ЭЛЕМЕНТЫ И БЛОКИ ПРИЕМНИКА

May 19, 2010 by admin Комментировать »

Сначала — коротко о самой сущности радиопередачи и приема сигна­лов радиовещательных станций. Для многих это, вероятно, будет сжатым пе­ресказом истин, известных из школьного курса физики.

То, что мы слышим из громкоговорителя радиоприемника, происходит в это время за сотни и тысячи километров от нас. Голос диктора или певца, звуки музыкальных инструментов преобразуются на передающей радиовещательной станции микрофоном в электрические колебания звуковой частоты. После уси­ления эти колебания попадают в специальное радиоустройство — модулятор — и управляют поступающими туда же от специального генератора колебаниями высокой частоты, называемыми несущими колебаниями радиочастоты. В ре­зультате воздействия колебаний звуковой частоты высокочастотные колебания модулируются. Другими словами, если до поступления в модулятор они имели неизменную (постоянную) амплитуду, то в модуляторе их амплитуда изменяет­ся в такт с колебаниями звуковой частоты. Модулированные колебания радио­частоты поступают в антенну радиостанции и излучаются ею в пространство в виде радиоволн.

Радиоволны представляют собой периодически изменяющееся электромаг­нитное поле, в котором неразрывно связаны электрическое и магнитное поля. Эти поля — составляющие радиоволн.

Достигая антенны приемника, радиоволны пересекают ее провод и индуци­руют (наводят, возбуждают) в нем очень слабые модулированные колебания радиочастоты. Поскольку в приемной антенне с одинаковым успехом наводят­ся колебания несущей частоты многих радиостанций, то, очевидно, самым пер­вым элементом приемника должно быть устройство, с помощью которого мож­но из всех принятых сигналов выделить нужный. Таким селективным (избира­тельным) устройством является колебательный контур.

Задача других элементов приемника заключается в том, чтобы усилить при­нятый сигнал радиостанции, выделить из него колебания звуковой частоты, усилить их и преобразовать в звуковые колебания. Первую из этих функций выполняет усилитель радиочастоты, вторую — детектор, третью — усилитель ко­лебаний звуковой частоты, четвертую — динамическая головка прямого излуче­ния приемника. По существу в радиоприемнике происходят процессы, обрат­ные процессам в радиопередатчике.

Различают два принципиально разных вида радиовещательных приемников: приемники прямого усиления, в которых принятый сигнал до детектора только усиливается, и супергетеродинные приемники, в которых принятый сигнал вна­чале преобразуется в сигнал более низкой, так называемой промежуточной ча­стоты, который усиливается и только после этого поступает на детектор.

По схеме, конструкции и налаживанию приемники прямого усиления пре­ще супергетеродинных. Именно поэтому первыми любительскими конструкци­ями и бывают обычно приемники прямого усиления. Супергетеродины сложнее, зато они обладают значительно лучшими, чем приемники прямого усиления, чувствительностью (способностью принимать слабые сигналы радиостанций) ю селективностью (способностью отстраиваться от соседних по частоте радиостан­ций). Супергетероднн является как бы вторым этапом творчества радиолюбите­ля-конструктора приемной аппаратуры.

Конструкция приемника, описываемого в этой книжке, позволяет простой заменой некоторых его блоков преобразовывать приемник одного вида в дру­гой, сравнивать их работу и делать соответствующие выводы.

Блоки приемника. Структурные схемы приемника прямого усиления и су­пергетеродина изображены на рис. 1. Детекторы V как бы делят их на две ча­стн: радиочастотную и звуковой частоты.

Радиочастотную часть приемника прямого усиления образуют блок вход­ных цепей, с помощью которого осуществляется настройка приемника на сиг­налы радиостанций, и усилитель радиочастоты (РЧ). Радиочастотная часть су­пергетеродина состоит из такого же, как в приемнике прямого усиления, блока входных цепей, преобразователя частоты, состоящего из смесителя и гетероди­на, и усилителя промежуточной частоты (ПЧ). Детекторы в обоих приемниках преобразуют модулированные колебания радиочастоты в колебания звуковой частоты, которые усиливаются до необходимого уровня усилителями звуковой частоты и преобразуются динамическими головками (В) в звуковые колебания воздуха.

clip_image001

Рис. 1. Структурные схемы приемника прямого усиления (а) и су пергетеродина (б)

Таким образом, принципиальное различие между приемником прямого уси­ления и супергетеродином заключается в основном в их радиочастотных трактах.

В описываемом приемнике детали входных цепей и динамическую головку, являющиеся общими, будем называть общим блоком. Обозначим его блоком 1. Усилитель радиочастоты и детектор приемника прямого усиления, а также пре­образователь частоты супергетеродина с усилителем промежуточной частоты к детектором представляют собой единые блоки. Первый из них будем называть блоком 2, второй — блоком 3.

Усилители звуковой частоты — сменные. Их в приемнике три, и отличают­ся они друг от друга своими параметрами. Первый из них (блок 4) — усили­тель с однотактным выходным каскадом, второй (блок 5) — усилитель с двух­тактным трансформаторным выходным каскадом, третий (блок 6) — усилитель с двухтактным бестрансформаторным выходным каскадом. Первый из этих бло­ков проще, второй и третий сложнее. С точки зрения расхода электроэнергии два последних усилителя экономичнее первого. Этим и объясняется тот факт, что выходные каскады усилителей звуковой частоты переносных транзисторных приемников делают чаще всего двухтактными.

Любой транзисторный приемник, в том числе и малогабаритный, можно пи-тгть как от батареи гальванических элементов или аккумуляторов, так и от се­ти переменного тока. Во втором случае «ужен выпрямитель. Чтобы наш прием­ник можно было питать от разных источников тока, в него входят два блока питания: сетевой (блок 7) и батарейный (блок 8).

clip_image002

Рис. 2. Внешний вид приемника

Итого восемь блоков. Один из них (блок 1) общий для любого варианта приемника. Остальные семь блоков сменные. Заменяя их, можно составить семь разных по сложности и питанию вариантов- приемника. Так, например, блоки 2, 4 и 7 вместе с блоком 1 образуют сетевой вариант приемника прямого уси­ления, а с блоком 3 вместо блока 2 — супергетеродин. Чтобы приемник стал батарейным, надо лишь блок 4 заменить более экономичным блоком 5, а сете­вой блок питания 7 — батарейным блоком питания 8. Каждый из блоков уси­ления колебаний звуковой частоты приемника может быть использован для вос­произведения грамзаписи. Из блоков можно собрать и малогабаритный поход­ный приемник.

При напряжении питания 9 В выходная мощность приемника с блоком 4 составляет 0,4 … 0,5 В-А, с блоками 5 и 6 — около 0,15 В-А (150 мВ-А).

clip_image003

Рис. 3. Схемы колебательных кон­туров

Внешний вид блочного приемника показан на рис. 2. Основным несущим элементом конструкции является передняя (лицевая) стенка корпуса. На ней смонтированы детали входных цепей, динамическая головка и планка с пружи­нящими контактами для подключения сменных блоков.

Прежде чем перейти к подробному описанию блоков, следует остановиться на основных свойствах колебательного контура, на устройстве и работе полу­проводниковых диодов и биполярных транзисторов, являющихся активными элементами приемника.

Электрический колебательный контур является селективным элементом. Для настройки приемника на сигналы станций, работающих на разных, но постоян­ных для них радиочастотах, для выделения колебаний несущей частоты и пе­редачи их из одних электрических цепей в другие используют селективные свой­ства колебательных контуров.

Простейший колебательный контур (рис. 3,а) состоит из катушки индук­тивности lk и конденсатора Ск. Называют его колебательным потому, что в нем под действием внешних сил могут возбуждаться (возникать) электрические колебания, частота и амплитуда которых зависит от его собственной резонанс­ной частоты. Источником энергии, возбуждающим колебания в контуре входной цепи приемников, являются колебания несущей частоты радиостанции, приня­той антенной радиоприемника. Резонансная частота колебательного контура за­висит от входящих в него индуктивности катушки и емкости конденсатора. Чем они больше, тем меньше резонансная частота контура и, следовательно, тем больше длина волны радиостанции, на которую он может быть настроен и, наоборот, чем они меньше, тем больше резонансная частота контура, тем коро­че длина волны принимаемой радиостанции. Если к контуру подключить антен­ну — отрезок провода, в котором радиоволны индуцируют различные по часто­те электрические колебания, в контуре с наибольшей амплитудой возбудятся лишь колебания, совпадающие по частоте с собственной резонансной частотой,, т. е. колебания той частоты, на которую контур окажется настроенным в резо­нанс. В этом и заключаются селективные свойства колебательного контур-а. Чтобы его настроить на другую частоту, надо изменить либо индуктивность катушки, либо емкость конденсатора, либо параметры обоих этих элементов контура.

На несущую частоту принимаемой радиостанции контур настраивают обыч­но с помощью конденсатора переменной емкости, как показано на рис. 3,6. С увеличением емкости этого конденсатора резонансная частота контура умень­шается, с уменьшением — увеличивается.

Диапазон частот, который может быть перекрыт контуром, перестраива­емым конденсатором переменной емкости (КПЕ), зависит от отношения его максимальной емкости к минимальной. Чем больше это отношение, тем шире диапазон. В реальном контуре, помимо емкости КПЕ, присутствуют еще и па­разитные емкости — собственная емкость катушки, емкость монтажных провод­ников и т. д. В результате диапазон перекрываемых частот несколько сужается.

Для того чтобы принимать радиостанции, работающие в разных диапазо­нах (длинноволновом, средневолновом), катушку индуктивности делают смен­ной или с отводами, позволяющими включать в контур различное число витков и тем самым скачкообразно переключать его с одного радиовещательного диа­пазона на другой. Приемник, описываемый в этой книге, однодиапазонный, что сделано исключительно с целью упрощения его входных цепей. Выбор же ди­апазона волн зависит от местных условий.

На схеме, показанной на рис. 3,6, между антенной W и контуром LKCK включен конденсатор Са. Он необходим для того, чтобы ослабить влияние антен­ны на настройку контура. Дело в том, что антенна, роль которой может вы­полнять любой проводник тока, тоже обладает некоторой емкостью. Емкость наружной антенны (провода длиной 15… 20 м, поднятого над землей на высо­ту 8… 10 м) может достигать 150 …200 пФ (пикофарад). Для настройки вход­ных контуров используют КПЕ, емкость которых изменяется от 8… 10 до 350… 510 пФ. Если конденсатора Са не будет, то емкость антенны окажется подключенной параллельно контурному конденсатору Ск, общая емкость контура (и минимальная, и максимальная) увеличится, и в результате он уже не сможет перекрывать тот диапазон волн, на который рассчитан. При этом ухуд-шаются и его селективные свойства.

При включении в цепь антенны конденсатора емкость, вносимая антенной в контур, уменьшается. И чем меньше емкость этого конденсатора, тем мень­ше антенна будет влиять на настройку контура.

Для транзисторных приемников обычно используют встроенные в них маг­нитные антенны. Магнитными их называют потому, что колебания радиочасто­ты в таких антеннах возбуждаются в основном магнитной составляющей поля радиоволн. Но это не исключает использования внешних антенн в виде про­водов, являющихся электрическими антеннами, реагирующими главным обра­зом на электрическую составляющую радиоволн. Внешняя антенна улучшает .прием отдаленных радиостанций.

Магнитная антенна, примененная в описываемом приемнике, представля­ет собой ферритовый стержень (на схемах его обозначают утолщенной лини­ей) круглого или прямоугольного сечения с находящейся на нем катушкой ин­дуктивности LK. Катушка магнитной антенны и конденсатор переменной ем-жости Ск образуют входной настраиваемый колебательный контур приемника (рис. 4,а). Индуктивность катушки будет наибольшей, когда она находится на середине ферритового стержня, и уменьшается, когда она сдвинута к одному из его концов. Таким образом, смещая катушку по стержню, можно в неболь­ших пределах изменять ее индуктивность, что и делают при налаживании при­емника.

Под действием электромагнитного поля в контуре магнитной антенны воз­буждаются модулированные колебания радиочастоты, которые через катушку связи lcd, находящуюся на том же ферритовом стержне, подаются на вход усилителя радиочастоты.

Магнитная антенна обладает направленными свойствами, зависящими от ее положения относительно принимаемой станции (рис. 4,6). Наиболее сильные колебания в контуре, а значит, и громкость работы приемника бывают в том случае, если ферритовый стержень магнитной антенны находится в. горизон­тальном положении и его ось перпендикулярна направлению на радиостан­цию, а наиболее слабые — когда ось ферритового стержня направлена на нее. Поэтому магнитную антенну необходимо ориентировать в пространстве, пере­мещая .приемник или наворачивая антенну в горизонтальной плоскости внутри приемника. В нашем приемнике применен второй из этих способов.

clip_image004

Рис. 4. Устройство и схематическое обозначение магнитной ан­тенны

clip_image005

Рис. 5. Схематическое устройство (а) и принцип действия (б, в) полупроводникового сплавного диода

Детектором радиовещательного приемника служит обычно полупроводни­ковый диод — прибор с резко выраженной односторонней проводимостью тока: он хорошо пропускает ток в одном направлении и плохо — в другом. Это свой­ство диодов и используют для детектирования модулированных колебаний ра­диочастоты, выпрямления переменного тока электросети и других целей.

Схематически устройство полупроводникового диода показано на рис. 5,а. Он представляет собой небольшую пластинку германия или кремния, одна об­ласть (часть объема) которой обладает электропроводностью n-типа, т. е. электронной, другая — электропроводностью р-типа, т. е. «дырочной». Слой ме­жду этими областями называют р-n переходом. Здесь п — начальная буква ла-~ тинского слова negative (негатив), что значит «отрицательный», р-начальная буква латинского слова positive (позитив), что означает «положительный». Область р-типа является анодом, т. е. положительным электродом, область я-типа — катодом, т. е. отрицательным электродом диода.

Если к диоду через лампу накаливания Н (от карманного фонаря) под­ключить батарею GB, например 3336Л, так, чтобы положительный полюс ба­тареи был соединен с областью р-типа, а отрицательный с областью п-типа (рис. 5,6), то в образовавшейся цепи потечет ток (загорится лампа .накалива­ния), значение которого зависит от свойств диода и поданного на него на­пряжения. Такое состояние диода называют открытым, ток, текущий через не­го, — прямым током IПр, а поданное на него напряжение, благодаря которому диод открывается, — прямым напряжением Uпр. Если полюсы батареи поме­нять местами,, как показано на рис. 5,в, то р-п переход как бы расширится, об­разуя зону, обедненную электрическими зарядами и оказывающую току боль­шое сопротивление. Небольшой ток через р-п переход все же пойдет, и о он будет во много раз меньше прямого тока. Его называют обратным током Iобр, а напряжение, создающее этот ток, — обратным напряжением U0бр.

Работу диода как преобразователя переменного тока в ток одного направ­ления иллюстрируют графики, показанные на рис. 6. При положительных полу­периодах переменного напряжения U„ на аноде диод открывается, и через не­го, а значит, и во всей цепи, в которую он включен, течет прямой ток IПр. При отрицательных полупериодах на аноде диод закрывается. :В эти моменты в цепи течет небольшой обратный ток IОбр. Диод как бы «отсекает» большую часть отрицательных полуволн переменного тока. Если пренебречь малым обратным током, что и делают на практике, то можно считать, что в цепи, в ко­торую включен диод, течет пульсирующий ток — ток одного направления, но изменяющийся по значению с частотой переменного тока. Это и есть выпрям­ление переменного тока.

clip_image006

Рис. 6. Графики, иллюстрирующие работу диода как выпрямителя переменного тока

Так устроены и работают, например, сплавные кремниевые диоды серии Д226„ которые будут использованы в выпрямителе сетевого блока питания. Принци­пиально так же устроены и работают точечные диоды, например серии Д9, Д2, применяемые для детектирования модулированных колебаний радиочастоты. Только у них площади р-п переходов значительно меньше, чем у плоскостных сплавных диодов.

clip_image008

Рис. 7. Схематическое устройство и условное графическое обозначение биполярных транзисторов структур р-nи n-р-n

Биполярные транзисторы, используемые для усиления и генерирования электрических колебаний различных частот, являются трехэлектродными полу­проводниковыми приборами (рис. 7), Основой такого прибора служит пластин­ка полупроводника германия или кремния п- или R-типа. В ее объеме искус­ственным путем созданы две области, обладающие иной, чем пластинка полу­проводника, электропроводностью. Пластинка германия или кремния n-типа и созданные в ней области р-типа образуют транзистор структуры p-n-p (рис. 7,а), а пластинка р-типа и созданные в ней области п-типа — транзистор струк­туры n-p-n (рис. 7,6).

Независимо от структуры транзистора его пластинку исходного полупро­водника называют базой (б), противоположную ей по электропроводности об­ласть меньшего объема — эмиттером (э), а другую такую же область боль­шого объема — коллектором (к). Эти три электрода прибора образуют два р-п перехода: между эмиттером и базой — эмиттерный, между коллектором и базой — коллекторный. Каждый из р-п переходов транзистора по своим элек­трическим свойствам аналогичен р-п переходу диода.

clip_image009

Рис. 8. Схема однокаскадного транзисторного усилителя и гра­фики, иллюстрирующие его работу

Условные графические обозначения транзисторов разных структур отлича­ются только тем, что стрелка на выводе, обозначающем эмиттер, у транзисто­ра структуры p-n-p обращена к базе, а у транзистора структуры n-p-n — от базы.

Схема простейшего однокаскадного усилителя на германиевом транзисторе структуры p-n-p и графики, иллюстрирующие его работу, изображены на рис. 8. На коллектор транзистора относительно эмиттера через резистор Ян подается отрицательное напряжение источника питания Uпит- Источником питания можег быть батарея, составленная из гальванических элементов, или выпрямитель с выходным напряжением 6… 9 В. Участок эмиттер — коллектор транзистора, резистор Ян и источник питания UПит образуют коллекторную цепь транзи­стора, Резистор Ян в этой цепи выполняет роль нагрузки, на которой выделя­ется переменное напряжение усиливаемого сигнала.

База транзистора через резистор Яб соединена с отрицательным провод­ником источника питания. Вместе с эмиттерным р-п переходом он образует цепь, в которой возникает ток, называемый током базы транзистора. Значе­ние этого тока (по закону Ома) определяется напряжением источника питания и суммарным сопротивлением последовательно соединенных резистора Re и эмиттерного перехода. При этом на эмиттерном переходе происходит падение напряжения, которое создает на базе относительно эмиттера отрицательное на­пряжение, называемое напряжением смещения. Подбором резистора Яб напря­жение на базе германиевого транзистора устанавливают равным минус 0,1 … … 0,2 В. При этом транзистор открывается, и в базовой цепи появляется не­большой ток базы 1Б, который вызывает в несколько раз больший ток кол­лектора Iк транзистора. Это исходное состояние транзистора называют состоя­нием покоя, а ток, текущий в этом случае в коллекторной цепи — коллектор­ным током покоя. Без начального напряжения смещения на базе транзистор ис­кажает усиливаемый сигнал.

Сигнал, который необходимо усилить, подают на вход каскада, а усилен­ный им сигнал снимают с его выхода. Конденсатор связи СС8 на входе каска­да исключает замыкание базы транзистора на эмиттер по постоянному току через источник входного сигнала. Его емкость должна быть такой, чтобы он не оказывал заметного сопротивления колебаниям самых низших частот усили­ваемого сигнала. Такому требованию отвечают: в усилителях звуковой часто­ты — электролитические конденсаторы емкостью 10… 20 мкФ, в усилителях ра­диочастоты — бумажные или керамические конденсаторы емкостью не менее 5000… 10000 пФ. Такие же требования предъявляются и к разделительному конденсатору Сраз.

Как работает такой усилитель? Пока нет входного сигнала UBX, на базе транзистора действует только напряжение смещения, открывающее транзистор и создающее в коллекторной цепи ток покоя Iп (на графиках рис. 8 — участки О — а). С появлением на входе усилителя сигнала звуковой или радиочастоты напряжение на базе начинает изменяться: при отрицательных полупериодах входного сигнала оно становится более отрицательным, а при положитель­ных — менее отрицательным. В результате изменяется и ток базы, текущий че­рез эмиттерный переход, и в значительно большей степени — ток коллектора транзистора. При этом на нагрузочном резисторе iRH коллекторной цепи выде­ляется переменное напряжение, которое во много раз больше напряжения входного сигнала. Транзистор, следовательно, усиливает сигнал. Через раздели­тельный конденсатор Сраз усиленный сигнал может быть подан на вход сле­дующего каскада для дополнительного усиления.

Точно так же работает и усилитель на транзисторе структуры n-p-n. Но в этом случае полярность включения источника питания должна быть обрат­ной, чтобы на коллектор и базу транзистора относительно эмиттера подава­лись положительные напряжения.

Усилительные свойства транзистора характеризуют так называемым ста­тическим коэффициентам передачи тока h21Э (читают так: аш-два-один-э) и выражают числом, показывающим во сколько раз изменяется ток коллектора при изменении тока базы. Практически можно считать, что коэффициент h ра;вен частному от деления тока коллектора на ток базы, т. е. h21Э = IК/Iк Так, например, если ток Iк равен 1 мА, а ток IБ — 0,02 мА (20 мкА), то коэффи­циент h21Э транзистора равен приблизительно 50.

Для усилительных каскадов приемников обычно используют транзисторы с коэффициентом Л21Э примерно от 50 до 100. Чем больше коэффициент Л21Э, тем, естественно, больше усиление сигнала, которое может обеспечить транзистор. Ток покоя коллекторной цепи, т. е. ток в этой цепи при отсутствии вход­ного сигнала, измеряют миллиамперметром, включая его между нагрузочным резистором <Rн и источником питания.

На схемах места включения миллиамперметра обозначают крестиками. Для маломощных низкочастотных и высокочастотных транзисторов, работаю­щих в режиме усиления, этот ток устанавливают в пределах 0,5… 2 мА пу­тем подбора резистора Re. Чем больше коэффициент h21Э транзистора, тем больше должно быть сопротивление этого резистора. Обратите внимание: ря­дом с -буквенным обозначением резистора Кб стоит знак *. Так на схемах обозначают элементы, которые подбирают при налаживании устройства.

В рассмотренном нами усилительном каскаде входной сигнал подается к участку база — эмиттер, а усиленный сигнал снимается с участка эмиттер — коллектор транзистора. Эмиттер, следовательно, в этом случае является общим электродом как для входной, так и для выходной цепей усилителя. Такой спо­соб включения транзистора, называемый включением по схеме с общим эмит­тером, является наиболее распространенным, так как дает наибольшее усиле­ние сигнала. Существуют другие способы включения транзистора, например по схеме с общим коллектором, когда общим электродом входной и выходной це­пей усилителя является коллектор. Каскад, транзистор которого включен та­ким способом, (практически не дает усиления по напряжению (усиление мень­ше 1), но он обладает во много раз большим входным сопротивлением, чем каскад, транзистор которого включен по схеме с общим эмиттером. К вклю­чению транзистора по схеме с общим коллектором (или, что то же самое, эмит-терным повторителем) прибегают в тех случаях, когда на вход каскада надо подавать сигнал от источника с большим внутренним сопротивлением, напри­мер, от пьезоэлектрического звукоснимателя при воспроизведении грамзаписи. В коллекторный ток транзистора, управляемый входным сигналом, входит и так называемый обратный ток коллекторного перехода Iкбо, подобный по природе обратному току диода. Обратный ток коллекторного р-п перехода — недостаток транзисторов. Сам по себе ток Iкбо невелик, но беда заключает­ся в том, что с повышением температуры его доля в коллекторном токе силь­но увеличивается, а это нарушает режим работы транзистора, снижает его усилительные свойства. Предотвратить такое неприятное явление можно введе­нием в усилительные каскады элементов температурной стабилизации режима работы транзисторов.

clip_image010

Рис. 9. Схема простейшего способа термостабилизации режима работы транзистора

Один из наиболее простых способов термостабилизации рабочего режима транзистора показан на рис. 9. Здесь резистор rq соединен не с минусовым проводником источника питания, как было в усилителе по схеме на рис. 8,а с коллектором транзистора. В этом случае коллекторный ток, возрастающий с повышением температуры, вызывает увеличение падения напряжения на рези­сторе rh, что, в свою очередь, уменьшает напряжение на коллекторе. А так как база соединена (через резистор Re) с коллектором, то начальное напря­жение смещения на ней также уменьшается, и в результате уменьшается ток коллектора. При снижении температуры, наоборот, смещение на базе и коллек­торный ток увеличиваются. Так осуществляется температурная стабилизация заданного режима работы транзистора.

clip_image011

Рис. 10. Схема усложненного способа термостабилизации режима работы транзистора

Недостаток такого способа термостабилизации заключается в том, что при работе каскада между коллектором и базой транзистора возникает (через ре­зистор Re) так называемая отрицательная обратная связь, снижающая усиле­ние каскада. Кроме того, эффективность такого способа термостабилизации сравнительно невелика, поэтому его используют только в простейших конст­рукциях.

Другой способ термостабилизации, почти свободный от недостатков пер­вого, показан на рис. 10. Но это достигается усложнением каскада. Здесь смещение на базу транзистора подается с делителя напряжения, состоящего из резисторов R61 и Rez, а в эмиттерную цепь включен резистор R3. Сопротив­ления резисторов подбирают так, чтобы на базе транзистора относительна эмиттера (а не «заземленного» проводника) было отрицательное напряже­ние, равное 0,1… 0,2 В. С возрастанием коллекторного тока под действием температуры падение напряжения на эмиттерном резисторе Rэ увеличивается. Поскольку напряжение, снимаемое с делителя ReiRez, остается постоянным, то разность напряжений, приложенных к базе и эмиттеру (т. е. напряжение сме­щения), уменьшается, что вызывает уменьшение тока в коллекторной цепи тран­зистора. Другими словами, получается такая же обратная связь по постоян­ному току, как в предыдущем усилителе, только не между коллектором и ба­зой, а между эмиттером и базой (через резисторы Кэ и Rбг), благодаря че­му и стабилизируется режим работы транзистора.

Какова роль конденсатора Сэ? Шунтируя резистор Rэ, он устраняет отри­цательную обратную связь по переменному току между эмиттером и базой транзистора. Емкость конденсатора выбирают такой, чтобы на самых низших частотах рабочего диапазона его сопротивление переменному току было на­много меньше сопротивления резистора R&- Для каскада усиления радиочасто­ты она должна быть не менее 5000.,. 10000 пФ, для каскада усиления звуко­вой частоты — 10 … 20 мкФ.

Усилитель с такой термостабилизацией малочувствителен к колебаниям тем­пературы и, кроме того, что тоже очень важно, допускает смену транзисторов, без дополнительной тщательной подгонки их режимов работы. В усилительных блоках описываемого приемника используется в основном именно такой способ термостабилизации режима работы транзисторов.

Рекомендуемый режим работы транзистора по постоянному току можно устанавливать, контролируя его коллекторный ток или напряжения на элект­родах. Первый из этих способов применяется радиолюбителями чаще. Тем не менее на схемах мы будем указывать и напряжения на электродах, измерен­ные относительно общего «заземленного» проводника приемника вольтметром с относительным входным сопротивлением не менее 5… 10 кОм/В. При изме­рении этих напряжений вольтметром с меньшим входным сопротивлением ре­зультаты будут отличаться от указываемых на схемах.

Конструировать приемник рекомендуем в такой последовательности. Сна­чала изготовьте корпус и смонтируйте блоки 1, 7, 8 и 4. Подключив ко вход­ным цепям диод и телефоны, получите детекторный приемник. Это лучший способ проверки блока 1. Усилитель звуковой частоты можно использовать и для работы с этим приемником, и для воспроизведения грамзаписи. Затем смонтируйте блоки 2, 5 и 6, чтобы, комбинируя их с первыми блоками, мож­но было составить приемник прямого усиления с любым трактом звуковой ча­стоты. Блок 8 — самый сложный в налаживании — собирайте последним.

Почему сетевой блок питания рекомендуем монтировать одним из пер­вых? Во-первых, потому, что в однотактном выходном каскаде усилителя зву­ковой частоты использован мощный транзистор, потребляющий от блока пи­тания ток около 150 мА. Питать такой усилитель от батареи невыгодно, так как ее хватит ненадолго. Во-вторых, на время налаживания блоков целесооб­разно вообще отказаться от батарейного питания, а пользоваться более деше­вой энергией электроосветительной сети.

При нумерации деталей в каждом блоке первая цифра будет соответство­вать принятой нами нумерации блоков, второй знак — латинская буква — услов­ному обозначению детали на схемах, третий знак — цифра — порядковому но­меру одноименных деталей данного блока. Например, 4С2. Здесь цифра 4 ука­зывает, что конденсатор С2 относится к блоку 4, т. е. к усилителю звуковой частоты с однотактным выходным каскадом, а цифра 2 — порядковый номер конденсатора этого блока.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты