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
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. |
|
|
|