Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Дудич И.И. Самодельные радиоэлектронные устройства

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
28.47 Mб
Скачать

одни и те же элементы схемы, в особенности тран­ зисторы для усиления высокочастотных и низкочастот­ ных сигналов. Это дает возможность изготовить прием­ ник на двух-трех транзисторах, качественные показатели которого могут оказаться значительно выше, чем у обычного приемника прямого усиления, имеющего в своей схеме 4—5 транзисторов. Все это обуславливает целесообразность изготовления такого устройства, не­ смотря на некоторую «капризность», с которой надо считаться при наладке.

Большинство публикуемых схем приемников анало­ гичного типа рассчитаны на работу в средневолновом диапазоне. Поэтому хотелось бы предложить вниманию радиолюбителей вариант схемы сравнительно простого карманного приемника, работающего на коротких и средних волнах с диапазоном частот от 540 кгц до 1,5 мгц и 5,7 кгц до 12,5 мгц.

Принципиальная

схема

аппарата

приведена на

рис. 65. В

первом

каскаде

применен

высокочастотный

транзистор,

работающий

в

режиме

усиления

высокой

частоты, который

заодно

усиливает

и сигналы

звуковой

частоты. Поскольку принципиальные особенности рабо­ ты транзисторных рефлексных приемников будут описа­ ны в данной книге более подробно на примере конкрет­ ной схемы, здесь приводится только краткое изложение необходимых требований, соблюдение которых желатель­ но при изготовлении изображенного на схеме (рис. 65) приемного устройства.

Прежде всего необходимо обратить внимание на ка­ чество деталей. Ведь от усилительных свойств тран­ зисторов и параметров диодов в значительной степени зависит чувствительность приемника. Немаловажное значение имеет правильное изготовление катушек ин­ дуктивности L \ и L 2 , которые наматываются на ферритовый стержень диаметром 10 мм и длиной 100—120 мм. Коротковолновая катушка L \ наматывается на стержень рядовой намоткой, проводом ПЭЛ 0,8—1,0 и имеет 10

витков

с соответствующими

отводами

от второго и от

пятого

витка

(то

есть

2 + 3 + 5 вит.).

Средневолновая

катушка L 2 имеет

60 витков

и наматывается

на тот же

ферритовый

стержень

проводом

ПЭЛШО

(40+15 + 5

вит.). Для этой цели желательно

подобрать

литцендрат

10X0,05, чтобы обеспечить высокую добротность конту­ ра, качество которого в значительной степени влияет на

Рис. 65. Принципиальная схема двухдиапазонного реф­ лексного приемника.

чувствительность и сборку приемника. Ферритовый

стержень одновременно

служит

и магнитной

антен­

ной,

однако для коротких

волн

можно предусмотреть

и дополнительный зажим, к которому

в случае

надобно­

сти присоединяется штыревая антенна. Обычно

для это­

го используется

небольшой

отрезок

стальной

или мед­

ной

проволоки

сечением

2,5—3 мм.

Вывод

к

зажиму

штыревой антенны следует подпаять к ползунку пере­ ключателя диапазонов П\а через разделительный кон­ денсатор емкостью 50—70 пф. Естественно, приемник будет работать и без дополнительной антенны, однако прием будет слабее.

Важными элементами схемы являются дроссели Др\ и Др2, от добротности которых зависит качество работы приемника. Их следует наматывать на ферритовый стер­

жень 10x20 мм (то есть диаметр стержня

10 мм, длина

20 мм) проводом с эмалевой

изоляцией

ПЭЛ 0,15—

0,20. Дроссели наматываются

внавал по 350 витков.

Следует отметить, что при монтаже приемника не­ обходимо следить за правильной расстановкой дроссе­ лей на монтажной панели. Чтобы избежать взаимных наводок и паразитных связей, дроссели нужно размес­ тить на определенном расстоянии друг от друга. В ка­ честве конденсатора настройки применяют конденсатор от любого карманного приемника с воздушным диэлект­ риком. Чтобы добиться хорошего перекрытия как сред­ неволнового, так и коротковолнового диапазонов, кон­ денсатор выбирают емкостью 380—400 пф.

Переменный резистор Ri служит для регулировки ве­ личины обратной связи, подаваемой на вход колебатель­ ного контура через конденсаторы С] и С3 . Резистор Rs, сопряженный с выключателем, служит для регули­ ровки громкости, а также выключения батареи питания. В качестве громкоговорителя можно применить любой малогабаритный динамик от карманного приемника с трансформатором. Остальные элементы, входящие в состав приемника, не критичны и могут подбираться опытным путем.

Питание приемника осуществляется от 3 элементов ФМЦ-0,25, включенных последовательно. Можно питать приемник также от батарейки типа «Крона» напряжени­ ем 9 в, однако в этом случае необходимо подобрать ра­ бочие точки транзисторов изменив величины резисторов

Rs, Rs и Rs.

Конструктивное исполнение приемника не представ­ ляет особых трудностей, поэтому его можно рекомендо­ вать и для радиолюбителей, не имеющих специальной подготовки. Приемник в основном собирается из стан­ дартных деталей. Он может быть помещен в любой пластмассовой коробке, которую конструктор подбирает по своему усмотрению. На лицевую панель выводится рычаг подстроечного конденсатора и другие элементы управления с тем, чтобы обеспечить удобство при экс­ плуатации приемника.

В приемнике может быть применен малогабаритный динамический громкоговоритель с выходным трансфор­ матором, например, «Селга», «Юпитер», «Нева» и т. п. Можно также применить капсуль ДЭМШ, в этом слу­ чае приемник может работать без выходного трансфор­ матора.

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК

Интересная схема рефлексного карманного приемника на трех транзисторах описана В. Васильевым в специ­ альном выпуске «Школа юного радиолюбителя», № 1 за 1967 год. Поскольку в статье, кроме описания упомя­ нутого приемника, даны некоторые методические указа­ ния по настройке усилительных каскадов на транзисто­ рах, а также сведения о полупроводниковых приборах, изложение этой методики, в несколько сокращенном ви­

де, будет оправдано и полезно. Это

поможет читателю

разобраться в некоторых вопросах,

касающихся налад­

ки транзисторной аппаратуры.

 

Известно, что приемник, содержащий большее коли­ чество транзисторов, будет обладать лучшими данными, чем самый простой приемник на двух-трех транзисто­ рах. Но правильно собрать и наладить более сложный приемник оказывается порой не под силу начинающему радиолюбителю. Поэтому в большинстве случаев люби­ тели останавливают свой выбор на приемнике, содержа­ щем не более трех-четырех транзисторов. Однако такой аппарат имеет относительно низкую чувствительность и принимает сигналы только местных радиостанций. Что­ бы повысить его чувствительность, приходится увеличи­ вать количество усилительных каскадов и транзисторов (до 5—6), что усложняет конструкцию.

Повысить чувствительность приемника, как отмеча­ лось выше, можно и путем повторного использования транзисторов, которые уже включены в схему (рефлек­ сные приемники).

Рефлексные приемники наладить труднее, чем обыч­ ные, нерефлексные, в том случае, если не приняты спе­ циальные меры по стабилизации режима работы тран­ зисторов. Дело в том, что транзисторы даже одного и того же типа могут отличаться друг от друга своими параметрами. Кроме того, параметры транзисторов мо­ гут сильно изменяться при колебаниях температуры ок­ ружающей среды. Применение стабилизирующих эле­ ментов несколько увеличивает количество деталей, но зато делает приемник малочувствительным к смене транзисторов и колебаниям температуры.

На рис. 66 приведена принципиальная схема рефлек­ сного приемника на трех транзисторах, который по сво­ им качествам равноценен обычному приемнику на пяти транзисторах. Это достигается наличием двух рефлек­ сных каскадов. Чувствительность приемника позволяет принимать сигналы мощных радиостанций на расстоя­ нии нескольких десятков, а иногда и сотен километров. Прием осуществляется на внутреннюю магнитную ан­ тенну. Прослушивание передач производится с помощью малогабаритного громкоговорителя. Максимальная вы­ ходная мощность приемника — около 20 мет. Этой мощ­ ности вполне достаточно для коллективного прослуши­ вания радиопередач как в помещении, так и на открытом воздухе. Источником питания служит гальваничес­ кая батарея типа «Крона», энергии которой достаточно для приемника в течение 15—20 час. Все детали и узлы аппарата размещаются в пластмассовом корпусе, кото­ рый выпускается специально для карманных приемни­ ков. Размеры корпуса 110X70x35 мм. Вес приемника с источником питания — около 250 г.

Принципиальная схема включает в себя магнитную

антенну (МА), двухкаскадный усилитель высокой

часто­

ты на транзисторах 7\ и Т2, диодный детектор на

полу­

проводниковых диодах Д] и Д 2 и трехкаскадный

усили­

тель низкой частоты на транзисторах Тх — Г3 .

Таким

образом, транзисторы 7\ и Т2 используются дважды: сначала для усиления высокой частоты, затем для уси­ ления низкой частоты.

Магнитная антенна улавливает энергию радиоволн

Рис. 66. Принципиальная схема широкополос­ ного транзисторного приемника.

и выделяет сигнал желаемой радиостанции. Усилитель высокой частоты усиливает принятые антенной сигналы до величины, необходимой для нормальной работы де­ тектора. С помощью детектора из радиосигнала выде­ ляются колебания низкой (звуковой) частоты, которые затем усиливаются в каскадах усиления низкой частоты до мощности, необходимой для громкоговорящей рабо­ ты приемника.

Рассмотрим, как устроен и работает каждый из названных узлов приемника. Магнитная антенна представляет собой катушку индуктивности L u содер­ жащую большое количество витков изолированного лровода. Чтобы повысить способность антенны улавливать энергию радиоволн, в катушку вводится ферритовый стер­ жень. Феррит, как и некоторые другие материалы, обла­ дает способностью как бы сгущать внутри себя внешние электромагнитные поля. Для того, чтобы отделить сиг­ налы желаемой станции от всех других, магнитная ан­ тенна настраивается с помощью конденсатора перемен­ ной емкости Си подключенного параллельно к выводам катушки L \ . Минимальная емкость конденсатора равна примерно 5 пф, максимальная •— около 350 пф. При вращении ротора изменяется емкость конденсатора, ве­ личина которой определяет длину волны настройки. В данном приемнике длина принимаемой волны может изменяться в пределах от 250 до 1750 м, то есть в двух диапазонах (длинные и средние волны).

При

точной

настройке

антенны

на

волну принимае­

мой станции в катушке L \ наводится

электродвижущая

сила

(э. д. с ) ,

величина

которой

между выводами ка­

тушки

может

составлять

несколько

тысячных долей

вольта. Чем ближе радиостанция и чем больше мощ­ ность ее передатчика, тем больше э. д. с. И, наоборот, по мере удаления от радиостанции э. д. с. умень­ шается. Принятые сигналы весьма слабы, и их энергии явно недостаточно для работы детектора без дополни­ тельного усиления сигнала. Это усиление обеспечивает­ ся усилителем высокой частоты, включенным между ан­ тенной и детектором. Но подключить вход усилителя на транзисторах ко всему антенному контуру нельзя, пото­ му что сопротивление настроенного резонансного конту­ ра составляет несколько сот килоом, а входное сопро­ тивление усилителя — около одного килоома. Поэтому с контура снимается не все напряжение, а только его

небольшая часть. Это делается с помощью катушки связи L 2 , содержащей небольшое количество витков и расположенной на ферритовом стержне рядом с катуш­ кой L\.

В данном приемнике отношение витков катушки L \ к количеству витков катушки L 2 равно примерно 1 : 30. Это значит, что напряжение сигнала на выводах катуш­

ки L 2

примерно в 30 раз меньше, чем на выводах катуш­

ки L i , и может

составлять всего несколько сот милли­

онных долей вольта (мкв).

 

А нельзя

ли

увеличить количество

витков катушки

связи

для

того,

чтобы увеличить это

напряжение, то

есть повысить чувствительность приемника? Оказыва­ ется, при значительном увеличении количества витков

катушки

связи,

как правило, наблюдается

не увеличе­

ние

напряжения

сигнала,

а, наоборот, снижение. Кро­

ме

того,

резко ухудшается

избирательность

приемника,

что выражается в одновременном прослушивании не­ скольких радиостанций, работающих на близких вол­ нах. Такое явление объясняется отбором от контура антенны значительной части энергии, принятой из про­

странства. Для хорошей магнитной

антенны так

же,

как и других настраиваемых контуров,

необходимо,

что­

бы отбираемая энергия не превышала половины вводи­ мой. Выполнение этого условия называется согласова­ нием контура с нагрузкой.

Усилитель высокой частоты состоит из двух каска­ дов, собранных на транзисторах Т\ и Г2 . Сигнал, посту­

пающий

на вход

усилителя

с катушки

связи L 2

усили­

вается

последовательно

сначала

первым каскадом, за­

тем вторым. После второго

каскада

входной

сигнал

усиливается настолько,

что

его

напряжение оказывает­

ся достаточным для нормальной работы детектора.

Оба

каскада

усилителя

высокой

частоты

имеют

между собой много общего и отличаются только харак­ тером нагрузки, включенной в цепи коллекторов тран­ зисторов: в первом каскаде — это резистор /?3, то есть постоянное сопротивление, во втором — катушка индук­ тивности Z-з. В связи с этим интересно рассмотреть бо­ лее подробно устройство и работу первого каскада, указать затем на особенности второго каскада. Но пред­ варительно в нескольких словах напомним об основных свойствах и особенностях транзисторов.

Транзистором называется трехэлектродный полупро-

12 И. И. Дудич.

177

водниковый прибор, предназначенный для усиления и генерирования электрических колебаний. Основой тран­ зистора является небольшая пластинка сверхчистого полупроводникового материала, обычно германия, реже кремния. Поэтому одни транзисторы называются герма­ ниевыми, другие — кремниевыми. В эту пластинку с двух противоположных сторон вплавляются два электрода, один из которых называется эмиттером, другой — кол­ лектором. Область основного кристалла между эмитте­ ром и коллектором называется базой. Обычно крис­ талл транзистора помещается в металлический корпус, защищающий от загрязнения и повреждений. Для под­ ключения транзистора к схеме делаются гибкие токопроводящие выводы, которые носят названия соответ­ ствующих электродов: эмиттер, база, коллектор.

Если на

электроды

транзистора

подать

-в соответ­

ствующей

полярности

постоянное

напряжение,

через

эмиттер и

коллектор

потечет

ток,

величина

которого

будет зависеть

от тока

базы.

Чем

больше

ток

базы,

тем больше ток

эмиттера и коллектора,

причем

вели­

чина тока

базы

обычно в десятки

раз

меньше

тока

коллектора и эмиттера. Таким образом, достаточно из­ менить ток базы на небольшую величину, как произо­ йдет значительное изменение тока двух других элект­ родов. Именно это интересное свойство транзисторов и используется для усиления слабых сигналов.

На практике усилительные свойства того или иного транзистора оцениваются коэффициентом усиления по току, который принято обозначать буквой р, и предель­

ной

частотой

усиления.

Коэффициент

усиления

р по­

казывает, во

сколько раз

изменение

 

тока

коллектора

больше, чем

вызвавшее

его

изменение

тока

базы.

У одних транзисторов величина коэффициента

р может

быть от 10 до 100, у других — от

20

до

40 и т. д. —

это

зависит

от типа

транзисторов.

Обычно

начинаю­

щие

радиолюбители

допускают

ошибку,

полагая,

что

добиться хороших результатов можно, лишь применив транзисторы с возможно большим значением коэффи­ циента р. Как показывает практика, и на транзисторах с небольшим значением этого коэффициента можно по­ лучить неплохие результаты, если схема той или иной

конструкции рассчитана

правильно.

 

 

Предельная частота

усиления

транзистора —

важ­

ная характеристика его

частотных

свойств. Она

пока-

зывает, какую максимальную частоту сигнала может усиливать данный тип транзистора. Практически транзисторы очень редко используются для усиления на предельных частотах. Дело в том, что вблизи пре­

дельной

частоты усиление

транзистора очень мало, а

поэтому

потребовалось

бы

большое

количество каска­

дов для

получения

требуемого

усиления.

Значительно

большее

усиление

можно

получить

только

в том слу­

чае, когда предельная

частота

усиления

транзистора

в десятки раз превосходит частоту усиливаемого сиг­ нала.

Именно по этой причине для усиления сигналов радиостанций диапазонов средних и длинных волн ис­ пользуются транзисторы, предельная частота которых исчисляется десятками мегагерц. В то же время для усиления электрических сигналов низких (звуковых) частот обычно применяются транзисторы с предельной частотой в несколько сот килогерц, а иногда и не­ скольких мегагерц. В зависимости от того, для усиле­ ния каких частот в основном предназначен транзистор, он может называться высокочастотным либо низкочас­ тотным.

Из высокочастотных транзисторов в любительской практике распространены транзисторы типа П401 — ГІ403, а также их технологические модификации — типа П420 — П423. Эти типы транзисторов при исполь­ зовании в описываемом приемнике дают хорошие ре­ зультаты. Если нужно добиться лучших результатов, рекомендуется применять транзисторы с большим циф­ ровым индексом.

Из

низкочастотных

наиболее

распространены

тран­

зисторы типа П13 — П16 с различными

буквенными

индексами, а

также

их последующие конструктивные

и

технологические модификации,

например,

П39

П41

и МП 13 — МП 16, имеющие корпус

холодносвар-

ной

 

конструкции. Транзисторы

типа

П13

и его

моди­

фикации имеют относительно

небольшое

гарантирован­

ное

значение

коэффициента

р,

что

в ряде

случаев

мо­

жет

 

быть

причиной

неудовлетворительной

работы

приемника.

Поэтому

в данной

конструкции рекоменду­

ется применять транзисторы типа П14 — П16 и им подобные, хотя не исключается возможность использо­ вания и транзисторов типа П13.

Необходимо помнить, что практическая реализация

12«

179

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ