Радиоэлементы из старой аппаратуры

Большинство людей приходят в радиолюбительство из-за желания сделать что-то своими руками, чего-то неповторимого, что несомненно принесет пользу себе и окружающим… Но выбрав конструкцию для самостоятельной сборки зачастую возникает масса проблем связанная со скудным запасом знаний в области радиоэлектроники. Конечно сразу начинается повальное чтение книг соответствующей тематики и извлечение оттуда ценной информации о разнообразии радиоэлементов, о работе транзистора и прочих приборов. Когда много чего прочитано, уже имеется представление об условном графическом отображении элементов на схеме, и есть какие-то понятия о принципе работы, возникает проблема переноса схемы с бумаги в реальность, а именно поиск компонентов схемы. Сейчас не составляет проблемы составить список сходить и купить радиодетали, но у многих все же отсутствует возможность приобретения деталей, и на помощь приходит старая сломанная радиоаппаратура. О том как найти нужные радиодетали в старой технике и пойдет речь в этой статье. Я преднамеренно не буду описывать какую-то конкретную схему, поскольку невозможно охватить все разнообразие электронных компонентов в рамках одного устройства. Так же не буду описывать принципа работы элементов, все это вы уже должны знать.

Пассивные компоненты

Резисторы

Самым часто встречающимся элементом является резистор, без него невозможно построить ни одну схему. Встретить его можно практически в любом электронном устройстве, резистор представляет из себя цилиндр с двумя диаметрально-противоположными выводами.  Служит для ограничения тока в цепи и имеет определенное сопротивление, измеряемое в Омах. Обозначается прямоугольником с двумя черточками с противоположных сторон, внутри прямоугольника обычно указывают мощность(рис.1).

 В бытовой аппаратуре применяются резисторы с номиналами, расположенными по ряду Е24, это значит, что в диапазоне от 1 до 10 имеется 24 номинала сопротивления. Существует множество типов резисторов, вот наиболее часто встречающиеся:

Рис. 12).

18 – 18 Ом, при обозначениях единиц Ом буква иногда не ставится, в том числе и на схемах.

1к — 1 кОм

Если же номинальное сопротивление выражено целым числом с дробью, то единицу измерения ставят на месте запятой.

1М5-1,5 МОм.

К51- 510 Ом, если буква стоит перед числом, то это значит, что сопротивление меньше килоома (мегаома), следующая цифра показывает сопротивление.

Дальше в обозначении стоит буква, обозначающая величину допуска в процентах: (Е=±0.001; L=±0.002; R=±0.005; Р=±0.01; U=±0, 02; В(Ж)=±0.1; С(У)=±0.25; D(Д)=±0.5; F(Р)=±1; G(Л)=±2; J(И)=±5; К(С)=±10; М(В)=±20; N(Ф)=±30. Величина допуска может быть нанесена под номиналом сопротивления во второй строке и будет выражена в процентах.

Резисторы типа ВС (водостойкие) можно встретить в ламповой аппаратуре 60-70х годов (рис.2). А именно в радиолах и черно-белых телевизорах. Практической ценности в настоящее время не несут. Маркировка схожа с МЛТ, имеют несколько габаритных размеров в зависимости от мощности.

Рис. 2. Тип ВС

В середине 80-х годов появилась цветовая маркировка резисторов (рис.3, рис.4), которая существует и по сей день, что позволило быстро определять номинал без выпайки из схемы (нам это тоже на руку, поиск нужного резистора значительно ускоряется). Резисторов с такого рода маркировкой производит множество отечественных и зарубежных фирм, поэтому определить конкретный тип резистора весьма сложно, да зачастую и не нужно.

Рис. 3. Резисторы с цветовой кодовой маркировкой

Рис. 4. Расшифровка цветовой маркировки резисторов

В таблице показана методика определения номинала резистора и класса точности. Класс точности показывает на сколько процентов может отличаться сопротивление от заявленного номинала.

Определить сопротивление по цветовым полосам можно с помощью: калькулятора цветовой маркировки резистора.

В последнее время появилась тенденция к минимизации и стали появляться компоненты для поверхностного монтажа(SMD). Вот так называемые чип-резисторы (рис. 3 =12000 Ом =12 кОм. Часто встречаются чип резисторы с обозначением 0, это резистор нулевого сопротивления или попросту перемычка.

Для построения усилителей, а вернее их выходных каскадов часто требуются мощные резисторы более 2-х ватт с сопротивлением не более 1 ома, это как правило резисторы марки ПЭ или ПЭВ — резисторы проволочные, бывают от 1 до нескольких сотен ватт (рис.7). Также наиболее современные различных фирм производителей (рис.8). Встретить можно в старых ламповых телевизорах, радиолах и устройствах промышленной автоматики. В случае отсутствия необходимого резистора, его можно изготовить самостоятельно из спирали от электронагревателя, отрезав необходимую длину, подобрав сопротивление при помощи омметра.

Рис. 7. Резисторы ПЭВ

Рис. 8

Отдельное место среди постоянных резисторов занимают  резисторные сборки (рис.9), которые очень удобны при построении схем, где требуется много одинаковых резисторов.

Рис. 9. Резисторные сборки dip и smd

Сборки имеют два типа соединения, либо в виде нескольких обычных резисторов, только в одном корпусе, либо резисторов с одним общим выводом. Встретить можно во многих цифровых устройствах, там они, как правило применяются, как подтягивающие.

В электронных устройствах часто применяются резисторы с изменяемым сопротивлением, их можно разделить на переменные — применяются для оперативного изменения параметров устройства в процессе эксплуатации, таких как громкость, тембр, яркость, контраст, и подстроечные – используются для настройки прибора во время сборки и наладки.

Резисторы переменные:

Рис. 10. Переменные резисторы

Резисторы переменные рис .10:

1.Со встроенным тумблером, можно встретить в ламповых телевизорах и радиолах 70-х годов
2. Резистор типа СП3-30а можно встретить в телевизорах, приемниках, абонентских громкоговорителях до 90-х годов выпуска.
3. Резистор Сп-04, встречаются в телевизорах и носимых магнитофонах 80-х годов.
4. СП3-4а во всей технике конца 80-х начала 90-х.
5. Специализированный счетверенный с тумблером СП3-33-30, обычно встречается в разного типа магнитолах.

Рис. 11. Ползунковые переменные резисторы

Ползунковые резисторы (рис.11) часто встречаются в магнитофонах 80-90х годов в качестве регуляторов звука и тембра.

Рис. 12. Современные переменные резисторы

Более современные резисторы(рис. 12), можно встретить в любой импортной технике с начала 90-х годов, от кассетных плееров и автомагнитол, до телевизоров и музыкальных центров. Часто встречаются сдвоенные резисторы для регулировки звука сразу по двум каналам (стерео). Очень интересен последний резистор (на рисунке), так называемый 3D – резистор или же джойстик, представляет из себя несколько сочлененных резисторов и отслеживает перемещение рукоятки влево-вправо, вверх- вниз и вращение вокруг своей оси. Встретить такой экземпляр можно в джойстиках от игровых консолей.

Для всех переменных резисторов помимо сопротивления есть очень важный параметр – зависимость сопротивления от угла поворота вала (линейного перемещения), обозначается буквой после значения сопротивления:

Советские:
 А — линейная зависимость
 Б — логарифмическая зависимость
 В — обратно-логарифмическая зависимость

Импортные:
 A — логарифм
 B — линейная
 С — обратный логарифм

Для регулировки громкости как правило используют резисторы с логарифмической зависимостью.

Подстроечные резисторы:

Рис. 13. Подстроечные резисторы СССР

Подстроечные резисторы рис.13:
1,2,3 – как правило встречаются в старых ламповых телевизорах.
4,7 (РП1-64Б), 8 (СП3-29А) — в полупроводниковых цветных телевизорах
5 – во всей советской технике 80-х годов
6 – СП5-50МА мощный проволочный резистор, в цветных ламповых телевизорах.
9 – СП3-36 многооборотный подстроечный резистор, встречается как правило в блоке настройки каналов телевизоров.

Рис. 14

Рис. 15. Многооборотные резисторы

Многооборотный подстроечный, применяется в усилительной аппаратуре для установки тока покоя и во всех системах, где нужна точная настройка .

Все переменные и подстроечные резисторы, также различаются по мощности, которая как правило указана на корпусе или в документации на элемент. Для своих конструкций можно применять практически любые из перечисленных исходя из требуемых габаритов и мощности.

 Со временем и подстроечные и переменные резисторы портятся и у них появляется нежелательное явление, именуемое шорохом. Вызвано это явление недостаточным прижимом (контактом) ползунка или износом подложки, как правило ремонтировать резисторы смысла нет, хотя иногда встречаются очень редкие и уникальные(например в большинстве микшерных пультов), что найти замену, не представляется возможным. В этом случае резистор нужно аккуратно разобрать, подогнуть контакт, восстановить при помощи твердого карандаша графитовое покрытие и смазав силиконовой смазкой собрать назад. Резистор после такой реанимации сможет еще послужить.

Существуют также резисторы, реагирующие на изменения окружающей среды, в любительских конструкциях используются мало, но все же о них стоит упомянуть: терморезисторы

Рис. 16. Терморезисторы

Применяются для термостабилизации схемы, встречаются очень часто, но в самодельных устройствах применяются мало.

Фоторезисторы

Рис. 17. Фоторезистор

Изменяет свое сопротивление в зависимости от освещенности. Можно вынуть из любительских фотоаппаратов, там они применяются в качестве датчика света.

Тензорезиторы

Рис.18. Тензорезисторы

Изменяют свое сопротивление в зависимости от деформации, их в бытовой аппаратуре встретить можно очень редко и применяются они как правило в виде датчиков в устройствах автоматики.

Варисторы

Варистором называется полупроводниковый резистор, сопротивление которого эффективно уменьшается под действием приложенного к нему напряжения, а ток, протекающий в цепи, нарастает.

Рис. 19. Варисторы

Применяются как устройство защиты в импульсных блоках питания бытовой аппаратуры от превышения напряжения питания. Можно встретить в любом современном устройстве.

Цифровой программируемый потенциометр (DPP) Основные сведения

» Перейти к дополнительным функциям

Цифровой программируемый потенциометр (DPP) представляет собой управляющее устройство системного уровня со смешанным сигналом, выполняющее функцию уровня компонентов. Потенциометр добавляет вариативности аналоговой схеме, а цифровое управление добавляет программируемости. DPP привносит высокую скорость, программирование, вычисления и управление процессором в вариант потенциометра в широком спектре аналоговых приложений.

Определения и блок-схемы

Потенциометр представляет собой делитель переменного сопротивления с тремя выводами, условное обозначение которого показано на рис. 1 .

РИСУНОК 1. Схематическое обозначение потенциометра.

Потенциометр является пассивным компонентом и бывает двух типов: механический и электронный. Клеммы проблемного механического потенциометра называются CW (по часовой стрелке), CCW (против часовой стрелки) и стеклоочиститель. Наиболее распространенными соответствующими названиями или обозначениями клемм электронной версии являются R 9.0023 H , R _L и стеклоочиститель R _W . Верхнее и нижнее обозначения клемм используются для определения направления стеклоочистителя — клеммы взаимозаменяемы. Механический потенциометр представляет собой устройство с тремя выводами, а электронный потенциометр представляет собой интегральную схему с минимум восемью выводами.

Потенциометр с цифровым программированием (DPP) представляет собой электронный потенциометр, положение ползунка которого управляется компьютером или цифровым способом. Электронная версия потенциометра имеет память, в которой можно сохранять настройки стеклоочистителей. DPP — это устройство управления на уровне системы, выполняющее функцию на уровне компонентов — эта идея проиллюстрирована на рисунке 9.0012 Рисунок 2A . Реализация аналогового потенциометра в интегральной схеме со смешанными сигналами показана на рис. 2B .

РИСУНОК 2. Цифровой программируемый потенциометр.
(A) Смешанный сигнал (B) Реализация потенциометра

Поликристаллические резисторы подключены последовательно между клеммами R _H и R _L , а твердотельные переключатели реализованы на pMOS, nMOS или CMOS транзисторы подключены на каждом конце этого массива резисторов, а также между резисторами. Выключатели эквивалентны однополюсному однопозиционному выключателю. Один конец всех выключателей связан вместе и подключен к клемме стеклоочистителя. Одновременно будет замкнут только один переключатель, соединяющий узел массива последовательных резисторов с очистителем. Резисторы представляют собой поликристаллический кремний, нанесенный на оксидный слой, чтобы изолировать их от других схем.

Цифровое управление

Блок-схема типичного DPP показана на рис. 3 .

РИСУНОК 3. Блок-схема .

Секция управления и памяти устройства реализована на КМОП-матрице и обычно получает смещение от цифрового или логического питания 3 В или 5 В (2,5–6 В). Устройство управляется через одну из нескольких последовательных шин. Наиболее распространенные последовательные шины:

1. Увеличение/уменьшение
2. я ² С
3. SPI (последовательный периферийный интерфейс)
4. Похожий на микропровод

Управляющие сигналы для асинхронной шины увеличения/уменьшения: Up//Down, /Increment и /Chip Select. Вход управления «Вверх//Вниз» представляет собой чувствительный к уровню сигнал, который устанавливает направление движения стеклоочистителя. Ползунок перемещается по заднему фронту входного сигнала управления приращением в направлении, заданном сигналом вверх/вниз. Управляющий вход /Chip Select подобен адресной строке и включает или отключает устройство. Для DPP с интерфейсом инкремента/декремента имеется только один внутренний энергонезависимый регистр на каждый потенциометр — регистр хранит настройку вайпера для восстановления при включении питания. я

Потенциометр может использоваться в прикладных цепях как трехконтактное устройство или как двухконтактное устройство. Наиболее распространенный способ использования потенциометра в качестве устройства с тремя выводами — показанный на рис. 4A — представляет собой схему делителя напряжения. Положительное и/или отрицательное напряжение подключается к потенциометру, и движок перемещается от одного предела напряжения к другому, когда движок перемещается от низкого к высокому выводу. Во многих приложениях эту схему можно заменить цифро-аналоговым преобразователем, поскольку она выполняет функцию цифрового входа/аналогового выхода. Изменчивость сопротивления ползунка к низкому и ползунку к высокому потенциометру можно использовать для добавления вариативности аналоговым функциям, например, в схеме неинвертирующего усилителя, показанной на рис. 9.0012 Рисунок 4B .

РИСУНОК 4. Основные приложения — трехконтактное устройство.
(A) Программируемое напряжение (B) Программируемое усиление

Второй основной способ использования DPP — двухполюсник с переменным сопротивлением. Простое приложение, иллюстрирующее эту конфигурацию, показано на рис. 5A , где потенциометр работает как переменный резистор и, по сути, изменяет ток через диод, поскольку напряжение на потенциометре относительно постоянно. Вариант R в Рисунок 5B позволяет запрограммировать частоту среза фильтра верхних частот. Два основных приложения (, рис. 4A, и , 5A, ) иллюстрируют использование потенциометра с цифровым программированием в цифро-аналоговой цепи напряжения и в цифро-аналоговой цепи тока.

РИСУНОК 5. Основные приложения — двухконтактное устройство.

Приложения на уровне цепи и системы

DPP выполняет базовую функцию на уровне компонентов и может использоваться в очень широком диапазоне приложений как на уровне цепи, так и на уровне системы. На рис. 6 перечислены некоторые из этих приложений. DPP управляют напряжением, током, сопротивлением, частотой, мощностью, емкостью, полосой пропускания, добротностью, рабочим циклом, коэффициентом усиления и т. д.

ПРИМЕНЕНИЕ НА УРОВНЕ ЦЕПИ

• Изменяют коэффициент усиления усилителя напряжения.
• Обеспечивает программируемое опорное напряжение постоянного тока для компараторов, оконных детекторов и ограничителей.
• Управление громкостью в аудиосхемах.
• Устраните ошибки напряжения смещения и тока смещения в цепи усилителя напряжения.
• Установите выходное напряжение линейного регулятора напряжения.
• Управление усилением в полосе пропускания, характеристической частотой, частотой среза и добротностью в цепях фильтра.
• Установите масштабный коэффициент и нулевую точку в цепях формирования сигнала датчика.
• Измените частоту и рабочий цикл микросхем таймера.
• Изменение смещения постоянного тока аттенюатора на pin-диоде в радиочастотных цепях.
• Задайте управляющую переменную (I, V или R) в замкнутом контуре, цепях обратной связи.

ПРИЛОЖЕНИЯ НА СИСТЕМНОМ УРОВНЕ

• Управление уровнем мощности светодиодных передатчиков в системах связи.
• Установите и отрегулируйте точку смещения постоянного тока усилителей мощности в системах связи.
• Управление усилением в аудио и домашних развлекательных системах.
• Обеспечивает переменное смещение постоянного тока для тюнеров в радиочастотных системах.
• Установка рабочих точек в системах контроля температуры.
• Управление рабочей точкой и схемой линеаризации датчиков в промышленных системах.
• Обрезать ошибки смещения и усиления в системах искусственного интеллекта.
• Регулировка контрастности ЖК-дисплеев.

РИСУНОК 6.

Везде, где есть сопротивление, определяющее системный параметр, DPP становится кандидатом на изменение и управление этим параметром. Например, DPP можно использовать для управления рабочим циклом ШИМ (широтно-импульсного модулятора). ШИМ, в свою очередь, можно использовать для управления скоростью двигателя робота или в качестве ключевого элемента управления в импульсном источнике питания.

Для конструктора электронный потенциометр является превосходным компонентом, поскольку он имеет цифровое управление, программируется, гибок, имеет небольшой размер и малый вес. В производственной сфере электронный потенциометр недорог, надежен, совместим с методами автоматизированной сборки, имеет короткое время тестирования и низкие затраты на обслуживание в полевых условиях.

Сопротивления потенциометра Рис.0024 ) и (1-k) R _POT , где k — безразмерное число от 0 до 1, отражающее пропорциональное положение дворника от одного конца (k=0) потенциометра до другого конца (k=1 ).

РИСУНОК 7. Моделирование сопротивления потенциометра.

При анализе аналоговых цепей с потенциометрами k появляется в определяющих уравнениях цепей и обеспечивает дополнительную степень свободы для проектировщика схем. Потенциометр добавляет изменчивости и программируемости аналоговой схеме, а k — это способ оценки изменчивости характеристик схемы.

Параметры паспорта

Параметры аналогового листа данных отражают ограничения и характеристики потенциометра с цифровым программированием. Ключевыми параметрами таблицы аналоговых данных являются количество отводов, сквозное сопротивление, максимальное напряжение на выводах потенциометра, сопротивление и ток ползунка, разрешение, шум, линейность и температурные коэффициенты. На рис. 8 перечислены параметры листа технических данных и их значения для типичного DPP.

CAT5114 ПАРАМЕТРЫ ПОТЕНЦИОМЕТРА

Символ

РИСУНОК 8.