Радиосхемы. — Конструкции на двух транзисторах
категория
материалы в категории
Казалось-бы: всего пара транзисторов— разве можно из них сделать что-то конкретное? Мы Вас разубедим: в этой статье мы расскажем о том как используя всего два транзистора да несколько радиодеталей можно, буквально за один вечер, собрать несколько различных самоделок. Причем достаточно простых для повторения начинающими радиолюбителями. Итак, поехали…
ПРИЁМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
Соберите этот приёмник, и вы сможете в туристском походе, в дороге послушать последние известия, эстрадную музыку, новый спектакль. В приёмнике применены два транзистора (рис. 1) структуры p-n-р. Оба они усиливают высокочастотные колебания, выделенные контуром L1CI магнитной антенны. Через катушку связи L2 и конденсатор С2 сигнал подаётся на базу транзистора Т1 первого каскада усиления. Напряжение смещения на его базу подается через резистор R1.
Нагрузкой каскада является высокочастотный дроссель Др1. Хотя сопротивление его постоянному току незначительно, для высокочастотных колебании он оказывает большое сопротивление.
С дросселя сигнал подается через конденсатор С3 на базу транзистора Т2 второго каскада, собранного по такой же схеме. Применение двух одинаковых каскадов позволило получить большое усиление по высокой частоте.
С выхода второго каскада сигнал поступает через конденсатор С4 к детектору на диодах Д1, Д2 и далее к головным телефонам
Питается приёмник от одного элемента типа 316, 332 или 343.
Потребляемый ток не превышает 2 мА, поэтому любого источника хватит на несколько десятков часов работы.
Катушки L1 и L2 можно намотать на плоском или круглом стержне из феррита марки 600НН. Катушка L1 должна содержать 100-150 витков провода ПЭЛШО, ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,1-0,12 мм, катушка L2 — 15-20 витков такого же провода. С этими данными приёмник будет принимать местные или мощные удалённые радиостанции длинноволнового диапазона. Если же в вашем районе лучше слышны станции средневолнового диапазона, следует уменьшить число витков обоих катушек.
Дроссели наматывают на кольцах из феррита 600НН наружным диаметром 8 мм и внутренним 5 мм — каждый из них содержит по 200 витков такого же провода, что и для катушек.
Транзисторы можно взять типа П401-П403, П416 с коэффициентом передачи тока (коэффициентом усиления) не менее 50. Диоды могут быть любые из серий Д2 или Д9. Постоянные конденсаторы и резисторы любого типа. Переменный конденсатор (им настраиваются на радиостанции) должен быть малогабаритный, с наибольшей ёмкостью 350-400 пФ. Головные телефоны — ТОН-1 или ТОН-2.
Детали приёмника можно разместить в подходящем по габаритам корпусе. При монтаже деталей на плате нужно помнить о возможности самовозбуждения приёмника. Чтобы исключить её, высокочастотные дроссели следует располагать возможно дальше друг от друга и от контура магнитной антенны.
Настройка приёмника сводится к проверке и установке режима работы транзисторов. Понадобится миллиамперметр на ток 1-2 мА. Вначале его включают в разрыв верхнего по схеме выводя дросселя Др2. Стрелка миллиамперметра должна показать ток 0,8-1 мА. Установить такой ток можно подбором резистора R2. Так же проверяют и при необходимости устанавливают подбором резистора R1 ток коллектора транзистора Т1.
После этого конденсатором переменной ёмкости С1 можно попытаться настроиться на радиостанцию. Наибольшей громкости передачи нетрудно добиться более точной ориентацией магнитной антенны (поворотом корпуса приёмника) относительно радиостанции.
КОНВЕРТЕР
Большинство малогабаритных промышленных транзисторных радиоприёмников рассчитаны на работу в длинноволновом и средневолновом диапазонах. Их можно приспособить и для приёма станций коротковолнового диапазона, построив несложную приставку — конвертер.
Слово «конвертер» латинского происхождения, означает «превращать», «преобразовывать». Принцип работы конвертера схож с принципом работы преобразователя частоты супергетеродинного приёмника. Он также имеет смеситель, гетеродин, входной и выходной контуры. Промежуточная частота конвертера иная — она соответствует частоте одного из участков диапазона приёмника. Обычно для этих целей принимают частоту 1,2 МГц, которая соответствует длине волны 250 м в средневолновом диапазоне.
Конвертер позволяет принимать не все радиостанции коротковолнового диапазона, потому что может работать лишь в определённой полосе частот. К примеру, наш конвертер (рис. 2) рассчитан на работу в диапазоне 25 м. Причём никаких электрических соединений между ним и приёмником делать не требуется, достаточно расположить конвертер рядом с приёмником.
Сигнал радиостанции, на частоту которой настроен входной контур L1C2, через катушку связи L2 и конденсатор С3 поступает на базу транзистора Т1 смесительного каскада. Сигнал гетеродина подается в эмиттерную цепь этого транзистора через катушку L4, индуктивно связанную с контуром гетеродина. Контур в коллекторной цепи транзистора, состоящей из катушки L3 и её собственной ёмкости, выделяет сигнал промежуточной частоты, который и улавливает магнитная антенна приёмника.
Колебательный контур гетеродина образуют катушка L5 и подстроечный конденсатор С5. Конденсатор С6, включённый между коллектором и эмиттером транзистора Т2, создает положительную обратную связь, необходимую для возбуждения гетеродина. Необходимое напряжение смещения на базе транзистора снимается с делителя R2R3. Такой способ подачи напряжения смещения повышает устойчивость работы гетеродина при изменении окружающей температуры. По высокой частоте база соединена с общим проводом через конденсатор С4.
Для хорошей работы конвертера в нем должны использоваться только высокочастотные транзисторы, например, П402, П403, П416, П417 с коэффициентом передачи тока не менее 40.
Катушки индуктивности наматывают проводом ПЭВ-1 0,1 на каркасах из изоляционного материала диаметром 7 мм и высотой 18 мм с подстроечными ферритовыми сердечниками. У самого основания одного из каркасов наматывают катушку L1 (9 витков), а отступя от неё на 1-2 мм, катушку L2 (2 витка). Витки катушек закрепляют нитками или клеем. Индуктивность катушки L1 должна быть 4,2 мкГн (подгоняют подстроечным сердечником).
Аналогично наматывают и катушки гетеродина. Катушка L5, намотанная у основания каркаса, должна содержать 11 витков (её индуктивность 3,3 мкГн также подгоняют подстроечным сердечником), a L4 — 3 витка. Катушку L3 наматывают на плоском ферритовом стержне размерами 125x16x4 мм. Она должна содержать 80 витков провода ПЭЛШО 0,1-0,2, уложенных на стержень виток к витку.
Подстроечные конденсаторы С2, С5 — КПК-1, конденсаторы С3 и С4 — КДС или другие малогабаритные ёмкостью 3300-6800 пФ. Остальные конденсаторы могут быть типа КТК, КТМ.
Источник питания — батарея «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0,1. В принципе конвертер можно питать и от батареи приёмника, в этом случае габариты конвертера будут значительно меньше.
Антенной Ан1 конвертера служит отрезок провода длиной 1-1,5 м. Если же конвертер удастся разместить внутри корпуса приёмника, можно использовать выдвижную телескопическую антенну (её нетрудно прикрепить к корпусу металлическими скобками).
Детали конвертера можно расположить на плате из изоляционного материала так, как показано на рисунке 3. Плоский ферритовый стержень с намотанной на нём катушкой L3 размещают рядом с платой.
Налаживание конвертера начинают с проверки монтажа и измерения токов в коллекторных цепях транзисторов. Ток в цепи коллектора транзистора Т2 (равный 1-1,2 мА), устанавливают подбором резистора R2, коллекторный ток транзистора Т1 (0,8-1 мА) — подбором резистора R1. Затем к базе транзистора Т1 через конденсатор ёмкостью 10-15 пФ подключают наружную антенну. Конденсатор С3 временно отключают от базы. Конвертер со стороны катушки L3 вплотную подносят к магнитной антенне приёмника, настроенного на длину волны 250 м (частота 1,2 МГц), и, вращая отвёрткой из изоляционного материала (текстолит, оргстекло) ротор подстроечного конденсатора С5, добиваются приёма сигналов радиостанций. Если только подстроечным конденсатором этого сделать не удаётся, то изменяют индуктивность катушки гетеродина подстроечным сердечником или параллельно подстроечному конденсатору подключают постоянный ёмкостью 10-15 пФ.
После этого восстанавливают соединение конденсатора С3 с базой транзистора Т1, антенну подключают к гнезду Ан1, настраивают приёмник на слабослышимую радиостанцию подстроечным конденсатором С2 и сердечником катушки L1 входного контура добиваются максимальной громкости сигналов этой станции. В случае необходимости можно подключить постоянный конденсатор параллельно подстроечному С2. Иногда повысить громкость удаётся подключением параллельно катушке L3 конденсатора, ёмкость которого подбирают экспериментально.
ПЕРЕГОВОРНОЕ УСТРОЙСТВООно собрано на малошумящих транзисторах МП39Б (рис. 4), обладающих сравнительно высоким коэффициентом передачи тока. Устройство можно применить для связи между двумя пунктами, расположенными на расстоянии нескольких сотен метров. Причём в каждом пункте должно быть установлено по усилителю, соединённому через зажимы А и Б двухпроводной линией связи с усилителем другого пункта.
Рассмотрим работу переговорного устройства. Исходное положение переключателя В1а показано на схеме. При этом батарея питания отключена от усилителя, а головной телефон Тф1 подключён (через контакты секции В1в переключателя) к линии связи. Точно так же подключён к линии и телефон переговорного устройства на другом пункте связи.
Для вызова абонента надо несколько раз подряд нажать кнопку Кн1. При каждом нажатии батарея Б1 будет подключаться к линии, и в телефонах обоих переговорных устройств появятся звуки, напоминающие щелчки. Услышав их, абонент должен нажать кнопку на своём устройстве, подтверждая готовность вести разговор. После этого переключатель переводят в положение «Передача». При этом питание на усилитель подается через секцию В 1а, телефон Тф1 подключается ко входу усилителя через секцию В1в, а выход усилителя соединяется через секцию В1б с линией связи. Телефон в этом случае используется как микрофон. Закончив сообщение, оператор переводит переключатель в положение «Приём» и слушает абонента.
Телефон Тф1 — один излучатель головных телефонов ТОН-2. Конденсаторы типа К50-3 или К50-6 на номинальное напряжение не менее 6В. Переключатель В1 движковый, от транзисторного приёмника «Сокол». Кнопка Кн1 может быть самодельная, изготовленная из двух пружинящих полосок латуни.
Детали переговорного устройства можно разместить в корпусе малогабаритного приёмника (рис. 5). Сверху в корпусе выпиливают отверстия под телефон и кнопку, а на узкой боковой стенке — под зажимы линии связи. Детали усилителя монтируют на плате из гетинакса, на ней же укрепляют и переключатель В1. Предварительно переключатель дорабатывают — снимают по одному подвижному и неподвижному контакту с каждого края и сверлят на краях отверстия диаметром 2,5-3 мм. В эти отверстия вставляют винты и закрепляют переключатель на плате гайками. После этого в боковой стенке корпуса выпиливают отверстие под ручку переключателя, а затем сверлят отверстия для крепления платы.
Для проверки работоспособности переговорного устройства переключатель В1 устанавливают в положение «Приём» и несколько раз нажимают кнопку. В телефоне должны прослушиваться звуковые щелчки. Далее подключают к зажимам второй телефон и, установив переключатель в положение «Передача», говорят перед телефоном переговорного устройства. Если ошибок в монтаже нет, разговор должен быть отчётливо слышен во втором телефоне.
ГЕНЕРАТОР-ПРОБНИК
Чтобы быстро проверить работоспособность собранного усилителя Или радиоприёмника, достаточно иметь простой генератор (рис. 6). Поочерёдно касаясь его щупами различных точек проверяемого устройства, наблюдают за прохождением сигнала через различные каскады и находят тот, который даёт слабое усиление или не работает совсем. Проверку ведут от выходного каскада к входному.
Наш пробник вырабатывает прямоугольные импульсы, содержащие большое количество гармоник (колебаний с частотой, кратной основной), что позволяет пользоваться им как для проверки предоконечных и входных каскадов низкочастотных усилительных конструкций, так и для проверки высокочастотных каскадов: усилителей промежуточной и высокой частоты, гетеродинов, преобразователей.
Частоту основных колебаний генератора-пробника можно изменять ёмкостью конденсатора C1: с увеличением ёмкости частота понижается. А изменением сопротивлений резисторов влияют на форму выходного сигнала: увеличением сопротивления резистора R2 и уменьшением R3 нетрудно добиться синусоидальных колебаний на выходе и превратить таким образом пробник в звуковой генератор с фиксированной настройкой на одну частоту.
Транзисторы можно применить любые из серий МП39-МП42. Источник питания — один элемент 332 или малогабаритный аккумулятор Д-0,1, Д-0,07, Д-0,06. Потребляемый пробником ток позволяет пользоваться подобным источником десятки часов. Детали пробника можно разместить в любом подходящем корпусе или просто смонтировать на плате (рис. 7) из изоляционного материала. Для подключения пробника к проверяемой конструкции выведите гибкие проводники в изоляции: один — с зажимом «крокодил», другой — с металлическим щупом на конце. Зажим будете подключать к шасси или общему проводу проверяемой конструкции, а щупом (им может быть толстая швейная игла) прикасаться к нужным точкам каскадов.
Разными способами можно поддерживать постоянную температуру в аквариуме. Если, к примеру, есть ртутный контактный термометр и электромагнитное реле, то автомат поддержания нужной температуры в аквариуме можно собрать по схеме, приведённой на рисунке 8.
Контактный термометр включён в цепь смещения транзистора Т1. В исходном состоянии, когда контакты термометра не замкнуты, оба транзистора закрыты, и напряжение на нагреватель (он, естественно, находится в аквариуме) подается через нормально замкнутые контакты Р1.1 реле Р1. Когда температура воды в аквариуме достигает заданного значения, контакты термометра, замыкаясь, подключают резистор R1 к базе транзистора T1 и открывают его. Открывается и транзистор Т2, срабатывает реле Р1 и размыкающимися контактами P1.1 отключает нагреватель. При понижении температуры воды контакты термометра размыкаются и реле отпускает, подключая нагреватель к сети.
Чтобы предохранить транзистор Т2 от пробоя, параллельно обмотке реле включён диод Д1, гасящий ЭДС самоиндукции при закрывании транзистора.
Транзистор Т1 может быть серий МП39-МП42 с любым буквенным индексом, а транзистор Т2 — П201-П203, П213-П217. Реле типа РКН (паспорт РС4.503.125) или другое, срабатывающее при токе 25-30 мА и напряжении не более 12 В.
В качестве трансформатора питания можно использовать унифицированный трансформатор ТВК-110ЛМ-К (выходной трансформатор кадровой развёртки телевизора) или самодельный. Данные самодельного трансформатора: магнитопровод с площадью сечения среднего стержня 4-5 см2, обмотка I — 3000 витков (для сети 127 В — 1730 витков) провода ПЭВ-1 0,1-0,12, обмотка II — 165 витков провода ПЭВ-1 0,2-0,25.
Приступая к налаживанию конструкции, гнёзда разъёма Ш1 замыкают проволочной перемычкой. Если реле не срабатывает, замыкают выводы эмиттера и коллектора транзистора Т1 и подбором резистора R3 добиваются надёжного срабатывания реле. После удаления обеих перемычек реле должно отпустить, а при повторном замыкании гнёзд разъёма Ш1 снова сработать. Если реле не срабатывает и в этом случае, подбирают резистор R1 или заменяют транзистор Т1 другим, с большим статическим коэффициентом передачи тока.
МЕТРОНОМ МУЗЫКАНТА
Простой электронный метроном нетрудно собрать из нескольких деталей (рис. 9). Его основу составляет генератор низкой частоты. Колебания возникают из-за положительной обратной связи между каскадами, напряжение которой подается через конденсатор С1. Частота генерируемых колебаний зависит от ёмкости конденсатора и суммарного сопротивления резисторов R1, R2.
Транзистор Т1 структуры n-p-n возьмите типа МП37А, МП101А, а транзистор Т2 — МП39-МП42 или другой низкочастотный транзистор структуры p-n-p с коэффициентом передачи тока 25-30.
Переменный резистор может быть любого типа сопротивлением 220-470 кОм, резистор R2 — типа МЛТ, ВС. Динамическую головку возьмите мощностью 1 Вт и сопротивлением звуковой катушки 5-6 Ом (например, 1ГД-18, 1ГД-28). Питать метроном можете от батареи «Крона», но лучший вариант — две последовательно соединённые батареи 3336Л. Выключатель питания любой.
Детали метронома можете смонтировать на изоляционной плате и укрепить её в футляре, в котором стоит динамическая головка. На лицевую панель футляра выведите ручку переменного резистора и выключатель питания.
Частоту ударов метронома можно регулировать переменным резистором от 20 до 300 в минуту. Громкость ударов не регулируется и может оказаться излишней, мешающей исполнению мелодии. В этом случае можно уменьшить напряжение питания до 4,5 В, но одновременно придётся увеличить ёмкость конденсатора C1 до 25 мкФ, а сопротивление резистора R1 до 470-680 кОм.
ЭЛЕКТРОННЫЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Преобразовав немного предыдущую схему, можете собрать простейший электронный электромузыкальный инструмент (рис. 10). Он рассчитан на исполнение несложных мелодий и, по сути дела, является музыкальной игрушкой.
Частота колебаний генератора определяется сопротивлением одного из подстроечных резисторов R1-R8, включаемых кнопками Кн1-Кн8, и ёмкостью конденсатора С1 или С2. С конденсатором C1 (замыкающий контакт переключателя B1 находится в верхнем положении по схеме) частота генератора соответствует звуковым частотам первой октавы, а с конденсатором С2 (замыкающий контакт переключателя переведён в нижнее положение) — второй октавы.
Мелодию «набирают», поочерёдно нажимая соответствующие кнопки. А если попытаться взять аккорд, нажав одновременно несколько кнопок? Ничего не получится — звук будет только одной тональности. Предположим, нажаты одновременно кнопки Кн7, Кн6, Кн5. В этом случае последовательно с резистором R9 в цепи базы транзистора Т1 окажутся включёнными параллельно соединённые резисторы R5-R7. Общее сопротивление этой цепи и определит частоту колебаний генератора. Как вы видите, иногда одновременным нажатием нескольких кнопок можно добиваться несколько иной тональности звука, что расширяет возможности инструмента.
Транзистор Т1 может быть типа МП38, МП38А или другой аналогичный транзистор структуры n-p-n. Вместо транзистора П217Б подойдёт П217А, П214А, П214Б, П214Г с максимально возможным коэффициентом передачи тока, но не менее 50. Подстроечные резисторы СП-1 или другие, резистор R9 типа МЛТ, ВС. Динамическая головка может быть такой же, что и в метрономе.
Настройка органа сводится к установке движков подстроечных резисторов для получения соответствующего тона. В качестве эталонных музыкальных инструментов здесь могут быть использованы рояль, пианино, аккордеон. Сначала, нажав кнопку Кн8, подбором сопротивления резистора R8 настраивают генератор на частоту первого исходного тона — «до» или «ля» первой октавы (эта кнопка должна быть, естественно, на левом со стороны музыканта конце клавиатуры). Затем нажимают кнопку Кн7 и подстройкой резистора R7 добиваются звучания следующего тона — «ре» (или «си») и т. д. Если сопротивления какого-то резистора будет недостаточно для получения нужной частоты колебаний генератора, последовательно с ним включают постоянный резистор такого сопротивления, чтобы нужная частота получалась примерно при среднем положении движка резистора.
Б. ИВАНОВ
Рисунки Ю. ЧЕСНОКОВА
Юный Техник 1981 №12
Восемь простых схем на транзисторах для начинающих радиолюбителей
Приведены несколько схем простых устройств и узлов, которые могут быть изготовлены начинающими радиолюбителями.
Однокаскадный усилитель ЗЧ
Это простейшая конструкция, которая позволяет продемонстрировать усилительные способности транзистора Правда, коэффициент усиления по напряжению невелик — он не превышает 6, поэтому сфера применения такого устройства ограничена.
Тем не менее его можно подключить, скажем, к детекторному радиоприемнику (он должен быть нагружен на резистор 10 кОм) и с помощью головного телефона BF1 прослушивать передачи местной радиостанции.
Усиливаемый сигнал поступает на входные гнезда X1, Х2, а напряжение питания (как и во всех остальных конструкциях этого автора, оно составляет 6 В — четыре гальванических элемента напряжением по 1,5 В, соединенных последовательно) подается на гнезда ХЗ, Х4.
Делитель R1R2 задает напряжение смещения на базе транзистора, а резистор R3 обеспечивает обратную связь по току, что способствует температурной стабилизации работы усили теля.
Рис. 1. Схема однокаскадного усилителя ЗЧ на транзисторе.
Как происходит стабилизация? Предположим, что под воздействием температуры увеличился ток коллекто ра транзистора Соответственно увеличится падение напряжения на резисто ре R3. В итоге уменьшится ток эмитте ра, а значит, и ток коллектора — он достигнет первоначального значения.
Нагрузка усилительного каскада — головной телефон сопротивлением 60.. 100 Ом. Проверить работу усилителя несложно, нужно коснуться входного гнезда Х1 например, пинцетом в телефоне должно прослушиваться слабое жужжание, как результат наводки пере менного тока. Ток коллектора транзис тора составляет около 3 мА.
Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах разной структуры
Он выполнен с непосредственной связью между каскадами и глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току, что делает его режим независящим от температуры окружающей среды. Основа температурной стабилизации — резистор R4, работаю щий аналогично резистору R3 в предыдущей конструкции
Усилитель более «чувствительный” по сравнению с однокаскадным — коэффициент усиления по напряжению достигает 20. На входные гнезда можно подавать переменное напряжение амплитудой не более 30 мВ, иначе возникнут искажения, прослушиваемые в головном телефоне.
Проверяют усилитель, прикоснувшись пинцетом (или просто пальцем) входного гнезда Х1 — в телефоне раздастся громкий звук. Усилитель потребляет ток около 8 мА.
Рис. 2. Схема двухкаскадного усилителя ЗЧ на транзисторах разной структуры.
Эту конструкцию можно использовать для усиления слабых сигналов например, от микрофона. И конечно он позволит значительно усилить сигнал 34, снимаемый с нагрузки детекторного приемника.
Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах одинаковой структуры
Здесь также использована непосредственная связь между каскадами, но стабилизация режима работы несколько отличается от предыдущих конструкций.
Допустим, что ток коллектора транзистора VТ1 уменьшился Падение напряжения на этом транзисторе увеличится что приведет к увеличению напряжения на резисторе R3, включенном в цепи эмиттера транзис тора VТ2.
Благодаря связи транзисторов через резистор R2, увеличится ток базы входного транзистора, что приведет к увеличению его тока коллектора. В итоге первоначальное изменение тока коллектора этого транзистора будет скомпенсировано.
Рис. 3. Схема двухкаскадного усилителя ЗЧ на транзисторах одинаковой структуры.
Чувствительность усилителя весьма высока — коэффициент усиления достигает 100. Усиление в сильной степени зависит от емкости конденсатора С2 — если его отключить, усиление снизится. Входное напряжение должно быть не более 2 мВ.
Усилитель хорошо работает с детекторным приемником, с электретным микрофоном и другими источниками слабого сигнала. Ток, потребляемый усилителем — около 2 мА.
Двухтактный усилитель мощности ЗЧ на транзисторах
Он выполнен на транзисторах разной структуры и обладает усилением по напряжению около 10. Наибольшее входное напряжение может быть 0,1 В.
Усилитель двухкаскадный первый собран на транзисторе VТ1 второй — на VТ2 и VТЗ разной структуры. Первый ка скад усиливает сигнал 34 по напряжению причем обе полуволны одинаково. Второй — усиливает сигнал по току но каскад на транзисторе VТ2 “работает” при положительных полуволнах, а на транзисторе VТЗ — при отрицательных.
Рис. 4. Двухтактный усилитель мощности ЗЧ на транзисторах.
Режим по постоянному току выбран таким что напряжение в точке соединения эмиттеров транзисторов второго каскада равно примерно половине напряжения источника питания.
Это достигается включением резистора R2 обратной связи Ток коллектора входного транзистора, протекая через диод VD1, приводит к падению на нем напряжения. которое является напряжением смещения на базах выходных транзисторов (относительно их эмиттеров), — оно позволяет уменьшить искажения усиливаемого сигнала.
Нагрузка (несколько параллельно включенных головных телефонов либо динамическая головка) подключена к усилителю через оксидный конденсатор С2.
Если усилитель будет работать на динамическую головку (сопротивлением 8 -.10 Ом), емкость этого конденсатора должна бы ь минимум вдвое больше Обратите внимание на подключение нагрузки первого каскада — резистора R4 Его верхний по схеме вывод соединен не с плюсом питания, как это обычно делается, а с нижним выводом нагрузки.
Это так называемая цепь вольтодобавки, при которой в базовую цепь выходных транзисторов поступает небольшое на пряжение ЗЧ положительной обратной связи, выравнивающее условия работы транзисторов.
Двухуровневый индикатор напряжения
Такое устройство можно использовать. например, для индикации “истощения” батареи питания либо индикации уровня воспроизводимого сигнала в бытовом магнитофоне. Макет индикатора позволит продемонстрировать принцип его работы.
Рис. 5. Схема двухуровневого индикатора напряжения.
В нижнем по схеме положении движка переменного резистора R1 оба транзистора закрыты, светодиоды HL1, HL2 погашены. При перемещении движкарезистора вверх, напряжение на нем увеличивается. Когда оно достигнет напряжения открывания транзистора VТ1 вспыхнет светодиод HL1
Если продолжать перемещать движок. наступит момент, когда вслед за диодом VD1 откроется транзистор VТ2. Вспыхнет и светодиод HL2. Иными словами, малое напряжение на входе индикатора вызывает свечение только светодиода HL1 а большее обоих светодиодов.
Плавно уменьшая входное напряжение переменным резистором, заметим что вначале гаснет светодиод HL2, а затем — HL1. Яркость светодиодов зависит от ограничительных резисторов R3 и R6 при увеличении их сопротивлений яркость падает.
Чтобы подключить индикатор к реальному устройству, нужно отсоединить верхний по схеме вывод переменного резистора от плюсового провода источника питания и подать контролируемое напряжение на крайние выводы этого резистора. Перемещением его движка подбирают порог срабатывания индикатора.
При контроле только напряжения источника питания допустимо установить на месте HL2 светодиод зеленого свечения АЛ307Г.
Трехуровневый индикатор напряжения
Он выдает световые сигналы по принципу меньше нормы — норма — больше нормы. Для этого в индикаторе использованы два светодиода красно го свечения и один — зеленого.
Рис. 6. Трехуровневый индикатор напряжения.
При некотором напряжении на движке переменного резистора R1 (напряжение в норме) оба транзистора закрыты и (работает) только зеленый светодиод HL3. Перемещение движка резистора вверх по схеме приводит к увеличению напряжения (больше нормы) на нем открывается транзистор VТ1.
Светодиод HL3 гаснет, а HL1 зажигается. Если движок перемещать вниз и уменьшать таким образом напряжение на нем (‘меньше нормы”) транзистор VТ1 закроется, а VТ2 откроется. Будет наблюдаться такая картина: вначале погаснет светодиод HL1, затем зажжется и вскоре погаснет HL3 и в заключение вспыхнет HL2.
Из-за низкой чувствительности индикатора получается плавный переход от погасания одного светодиода к зажиганию другого еще не погас полностью например, HL1, а уже зажигается HL3.
Триггер Шмитта
Как известно это устройство ис пользуется обычно для преобразования медленно изменяющегося напряжения в сигнал прямоугольной формыКогда движок переменного резистора R1 находится в нижнем по схеме положении транзистор VТ1 закрыт.
Напряжение на его коллекторе высокое, в результате транзистор VТ2 оказывается открытым а значит, светодиод HL1 зажжен На резисторе R3 образуется падение напряжения.
Рис. 7. Простой триггер Шмитта на двух транзисторах.
Медленно перемещая движок переменного резистора вверх по схеме, удастся достичь момента когда произойдет скачкообразное открывание транзистора VТ1 и закрывание VТ2 Это случится при превышении напряжения на базе VТ1 падения напряжения на резисторе R3.
Светодиод погаснет. Если после этого перемещать движок вниз триггер возвратится в первоначальное положение — вспыхнет светодиод Это произойдет при напряжении на движке меньшем чем напряжение выключения светодиода.
Ждущий мультивибратор
Такое устройство обладает одним устойчивым состоянием и переходит в другое только при подаче входного сигнала При этом мультивибратор формирует импульс своей длительности независимо от длительности входного. Убедимся в этом проведя эксперимент с макетом предлагаемого устройства.
Рис. 8. Принципиальная схема ждущего мультивибратора.
В исходном состоянии транзистор VТ2 открыт, светодиод HL1 светится. Достаточно теперь кратковременно замкнуть гнезда Х1 и Х2 чтобы импульс тока через конденсатор С1 открыл транзистор VТ1. Напряжение на его коллекторе снизится и конденсатор С2 окажется подключенным к базе транзистора VТ2 в такой полярности, что тот закроется. Светодиод погаснет.
Конденсатор начнет разряжаться ток разрядки потечет через резистор R5, удерживая транзистор VТ2 в закрытом состоянии Как только конденсатор разрядится, транзистор VТ2 вновь откроется и мультивибратор перейдет снова в режим ожидания.
Длительность формируемого мультивибратором импульса (продолжительность нахождения в неустойчивом состоянии) не зависит от длительности запускающего, а определяется сопротивлением резистора R5 и емкостью конденсатора С2.
Если подключить параллельно С2 конденсатор такой же емкости, светодиод вдвое дольше будет оставаться в погашенном состоянии.
И. Бокомчев. Р-06-2000.
Проектирование биполярных транзисторных радиочастотных интегральных схем
Автор (автор): Аллен А. Свит
Copyright: 2007
Страниц: 334
ISBN: 9781596931282
| Твердый переплет | $153,00 | Кол-во: | ||
| ||||||||||
Если вы ищете всестороннее и современное понимание конструкции биполярных транзисторов RFIC, этот практический ресурс является разумным выбором. В отличие от большинства имеющихся на рынке книг, в которых основное внимание уделяется технологиям GaAs MESFET или кремниевых CMOS, этот уникальный том посвящен исключительно конструкциям RFIC, основанным на биполярной технологии. До сих пор в справочниках почти не упоминались важные технологические процессы GaAs HBT и SiGe HBT. Эта книга заполняет этот пробел, предлагая вам подробное рассмотрение этой все более важной темы. Вы обнаружите широкий спектр топологий схем, оптимизированных для максимальной производительности биполярных устройств. От обсуждения ключевых приложений (Bluetooth, UWB, GPS, WiMax) и архитектур до подробного описания технологий изготовления и конструкции усилителей, до рассмотрения компромиссов между производительностью и затратами на производство — эта книга вооружает вас полным ноу-хау по проектированию Ваша сложная работа в этой области.
Приложения. RFIC-архитектуры. Технология изготовления InGap/GaAs HBT. Технология изготовления SiGe HBT. Пассивная схема. Основы проектирования усилителей. Конструкция малошумящего усилителя. Схема усилителя мощности. Проектирование многокаскадных усилителей. Дизайн микшера/модулятора. Умножители частоты. Генераторы, управляемые напряжением. Стратегии дизайна макетов. Экономика РФИК.
- Аллен А. Свит Аллен А. Свит — консультант по радиочастотным и микроволновым технологиям связи с более чем 35-летним опытом работы в отрасли и адъюнкт-профессор электротехники в Университете Санта-Клары. Он также является автором классической книги Microwave Technology: MIC и MMIC Amplifier and Oscillator Circuit Design (Artech House, 19).90). Он получил степень магистра. и доктор философии по электротехнике, физике и прикладной физике Корнельского университета.
Обзор разработки транзисторов: часть 3, ноябрь 1952 г. Radio News
| [Оглавление] Восковая ностальгия и изучение истории раннего
электроника. См. статьи из Новости радио и телевидения , опубликовано в 1919-1959 гг. |
Г-н Б. Н. Слейд,
Ламповый отдел Радиокорпорации Америки написал серию статей о транзисторах.
разработка для трех выпусков журнала Radio & Television News за 1952 год.
Учтите, что всего четыре года назад, за несколько дней до Рождества,
Господа Бардин, Браттейн и Шокли объявили о своем революционном изобретении
из транзистор с точечным контактом. Уже было множество коммерческих транзисторов.
на рынке для включения в новые электронные продукты. В то время германий
по-прежнему оставался предпочтительным полупроводником, хотя кремний набирал силу в лабораториях.
В этой статье рассматриваются три основные топологии транзисторных схем с общим эмиттером,
общая база и общий коллектор, которые аналогичны схемам электронных ламп с использованием
топологии с общим катодом, общей сеткой и общей пластиной соответственно. Операция
до 200 МГц можно было получить при определенных условиях, но такие частоты
были далеко за пределами возможностей большинства транзисторов.
К сожалению, у меня пока нет сентябрьского номера Radio & Television Новости , которые запускали часть 1, но вот Часть 2.
Обзор разработки транзисторов. Часть 3
Б. Н. Слэйд
Tube Dept., Radio Corporation of America
Харрисон, Нью-Джерси
Часть 3. Заключительная статья посвящена схемам и конструкциям простых транзисторных усилителей. для других приложений.
Два вида транзистора RCA. Блок слева укомплектован компонентами встроенный в пластик. Блок справа все еще находится в стадии строительства.
В этой, заключительной статье этой серии, мы рассмотрим несколько простых схемы транзисторных усилителей, другие применения транзисторных схем и несколько другие типы германиевых приборов.
Схемы транзисторных усилителей
Интересно сравнить свойства схемы усилителя точечного контакта
транзистор и переходной транзистор. Количество соединений схемы усилителя
можно получить несколько комбинаций входного и выходного импедансов.
В случае транзистора с простым переходом коэффициент усиления тока
всегда меньше единицы, и колебаний быть не может. Райдер и Кирхер 1 указали, что схема с заземленной базой аналогична электронной лампе.
схема с заземленной сеткой, если эмиттер, база и коллектор транзистора
по сравнению с катодом, сеткой и пластиной электронной лампы соответственно.
Электронно-ламповая схема с заземленной сеткой также имеет низкое входное и высокое выходное сопротивление.
Сравнение особенно уместно в случае переходного транзистора,
который, как и ламповая схема, стабилен даже в условиях экстремального короткого замыкания.
Рис. 1 — Схема, в которой транзистор используется в заземленной базе схема усилителя.
Рис. 2 — Схема транзисторного усилителя с заземленным эмиттером, как обсуждалось в тексте.
Рис. 3 – Схема транзисторного усилителя с заземленным коллектором. Подробности смотрите в тексте.
Если эмиттер заземлен, как на рис. 2, более высокое входное сопротивление и более низкий выходной можно получить импедансы. С помощью этой схемы можно получить более высокий коэффициент усиления мощности. конфигурации, чем при схеме с заземленной базой, но на транзисторах с точечным контактом обратная связь может стать большой и привести к нестабильности. Если переходные транзисторы используемый, этот тип схемы похож на схему с заземленным катодом электронной лампы.
Более высокие входные импедансы и более низкие выходные импедансы также могут быть получены, если
коллектор заземлен, как на рис. 3. Эта схема может стать нестабильной, если точечный контакт
используется транзистор, и коэффициент усиления мощности, который может быть получен, невелик. Однако
переходной транзистор можно использовать в этой схеме с пользой, потому что мощность
усиление в диапазоне от 10 до 20 дБ может быть получено с входным импедансом и выходным
импедансы порядка 200 000 и 50 000 Ом соответственно. На самом деле заметно
усиление может быть получено с использованием одинакового входного и выходного согласующего импеданса, что делает
возможно каскадирование нескольких каскадов усиления. Эта схема аналогична
электронная лампа с заземленной пластиной или обычная схема катодного повторителя.
В таблице 1 показаны типичные значения входного и выходного импеданса и коэффициента усиления мощности для
все три типа схем как для переходных, так и для точечных транзисторов.
Следует отметить, что в схемах с заземленным эмиттером и заземленной базой вход
и выходное сопротивление точечного транзистора может фактически стать отрицательным
значения, условие, которое указывает, что эти схемы потенциально нестабильны.
Эти характеристики типов точечных контактов, которые приводят к потенциальной нестабильности
в усилителях, имеют большое преимущество в генераторах и триггерных устройствах.
Другие схемы применения
При рассмотрении возможных схемных применений двух типов транзисторов, необходимо знать о преимуществах и ограничениях обоих типов.
В настоящее время преимущества высокого усиления, низкого уровня шума и большей стабильности транзистора с простым переходом можно использовать на частотах до нескольких мегагерц в таких приложениях, как р.ф. и если. усилители стандартных радиовещательных приемников. Кроме того, выходная мощность генератора может превышать один ватт. и усилители в звуковых частотах и низкочастотных диапазонах. Другой Особенностью переходного транзистора является его способность усиливать и колебаться с потребляемая мощность микроватт.
Частотная характеристика точечных транзисторов, с другой стороны,
несколько выше, чем у соединительных типов. Как и в случае типов соединения, точечный контакт
типы, которые в настоящее время доступны, могут генерироваться и усиливаться по
полоса радиовещательных частот. При использовании в качестве усилителя точечные транзисторы имеют
относительно ровная характеристика во всем диапазоне вещания и за его пределами. Типы сейчас
в стадии разработки будет работать на значительно более высоких частотах. Отзыв в этих
единиц уменьшено до значений, обеспечивающих стабильную работу на радиочастотах
практичный. Таким образом, точечный транзистор также может найти широкое применение.
в радиосхемах и может использоваться в усилителях промежуточной частоты, радиочастотных
автогенераторы и другие схемы, не связанные с мощными каскадами в.ч.
системы. Были разработаны точечные транзисторы, способные генерировать
на частотах значительно выше 100 мкс. Колебания на частотах выше 200 мкс.
были получены; одна единица развития колебалась с частотой более 300
мк.
Одним из наиболее важных применений транзистора с точечным контактом, вероятно, будет
находиться в встречных цепях. Ряд недавних публикаций 2 описывает некоторые
основные схемы, в которых используются свойства отрицательного сопротивления одного или нескольких транзисторов. Эти схемы генерируют импульсы различной формы, хранят информацию для различных
периоды времени, складывать, вычитать, умножать и делить. До настоящего времени эти
функции и многие другие были выполнены в электронно-вычислительных машинах большими
количество электронных ламп, для которых одни только источники питания нагревателя были значительными.
Использование транзистора, очевидно, смягчило бы эту ситуацию, так как отсутствует мощность нагревателя.
требуется для. Кроме того, маленький d.c. мощность необходима для работы. Неблагоприятное
характеристики транзисторов в отношении частотной характеристики, шума и мощности
выходные данные являются относительно неважными факторами в компьютерных схемах. Компьютеры, которые
Использование германиевых устройств имело бы преимущества небольшого размера, прочности и
экономичность эксплуатации и обслуживания.
Прочие германиевые устройства
Таблица 1 – Входное и выходное сопротивление и коэффициент усиления для трех
схемные приложения.
Прогресс в области германиевых приборов не ограничивается областью транзисторы. В то время как германиевый диод с точечным контактом уже получил промышленное распространение. принятие, новые типы диодов, использующих характеристики выпрямления p-n перехода. разрабатываются. Один силовой диодный выпрямитель, в котором используется р-тип или акцептор. примесный металл, диффундирующий на таблетку германия, уже был описан. 3 Пиковое обратное напряжение 400 вольт допустимо для этих устройств, которые имеют очень низкое сопротивление в прямом направлении и токопроводящая способность достигает 350 миллиампер. Когда относительное младенчество германиевого силового выпрямителя считается, трудно оценить конечное значение этих устройств. Однако из-за повышенной эффективности они подходят как в качестве замены для селенового выпрямителя и как выгодный заменитель некоторых типов выпрямительные трубки.
Другим важным устройством из германия является фототранзистор. 4 Этот фотоэлемент является фотопроводящим устройством и работает по принципу
поглощенный германием изменяет свою проводимость. В фототранзисторе точка
контакт действует как коллектор и потребляет небольшое количество тока. Свет в
близость коллектора увеличивает проводимость германия и ток
через коллектор.
Первый транзистор был анонсирован всего три с половиной года назад. Большие успехи были сделаны при изучении фундаментальной теории работы транзисторных устройств, и большой прогресс был достигнут в знании управления характеристиками транзисторов и производственных процессов. По-видимому, существует ряд областей, в которых транзисторы будет использоваться широко и с большой пользой. Дальнейшее улучшение их характеристик можно ожидать по мере продолжения исследований и разработок.
Подтверждение
Автор выражает признательность за советы и вклад г-на Э. У. Герольда.
и д-р Дж. Куршан из RCA Laboratories Division, Принстон, штат Нью-Джерси, и г-н
Р.
