Файл: Дудич И.И. Самодельные радиоэлектронные устройства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 142

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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



возможностей транзистора зависит от режима его работы. Рабочий режим транзистора характеризуется постоянным напряжением между коллектором и эмит­ тером, которое чаще называется напряжением коллек­ тора Uк и током коллектора 1К . Требуемый режим работы транзистора задается специальной схемой сме­ щения, одна из которых приведена на рис. 67. Источни­ ком питания служит батарея Е напряжением 6—9 в, подключенная плюсом к эмиттеру, минусом — к кол­

лектору. Если перепутать

полярность

включения

бата­

реи, то транзистор не

будет

работать

или вовсе вы­

йдет из строя.

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы

в цепи эмиттера

и коллектора

протекал

ток

вполне определенной величины,

необходимо

установить

и ток базы

определенной

величины

(направление

ука­

занных токов показано стрелками). Ток базы

задается

делителем напряжения, состоящим из двух

резисторов:

Re і и Re 2.

указывалось, недостатком

транзисторов

Как

уже

является значительный

разброс параметров

и их зави­

симость

от

температуры

окружающей

среды.

Чтобы

устранить влияние этих факторов, в схему введен до­ полнительный резистор R3 , который совместно с рези­ сторами Rei и R б2 стабилизирует режим транзистора. Для поддержания требуемого режима при использова­

нии транзисторов

с возможным значением

коэффици­

ента

р от 10 до

100

и

изменении

температуры

окру­

жающей

среды

от —20°

до + 50°С

необходимо

соблю­

дение следующих

условий:

 

 

 

 

 

 

Во-первых,

постоянное

напряжение

на

резисторе

R3

должно быть больше

 

постоянного

 

напряжения

между базой и эмиттером

по крайней мере

в пять раз.

Во-вторых, ток делителя

напряжения

должен быть

не менее Уз—'/5 величины тока

эмиттера.

 

 

 

Напряжение

между

 

базой

и эмиттером

в нормаль­

ных условиях обычно составляет около

0,1—0,2 в.

Поэтому

напряжение

на

резисторе /?,

должно

быть

не менее 0,5—-1,0 в. Если учесть,

что ток

коллектора

примерно

равен

току

эмиттера и в каскадах усиления

слабых сигналов составляет 0,8—1,0 ма, то по закону

Ома

сопротивление резистора Ra

должно

быть

равно

1—2

ком. Для соблюдения второго условия необходимо,

чтобы сопротивление резистора

Re 2

было

больше

R3 примерно в 3—4 раза.