициент гармоник, не бо
лее, %
Относительная частотная харак
2,5
2
2,5
2,8
1,4
теристика, дБ
Относительный уровень копир
0+2
±5±1,5
±10±2
-0,6±1
2,5±1
эффекта, не более, дБ Относительный уровень втирания.
-49
-52
-48
-54
-55
не более, дБ
-72
-77
—77
-77
-77
Усилие разрыва, Н
Относительное удлинение под
23
23
16,7
14,7
—
нагрузкой 10 Н, не более, %
1,5
1,5
2
1,16
1,16
Коробление, не более, мм
0,2
0,2
0,3
0,01
0,02
Сабельность, не более, мм/м
10
10
10
1,6
1,4
Толщина, мкм
50-55
50-55
34-37
34—37
34-37
Толщина рабочего слоя, мкм
15
15
10-12
10-12
10-12
* Все испытания проводят в помещений при температуре 20±3° С и относительной влажности 60±5%. Параметры ленты типа 2 сильно ухудшаются при температуре выше 30° С.
шестизначное число, первые две цифры которого обозначают го; выпуска, а остальные — номер полива. Все ленты 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.
Измерительные лепты состоят из отдельных частей: часть «У» —J для проверки уровня; часть «Ч» — для проверки частотной характеристики канала воспроизведения и установки положения рабо^ чих щелей магнитных головок; часть «Д» — для измерения коэф^ фициента детонации и коэффициента колебания скорости ленты. С помощью части «У» проверяют и устанавливают усиление каналу воспроизведения.
Выпускают четыре типа измерительных лент: тип 1 — для проверки однодорожечных монофонических магнитофонов; тип 2 —* для проверки двухдорожечных монофонических магнитофонов; тип 3 — для двухдорожечных стереофонических магнитофонов; тип 4 — для четырехдорожечных моно- и стереофонических магнитофонов.
В зависимости от скорости движения измерительные ленты делятся на группы (76; 38; 19; 9; 4). Части «У» и «Ч» изготовляются по группам в зависимости от типа Тип 1 содержит группы 76, 38; 19 и 9; тип 2 — группы 19 9 и 4; тип 3 — группы 38, 19, 9 и 4; ип 4 — группы 19, 9 и 4.
В зависимости от назначения проверяемых магнитофонов из мерительные ленты разделяются на радиовещательные (Р) и бы товые (Б).
Пример Лента магнитная измерительная для проверки частотной характеристики канала воспроизведения бытовых двухдорожечных магнитофонов при скорости 9,53 см/с; запись частоты 2000 Гц: ЛИБ2.4.9.2000 ГОСТ 8304—69.
Лента типа 1 содержит запись по всей ширине; лента типа 2 — на дорожке шириной 2,8 мм, расположенной на краю (части «У» и «Ч») или по всей ширине (часть «Д»); лента типа 3 — по всей ширине (части «У» и «Д») или на двух дорожках шириной 2 мм расположенных на краях; лента типа 4 — на двух дорожках шириной 1,1 мм, одна из которых расположена на краю ленты, а другая на расстоянии 3,4 мм от того же края (части «У» и «Ч») или по всей ширине (часть «Д»),
Часть «У» бытовых лент содержит запись частоты 400 Гц±3% с уровнем 256 пВб/мм ±0,5 дБ. Коэффициент гармоник не более 3%. Длительность записи не менее 5 мин.
Часть «Ч» содержит записи различных частот с разными уровнями, подобранными так, чтобы при воспроизведении записи в стандартном канале воспроизведения обеспечивалось постоянство выходного напряжения. Уровень записи на частоте 400 Гц равен 25,6 пВб/мм ±1дБ (для групп 38, 19 9,4). Длительность записи каж дой из частот не менее 15 с.
Часть «Д» бытовых лент содержит запись частоты 3150Гц±3% с уровнем 64 пВб/мм ±2 дБ (для групп 38 и 19) и 40 пВб/мм ±2 дБ (для групп 9 и 4). Длительность записи не менее 10 мин. Коэффициент детонации при скорости 19,05 см/с — не более ±0,03% 180
при скорости 9,53 см/с— не более ±0,06% , при скорости 4,76 см/с— не более и,1 % .
Каждая измерительная лента содержит пояснительный дикторский текст: в начале ленты — ее условное обозначение с указанием скорости, перед записями отдельных частот — указание частоты в Гц.
К концам измерительных лент подклеен ракорд (цветная немагнитная лента, изготовленная из диацетилцеллюлозы) красного цвета. Начало ленты обозначают цветным ракордом (группа 76 — белый, группа 38 — зеленый, 19 — желтый, 9 —синий, 4 — коричневый).
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.
Ленту с записью следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей; нельзя укладывать ее на трансформаторы и 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. Ленту типа 10 можно склеивать клеем № 88.
Структурные схемы магнитофонов
Малогабаритные магнитофоны обычно собираются по схеме, приведенной на рис. X. 3. Здесь использован один универсальный усилитель УУ для записи и воспроизведения. Источники записываемых сигналов — микрофон М, звукосниматель Зв и линия Л (трансляционная или с выхода радиоприемника) — при записи подключаются на вход усилителя. С помощью делителей напряжения сигналы, поступающие от источников, приводятся к одному уровню (обычно к уровню микрофона).
Усилитель имеет два выхода, из которых один 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 устранения микрофонного эффекта громкоговоритель выключают. Вместо него к выходу усилителя подключается эквивалент 7?. В этом случае можно вести контроль с помощью телефонов, включаемых в гнездо «Выход».
Рис. Х.З. Структурная схема магнитофона с универсальной головкой.
Уровень записи контролируется индикатором И, откалиброван^ ным таким образом, что при его максимальном показании и магнитной ленте среднего качества (типовой) обеспечивается максимально допустимая намагниченность.
Во всех режимах работы, кроме записи, схема переключается на воспроизведение переключателем рода работы на лентопротяжном механизме. Генератор ГВЧ выключается, на вход усилителя через переключатель В2 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 структурной схемы такого магнитофона приведен на рис. X. 4. Следует отметить, что, хотя эта схема несколько сложнее схемы, приведенной на рис. X. 3, она создает некоторые эксплуатационные удобства. Частотная коррекция сигналов, поступающих с ГВ, осуществляется только в отдельном усилителе воспроизведения У В с небольшим коэффициентом усиления, а частотная коррекция сигналов при записи — в специальной корректирующей цепи К. Час-
тотная характеристика универсального усилителя УУ практик чески 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 В1 производится запись сигналов, поступающих от источников, а в положениях 4 и 5 — воспроизведение. Переключатель В2 замыкается при нажатии на кнопку «Запись» на лентопротяжном механизме. При этом включается также питание ГВЧ.
Рис. Х.4. Структурная схема магнитофона с раздельными головками для записи и воспроизведения.
В положении 5 переключателя В1 включается регулятор тембра, а в положении 4 — делитель напряжения ДЗ, ослабляющий сигнал так же, как и регулятор тембра РТ на средних частотах. В положение 4 переключатель В1 ставится при воспроизведении через внешнюю высококачественную акустическую систему, имеющую свой регулятор тембра, и при налаживании магнитофона.
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 дополнительного 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 В4, напряжение с выхода усилителя воспроизведения через делитель Д4 попадет в канал записи. Образуется многократная запись с времен-
ным сдвигом, создающая имитацию серии отраженных от стен помещения звуков (эхо-сигналов). Делителем Д4, включенным между выходом усилителя УВ и переключателем В4, 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 с.
Рис. Х.5. Структурная тофона с раздельными писи и воспроизведения.Рис. Х.5. Структурная тофона с раздельными писи и воспроизведения.Если во время записи
Рис. Х.5. Структурная тофона с раздельными писи и воспроизведения.
Рис. Х.5. Структурная тофона с раздельными писи и воспроизведения.
схема магни-каналами за-схема магни-каналами за-отключить стирающую головку переключателем В5, старая запись сотрется лишь частично за счет подмагничивающего поля записывающей головки, и новая фонограмма запишет на фоне ослабленной старой. При отключении стирающей головки генератор ГВЧ нагружается на эквивалент R2.
схема магни-каналами за-
схема магни-каналами за-
Иногда в малогабаритных магнитофонах каналы
записи и воспроизведения полностью разделяют (магнитофон «Репортер»). Структурная схема такого магнитофона приведена на рис. X. 5. 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 выбирается примерно равным натяжению ее у магнитных головок, которое должно быть не менее 1 Н для обычных лент и не менее 0,5 Н —- для долгоиграющих.
При работе лентопротяжного механизма лента может испытывать повышенную механическую нагрузку (особенно во время пуска и остановки), которая не должна превышать 10 Н. В противном случае возможна деформация ленты или обрыв.
Рис. Х.6. Кинематические схемы лентопротяжных механизмов с одним двигателем.
Кинематические схемы лентопротяж! ых 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. 6. В схеме, представленной на рис. X. 6, 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 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.
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. 6, 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 6, 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 фетровой 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 подтормаживается тем же рычагом, что и в режиме записи или воспроизведения.
Особенность лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов состоит в том, что магнитная лента размещается в них не на катушках, а в небольшой плоской коробке (кассете), которую можно легко установить на магнитофон и легко снять. При установке кассеты на магнитофон сердечники ее правого и левого рулонов автоматически сцепляются с приемным и подающим узлами лентопротяжного механизма. В боковых стенках кассеты имеются вырезы, через которые лента соприкасается с магнитными головками и прижимным роликом. Ведущий вал при установке кассеты входит внутрь ее, и прижимной ролик, находящийся вне кассеты, прижимает ленту к валу.
Конструкция кассеты симметрична, поэтому кассета может быть установлена на магнитофон в двух положениях. Запись начинается в первом положении, затем кассета переворачивается, и запись продолжается. Аналогично осуществляется воспроизведение.
Кассеты имеют небольшие размеры, поскольку применяются низкие скорости ленты (9,53 и 4,76 см/с), и более узкие и тонкие, 386
чем в катушечных магнитофонах, ленты (например, 3,81 мм). Так, кассета, вмещающая 130 м сверхтонкой ленты, имеет размеры 100Х64Х 12 мм. При этом общее время звучания составляет 90 мин, если запись сделана на двух дорожках.
Кассетные магнитофоны более устойчиво работают при переноске, в условиях механических воздействий, так как их конструкция более жесткая. Эксплуатация кассетных магнитофонов значительно проще, чем катушечных. Лента защищена от пыли и повреждений при хранении. Однако положительные свойства кассетных магнитофонов реализуются только при использовании кассет малого размера. Поэтому приходится применять низкие скорости ленты и узкие дорожки записи, а это снижает качество записи.
Электродвигатели для магнитофонов с автономным источником питания. В магнитофонах с автономным источником питания применяют коллекторные электродвигатели постоянного тока
Рис. Х.7. Схемы включения электродвигателей в магнитофонах.
с центробежными регуляторами оборотов. 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. Х.7). Контакты регулятора включаются в цепь базы транзистора; в результате переключаемый ток уменьшается в р раз по сравнению с током якоря электродвигателя.
На рис. X. 7, а приведена схема включения двигателя типа 4ДКС-8. По той же схеме можно включать двигатели других типов с центробежными регуляторами. Сопротивление резистора, отмеченного звездочкой, следует подбирать при регулировке. На рис. X. 7, б приведена более совершенная схема. В режимах записи и воспроизведения двигатель включается контактами BL При чрезмерном повышении скорости размыкаются контакты ВЗ и В4> вследствие чего резко возрастает сопротивление транзистора, включенного в цепь двигателя. При этом ток двигателя протекает через резистор R1 и лампочку Л1 (типа КМ-2 для двигателей типа ДКС). В режиме перемотки двигатель включается контактами В2, а регулятор скорости не работает. Диод и конденсаторы предназначены для подавления помех, возникающих при работе регулятора.
Основные данные двигателей постоянного тока для магнитофонов
Тип
Напряжение питания, В
Номинальная скор ость вращения, об/мин
Мощность на валу, Вт
Потребляемая мощность, Вт
Д-0.3
1,5
3000
—
2,25
ДКМ-1М
9—12
2000
0,35
0,6
ДКС-0,5
12—16
2000
0,5
1,25
ДКС-8
12—16
2000
0,6
0,9
ДКС-16
9-15
2000
0,8
1,45
2ДКС-7
5—7,5
2000
0,13
0,6
4ДКС-8
12—16
2000
0,8
1,75
ДКС-9
6-9
2450
0,2
0,5
9000
1,0
4,2
7500
0,9
4,0
ДПМ-20
12/6
6000
0,85
3,7
4500
0,7
3,0
9000
1,72
6,6
7500
1,7
6,5
ДПМ-25
12/6
6000
1,62
6,25
4500
1,4
5,4
2500
1,1
4,2
9000
5,6
12,0
7500
5,0
10,8
ДПМ-30
12/6
6000
4,5
9,6
4500
3,6
7,8
2500
2,8
6,0
ЗДПРС
10—14
1500
0,8
1,4
ДРВ-0,1
6-9
1600
—
—
МГ85-706
4,5
2000
0,24
2,1
МД-0, 35-2000
6-9
2000
0,35
0,5
ПДО, 75-1,7
27
3500
1,7
4,0
ПДО, 75-3
27
4500
3,0
8,1
ПДО, 75-5
27
6600
5,0
12
ПДО, 75-8
27
9000
8,0
19
Примечания 1. Применяется в профессиональных репортажных быть использован в любительских магнитофонах. 3. Предназначен для переносных использован в карманных магнитофонах для записи речи. 5. Предназначен для
Пусковой момент, Н • см
Размеры корпуса, мм
Размеры выступающей части вaлaf мм
Масса, г
Примечание
Диаметр
Длина
Диаметр
Длина
80
23,5
40,5
—
5
—
37
53
—
-
200
—
250
40
65
2,0
—
260
1
190
40
64
2*0
-
250
1
—
39
64
—
—
—
1
190
30
48
1,5
7
80
1
390
40
65
2,0
—
270
1
—
22
65
—
-
85
1
100
130
150
20
40
2,0
*
65
2
160
250
300
350
26
46
2,0
10
120
2
400
500
550
700
750
30
57
3,0
12
220
2
860
1100
—
36
74
—
—
240
—
25
40
54
3,0
18
185
63
12
36
35
1,6
8
—
4
—
34
38
•*
—
150
—
—
30
72
2,8
11
140
6
—
30
72
—
—
140
6
—
30
72
—
—
140
6
-
30
72
—
140
б
магнитофона^. 2. Исполнительный двигатель для устройства автоматики, может электропроигрывателей. 4. Предназначен для самоходных игрушек и может быть электробритвы «Утро». 6. Может работать при напряжении питания 9—12 В
Основные данные электродвигателей постоянного тока, применяемых в малогабаритных магнитофонах с автономным питанием, приведены в табл. X. 4
Магнитные головки
Конструкция головок. В настоящее время применяются магнитные головки кольцевой системы (рис. X. 8) с замкнутым магнитопроводом из ферромагнитного материала с большой магнитной проницаемостью. В магнитопроводе имеются небольшие немагнитные зазоры (щели). Магнитопроводы малогабаритных головок обычно
Рис. Х.9. Магнитопровод магнитной головки.Рис. Х.9. Магнитопровод магнитной головки.имеют форму прямоугольника с одной округленной стороной (рис. X. 9).
Рис. Х.9. Магнитопровод магнитной головки.
Рис. Х.9. Магнитопровод магнитной головки.
Рис. Х.8. Магнитные головки магнитофона «Днепр-11»: а — универсальная; б — стирающая.
Записывающая, воспроизводящая, универсальная (записывающая и воспроизводящая) и стирающая головки одинаковы по конструкции, но отличаются материалом магнитопровода, размерами зазоров, числом витков и диаметром провода обмоток.
Для устранения волнообразности частотной характеристики необходимо выбирать длину зоны контакта /конт воспроизводящей или универсальной головки с лентой из условия
^конт ^^конт ^V ^макс 2/минV ^макс 2/минММ,ММ,
^конт ^
^конт ^
V ^макс 2/мин
V ^макс 2/мин
ММ,
ММ,
где о — скорость движения ленты, мм/с; /мин — минимальная воспроизводимая частота, Гц; \ако — максимальная длина записываемой волны, мм.
Необходимо также, чтобы расстояние между полюсом головки и перемещающейся лентой увеличивалось постепенно. Поэтому полюса головок закругляют.
Магнитопроводы магнитных головок. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы магнитных головок собирают из штампованных пластин толщиной 0,1— 0,3 мм, которые склеивают между собой. Клей одновременно является изолятором. Применяются также магнитопроводы из прессованного феррита.
Материал магнитопровода должен иметь более высокую магнитную проницаемость, чем носитель записи, и быть достаточно твердым. Широко применяются железоникелевые сплавы марок 80НХС, 79НМ, 50НХС, 38HG (см. § 7 гл. I). Недостатками этих сплавов являются низкая твердость и износостойкость. Кроме того, магнитные свойства сплавов ухудшаются при механических напряжениях, неизбежно возникающих при сборке и обработке магнитопроводов.
Рис, Х.10. Расположение магнитных головок относительно магнитной ленты при двухдорожечной записи.Рис, Х.10. Расположение магнитных головок относительно магнитной ленты при двухдорожечной записи.Рис. Х.11. Приспособление для шлифовки и полировки граней щелей.Рис. Х.11. Приспособление для шлифовки и полировки граней щелей.
Рис, Х.10. Расположение магнитных головок относительно магнитной ленты при двухдорожечной записи.
Рис, Х.10. Расположение магнитных головок относительно магнитной ленты при двухдорожечной записи.
Рис. Х.11. Приспособление для шлифовки и полировки граней щелей.
Рис. Х.11. Приспособление для шлифовки и полировки граней щелей.
Более высокие механические свойства и достаточно высокую магнитную проницаемость имеет сплав марки Ю-16(альфенол).
Выбору материала магнитопровода и толщины пластин определяется самой высокой частотой рабочего диапазона магнитной головки. Чем больше частота, тем тоньше должны быть пластины. В диапазоне частот до 10—-15 кГц магнитопроводы записывающих и воспроизводящих головок изготовляются из сплавов 80НХС и 79НМ с тлощиной 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 магнитопроводы рекомендуется использовать для записывающих и воспроизводящих головок, работающих при неабразивных носителях записи, какими являются стальная лента и проволока.
Высота магнитопровода головки определяется шириной носителя записи или количеством дорожек на нем.При однодорожечной записи высота магнитопровода головки выбирается на 10—12% больше ширины ленты. Расположение магнитных головок и высота их магнитопроводов для двухдорожечной записи показаны на рис. X. 10. 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 / всегда перекрывает записанную дорожку.
Пластины должны быть безупречно отштампованы (без заусенцев, вмятин и других дефектов).
соответственно используемому 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 выдерживают при температуре около 150° С в течение 30 мин. Затем пакеты подвергаются старению в естественных условиях на протяжении 5—6 дней.
Грани щелей магнитопровода шлифуют и полируют. При этом половина магнитопровода прижимается боковой поверхностью к направляющей призме (рис. X. 11). В головках с шириной щели 5—7 мкм поверхность пакета, образующая рабочую щель, полируется с точностью до 1 мкм.
Магнитопроводы магнитных головок закрепляются в арматуре, обеспечивающей жесткое соединение обеих частей. Торцовые
поверхности магнитопровода должны прочно 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 является запрессовка их в гетинаксовые или пружинящие металлические рамки (рис. Х.12, а, б), а также склеивание эпоксидным клеем (рис. Х.12, в). При склейке эпоксидным клеем магнитпровод сжимают в приспособлении сразу после нанесения клея. Приспособление 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,
Рис. Х.12. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:1 — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клейРис. Х.12. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:1 — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей
Рис. Х.12. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:
1 — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей
Рис. Х.12. Способы закрепления магнитопроводов магнитных головок:
1 — магнитопровод; 2 — обмотка; 3 — пружинящая металлическая рамка; 4 — гетинаксовая рамка; 5 — клей
обеспечивающее взаимно перпендикулярное положение плоскости обработки и основания головки. Головка перемещается по абразиву в том же направлении, 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 длина самой короткой 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, рас- 392
полагая 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/с 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 голоеок 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. с. 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 на 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, чтобы индуктивность головки составляла около 1 Г для рабочего диапазона частот до 10—12 кГц.
Обмотки в зависимости от конструкции головки наматываются на каркас или магнитопровод, предварительно обмотанный лако- тканью.
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, на- йример меди или латуни. Для прохода ленты в экранах головок делают щели и прорези. Основные данные некоторых^магнитных головок приведены в табл. X. 5.
Основные данные некоторых магнитных головок
Назначение головки
Где установлен.
Магнитопровод
Об
Толщина набора, мм
Ширина рабочей щели, мм
Ширина задней щели, мм
Количество, витков
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-11»
2,4
3
0,008
0,1
0
1500X2
100X2
в
Кинопроектор ПП-16
2,2'
0,01
0 0,1
—
1
в
з 1
«Репортер-2»
5,5
6j
2000
600
Г
в
3
«Репортер-3»
5,5
6
0
600
150
У
с
«Эльфа-17», «Эльфа-19»
2,4
3-
0,01 од
0,1 0
1500X2
200X2
У G
«Я узах
2,4 3
0,008 0,2
(Т
2550
450
У
G
«Яуза-5>
2,4 3
0,008 ' 0,2
2500X2 , 3001
У С
«Яуза-20х
2,4.
3
0,005 : 0,15
1250
250(
У с
«Комета»1
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 (
мотка
Индуктивность на частоте 1000 Гц, мГ
Номинальный ток стирания, мА
Ток записи, Ма, не более**
Оптимальный ток высокочастотного подмагничивания, мА
Номинальное выходное напряжение, мВ***
Диаметр провода, мм
Сопротивление, Ом
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
11)0
0,25
1
9
—
30
30
—
—
—
0,4
0,08 0,1
150
40
2000
130
—
оГб
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
••
—
—
—
лент типов 2 и 6. 0жб нВб.
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.
в усилителе с универсальной головкой.в усилителе с универсальной головкой.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 гармоник не должен превышать 0,5—1%, чтобы об-
в усилителе с универсальной головкой.
в усилителе с универсальной головкой.
щий коэффициент гармоник магнитофона определялся главным образом искажениями в магнитном носителе записи и частично в выходном каскаде;
при постоянном токе в нагрузкепри постоянном токе в нагрузкевв4) внутреннее сопротивление источника входного сигнала при воспроизведении резко изменяется с частотой; 5) выходной каскад при записи работает на индуктивную нагрузку (записывающая головка); 6) в режиме записи работа ведется широком диапазоне частот и
при постоянном токе в нагрузке
при постоянном токе в нагрузке
в
в
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 быть использована одна и та же (универсальная) головка либо две раздельные головки. Во втором случае можно добиться более высоких качественных показателей, поскольку упрощается коммутация при переходе от записи к воспроизведению 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 от записи к воспроизведению приведена на рис. X. 13. 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 записываемого сигнала можно на время записи подключать ко входу второго каскада, отключая первый. В этом случае действие помех на цепи коммутации не так опасно, так как уровень сигнала в месте коммутации выше.
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 Вт). Входное напряжение на низшей рабочей частоте составляет около 0,5 мВ (при работе от микрофона).
Вводные цепи усилителей и первый каскад являются одним из наиболее ответственных узлов магнитофона, так как именно они определяют отношение сигнал/шум в усилителе при воспроизведении сигнала. Допустимые отношения сигнал/шум (относительный
Рис. Х.14. Стандартизованные частотные характеристики усилителей воспроизведения:
/ — для скорости ленты 38,1 см/с; 2 — для скорости 19,0S см/с;
3 — для скорости 9,53 см/с.
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 среднеквадратического значения на выходе, независимо от источника шумов и их частотного состава. Однако ухо человека чувствительнее к высокочастотным шумам (выше 400 Гц), 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 рабо» чей щели должен составлять примерно 7 мкм для скорости 19,05 см/с и 5 мкм для скорости 9,53 см/с. 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 первого каскада 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 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 0,5—0,6 МОм. Транзисторные каскады с большим входным сопротивлением описаны в § 6 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, состоящего из идеальной воспроизводящей головки (без щелевого эффекта) и усилителя со стандартизованной частотной характеристикой, неодинаковой для разных скоростей (рис. Х.14). Идеальной воспроизводящей головкой считается головка, у которой э д. с. при воспроизведении фонограммы с постоянным остаточным потоком пропорциональна частоте. Под коэффициентом К на рис. X. 14 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 в реальной головке. 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 9—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 характеристика усилителя должна проходить ниже стандартизованной на 1 дБ (на частоте 30 Гц).
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. X. 15). Частотные характеристики на рис. X. 15 представляют собой зависимости отношения тока в записывающей головке на любой частоте к току на средней частоте от частоты при постоянной э. д. с., действующей на входе усилителя.
Рис. Х.15. Частотные характеристики усилителей записи: 1 —для ленты типа 2 при скорости 19,05 см/с и щели 7 мкм; 2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/с и щели 5 мкм.Рис. Х.15. Частотные характеристики усилителей записи: 1 —для ленты типа 2 при скорости 19,05 см/с и щели 7 мкм; 2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/с и щели 5 мкм.
Рис. Х.15. Частотные характеристики усилителей записи: 1 —для ленты типа 2 при скорости 19,05 см/с и щели 7 мкм; 2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/с и щели 5 мкм.
Рис. Х.15. Частотные характеристики усилителей записи: 1 —для ленты типа 2 при скорости 19,05 см/с и щели 7 мкм; 2 — для ленты типа 2 при скорости 9,53 см/с и щели 5 мкм.
Рис. Х.16. Схема включения корректирующей цепи в усилителе воспроизведения.Рис. Х.16. Схема включения корректирующей цепи в усилителе воспроизведения.П кор Ю00СкорП кор Ю00СкоркОм,кОм,
Рис. Х.16. Схема включения корректирующей цепи в усилителе воспроизведения.
Рис. Х.16. Схема включения корректирующей цепи в усилителе воспроизведения.
П
кор Ю00Скор
П
кор Ю00Скор
кОм,
кОм,
Одна из возможных схем коррекции в усилителе приведена на рис. X. 16. Ориентировочно элементы корректирующей цепи можно определить по приведенным ниже формулам.
Емкость конденсатора коррекции
300500.
^кор f D мкФ,ВЫХ
где fH — низшая воспроизводимая частота, Гц; #ВЬ1Х — выходное сопротивление предыдущего каскада, кОм. Величину Рвых можно принять равной сопротивлению в цепи коллектора предыдущего каскада.
Сопротивление резистора коррекции
где Скор — емкость конденсатора коррекции, мкФ; т — постоянная времени цепи коррекции, равная 100 мкс для скорости ленты 19,05 см/с и 200 мкс для скорости 9,53 см/с.
Емкость разделительного конденсатора
5 • 102
fu^BX
мкФ,
где f — низшая воспроизводимая частота, Гц; /?вх — входное сопротивление последующего каскада, кОм.
Колебательный контур LC должен быть настроен на максимальную воспроизводимую частоту. Чем больше отношение UC, тем выше подъем 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 и средних звуковых частот. Коррекцию частотной характеристики усилителя часто производите помощью частотно зависимой цепи отрицательной обратной связи.
Рис. Х.17. Схемы подключения записывающей головки к усилителю и генератору подмагничивания.
В режиме записи частотная коррекция может осуществляться на выходе усилителя (рис. X. 17). В схеме, представленной на рис. X. 17, 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 RK, равном 8—10 кОм, можно получить подъем высоких частот до 15—18 дБ. При больших сопротивлениях R^ подъем высоких частот увеличивается, однако при этом следует повышать выходное напряжение усилителя, что приводит к возрастанию нелинейных искажений.
В схеме, приведенной на рис. X. 17, б, индуктивность записывающей головки Lr3 и катушки фильтра-пробки Lt вместе с емкостью конденсатора Ск образуют параллельный колебательный контур, настраиваемый на верхнюю рабочую частоту усилителя.
Фильтр-пробка L1C1 настраивается на частоту тока подмагничивания и препятствует прохождению этого тока через усилитель. Резисторами переменного сопротивления можно регулировать величину подъема частотной характеристики усилителя.
Включение 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 резистор с достаточно большим сопротивлением, которое выбирается из условия
R ^ ^fВ^Г1
где /в— верхняя рабочая частота, Гц; Lr— индуктивность записывающей головки, Г. При таком выборе величины R может потребоваться значительное напряжение на выходе усилителя, поэтому практически можно выбирать R = \2fBLp.•
Вторым способом стабилизации нагрузки усилителя при записи является включение последовательно с записывающей головкой параллельно соединенных резистора R и конденсатора С (см рис. Х.17, в).
Величина сопротивления резистора R может быть определена по формуле
R = 4fuLr кОм,
а емкость конденсатора С — по формуле
2.53 10~2-
С = ——з мкФ,
где /в —верхняя рабочая частота, кГц; Lr— индуктивность записывающей головки, Г.
. Если Выбрать большую величину сопротивления R, можно получить подъем высоких частот при записи.
'‘Питание записывающей головки высокочастотным током подмагничивания осуществляется при последовательном (см. рис. X. 17, г) и параллельном (см. рис. Х.17, а—в) включении источников тока записываемого сигнала и тока подмагничивания. При последовательном включении усилитель защищен от тока подмагничивания конденсатором Cit емкость которого рассчитывается по формуле
где R— сопротивление цепи стабилизации нагрузки усилителя, кОм; f— верхняя рабочая частота, кГц
На практике чаще применяется параллельное включение источников, допускающее регулировку тока подмагничивания и возможность стабилизации нагрузки с помощью /?С-цепи (см. рис. Х.17). В схемах, приведенных на рис. Х.17, контур L1C1 (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 L1 не следует выбирать слишком большой, так как в противном случае приходится увеличивать сопротивле-
ние цепи стабилизации нагрузки и, следовательно, напряжение на выходе усилителя. Практически выбирают
L/= (0,3 — 0,5) Lr,
где Lr—индуктивность записывающей головки.
В усилителях, работающих на транзисторах, следует применять низкоомные записывающие головки. При использовании высокоомных головок напряжение на выходе усилителя часто оказывается недостаточным.
Генераторы высокой частоты
Генератор высокой частоты 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 гене
ратора.
В составе подмагничивающего тока не должно быть четных гармоник, т. е. форма колебаний должна быть симметричной. Асиммет-
Рис. Х.18. Схема однотактного генератора высокой частоты.Рис. Х.18. Схема однотактного генератора высокой частоты.рия формы подмагничивающего тока до 1% увеличивает шум фонограммы (записи на ленте) на 4 дБ. Поэтому в некоторых магнитофонах применяется двухтактная схема генератора.
Рис. Х.18. Схема однотактного генератора высокой частоты.
Рис. Х.18. Схема однотактного генератора высокой частоты.
В отношении стабильности частоты к генераторам жесткие требования не предъявляются, поэтому большинство генераторов выполняется по схемам с самовозбуждением.
Для подбора оптимальной величины тока подмагничива- ния^ 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. Регу
лировка тока подмагничивания 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 L1 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 ПЭ В 0,14). Катушка L2 содержит 65 витков провода ПЭВ 0,23.
На рис. Х.19 приведены схемы двухтактных генераторов на транзисторах. Генератор, собранный по схеме рис. Х.19, а, обеспечивает ток стирания 50 мА при индуктивности стирающей головки 1,5 мГ и ток подмагничивания 5 мА при индуктивности записывающей (универсальной) головки 8—10 мГ. Частота генерируемых колебаний — 40 кГц. Катушки генератора наматываются в броневой сердечник диаметром 28 мм из феррита марки 600НН. Катушка / содержит 30 + 50 + 50 + 30 витков провода ПЭЛ 0,25, а катушка // — 100 витков провода ПЭЛ 0,18.
Рис. Х.19. Схемы двухтактных генераторов высокой частоты.
Генератор высокой частоты, схема которого приведена на рис. ХЛ9, б, представляет собой симметричный мультивибратор с колебательным контуром, выделяющим первую гармонику колебаний. Контур состоит из конденсатора СЗ, стирающей головки ГС и цепи первичной обмотки трансформатора Тр1. Для улучшения формы и повышения стабильности амплитуды колебаний в цепь эмиттеров включена катушка LL Цепь подмагничивания связана с генератором через трансформатор Тр1. Регулировка тока подмагничивания производится резистором R5. Генератор обеспечивает на частоте 70 кГц ток стирания 70—90 мА при индуктивности стирающей головки 0,5 мГ и ток подмагничивания до 2 мА при индуктивности записывающей головки 60 мГ (на частоте 1000 Гц).
Трансформатор Тр1 можно изготовить на броневом сердечнике диаметром 8 мм из феррита марки 600НН. При этом первичная обмотка должна содержать 180 витков провода марки ПЭВ-1 0,08, а вторичная — 400 витков такого же провода. Катушка L1 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 воспроиз-
ведении; 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, соответствующее максимальному показанию индикатора.
Частотная характеристика — зависимость чувствительности от частоты подводимого сигнала.
Диапазон измерения — отношение напряжений подводимых сигналов, соответствующих максимальному и минимальному различимому показаниям.
Входное сопротивление — сопротивление входа индикатора для подводимого сигнала.
Требования, предъявляемые к индикаторам уровня записи, определяются назначением магнитофона. Основные требования изложены в стандартах. Согласно ГОСТу'. 12392—71, время интеграции (постоянная времени) индикаторов уровня записи бытовых магнитофонов должно быть в пределах 150—350 мс (номинальное значение 250 мс), время обратного хода — в пределах 0,5—1,5 с (номинальное значение 1,5 с), а неравномерность частотной характеристики не должна превышать ±3 дБ.
Время срабатывания индикатора может достигать 200 мс, 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 сиг- нал/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 R1C1, детектора и стрелочного указателя. Фильтр препятствует прохождению колебаний высокочастотного генератора подмагничивания. Детектор собран по мостовой схеме. Чувствительность такого индикатора тем больше, чем выше чувствительность стрелочного указателя (гальванометра) и чем меньше сопротивление резистора R1. При уменьшении сопротивления R1 снижается входное сопротивление индикатора и, следовательно, повышается потребляемая им мощность. ‘
Рис. Х.20. Схемы индикаторов уровня записи.
Чувствительность индикатора записи можно повысить, включив на его входе усилитель мощности, например каскад с общим коллектором.
На рис. X. 20, б приведена схема индикатора уровня записи, состоящего из усилителя мощности сигнала на транзисторе Т1, детектора на кремниевом стабилитроне, усилителя детектированного сигнала на транзисторе Т2 и стрелочного указателя. Время интеграции индикатора зависит от емкости стабилизатора. Время обратного хода составляет примерно 0,5 с.
Наладка электрического тракта магнитофона
Правильное положение воспроизводящей (универсальной) головки устанавливается при воспроизведении сигнала с участка части «Ч» измерительной ленты (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 лентой; 2) высота расположения головки должна
в табл. Х.1.в табл. Х.1.R2\21R2\21произведения.произведения.коснимателя и др.). Напряже- jfкоснимателя и др.). Напряже- jf9393выходе звуковоговыходе звуковогониение^10-20^10-20
в табл. Х.1.
в табл. Х.1.
R2\
21
R2\
21
произведения.
произведения.
коснимателя и др.). Напряже- jf
коснимателя и др.). Напряже- jf
93
93
выходе звукового
выходе звукового
ние
ние
^10-20
^10-20
быть отрегулирована таким образом, чтобы лента хорошо приле* гала 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 части «Ч» измерительной ленты. Вначале воспроизводится частота 1000 Гц, и регулятором усиления устанавливается выходное напряжение, равное приблизительно 20% номинального. После этого воспроизводятся остальные частоты и измеряются выходные напряжения. Неравномерность частотной характеристики не должна превышать величин, указанных
Если измерительная лента отсутствует, для снятия частотной характеристики канала воспроизведения можно использовать звуковой генератор (рис. Х.21), На вход делителя R1R2 от звукового генератора
Рис. Х.21. Схема снятия частот- подается такое напряжение ной характеристики канала вое звуковой частоты, при котором
на резисторе R2 получается напряжение, равное номиналь-
ному 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 от частоты при неизменном напряжении на выходе звукового генератора представляет частотную характеристику тракта воспроизведения без учета частотных искажений, обусловленных конечной шириной рабочей щели головки.
Частотная характеристика усилителя записи (УЗ) снимается по схеме, приведенной на рис. Х.22, при включенном генераторе подмагничивающего тока. Напряжение от звукового генератора подается на вход усилителя записи через резистор RHGTl сопротивление которого равно выход
ному сопротивлению источни-Кист
ка сигнала (микрофона, зву- г nlj--—hl™
генератора поддерживается
неизменным в пределах по-
лосы записываемых частот.
Ток в записывающей головке Рис. Х.22. Схема снятия частотной ГЗ измеряется непосредствен- характеристики усилителя записи, но 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.15.
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.
Установка оптимального тока высокочастотного подмагничивания.
Для определения оптимального тока подмагничивания производят несколько контрольных записей сигнала с частотой 1000 Гц при различных токах подмагничивания. Во время воспроизведения контрольных записей следят за выходным напряжением усилителя воспроизведения (по прибору или на слух). Ток подмагничивания, при котором запись обеспечивает наибольшее выходное напряжение при воспроизведении, является оптимальным. В магнитофонах с разделенными усилителями записи и воспроизведения оптимальный ток подмагничивания можно устанавливать непосредственно при записи сигнала.
Рис. Х.23. Схема снятия частот-Рис. Х.23. Схема снятия частот-ется при отсутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).ется при отсутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).Установленное значение оптимального тока подмагничивания следует измерить для того, чтобы можно было контролировать его в процессе эксплуатации магнитофона. Ток подмагничивания измеря-
Рис. Х.23. Схема снятия частот-
Рис. Х.23. Схема снятия частот-
ется при отсутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).
ется при отсутствии тока звуковой частоты таким же способом, как и ток звуковой частоты при снятии частотной характеристики УЗ (см. рис. Х.22).
ной характеристики сквозного канала запись — воспроизведение в магнитофоне с универсальным усилителем.
сквозного каналасквозного каналаЧастотная характеристикаЧастотная характеристиказапись — воспроизве-
сквозного канала
сквозного канала
Частотная характеристика
Частотная характеристика
усилителями записи иусилителями записи идение в магнитофонах с разделенными
усилителями записи и
усилителями записи и
воспроизведения снимается непосредственно в режиме 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. 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.
Глава XI
ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ
§ 1, 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. батареи Е, внутреннего сопротивления элемента или батареи RBH и тока нагрузки /„:
U = Е - /НЯВН.
При разряде элемента или батареи различают начальное, среднее и конечное напряжения. 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
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 более низком значении напряжения, до которого разряжается элемент или батарея.
Удельные характеристики представляют собой отношения емкости, мощности и энергии элемента или батареи к их объему или весу. Эти характеристики дают возможность оценить 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 изменяются в пределах, оговоренных в технических условиях.
Маркировка гальванических элементов и батарей. Обозначение старых типов гальванических элементов или батарей 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.
- 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 марганцевоцинковых 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. Электролит состоит из раствора соли или щелочи с добавкой наполнителей для получения густой массы. Токоотводом положительного электрода является угольный стержень.
Э. 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 элементы Сухие батареи
.Четкие Холодостойкие Универсальные.Четкие Холодостойкие Универсальныеот —20 до +60° С от —40 до -|-40о С от —40 до +60° Сот —20 до +60° С от —40 до -|-40о С от —40 до +60° СЛетниеХолодостойкие УниверсальныеЛетниеХолодостойкие Универсальныеот —20 до 4-60°С от —50 до 4-40° С от -50 до 4»#° Сот —20 до 4-60°С от —50 до 4-40° С от -50 до 4»#° С
.Четкие Холодостойкие Универсальные
.Четкие Холодостойкие Универсальные
от —20 до +60° С от —40 до -|-40о С от —40 до +60° С
от —20 до +60° С от —40 до -|-40о С от —40 до +60° С
Летние
Холодостойкие Универсальные
Летние
Холодостойкие Универсальные
от —20 до 4-60°С от —50 до 4-40° С от -50 до 4»#° С
от —20 до 4-60°С от —50 до 4-40° С от -50 до 4»#° С
рСНовные данные малогабаритных марганцево-цинковых элементов и батарей
Тип*
Напряжение в начале разряда, В
Гарантийный срок хранения, мес.
Характеристики в режиме непрерывного разряда
Продолжительность работы **, ч
Сопротивление нагрузки, Ом
Конечное напряжение, В
ДО хранения
после хранения
283
1,48
3
10
8
286
1,48
3
20
16
314
1,52
6
38
30
200
1,0
316
1,52
9
60
48
326
1,52
9
100
75 .
332 (1,ЗФМЦ-0,25)
1,4
6
6
4,8
336
1,4
6
10
7
343
1,55
18
12
9
20
0,85:
373 «Маро
1,55
18
40
28
374
1,55
18
50
35
376
1,55
18
65
45
МЦ-1к,
1,5
15
—
680
—
МЦ-2к
1,5
15
680
МЦ-Зк
1,5
15
150
МЦ-4к
1,5
15
—*
150
3336Л (КБС-Л-0,50)
3,7
6
2
1,3
10
2,0
3336У (КБС-Х-0,70)
4,1
6
3
2
10
2,0
«Крона ВЦ»
9,0
—
—
—
—
—
* В скобках указано старое обозначение типа.
** Для элементов типов 286, 314, 316, 326 при сопротивлении нагрузки для остальных типов — при сопротивлении нагрузки, указанном для режима
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 габаря- тами и весом, большим сроком сохранности и применяются для питания миниатюрной аппаратуры.
Основные данные малогабаритных марганцево-цинковых элементов и батарей приведены в табл. XL 1.
Зарядка марганцево-цинковых 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.
Зарядка сухих батарей и элементов производится от специального устройства, позволяющего получить зарядное напряжение необходимой формы. Схемы таких устройств для зарядки батарей типов КБС-л-0,50 и КБС-х-0,70 приведены на рис. XI. 1, а, б. В схеме на рис. X1.1, а параллельно германиевому вентилю включен резистор. При этом зарядный ток приобретает асимметричную <10
50 Ом; для элементов 332, 336, 343, 373, непрерывного разряда.50 Ом; для элементов 332, 336, 343, 373, непрерывного разряда.бб
50 Ом; для элементов 332, 336, 343, 373, непрерывного разряда.
50 Ом; для элементов 332, 336, 343, 373, непрерывного разряда.
б
б
| Характеристики в режиме прерывистого разряда
Габаритные размеры, мм
Масса,' р$ не более
Продолжительность работы**, ч
Сопротивление нагрузки, Ом
Конечное напряжение, В
ДО хранения
после хранения
010X22
5
60
48
010X44
10
75
60
300
0,9
014X38
15
130
100
014x50
20
260
150
016X50
25
1,5
1,1
021X37
30
3,5
2,8
021X60
45
4,15
3,3
0,75
026X50
52
18
11,5
034X61
115
21,5
12
034x75
130
28
18
034X91
165
016X6,6
4
—
021X4,4
8
026X8,4
15
030X9,4
22
3,5
2,8
15
2,25
63X22X67
150
3,5
2,8
15
2,25
63X22X67
150
60
—
900
5,5
16X26X49
40
374, 376 — при сопротивлении 10 Ом;
„ а
Рис. XI. 1, Схемы заряда: а, б — гальванических батарей; в — аккумуляторов.
форму. Лампочка накаливания используется в качестве. стабили* затора 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 батарее.
Число витков вторичных обмоток 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.
Основные данные ртутно-цинковых элементовОсновные данные ртутно-цинковых элементовд. 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.
Основные данные ртутно-цинковых элементов
Основные данные ртутно-цинковых элементов
Тип
Начальные характеристики
св О. к о и
Д о
Я л
Условия разряда
Интервал рабочих температур, °C
Размеры, мм
I
<и S Я а>
* К
С аз Em
А з
И в § 8 « 8
л
о
2 •
Щ<
6 л
s о
о g
<и У
= §3
1 §
о § CQ
5
я
РЦ11
1,25
0,02
6
8300
0
50
4,7
5,0
0,5
РЦ13
1,25
—
0,02
6
«W
8300
0
50
6,0
3,5
0,45
РЦ15
1,25
0,04
6
4150
0
50
6,3
6,0
0,85
РЦ31
1,25
—
0,07
12
12500
0
50
11,5
3,6
1,3
РЦ32
1,25
300
0,05
6
1,5
100
0
50
11,0
3,5
1,3
РЦ53
1,25
120
0,25
12
24
120
0
50
15,6
6,3
4,6
РЦ55
1,22
120
0,5
30
50
120
0
50
15,6
12,5
9,5
РЦ57
1,25
60
1,0
12
50
60
0
50
16,0
17,0
15
РЦ59
1,-26
20
3,0
12
50
20
0
50
16
50
44
РЦ63
1,25
60
0,5
18
27
60
0
50
21
7,4
10,5
РЦ65
1,22
60
1,0
30
53
60
0
50
21
13
18,1
РЦ73
1,25
40
1,0
18
32
40
0
50
25,5
8,4
17,2
РЦ75
1,22
40
1,5
30
55
40
0
50
25,5
13,5
27
РЦ82Т
1,25
25
1,5
18
35
25
0
70
30,1
9,4
30
РЦ83
1,25
25
1,5
18
35
25
0
50
30,1
9,4
28,2
РЦ83Х
1,25
25
1,5
12
35
25
—30
50
30,1
9,4
28,2
РЦ84
1,22
25
2,5
18
12
10
0
70
30,1
14
45
РЦ85
1,22
25
2,5
30
55
25
0
50
30,1
14
39,5
РЦ85Х
1,22
25
2,5
12
12
10
-30
50
30,1
14
39,5
РЦ93
1,25
—
13
6
4
0
50
31
60
170
РЦ89У
1,22
—
2,5
18
55
25
Таблица XI.2
* При напряжении на конце разряда 0,9 В.
Промышленность выпускает пять серий элементов, различаю тихся по конструкции и области применения: пуговичные (РЦ53, рЦ55, РЦ63, РЦ65, РЦ73, РЦ83, РЦ85), пуговичные с двойными корпусами (РЦ82, РЦ84), цилиндрические (РЦ5 7, РЦ59, РЦ9 3), миниатюрные (РЦН, РЦ13, РЦ25, РЦ31, РЦ32) и холодостойкие (РЦ83х, РЦ85х). Основные данные этих элементов приведены в табл. XI.2.
Малогабаритные аккумуляторы
Основные характеристики аккумуляторов такие же, как и гальванических элементов (см. § 1). Дополнительно вводятся понятия коэффициентов отдачи.
Коэффициент отдачи по емкости т]е выражается соотношением
где /р и Zp — ток и время разряда; /3 и t3—ток и время заряда. Коэффициент отдачи по энергии выражается соотношением
UJJr.
_ Р Р Р3 ^з^з ’
где U3 и ир — 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 ионов 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-нике- левых аккумуляторов: герметичные дисковые, 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. XL3. Номинальная емкость 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 определяет потребитель 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 аккумуляторов
Основные данные герметичных дисковых аккумуляторов
Таблица XI.3
Тип
Номинальная емкость, А • ч
Рекомендуемый ток разряда, мА
Нормальный ток заряда, мА
Продолжительность заряда, ч
Размеры, мм
Массам г
Диаметр
Высота
Д-0.02Д
0,02
2-4
2
15
11,5
4,2
Д-0,03 Д
0,03
3-6
3
15
11,5
5,5
—*
Д-0.05Д
0,05
5-10
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-ОД25Д
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-О.ЗД
0,8
80—160
80
15
50
7,7
7Д-0.1
0,1
10—20
10
15
24
62
55
1 ОД-0,25
0,25
25-50
20
19
—
—
200
составляет 5—35° С. Допускается разряд в диапазоне температур от —5 до 4-50° 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 +35° 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%.
Герметичные аккумуляторы в прямоугольных корпусах по характеристикам не отличаются от цилиндрических аккумуля* торов. Основные данные их приведены в табл. XI.5.
Серебряно-цинковые аккумуляторы характеризуются сравни* тельно большой удельной емкостью и очень малым внутренним сопротивлением. Отрицательные электроды аккумуляторов спрессованы из смеси окиси цинка и цинковой пыли на токоотводе, изготовлен, ном из серебряной проволоки. Положительные электроды спрессо- 414
Таблица XI.4
Основные данные герметичных цилиндрических аккумуляторов
Тип
Номинальная емкость, А • ч
Условия разряда
Условия заряда
Размеры, мм
Масса, р
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
А 2
0,02
200
0,1
2,0
15
7,1
33
5,0
А4
0,1
200
0,5
10,0
15
7,0
77
15,0
НФ4
0,22
3300
0,06
22
15
20
33
41
НФ6
0,42
6300
0,06
42
15
24
49
90
Н7
1,4
1200
1,1
140
15
24
77
130
ЦНК-0,2
0,2
20—10
20
15
16
25
15
ЦНЦ-0,45
0,45
45—90
45
15
14
50
23
ЦНК-0,85
0,85
85-170
85
15
14
96
41
ЗЦНК-0,2
0,2
20—40
20
15
16
74
40
* При разряде до напряжения I В.
** Для аккумуляторов, разряженных до напряжения 1 В.
Таблица XI.5
Основные данные герметичных аккумуляторов в прямоугольных корпусах
Тип
Номинальная емкость, А • ч
Рекомендуемый ток разряда, мА
Условия заряда
Размеры, мм
Масса, г
Ток, мА
Длительность*, ч
Вы
сота
Длина
Ширина
КНГ-0.35Д
0,35
35-70
35
15
41
15
10
21
КНГ-0.7Д
0,7
70—140
70
15
41
25
12
31
КНГ-1.0Д
1,0
100—200
100
15
41
35
14
61
КНГ-1,5
1,5
150—300
150
15
70
35
14
100
мах 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. XI. 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
Таблица XI бТаблица XI б
Таблица XI б
Таблица XI б
Основные данные серебряно-цинковых аккумуляторов
ТипТип1<1<* §* §2<i^2<i^X азX азРазмеры, ммРазмеры, ммИЗ SИЗ S332PQ2PQСЦ-0,5 СЦ-1,5СЦ-3 СЦ-5СЦ-11 СЦ-12СЦ-15 СЦ-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 СЦ-100 СЦ-120ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-45СЦ-0,5 СЦ-1,5СЦ-3 СЦ-5СЦ-11 СЦ-12СЦ-15 СЦ-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 СЦ-100 СЦ-120ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-450,85 1,8 4,5 7,5И 14 16,5 20 25 45 50 55 80 95100 1307,57,550 450,85 1,8 4,5 7,5И 14 16,5 20 25 45 50 55 80 95100 1307,57,550 450,5 1,5 3,0 5,011 1416 180,5 1,5 3,0 5,011 1416 184045507095100120554545404550709510012055454523,5356012080 100 120 150 180200 2504001200 600 6506060200 20023,5356012080 100 120 150 180200 2504001200 600 6506060200 2000,025 0,08 0,15 0,5 1,01,01,01,51,5 4,0 4,0 5,07,01010120,5 0,54,0 4,00,025 0,08 0,15 0,5 1,01,01,01,51,5 4,0 4,0 5,07,01010120,5 0,54,0 4,0242843452148484848535364917110671961602004322428434521484848485353649171106719616020043212 1418 3241 2228 4348 5050 4950 5550 5545 45НО 12612 1418 3241 2228 4348 5050 4950 5550 5545 45НО 12647 5073 77100 115 115 115136 160 165 165 166 212 153 23777 77160 17047 5073 77100 115 115 115136 160 165 165 166 212 153 23777 77160 1700,024 0,035 0,095 0,16 0,190,195 0,245 0,30,33 0,72 0,76 0,84 1,351,821,61,9 0,59 1,026,4816,00,024 0,035 0,095 0,16 0,190,195 0,245 0,30,33 0,72 0,76 0,84 1,351,821,61,9 0,59 1,026,4816,0
Тип
Тип
1<
1<
* §
* §
2<i^
2<i^
X аз
X аз
Размеры, мм
Размеры, мм
ИЗ S
ИЗ S
3
3
2PQ
2PQ
СЦ-0,5 СЦ-1,5
СЦ-3 СЦ-5
СЦ-11 СЦ-12
СЦ-15 СЦ-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 СЦ-100 СЦ-120
ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-45
СЦ-0,5 СЦ-1,5
СЦ-3 СЦ-5
СЦ-11 СЦ-12
СЦ-15 СЦ-18 СЦ-25 СЦ-40 СЦ-45 СЦ-50 СЦ-70 СЦ-95 СЦ-100 СЦ-120
ЗСЦ-5 5СЦ-5 8СЦ-45 15СЦ-45
0,85 1,8 4,5 7,5
И 14 16,5 20 25 45 50 55 80 95
100 130
7,5
7,5
50 45
0,85 1,8 4,5 7,5
И 14 16,5 20 25 45 50 55 80 95
100 130
7,5
7,5
50 45
0,5 1,5 3,0 5,0
11 14
16 18
0,5 1,5 3,0 5,0
11 14
16 18
40
45
50
70
95
100
120
5
5
45
45
40
45
50
70
95
100
120
5
5
45
45
2
3,5
35
60
120
80 100 120 150 180
200 250
400
1200 600 650
60
60
200 200
2
3,5
35
60
120
80 100 120 150 180
200 250
400
1200 600 650
60
60
200 200
0,025 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
0,025 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
24
28
43
45
21
48
48
48
48
53
53
64
91
71
106
71
96
160
200
432
12 14
18 32
41 22
28 43
48 50
50 49
50 55
50 55
45 45
НО 126
12 14
18 32
41 22
28 43
48 50
50 49
50 55
50 55
45 45
НО 126
47 50
73 77
100 115 115 115
136 160 165 165 166 212 153 237
77 77
160 170
47 50
73 77
100 115 115 115
136 160 165 165 166 212 153 237
77 77
160 170
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
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
* При десятичасовом разряде
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 среды, 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.
Рис. XI.2. Схемы генераторов для преобразователей напряжения:а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.Рис. XI.2. Схемы генераторов для преобразователей напряжения:а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.
Рис. XI.2. Схемы генераторов для преобразователей напряжения:
а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.
Рис. XI.2. Схемы генераторов для преобразователей напряжения:
а — с общей базой; б — с общим эмиттером; в — с общим коллектором.
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 схе^е 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, 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 (Л>, номинальный ток нагрузки Z2, напряжение источника питания Щ 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.
Тип транзисторов выбирается по величине входного тока преобразователя /i# который приблизительно равен максимальному току коллектора /к маК8:
' к.мако *
где т] — к. п. д. преобразователя. Обычно принимают *q = 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) т) = 0,8.
Вычисленная по приведенной формуле величина тока должна быть в полтора — два раза меньше допустимого тока коллектора
Рис. XI.3. Схемы преобразователей напряжения постоянного тока:
а —в общим эмиттером; б — с общим коллектором.
(см. § 2 гл. IV). Допускается применять параллельное включение транзисторов. При этом нужно выбирать транзисторы о 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
где U^ — допустимое обратное напряжение для выбранного типа диода. Полученное число округляется до целого в сторону увеличения. Допустимое значение среднего выпрямленного тока для данного типа диодов должно быть больше половины номинального тока нагрузки преобразователя.
Ориентировочно определяется величина входной емкости фильтра
С = 1,6 • 10е мкФ,fU^p
где f— частота преобразования, Гц; р— допустимый коэффициент пульсаций, %; / — 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 йульсаций можно выбрать равным нескольким процентам.
Определяется габаритная мощность трансформатора
Ргаб=1,3(/2/г ВА.
Для выбора типа и размеров магнитопровода трансформатора определяется произведение площади сечения Sc на площадь окна о окн
ScSokh=150^6cmS
где Вт — максимальное значение индукции, Т. Для материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (например, пермаллой 50НП) и для тороидальных магнитопроводов из ферритов величину Вт можно считать равной индукции насыщения В8. 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.7.
Тип магнитопровода можно выбрать по табл. III.9—III.11.
Определяется количество витков половины коллекторной обмотки
^ = 0,25 . 10«-;
количество витков половины базовой обмотки
Зч-4
“’б = ^17—0^5
Таблица XI.7
Значение индукции Вт для магнитных сплавов, из которых изготавливаются магнитопроводы
Материал
Тип магнитопровода
Размеры магнитопровода, мм
Среднее значение 5т- Т
Марка
Толщина# мм
Э42
0,35
Броневой Ш9
Толщина набора 5—18
0,85
Э44
0,2
>Ш9
»»5—10
0,9
50Н
0,15-0,2
»Ш9
»»4—15
0,77
79НМ
0,2
»Ш12
»»4—10
0,74
Э310
0,08
Ленточный разрезной Ш9
Ширина ленты 10
1,0
50НП
0,05
Тороидальный неразрез
Диаметр внутренний 30;
1,45
ной
наружный — 40—60;
ширина ленты 10
количество витков выходной обмотки
(/2*
Определяется среднеквадратическое значение токов в коллекторной /к, базовой /б и выходной /в обмотках
/к = 0,7/к макс, /б = 0,7/кмакс -, /в = /2,
где а — коэффициент усиления транзисторов по току.
Определяются диаметры проводов обмоток
d = 0,6 VI мм,
где I — Ток в обмотке, А.
Определяется приблизительное значение мощности, выделяющейся на одном транзисторе,
Рк = (0,25 + 0,017(/г)/к макс.
По величине Рк определяются размеры радиаторов (см. гл. IV).
Определяются ориентировочные величины сопротивления резистора Р/
Q . 4
R1 = Ом
/2/6
R2 = RI (Ui — 1) Ом.R2 = RI (Ui — 1) Ом.и резистора R2
R2 = RI (Ui — 1) Ом.
R2 = RI (Ui — 1) Ом.
Пример. Рассчитать преобразователь напряжения для автомобильного приемника А-17 (напряжение питания — 12,6 В, выходное напряжение — 240 В при токе нагрузки 70 мА).
1,67 А.1,67 А.240 • 0,07'к-мако— 12>6. 0,8
1,67 А.
1,67 А.
Выбираем транзисторы типа П4В (табл. IV.26).
Выбираем диоды типа Д7Д (табл. IV.5)
300
.0,07„ , А
С = 1,5 • 10» 103 240"'3 = 0,146 мкФ.
ргаб = 1,3 • 240 • 0,07 = 22 ВА.
22
ScSokh = 150 [оз . о 85 = 3-9 см*'
Вт = 0,85 Т (табл. XI.7).
Выбираем магнитопровод типа УШ14 X 14: S0KH = 2,25 см8; Sc = 1,76 см2.
wK = 0,25 • 10» 12^^5 = 2() витков;
3 5240
w6 = 20—КТ = 6 витков; ™ = 20 ——— = 400 витков.
°12,6 — 0,5в 12,6 — 0,5
/к = 0,7 • 1,67 = 1,17 А; = 0,7 • 1,67 1= о 13 А;
1, = 0,07 А.
dK = 0,6 /Ц7 = 0,65 мм; d6 = 0,6 /ОДЗ = 0,22 мм;
dB = 0,6 /6^07 =0,16 мм.
Рк = (0,25 + 0,17 • 12,6) • 1,67 = 0,78 Вт.
Радиаторы не нужны.
R1 = ^^^— = 20 Ом; R2 = 20 (12,6 — 1) « 230 Ом.
Рис. XI.4. Схема преобразователя напряжения постоянного тока с усилителем.
На рис. XI.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 магнитопроводе типа УШ20Х20 из стали марки Э41. Магнитопровод собран вперекрышку. Обмотка I содержит 40X2 витков провода марки ПЭЛ 0,8; обмотка // — 50X2 витков провода марки ПЭЛ 0,2; 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
преобразователь 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 25В (например, транзисторы типов П20, П21, П25, П26).
Трансформатор Тр1 выполняется на тороидальном магнитопроводе, изготовленном из пермаллоевой ленты (марка 50НП) толщиной 0,05 мм. Внутренний диаметр тороида 15, внешний 25, толщина 5 мм. Обмотки / и // 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 Tpl, но толщина тороида равна 10 мм. Обмотки 1 содержат по 35 витков провода ПЭЛ 0,69, обмотка // — 350 витков провода ПЭЛ 0,25.
Рис. XI.5. Схема преобразователя напряжения постоянного тока в переменное с частотой 50 Гц.
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 Тр1 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 Тр2 можно выполнить на магнитопроводе типа 11132X38, обмотка / содержит 50X2 витков провода ПЭЛ 1,4, обмотка // —* 2100 витков провода ПЭЛ 0,49. Способ намотки такой же, как и для трансформатора TpL
Если желательно получить близкую к синусоидальной форму выходного напряжения, последовательно о выходной обмоткой трансформатора следует включить конденсатор, емкость которого подбирается экспериментально в зависимости от характера нагрузки преобразователя. При подборе емкости следует контролировать форму тока (а не напряжения!) на выходе преобразователя.
Г л а в a XII
ОБРАЗЦЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ЛЮБИТЕЛЬСКИХ МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОУСТРОЙСТВ
Радиоприемные устройства
Миниатюрные приемники и микроприемники
Простейший рефлексный приемник прямого усиления на одном транзисторе можно собрать, используя минимальное количество радиодеталей, по схемам рис. XII. 1 и XII.2. Его конструктивное выполнение может быть самым различным. Все зависит от выбранных деталей и изобретательности радиолюбителя.
В первом варианте приемника прямого усиления [32], схема которого изображена на рис. XII. 1, использованы всего один транзистор и один диод. Здесь применена фиксированная настройка
выделяется входным контуромвыделяется входным контуромРис. XI 1.1. Схема простей шего рефлексного приемника (вариант I).Рис. XI 1.1. Схема простей шего рефлексного приемника (вариант I).Рис. XI 1.2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).Рис. XI 1.2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).на одну станцию, сигнал которой L1CL Транзистор Т1 выполняет функции усилителя ВЧ и НЧ, диод Д1 — функции детектора. Магнитная антенна приемника
выделяется входным контуром
выделяется входным контуром
Рис. XI 1.1. Схема простей шего рефлексного приемника (вариант I).
Рис. XI 1.1. Схема простей шего рефлексного приемника (вариант I).
Рис. XI 1.2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).
Рис. XI 1.2. Схема простейшего рефлексного приемника (вариант II).
состоит из плоского ферритового стержня длиной около 30 мм с намотанными на нем (внавал) катушками L1 и L2. Ктушка L1 содержит от 70 до 100 витков, a L2 — 15 витков провода ПЭЛШО 0,1. Высокочастотный трансформатор Тр1 наматывают на ферритовое кольцо (диаметр кольца 10 мм, 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 NU7Q в приемнике возможно применение транзистора П403, при этом полярность источника питания и электролитического конденсатора следует изменить на противоположную. В детекторе следует применить точечный диод Д9Е.
В схеме,^показанной на рис. XII.2 (второй вариант), транзистор Т1 совмещает функции усилителя ВЧ и НЧ [33]. Сигнал ВЧ, снимаемый с антенного контура L1C1, через катушку связи L2 подводится к базе транзистора. Усиленный сигнал с ВЧ нагрузки (дросселя Др1) подается на детектор, выполненный на диоде Д1. Выделенный фильтром R2C4 НЧ сигнал снова вводится в базовую цепь транзистора через разделительный конденсатор С6. Для НЧ сигнала нагрузкой в каскаде является 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 В, сопротивление R3 равно 10 кОм, при уменьшении напряжения сопротивление резистора уменьшается. То же самое можно сказать и о выборе базового резистора R1, которым устанавливается режим всего каскада.
Положительная обратная связь, повышающая эквивалентную добротность входного контура, образуется цепью, составленной из переменного резистора R4 и конденсатора С2. Величина этих элементов выбирается практически при наладке.
Дроссель Др/, катушки L1 и L2 наматываются на ферритовые стержни диаметром 8 мм. Др1 имеет до 500 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1, L1 — 80 витков и L2 — 8 витков провода диаметром 0,1 мм. Отвод в контурной катушке производится примерно от восьмого — десятого витка.
В качестве транзистора Т1 можно применить как р—п—р-тран- зисторы типов П403—П423, так и п—р—n-транзисторы типа КТ301. 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. XII.3) рассчитан на работу в средневолновом диапазоне [32].
Входной сигнал, выделенный контуром магнитной антенны, посредством катушки связи L2 вводится в базовую цепь транзистора Т1, который совмещает в себе функции преобразователя и гетеродина (по высокой частоте). Напряжение гетеродина подается последовательно с входным сигналом при помощи катушки связи L4. Разностная частота выделяется в контуре ПЧ L5C7. Вторичная обмотка контура ПЧ (L6) нагружена на детектор Д1^ с нагрузки которого — переменного резистора R2 — продетектированное напряжение снова подается на базу транзистора Т1. На этот раз транзистор работает как усилитель НЧ, а его нагрузкой служат сопротивления головных телефонов, зашунтированные емкостью конденсатора С5, представляющего малое сопротивление для токов ВЧ.
Все элементы этого рефлексного приемника взяты от обычного транзисторного карманного приемника: входной контур и контур гетеродина — средневолнового диапазона, контур ПЧ — контур усилителя ПЧ, работающего на детектор. Источник питания — три элемента типа Д-0,06 или батарея на 3,5 В от карманного фонаря.
Вместо транзистора 156 NU 70 возможно применение транзистора П403, при этом полярность источника питания и электролитического конденсатора следует изменить на противоположную. В детекторе можно применить точечный диод Д9Е.
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. XII.4. Оба транзистора (Т1 и 7*2) используются для усиления как высокой, так и низкой частоты, благодаря чему удалось ток, потребляемый приемником от батареи, уменьшить до 1 мА.
Магнитная антенна приемника выполнена на ферритовом стержне марки 600НН (Ф-600) диаметром 7 и длиной 40 мм. Катушка L1 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 С1 на радиоволну длиной 250—300 м.
МА Т1П401 Т2П401МА Т1П401 Т2П401
МА Т1П401 Т2П401
МА Т1П401 Т2П401
Рис. XI 1.3. Схема рефлексного супергетеродина.Рис. XI 1.3. Схема рефлексного супергетеродина.Рис. XI 1.4. Схема простого приемника с фиксированной настройкой.Рис. XI 1.4. Схема простого приемника с фиксированной настройкой.
Рис. XI 1.3. Схема рефлексного супергетеродина.
Рис. XI 1.3. Схема рефлексного супергетеродина.
Рис. XI 1.4. Схема простого приемника с фиксированной настройкой.
Рис. XI 1.4. Схема простого приемника с фиксированной настройкой.
Трансформатор Тр1 наматывают на ферритовое кольцо 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 С1 типа КПК-М, С2 — МБМ, СЗ — ЭМИ, С4 — КДС или КЛС. Статический коэффициент усиления по току Р транзисторов в пределах 20—100. Диод Д1 — любой точечный диод из группы Д9. Выключатель В1 — любой малогабаритный, в том числе самодельный. Прослушивание передач ведется через головные телефоны.
Все детали приемника, кроме телефона, смонтированы на гети- наксовой (или текстолитовой) плате размером 30X 50 мм и толщиной 1 мм. При использовании малогабаритных деталей размеры приемника могут быть близкими к размерам спичечного коробка. Примерные размеры футляра приемника 12X32X52 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 R1 таким образом, чтобы миллиамперметр, включенный в общую цепь питания приемника, показывал ток в пределах 1,0—1,2 мА. Настройка на станцию производится вращением ротора конденсатора С/.
Если приемник настроить на радиостанцию не удается, то следует изменить число витков катушки LL Увеличивать число
витков этой катушки более чем до 200 нецелесообразно. Для приема длинноволновой станции надо параллельно конденсатору С1 подключать дополнительно слюдяной или керамический конденсатор емкостью 30—360 пФ.
Конструкция приемника 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 Т1 работает как рефлексный усилитель. Для напряжения ВЧ нагрузкой его коллекторной цепи явля-
Рис. XI 1.5. Схема детского приемника.
ется трансформатор Тр1, вторичная обмотка которого присоединена к детектору на диоде Д1. Выделенное напряжение НЧ с нагрузки детектора вводится опять в базовую цепь транзистора Т1, нагрузкой которого для напряжения НЧ будет на этот раз первичная обмотка трансформатора Тр2. Усиленное этим транзистором низкочастотное напряжение поступает в базовую цепь транзистора ТЗ, работающего в классе А. Коллекторный ток последнего доходит до величины 25 мА, а полезная мощность такого выходного каскада НЧ приблизительно 80 мВт.
Число витков катушки контура L1 — 93, L2 — 7 витков провода типа ПЭЛШО 0,1. Использование проволочной внешней антенны значительно повышает чувствительность приемника. Вместо транзисторов, указанных в схеме, можно использовать транзистор типа П403 — в рефлексном каскаде, и транзистор типа МП40 — в выходном. Для сердечника ВЧ трансформатора Тр1 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 Тр2 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. XII.6. Для приемной антенны использован ферритовый стержень длиной 45 мм. Катушка L1 состоит из 52 + 12 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15.
Транзистор Т1 работает в каскаде усиления ВЧ сигнала и предварительного усиления НЧ. Сопротивление резистора R1 выбирают таким, чтобы получить наибольшее усиление. Положительная обратная связь, повышающая добротность контура, устанавливается выбором емкости конденсатора С4. Нагрузка по высокой частоте для этого каскада — дроссель L2 (100—200 витков провода ПЭЛЦ1О 0,1, намотанных на ферритовое кольцо диаметром 10 мм). Проде- тектированный сигнал G детектора на диодах Д1 и Д2 снова подается на базу транзистора Т1 и усиливается им. Нагрузка по низкой
Рис. XI 1.6. Схема миниатюрного приемника на трех транзисторах.
частоте этого каскада — резистор R3 (поскольку дроссель L2 представляет ничтожно малое сопротивление для тока низкой частоты). НЧ сигнал усиливается затем двухкаскадным усилителем на транзисторах Т2, ТЗ.
Транзистор первого каскада должен иметь возможно больший статический коэффициент передачи тока. Выбор транзисторов Т2, ТЗ 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 [271.
Громкоговорящий микроприемник можно собрать в футляре величиной со спичечный коробок. Несмотря настоль малые размеры, он обеспечивает громкоговорящий прием местной радиостанции.
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-la. Все детали приемника малогабаритные.
Для магнитной антенны использован ферритовый стержень марки 600НН (Ф-600) диаметром 7 мм и длиной 35 мм, сточенный на квадрат со сторонами 4 мм. Катушка L1 содержит 90 витков провода ПЭВ 0,12, a L2 — 10 витков того же провода. Намотка катушек — виток к витку. При указанных намоточных данных и
емкости конденсатора Cl 470—510 пФ приемник может быть настроен на радиостанцию, работающую на волне длиной 1000—1100 м.
Дроссель L3 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН (Ф-600) с внутренним диаметром 7 мм и содержит 200 витков провода ПЭВ 0,12.
Т1П402 Т2МП41 ТЗМП41 Т4 МП40
Рис. XII.7. Схема громкоговорящего микроприемника.Рис. XII.7. Схема громкоговорящего микроприемника.
Рис. XII.7. Схема громкоговорящего микроприемника.
Рис. XII.7. Схема громкоговорящего микроприемника.
Диффузородержатель громкоговорителя, имеющий форму рамки с размерами 37X50 мм (на всю”Диффузородержатель громкоговорителя, имеющий форму рамки с размерами 37X50 мм (на всю”С15\С15\Тр1Тр1\3-J5\3-J5Т1 0С170Т1 0С1709ВЮм^9ВЮм^ЯПООкЯПООкАА1мА1мАсю юфсю юфR52.2KТр2 09 0.01R52.2KТр2 09 0.01/55^ *030.01 HF R2*330k/55^ *030.01 HF R2*330kпанели приемника), вырезан из 12 ОС1075T3103NU70панели приемника), вырезан из 12 ОС1075T3103NU70т-пКо 150т-пКо 15066Рис. XI 1.8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.Рис. XI 1.8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.
Диффузородержатель громкоговорителя, имеющий форму рамки с размерами 37X50 мм (на всю”
Диффузородержатель громкоговорителя, имеющий форму рамки с размерами 37X50 мм (на всю”
С15\
С15\
Тр1
Тр1
\3-J5
\3-J5
Т1 0С170
Т1 0С170
9В
Юм^
9В
Юм^
ЯПООк
ЯПООк
А
А
1мА
1мА
сю юф
сю юф
R52.2K
Тр2 09 0.01
R52.2K
Тр2 09 0.01
/55^ *030.01 HF R2*330k
/55^ *030.01 HF R2*330k
панели приемника), вырезан из 12 ОС1075T3103NU70
панели приемника), вырезан из 12 ОС1075T3103NU70
т-п
Ко 150
т-п
Ко 150
6
6
Рис. XI 1.8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.
Рис. XI 1.8. Схема рефлексного приемника на трех транзисторах.
внутреннюю площадь лицевой деревянной линейки толщиной 3 мм. По периметру диффузо- родержателя закреплены картонные планки сечением 2Х Х2 мм, пропитанные клеем БФ-2, к которым приклеен диффузор — полоска черной оберточной фотобумаги. Устройство громкоговорителя, аналогичное примененному в этом приемнике,более подробно описано в [25].
Налаживание приемника сводится в основном к установке режимов работы транзисторов, что достигается путем подбора сопротивлений резисторов RI, R4 и R5.
Перед налаживанием приемника полезно вмонтировать в него нагрузочный резистор детектора (на схеме показан
пунктиром), создающий путь постоянной составляющей продетектированного сигнала.
Громкоговорящий приемник описан в [37].
Рефлексный приемник на трех транзисторах. При сохранении
основного 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 ввод), через катушку связи L2 подается на базу первого транзистора Т1, включенного по схеме с ОЭ. Нагрузкой этого транзистора по gq является высокочастотный трансформатор Тр2. Вторичная обмотка трансформатора подключена к детектору Д1, с нагрузки которого R5 продетектированный сигнал снова подается на базу Т1. На этот раз нагрузкой транзистора Т1 будет каскад на транзисторе Т2, включенный по схеме с ОК, что дает возможность получить не только большое усиление по НЧ, но и низкоомный выход для следующего каскада.
Т1-Т4 1ММ6.015 МП39 Т6МП39
Рис. XI 1.9. Схема приемника на микросхеме 1ММ6.0.
Выходной каскад собран на транзисторе ТЗ (типа п—р—п) по схеме с ОЭ. Этот транзистор гальванически связан с предыдущими каскадами и имеет в качестве низкочастотной нагрузки автотрансформатор Тр1, к части витков которого подключен громкоговоритель Гр1.
Антенная катушка L1 выполнена на ферритовом стержне длиной 110 мм проводом литцендрат 10x0,05. Число витков 90. Катушка L2 имеет семь витков провода ПЭЛ 0,3. Трансформатор Тр2 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 Тр1 0,5 см2, обмотка I содержит 400 витков провода ПЭЛ 0,1, обмотка II — 60 витков провода ПЭЛ 0,4.
Статический коэффициент усиления транзисторов Tl, Т2 — 65—100, ТЗ — 130. Транзистор Т1 (ОС170) можно заменить П403— П423, Т2 (ОС1075) — МП42 и П401, транзистор 103W70 — МП И ЗА, в качестве диода можно применить Д9Ж.
Рефлексный приемник на трех транзисторах описан в [34].
Приемник на микросхеме 1ММ6.0. Принципиальная схема приемника прямого усиления приведена на рис. XII.9. Микросхема представляет собой устройство, содержащее четыре кремниевых планарных транзистора (Т1—Т4) л—-р—л-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 мегалло-полимерном корпусе с 12 штырьковыми выводами. Масса микросхемы 1,5 г, размеры со штырями 11,6X11,6X10 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 на транзисторах Tl, Т2, ТЗ с гальванической связью между каскадами. Четвертый транзистор микросхемы используется для предварительного усиления НЧ. Детектор приемника выполнен на диодах Д1 и Д2. Сравнительно малая величина нагрузочного резистора R4 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. Катушка входного контура намотана на ферритовый стержень из материала 600НН, катушка L1 содержит 100 витков провода ПЭВ 0,2 на диапазон СВ и 300 витков — на диапазон ДВ. Число витков катушки L2 составляет 0,2 числа витков катушки L1.
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 12Х85Х 122 мм, а размеры его платы с монтажом составляют 6,5X65X110 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. XII. 10). Он содержит магнитную антенну МА, двухкаскадный усилитель ВЧ на транзисторах Т1 и Т2, детектор на диодах Д1 и Д2 и однокаскадный усилитель НЧ на транзисторе ТЗ с микротелефоном Тлф типа ТМ—2М.
Детали приемника должны быть малогабаритными: транзисторы Т1 и Т2 типа ГТ310А, ТЗ — ГТ109А, а также с любыми другими буквенными индексами. Микротранзисторы типа ГТ310А можно заменить транзисторами П421—П423 (П401—П403), а ГТ109А — транзистором МП40. В этом случае общая толщина монтажной платы приемника увеличится до 10—12 мм. Диоды Д1 и Д2 могут быть любые из группы Д9, резисторы — типа УЛМ или МЛТ-0,12; конденсаторы С2—С5 — типа КДС или КЛС; G6 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, сточенный на наждачном камне до размеров ЗХ 15Х 110 мм. Дроссель L3 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН (Ф-600) с внутренним диаметром 8 мм. Намоточные данные всех катушек приведены в табл. XIL1.
11 ГТ310А Г2 П310А11 ГТ310А Г2 П310АРис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.ТЗ ГТ109А
11 ГТ310А Г2 П310А
11 ГТ310А Г2 П310А
Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.
Рис. XII. 10. Схема приемника в записной книжке.
Выключатель питания самодельный, совмещенный с конденса- тором настройки. Монтаж деталей приемника выполнен на плате из фольгированного гетинакса печатным способом.
Налаживание приемника сводится к установке требуемых режимов транзисторов по постоянному току путем подбора сопротивлений резисторов RI, R3 и R5.
Таблица XII.1
Намоточные данные катушек к приемнику в записной книжке
Наименование
Обозначение по схеме
Число витков
Провод
Магнитная
и
60-70
ПЭЛШО 0,15-0,2
антенна
L2
5-10
ПЭЛШО 0,15-0,2
Дроссель
L3
180
ПЭВ-1 0,1
Конструкция приемника в записной книжке показана в [37].
Малогабаритный 2—V—2 приемник рассчитан на индивидуальное прослушивание с помощью головного телефона программ местных радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Чувствительность приемника по полю не хуже 10 мВ/м, номинальная выходная мощность около 5 мВт. 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 84X48X20 мм.
Характерной особенностью схемы приемника (рис. XII. 11) является непосредственная связь между транзисторами его каскадов. Двухкаскадный усилитель высокой частоты, собранный на транзисторах Т1 и Т2, апериодический. С целью устранения отрицательной обратной связи при сохранении достаточного усиления, а также для исключения межкаскадного разделительного конденсатора нагрузочный резистор R2 транзистора Т1 включен в его эмиттерную цепь, коллектор заземлен (через аккумулятор), а напряжение сигнала от катушки связи L2 подводится к участку база — эмиттер. Транзистор ТЗ (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 неболь-
* Т2 П^01 Т4МП41
Рис. XII. 11. Схема малогабаритного 2—V—2 приемника.
шим положительным смещением за счет падения напряжения на дросселе Др1. Дальнейшее усиление низкочастотного сигнала осуществляется каскадами на транзисторах Т4 и Т5. Выходной каскад усилителя низкой частоты нагружен на головной телефон типа ТМ-2А., Для устранения самовозбуждения и для коррекции в области высших звуковых частот между базой и коллектором транзистора Т5 включен конденсатор С4, создающий между этими электродами отрицательную обратную связь.
В приемнике использованы резисторы R1—R4 типа МЛТ-0,25; конденсатор С/ — от микроприемника «Космос» или «Рубин» (для увеличения емкости обе секции включены параллельно); конденсаторы С2 и С4 типа КТМ, СЗ — типа БМ. Транзисторы П401 можно заменить транзисторами П402, П403, П423; МП35 — любым маломощным транзистором структуры п—р—п, например МП37 или МП38; МП41 — аналогичными ему низкочастотными маломощными транзисторами (МП39—МП42).
Катушки L1 и L2 намотаны на бумажные каркасы и надеты на ферритовый стержень 600НН диаметром 8 и длиной 60 мм. Катушка L1 содержит 240—250 витков провода ПЭВ 0,1—0,12, L2— 5—20 витков провода ПЭВ 0,18—0,25. Положение катушек на стержне устанавливают опытным путем при налаживании приемника. Дроссель Др1 намотан на ферритовое кольцо марки 600НН диаметром 7 мм и содержит 160 витков ПЭВ 0,12.
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 С1 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 L2, проверяют режимы работы транзисторов по постоянному току. При необходимости коллекторные токи транзисторов устанавливают подбором резисторов RI, R3 и R4. Затем надевают на ферритовый стержень катушку связи и подбором числа ее витков, а также смещением катушек по стержню добиваются
Рис. XII. 12. Схема экономичного карманного приемника.
устойчивой работы приемника во всем диапазоне частот. Если возникнет самовозбуждение приемника, то следует поменять местами выводы катушек L2. Возможно, придется, кроме того, экранировать высокочастотный дроссель Др1, обернув его бумагой с фольгой. Фольгу следует «заземлить».
Конструкция приемника показана в [1].
Экономичный карманный приемник собран по схеме прямого усиления с рефлексным использованием первых двух транзисторов. Он рассчитан на прием местных и мощных удаленных станций, работающих в диапазоне волн 600—1700 м. Чувствительность приемника 10 мВ/м, номинальная выходная мощность не менее 30 мВт. Источник питания—батарея напряжением 1,5 В. Принципиальная схема приведена на рис. XII.12.
Катушки L1 и L2 магнитной антенны намотаны на ферритовый стержень Ф-600 длиной 70 мм. Контурная катушка L1 имеет 7 секций по 50 витков в каждой, намотанных проводом ПЭЛШО 7X0,06 (можно применить и провод ПЭЛШО 0,12). Длина намотки каждой секции 4 мм, расстояние между секциями 2 мм. Катушка связи L2 размещена между третьей — четвертой и четвертой — пятой секциями контурной катушки и содержит 15—25 витков провода ПЭЛШО 0,12. В качестве С1 применен конденсатор переменной емкости чехословацкой фирмы «Тесла».
Высокочастотный трансформатор L3L4 намотан на ферритовое кольцо Ф-600 диаметром 8 мм. Катушка L3 содержит 60 витков, a L4 — 240 витков провода ПЭЛ 0,1. Согласующий трансформатор Тр1 и выходной Тр2 использованы готовые (ТСМ и ТВМ), выпускаемые промышленностью. Для самостоятельного изготовления приводим их данные: Тр2 — обмотка I =— 2X450 витков провода ПЭВ 0,09; обмотка II — 80 витков ПЭВ 0,23; Тр1 — обмотка I — 2100 витков ПЭВ 0,06; обмотка II — 2X290 витков ПЭВ 0,06. Сердечники обоих трансформаторов набраны из стандартных пермаллоевых пластин Ш4, толщина набора 6 мм.
В приемнике применены два высокочастотных транзистора типа П414 и три низкочастотных транзистора П13. Первые из них можно заменить транзисторами П401—П403, П421—П422, вторые- ПН—П16, П39—П42. Рекомендуемые коэффициенты усиления по току (6) транзисторов следующие: для Tl, Т2 р = 40—80; для ТЗ Р = 30—50; для Т4, Т5 р = 25—40.
Режимы транзисторов по постоянному току указаны на схеме. Они устанавливаются подбором величин резисторов R3, R6, R9. При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, приемник не требует подгонки режимов.
Если собранный приемник будет возбуждаться, то в первую очередь необходимо попробовать повернуть кольцо с катушками L3, L4 вокруг оси до прекращения генерации, а затем закрепить его в этом положении каплей клея БФ-2. Если эта мера не поможет, то нужно последовательно проделать следующие операции: поменять местами концы катушки L4; увеличить сопротивление резисторов R1 и R3; поменять местами концы катушки L2.
Для снижения нелинейных искажений в приемнике применена отрицательная обратная связь со вторичной обмотки Тр2 на эмиттер ТЗ. Здесь необходимо опытным путем (по качеству звучания) установить, какой конец вторичной обмотки Тр2 следует подключить к резистору R11. 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.
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 мВ/м; ток, потребляемый от источника питания в режиме молчания, 5,5 мА} максимальная выходная мощность 90 мВт. 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 высокочастотны^ транзисторах с непосредственной связью между ними. Два первых каскада собраны по схеме с общим эмиттером. В целях термоста*
билизации оба каскада охвачены параллельной отрицательной обратной связью по постоянному току (через резистор R4y Третий каскад на транзисторе ТЗ выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Для уменьшения вероятности самовозбуждения приемника поставлены 7?С-фильтры R3C3, R13C10.
Детекторный каскад выполнен по схеме удвоения напряжения на диодах Д1Д2.
Усилитель низкой частоты четырехкаскадный с непосредственной связью между транзисторами. Последние два каскада выпол* йены 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 R16 термостабилизирует схему усилителя и уменьшает искажения. Вторая через резистор R10 соединяет эмиттер транзистора Т5 с базой первого транзистора УНЧ — Т4. Кроме этого имеется положительная обратная связь по питанию через резистор R14, увеличивающая коэффициент усиления всего усилителя и повышающая его термостабильность.
Контурная катушка L1 и катушка связи L2 наматываются на бумажные каркасы, которые можно свободно перемещать вдоль ферритового стержня марки 400НН длиной 109 мм, диаметром 8 мм. Катушка L1 намотана на два отдельных каркаса. На первом каркасе находится 75 витков провода ПЭЛ 0,08—0,1 (лучше применить литцендрат), на втором 125 витков провода ПЭЛ 0,1—0,2. В диапазоне ДВ используется вся катушка индуктивности, а в диапазоне средних волн — 75-витковая катушка. Катушка связи L2 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 (ТУ), а с наименьшим — в третий ^3). Указанные на принципиальной схеме транзисторы в УНЧ можно заменить на любые низкочастотные.
В качестве диодов Д1—ДЗ можно применять любой диод из сепии 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 R15 устанавливают ток в точке б, равный 2—2,2 мА. Затем, подключив вольтметр к точке вин плюсу источника питания, с помощью резистора R14 добиваются показания прибора, равного половине питающего напряжения — 2,2 В.
Восстановив цепь в точке а, подбором резистора R6 устанавливают ток в коллекторной цепи транзистора ТЗ в пределах 1,8—2 мА.
При возникновении заметных искажений нужно последовательно произвести следующие операции: поменять местами концы катушки связи L2; уменьшить количество витков катушки и увеличить емкость конденсатора G9 до 0,022 мкФ.
Конструкция приемника описана в [26].
Радиоприемник «Сюрприз» в записной книжке собран по супергетеродинной схеме на 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 дБ, по зеркальному каналу — не менее 20 дБ. Диапазон воспроизводимых частот 500—3000 Гц. Максимальная выходная мощность 100 мВт. 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) 135Х88Х 17 мм, масса 200 г.
Принципиальная схема приемника показана на рис. XII. 14. Основная избирательность по соседнему каналу осуществляется двухконтурным фильтром ПЧ L4C7 и L5C8, являющимся нагрузкой преобразователя, выполненного по схеме с совмещенным гетеродином на транзисторе TL Число витков катушки связи L3 с гетеродинным контуром L3C16C56 и отвод от контурной катушки гетеродина выбраны так (табл. XII. 2), чтобы напряжение гетеродина было равномерным по всему диапазону и равным 100—120 мВ. Для обеспечения лучшей прямоугольности резонансной кривой двухконтурного УПЧ связь между контурами выбрана близкой к критической (расстояние между центрами катушек L4 и L5 составляет 7,5 мм). Первый каскад УПЧ, собранный на транзисторе Т2 ,— апериодический, к нему подводится управляющее напряжение АРУ от нагрузки детектора R13 после подавления низкочастотных составляющих модуляции фильтрующей цепью R12C10. Второй каскад УПЧ, собранный на транзисторе ТЗ, нагружен на широкополосный контур L6C12 с полосой пропускания 35—40 кГц. Двухкаскадный усилитель НЧ собран на транзисторах Т4—Тб по схеме с бестрансформаторным выходом. Предварительный каскад УНЧ (Т4) — фазоинверсный и нагружен на первичную обмотку согласующего трансформатора Тр. Оконечный двухтактный каскад (ТБ, Тб) — усилитель мощности — работает в режиме класса «АБ». Для устранения искажений типа «ступенька» в выходном сигнале, обусловленных нелинейностью начальных участков характеристик транзисторов, на базы ТБ и Тб с делителя напряжения
Таблица XII,2
Намоточные данные катушек к приемнику «.Сюрприз*
Наименование катушки
Обозначение по схеме
№ выводов
Число витков
Марка и диаметр провод^
Индуктивность, мкГ
Добротность
Антенная
и
1—2
2-3
150
10
ПЭВТЛ 5X0,06
ПЭЛ 0,18
490
120-150
Гетеродинная контурная
L2
1—2
2-3
95
5
ПЭВТЛ 0,08
ПЭВТЛ 0,08
285—300
70—90
Катушка связи
L3
4-5
8
ПЭВТЛ 0,08
—
—
ФПЧ-1
L4
1-2
70
ПЭВТЛ 3X0,06
118
70-90
ФПЧ-11
L5
3-4
4-5
60
10
ПЭВТЛ 3X0,06
118
70—90
ФПЧ-III
L6 и
1—2
3—4
70
70
ПЭВТЛ 3X0,06
118
118
70-90
70-90
R18R15 через вторичную обмотку согласующего трансформатора подается небольшое (порядка 120—170 мВ) начальное напряжение смещения.
Нагрузкой^усилителя мощности является высокоомный громкоговоритель типа 0,05 ГД-1 с отводом от середины обмотки звуковой катушки. Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя на частоте 1000 Гц — 60 Ом (2X30 Ом). Диаметр громкоговорителя 40 мм, высота 9 мм. При номинальной мощности 50 мВт громкоговоритель развивает звуковое давление до 0,15 Н/м2.
Детали и узлы приемника смонтированы на печатной плате.
Намоточные данные катушек приведены в табл. XII. 2. Катушка L1 магнитной антенны намотана на каркас из прессшпана и размещена на плоском ферритовом стержне из материала 700НМ; ее размеры 70X9X3 мм. Контурные катушки гетеродина и ФПЧ намотаны на односекционные полистироловые каркасы и помещены в ферритовые чашки из материала 1000НМ 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 ПЭВТЛ 0,05, вторичная — 2X350 витков того же провода.
В приемнике применены резисторы типа УЛМ, конденсаторы типов К10-7В, 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 20X20X6 мм. Минимальная емкость секции 1,5—2 пФ, максималь* ная — 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.-
Таблица XII.3
режимы по постоянному току транзисторов в схеме рис. XII.14
Напряжение на электродах транзисторов,
Обозначение транзисторов по схеме
Т1
Т2
ТЗ
Т4
75, Тб
2,8—3,0
1,9-2,15
3,0-3,2
2,8-3,1
3,6
0,8-0,9
0,38-0,4
0,35-0,4
0,4-0,45
0,22—0,25
и3
0,6-0,7
0,1-0,12
0,13-0,15
0,15-0,16
0
Примечание. Величины напряжений измерены между электродами транзисторов и плюсом источника питания тестером ТТ-3.
Рекомендации по замене деталей приемника «Сюрприз» деталями других типов, имеющимися в продаже, и описание конструкции приведены в [13].
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 балансного смесителя и синхронного детектора. 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 контуров.
Работа синхродина происходит следующим образом. Напряжение сигнала, снимаемое с входного контура L2C1, подается синфазно на вход балансного смесителя, собранного на транзисторах Т1, Т2. Напряжение гетеродина, собранного на транзисторе Т5, снимаемое со вторичной обмотки L4L5 контура гетеродина, подается в противофазе в эмиттерные цепи транзисторов Т1 и Т2 (на другой вход балансного смесителя). В результате преобразования на выходе балансного смесителя среди других составляющих появятся две промежуточные частоты, отличающиеся одна от другой на двойную частоту модуляции.
Для детектирования и выделения огибающей НЧ сигнала необходим синхронный детектор, собранный на транзисторах ТЗ и Т4. Сигналы с промежуточной частотой подаются в базовые цепи транзисторов, один из которых включен по схеме с общим коллектором, другой — по схеме с общим эмиттером и которые соединены между собой по переменному току. Тем самым достигается сложение выделенной НЧ составляющей, тогда как ВЧ составляющие взаимно уничтожаются. С нагрузки синхронного детектора (резистора R12) НЧ сигнал подается на усилитель низкой частоты.
Катушку входного контура L2 наматывают на ферритовый стержень диаметром 8 мм проводом ПЭЛШО 0,15. Число витков — 60 с отводом от шестого витка. Катушка связи с антенной имеет шесть витков того же провода. Катушку гетеродинного контура L3 (40 витков ) наматывают на каркас диаметром 8 мм с ферритовым подстроечным стержнем проводом ПЭЛ 0,25, катушки L4 и L5 имеют по шесть витков того же провода.
В каскадах синхродина можно использовать отечественные транзисторы П403, П423, изменив при этом полярность питающего напряжения и электролитических конденсаторов на противоположную.
Синхродинг описан в [36].
Приемник с детектором на составном транзисторе выполнен по схеме 2—V—2 (рис. XII. 16) и обеспечивает громкоговорящий прием на 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 мВт. Источником питания служит аккумуляторная батарея типа
Транзистор Т1 первого каскада приемника, включенный по схеме с общим эмиттером, обеспечивает основное усиление по высокой частоте. Переменный резистор R2 выполняет функцию регулятора чувствительности приемника. Транзистор Т2 второго каскада, включенный по схеме с общим коллектором, обеспечивает дополнительное усиление высокочастотного сигнала по мощности. Нагрузкой этого каскада служит катушка L5 повышающего высокочастот-
ного трансформатора L5L6, посредством которого осуществляется связь его с детектором на составном транзисторе ТЗТ4.
Детектор на составном транзисторе — наиболее характерная особенность этого радиоприемника. Детектирование высокочастотного сигнала происходит в эмиттерном р—n-переходе транзистора Т4, служащего одновременно и предварительным каскадом усиления низкой частоты. Транзистор ТЗ, 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
Рис. XII. 16. Схема приемника с детектором на составном транзисторе.
важно для приема слабых сигналов дальних радиостанций. Нагрузкой детектора — предварительного усилителя низкой частоты —* является первичная обмотка трансформатора Тр1. '
Усилитель мощности низкой частоты выполнен на транзисторах Т5 и Тб по двухтактной схеме с трансформаторным выходом и нагружен на малогабаритный электродинамический громкоговоритель Гр1 типа 0,21 ГД-1.
В приемнике использованы в основном готовые детали, предназначенные для карманных приемников. Катушки антенного контура, высокочастотные трансформаторы и монтажная плата —* самодельные. Катушка L1 магнитной антенны намотана виток к витку на плоский ферритовый стержень 400НН размерами 80Х Х20ХЗ мм. Катушка связи L2 намотана поверх катушки L1 в средней ее части. Катушки L3, L4 и L5, L6 высокочастотных трансформаторов намотаны внавал на ферритовые кольца 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 L5L6 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 79X59 и толщиной 1,5 мм печатным методом. Футляр приемника с внутренними размерами 104X64X24 мм взят из набора деталей для детского радиоприемника.
Налаживание приемника сводится к подбору сопротивлений резисторов RI, R3, R4 и R8 по токам, указанным в схеме. При этом регулятор чувствительности R2 следует отключить. При появлении в приемнике самовозбуждения необходимо несколько увеличить сопротивление резистора R4 или ослабить связь катушки L2 с катушкой L1 магнитной антенны. Важное значение имеет полярность включения катушки связи L2. Опытным путем можно найти такое включение катушки L2, при котором между ней и магнитной антенной возникает слабая положительная обратная связь, несколько сокращающая полосу воспроизводимых частот, но повышающая Таблица хп 4 чувствительность и избиратель-
Намоточные данные высокочастот- Н°СТЬ приемника.
пых катушек приемника с детекто- Конструкция и оформление ром на составном транзисторе приемника С детектором на СО-
Катушка по схеме
Число витков
Провод
и
60
ПЭЛШО 7X0,07
L2
1-2
ПЭЛШО 0,12
L3
160
ПЭЛ 0 1
L4
180
ПЭЛ 0,1
L5
55
ПЭЛ 0,1
L6
220
ПЭЛ 0,1
при расстройке на +10 кГц, непри расстройке на +10 кГц, неставном транзисторе приведены
при расстройке на +10 кГц, не
при расстройке на +10 кГц, не
Двух диапазонный 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. Избира
тельность по соседнему каналу, менее 16 дБ. Ослабление зеркального канала не менее 20 дБ. Промежуточная частота 465±2 кГц. Пита
ние приемника осуществляется от двух дисковых аккумуляторов типа Д-0,1, включенных последовательно. При этом номинальная выходная мощность составляет 40 мВт, а максимальная — 80 мВт. Коэффициент нелинейных искажений по всему тракту не превышает 8%. В приемнике предусмотрена возможность подключения телефона или дополнительного громкоговорителя (вместо основного).
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 П1б. Преобразователь частоты и гетеродин собраны на одном транзисторе Т1 типа ГТ310А. Для входного сигнала транзистор включен по схеме с общим эмиттером, а для сигнала гетеродина — по схеме с общим коллектором. Нагрузкой преобразовательного каскада является двухконтурный фильтр ПЧ (L10C15 и Ы1С17)^ который позволяет получить избирательность по соседнему каналу до 20 дБ. Усилитель ПЧ двухкаскадный: первый каскад — реостатный на транзисторе Т2 типа ГТ310Б, второй — нейтрализованный резонансный на транзисторе ТЗ 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 Д1. С помощью АРУ регулируется ток базы транзистора первого каскада усилителя ПЧ.
Таблица XII.5
Намоточные ванные катушек и трансформатора супергетеродина «Орленок» 262
L1L1Схема обмотокСхема обмотокПорядокнамоткикатушекПорядокнамоткикатушекДДРасположена быбобоб , накагпушках (Рибсницй 'Расположена быбобоб , накагпушках (Рибсницй 'Номера бы- йобоОичис- лобиткобНомера бы- йобоОичис- лобиткобМаркаидиаметрпрободаМаркаидиаметрпрободаИнОук- &<з"2Г>1ИнОук- &<з"2Г>1£2£2mil*mil*1313£4£41515L6L61717L8L81919110110111111112112ИЗИЗТрТр6^216^2122СтерженьферритомФ-6002,№^ммСтерженьферритомФ-6002,№^мм1-2 40034 371-2 40034 37ПЭЛШО 0JПЭЛШО 0,1ПЭЛШО 0JПЭЛШО 0,1720013% 150720013% 150720013% 150720013% 1501-2 1203-4 61-2 1203-4 6ЛЭШО 0,05-15 гелию OfЛЭШО 0,05-15 гелию Of66013% 27066013% 27066013% 27066013% 270113 43 444223344ККЗТД.ЗТД.1-2 55*5534 201-2 55*5534 20543543Порядок намокши / 3-4,5-6 II 1-2Порядок намокши / 3-4,5-6 II 1-21-2 1803-4 44-5 61-2 1803-4 44-5 61-2 1163-434-551-2 1163-434-551-2 552-3 554-5 551-2 552-3 554-5 55ПЭЛШО щПЭЛШО 0,1ПЭЛШО 0,1ПЭЛШО щПЭЛШО 0,1ПЭЛШО 0,176013% 7576013% 7576013% 7576013% 7576013% 7576013% 75543543551-2 10 2-3 45*551-2 10 2-3 45*55ОЦ ШОЦ ШПЭЛШО 0) ПЭЛШО у гелию 0,1ПЭЛШО 0) ПЭЛШО у гелию 0,1гем орв тенорегем орв тенореПЭМ орвПЭВ-1 ОрвПЭМ орвПЭВ-1 ОрвПЭМ орв ПЭМ Ц08 ПЭВ-1 орвПЭМ орв ПЭМ Ц08 ПЭВ-1 орвЗЮ *3% 85 31013% 85 31013% 85ЗЮ *3% 85 31013% 85 31013% 8526013% 9026013% 9026013% 9026013% 902№3% 902№3% 90260131» 70260131» 7025013% 7025013% 701-2900ПЭВ-1 Орб0Д5Г703-4450ПЭВ-1 0,060Ж7056450ПЭВ-1 Црбож701-2900ПЭВ-1 Орб0Д5Г703-4450ПЭВ-1 0,060Ж7056450ПЭВ-1 Црбож70
L1
L1
Схема обмоток
Схема обмоток
Порядокнамоткикатушек
Порядокнамоткикатушек
Д
Д
Расположена быбобоб , накагпушках (Рибсницй '
Расположена быбобоб , накагпушках (Рибсницй '
Номера бы- йобоОичис- лобиткоб
Номера бы- йобоОичис- лобиткоб
Маркаидиаметрпробода
Маркаидиаметрпробода
ИнОук- &<з"2Г>1
ИнОук- &<з"2Г>1
£2
£2
mil
*
mil
*
13
13
£4
£4
15
15
L6
L6
17
17
L8
L8
19
19
110
110
111
111
112
112
ИЗ
ИЗ
Тр
Тр
6^21
6^21
2
2
СтерженьферритомФ-6002,№^мм
СтерженьферритомФ-6002,№^мм
1-2 400
34 37
1-2 400
34 37
ПЭЛШО 0J
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО 0J
ПЭЛШО 0,1
720013% 150
720013% 150
720013% 150
720013% 150
1-2 120
3-4 6
1-2 120
3-4 6
ЛЭШО 0,05-15 гелию Of
ЛЭШО 0,05-15 гелию Of
66013% 270
66013% 270
66013% 270
66013% 270
1
1
3 4
3 4
4
4
2
2
3
3
4
4
К
К
ЗТД.
ЗТД.
1-2 55*55
34 20
1-2 55*55
34 20
5
4
3
5
4
3
Порядок намокши / 3-4,5-6 II 1-2
Порядок намокши / 3-4,5-6 II 1-2
1-2 180
3-4 4
4-5 6
1-2 180
3-4 4
4-5 6
1-2 116
3-43
4-55
1-2 116
3-43
4-55
1-2 55
2-3 55
4-5 55
1-2 55
2-3 55
4-5 55
ПЭЛШО щ
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО щ
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО 0,1
76013% 75
76013% 75
76013% 75
76013% 75
76013% 75
76013% 75
5
4
3
5
4
3
5
5
1-2 10 2-3 45*55
1-2 10 2-3 45*55
ОЦ Ш
ОЦ Ш
ПЭЛШО 0) ПЭЛШО у гелию 0,1
ПЭЛШО 0) ПЭЛШО у гелию 0,1
гем орв теноре
гем орв теноре
ПЭМ орв
ПЭВ-1 Орв
ПЭМ орв
ПЭВ-1 Орв
ПЭМ орв ПЭМ Ц08 ПЭВ-1 орв
ПЭМ орв ПЭМ Ц08 ПЭВ-1 орв
ЗЮ *3% 85 31013% 85 31013% 85
ЗЮ *3% 85 31013% 85 31013% 85
26013% 90
26013% 90
26013% 90
26013% 90
2№3% 90
2№3% 90
260131» 70
260131» 70
25013% 70
25013% 70
1-2
900
ПЭВ-1 Орб
0Д5Г
70
3-4
450
ПЭВ-1 0,06
0Ж
70
56
450
ПЭВ-1 Црб
ож
70
1-2
900
ПЭВ-1 Орб
0Д5Г
70
3-4
450
ПЭВ-1 0,06
0Ж
70
56
450
ПЭВ-1 Црб
ож
70
Усилитель НЧ трехкаскадный. Его первый каскад собран на транзисторе ГТ109В (Т4^ включенном по схеме с общим эмиттером. Второй каскад собран на транзисторе ГТ109Б (T5Y Этот каскад охвачен отрицательной обратной связью по переменному току через конденсатор С27. В выходном каскаде приемника применена мостовая бестрансформаторная схема, которая позволила получить номинальную мощность порядка 40 мВт при к. п. д. свыше 60% и при токе покоя не более 10 мА. Плечи моста выходного каскада образованы транзисторами Тб и Т7 (ГТ108В) и аккумуляторами питания Б1» Б2. 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: гром-
коговоритель 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 R10 типа СПЗ-З. Катушки L1—L4 входных контуров намотаны на секционированные каркасы из полистирола, которые надеты на два плоских стержня из феррита Ф-600 с размерами 2,8X11X48 мм. Катушки контуров ПЧ и гетеродина помещены в ферритовые чашки из материала 1000НМЗ диаметром 6,1 мм. Сердечник согласующего трансформатора Тр набран из пермаллоевых пластин марки 79НМ, 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—10 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 электрические параметры: реальная чувствительность в диапазонах ДВ и СВ — 2 мВ/м; максимальная выходная мощность около 150 мВт; полоса воспроизводимых частот 300—500 Гц; рабочий диапазон температур от —10° до +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 ТЗ и через резистор R8 и конденсатор С4 подается в эмиттер Т2. Благодаря применению отрицательной обратной связи частотная характеристика усилителя ВЧ практически равномерна в диапазоне частот от 150 кГц до 1,6 МГц. Все каскады усилителя ВЧ охвачены также отрицательной обратной связью по постоянному току, которая снимается с резистора R5 в цепи эмиттера ТЗ и через катушку L2 подается в цепь базы Т1. Эмиттерный повторитель на транзисторе Т4 обеспечивает эффективную работу диодного детектора, собранного по схеме удвоения напряжения, и позволяет наиболее
полно использовать усилительные свойства предыдущего каскада (ТЗ). Трехкаскадный усилитель низкой частоты собран на четырех транзисторах типа МП 16 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 L1 должна содержать 300 витков провода ПЭВ 0,09— 0,12, L2 — 70—80 витков провода ПЭЛШО 0,18—0,25; для диапазона СВ катушка L1 должна иметь 66 витков провода ЛЭШО 7X0,07, L2 — 16—20 витков провода ПЭЛШО 0,2—0,3. Катушки наматываются в один слой на каркасы из плотной бумаги. Катушка L2 располагается поверх LL примерно в середине. Трансформаторы Тр1
Рис. XII. 18. Схема приемника с повышенной чувствительностью.
и Тр2 стандартные от карманных приемников. Все резисторы, за исключением R23, типа МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25; резистор R23 типа УЛИ-0,5, либо проволочный. Электролитические конденсаторы типа К53* 1а, остальные керамические типа КМ. Конденсатор переменной емкости С1 — чехословацкой фирмы «Тесла». Вместо транзисторов П416 можно применить П402, П403, П422, П423, а вместо МП16 — П14, П15, П41, П42 и другие с аналогичными параметрами. Диоды Д18 можно заменить любыми другими точечными германиевыми диодами, например Д1, Д2, Д9хс любым буквенным индексом.
Налаживание приемника в основном состоит лишь в проверке номинальных значений постоянных напряжении на электродах транзисторов, приведенных на принципиальной схеме. Чувствительность приемника можно при необходимости снизить. Для этого сопротивление резистора R19 следует уменьшить до 400—500 Ом или уменьшить число витков катушки связи L2. При использовании приемника в зоне слабого приема его чувствительность можно несколько улучшить. В этом случае сопротивление резистора R8 нужно увеличить до 20—33 кОм, a R19 — до 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 м) 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 ^ не менее 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 (П403 — 1 шт., П402— 3 шт., 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 минимальней 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 мВт.
Корпус приемника изготовлен из цветного органического стекла. Внешние его размеры — 260X 160X70 мм, масса с комплектом питания — около 1 кг.
Как видно из принципиальной схемы (рис. XII. 19), приемник имеет преобразователь частоты с совмещенным гетеродином по схеме с общим коллектором, собранный на транзисторе Т1, двухконтурный полосовой фильтр ПЧ, трехкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т2, Т5, Т7, нагруженный на динамический громко- .^воритель Гр. Стабилизация напряжения начального смещения разовых цепей осуществляется с помощью диодов Д4, Д5 и одного транзистора Т5.
_ Особенность преобразователя частоты заключаетсяв том, что фильтр ПЧ включен в коллекторную цепь транзистора Т1 не полностью, а частично, с помощью катушки связи L7. Это 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 служит и конденсатор С12, включенный между коллектором Т1 и нулевым проводом.
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 Т1 введен развязывающий фильтр R2C11 и подключен бумажный конденсатор С26 (0,03 мкФ), который служит для нейтрализации действия Паразитной индуктивности электролитического конденсатора С28.
Рис. XII. 19. Схема приемника из доступных деталей.
В приемнике применены в основном стандартные детали. Самодельными являются лишь высокочастотные катушки входных и гетеродинных контуров, монтажная плата, верньерное устройство и корпус приемника. Транзисторы Т2—Т4 могут быть типа П401 — П403, П420—П423. Транзистор Т1 рекомендуется применить типа П403, П403А или П423, в крайнем случае — П402 или П422. Транзистор 75 может быть типа П13Б или П14—П16, П39Б, П40—П42 (МП40—МП42), а Тб, Т7 — МП40—МП42, Ш4—Ш6, П25, П26 с различными буквенными индексами. Диоды Д1—Д6 должны быть германиевыми, точечными, типа Д2Б—Д2Ж или Д9В— Д9Е.
Конденсаторы С2, С7, С12, С15 типа КД-la или КТ-2а; С8 типа КСО на 390 пФ + 10%; С5, СП, С13, С25, С31, С32 типа КД-2 (КДС) или КЛС; С18, С19, С20, С22, С23, С26, С27 типа БМ-2 или КБГ-И на 0,02—0,03 мкФ; С14, С16, С21, С24 типа ПСО или КТК-М, КСО-2в на 1000 пФ + 10%. Электролитические конденсаторы типа КЭ-1а 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 СЗ, С4, С6, СЮ типа КПК-1 или КПК-м на 6—25 или 8—30 пФ. Блок конденсаторов переменной емкости (КПЕ) типа «Тесла». Переключатель диапазонов стандартный, ножевого типа. Низкочастотные трансформаторы Тр1 и Тр2 — 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 R10 типа ТК-Д или фирмы «Тесла» на 5—10 кОм, совмещенный с выключателем питания.
Катушки LI, L2 входного контура диапазона КВ и гетеродинная катушка L5 намотаны на два цилиндрических каркаса, снабженных подстроечными сердечниками типа СЦР-1. Такие каркасы применяются в контурах ПЧ телевизоров «Рубин», «Знамя» и др. Катушка L6 помещена в броневой сердечник типа СБ-1 а от ФПЧ приемников «Рекорд-53» или «Родина-52». Катушки L3, L4 входного контура СВ намотаны на бумажный каркас длиной 30 мм, свободно перемещающийся по ферритовому стержню диаметром 7—8 мм и длиной 140 мм. Катушки фильтров ПЧ (L7—L14) 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—
Таблица XII.6
Намоточные данные катушек к приемнику из доступных деталей
Обозначение по схеме
Число витков
Марка и диаметр провода
Обозначение по схеме
Число витков
Марка и диаметр провода
L1
L2
15
1.5
ПЭЛШО 0,4
ПЭЛШО 0,2
L7
L8
50
70
ПЭЛШО 0,1
ЛЭВ 5X0,06
L3
L4
55
5
ПЭЛШО 0,12
ПЭЛШО 0,12
L9 ио
70
4
ЛЭВ 5x0,06
ПЭЛШО 0,1
L5
2+34-10
ПЭЛШО 0,4
U1
L12
70
4
ПЭВ-2 0,1
ПЭЛШО 0,1
L6
2+3+70
ПЭЛШО 0,12
из
U4
65
110
ПЭВ-2 0,1
ПЭЛШО 0,1
П р и м е ч а н и е. Провода марки ПЭЛШО и ЛЭВ можно заменить на ПЭЛ или ПЭВ-1 того же диаметра.
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
Рис. XI 1.20. Схема портативного СВ—ДВ приемника прямого усиления.
батареи составляет соответственно 300 и 100 ч. Максимальная выходная мощность около 100 мВт, она может быть увеличена до 150 мВт, если приемник питать от батареи напряжением 9 В. Приемник сохраняет работоспособность при снижении напряжения батареи до 3 В. Внешние размеры корпуса приемника: 60Х150Х Х255 мм, масса с источником питания около 1 кг.
Принципиальная схема приемника (рис. XII. 20) включает магии гную антенну МА, усилитель ВЧ на транзисторах 77 и Т2, детектор на диодах Д1 и Д2 и усилитель НЧ на транзисторах ТЗ—Тб, нагруженный на динамический громкоговоритель Гр1 мощностью 0,5—1 Вт. Двухсекционный блок КПЕ позволяет при тех же намоточных данных катушек изменять диапазон принимаемых волн, 450
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 L1 и L2 на ферритовом стержне. Стабилизированное смещение на базы транзисторов Т1 и Т2 подается с делителя напряжения, составленного из резистора R13 и диодов Д4—Д6. 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 Т1 и Т2 непосредственная, что позволяет упростить и улучшить систему стабилизации. Для устранения отрицательной обратной связи по ВЧ через резистор R3 эмиттер транзистора Т2 соединен через конденсатор С7 с «заземлением». Детектор выполнен на диодах Д1 и Д2, включенных по схеме с закрытым, входом. Резистор R6 является одновременно нагрузкой детектора и регулятором громкости. Связь усилителя ВЧ с детектором осуществляется через конденсатор Сб. Усилитель НЧ с двухтактным выходным
Рис. XI 1.21. Варианты включения секций конденсатора переменной емкости (КПЕ) в схеме рис. XI 1.20: а — для перекрытия диапазона волн от 300 до 2000 м; б — для диапазона от 250 до 1500 м; в — для диапазона от 200 до 1100 м.
каскадом работает на транзисторах различной проводимости: р—п—р (ТЗ, Тб) и п—р—п (Т4, Тб). Автотрансформаторный выход позволяет существенно улучшить работу приемника от частично разряженной батареи, а также повысить экономичность приемника в целом.
Транзисторы Т1 и Т2 типа П423 можно заменить транзисторами типов П401—П403, П422. Хорошие результаты дают транзисторы типов П416, FT309 с любым буквенным 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 Д1—Д6 должны быть точечными, германиевыми. Пригодны диоды типов Д9Б—Д9Е и Д2Б—Д2Д. Переменный резистор R6 с выключателем питания В1 типа ТК или ТК-Д на 5—10 кОм. Постоянные резисторы на мощность рассеяния 0,125— 0,5 Вт (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, С6 типа КЛС, БМ-2 емкостью 0,01—0,05 мкФ или КД С на 6800 пФ С5, С7 и С8 — типа БМ-2, МБМ или КЛС емкостью 0,033—0,05 мкФ. Конденсатор СЗ типа КТК-la 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: С9, СЮ, С12 — от 10 до 30 мкФ, СИ — от 3 до 20 мкФ, С13 и С14 — от 20 до 100 мкФ. Автотрансформатор Ampl имеет сердечник из пластин Ш8—НПО, толщина набора 8—10 мм (пригодны сердечники согласующих трансформаторов трансляционных громкоговорителей). Обмотка автотрансформатора содержит
220 витков провода 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 0м). Можно также применить громкоговоритель типа 0,5ГД-14 (28 Ом). Включают его без автотрансформатора, непосредственно между эмиттерами транзисторов Т5 и Тб и общей точкой конденсаторов С13 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 L1 и L2. Катушка L1 содержит 60 + 60 витков, L2 — 5 витков провода ПЭЛШО, 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 R1 (для транзистора Tl), R3 (для транзистора Т2) и R7 (для транзисторов ТЗ—Тб). Кроме того, коллекторные токи транзисторов Т5 и Тб можно изменить, шунтируя диод ДЗ 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, описанный 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 мВ/м, а избирательность по соседнему каналу — с 6—8 дБ до 16—20 дБ. Максимальная выходная мощность останется прежней, равной примерно 100 мВт, но она может быть увеличена до 150 мВт за счет повышения напряжения источника питания до 9 В.
Рис. XI 1.22. Схема портативного супергетеродина.
Принципиальная схема части приемника, претерпевшей изменения в связи с превращением приемника прямого усиления в супергетеродин, показана на рис. XII.22. Нумерация вновь введенных деталей продолжает нумерацию деталей исходного приемника (рис. XI 1.20). Высокочастотная часть супергетеродина содержит преобразователь частоты на транзисторе Т7, усилитель промежуточной частоты (ПЧ) на транзисторах Т1 и Т2, а также детектор на диоде Дк Усилитель низкой частоты и стабилизатор смещения остаются без изменений, поэтому на схеме они не показаны. Новыми в этом варианте приемника являются: транзистор Т7, катушки L3—L9 и конденсаторы С15—С22. Кроме этого изменены намоточные данные катушки L1 контура магнитной антенны, ка-
тушки связи L2 и изменено включение резисторов R2, R4 и конденсатора Об.
Преобразователь частоты выполнен по схеме с совмещенным гетеродином. Сопряжение настроек контуров магнитной антенны и гетеродина производят с помощью подстроечных конденсаторов 015 и С/7, конденсатора 016 и подгонкой индуктивности катушки L3. На схеме указаны номиналы сопрягающих конденсаторов для диапазона СВ. Для диапазона ДВ параллельно конденсатору 017 следует подключить дополнительный конденсатор емкостью 33 пФ, а емкость конденсатора 016 должна быть уменьшена до 180 пФ. Для выделения сигналов ПЧ на выходе преобразователя установлен фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), состоящий из резонансных контуров L5C19 и L6C21, настроенных на частоту 465 кГц и связанных между собой конденсатором малой емкости 020. Связь ФСС с преобразователем частоты осуществляется через катушку L4, зашунтированную для частот гетеродина конденсатором 018. Отфильтрованный сигнал промежуточной частоты подается на вход усилителя ПЧ через катушку связи L7. 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 Т2 второго каскада (вместо резистора R2) выполняет резонансный контур L8C22, настроенный на промежуточную частоту. Усилитель ПЧ охвачен автоматической регулировкой усиления (АРУ).
Транзистор П423 (Т7) может быть заменен транзисторами П401—П403, П422. Конденсаторы, входящие в резонансные контуры, могут быть: 019, 021 и С22 — типа КСО-1, КСО-2, КЛС, ПМ-1 с допуском не более ±10%, а 016 и 018, кроме того,— конденсаторами типа КПК-1 с максимальной емкостью 25—30 пФ. Катушки L1 и L2 следует перемотать с учетом выбранного диапазона волн. Их данные указаны в табл. XII.7. Фильтры промежуточной час-
Таблица XII.7
Намоточные данные катуиек к портативному супергетеродину
Обозначение по схеме
Число витков
Провод
Примечание
СВ
ДВ
и
L2
55
6
180
12
ПЭЛШО 0,1
ПЭЛШО 0,1
—
L3
2+4+70
3+5+10
ПЭЛ 0.1
—
L4
L5
50
70
ПЭЛШО 0,1 ЛЭВ 5x0,06
ФПЧ-1 — красная точка
L6
L7
70
4 или 7
ЛЭВ 5X0,06
ПЭЛШО 0,1
ФПЧ-П или ФПЧ-Ш — коричневая или желтая точка
L8
L9
65
НО
ПЭВ-20,1
ПЭЛШО 0,1
ФПЧ-IV — белая точка
тоты (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 — L5, L7 и L9) легко определить по небольшим пластмассовым штифтам, выступающим на каркасах вблизи выводов этих катушек. Намоточные данные ФПЧ приведены в табл. XII.7. Катушка гетеродина L3 намотана на пластмассовый каркас, размещенный в броневом сердечнике из карбонильного железа типа СБ-12а (СБ-1а). 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 па эмиттере транзистора Т7. В исправном преобразователе соединение базы
Рис. XI 1.23. Структурная схема радиоаппаратуры автолюбителя с междублочными соединениями.
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 (L3C2C16C17). 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 громкости должен быть при этом в положении максимума), 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 вчетверо меньше энергии,
чем фирменный транзисторный автомобильный приемник. 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. XI 1.23) 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 усиле
ния, 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
осуществляется четырех-VIT
контактным разъемом с Рис- XI 1.24. Схема самодельного при- гибким шнуром. Во время емника прямого усиления к комплек- работы в автомобиле прием- ТУ автолюбителя.
ник питается от автомобиль
ной батареи аккумуляторов. От этой же батареи можно подзаряжать внутреннюю батарею приемника.
Приемник прямого усиления (рис. XII.24) состоит из входной цепи LI, Cl, С2, СЗ, L2, двухкаскадного апериодического усилителя ВЧ на транзисторах Т1 и Т2, высокочастотного трнсформа- тора L3L4 и диодного детектора Д. В приемнике имеется АРУ, осуществляемая путем подачи постоянной составляющей с детектора на базу транзистора Т1 через фильтр R5C4. Соединение приемника прямого усиления с УНЧ и БП производится четырехконтактным разъемом. Катушки L1 и L2 наматываются на сердечник типа СБ-За или СБ-4а. Катушка L1 имеет 100 витков провода ЛЭШО 7X0,1, а катушка L2 — 6 витков провода ПЭЛШО 0,1—0,15. Катушки L3 и L4 наматываются на ферритовое кольцо 600 НН с внешним диаметром 10—12 мм; L3 содержит 100 витков, a L4 — 200 витков провода ПЭЛШО 0,1. В качестве конденсатора настройки С2 используется блок конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком от транзисторного приемника. Параллельное соединение секций блока позволяет перекрывать диапазоны 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 С2 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 Т1 может быть в пределах 50—100, транзистора 72 — в пределах 30—60. Режимы работы транзисторов указаны на схеме (рис. XII. 24).
Антенна приемника может быть штыревой. Но проще, а часто и лучше (громче прием) использовать в качестве антенны навесной багажник на кузове автомобиля или удаленный от двигателя бампер, надежно изолированный от кузова.
Усилитель низкой частоты (рис. XII.25) имеет два каскада предварительного усиления (Т1, Т2) и двухтактный оконечный каскад (ТЗ, Т4^ с бестрансформаторным выходом. Связь между
Рис. XI 1.25. Схема усилителя низкой частоты к комплекту автолюбителя.
предварительным и оконечным усилителями осуществляется с помощью трансформатора Тр. Первые два каскада усилителя термостабилизированы за счет межкаскадных связей по постоянному току, а термостабилизация оконечного каскада обеспечивается диодами Д1 и Д2. Все каскады усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью по переменному току (цепочка C6C5RHY Трансформатор Тр усилителя наматывается на Ш-образный сердечник 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 переходной трансформатор от «Спидолы», сделав раздельные выводы от его вторичных обмоток. Коэффициент усиления по току р транзисторов Т1 и Т2 не менее 40. Транзисторы ТЗ и Т4 должны иметь одинаковые параметры и устанавливаться на теплоотводах — алюминиевых пластинах толщиной 2—3 *мм и площадью не менее 15 см2. Теплоотводы обязательно изолируют от корпуса.
Блок питания (рис. XII.26), в корпусе которого располагается и громкоговоритель, состоит из фильтра ДрС2 и стабилизатора напряжения 9 В для питания приемников. Диод Д1 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 и 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 экранированы.
Комплект радиоаппаратуры для установки в автомобиле описан в [3].
Рис. XI 1.26. Схемы блока питания к комплекту автолюбителя:
а — для автомобиля, масса которого соединена с «плюсом» аккумуляторной батареи; б — для автомобиля, масса которого соединена с «минусом» батареи.
Регенеративный коротковолновый 1-V-3 приемник имеет шесть растянутых любительских дипазонов: 3,5—3,65 МГц (80 м); 7,0— 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 м). 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 (77). 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 L3C21C22C7. В коллекторную цепь Т2 последовательно с резистором нагрузки R6 подключается катушка обратной связи L4, намотанная на общий каркас 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 R9 изменением величины
постоянного напряжения на базе 72, что позволяет в достаточно широких пределах смещать положение рабочей точки транзистора. Кроме усиления ВЧ сигнала, каскад на транзисторе Т2 выполняет функции детектора. Усилитель НЧ выполнен на транзисторах ТЗ—Т5.
В приемнике предусмотрена подсветка шкалы с помощью двух небольших лампочек накаливания Л1 и Л2, Намоточные данные катушек и емкости конденсаторов даны в табл. XII.8. Высокочастотный дроссель Др1 наматывают на керамический стержень диаметром 5 мм. Он должен содержать 70 витков провода ПЭЛШО 0,08, намотка с переменным шагом (с разрядкой на конце, подклю-
73 МП39 74 МП39 75 МП 4073 МП39 74 МП39 75 МП 40ТШ03АТШ03АТ1П403Т1П403*09 ВСЮ*09 ВСЮ^2401^220^2401^220500,0500,0100,0100,0'С116'С1165В5В025502553535\R1^\R1^012012СЗ 0,01СЗ 0,011001001010r^s Т9 ЧПr^s Т9 ЧПу^А1 VA2у^А1 VA2VR73KVR73K6198 \R62K *0175,06198 \R62K *0175,0§§2626№№*1*1§т! Wl8Ю5зй я®§т! Wl8Ю5зй я®\K15B\K15BК1724КК1724К^3»ЫГ”^3»ЫГ”£н1Л1 Л2^30£н1Л1 Л2^3033Рис. XI 1.27. Схема регенеративного коротковолнового 1—V—3 приемника.Рис. XI 1.27. Схема регенеративного коротковолнового 1—V—3 приемника.
73 МП39 74 МП39 75 МП 40
73 МП39 74 МП39 75 МП 40
ТШ03А
ТШ03А
Т1П403
Т1П403
*09 ВСЮ
*09 ВСЮ
^2401^220
^2401^220
500,0
500,0
100,0
100,0
'С116
'С116
5В
5В
0255
0255
35
35
\R1^
\R1^
012
012
СЗ 0,01
СЗ 0,01
100
100
10
10
r^s Т9 ЧП
r^s Т9 ЧП
у
^А1 VA2
у
^А1 VA2
VR73K
VR73K
6198 \R62K *0175,0
6198 \R62K *0175,0
§
§
26
26
№
№
*1
*1
§т! Wl8Ю5зй я®
§т! Wl8Ю5зй я®
\K15B
\K15B
К17
24К
К17
24К
^3»ЫГ”
^3»ЫГ”
£н1Л1 Л2^30
£н1Л1 Л2^30
3
3
Рис. XI 1.27. Схема регенеративного коротковолнового 1—V—3 приемника.
Рис. XI 1.27. Схема регенеративного коротковолнового 1—V—3 приемника.
чаемом к коллектору транзистора 7/). Длина намотки — 22 мм. Для намотки дросселя можно использовать керамический каркас от резистора ВС-1. N
Блок конденсаторов переменной емкости (04, С7) может быть любым. Можно применить готовый блок либо изготовить его само- етоятельно. Конструкция самодельного блока описана в [22]. Конденсаторы 020, 022 — керамические, типа КПК-М или КПК-1; С/, С2, С5, 08, СПу 012, 019, 021 — керамические типа КТ-1 или КД-1; 03у Обу 013, 023 — бумажные или металлобумажные; 09, С10, 014, 015, 016, 017, 018 — 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 R9 и R13 — типа СПО-1; Л1 и Л2 — миниатюрные лампочки накаливания 2,5 В X 0,15 А; кнопка Кн1 — микропереключатель типа МП9.
Конструкция регенеративного коротковолнового приемника и методика его налаживания подробно описаны в [21] и [23].
Таблица XII.8
На.мо точные данные катушек и емкости контурных конденсаторов регенеративного коротковолнового 1-V-3 приемника
р* 2 к к
О к
Параметр
Диапазон частот, МГц
I
7
I
7
7
и
Число витков
Провод, мм
Длина намотки, мм
6
ПЭЛ 0,4 3
4 ПЭЛ 0,4
2
4 ПЭЛ 0,4 3
3 ПЭЛ 0.4 3
3 ПЭЛ 0,8
7
3 ПЭЛ 0,8
9
L2
Число витков Провод, мм Длина намотки, мм
25
ПЭЛ 0,4
11
8 ПЭЛ 0,6
5
4 ПЭЛ 0,8
5
2,5 ПЭЛ 0,8 3
2
МГ 1.5
10
2
МГ 6,5
11
L3
Число витков Провод, мм
Длина намотки, мм
24
ПЭЛ 0,4
11
7,5 ПЭЛ 0,6 5
3,5
ПЭЛ 0,8
5
2,5 ПЭЛ 0,8 3
2
МГ 1,5
10
2
МГ 1,5
13
L4
Число витков Провод, мм
Длина намотки, мм
1
ПЭЛ 0,4
2 ПЭЛ 0,4 3
3 ПЭЛ 0,4 2
3 ПЭЛ 0,4 3
1,5
ПЭЛ 0,8 5
1 ПЭЛ 0,8
7
L1—L2
Расстояние между катушками, мм
5
7
10
12
5
7
L3—L4
9
12
12
17
8
8
С19
Емкость конденса- . тора, пФ
20
100
62
51
120
НО
С21
20
100
62
51
100
100
Супергетеродин с растянутыми КВ диапазонами имеет четыре растянутых коротковолновых диапазона: КВ—1 — 25 м (11,5— 12,1 МГц); 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 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 мВт.
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 — 232Х 147Х Х31 мм; масса с источниками питания — 940 г.
Схема приемника (рис. XII.28) имеет смеситель, собранный на гранзисторе Т1, отдельный гетеродин ^ТЗ^ со стабилизатором напряжения (Т2); трехзвенный фильтр сосредоточенной селекцпи (ФСС), двухкаскадный усилитель ПЧ на транзисторах Т4—Т6, детектор на диоде Д2 и усилитель НЧ на транзисторах Т7—Т10, нагруженный на динамический громкоговоритель ГpL
Рис. XI 1.28. Схема супергетеродина с растянутыми КВ диапазо- *'
нами.
01
20
R11200 Г~
С26п56
ШтА
030
Т1П403
^ Д808
6800
011
8-30
Т2МП38
8-30
018
0,05
02
68
R1* 75к
R3
1,6к
032
14 /740/НЬ* /^><8,01
0196800
"818200^.
сзз
034
035
C4±Z
120 8--
81а
08
300
'81
^и
F
815
Т
R5 3,6к
R615к
®б
\8-30
о
\С17 р
230
L3 V
С22\
0,05
ТЗП4ОЗ
^R751
R10*13k
^> \R21 ^ \16к
021330
R8 1к
Т8МП41
R23 150
R24* 360
R22
13к
а 039 20,0
I Т7МП41 \С382,0
Т6МП38
П401
r~-xL7
хС313,0
J
-дГр1Ц2ГД-1
Т10МП38
5198Х
041
T9 МП41
040 10090
I С42 \ I 100,0
"Ь, 05 "0,05 ^0,0
V\52O \П10к
036
510
-у037 6800
о
81J
Плавная настройка входного и гетеродинного контуров на всех диапазонах осуществляется сдвоенным ферровариометром, использование 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.
Переход с одного диапазона на другой осуществляется переклю
чением конденсаторов во входном и гетеродинном контурах с помощью переключателя П1а, П1б. Подбором этих конденсаторов
осуществляется и сопряжение настроек контуров, которое выполняется в одной точке (в середине диапазона). Погрешность сопря
KMLC18KMLC18к коллектору!!к коллектору!!Рис. XI 1.29. Включение пьезокерамического фильтра ПФ 1 П-2 в схему рис. XI 1.28.Рис. XI 1.29. Включение пьезокерамического фильтра ПФ 1 П-2 в схему рис. XI 1.28.жения на граничных частотах радиовещательных участков не превышает 10 КГц.
KMLC18
KMLC18
к коллектору!!
к коллектору!!
Рис. XI 1.29. Включение пьезокерамического фильтра ПФ 1 П-2 в схему рис. XI 1.28.
Рис. XI 1.29. Включение пьезокерамического фильтра ПФ 1 П-2 в схему рис. XI 1.28.
Гетеродин собран на транзисторе ТВ по схеме с автотрансформаторной обратной связью и заземленной базой. В целях предотвращения генерации паразитных
частот в цепь коллектора транзистора включен резистор R7.
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, Тб с разной проводимостью, что позволило
уменьшить количество элементов схемы и заземлить по постоянному току резонансный контур L7C36, настроенный на промежу
точную частоту.
Усилитель НЧ выполнен по бестрансформаторной схеме с гальваническими связями между каскадами. Усилитель имеет два каскада предварительного усиления, собранные на транзисторах Т7 и Т8, и выходной каскад, собранный на транзисторах разной проводимости T9 и Т10. Выходной каскад нагружен непосредственно на динамический громкоговоритель Гр1. Усилитель охвачен двумя цепями отрицательной обратной связи. Первая соединяет эмиттеры транзисторов T9 и Т10 с эмиттером транзистора Т7, вторая — эмиттер транзистора Т8 с базой транзистора Т7.
Приемник собран в основном из стандартных деталей на плате из гетинакса размерами 225X 140X2 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.
Катушки индуктивности фильтров ПЧ намотаны на трехсекционные полистироловые каркасы и помещены в стандартные броневые сердечники из феррита 600 НН 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 УЛМ (ВС-0,25, МЛ Т-0,25), переменный резистор типа СПЗ-ЗВ, конден-
Таблица XII.9
Намоточные оанные катушек супергетеродина с растянутыми КВ диапазонам^,
Обо значение по схеме
Число витков
Марка и диаметр провода
Способ намотки
Тип сердечника
Примечание1
и
17
Медный посеребренный диаметром
1 мм
Рядовая, шаг 1,8 мм
—
Отвод от 1,5 витка
L2
16,5
Рядовая, шаг 1,8 мм
—
Отводы от 2,5 и 10,5 витков
L3
2
ПЭЛШО 0,3
-
—
Намотана между витками катушки
L4
99
ЛЭ 5x0,06
Внавал
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
L5
99
ЛЭ 5x0,06
Внавал
—
L6
99
ЛЭ 5x0,06
Внавал
Отвод от 10-го витка
L7
99
ПЭВ-2 0,12
Внавал
Отвод от 25-го витка
* Отводы отсчитываются от конца катушки, обозначенного на принципиальной схеме точкой.
саторы 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 L1 и L2 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 600 НН.
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 11422, а вместо МП38 — П10, ПИ, 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 громкоговорители типов 0Д5ГД-1, 0,1 ГД-6, ОДГД-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 ЧМ приемники
УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе можно собрать по схеме, приведенной на рис, XII. 30. Транзистор Т1 работает в режимё
сверхгенеративного приема, уровень возбуждения которого регулируется изменением емкости конденсатора С2. 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 R1 устанавливается режим каскада, обеспечивающий наибольшее усиление.
Катушка L1 имеет 8,5 витков, намотанных на каркас диаметром 6 мм, катушка L2 — 2,5 еитка на тот же каркас и на расстоянии 3—4 мм от LL Это расстояние изменяется в процессе настройки на принимаемую станцию. Обе катушки выполнены проводом ПЭЛ 0,8. Дроссели Др1, Др2 и ДрЗ имеют по 7—9 витков, намотанных на каркас диаметром 8 мм.
В качестве антенны можно применить штырь длиной 45 см из толстого медного провода.
В приемнике можно использовать транзистор типа П416 и головные телефоны типа ТОН-2. При желании вести
Рис. XI 1.30. Схема УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе.Рис. XI 1.30. Схема УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе.громкоговорящий прием необходим усилитель низкой частоты.
Рис. XI 1.30. Схема УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе.
Рис. XI 1.30. Схема УКВ ЧМ приемника на одном транзисторе.
УКВ ЧМ приемник на одном транзисторе описан в [42].
Рис. XI 1.31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах.Рис. XI 1.31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах.УКВ приемник на двух транзисторах. Радиовещательный транзисторный приемник для приема программ в УКВ диапазоне (рис. XII.31) состоит из усилителя ВЧ на транзисторе Т1 и сверхрегенеративного детектора на транзисторе Т2. Каскад УВЧ, собран-
Рис. XI 1.31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах.
Рис. XI 1.31. Схема УКВ приемника на двух транзисторах.
ный по схеме с общей базой, имеет усиление 10 дБ. Усиление сверхрегенеративного детектора может достигать 80 дБ. Настройку на частоту принимаемой станции производят сдвоенным конденсатором переменной емкости С4, С12. Входной контур не перестраивается. Оптимальный режим детектора выбирают изменением сопротивления резистора R5. Резистором с переменным сопротивлением R4 устанавливают определенную частоту сверхрегенерации. Повышение ее улучшает качество НЧ сигнала, но усиление каскада падает.
Сопряжение перестраиваемых контуров осуществляют с помощью подстроечных конденсаторов СЗ, С9.
Главное внимание в конструкции приемника следует уделить экранировке, иначе излучение детектора может вызвать нежелательные помехи.
Все катушки индуктивности наматывают на каркасы диаметром 8 мм. Катушка L1 имеет 2 витка провода ПЭВ 0,5, намотанного поверх катушки L2, катушка L2 — 5 витков, L3 — 3 витка, L4 — 3 витка, L5 — 7 витков посеребренного медного провода диаметром 0,8 мм. Дроссель Др1 — 10 мГ. Транзисторы Т1 и Т2 типа П416.
УКВ приемник на двух транзисторах описан в [41].
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой. Схема переносного приемника на транзисторах для приема ЧМ вещательных станций и звукового сопровождения телевидения изображена на 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 (Г/), преобразователь (Т2), гетеродин (ТЗ), трехкаскадный усилитель ПЧ (Т4, Т5, Тб), детектор (Д1, Д2) и двухкаскадный усилитель НЧ (77, Т8). 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 микрогенри — подбирается при настройке. Транзисторы 2AS239 (Т1—ТЗ) можно заменить ГТ313А; AF137 (Т4— Т7) — П401-П403; 2SB40 (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 (Т1), преобразователь (Т2), гетеродин (Тб) на частоте 140 МГц с собственным стабилизатором напряжения, собранным на транзисторе Т7, двухкаскадный усилитель ПЧ (ТЗ, Т4) 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 ем- 464
T12SA239T22SA239T4AF137T5AF137T6AF13777AF137T12SA239T22SA239T4AF137T5AF137T6AF13777AF137T82SB40T82SB40Рис. XII.32. Схема ЧМ приемника с низкой промежуточной частотой.Рис. XII.32. Схема ЧМ приемника с низкой промежуточной частотой.
T12SA239T22SA239T4AF137T5AF137T6AF13777AF137
T12SA239T22SA239T4AF137T5AF137T6AF13777AF137
T82SB40
T82SB40
Рис. XII.32. Схема ЧМ приемника с низкой промежуточной частотой.
Рис. XII.32. Схема ЧМ приемника с низкой промежуточной частотой.
Phc.XILJJ. Схема транзисторного УКВ приемника.Phc.XILJJ. Схема транзисторного УКВ приемника.
Phc.XILJJ. Схема транзисторного УКВ приемника.
Phc.XILJJ. Схема транзисторного УКВ приемника.
кости с максимальным значением последней 11 пФ. Для антенны используют алюминиевый штырь длиной 0,5 м. Дипольный вибратор может быть подключен с помощью катушки ЬГ, наматываемой поверх катушки LL Катушки контуров наматывают на каркасы контуров ПЧ, взятые от любого карманного транзисторного приемника. Данные катушек сведены в табл. XII. 10. •
Таблица XII.10
Намоточные данные катушек транзисторного УКВ приемника
Обозначение по схеме
Число витков
Диаметр провода
Каркас или сердечник
Примечание
L1
4
0,4
Каркас контура
L2
2
0,2
ПЧ без сердечника
ЬГ
2
0,2
—
L3
5
0,4
ПЧ без сердечника
—
L4
5
0,4
Бескаркасная, диаметр намотки 3,2, высота 4,5 мм
—
L5
26
0,18
Броневой сердечник от контура ПЧ
Отвод от середины
L6
5
0,1
То же
L7
26
0,18
»>
Отвод от середины
L8
5
0,1
»>
L9
24
0,18
Отвод от 18 витка, считая от «земли»
L10
12
0,12
Все катушки контуров ПЧ наматывают рядовой намоткой проводом типа ПЭЛ или ПЭВ, катушки входного контура, преобразователя и гетеродина — посеребренным медным проводом.
Детали приемника располагают на печатной плате размером 110X50 мм.
Для приемника можно применить транзисторы типа ГТ313Б (Г/, Тб, Т2^, П423 (ТЗ, Т4, Т5), МП42 (Т7). В качестве каркасов контуров можно использовать каркасы и сердечники от транзисторного приемника типа «Селга» или «Сокол». Диод Д1 —- Д104.
Транзисторный УКВ приемник описан в [39].
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 МВт; 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: 128X78X27 мм; масса 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 на транзисторе ТЗ. Использование каскодной схемы УПЧ на транзисторах Т5 и Тб позво-
ТШ411 АО А 0,6мА
С4
27
С1
^10 IZ
С2 150к \L2
Т2П411др1
"-Пe-rw-v jb 10,5мА*С73300
J® rh^ С151Г^С18И ЛУ'И^ 180кЧ
С9 . 5800'А
Т4М17 R103g0 Т5П417 Т6П417Т7П16Б 78П16Б
‘.0233300
Т^имА ^^Г^^р^ ^~
'№ЖДад
Ю,7мА1 4 мА.
НН С733300А 0143300'S
Л5Ю4,7я1
Ш70
^080,07
^Г| R11VA 15к\й 100VA
025^300
\L9
к
W
R2L Зк
150к
СЗЗ
5,0
i4157/(l1
। Тлф\ 1^5Ц 5/Я
034* 5,0
\R22
7,5к
03625,1
R5
WOk
077*-^
27 Т С12*И
1° Т
СЮ
22
тз П417
С325,0^ ri615k_ ~М715к
Др 4
М
Т14П16БТ15П16БТ16-Т17П16Б
05310,0 R^KRM1^
82
Т18-Т19П5Д ~ ~6В^
41 Ш^.41 2мА
0,033
'0,033 С6О1000
.. ^5Й Й R45
iokV\ V\wk
Л Кнопка 19 вызова
R4.
K62aC38*
R30*h
130к^ -I-
ТС51 т =510
0,5мА
'/\R323k .
I-
С5410.0
0400,01
0430,01.
04512
23-21 мА
Y ~6В* J -4,5^
115
CBfi*£^lOO
Т9П403
Т10П403
Т11П417
0,01
Т12-Т13П417
Рис. XI 1.34. Схема малогабаритной транзисторной радиостанции.
Таблица ХП.П
Намоточные данные контурных катушек малогабаритной транзисторной радиостанции
Обозначение по схеме
Количество витков
Отвод
Марка провода и диаметр, мм
Примечание
L1
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
L2
От 1,5 и 3-го витка, считая от нижнего (по принципиальнойсхеме) конца катушки
L3
10
-
На одном каркасе, таком же, как у L1 и L2. Сердечник от контура УКВ блока радиовещательных приемников диаметром 2 мм
L4
2
L5
53
От 18-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
ПЭВШО 0,31
Унифицированный трехсекционный каркас с запрессованным ферритовым кольцом, применяющийся в фильтрах ПЧ (8,4 МГц) радиовещательных приемников, о сердечником, имеющимся в этом каркасе
L6
38
ЛЭШО 10X0,05
L7
L8
53
От 7-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
L9
От 17-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
L10
17
ПЭЛШО 0,15
Наматывается на один каркас с катушкой L9 во всех трех секциях
Продолжение табл. ХИЛ
Обозначение по схеме
Количество витков
Отвод
Марка провода и диаметр, мм
Примечание
L11
36
—
ПЭЛШО 0,2
Унифицированный трехсекционный каркас с запрессованным ферритовым кольцом, применяющийся в фильтрах ПЧ (8,4 МГц) радиовещательных приемников, с сердечником, имеющимся в этом каркасе
L12
20
От 12-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
из
12
От 3, 6 и 9-го витка, считая от нижнего (по принципиальной схеме) конца катушки
ПЭВШО 0,31
Каркас с сердечником такой же, как у L1 и L2
L14
2X10
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
L15
5
—
Наматывается на один каркас с катушкой L14 (витки катушки L14 делятся поровну на две секции, и катушка L15 наматывается между ними)
Примечание. Намотка катушек LI—L4 и L13 однослойная, виток к витку; намотка катушек L5—L12 внавал; намотка катушек L14 и L15 однослойная с принудительным шагом 1,25 мм.
лило значительно снизить влияние проходной емкости база транзистора Т5—коллектор транзистора Тб. Благодаря этому удалось получить во втором каскаде ПЧ большое усиление и отказаться от нейтрализации. Усилитель НЧ приемника — двухкаскадный на транзисторах Т7 и Т8. Нагрузкой выходного каскада НЧ является низкоомный (60 Ом) телефон от слухового аппарата. Для устранения возможного самовозбуждения высокочастотной части приемника по цепи питания применен фильтр, состоящий из дросселя Др1 и конденсаторов С7, С23.
Передатчик содержит четыре каскада: задающий генератор, два удвоителя частоты, из которых второй является фазоинвер- тором, и выходной каскад. Задающий генератор выполнен с кварцевой стабилизацией частоты на транзисторе T9. Выходной каскад передатчика —двухтактный на транзисторах Т12 и Т13, работающих с углом отсечки около 80°. Для уменьшения асимметрии плеч из-за разброса параметров транзисторов Т12, Т13 в эмиттерную цепь транзисторов включен дроссель ДрЗ, обеспечивающий отрицательную обратную связь по переменному току в выходном каскаде и повышение сопротивления этого каскада. Для повышения активного сопротивления дроссель наматывается манганиновым проводом. Это позволило 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-1. Микрофон подключен на вход модулятора через фильтр Др4, С51 для предотвращения проникновения в модулятор напряжения высокой частоты от передатчика. Генератор тонального вызова 1000 Гц собран по схеме мультивибратора на транзисторах Т12, Т19.
Радиостанция собрана в корпусе, изготовленном из посеребренной красной меди толщиной 2 мм. Размеры корпуса: 130Х80Х Х27 мм. Монтаж радиостанции выполнен печатным способом. Данные контурных катушек приведены в табл. ХП.И, а трансформаторов — в табл. XII. 12. Дроссели ВЧ Др1 и Др2 содержат по 45 витков провода ПЭВ-1 0,1 мм, намотанных виток к витку
Таблица XII.12
Данные трансформаторов для малогабаритной радиостанции
Обозначение по схеме
Магнитопровод
Способ сборки
Номер обмотки
Количество витков
Марка провода и диаметр, мм
Тип
Материал пластин
Тр1
Ш
Пермаллой
В стык
1150
ПЭВ-1 0,06
4X6
//
350X2
ПЭВ-1 0,12
Тр2
Ш
Электротехническая сталь
В стык, с зазором 0,1 мм
450X2
ПЭВ-1 0,11
9ХП
11
570
ПЭВ-1 0,29
на резисторы типа МЛТ-0,5 с сопротивлением не менее 51 кОм. Дроссель ДрЗ 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 [7].
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 Вт, на 10-метровом — 150 мВт. Чувствительность приемника на 20-метровом диапазоне не хуже 70 мкВ, на 20-метровом — порядка 40 мкВ. Масса радиостанции без источников питания равна 1650 г; с аккумуляторной батареей, составленной из 16 серебряно-цинковых аккумуляторов типа СЦ-1,5,— 2,2 кг. Радиостанция смонтирована на угловом металлическом шасси размерами 230X90X105 мм.
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. XII.35. Передатчик двухкаскадный. Задающий генератор, собранный на 472
Рис. XI1.35. Схема телеграфно-телефонной переносной радиостанции.
мощном высокочастотном транзисторе типа П-603, стабилизирован кварцем. Кварцевая пластина на частоту 14,024 МГц включена в цепь эмиттера транзистора Т1. 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 (72 и ТЗ), на 10-метровом диапазоне работает оконечный каскад на двух транзисторах типа П-402 (Т4 и Т5). Переход с диапазона на диапазон осуществляется с помощью переключателя П^ подключающего в цепь базы транзистора Т1 колебательный контур L1C3 или L3C4. Оба эти контура настроены на частоту 14,024 МГц. Одновременно переключатель П1 перебрасывает миллиамперметр постоянного тока (0—150 мА) из цепи питания коллектора Т2—ТЗ в коллекторную цепь Т4—Т5. С помощью этого миллиамперметра производится резонансная настройка колебательных контуров оконечных каскадов передатчика. Колебательный контур Ы0С69 стоящий в оконечном каскаде 20-метрового диапазона, с помощью катушки L11 связывается с антенной.
При работе на 10-метровом диапазоне связь контура задающего генератора с входной цепью оконечного каскада осуществляется через промежуточный резонансный контур L6C5, 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 С6 и С9 имеют общую ось.
Телеграфная манипуляция передатчика осуществляется в эмиттерной цепи транзистора Т1. Кроме манипуляции с помощью обычного телеграфного ключа предусмотрена возможность манипуляции с помощью автоматического ключа, собранного на транзисторе типа П-13А VT6Y Для этого используется обычное поляризованное реле (типа РП-7). Переменный резистор R3 служит для регулировки скорости манипуляции. Сохранение ритмичности сигналов при изменении скорости манипуляции достигается с помощью регулировки резистора R2 с переменным сопротивлением.
Для телефонной модуляции передатчика использован обычный угольный микрофон. Наивыгоднейший режим модуляции устанавливается с помощью переменного резистора RL
Предусмотрена возможность работы радиостанции с пьезоэлектрическим или динамическим микрофоном. При этом применен дополнительный усилитель низкой частоты, собранный на четырех транзисторах (77, Т8, T9 и Т10) и используемый также в качестве усилителя НЧ при приеме. Переход с передачи на прием осуществляется с помощью двухпозиционного переключателя П2.^ 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 /7/). Необходимая глубина модуляции устанавливается с помощью резистора с переменным сопротивлением R17, используемого также в качестве регулятора громкости при приеме.
Приемник собран по схеме прямого усиления. Транзистор Т11 (П-403А) работает в режиме сверхрегенеративного детектора с са- 474
могашением частоты. Переход с одного диапазона на другой осуществляется с помощью двухполюсного переключателя ПЗ, подключающего в коллекторную цепь транзистора Т11 катушки индуктивности L12 или L14, образующие вместе с конденсатором переменной емкости 019 резонансный контур, настраиваемый в пределах частот 10- и 20-метрового диапазонов. Связь с антенной на обоих диапазонах индуктивная. Регулировка обратной связи осуществляется с помощью резистора с переменным сопротивлением R18.
Все катушки индуктивности радиостанции самодельные. Их данные приведены в табл. XII.13.
Таблица XII .13
Намоточные данные катушек индуктивности и ВЧ дросселей телеграфнотелефонной переносной радиостанции
Обозначение по схеме
Назначение
Провод
Число витков
Индуктивность, мкГ
и
Контурная катушка задающего генератора передатчика
МГ 1,2
6
0,8
L2
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
L3
Катушка первого контура, настроенного на удвоенную частоту кварца
МГ 1,2
6
0,8
L4
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
—
L5
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
—
L6
Катушка второго контура, настроенного на удвоенную частоту кварца
МГ 1,2
10
1,6
L7
Катушка связи
ПМВ 0,75
3
L8
Контурная катушка оконечного каскада передатчика (10-метровый диапазон)
Катушка связи с антенной
ПЭЛ 1,5
54-5
2,2
L9
ПЭЛ 1,5
4
0,7
L10
Контурная катушка оконечного каскада передатчика (20-метровый диапазон)
Катушка связи 6 антенной
ПЭЛ 1,5
64-6
3,4
L11
ПЭЛ 1,5
4
1,0
L12
Контурная катушка 10-метрового диапазона приемника
МГ 0,65
11
1,4
из
Катушка связи с антенной
ПМВ 0,75
2
—
L14
Контурная катушка 20-метрового диапазона приемника
МГ 1,2
15
2,5
L15
Катушка связи с антенной
ПМВ 0,75
3
—
ДрЬ ДрЗ, Др4
ВЧ дроссели
ПЭЛШО0,1
1600
3000
Др2
ВЧ дроссель
ПЭЛШО0,!
800
1600
Катушки L/, L3, L6, L12 и L14 выполняются на керамических или полистироловых каркасах. Катушки L12 и L14 имеют подстроечные сердечники из карбонильного железа. Дроссели Др1—Др4 намотаны на каркасах из органического стекла. Обмотка у них разбивается на четыре секции.
Конденсаторы 03, 04, 05 и 019 — малогабаритные подстроечные с воздушным диэлектриком. Конденсатор 019 имеет одну неподвижную и две подвижные пластины и снабжен верньерным устройством с замедлением 1 : 10.
Трансформаторы Тр1 и ТрЗ 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 Тр1 из схемы исключают
Рис. XI1.36. Схема портативной транзисторной радиостанции на 144— 146 МГц.
и микрофон подключают непосредственно в цепь переключателя П2. Трансформатор Тр2 выполнен на оксиферовом сердечнике ОШ-12. Его обмотка I содержит 300X2 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 на 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 на транзисторе ТЗ (ОС614), модулируются по частоте. Для этого переменное напряжение с угольного микрофонного капсюля ЦБ подается в цепь базы транзистора ТЗ. 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 Т4, напряжение смещения, подаваемое на его базу, можно регулировать потенциометром R12. Поскольку транзистор
ТЗ 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 мВт.
Приемник собран на транзисторах Т1 (AF114) и Т2 (ОС604) и представляет собой сверхрегенератор, вспомогательная частота которого 100—150 кГц. В качестве конденсатора переменной емкости колебательного контура С1 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 L1 содержит 6 витков, L2 и L3 — по 3,5 витка, L4 — 2,5 витка, L5 — 3 витка и L6 — 2 витка. Дроссель Др1 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, V
Рис. XI 1.37. Схема миниатюрного АМ передатчика с радиусом действия 500 м.
потребляемый передатчиком, 18—20 мА. Модулятор обеспечивает глубину модуляции 60% при напряжении низкой частоты на входе микрофонного усилителя 200—300 мкВ, которое может быть снято практически с любого микрофона. В качестве антенны может быть использован кусок провода длиной 1/4 длины волны.
Передатчик (рис. XII. 37) состоит из трехкаскадного низкочастотного усилителя-модулятора, выполненного на транзисторах П13А (Т/, Т2 и ТЗ), и высокочастотного генератора, собранного на транзисторе Т4. На любительских КВ диапазонах в высокочастотном генераторе может работать любой из транзисторов П-402, П-403.
Все три каскада усилителя НЧ (модулятора) выполнены по схеме с заземленным эмиттером. Для устранения самовозбуждения усилителя первые два каскада (Т1 и Т2) развязаны по цепям питания фильтрами R4C3 и R9C5. Регулирование коэффициента усиления (примерно в 30 раз) производится потенциометром R6,
включенным в цепь базы второго транзистора. Коллекторной нагрузкой третьего каскада усилителя является сам высокочастотный генератор, развязанный по высокой частоте дросселями Др1 и Др2 и конденсаторами С6, С7, CS 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 L1 включена здесь (по высокой частоте) между корпусом и базой транзистора. Режим транзистора по постоянному току определяется делителем напряжений R12R13 и резистором в цепи эмиттера R14. Резисторы R12 и R13 зашунти- рованы по высокой частоте конденсаторами С8 и С9. Для того чтобы низкоомное сопротивление резистора R14 не шунтировало контур генератора, последовательно с этим резистором включен дроссель ДрЗ. Антенна подключается через контур L2C11, индуктивно связанный с катушкой L1.
Для уменьшения размеров передатчика детали, используемые в нем, должны быть малогабаритными. Мощность резисторов может быть взята минимальной.
Высокочастотные дроссели Др1, Др2 и ДрЗ должны иметь индуктивность порядка 50 мкР. Такой дроссель имеет 50—60 витков провода в шелковой изоляции (ПЭЛШО) диаметром 0,1 мм, намотанных в один слой на каркас диаметром 5 мм. В качестве конденсаторов СЮ и СИ могут быть использованы любые подстроечные конденсаторы с указанными на схеме пределами изменения емкости. Катушки L1 и L2 наматываются на один каркас (диаметром 10 мм) проводом ПЭЛШО 0,35 виток к витку. Для диапазона частот 28— 30 МГц катушка L1 состоит из 8 витков, L2 — из 6 витков. Расстояние между центрами катушек L1 и L6 примерно 8—10 мм. Монтаж передатчика производится на гетинаксовой панели размером 60X70 мм.
Регулировка передатчика заключается в основном в подборе плеч делителей R10R11 и R12R13. Делитель R10R11 подбирается так, чтобы напряжение на коллекторе транзистора ТЗ было равно примерно половине напряжения питания (т. е. 2 В) при отсутствии напряжения модуляции. От соотношения плеч делителя R12R13 зависит величина паразитной частотной модуляции. Определять правильность выбора плеч этого делителя лучше всего при помощи волномера. При изменении напряжения между точками Л и Бот —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
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. 473
Для работы 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 кад- миево-никелевых аккумуляторов емкостью 50 мА-ч каждый, либо из гальванических элементов (например, из элементов ФБС). Масса передатчика вместе с источником питания 700 г.
Передатчик (рис. XII. 38) имеет задающий генератор, собранный по схеме с обратной связью на транзисторе Т1, и усилитель мощности (или удвоитель), выполненный на транзисторе Т2. В цепь эмиттера транзистора Т1 с помощью переключателя /7/ может быть
Рис. XII.38. Схема телеграфного КВ передатчика с кварцевой стабилизацией.
ключей один из кварцев (КВ1 или КВ2у Колебательньш контур L1C1 в цепи транзистора Т1 настраивается на частоту кварца. Наивыгоднейшее напряжение смещения устанавливается с помощью резистора R1 с переменным сопротивлением, ручка которого вынесена на переднюю панель передатчика. При переключении кварцев, в случае попеременной работы на двух частотах, предусмотрена возможность подстройки контура L1C1 с помощью подвижного сердечника из карбонильного железа. Подстройка производится ручкой, вынесенной на переднюю панель передатчика. Телеграфная манипуляция осуществляется в цепи эмиттера транзистора Т1. Напряжение ВЧ, снимаемое с контура L1C1, подается на базу транзистора Т2. Второй каскад передатчика включен по схеме параллельного питания. Для контроля работы этого каскада в цепь коллектора транзистора Т2 включен миллиамперметр постоянного тока на 10 мА. Колебательный контур L3C6 подключен к коллектору транзистора Т2 через разделительный конденсатор С5. С цо- мощыо конденсатора переменной емкости С6 осуществляется перестройка контура L3C6 в пределах 7—14 МГц.
Передатчик рассчитан на работу с простейшими однофидерными антеннами, работающими в режиме бегущей волны, или с четвертьволновым вибратором. Оптимальная связь с антенной подбирается переключением отводов катушки L3 о помощью переключателя П2,
Катушка
Провод
Число витков
Индуктивность, мкР
L1
ПЭЛ 0,22
22
8,6
L2
ПЭЛ 0,22
6
1,3
L3*
МГ 0,69
20
3,2
Др1, Др2
ПЭЛ 0,1
800
17 00
Таблица XII.14Таблица XII.14Намоточные 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 L3 намотана медным посеребренным проводом и имеет отводы от 5, 6, 7, 8 и 10-го витков.* Катушка L3 намотана медным посеребренным проводом и имеет отводы от 5, 6, 7, 8 и 10-го витков.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 L1L2 протачивается до диаметра 12 мм. После этого производится намотка на него 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 вогнать ее в просверленное отверстие. На свободном конце шпильки закрепляется ручка подстройки. Каркас катушек приклеивается с помощью клея БФ к маленькой планке из органического стекла или гетинакса и потом закрепляется двумя винтами на вертикальной панели шасси передатчика.
Таблица XII.14
Таблица XII.14
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 L3 намотана медным посеребренным проводом и имеет отводы от 5, 6, 7, 8 и 10-го витков.
* Катушка L3 намотана медным посеребренным проводом и имеет отводы от 5, 6, 7, 8 и 10-го витков.
Дроссели Др1 и Др2 намотаны на каркасах из органического стекла. Обмотка разбита начеты- ре секции по 200 витков провода в каждой.Конденсаторы G1 и G6 — малогабаритные подстроечные с воздушным диэлектриком. Конденсатор С1 укрепляется на горизонтальной панели, ось его имеет шлиц. Настройка С6 выведена на вертикальную панель передатчика. Кварцевые пластины КВ1 и КВ2 с резонансными частотами
7000 и 7025 кГц взяты с малогабаритными кварцедержателя- ми. Передатчик имеет защитный кожух размерами 105X 103X X 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 и 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 Тр/ имеет две повышающие обмотки — модуляционную и питающую. Напряжение, снимаемое с питающей обмотки II, выпрямляется и через модуляционную обмотку I подается на анод выходного каскада (Л/), работающего в режиме анодно-экранной 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.
Задающий генератор собран по схеме с общей базой на транзисторе 7/ (диапазон 28—29,7 МГц) и дает напряжение возбуждения около 25—30 В. Транзистор 7/ работает при несколько повы- 480
шейном напряжении на коллекторе, поэтому может потребоваться специальный отбор качественных экземпляров.
Дроссель Др1 намотан на резистор ВС-2 со снятым проводящим слоем и имеет 250 витков провода ПЭЛ 0,2. Катушки L1 и L2 содержат по 12 витков провода ПЭЛ 1,2. Диаметр катушек 12 мм, длина намотки 20 мм. Отводы в катушке L1 — от 2 и 6-го витков. Катушка L3 имеет два витка и расположена на расстоянии 2 мм от «холодного» конца катушки L2. Трансформатор Тр1 намотан на сердечнике 11120X20; обмотки I и II содержат по 1000 витков ПЭЛ 0,1, обмотка Ш — 200 витков ПЭЛ 0,62 с отводом от середины. Трансформатор Тр2 намотан на сердечнике 11112X12, обмотка I имеет ЗОб витков с отводом от середины, обмотка II — 450 витков провода ПЭЛ Q,41. Передатчик собран на вертикальном алюминиевом шасси 60X250 мм.
Рцс. XI 1.39. Схема транзисторно-лампового АМ передатчика на 28-30 МГц.
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 мВт; модуляция ■— узкополосная частотная; количество каскадов по ВЧ — три (транзисторы П411); количество каскадов по НЧ — два (транзисторы ШЗ); источник питания—12 В; ток, потребляемый от источник^ питания,— 80 мА.
Схема передатчика приведена на рис. 5Ш.40. Высокочастотная часть передатчика содержит три каскада: задающий генератор и удвоитель частоты, собранный на транзисторе Т1\ эмиттерный повторитель и фазоинвертор (транзистор Т2); двухтактный выходной каскад, собранный на транзисторах ТЗ и Т4. Низкочастотная часть передатчика содержит два каскада, собранных на транзисторах Т5 и Тб типа ШЗ. С выхода усилителя НЧ сигнал поступает на вход частотного модулятора, собранного надиодеД/. Задающий генератор работает в диапазоне 14—14,85 МГц по схеме емкостной трехточки с заземленным коллектором. Эмиттер отделен по ВЧ
от земли дросселем Др1. Для достижения устойчивого самовозбуждения ток коллектора при замыкании катушек L1 и L2 должен доходить до 0,5—1,5 мА, что достигается подбором сопротивления резистора R2. Резистор R4 обеспечивает температурную стабилизацию тока коллектора. Катушка L1 может быть заменена кварцем с резонансной частотой в диапазоне 14—14,85 МГц. При работе с кварцем ЧМосуществить 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 транзис-
Рис. XI 1.40. Схема передатчика на шести транзисторах.
гора Т1 выделяется вторая гармоника частоты задающего генера- гора. Для хорошего подавления в этой цепи колебаний с частотой задающего генератора (22 — 25 дБ) и уменьшения влияния следующих каскадов на генерируемую частоту контур L2C9 должен иметь добротность не ниже 10. Для этого применяется неполное включение контура L2C9 в коллекторную цепь транзистора Т1. Между коллекторной цепью Т1 и базовыми цепями выходных транзисторов включен каскад, собранный по схеме эмиттерного повторителя. Выходные транзисторы ТЗ и Т4 работают в двухтактном режиме с углом отсечки около 100°. В коллекторную цепь' йКлючен контур L5C18 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 Т5 и Тб должны иметь [3 не менее 30 и /кС< Ю мкА.
Обозначе ние по схеме
Количество витков
Марка провода
Примечание
L1
17
ПЭЛ 0,69
Намотка виток к витку
L2
11
То же, отвод от середины
L3
7
ПЭЛ 0,35
Намотка виток к витку между витками катушки L4
L4
14
ПЭЛ 0,69
Намотка виток к витку
L5 .
7
ПЭЛ 1,5
Намотка на каркасе из органического стекла с шагом 4 мм*
L6
4
Катушка намотана между витками L5 сим метрично относительно ее середины
Таблица X Г/ 15
Намоточные данные контурных катушек передатчика на шести транзисторах
Передатчик собран на двух панелях из двухмиллиметрового гетинакса; размеры панели: 200X70 мм. На верхней панели соб
рана высокочастотная часть передатчика, на нижней — низкочас-
тотная. Между панелями размещен источник питания —• три батарейки для карманного фонаря; панели
Монтаж навесной, на монтажных лепестках, наклепанных на панеди. Данные катушек индуктивности приведены в табл. XII. 15. Диаметр каркасов катушек: L1—L4 — 9 мм, L5 — 30 мм. Все катушки, кроме L5 и L6, закрыты алюминиевыми экранами с отверстиями для подстройки. Дроссели ВЧ Др! и Др2 содержат по 60 витков провода ПЭЛШО 0,12; намотка внавал на резисторы типа МЛТ-О,5(7? > 30 кОм). В качестве антенны передатчика используется четвертьволновый штырь. При установке антенны на крыше пятиэтажного дома и применении двадцатиметрового фидера передатчик обеспечивает связь в радиусе 5 км, если прием ведется на обычные связные приемники.
стягиваются винтами.
— 4,5В
—г-0
П^
Т4ПШ
1^ж
R61,6k
80,0
73 то
R4
160
^1 /2d
71 тзь
а 2,о^
72
014
4 #ЗП-1§ПЮ*
8-
-0
Подробное описание схемы и методика
[9].
наладки передатчика приведены
в
Рис. XI 1.41. Схема лителя с выходной ностью 80 мВт.
уси-моЩ-
§ 3. Усилительные устройства
Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 80 мВт. £хема усилителя приведена на рис. XII.41. Усилитель воспроизводит частоты от 100 до 10 000 Гц при неравномерности частотной характеристики около 3 дБ. Чувствительность усилителя равна
30 мВ (при номинальной мощности), входное сопротивление — 7 кОм, потребляемый ток при отсутствии сигнала — 2,2 мА, к. п. д.— около 70%.
Усилитель охвачен отрицательной обратной связью по постоянному и переменному току (аналогично схеме, представленной на рис. Vl. 5, бу Основная обратная связь подается через резистор R7. Режим транзисторов устанавливается подбором сопротивления в цепи эмиттера транзистора Т2.
Простой экономичный усилитель с выходной мощностью 200 мВт. На рис. XII. 42, а приведена схема усилителя. Чувствительность его
б
Рис. XI 1.42. Схема бестрансформаторного усилителя с выходной мощностью 200 мВт:
— в диапазоне частот 200 Гц—51 кГц; б — диапазоне частбт 60 Гц — 20 кГц.
составляет 150 мВ. Диапазон воспроизводимых частот (200 Гц — 5 кГц) может быть расширен до 8—12 кГц, при условий исключения конденсатора С2. В режиме молчания усилитель потребляет ток 3,5 мА. К. п. д. усилителя около 65%.
Выходной каскад усилителя более подробно описан на стр. 264 и отличается лишь способом включения громкоговорителя.
Если в усилитель ввести отрицательную обратную связь с глубиной около 20 дБ, качественные показатели его значительно улучшаются. Резко уменьшается коэффициент гармоник, расширяется полоса воспроизводимых частот (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 уси-
лителя до 120 мВ. Входное сопротивление усилителя 30 кОм. Более подробно простой экономичный усилитель с выходной мощностью цо 200 Вт описан в [8].
Высококачественный усилитель для переносного приемника с выходной мощностью 300 мВт. На рис. XII.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, коэффициент гармоник не превышает 2%, к. п. д. около 78%, ток покоя около 1,5 мА.
В усилителе имеется несколько цепей обратной связи. Для стабилизации режима транзистора применена 100%-наЯ отрицательная обратная связь по постоянному току с выхода усилителя на эмит-
Рис. XI 1.43. Схема высококачественного усилителя для переносного приемника.
тер 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 R8 в цепи баз транзисторов ТЗ и Т4. Положительная обратная связь получается в результате того, что резистор в цепи коллектора транзистора Т2 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.
Правильно собранный усилитель не нуждается в наладке. Рекомендуется лишь проверять симметрию плеч и величину напряжения смещения транзисторов выходного каскада (на резисторе 100 Ом).
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 Гц, входное сопротивление 300 кОм, ток покоя 15 мА, потребляемый ток при номинальной мощности 200 мА, диапазон рабочих температур от б до +40° С.
Схема усилителя приведена на рис. XII.44. Первый каскад с повышенным входным сопротивлением описан на стр. 275. Для регулировки тембра звука служит резистор с сопротивлением
Рис. XII.44. Схема усилителя с выходной мощностью I Вт.
47 кОм, а для температурной стабилизации режима выходного каскада — диод Д1, Сопротивление звуковой катушки громкоговорителя должно быть равно 5—15 Ом.
Вместо транзисторов типа МП14 можно применить транзисторы типа МП13. МП15, МП40, МП41; вместо ШО — П9Д, 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 НЧ радиовещательного приемника «Рига-103». Номинальная выходйай мощность усилителя 0,5 ВА (прй напряжении сигнала на входе 0,2 В), максимальная — 1,3—1,5 ВА, диапазон воспроизводимых частот 50—18 000 Гц, регулировка тембра нЯ высоких и низких частотах в пределах 18—20 дБ.
Схема усилителя приведена на рис. XII.45. Выходной каскад выполнен по последовательной двухтактной схеме без трансфор- матрра. Для увеличения температурной стабильности режима в эмитТерные цепи транзисторов включены резисторы R30 и R3L а между базами транзисторов Тб и Т7 — терморезистор R27, который установлен рядом с транзисторами выходного каскада. Последние1 486
'Вход'ВходРис. XI 1.45. Схема УНЧ радиоприемника «Рига-103».Рис. XI 1.45. Схема УНЧ радиоприемника «Рига-103».Вых$Вых$
'Вход
'Вход
Рис. XI 1.45. Схема УНЧ радиоприемника «Рига-103».
Рис. XI 1.45. Схема УНЧ радиоприемника «Рига-103».
Вых$
Вых$
три каскада усилителя охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R23.Первые два каскада также охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току через резистор R5 и по переменному току через конденсатор С8. Основная цепь отрицательной обратной связи по переменному току связывает выход усилителя с цепью эмиттера транзистора ТЗ. Глубина этой обратной связи регулируется резистором R32. Для улучшения температурной стабильности первых двух каскадов применен терморезистор R1L
Усилитель с выходной мощностью 2 Вт. Чувствительность усилителя 0,26 В, диапазон рабочих частот 40—20 000 Гц, коэффициент гармоник не более 3%. Выход усилителя рассчитан на под-
аб
Рис. XI 1,46. Схема усилителя с выходной мощностью 2 Вт.
ключени^ громкоговорителей с сопротивлением 4,5*^7,5 Ом. При максимальной мощности на выходе усилитель потребляет ток около 200 мА.
Схема усилителя приведена на рис. XI 1.46, 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 отрицательной обратной связи необходимо включить частотно-зависимую цепочку (рис. XII.46, б).
Усилитель может работать при более низком напряжении источника питания. При напряжении 9 В 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 воз- 488
растает до 1,3 Вт при напряжений* источника 9 В и до 0,6 Вт при напряжении источника 6 В.
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 йо току как при малых (1—2 мА), так и при больших (60—80 мА) токах коллектора. Для облегчения теплойого режима транзисторы выходного каскада должны быть укреплены на радиаторах.
* При налаживании усилителя необходимо подобрать такой диод Д/, который обеспечивает неискаженный сигнал на выходе при входном сигнале 15—20 мВ. Затем при отсутствии входного сигнала подбирают сопротивление резистора R1 так, чтобы ток покоя транзисторов Т4 и Т5 был равен 2—3 мА. Замену диода Д1 можно производить только при отключенном источнике питания. Более подробные сведения об усилителе приведены в [15].
Высококачественный усилитель НЧ, схема которого приведена на рис. XII.47, имеет номинальную мощность 7 Вт при коэффициенте гармоник 1% и максимальную мощность 14 Вт. Полоса
П41оо П608А МП87Ь KT9U06
Рис. XII. 47. Схема высококачественного усилителя с выходной мощностью 7 Вт.
рабочих частот 15—32 000 Гц при неравномерности частотной характеристики ± 1 дБ. Чувствительность усилителя — 0,2 В, уровень фона — 60 дБ. Нагрузкой усилителя может быть акустическая си* стема с полным сопротивлением 4,5 Ом. Регулятор тё^^ра ЙЧ изменяет усиление на частоте 30 Гц от—15 дБ до +4 дВ, регулятор тембра ВЧ — на частоте 15 кГц от—10 дБ до +6 дБ,
Выходной каскад усилителя собран по двухтактно-параллельной схеме на высокочастотных кремниевых транзисторах большой мощности и работает в режиме класса В. Для снижения нелинейных искажений и выходного сопротивления усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R20. Для получения хорошей частотной характеристики в области низких частот
емкость конденсаторов С.9 и СЮ должна быть велика. Сопротивление этих включенных последовательно с нагрузкой конденсаторов на низшей частоте должно быть значительно меньше сопротивления нагрузки.
Силовой трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш32Х32. Сетевая обмотка содержит 900 витков провода ПЭВ-2 0,35, а вторичная — 100 витков провода ПЭВ-2 1,0. Транзисторы Тб и Т7 устанавливаются на шасси, усилителя, изготовленном из листового алюминия, причем транзистор Тб изолирован от шасси фторопластовой пленкой толщиной 50 мкм. Транзисторы Т4 и Т5 монтируются на плоских держателях-радиаторах, изготовленных из листового алюминия толщиной 3—5 мм. .
Для повышения надежности усилителя вместо конденсатора СЮ с рабочим напряжением 25 В следует применить два конденса-
220
Рис. XI 1.48. Схема электромегафона «Balsas».
тора емкостью 2000 мкФ на рабочее напряжение 50 В. В случае самовозбуждения усилителя на ультразвуковой частоте необходимо подключить параллельно резистору R15 конденсатор емкостью 300—500 пФ.
Переносный электромегафон «Balsas» представляет собой устройство для усиления речи. Радиус его действия 5—10 м. Электромегафон состоит из микрофона, усилителя НЧ с громкоговорителей и источников питания. Усилитель воспроизводит диапазон частот от 60 до 5000 Гц при неравномерности частотной характеристики не более 20 дБ. Номинальная выходная мощность усилителя 1 Вт при напряжении на входе 9—14 мВ. Коэффициент гармоник — по звуковому давлению на частоте 1000 Гц не более 10%. Питание электромегафона осуществляется от двух батарей типа КБС-х-0,7 или от аккумуляторной батареи типа 8ЦНК-0,45. Потребляемый ток не более 0,25 А. Масса электромегафона с источниками питания не более 1 кГ, габариты 195X 110X56 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 выход- ногр каскада получают смещение от транзистора второго каскада, 490
что обеспечивает жесткую стабилизацию режима при изменении температуры. Данные трансформаторов элекромегафона приведены в табл III. 12 и III.13.
Магнитофоны
Магнитофон «Яуза-20» рассчитан на двухдорожечную запись звуко; вых сигналов от микрофона, звукоснимателя, приемника или радиотрансляционной линии и воспроизведение сделанных записей или магнитофильмов. Имеет две скорости движения ленты: 9,53 и 4,76 см/с. 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 X 220 X НО мм. Масса 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 R9, который в режиме воспроизведения подключается переключателем рода работы BL В режиме записи для получения неизменного тока записи на низких звуковых частотах последовательно с конденсатором С7 включается резистор R47. Для коррекции частотной характеристики в области высоких звуковых частот в цепь коллектора транзистора Т4 включен LC-фильтр, Состоящий из катушки L1 и конденсатора СИ. При скорости движения ленты 9,53 см/с включается часть катушки L1, а при скорости 4,76 см/с — вся катушка. Индикатором уровня записи ИП служит микроамперме:р 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. Х.17, в. Оконечный усилитель собран по схеме, аналогичной приведенной на рис. VI. 18. Высокочастотный генератор тока подмагничивания и питания стирающей головки выполнен по двухтактной схеме на транзисторах Т12 и Т13. Контур генератора, состоящий из обмотки /// трансформатора Тр1 и конденсатора С22, настроен на частоту 45+5 кГц. Электродвигатель лентропротяжного механизма включен, как это было показано на рис. Х.7, а
Силовой трансформатор блока питания Тр2 намотан на магнито провод 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 // — 2 50 витков провода ПЭВ-2 0,38. Между первичной и вторичной обмотками расположена экранная обмотка — один слой провода ПЭВ-2 0,17.
Катушка L1, намотанная на пластмассовый каркас, имеет 3150 витков провода марки ПЭВ-2 0,1 с отводом после 2500 витков. Катушка фильтра-пробки L2 состоит из 1500 витков провода ПЭВ-2 0,12 и намотана на такой же каркас. Обе катушки настраиваются фёрритовыми сердечниками диаметром 1,8 мм с магнитной проницаемостью 600—1000.
Трансформатор высокочастотного генератора Тр1 также намотан на пластмассовый каркас и заключен в броневой сердечник
Вис. XI1.49. Схема магнитофона «Яуза-20».
типа 0Б-2О. Обмотка I имеет 35X2 витков провода ПЭВ-2 0,18, обмотка II — 20X2 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка III —90 витков провода ПЭВ-2 0,18 и обмотка IV — 50 витков провода ПЭВ-2 0,12.
Данные магнитных головок приведены в табл. Х.5. (Более подробные сведения о магнитофоне «Яуза-20» см.— «Радио», 1965, 11, 39—41).
Магнитофон любительской конструкции рассчитан на двухдорожечную запись на ленту типов СП, 2 или 6 при скорости движения ленты 9,5 см/с ±2%. Коэффициент детонации не превышает 0,5%.
Усилитель магнитофона воспроизводит частоты 40—12 000 Гц (при использовании ленты типа 6) с неравномерностью 3 дБ. Коэффициент гармоник в диапазоне частот 400—7000 Гц не более 5%. Динамический диапазон сквозного канала не хуже 45 дБ, Номи-
Рис. XII,50. Схема усилителя, генератора высокой частоты и регулятора оборотов двигателя к любительскому магнитофону.
нальная выходная мощность усилителя 1 Вт. Чувствительность усилителя магнитофона с микрофонного входа составляет 0,5 мЙ, со входа звукоснимателя — 0,2 В, со входа приемника или 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, в режиме перемотки — 80 — 200 мА. Габариты магнитофона: 290X 225X 120 мм; вес 4,5 кг.
Схема универсального усилителя, высокочастотного генератора и регулятора оборотов двигателя приведена на рисд ХП.50. Схеца оконечного усилителя приведена на рис. VI. 18, 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 140X2 витков провода ПЭВ 0,1. Рабочая щель — 5 мкм, задняя — 50 мкм, индуктивность головки-— 8—10 мГ, номинальный ток записи — 1 мА, ток подмагничивания — 5 мА. Стирающая головка может быть использована от магнитофона «Яуза-20» (см. табл. Х.5).
Катушка высокочастотного генератора заключена в броневой сердечник, изготовленный из феррита марки 600НН с внешним диаметром 28 мм. Обмотка I содержит 30 + 50 + 50 + 30 витков провода ПЭЛ 0,25, а обмотка II — 100 витков провода ПЭЛ 0,18. Катушка коррекции L1 намотана на кольцо из феррита марки 600НН (внешний диаметр 13 мм) и содержит 80 витков провода ПЭВ 0,15, ее индуктивность 6—8 мГ. Катушка фильтра-пробки L2 заключена в броневой сердечник с внешним диаметром И мм, изготовленный из феррита марки 600НН, и содержит 80 витков провода ПЭЛ 0,2, ее индуктивность — 8—10 мГ.
Входной трансформатор Тр1 намотан на магнитопровод типа Ш6Х9, изготовленный из сплава 80НХС или 79НМ. В обмотке I содержится 200 витков, а в обмотке II — 600 витков провода ПЭЛ 0,1. Индуктивность первичной обмотки составляет 130 мГ, вторичной — 1 Г, Трансформатор закрывается толстым пермаллое- вым 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 плавно регулировать в пределах 0—0,1 В; возможна ступенчатая регулировка с помощью делителя с выходными напряжениями 0,1 В, 10 мВ, 1 мВ и 0,1 мВ. 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: 1В; 0,1В; 0,01В; возможна плавная регулировка выходного напряжения.
Генератор высокой частоты может быть промодулирован звуковой частотой с глубиной модуляции до 90%.
Прибор питается от сети переменного тока с напряжением 127 или 220 В. Потребляемая мощность не более 0,3 Вт.
Звуковой генератор собран на транзисторах Т1 и Т2 по схеме /?С-генератора. Напряжение звуковой частоты снимается с эмиттера транзистора Т2 и через регулятор выходного напряжения R21 подается на ступенчатый делитель R18—R20.
Генератор ВЧ выполнен по схеме индуктивной трехточки на транзисторе ТЗ. Напряжение ВЧ снимается с коллектора транзит тора и через регулятор выходного напряжения R17 подается на ступенчатый делитель R22—R26. Модулирующее напряжение звуко-
вой частоты, снимаемое с регулятора R21, подается на базу транзистора ТЗ.
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 619, С20 и резисторов R27, R28 следует включить понижающий трансформатор с выходным напряжением 14,5—14,7 В.
Рис. XIL51. Схема генератора высоких и звуковых частот.
Транзисторы Т1 и Т2 должны иметь коэффициент усиления по току р в пределах 40—50, а транзистор ТЗ — 80—100. Катушки индуктивности намотаны на полистироловых каркасах (диаметр 8 мм) с карбонильными сердечниками типа СЦР (диаметр 6 мм). Катушка L1 содержит 250 витков провода ПЭЛ 0,1 с отводом от 30-го витка, катушка L2—160 витков провода ПЭЛШО 0,15 с отводами от 10 и 60-го витков, L3—22 витка провода ПЭЛ 0,7 с отводами от 2 и 10-го 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 0,1В, возможна его плавная и ступенчатая регулировка. ВЧ сигнал может быть промодули- рован 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 мА.
Схема генератора приведена на рис. XII.52. Задающий генератор собран на транзисторе Т1 по схеме индуктивной трех-
точки. Выходной каскад, в котором осуществляется амплитудная м >дуляция сигнала, собран на транзисторе Т2 (ГТ313А), Модулирующий сигнал подается в цепь коллектора Т2. Сигнал высокой частоты, снимаемый с коллекторной нагрузки транзистора Т2. через регулятор выходного напряжения R14 и переключатель В4 поступает на выносной ступенчатый делитель напряжения.
Задающий генератор звуковой частоты (1000 Гц) выполнен на транзисторе ТЗ по схеме с трансформаторной обратной связью. На транзисторе Т4 собран усилитель, с выхода которого напряжение звуковой частоты поступает в цепь коллектора транзистора Т2 и через переключатель В4 может быть подведено к выходу прибора.
Рис. XI 1.52. Схема генератора высокочастотных сигналов
Для контроля выходного напряжения ВЧ и глубины модуляци^ измерительный прибор — микроамперметр типа М-4205 с чувствительностью 20 мкА — включается на выход детектора, собранного на диодах Д/, Д2, при контроле напряжения питания — в цепь Питания.
Катушки ВЧ генератора L1—L5 намотаны на каркасах рт радиоприемника «Балтика» или «ВЭФ-Аккорд» (диаметр 12 мм), а катушка ^6—на резисторе ВС-0,25 с сопротивлением 75—100 кОм. Катушки L/, L2, L3 имеют намотку типа «универсаль» шириной 5 мм с расстоянием между секциями (у катушек L1 и L2) 4 мм. намотка катушек L4 и L5 — рядовая виток к витку. Катушка L1 содержит 350 X 3 витков провода ПЭЛШО 0,1с отводом от 120-го витка, L2 — 135X3 витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 65-го витка, L3 — НО витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 18-го витка, L4 — 24 витка провода ПЭВ 0,38 с отводом от 7-го витка, L5 — 6 витков провода ПЭВ 0,69 с отводом от 2-го витка и катушка L6 — 60 витков провода ПЭЛШО 0,1.
В качестве трансформатора Тр1 может быть использован переходной трансформатор от радиоприемника «Сокол». Все транзисторы должны иметь коэффициент усиления по току [3 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 плавная и ступенчатая регулировка. Напряжение на входе ступенчатого делителя измеряется вольтметром с точностью +3%. Шкала вольтметра имеет два предела: 1В и 10В. Выходное сопротивление генератора 91 Ом, неравномерность частотной характеристики не более +1 дБ коэффициент гармоник не более 1%.
Рис. XI 1.54. Схема генератора качающейся частоты.
Схема генератора приведена на рис. XII. 53. Первые два каскада представляют собой усилитель с положительной обратной связью через избирательную /?С-цепь. Для стабилизации амплитуды генерируемых колебаний напряжение с коллектора Т2 через цепь обратной связи (С14, R16 и терморезистор R9) подается в цепь эмиттера транзистора TL Выходной каскад собран на транзисторе ТЗ по схеме с общим коллектором. Плавная регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи резистора R20. Выходное напряжение измеряется вольтметром, состоящим из детектора, собранного по мостовой схеме на диодах Д1—Д4 и измерительного прибора — микроамперметра типа М592 (100 мкА). Напряжение питания первых каскадов стабилизировано с помощью стабилитронов Д5—Д7. *
Трансформатор Тр1 намотан на сердечнике ШЛ12X25. Обмотка I содержит 1600 витков провода ПЭВ 0,17, обмотка II — 1200 витков ПЭВ 0,13, обмотка III (экранная) — один слой ПЭВ 0,1, обмотка IV — 290 + 60 + 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 140].
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 Гн, проходящим по управляющим обмоткам L3 и L4. 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 R7 и R5, 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.
Рис. XI 1.55. Схема подключения ГКЧ и осциллографа к настраиваемому УПЧ.
Для получения частотных меток в схему введен смеситель на диодах Д1 и Д2, в котором смешиваются колебания генератора и колебания внешнего ГСС. При совпадении частоты генератора с частотой ГСС на выходе фильтра (R10—R12; 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 L1 и L2 содержат по 20 витков, а катушки L3 и L4 — 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 (Rl=-R5) поступает на вход
erm
Рис. XI 1.56. Схема частотомера.
усилителя, собранного на транзисторе Т1. На транзисторах Т2 и 13 собран триггер Шмитта, преобразующий синусоидальное напряжение в П-образные импульсы, длительность которых зависит от частоты и амплитуды сигнала. На выходе триггера включена дифференцирующая цепь C5R17, на выходе которой образуются импульсы с постоянной длительностью и амплитудой. Частота следования импульсов равна частоте сигнала на входе прибора. На транзисторе Т4 выполнен усилитель импульсов, на выходе которого включены измерительные цепи. В приборе используется принцип измерения разрядного тока конденсатора, заряженного последовательностью импульсов, калиброванных по длительности и амплитуде. Импульсы с коллектора Т4 заряжают один из конденсаторов С6—С9. Эти конденсаторы разряжаются через резисторы R25—R28, причем величина разрядного тока подбирается так, чтобы отклонение стрелки микроамперметра ИШ было максимальным на верхнем пределе частотного поддиапазона. С помощью резисторов R25—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 (тип Л2-1) 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) h22 — выходная проводимость при холостом ходе в цепи эмиттера; 3) /ко — обратный ток коллектора при отсутствии тока эмиттера. Могут быть измерены параметры транзисторов типов п—р—п и р—п—р. Пределы измерений: а — 0,9 — 1; ^22 — (<М—4) мкСм; /ко — 0 — 50 мкА. Параметры измеряются при Uw « 4,5 В, /к « 1 мА. Питание прибора осуществляется от двух батарей типа КБС-Л-0,5. Размеры прибора: 210 X 150Х X 90 мм; масса около 2 кГ.
Схема испытателя параметров транзисторов приведена на рис. XII. 57. На транзисторе Т1 собран генератор напряжения с частотой 700 Гц, на транзисторах Т2—Т5 — 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 — коллектор и измерить напряжения питающих батарей. Назначение ключей: К1 —- ключ отсчета /i22 и контроля пробоя; К2 — ключ отсчета а и /ко; КЗ — ключ контроля напряжения батарей; К4 — ключ переключения р—п—р и п—р—п. Проверяемый транзистор включается в панельку КП1. Принципиальные схемы измерения отдельных параметров транзисторов приведены на рис. XII. 58. В соответствии с этими схемами производятся коммутации ключами (см. рис. XII. 57). Ключ К4 должен находиться в положении, соответствующем типу проверяемого транзистора. Для проверки напряжения батарей ключ КЗ поочередно устанавливается в положения «С^» и «и2». Батареи включаются кнопкой Кн1 только на время измерений напряжения или параметров транзистора. При контроле пробоя транзистора ключ К1
Т2П13Б ТЗШЗБ Т4П13Б Т5ГИ4
Рис. XTL57. Схема испытателя параметров транзисторов (тип Л2-1). Ключи К/—К4 в нейтральном положении.
ставится в положение «Контроль пробоя», а ключи К2 и КЗ остаются в среднем положении. Перед измерением параметров производится калибровка прибора. При этом ключи KI, К2 и КЗ должны нахо-
Генератор
Рис. XI 1.58. Принципиальные схемы измерения параметров транзисторов-
а — для измерения h22; б — для контроля пробоя; в — для измерения а; г — для измерения /ко.
диться в среднем положении. Напряжение генератора устанавлива
ется таким образом, чтобы стрелка прибора находилась в конце
шкалы. При определении /i22 и а соответствующий ключ устанавливают в соответствующее положение. Транзисторы типов П13Б и П14 могут быть заменены транзисторами МП39Б и МП40 соответственно.
Трансформатор Тр1 изготовляется на магнитопроводе типа Ш8Х8. В обмотке 1—2 содержится 500 витков, в обмотке 3—4—2500 витков, в обмотке 5—6 — 500 витков провода ПЭВ-2 0,1. Трансформатор Тр2 изготовляется на магнитопроводе типа Ш8Х8. Обе его обмотки содержат по 2000 витков провода ПЭВ-20,1.
В качестве измерительного метр типа М24-111 с пределом
Тип транзистора
Напряжение, В
на коллекторе
на базе
на эмиттере
П14 (Т1)
6,8
0,43
0,36
П13Б (Т2)
8,4
4,2
4,2
П13Б (ТЗ)
1,0
0,68
0,5
П13Б (Т4)
5,0
4,5
1,4
П14 (Т5)
4.3
1,1
1,0
Примечание. Все напряжения
корпуса прибб- сопротивлением
относительно внутренним
измерены ром с 20 кОм/В
Таблица XII.16
Усредненные данные режимов транзисторов в приборе Л 2-1
прибора
применен
измерения 50 мкА.
микроампер-
В табл. XII. 16 приведены данные режимов транзисторов в приборе.
При наладке прибора прежде всего проверяют напряжения батарей и подбирают резистор R32 так, чтобы при напряжении батарей,
Ом
°э
300
R1312,5
R14134,5
Ом х1 о-
30 R10 153
120(600)о R21 900^
30(150) о—4 R20V\ ml
6(30)o—-T R19U
#,5(7,5) <Л^
-VU #,25kH
хЮ о
xfOOo
R151820
Б2Ri6 285
•жА
750
ПКИ 1530 о 0,3 \R12 Wk
Рис XII 59. Схема авометра типа Ц-20 с дополнениями для измерения коэффициента усиления транзисторов по току.
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 прибора). В режиме калибровки сопротивление резистора R8 подбирается так, чтобы на коллекторе транзистора Т5 получиТь переменное напряжение около 1 В (при среднем положении движка резистора R5^ а сопротивление резистора R30 подбирается так, чтобы стрелка измерительного прибора находилась вблизи конца шкалы. Подбором резистора R6 необходимо обеспечить возможность калибровки при напряжениях батарей 3,6—4,5 В. Резистор R11 подбирается в режиме «Контроль пробоя» при замкнутых контактах «К» и «Э» на панельке КП1 так, чтобы стрелка не выходила за пределы шкалы даже при установке резистора R5 на максимум. Подбором резистора R9 подгоняется шкала измерения а (в режиме измерения а). Для проверки шкалы следует замкнуть контакты «Б» и «Э», а между перемычкой и корпусом включить эталонные сопротивления. Точке 0,9 должно соответствовать сопротивление 222,2 Ом, 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 /К( градуируется в режиме измерения /ко с помощью внешнего
5U4
микроамперметра, включенного последовательно с резистором переменного сопротивления (1 МОм) между контактами «Л» и «Б». Шкала измерения градуируется подключением соответствующих сопротивлений к контактам «К» и «Б». Например, точке 4 мкСм 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 ^см? сопротивление которого определяется по формуле
D ^б^макд^см /’
макс
где /?см — сопротивление смещения, кОм; Бб — напряжение батареи Бр ^ Рмакв — максимальное значение коэффициента усиления по току проверяемых транзисторов в схеме с общим эмиттером; /макс ~ максимальный ток, измеряемый миллиамперметром, мА.
Если использовать шкалу прибора 30 мА, то при Рмако = 300 и напряжении батареи 1,5 В 7?см = 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.
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.Рис. ХШ.2. микромодуль.Рис. ХШ.2. микромодуль.ПлоскийПлоский
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.
Рис. XIII. 1. Колончатый модуль.
Рис. ХШ.2. микромодуль.
Рис. ХШ.2. микромодуль.
Плоский
Плоский
Глава XIII
МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Общие сведения
Микроминиатюризация — 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 и определенных размеров. При использовании элементов обычной формы повы-
шенная 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.
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. ХИМ).
Плоские микромодули — модули выполненные из деталей, установленных на одной или двух сторонах печатной платы. Выводы деталей соединяют с печатным монтажом с помощью пайки шти токопроводящих клеев. Сборку затем герметизируют (рис.
i06
Этажерочные микромодули — модули, выполненные из радио- деталей специальной формы, называемых микроэлементами (рис. ХШ. 3).
Основным элементом этажерочного микромодуля является микроплата. Микроплата предназначена для установки на ней печатных или навесных радиоэлементов. На каждой стороне микропла^Ы
Рис. XII 1.3. Этажерочный микромодуль.Рис. XII 1.3. Этажерочный микромодуль.
Рис. XII 1.3. Этажерочный микромодуль.
Рис. XII 1.3. Этажерочный микромодуль.
ведется по часовой стрелке, начи-ведется по часовой стрелке, начи-Рис. XIII.4. Типовая микроплата.Рис. XIII.4. Типовая микроплата.
ведется по часовой стрелке, начи-
ведется по часовой стрелке, начи-
Рис. XIII.4. Типовая микроплата.
Рис. XIII.4. Типовая микроплата.
имеется по три металлизированных паза, в которые при сборке микромодуля впаиваются соединительные проводники. В одном из углов микроплаты есть ключ — прямоугольный вырез — для ориентации платы в процессе изготовления микроэлементов и сборки микромодуля. Каждый паз микроплаты имеет условный номер.
Нумерация пазов микроплаты ная с короткой стороны ключа (рис. XIII. 4). При сборке микроэлементов в микромодуль этажерочной конструкции микроплаты можно устанавливать в восьми различных положениях в зависимости от места расположения ключа.
Микроэлементы РЭА
Микроэлементы — это специально разработанные ре-
зисторы, конденсаторы,
диоды, транзисторы, трансформаторы, располагаемые на микро
платах.
Резисторы постоянного сопротивления микромодульные изготавливаются с номинальными величинами сопротивлений^огласно шкале ГОСТа 2825—60. В составе микромодулей и в микромодуль- ной аппаратуре используются резисторы следующих типов:
СЗ-4 (СКПМ) —- резисторы композиционные печатные микро модульные (рис. XIII.5, а);
CCHM — резисторы станатные ниточные микромодульные, Резисторы выполняются в виде тонких навесных столбиков, крепящихся непосредственно к поверхности микроплаты (рис XIII. 5, б);
/2312 3-
Рис. XIII.5. Микромодульные резисторы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6Рис. XIII.5. Микромодульные резисторы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6
Рис. XIII.5. Микромодульные резисторы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6
Рис. XIII.5. Микромодульные резисторы: а — типа СЗ-4; б — типов СКНМ, ССНМ; в — типа С5-6
СКНМ — резисторы композиционные ниточные микромодуль- ные По конструктивному оформлению похожи на резисторы типа ССНМ (рис. XIII.5, б);
- СЗ-2 — резисторы композиционные таблеточные. Изготавливаются в виде плоских дисков (таблет) диаметром 1,7 и 2,7 мм;
Рис XII 1.6. Резистор СП5-6Б
СЗ-З — резисторы композиционные ниточные,
С5-6, С5-18 — резисторы постоянного сопротивления проволочные микромодульные (рис. XIИ.5, в);
СТ2-26, СТЗ-24, СТЗ-26 СТЗ-28 — терморезисторы;
СПЗ-6 — резисторы непроволочные переменного сопротивления с поверхностным композиционным проводящим слоем;
Таблица Х1П.1
Основные параметры микромодульных резисторов
Тип
Материал и конструкция
Пределы номинальных значений сопротивлений
ill - s 5 ч к ИО ЕХ о я «
g£ л с
я *
5 у00
” Я я* £ О.Я
го« £ л я о я а И
сснм
Станатные ниточные на плате
5,6 Ом — 2,7 кОм
±5, ±10, ±20
80
0,05
560 Ом — 5,1 кОм
160
0,125
Станатные ниточные
С2-12
10 Ом — 510 кОм
160
0,25
скнм
Композиционные ни точные на плате
150 Ом — 1 МОм
±5, ±10, ±20
30
0,25
СЗ-З
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
C5-1J
Проволочные на плате
51 Ом — 510 кОм
±0,1, ±0,2, ±0,5, ±1,0
140
0,125
СТ2-26
Терморезисторына
плате
1 кОм — 100 кОм
±20
10-20
СТЗ-24
0,68; 1; 1,5; 2,2;
3,3 кОм
-
0,15—2,0
СТЗ-26
100 Ом — 680 Ом
10—20
СТЗ-28
Терморезисторы таблеточные
0,15; 0,22; 0,33;
1,5; 2,2; 3,3 кОм
±20
—
10-20
СПЗ-ба, СПЗ-66
Переменного сопротивления с поверхностным композиционным проводящим слоем
1 кОм — 1 МОм (соответствуют ряду 1,0; 1,3; 2,2;
3,3; 4,7; 6,8)
±10, ±20, ±30
160
0,125
СП5-6а, СП5-.66
Переменного сопротивления проволочные
0,1; 0,2; 0,47; 1,0;
2,2; 4,7; 10; 22;
47; 100 кОм
±ю
160
0,5
СП5-6 — резисторы проволочные переменного сопротивления. Два последних типа резисторов изготавливаются в угловом (рис. ХШ 6) и прямом вариантах. Основные параметры микромодуль- ных резисторов приведены в табл. XIII. 1.
КМК-2,№К-3,КМК-2,№К-3,
КМК-2,№К-3,
КМК-2,№К-3,
>дс. XIII.8. Кон- Йсаторы типов \53-6A, КОПП.>дс. XIII.8. Кон- Йсаторы типов \53-6A, КОПП.
>дс. XIII.8. Кон- Йсаторы типов \53-6A, КОПП.
>дс. XIII.8. Кон- Йсаторы типов \53-6A, КОПП.
b
Микромодульные конденсаторы и конденсаторы для печатного монтажа изготавливаются с номиналами, согласно ГОСТу 2519—60. 1 Составе микромодулей и в микромодульной аппаратуре используются конденсаторы следующих типов:
КМК — конденсаторы микромодульные керамические (рис. XIII.7, а);
КОПМ — конденсаторы оксидно-полупроводниковые микромодульные (рис. XIII 7,6);
КМПМ — конденсаторы металлопленочные микромодульные;
ММКТ-3/20 — конденсатор подстроечный микромодульный (рис. XIII.7, в);
КОПП — конденсаторы оксидно-полупроводниковые для печатного монтажа (рис. XIII. 8);
КМПП — конденсаторы металлопленочные для печатного монтажа;
КМБП — конденсаторы металлобумажные для печатного монтажа.д
Основные параметры микромодульных конденсаторов приведены в табл. XIII.2
Катушки индуктивности ИФМ выполняются на ферритовых кольцах марки 20ВЧ, 50ВЧ, 100НН, 1000НМ и устанавливаются
на микроплате. Номинальные значения индуктивностей лежат в пре- де^йх от 1,25 до 2500 мкГ, допустимые отклонения от номинальной величины ±5, ±10%, добротность 20—80. Общий вид катушек индуктийноб^и ИФМ показан на рис. XIII,9, а.
МО
Таблица ХШ.2
Основные параметры микромодульных конденсаторов
Тип
Материал и конструкция
Номинальные емкости, пФ
Группы ТКЕ
Допускаемые отклонения емкости от номинальной, %
Номинальное напряжение, В
Размеры элемента, мм
КМК-1-2
Керамические на плате
16—220
ПЗЗ, М47
±5; ±10; ±20
50—160
30—470
М.75
75—820
М-750
КМК-2а
Керамические без платы
110—1800
М1500
1500—22 000
НЗО
+50; —20
(0,022; 0,033; 0,047) * 10е
Н90
+80; —20
кмк-з
Керамические на плате
75-680
ПЗЗ, М47
±5; ±10; ±20
35
6Х 6X1,9
240—1200
М75
510—2200
М750
КМК-За
Керамические без платы
И 00—4700
Ml 500
(0,022; 0,033; 0,047) . 10е
МЗО
+50; —20
Продолжение табл. XIII.2
Тип
Материал и конструкция
Номинальные емкости, пФ
Группы ТКЕ
Допускаемые отклонения емкости от номинальной, %
Номинальное напряжение.
В
Размеры элемента.
К10У-)
Керамические для печатного мои- тажа
150; 330
±20
350
1.5Х(6; 10)
2200; 4700
4-80 —20
К31П-6
Слюдяные на плате
100; 120; 150; 180; 220; 270;
330: 390: 470; 560; 680: 820;
1000
-
±1; ±2; ±5; ±10: ±20
100
6X6x3
К53-6Д
Оксиднополупроводниковые для печатного монтажа
(4,7; 6.8; 10; 22; 33; 47; 68;
100) • 10е
-
-20: 4-50
6. 15. 30
8.2X10.5
КМПМ
Металлопленочные на плате
1000: 1500; 2200; 3300; 4700;
6800; 10 000
-
±10: ±20
160
6Х6Х2.7
кмпн
Металлопленочные для печатного монтажа
(0.05; 0.1; 0,15; 0,25; 0,5: 1,0) • 10»
-
±10; ±20
30. 160
11ХПХ(18: 22)
К73П-3
К71П-2
(0,01 — 0,033) • 10е (0.039 — 0,1) • 10е
—
±5; ±10; ±20
100
11Х22Х(18; 22) 11Х11Х(15, 18: 22)
К74П-4
Пленочные на плате
1000; 1500; 2200; 3300; 4700;
6800; 10 000
-
±10: ±20
160
6х6х(2.7—4)
К74-6
Пленочные для печатного монтажа
'1000—220 000
1 -
±10; ±20
|50
(5—16,5)х(2,3—10,5)Х
Х(13,5—17)
К МБП
Металлобумажные для печатного .монтажа
(0,05; 0,10; 0,15; 0,25; 0,5; ПО) • 10е-
-
±10; ±20
30
(10—22)Х(11—22)Х Х(Н-22)
MMKJ-3/20
Подстроечные на плате
3—20
-
±2
80
6X6X4.7
КОП/М
Оксиднополупроводниковые на плате-
(1; 1.5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8;
10) • 10е
—
±10; ± 20; ±30
6
6Х6Х 3,5
(0,047; 0,068; 0,1; 0,47; 0,68; 1; 1.5; 2,2; 3.3) • 10е
15
(0.47; 0,68; 1,0; 1,5: 2,2) • 10е
30
КОПП
Оксиднополупроводниковые для печатного монтажа
(22; 33; 47; 68; 100) • 10е
-20; 4-50
6
14X10,5* (без выводов)
(4,7; 6.8; 10; 15; 22; 33) - 10е
15
‘ (4,7; 6,8; 10; 15; 22) • 106
30
К53-2
Оксиднополупроноднцкрвые таблеточные
(0,047; 0,068; 0,1; 0,15; 0,22;
0,33; 0,47; 0,68; 1,0; 1,5; 2,2;
3.3; 4,7; 6,8; 10; 15) - 10е
-
-20; 4-50
6, 10, 15, 30
(2.7—4,7)*
К53-5А
Оксиднополупроводниковые на плате _
(0,047; 0,068; 0,1; 0,47, 0,68; 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8;
10) • 10е
±10; ±20; ±30
6, 15, 30
6X6X3.5
Диаметр.
Катушки индуктивности типа МКИ (постоянные),г МКИП (переменные), МКИС (индуктивно связанные) выполняются на ферритовых броневых сердечниках (см § I гл III) и устанавливаются на
Рис. XIII.9. Микромодульные катушки индуктивности: а — типа ИФМ; б — типа МКИ
платах (рис. XIII. 9,6). Катушки предназначены для работы в схемах микромодулей в цепях переменного и постоянного тока с мак-
Таблица ХШ.З
Основные параметры микромодульных
симальным напряжением до 100 В. Основные параметры микромодульных катушек ин
катушек, индуктивности типа МКИ
дуктивности приведены в табл.
Тип
Индуктивность, мкР
Высота, мм
Точность изготовления или перестройка, %
XIII. 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 зна-
МКИ мки МКИП мкип мкис мкис
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
±5 ±5 ±10 ±10 ±5
±5
чения индуктивностей 3150— 63 000 мкР для МКИ-3, МКИП-3 высотой 16,6 мм; 100—400 mF для МКИ-3, МКИП-3 высотой 20,5 мм; 400—25 000 мкР для МКИС-3. Добротность катушек лежит в пределах 25—90 для МКИ-3,
Рис. XIИ. 10 Катушка индуктивное!и тина МКИ-3.
МКИП-3 и в пределах 45—80 для МКИС-3. Точность изготовления постоянных и связанных катушек не хуже ±5%. Конструкция катушек показана на рис, XIII, 10.
Трансформаторы ММТС-1 — 7 — микромодульные согласующие, низкой частоты. Предназначены для работы в диапазоне частот 300—3000 Гц с неравномерностью частотной характеристики
7н 9 ЮН 12ММТС-1, ММТС-2,ММТС-37н 9 ЮН 12ММТС-1, ММТС-2,ММТС-3Зн д.Зн д.ММТС-7ММТС-7
7н 9 ЮН 12
ММТС-1, ММТС-2,ММТС-3
7н 9 ЮН 12
ММТС-1, ММТС-2,ММТС-3
Зн д.
Зн д.
ММТС-7
ММТС-7
Рис. XIII.11. Трансформаторы типов ММТС-1—7:
а — общий вид; б — электрические схемы
не более ±5 дБ и коэффициентом гармоник 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.
Таблица ХШ.4
Параметры трансформаторов ММТС-1—7
Тип
Входное сопротивление. Ом
Выходное сопротивление. Ом
Максимальное напряжение на 1 обмотке (эф.), В
Ток подмагничивания, мА
ММТС-1
50
500x2
0,35
ММТС-2
600
500x2
0,35
—
ММТС-3
2000
500x2
0,35
—
ММТС-4М
3000x2
500x2
1,41
1
ММТС-5
3000x2
100x2
1,41
1
ММТС-6
500x2
100X2
3,54
4
ММТС-7М
500x2
600
2,5
4
Тип
Коэффициент трансформации
Индуктивность I обмотки, Г
Индуктивность рассеяния, Г, не более
Сопротивление обмотки постоянному току при 4-20° С, Ом
Номинальное значение
Допустимое отклонение
I обмотка
II обмотка
ММТС-1
6,33
±0,63
0,01
0,004
16
270X2
ММТС-2
1,82
±0,18
0,135
0,048
160
264X2
ММТС-3
1,0
±0,1
0,35
0,16
420
366X2
ММТС-4М
0,52
±0,05
1,4
0,5
690X2
342X2
ММТС-5
0,169
±0,017
1,8
0,5
600X2
66X2
ММТС-6
0,4
±0,04
0,18
0,08
106X2
40X2
ММТС-7М
1.4)
±0.14
0.09
0,04
152x2
175
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 гармоник не выше ±10%. Общий вид трансформаторов показан на рис. XIII. 12, а, параметры приведены в табл. XIII. 5, а электрические схемы и цоколевка — на рис» XIII. 12, б.
Рис. XIII.12. Трансформаторы типов ММТС-8—13:
а — общий вид; б — электрические схемы.
М6
Параметры трансформаторов ММТС-8—13
Тил
Входное сопротивление. Ом
Выходное сопротивление. Ом
К. п. д.
Максимальное напряжение на I обмотке (эф.). В
Ток подмагничивания. мА
Коэффициент трансформации
Индуктивность 1 обмотки. г
Индуктивность рассеяния. Г
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 |]-2>
430 (3-г4) (5—6)
0.8
4 (1—2)
3
0,26
±0,03
1,5 (1-2)
0,22 <1—2)
510
(1-2)
100 (3-4) (5—6)
ммтс-1 о
12,5
■ 1—3)
400 .4—6)
0,8
10 (1—3)
1
0,18
±0,02
ь (1—3)
0,6 (1—3)
1700 (1-3)
26 (4—6)
ММТС -11
12,^
1—3.
2000 .4—6)
0.«
10 (1—3)
I
0,45
±0,04
6
(1—3)
О.с 1—3-
1750
(1-3)
(210) (4—6)
ММТС-12
1b (1—3)
1000 (4-5) (5—6)
0,85
13 (1—3)
)
0.27
±0,03
7,5 (1-3)
0,75 .1-3)
1650 (1—3>
110 (4—5) (5—6)
ММТС-13
28 (1—2)
41500 (3—4)
0.9
2 * (1—2)
1.26
±0,13
5
(1—2)
1,5 (1—2)
1000 (1—2)
1700 (3—4)
В скобках указаны номера выводов обмоток трансформаторов в соответствии с принципиальными схемами
Микромодульные диоды выполняются в нескольких конструк» тивных оформлениях. Диоды ДММЗВП изготавливаются отдельно в круглом металло-стеклянном корпусе и затем монтируются на П^ате с прямоугольным отверстием по диагонали платы (рис. XIII. 1$, а) Выводы диодов подключаются к пазам 1—6, 1—4 (плюс дйода соответствует меньшему номеру паза).
Рис. XIII. 13. Микромодульные полупроводниковые приборы:
а — диоды типа ДММЗВП; б— диоды типов 2ДМ, 2СМ; в — транзисторы.
Диоды типа 2ДМ и 2СМ (стабилитроны) изготавливаются в таблеточных металло-стеклянных круглых корпусах и монтируются н| плате с круглым отверстием в центре (рис. XIII. 13, б). Выводы диодов подключаются к пазам 1—6, /—4, 2—5 (плюс диода соответствует меньшему номеру паза). Электрические параметры микро-
Таблица XIII.6
Основные данные микродиодов
Тип
Is S
л О о 2 Ч ^ go • i^«
< s « с
3 я д
ч 3<
® 3
Е v л о
5 ад s
5 к £
з |
о В ®
О су
3 2 .
S ® <и о £ к ад ® So *
л к<
О ад 3^2
1 к 5 S ® s^ 5 2 s я ■О^о с. О 5 я в
§2 . ад ° К о ад й о© |
S с а m 8 з
о S и
л
хе
ш с
Диапазон рабочих температур, ° С
от
До
ДММЗВП 2ДМ101А 2ДМ502А 2ДМ502Б 2ДМ502В 2ДМ502Г 1ДМ505А *
50 200 200 200 200 200
50
12
20
20
20
20
20
12
3,5(20)
3,5(50)
2,5(50)
3,5(50)
2,5(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
4-70
4-80
4-70
* Микродиод 1ДМ505А состоит из трех элементов МДЗ, собранных на одной плате.
Основные данные микростабилитронов
Тип
<и §
S 3
sg”
5 3
< SO g
. 8 s' 5 си 5 Си О ^
!^Я KO
Температурный коэффициент стабилизации, %/° С
5 .
ч л
§ о
S О
Я з н
5 ом
Диапазон рабочих температур, ° С
от
До
от
ДО
2СМ133А
3—3,7
30
65
-0,1
0
70 *
)
2СМ139А
3,5—4,3
26
60
-0,1
0
70 *
2СМ147А
4,1—5,2
21
56
—0,08
0,02
70 *
2СМ156А
5,0-6,4
18
45
—0,04
0,07
70 1
2СМ168А
6,0-7,5
15
15
0
0,07
70 *
> -60
4-120
2СМ180А
7,0-8,5
15
8
125
2СМ190А
8,0—9,5
13
12
125
2СМ210А
9,0—10,5
11
15
125
2СМ211А
10-12
10
18
—
125
2СМ213А
11,5-14
9
22
—
—
125
* При температуре 4-120° С.
модульных диодов приведены в габл. 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 микромодуль- ный). Электроды транзистора подключаются к пазам: 1 —база, 5 — эмиттер, 8 — коллектор. Основные электрические параметры микромодульных 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
Рис. XIII. 14. Расположение и условная нумерация выводов микромодуля.
служат для 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 Г, 2* t 3' и дополнительная маркировочная метка между выводами Г и 2* (обычно цветная риска) или стрелка, направленная от вывода Г (рис. XIII. 14).
Основные Санные микоомодульных транзисторов
Наименование параметров
Обозначение
Единицы измерения
Параметры постоянного тока *
обратный ток коллекторного перехода при напряжении на коллекторе, В
^кб о
мкА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении и^, В
Тэб. о
мкА
Режим измерения коэффициента передачи тока напряжение на коллекторе
^к
В
ток коллектора
7К
мА
Малосигнальные параметры входное сопротивление
"116
Ом
коэффициент передачи тока
/121э
—
выходная проводимость
^226
мкСм
Высокочастотные параметры
граничная частота коэффициента передачи тока
^216
МГц
емкость коллектора
Ск
пФ
постоянная времени цепи коллектора
гб^к
ПС
Коэффициент шума
дБ
Предельные параметры
напряжение коллектор —- база при х х в цепи эмиттера
^Кб/7?
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
^кэ/?
В
постоянный ток коллектора
Чип
мА
ток коллектора в импульсном режиме
'кМ
мА
мощность, рассеиваемая транзистором
?т
мВт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
Т
1 макс
°C
минимальная температура перехода
Лиин
°C
тепловое сопротивление переход — среда
^п. в
°С/мВт
Тип перехода, материал
Переход, материал
Тип транзистора
ТМ-2А
ТМ-2Б
ТМ-2В
ТМ-2Г
ТМ-2Д
ТМ-ЗА
—
-
-
—
—
20/15
20/10
^о/ю
20/19
-0/10
20/10
20/15
1
1
1
1
1
1
10
10
10
10
Ю
10
—-
-
—
—
—
—
20—60
50-150
30—90
70—210
80—250
18—55
—
-
—
—
—
—
3
3
9
9
20
1
25
25
25
25
25
35
3000
3000
3000
4000
4000
3000
—
—
—
—
—
—
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
+85
+85
+85
+85
+85
+85
—60
—60
-60
-60
-60
-60
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Обозначение
Единицы измерения
Тип
ТМ-ЗВ
ТМ-ЗГ
тм-зд
ТМ-4А
^кб. о
мкА
20/15
20/15
20/15
6/15
^кб. о
мкА
20/15
20/15
20/15
100/1,5
В
12
1
1
1
^к
мА
10
10
10
10
Я116
Ом
—
—
—
—
^21э
—
20—60
40-120
40—160
20-75
^226
мкСм
—
.—
—
—
^216
МГн
" 5
5
10
60
Ск
пФ
35
35
35
8,5
по
3500
3500
3500
1500
дБ
—
—
—
—
^кбт
В
15
15
15
15
ЧкэЯ
В
15
15
15
15
^кт
мА
50
50
50
40
^кМ
мА
100
100
100
100
мВт
75
75
75
75
'макс
°C
4-85
4-85
4-85
4-85
^мин
°C
-60
-60
-60
-60
^п. с
0 С/мВт
0,8
0,8
0,8
0,8
Переход, материал
п-р-
-и, германий
#м
транзистора
1 ТМ-4Б
ТМ-4В
ТМ-4Г
ТМ-4Д
ТМ-4Е
ТМ-5А
ТМ-5Б
6/15
6/15
6/15
6/15
6/15
20/15
20/15
100/1,5
100/1,5
ЮО/1,5
100/1,5
ЮО/1,5
20/15 .
20/15
1
1
1
1
1
1
1
10
10 '
10
10
10
10
10
50—120
90—200
20—75
50-120
90—200
20—50
35—80
60
60
120
120
120
1
1
8,5
8,5
8,5
8,5
8,5
30
30
1500
1500
500
500
500
2500
3000
—
—
-
—
—
—
—
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
40
40
40
40
40
70
70
-
100
100
100
100
100
150
150
75
75
75
75
75
75
75
+85
+85|
+85|
+85]
+85
+85|
+85
-60
-60|
—60|
-60|
-60
-601
-60
»S |
0,8(
0,8|
0,8|
0,8
0,8|
0,8
п—р—п
, германий
; г-
из
Обозначение
Единицы измерения
Тип
ТМ-5В
ТМ-5Г
ТМ-5Д
ТМ-10
^кб. о
мкА
20/15
20/15
20/15
15/20
^эб. о
мкА
90/15
90/15
20/15
50/3
^к
В
1
1
1
10
ZK
мА
10
10
10
10
^Пб
Ом
-
—
—
^213
60—131
110—250
20—60
14—60
й22б
мкСм
-
—
—
3
^216
МГц
3
3
1
30***
^к
пФ
30
30
10
10
гб^к
ПС
3000
3500
2500
—
дБ
—
—
-
—
^кбт
В
15
15
15
20
^кэ£
В
15
15
20
20
•кт
мА
70
70
70
10
^кМ
мА
150
150
150
100
рт
мВт
75
75
75
150
^мако
°C
4-85
4-85
4-85
4-150
7мин
ЭС
-60
-60
-60
-60
^п. с
’С/мВт
0,8
0,8
0,8
0,6
Переход, материал
1р-
-п-—р, германий|
транзистора
тм-юл
ГМ-1 ОБ
ТМ-10В
ГМ-ЮГ
ТМ-1 ОД
TM-I0E
тм-юж
15/20
100/10**
100/10**
15/20
15/20
15/20
15/20
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
50/3
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
—
—
—
—
—
—
—
28—120
7-32
14—60
7-32
14—60
28—120
55
3
3
3
3
3
3
3
30***
30***
30***
60***
60***
60***
60***
10
10
10
10
10
10
10
—
-
-
—
-
—
—
-
—
—
—
-
—
—
20
30
30
20
20
20
20
20
30
20
20
20
20
20
10
10
10
10
10
10
10
100
100
100
100
100
100
100
150
150
150
150
150
150
150
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
4-150
-60
-60
-60
-60
-60
-60
-60
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
П—р—п, кремний
Обозначение
Единицы измерения
Тип
ТМ-Н
ТМ-11А
ТМ-11 Б
1ТМ-115А
^кб. 0
мкА •
20/30
20/15
300/10**
50/50
^эб. о
мкА
150/5
150/5
150/5
50/50
ик
В
1
I
1
1
^к
мА
10
10
10
25
Л11б
Ом
Зоо
300
300
—
^21э
—
7—40
10-60
19-160
20—60
^226
мкСм
—
—
—
—
"216
МГц
0,1
0,5
0,5
1
^к
пФ
но
НО
—
50
гбск
нс де
—
—
—
—
ДБ
—
" —
—
—
^кбт
В
30.
15
15
50
^кэЯ
В
30
15
15
50
мА
50
50
50
—
мА
60
60
60
100
Рт
мВт
150
150
150
50
^макс
°C
+150
+150
+150
+85
Тмин
°C
-60
-60
-60
-60
Яп. а
°С/мВт
0,6
0,6
0,6
0,9
Переход, материал
Р-
-п—р, кремний
* Числитель дроби — ток,, знаменатель - напряжение.
** При температуре +1Й06 G.
*** Частота генерации
транзистора
1ТМ-115Б
1ТМ-115В
1ТМ-115Г
1ТМ-305А
1ТМ-305Б
1ТМ305В
50/50
50/70
50/70
—
—
4/15
50/50
50/50
50/50
30/1,5
30/1,5
30/1,5
1
1
1
1
1
5
25
25
25
10
10
5
—
—
-
-
—
5
50—150
20—60
50—150
25—80
60—180
40-120
—
—
—
—
—
—
1
1
I
200
200
' 240
50
50
50
7
7
4
—
—
—
500
500
300
-
—
-
—
—
6
50
70
70
15
15
15
50
70
70
15
15
15
—
—
—*
40
40
40
100
100
100
100
100
100
50
50
50
75
75
75
+85
4-85
4-85
4-85
4-85
+85
-60
-60
-60
-60
-60
-60
0,9
0,2
0,9
0,8
0,8
0,8
р—п—р, германий
§ 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 два основных вида: полупроводниковые, гибридные.
Интегральная полупроводниковая микросхема — микросхема, все элементы которой выполнены на поверхности или в объеме подложки из полупроводникового материала.
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 (совмещенной) микросхеме навесными элементами являются резисторы и конденсаторы, выполненные на поверхности полупроводника методами пленочной технологии. Гибридные интегральные микросхемы в зависимости от толщины пленок и методов их нанесения на поверхность диэлектрической подложки делятся на тонкопленочные (до 1 мкм) и толстопленочные (более 1 мкм). Использование тонких пленок позволяет создавать пассивные элементы с более широким диапазоном значений параметров и достигать большей плотности монтажа. Пассивные элементы тонкопленочных гибридных интегральных микросхем наносят на подложку преимущественно методами термовакуумного осаждения и катодного распыления. .
Пассивные элементы толстопленочных интегральных микросхем изготавливают с помощью шелкографии, используя пасты с высоким удельным сопротивлением. После нанесения паста вжигается в подложку. Применение толстых пленок дает возможность изготавливать резисторы, способные рассеивать большую мощность.
Как полупроводниковые, так и гибридные интегральные микросхемы по степени ‘интеграции (по суммарному количеству входящих в данную микросхему активных и пассивных элементов) подразделяются на схемы малой, средней и большой степени интеграции. К схемам малой степени интеграции относятся схемы, содержащие 10—30 элементов; схемы средней степени интеграции содержат 40—150 элементов; схемы, содержащие больше 150—200 элементов, относят к большим интегральным схемам.
По функциональному назначению интегральные микросхемы делят на два класса: логические (или цифровые) схемы и линейноимпульсные (или аналоговые) схемы. Логические схемы используются в устройствах дискретной обработки информации и системах автоматики, а линейно-импульсные схемы используются для усилителей сигналов низкой и высокой частоты, генераторов, смесителей, детекторов и других устройств, где активные элементы работают в линейном режиме или осуществляют нелинейные преобразования.
Основные параметры бескорпусных диодов и диодных матриц
Тип прибора
S c s
6 к ь
4s -
Sm <L> <D a W « 3 8 £ Ь £к os E e §к
4
§ s
я
5
5 s £ S
2
° s, о c
3< | 3
о 2
” о
0.0 PQ «
e S = 8s ^ Ш 4
0
О 2
И
h
° m ю 0
% s s 0 Я 3
КД901А
5
0,7
10
0,2
20
4
1
Общий
КД 901Б
5
0,7
10
0,2
20
4
2
катод
КД901В
5
0,7
10
0,2
20
4
3
КД 901Г
5
0.7
10
0,2
20
4
4
КД902А
5
0,8
5
0,2
10
2
1
Общий
КД902Б
5
0,8
5
0,2
10
2
2
анод
КД902В
5
0,8
5
0,2
10
2
3
КД902Г
5
0,8
5
0,2
10
2
4
КД902Д
5
0,85
5
0,2
10
2
1
КД902Е
5
0,85
5
0,2
10
2
2
КД902Ж
5
0,85
5
0,2
10
2
3
КД902И
5
0,85
5
0,2
10
2
4
КД904А
5
0,8
10
0,2
10
2
1
Общий
КД904Б
5
0,8
10
0,2
10
2
2
анод
КД904В
5
0,8
10
0,2
10
2
3
КД904 Г
5
0,8
10
0,2
10
2
4
КД904Д
5
0,8
10
0,2
10
2
3
КД904Е
5
0,8
10
0,2
10
2
4
КД9 07А
50
1 *
40
6
4
4
1
Общий
КД907Б
' 50
I *
40
6
4
4
2
катод
КД907В
50
1 *
40
6
4
4
3
КД9 07Г
50
1 *
40
6
4
4
4
* При прямом токе 50 мА
В целях защиты от механических и климатических воздействий, а также для удобства сборки аппаратуры интегральные микросхемы помещают в корпусы, которые герметизируют сваркой, пайкой или склеиванием. Некоторые микросхемы герметизируют путем заливки пластмассой-Для использования в гибридных интегральных микросхемах разработаны специальные бескорпусные диоды, диодные матрицы и транзисторы. Основные параметры бескорпусных диодов и диодных матриц приведены в табл. XIII. 9, транзисторов — в табл. XIII. 10, полевых транзисторов — в табл. XIII. 11. Типы конструкций бескорпусных полупроводниковых приборов приведены на рис. XIII. 15.
Маркировка интегральных микросхем отражает их принадлежность к функциональным классам и группам, а также принадлежность к определенной серии схем. По характеру выполняемых функций в радиоэлектронной аппаратуре интегральные микросхемы подразделяются на классы (усилители, генераторы, преобразователи) и на группы в пределах каждого класса (например, усилители синусоидальные, импульсные, постоянного тока). Классификация интегральных микросхем по функциональному назначению приведена в табл. XIII. 12. Серия микросхем объединяет ряд отдельных функциональных схем по их технологическому признаку,
Основные данные бескорпусных транзисторов
Наименование параметров
Обозначение
Единица измерения
Параметры постоянного тока *
обратный ток коллекторного перехода при напряжении и^, В
/кб. о
мкА
обратный ток эмиттерного перехода при напряжении иэб» в
^эб. о
мкА
Режим измерения коэффициента передачи тока напряжение на коллекторе
Ук
В
ток коллектора
/и
мА
Малосигнальные параметры коэффициент передачи тока
—
Высокочастотные параметры
предельная частота коэффициента передачи тока
^Т
МГц
емкость коллектора
^к
пФ
постоянная времени цепи коллектора
гбск
ПС
Коэффициент шума
рш
ДБ
Предельные параметры
напряжение коллектор — база при х. х. в цепи эмиттера
икбт
В
напряжение коллектор — эмиттер при сопротивлении в цепи базы
икэК
В
постоянный ток коллектора
кт
мА
импульсный ток коллектора
А<М
мА
мощность, рассеиваемая транзистором
Рт
мВт
Тепловые параметры
максимальная температура перехода
^макс
°C
минимальная температура перехода
тмин
°C
тепловое сопротивление переход— среда
^п. с
°С/мВт
Тип перехода, материал1
Переход, материал 1
Тип транзистора
КТ202А
КТ202Б
КТ202В
КТ202Г
КТ307А
КТ307Б
КТ307В
КТ307Г
1/15
1/15
1/15
1/15
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
1/15
1/15
1/15
1/15
1/4
1/4
1/4
1/4
5
5
5
5
1
1
1
1
1
1
1
1
10
10
10
10
15-70
40-160
15-70
40—160
20
40
40
80
5 *♦
5 **
5 ** -
5
250
250
250
250
25
25
25
25
6
6
6
6
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
15
15
30
30
10
10
10
10
15
15
30
30
10
10
10
10
10
10
10
10
20
20
20
20
50
50
50
50
—
—
—
—-
15
15
15
15
15
15
15
15
+125
+125
+125
+125
+85
+85
+85
+85
—60
-60
-60
—60
—60
—60
-60
-60
4
4
4
4
3
3
3
3
1
р*-п—р, кремний
п—р—п, кремний
Обозначение
Единица измерения
Тип трав
КТ317А
КТ317Б
КТ317В
КТ319А
КТ319Б
1
^кб. о
мкА
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
;эб. о
мкА
10/3,5
10/3,5
10/3,5
10/3,5
10/3,5
и»
В
1
1
1
1
1
мА
1
1
1
1
1
А 21э
—
25—75
35—120
80—250
15
25
^т
МГц
100
100
Юб
100
100
ск
пФ
11
11
11
15
15
гб^к
ПС
—
— ,
—
—
—
Ли
ДБ
—
—
—
—
—
^кбт
В
5
5
5
5
5
^кэТ?
В
5
5
5
5
5
^т
мА
15
15
15
15
15
7кМ
мА
45
45
45
—
—
Рт
мВт
15
15
15
15
15
^макс
°C
4-100
4-100
4-100
4-80
4-80
^мин
°C
-60
-60
-60
-60
-60
^п. с
° С/мВт
4
4
4
4
4
Переход, материал
п—р—п* кремний
зистора
КТ319В
КТ324А
КТ324Б
КТ324В
КТ324Г
КТ324Д
КТ324Е
1/5
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
10/3,5
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1
1
1
1
1
1
1
1
10
19
10
10
10
10
40
20—60
40—120
80—250
40—120
20—80
60—250
100
800
800
800
600
600
600
15
2.5
2.5
2,5
2,5
2,5
2,5
—
180
180
180
180
180
180
-
-
-
—
—
-
—
5
10
10
10
10
10
10
5
10
10
10
10
10
10
15
20
20
20
20
20
20
—
—
-
—
—
—
—
15
15
15
15
15
15
15
4-80
4-юо
4-ЮО
4-юо
4-100
4-100
4-юо
—60
—55
-55
-55
—55
—55
-55
4
3
3
3
3
3
3
п—р—п, кремний
Обозначение
Единица
Тип
измерения
КТ331А
КТ331Б
КТ331В
КТ331Г
КТ332А
КТ332Б
^кб. о
мкА
0,2/15
0,2/15
0,2/15
0,2/15
0,2/15
0,2/15
^эб. о
мкА
0.5/3
0,5/3
0,5/3
0,5/3
0,5/3
0,5/3
ик
В
5
5
5
5
5
5
JK
мА
1
1
1
1
1
1
Н21э
—
20—60
40—120
80—220
40—120
20—60
40—120
МГц
250
250
250
400
250
250
^к
пФ
5
5
5
5
5
5
гб^к
по
120
120
120
120
300
300
ДБ
3
3
3
4
8
8
^кбт
В
15
15
15
15
15
15
икэр
В
15
15
15
15
15
15
^кт
мА
20
20
20
20
20
20
^кМ
мА
50
50
50
50
50
50
мВт
15
15
15
15
15
15
^маке
°C
4-125
4-125
4-125
4-125
4-125
4-125
^мин
°C
—60
-60
-60
—60
-60
—60
^п. о
°С/мВт
4
4
4
4
4
4
Переход, материал
п—
р—п, кремний
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Предельная частота коэффициента передачи тска 1^216*
транзистора
КТ332В
КТ332Г
КТ332Д
КТ336А
КТ336Б
КТ336В
КТ336Г
КТ336Д
КТ336Е
0,2/15
0,2/15
0,2/15
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/10
0,5/3
0,5/3
0,5/3
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
1/4
5
5
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
10
80—220
40—120
80—220
20-60
40—120
80
20—60
40—120
80
250
500
500
250
250
250
450
450
450
5
5
5
5
5
5
5
5
5
300
300
300
—
—
—
—
—
—
8
8
8
—
—
—
—
—
—
15
15
15
10
10
10
10
10
10
15
15
15
10
10
10
10
Ю
10
20
20
20
20
20
20
20
20
20
50
50
50
—
—
—
—
—
—
15
15
15
50
50
50
50
50
50
4-125
+125
+125
+105
+105
+105
+105
+105
+105
—60
—60
—60
-55
-55
—55
—55
—55
-55
4
4
4
1
1
1
1
1
1
п—р—п, кремний
Основные данные бескорпусных полевых транзисторов
Наименование параметра
Обозначение
2 к ® я кд И 2
Тип транзистора
ti
К
*
^
X
с к
к
5
с к
Ток стока при £7ЗИ—0
zc
мА
0,3— 0,65
0,55—
1,2
1,0—2,1
1,7—3,8
3,0— 6,0
Крутизна характеристики
S
мА/В
>0,4
>0,7
>0,8
>1,4
>1,8
Напряжение отсечки
^отс
В
<1,5
<2,2
<3,0
<4,0
<6,0
Ток затвора
^3
нА
10
10
10
10
10
Коэффициент шума
^ш
ДБ
3
3
3
3
3
Входная емкость
с11и
пФ
20
20
20
20
20
Проходная емкость
С12и
пФ
8
8
8
8
8
Максимальное напряжение сток — затвор
t/сз. макс
В
15
15
15
15
15
Максимальное напряжение сток — исток
^си. макс
В
10
10
10
10
10
Максимальная рассеиваемая мощность
^макс
мВт
60
60
60
€0
60
Максимальная температура окружающей среды
^ср. макс
0 С
4-85
4-85
4-85
+85
+85
Минимальная температура окружающей среды
Тср. мин
° С
—60
—60
-60
—60
—60
Тип перехода, тип канала
Переход, канал
р— п с р-каналомИ1
Основное назначение
Назначение
Работа во входных каскадах УНЧ и усилителях постоянного тока с малым уровнем шумов
Классификация интегральных микросхем
Класс микросхемы
Группа микросхемы
Обозначе- , ние соче
Наименование
Обо. значение
Наименование
Обозначение
тания класса и группы
Усилители
У
Синусоидальные Постоянного тока Видеоусилители Импульсные Повторители Прочие
С Т Б И Э П
УС УТ УБ УИ УЭ УП
Генераторы
Г
Синусоидальных колебаний
Сигналов специальной формы
С
Ф
ГС ГФ
Преобразователи
П
Частоты Фазы
Формы
Напряжения Кодирующие Декодирующие Прочие
С Ф м н к д п
ПС ПФ пм пн ПК ПД ПП
Модуляторы
М
Амплитудные Частотные Фазовые Импульсные Прочие
А С Ф И п
МА МС МФ МИ
МП
Детекторы
Д
Амплитудные Частотные Фазовые Импульсные Прочие
А С Ф И П
ДА дс ДФ дд дп
Электронные ключи
К
Транзисторные Диодные Оптоэлектронные Прочие
т
Д э п
кт кд кэ кп
Триггеры
т
Со счетным запуском
С раздельным запуском
С комбинированным запуском
Шмитта
Динамические
с р к ш д
ТС ТР тк тш ТД
Фильтры
ф
Верхних частот Нижних частот Полосовые Заградительные Сглаживающие
в н п г
С
ФВ ФН ФП ФГ ФС
Линии задержки
ш
Схемные
Прочие
с п
ШС шп
Логические схемы
л
Схемы И
Схемы ИЛИ
Схемы НЕ
Схемы И — НЕ/ИЛИ — НЕ
Схемы И — ИЛИ
Схемы И — ИЛИ — НЕ
Прочие
и л н
Б С р п
ли лл лн ЛБ лс ЛР лп
Продолжение табл. XIII. 12
Класс микросхемы
Группа микросхемы
Обозначение соче
Наименование
Обозначение
Наименование
Обозначение
тания класса
и группы
Запоминающие устройства
Я
На магнитных пленках
Матрицы
Прочие
Л
М П
ял ЯМ ЯП
Схемы селекции и сравнения
С
Амплитудные Временные Частотные Фазовые
А В С Ф
СА СВ СС СФ
Наборы элементов
н
Резисторов Конденсаторов Диодов Транзисторов Комбинированные
С Е д т к
НС НЕ яд НТ НК
Элементы арифметических и дискретных устройств
и
Регистры Сумматоры Полусумматоры Счетчики Шифраторы Дешифраторы Комбинированные Прочие
р с л
Е Ш д к П
ИР ИС ил ИЕ иш ид ик ип
Многофункциональные схемы
ж
Аналоговые Импульсные Логические Аналого-импульсные Аналого-логические Импульсно-логические Аналого-импульсно-логические
А И л Е В Г к
ЖА жи жл ЖЕ жв жг жк
Рис. XIII. 15. Бескорпусные полупроводниковые приборы:
а —диодная матрица КД901; б —диодная матрица КД907: в — транзистор КТ202: в —полевой транзистор КП201.
согласованности по напряжениям источников питания, входным и выходным сопротивлениям и уровням сигналов, конструктивному выполнению. Как правило, серия содержит такой набор функциональных схем, из которых можно построить вполне законченное радиоэлектронное устройство (например, радиоприемник, магнитофон).
Условное обозначение серии состоит из двух элементов. Первый элемент — цифра, указывающая на технологическую разновидность микросхем серии (полупроводниковые и совмещенные микро-
Рис. XIII. 16. Микросхемы серии К140:
а — конструкция и нумерация выводов; б — схема усилителя К1УТ401 (А, Б).
схемы — 1, гибридные микросхемы — 2). Второй элемент —- двухзначное число, указывающее номер данной серии.
Условное обозначение интегральной микросхемы состоит из шести элементов. Первый элемент — цифра, указывающая на технологическую разновидность микросхемы и совпадающая с цифрой второго элемента обозначения серии. Второй элемент — буква, указывающая на функциональный класс микросхемы (табл. XIII. 12). Третий элемент — буква, указывающая на группу данного функционального класса (табл. XIII. 12). Четвертый элемент двухзначное число, указывающее на номер серии (совпадаете третьим элементом обозначения серии). Пятый элемент — число, указывающее номер разработки микросхемы данной серии. Шестой
Рис. XIII. 17. Схема усилителя К1УС731 (А, Б) (а) и схема подключения внешних цепей (б).
Рис. XIII. 18. Схема усилителя К1УС732 (А, Б, В) (я) и схема подключения внешних цепей (б).
элемент — буква (от А до Я), с помощью которой маркируются микроэлементы по значению величин отдельных электрических параметров, их разбросу, предельным эксплуатационным режимам и другим признакам. Буква может быть заменена маркировкой микросхемы цветовым кодом (цветная точка).
В условном обозначении микросхем, выпускаемых для широкого применения, проставляется также индекс К, стоящий впереди всех элементов обозначения микросхемы и серии. Пример обозначения: К2УС241 — микросхема для аппаратуры широкого применения (К), изготовлена по технологии гибридной интегральной микросхемы (2), представляет собой усилитель синусоидальных колебаний (УС), серия номер 24, порядковый номер среди микросхем данного функционального назначения серии — первый (1).
Ниже приводятся основные технические характеристики микросхем широкого применения.
Рис. XIII. 19. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К224.Рис. XIII. 19. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К224.изизМикросхемы серии 140 предназначены для использования в качестве усилителей постоянного и переменного тока, решающих усилителей, нуль-органов аналого-цифровых преобразователей, пороговых устройств в схемах автоматики. Микросхемы выпускаются в круглом металлическом корпусе с 12 выводами (рис. XIII. 16, а) и рассчитаны на работу в диапазоне температур от —10° С до +70° С. Серия К140 состоит_.
Рис. XIII. 19. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К224.
Рис. XIII. 19. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К224.
из
из
К1УТ401 (А, Б). Основные параметры микросхем серии К140 приведены в табл. XIII. 13, а электрическая схема — на рис. XIII. 16, б..
Микросхемы серии 173 предназначены для работы в качестве усилителей низкой частоты. Микросхемы выпускаются в круглом металлическом корпусе (рис. XIII. 16, а) и рассчитаны на работу в диапазоне температур от —30° С до +70° С. Серия К173 состоит из двух усилителей низкой частоты К1УС731 (А, Б) и К1УС732 (А, Б, В). Микросхемы обеспечивают получение выходной мощности 0,5—1 Вт на нагрузке 30 Ом. Электрические схемы К1УС731, К1УС732 и типовые схемы их включения показаны на рис. XIII. 17, XIII. 18, а основные параметры приведены в табл. XIII. 13.
Микросхемы серии 224 предназначены для работы в радиовещательной и телевизионной приемо-усилительной аппаратуре. Микросхемы выполнены по толстопленочной технологии с использованием бескорпусных транзисторов и конденсаторов К-10-9 и выпускаются в прямоугольном металлополимерном корпусе с де- ВЯТЫ9 выводами (рис. XIII. 19). Основные параметры микросхем серий 224 приведены в табл. XIII. 13. Микросхемы рассчитаны на работу в диапазоне температур от -—30° С до +50° С. Серия содержит 29 микросхем различного назначения.
К2УС241 — каскодный усилитель сигналов радиочастот (рис. XIII. 20, а). Может быть использован как апериодический усилитель ВЧ, усилитель ПЧ и буферный каскад в генераторах ВЧ.' С внешними контурами может работать в резонансных усилителях.
Основные параметры микросхем
Параметр
Единица измерения
Серия 140
Се
К1УТ401А
К1УТ401Б
К1УС731А
Коэффициент усиления
(коэффициент передачи)
—
400—4500
1300—12000
100—300
Крутизна вольтамперной характеристики
мА/В
—
—
—
Входное сопротивление
кОм
—
—
10
Диапазон рабочих частот
МГц
0—20
0—20
(0,03—20). 10-~»
Неравномерность частотной, характеристики, не более
дБ
—
—
—
Коэффициент гармоник, не более
%
—
—
1,5
Ток потребления, не более
мА
4,2
8,0
25 *
Напряжение питания
В
+6,3; —6,3
+12,6; —12,6
+12,6; —12,6
Напряжение смещения
В
—
—
_
Параметр
Единица измерения
Серия
К2УС245
К2УС246
К2УС247
К2УС248
К2УС249
Коэффициент усиления (коэффициент передачи)
Крутизна вольтамперной характеристики
—
140
—
—
—
—
мА/В
—
25
7
1000
20
Входное сопротивление
кОм
15
—
—
—
—
Диапазон рабочих частот
МГц
—
30—45
30—45
4—10
0,5—50
Неравномерность частотной характеристики
ДБ
—
1
3
3
6
Коэффициент гармоник, не более
%
3
—
—
—
—
Ток потребления, не более Напряжение питания
мА
5,5 *
8,0
10
15
4,0
В
+5,0;
-12
+12
+12
+12
+12
Напряжение смещения
. В
—
—,
—
—
рия 173
Серия 224
К1УС731Б
К1УС732А, Б
К1УС732В
К2УС241
К2УС242
К2УС243
К2УС244
100—300
50
20
—
—
—
100
—
—
—
12-30
25
10—25
—•
10
1
1
0,15
0,15
0,15
20
(0,03—20) X х ю-8
(0,03-20)Х Х10-8
(0,03—20)Х ХЮ-8
0,15-110
0,15—30
10-110
(0,08—20) X Х10—8
—
—
—
12
6
12
—
3,0
10
10
—
—
—
5
25*
—
—
4,0
1,8
1,8
6,0
+12,6
—12,6;
+ 12,6
+12,6
+5,4; -12
+3,6; —9,0
+3,6; —9,0
+5,4; -9,0
—
—
—
+3,0 •
+з,о
+3,0
—
Продолжение табл. XIII. 13
224
К2УС2410
К2УС2411
К2УС2412
К2УС2413
К2УС2414
К2УБ241
К2УБ242
К2УП241
10
2
10
—
—
2
20
—
-г
—
—
25
2000
—
—
5-10
—
—
—
—
—
—
0,05
зЛк,
0-2
3—6
30-45
4-10
0—6,5
0—6,6
0,15-110
—
—
—
—
—
10
—
12
—
—
—
—
—
—
—
—
15
25
30
8,0
12
15
10
3,5
+12
4-12
+12
+12
+12
+12
+12
+5,4;
-9,0
— '
—
—
—
—
—
—
+3,0
ИЗ
Параметр
Единица „ измерения
Серия
К2ЖА241
К2ЖА242
К2ЖА243
К2ЖА244
Коэффициент усиления
(коэффициент передачи
—
—
—
0,4
—
Крутизна вольтамперной характеристики
мА/В
4
15
—
2
Входное сопротивление
кОм
0,15
0,05
0,5
—
Диапазон рабочих частот
МГц
6,5—120
0,15-30
0,465
3-6
Неравномерность частотной характеристики, не более
ДБ
12
6
--
3
Коэффициент гармоник, не более
%
—
—
3,5
—
Ток потребления, не более
мА
3,0
3,8
1,2
10
Напряжение питания
В
+4,0
+3,6; —9,0
+3,0
+12
Напряжение смещения
В
—
+3,0
Пробе
жжение mat
5л. XIII. 13
Параметр
Единица измерения
Серия 237_
К2ЖА371
К2ЖА372
К2ЖА373
Коэффициент усиления (коэффициент передачи)
—
100-250
1000—2300
6
Крутизна вольтамперной характеристики
мА/В
—
—
—
Входное сопротивление
кОм
—
0,43-1
—
Диапазон рабочих частот
МГц
0,465
(0,05—15)Х ХЮ-8
(0,05—15) X хю—8
Неравномерность частотной характеристики
ДБ
5
—
—
Коэффициент гармоник, не более
%
—
3
0,6 ”
Ток потребления, не более
;мА
3,0
4,0
4,0
Напряжение питания
В
43,6; -6,0
+3,6; -6,0
+4,0; —6,0
Напряжение смещения
В
—
—
Т-
* Приводится ток покоя.
224
Серия 237
Ц2ЖА245
К2ЖА246
К2ДС241
К2ДС242
К2УС371
К2УС372
К2УС373
—
—
0,15
0,15
60—120
70-140
1800
—
500
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
3—6
6-20
6—20
(0,06—10) X ХЮ~8
(0,05—15)Х Х10-8
—
—
—
-
—
6
6
—
—
—
—
—
0,3
1
0,7
20
30
—
—
5,0 *
9,0 *
2,5
+24
4-12
—
—
+5,6; —10
+6,0; —15
+4,0; —5,5
—
—
—
—
—
—
—
К2УС242 — универсальный усилитель ПЧ для АМ и ЧМ приемников (рис. XIII. 20, б). Может быть использован в качестве гетеродина и смесителя.
К2УС243 — универсальный усилитель высокой и промежуточной частоты в УКВ ЧМ приемниках (рис. XIII. 20, в).
К2УС244 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления при нагрузке на согласующий трансформатор (рис. XIII. 20, г).
К2УС245 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления напряжения в бестранс- форматорных усилителях НЧ (рис. XIII. 21, а).
К2УС246 — регулируемый усилитель. Предназначен для работы в качестве усилителя в тракте ПЧ цветных и черно-белых телевизионных приемников (рис. XIII. 21, 6).
К2УС247— выходной усилитель промежуточной частоты изображения. Предназначен для получения амплитуды видеосигнала, необходимой для работы видео детектор а в тракте цветности телевизионных приемников (рис. XIII. 21, в).
К2УС248 — усилитель промежуточной частоты звукового сопровождения. Предназначен для работы в качестве основного
+9В
4 Cl 4700Вход ” Г
Т1 11 С2 4700
65/rU
*ЗВ ТйГв^к
R3 IK
R4\5101
6\
6
56 /6
\ Выход
1 ^^ rs п jj^U
Рис. XIII.20. Схемы усилителей серии К224:
а — К2УС241; б — К2УС242; в — К2УС243; г — К2УС244.
усилителя до частотного детектора в тракте ПЧ звука цветных и черно-белых телевизионных приемников (рис. XIII. 21, г).
К2УС249 — универсальный усилитель. Предназначен для работы в схемах, допускающих включение транзисторов по схеме с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором в цветных и чернобелых телевизионных приемниках (рис. XIII. 22, а).
К2УС410 — выходной усилитель. Предназначен для работы в устройствах задержки блока цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, б).
К2УС2411 — усилитель. Предназначен для работы в качестве устройства выделения «зеленого» сигнала в канале цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, в).
К2УС2412 — выходной усилитель. Предназначен для работы в устройствах задержки блока цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 22, г).
Рис. XI11.21. Схемы усилителей серии К224:
а — К2УС245; б — К2УС246; в — К2УС247; г — К2УС248.
К2УС2413 — каскодный усилитель. Предназначен для работы в тракте изображения телевизионных приемников (рис. XIII. 23, а).
К2УС2414 — усилитель промежуточной частоты. Предназначен для работы в тракте звукового сопровождения телевизионных приемников (рис. XIII. 23, б).
। К2УБ241 — предварительный видеоусилитель. Предназначен для усиления видеосигналов до уровня, обеспечивающего работу оконечного каскада видеоусилителя (рис. XIII. 24, а).
К2УБ242 — предварительный видеоусилитель. Предназначен для работы в тракте усиления видеосигналов до уровня, обеспечивающего нормальное функционирование системы АРУ (рис. XIII. 24, б).
К2УП241 — дифференциальный усилитель. Предназначен для работы в каскадах смесителя в трактах вещательных АМ и УКВ ЧМ приемников (рис. XIII. 25, а).
К2ЖА241 — смеситель и гетеродин. Предназначен для работы в трактах УКВ ЧМ приемников (рис. XIII. 25, б).
К2ЖА242 — смеситель и гетеродин. Предназначен для работы в трактах АМ сигналов радиовещательных приемников (рис. XIII. 25, 5).
К2ЖА243 — детектор АМ колебаний и усилитель АРУ в радиовещательных приемниках (рис. XIII. 25, г).
3_
*126,
i ci qo33\
I#"
Bxod
l^n^
Wiksh
R3510
4» 1#
6
^12B*
R9 510 T4
\39K
Вход 6
#86^ 2$8+12В
8 у
Выход
11
C2
R3
R1
I ,——0- J
Общий 4 а
7^+^В_
R4
200
R2
3,6k
12
R8
R6
4
5 Общий
бt
8 —0
16кУА1к ^700^220
1—01
147^1
R5
2,2k
120 3,6k
R7
1,2k
Рйс. .XIII.22. Схемы усилите
лей серии К224:
а — К2УС249; б — К2УС2410; в — К2УС24П; г — К2УС2412.
4^+126
753-
01HF4700
RI300
R2
853-
1 532 5$~
Вход
\R1
\12k
13
R10
R7
330
R6
330
C3 4700
£4
11
\R2
\39k
R3
1к
R9
15
02 4700
200
^1С1
220
R4 Ik
12
R8 120
T4
^2(^ i ^^^
R11
18k
8*126
618 75
8
R6510
На контур
9s? б^+т
02 U^z-J’ чь—©г/ 470042'
Выход
СЗчь4700
4,3К
12
V
R1
2,4k
71
\R4
\1,2k
72
750
T3
Общий а5
Рис. XIII.23. Схемы усилителей серии К224:
а — К2УС2413; б — К2УС2414.
/?5|
200\\10k
сз>с/
R11
8
RIO 510
б
Рис. XIII.24. Схемы видеоусилителей серии К224:
а —К2УБ241; б —К2УБ242.
С14700
185
4
12
♦ЗВ>
7 -0
^С2\
V47OO
С1 4700
\R8
220
♦98 06
R1 ЮК
R4 \1к I R5
Юк
ВыходНа контур
смесителя гетеродина
Общий На контур гетеродина
4700
l-030’^ Выход
Т гетеродина 729
т^ Юк
д
9 *
0
Н38
R6 1к
С5
С14700
Вход
Т1
R2 330
R3
1,5к
8
: С4 4700
06
Вход гетеродина
Вход
R2
2,2к
02 }р5 »3 ♦3,0В
R3 5,1k
R4 20к
6 8 ^38
18
09 Общий
6Схемы смесителей6Схемы смесителейРис. XIII.25.Рис. XIII.25.
6
Схемы смесителей
6
Схемы смесителей
Рис. XIII.25.
Рис. XIII.25.
К2ЖА242 (в) и детектора К2ЖА243
гК2УП241 (а), К2ЖА241 (6),(а).
Регулировка
1 071 07R315K R4 6>8kR315K R4 6>8k^4700^47008^ 6fo8^ 6foR2 330R2 330R511кR511к9.-09.-01 —.л р-?R182w44301 —.л р-?R182w4430
1 0
7
1 0
7
R315K R4 6>8k
R315K R4 6>8k
^4700
^4700
8^ 6fo
8^ 6fo
R2 330
R2 330
R5
11к
R5
11к
9.
-0
9.
-0
1 —.л р-?
R182w4
430
1 —.л р-?
R182w4
430
Рис. XI 11.26. Схемы специальных усилителей серии К224 для тел левизионных приемников:
а — К2ЖА244; б — К2ЖА245; в - К2ЖА246.
Cf
-Г 430д» 1.С2U^L
6
Рис. XII 1.27. Схемы частотных детекторов К2ДС241 (а) и К2ДС242 (б).
К2ЖА244 — усилитель-ограничитель тока. Предназначен для работы в качестве ограничителя в блоке цветности при работе с частотным детектором в цветных телевизионных приемниках (рис. XIII. 26, а).
Рис. ХШ.29. Схема стабили-Рис. ХШ.29. Схема стабили-
Рис. ХШ.29. Схема стабили-
Рис. ХШ.29. Схема стабили-
К2ЖА245 — усилитель АРУ. Предназначен для работы в тракте автоматической регулировки усиления УПЧИ и селектора телевизионных каналов (рис. XIII. 26, б).
К2ЖА246 — усилитель-ограничитель. Предназначен для работы в яблоке цветности цветных телевизионных приемников
(рис. XIII. 26, в).
К2ДС241 — частотный детектор. Предназначен для детектирования частотно-модулированного сигнала в тракте УКВ ЧМ приемников (рис. XIII. 27, а).
К2ДС242 — частотный детектор. Предназначен для работы в тракте звукового сопровождения телевизионных приемников (рис. XIII. 27, б).
К2СА241 — амплитудный селектор. Предназначен для выделения из полного сигнала синхро-
низирующих сигналов для управ- затора напряжения К2ПП241. ления генераторами строчной и
кадровой разверток (рис. XIII.28).
Напряжение питания +12 и +24 В, амплитуда выходных управляющих импульсов около 8 В.
К2ПП241 — стабилизатор напряжения базовых цепей (рис. XIII. 29). Максимальный ток стабилизации 5 мА, коэффициент стабилизации 5, входное напряжение 15—5,4 В. Напряжение стабилизации определяется опорным напряжением внешних ста-! билизирующих элементов*
Рис. XII 1.31. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К237.Рис. XII 1.31. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К237.
Рис. XII 1.31. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К237.
Рис. XII 1.31. Конструкция и нумерация выводов микросхем серии К237.
Рис. XIII.30. Схема электронного ключа К2КТ241 (а) и триггера универсального К2ТС241 (б).
К2КТ241 — электронный ключ. Предназначен для работы в качестве переключающего устройства в блоке цветности телевизионного приемника (рис. XIII. 30, а). Диапазон управляющих напряжений 0—1,5 В; 7—12 В, коэффициент подавления соседнего канала на частоте 4,5 МГц не менее 40 дБ.
К2ТС241 — триггер универсальный. Предназначен для управления электронными ключами в блоках цветности цветных телевизионных приемников (рис. XIII. 30, б). Диапазон рабочих частот 10—20 кГц, чувствительность по входу (порог срабатывания) не более 4 В, амплитуда выходных импульсов не менее 5 В, напряжение питания +12 В.
Микросхемы серии 237 предназначены для работы в трактах АМ и ЧМ сигналов радиовещательных переносных и автомобильных
аОбщий
6
Рис. XIII.32. Схема усилителей К2УС371 (а) и К2УС372 (б) с элементами внешних цепей.
приемников, устройствах магнитной записи. Микросхемы выполнены по тонкопленочной технологии с применением бескорпусных транзисторов и выпускаются в герметичном пластмассовом корпусе с четырнадцатью плоскими выводами, расположенными в два ряда (рис. XIII. 31). Микросхемы рассчитаны на работу в диапазоне температур от 30 С до +70 С. Основные параметры микросхем серии 237 приведены в табл. XIII. 13. г
Рис. XIII.33. Схема усилителя К2УС373 с элементами внешних цепей.
Рис. XI 11.35. Микросхема К2ЖА372 с элементами внешних цепей.
Рис. XIIL36. Микросхема К2ЖА373 с элементами внешних цепей»
К2УС371 —• усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления напряжения в бес- трансформаторных усилителях НЧ (рис. XIII. 32, а).
К2УС372 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в каскадах предварительного усиления бестрансформатор- ных усилителей НЧ (рис. XIII. 32, б).
К2УС373 — усилитель низкой частоты. Предназначен для работы в канале записи и воспроизведения магнитофонов (рис. XIII. 33).
Рис. XIII.37. Микросхема К2ГС371.
К2ЖА371 — усилитель высокой частоты с регулируемым коэффициентом усиления и преобразователь в тракте АМ радиовещательных приемников (рис. XIII. 34).
К2ЖА372 — усилитель промежуточной частоты, детектор АМ сигналов и усилитель напряжения АРУ в тракте радиовещательных приемников (рис. XIII. 35).
К2ЖА373 — оконечный усилитель записи и усилитель с выпрямителем для индикатора уровня записи в магнитофонах (рис. XIII. 36).
К2ГС371 — стабилизатор напряжения питания и транзисторы генератора тока стирания и подмагничивания в магнитофонах (рис. XIII. 37). Напряжение питания микросхемы +9 В, стабилизированное напряжение 4,4—5,4 В. /
ЛИТЕРАТУРА
1. Рябчинская Г. И. Радиотехнические материалы. М. — Л., Госэнергоиздат, - 1950.
Соболевский А. Г. Материалы в радиоэлектронике. М. — Л., Госэнергоиз- дат, 1963.
Соболевский А. Г. Провода, шнуры, кабели. М.—Л., Госэнергоиздат, 1962.
4. Справочник по электрическим материалам, 1 и 2. М. — Л., Госэнергоиздат,
1958—1959.
Злобин В. А. и др. Изделия из ферритов и магнитодиэлектриков. Справочник. М., «Сов. радио», 1972.
1. Гальперин Б. С. Непроволочные сопротивления. М., Госэнергоиздат, 1958.
Михайлов И. В., Пропошин А. И. Конденсаторы. М.—Л., «Энергия», 1965.
Ренне В. Т. Электрические конденсаторы. М.—Л., Госэнергоиздат, 1959.
Рогинский И. Ю. Детали миниатюрной радиоаппаратуры. Л., «Энергия», 1971
1. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. М.—Л., «Энергия», 1967.
Малинин Р. М. Выходные трансформаторы. М.—Л., Госэнергоиздат, 1963
Матвеев Г. А., Хомич в. И. Катушки с ферритовыми сердечниками. М.—Л., Госэнергоиздат, 1962.
1. Агаханян Т. М. Основы транзисторной электроники. М. — Л., «Энергия», 1974
Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М. —Л., «Энергия», 1970.
Котт В. М., Гаврилов Г. К., Баваров С. Ф. Туннельные диоды в вычислительной технике. М., «Сов. радио», 1967.
Малин Б. В., Сонин И. С. Параметры и свойства полевых транзисторов. М. — Л., «Энергия», 1967.
Севин Л. Полевые транзисторы. Пер. с англ. М., «Сов. радио», 1968.
Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. М. — Л., «Энергия», 1972.
Транзисторы. М., «Связь», 1969.
V. 1. Дольник А. Г. Громкоговорители. М. — Л., Госэнергоиздат, 1958.
Дольник А. Г. Микрофоны. М. — Л., «Энергия», 1964.
Малогабаритные громкоговорители. — Радио, I960, 6, 42—44.
Поляков Г. А. Применение громкоговорителей и телефонов. М., «Энергия», 1973.
VI. 1. Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. К-, «Техн1ка», 1964.
Усилитель НЧ на транзисторах для походных приемников. — Радио, 1961, 12, 40; 1962, 4, 51—52.
Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М., «Энергия», 1970.
Цыкина А. В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты.
'М., «Связь», 1967.
VII. 1. Гурфинкель Б. Б. Растянутые диапазоны. М., Госэнергоиздат. 1958.
Арсланов М. 3. Радиоприемные устройства. М., «Сов. радио», 1972.
Использование микросхем К2ЖА243 и К2УС242. — Радио, 19 72, 9, 40—42.
Пьезокерамические фильтры в любительских приемниках. —Радио, 1971, 42—44.
Радиоприемные устройства. Под ред. Н. В. Боброва. М., «Сов. радио». 1971.
Соколов М. А. Преобразователи частоты. М., Воениздат, 1957.
Трохименко Я. К. Радиоприемные устройства на транзисторах. Изд. 4-е. К.,«Техн1ка», 1964.
УПЧ с АРУ на полевом транзисторе. — Радио, 1972, 6, 43.
Щуцкой К. А. Транзисторные усилители высокой частоты. М., «Энергия», 1967.
Эффективная система АРУ. — Радио, 1973, 6, 35—36.
Индикаторы настройки на светодиодах. — Радио, 1974, 5, 56.
1. Бабкин А., Каплунов О. — Радио, 1973, 2, 25.
Газнюк О. — Радио, 1967, 12, 20—22.
Дьяков А. — Радио, 1969, 2, 37—38.
Егоренков В. — Радио, 1973, 10, 21—22.
Матлин С., Соловьев А. — Радио, 1967, 2. 30—32.
Пахлавян А. Н. Радиопередающие устройства. М., «Связь», 1967.
Судаков Ю. И. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов. М. — Л., «Энергия», 1969.
Устюгов М. — Радио, 1965, 9, 30—32.
1. Мейнке X., Гундлах Ф. Радиотехнический справочник. Перев. с нем., М. — Л., Госэнергоиздат, 1960.
Хомич В. И. Приемные ферритовые антенны. М. — Л., Госэнергоиздат,
1. Альтрихтер Э. Магнитная лента. М., ИЛ, 1959.
Бургов В. А. Основы записи и воспроизведения звука. М., «Искусство», 1954.
Василевский Д. П., Корольков В. Г. Кассетные магнитофоны. М., «Энергия», 1972.
Ганзбург М. Д. Электродвигатели для магнитофонов. М.—Л.,- «Энергия»,' 1964.
Зюзин Ю., Петров Е. — Радио, 1963, 5, 33—37.
Курбатов Н. В., Яновский Е. Б. Узлы и детали магнитофонов. М. — Л.й «Энергия», 1965.
Матвеенко А. С. Любительская звукозапись. М., «Искусство», 1959.
Пархоменко В. И. Магнитные головки. Мм Госэнергоиздат, 1960.
XL 1. Журавлев А. А., Мазель К. Б. Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах. М. — Л.,- Госэнергоиздат, 1960.
Кузьменко М. И., Сиваков А. Р. Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения. М—Л., Госэнергоиздат, 1961.
Орлов В. А. Малогабаритные источники тока. М., Воениздат, 1965.
XII. 1. Архипов Е. — Радио, 1970, 2, 32.
Буянов Э. — Радио, 1967, 4, 27.
Бобров Н. — 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.
Ю. (Голубев В. — Радио, 1968, 2, 52—53.
Демьяиовский Б., Ломанович В. — Радио, 1958, 8, 38—40.
Детский приемник. — Радио, 1969, 7, 59—60.1
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 Н.— 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.
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.
Мелешенковский В. — Радио, 1970, И, 48.
Миниатюрный приемник на трех транзисторах. — Радио, 1959, 11, 48.
Михайлов В. — Радио, 1970, 1, 49.
Панов А. — Радио, 1970, 1, 33.
Портативная транзисторная радиостанция на 144—146 Мгц. — Радио,' 1963 2, 54.
Пуртов А. —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.
Синхродин. — Радио, 1970, 2, 60.
Соколов X. — Радио, 1968, 8, 52.
Солдатов С. — Радио, 1969, 8, 41.
Транзисторный УКВ приемник. — Радио, 1970, 10, 60.
*0. 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., Лайшев 3. —Радио, 1969 , 5, 17—19.
ЧМ приемник с низкой промежуточной частотой. —Радио, 1968, 2, 58—59.
Языков И. — Радио, 1967, 11, 49—51.
XIII. 1. Барканов Н. А. и др. Конструирование микромодульной аппаратуры.
М., «Советское радио», 1968.
Кругло® В. и др. — Радио, 1974, 2, 54—57,
Майоров С. А. Проектирование и производство модулей и микромодулей. М., «Машиностроение», 1968.
Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегра* льным схемам. М. — Л., «Энергия», 1972.
Цымбалюк В. С., Крюков Ю. Г., Грибов Э. Б. Микроминиатюризация приемо-усилительной аппаратуры. М., «Связь», 1968.
Чернышев А. А. и др. Бескорпусные полупроводниковые приборы.
М. — Л.« «Энергия», 1973.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ....... ....... .
Глава I. Электро-, и радио материалы.. . .
Проводники
Медные обмоточные провода
(Обмоточные провода высокого сопротивления
Монтажные провода
Припои и флюсы..............
Электроизоляционные материалы . . .
Ферромагнитные материалы
Главва II. Малогабаритные радиодетали общего применения
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
Катушки для колебательных контуров
Дроссели высокой частоты
Трансформаторы низкой частоты
Глава IV. Полупроводниковые приборы ................. . .
Полупроводниковые диоды .•
Транзисторы
Полевые транзисторы
Глава V. Малогабаритные микрофоны, громкоговорители и телефоны . . .
Микрофоны
Громкоговорители и телефоны
Глава VI. Усилители звуковых частот на транзисторах
Основные характеристики усилителей звуковых частот
Схемы включения транзисторов
Питание цепей транзисторов и стабилизация рабочей точки. . . .
Выходные каскады усилителей звуковых частот
Каскады предварительного усиления .
Каскады с большим входным сопротивлением
Обратная связь в усилителях звуковых частот
Коррекция частотных характеристик
Регулировки в усилителях звуковых частот
Шумы в усилителях
Глава VII. Радиоприемные устройства на транзисторах
Основные параметры радиоприемников......
Структурные схемы радиоприемников
Эскизный расчет супергетеродина на транзисторах..
Входные цепи
Растянутые поддиапазоны
Усилители высокой частоты
Преобразователи частоты
Гетеродины
9. Усилители промежуточной частоты ....
Детектирование сигналов
Блоки УКВ вещательных радиоприемников
Автоматические регулировки в приемниках
Индикаторы настройки ..
Глава VIII. Радиопередающие устройства на транзисторах
Диапазоны для любительской радиосвязи
Особенности транзисторных передатчиков
Структурная схема радиопередатчика .. .
Генератор с независимым возбуждением
Расчет граничного режима генератора .
Схемы выходных и промежуточных каскадов
Стр.
3
5
5
6
8
10
10 15
19
31
31
36
53
55
56
58
64
66
75
75
92
93
107
107
137
227
241
241
244
250
250
252
254
257
268
274
276
278
279
281
283 283 286 288 293 297
299 300
303 305 312 316 318 321
322
322
323
323
324
334
Задающие генераторы и возбудители .341
Генераторы на туннельных диодах345
Модуляция *• * 345
Передача одной боковой полосой.*• • 34У
Частотная модуляция
Глава IX. Малогабаритные антенные устройства 358
Общие сведения•• • 358-
Основные параметры передающих антенн358
Основные параметры приемных антенн. 359
Вибраторные антенны361
Рамочные антенны361
Приемные ферритовые антенны366
Глава X.Малогабаритные магнитофоны369
Основные характеристики магнитофонов369
Магнитные носители записи 377
Структурные схемы магнитофонов381
Лентопротяжные механизмы384
Магнитные головки390
Усилители для магнитофонов на транзисторах396
Генераторы высокой частоты*402
Индикаторы уровня записи........403
Наладка электрического тракта магнитофона40»
Глава XI. Электропитание малогабаритных радио устройств408
Гальванические элемены и батареи, их основные характеристики. . 40$
Малогабаритные аккумуляторы41*
Преобразователи напряжения на транзисторах 416
Глава XII. Образцы промышленных и любительских малогабаритных радиоустройств . .. .. . . 423
Радиоприемные устройства.. . . 423
Приемно-передающие радиостанции и передатчики ........ 467
Усилительные устройства *• 48й
Магнитофоны.........491,
Малогабаритная измерительная аппаратура .........ее. 494
Глава XIII. Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры 506;
Общие сведения 506'
Микроэлементы РЭА . . . . ........... 4 ....... 507
Микромодули....... 519^
Интегральные микросхемы 528
Литература .....557
ТЕРЕЩУК РОМУАЛЬД МИХАЙЛОВИЧ,
ТЕРЕЩУК КОНСТАНТИН МИХАЙЛОВИЧ,
СЕДОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ,
ЧАПЛИНСКИЙ АБРАМ БОРИСОВИЧ,
ФУКС ЛЕВ БЕНЦИОНОВИЧ
МАЛОГАБАРИТНАЯ РАДИОАППАРАТУРА
Справочник радиолюбителя
Редактор Е. А. Воронько. Художественный редактор В. М. Тепляков. Оформление художника В. Г. Самсонова. Технический редактор И. А. Ратнер. Корректоры Л. М. Тигценко, Т. А. Коваль, Л. Г. Бузиашпили.
Сдано в набор 30.1 1975 г. Подписано к печати 2.IX 1975 г. БФ 02630. Зак. 5-43.
Изд. № 310. Тираж 300 000 (Ьй завод 1-100 000). Бумага №2- Формат 84х 108*/w.
Уел. печ. листов 29,4. Учетно-изд. листов 36,34. Цена 1 руб. 40 коп.
Издательство «Наукова думка», Киев# Репина, 3.
Книжная фабрика им. М. В. Фрунзе Республиканского производственного объединения «Полиграфкнига» Госкомиздата УССР, Харьков, Донец-Зах аржев- ская, 6/8.
** Размеры, указанные в колонках 4—7, приведены в соответствит с рис. III.13.
* Числитель дроби — ток, знаменатель — напряжение.
** Числитель — напряжение между затвором 1 и стоком, знаменатель — между затвором 2 и стоком.
** Обеспечивающий на частоте 1000 Гц остаточный поток 0,8 нВб для
*** На нагрузке 1 МОм при частоте 1000 Гц и остаточном потоке ленты
М АЛОГАБА Р И Т Н АЯ РАЙИ О АП ПАРАТУРА
спЖвочйик
Р А ДИ ОЛЮ Б И ТЁ Л Я-
Издание третье, переработанное и дополненное
„НАУКОВА ДУМКА", КИЕВ-1976
6Ф2.1(083)
М19
УДК 621.396(3)
В справочнике содержатся основные сведения, необходимые радиолюбителям, занимающимся разработкой и изготовлением малогабаритной радиоаппаратуры. Приводится множество схем передающих и радиоприемных устройств (в том числе и 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. ТЕРЕЩУК, К. М. ТЕРЕЩУК,
Д. Б. ЧАПЛИНСКИЙ, Л. Б. ФУКС, С. А. СЕДОВ
Редакция справочников
00001 — 319
м М22Т(04'Г^- 75 379~75 (С) Издательство «Наукова думка», 1975 г.