ЗДЕСЬ РОЖДАЮТСЯ КОЛЕБАНИЯ

May 12, 2010 by admin Комментировать »

clip_image002

Контур — устройство несложное. Катушка из провода и конденсатор включены параллельно. Если их заставить работать совместно, возникают процессы, значение которых в радиоэлектронике переоценить невозможно. В контуре рождаются колебания — движущиеся в нем электроны создают переменный, колеблющийся ток.

Катушка и конденсатор попеременно передают друг другу энергию, как теннисисты мяч. Однако вечно так продолжаться не может: из-за сопротивления часть энергии неизбежно превратится в тепло. И если энергия не восполняется внешним источником, она в конце концов рассеется в виде тепла, и колебания прекратятся.

Но радиоэлектроника нуждается в колебаниях тока, которые, возникнув однажды, продолжались бы долгое время. Как их получить? Для этого надо непрерывно «подталкивать» контур. Причем делать это намного легче, если частота толчков совпадает с собственной частотой контура, — получится резонанс. Но кто будет подталкивать?

Здесь-то и потребуется специальное электронное устройство — генератор.

Колебательный контур подключают к коллектору транзистора. А для того чтобы колебания не затухали, часть колеблющейся энергии коллекторного контура подают на базу нашего транзистора. Попав на базу, колебания начнут управлять током, протекающим через полупроводниковый триод. Сколько раз повторятся колебания в контуре, столько раз будет изменяться управляющий ток базы. С каждым тактом будут возникать всплески коллекторного тока, которые станут «раскачивать» контур в такт с его собственной частотой. Получится замкнутый круг.

Колебания, однажды родившись в контуре, попав на базу, будут усилены и начнут «раскачивать» контур еще сильнее. А из контура — снова на базу, а оттуда — опять на коллектор. Таким образом возникает обратная связь, и транзистор будет усиливать собственные сигналы. Такой режим специалисты называют самовозбуждением. В этом круговороте энергия постоянного тока источника превращается в энергию незатухающих колебаний.

Однако получить непрерывные электрические колебания можно и без колебательного контура, используя лишь усилительные свойства полупроводниковых приборов и законы переменного тока. Помимо LC, существуют и так называемые RC генераторы. Введение в цепь обратной связи транзисторного усилителя определенных комбинаций RC цепочек позволяет превратить усилитель в генератор, частота колебаний которого определяется параметрами этих RC цепочек.

Есть, например, генераторы, вырабатывающие колебания прямоугольной формы, — мультивибраторы. Они состоят из двух однокаскадных усилителей, включенных таким образом, чтобы сигнал с коллектора одного транзистора поступал через конденсатор на базу второго полупроводникового триода. А его коллектор, в свою очередь, через конденсатор связан с базой первого транзистора. В автоколебательном режиме происходит попеременное закрывание и открывание обоих транзисторов с частотой, зависящей от величин включенных в их базовые цепи резисторов и конденсаторов (см. «М-К», № 11 за 1983 г., «Елка-малютка»).

Как видите, способов много, а результат один: энергия постоянного тока порождает колебания соответствующей частоты. Но лишь какую-то часть постоянного тока можно превратить в колебания: генератор всегда потребляет энергии больше, чем несут в себе те колебания, которые он породил. Если хотя бы половина энергии, отбираемой от источника постоянного тока, превращается в энергию колебаний, считается, что генератор работает хорошо.

clip_image004

Рис. 1. Принципиальная схема электромузыкального инструмента.

Рис. 2. Конструкция ЭМИ:

1 — клавиши, 2 — изоляционная планка, 3 — держатель элемента, 4 — каркас, 5 — монтажная плата, 6 — контактная планка, 7 — электродинамическая головка ДЭМ-4М.

Предлагаем теперь построить простейший электромузыкальный инструмент (ЭМИ) на одну октаву для изучения нотной гаммы,- ЭМИ выполнен на базе RC генератора, собранного на двух транзисторах МП42Б или МП39 (рис. 1). Питается он от одного элемента «373» напряжением 1,5 в. С динамической головкой ДЭМ-4М громкости инструмента достаточно для озвучивания комнаты средних размеров. Подключая с помощью простейшей клавиатуры конденсаторы различной емкости (С1—С7), изменяют частоту генератора в соответствии с выбранной нотой.

Резисторы можно использовать марки УЛМ или КИМ, конденсаторы — БГМ-2, МБМ, ПМ-2 или КТМ.

Каркас (рис. 2) изготовьте из винипласта или темного оргстекла толщиной 1„5—2 мм. Заготовку согните, разогревая ее в нужных местах пламенем свечи, и затем отполируйте с помощью войлока. Сверху в каркасе просверлите девять, отверстий 0 2 мм для крепления клавиш и контактной планки, а по бокам еще шесть отверстий 0 3 мм: четыре из них предназначены для ДЭМ-4М, два других с противоположной стороны служат для установки держателя элемента «373», изготовленного из латуни или жести толщиной 1 мм.

Вырежьте теперь из тонкой пружинящей латуни толщиной 0,1 мм 7 клавиш и контактную полоску и закрепите их на пластмассовом каркасе с помощью алюминиевых заклепок 0 2 мм или винтов М2. С противоположной стороны клавиши прикрепите тем же способом к непроводящей планке, установленной на клею БФ-2 на торце каркаса. К контактной системе подпаяйте монтажные провода для подсоединения к электронной части ЭМИ. За исключением конденсаторов С1—С7, она собрана на монтажной плате размером 105X20 мм, согнутой под углом 90°. Изготовлена плата из винипласта или плексигласа толщиной 1—1,5 мм и приклеена к противоположному торцу каркаса клеем БФ-2.

На выводы транзисторов наденьте изоляционные трубочки, снятые с монтажного провода, и приклейте их к плате. Общие выводы конденсаторов С1— С7 припаяйте к проводу 0 0,8 мм, закрепив его на плате.

Добейтесь наибольшей громкости звучания и приятного тембра, подбирая . сопротивление резистора R3 (см. рис. 1). А вот еще одно применение генератора. Миниатюрный пробник «Москит» (рис. 3), принципиальная схема которого приведена на рисунке 4, поможет проверить прохождение сигнала в различных цепях приемо-усилительнсй аппаратуры, выявить неисправный каскад. Такой прибор нужен каждому начинающему радиолюбителю при ремонте, сборке и налаживании самодельных конструкций.

clip_image005

Рис. 3. Внешний вид пробника.

clip_image006

Рис. 4. Принципиальная схема пробника.

clip_image007

Рис. 5. Монтажная схема прибора.

Генератор низкой (звуковой) частоты вырабатывает импульсы, близкие по форме к прямоугольным. Выходное переменное напряжение, снимаемое с движка переменного резистора R5, содержит, кроме сигнала основной частоты (около 1200 Гц), целый спектр высокочастотных составляющих — гармоник, занимающих полосу частот в 6—8 МГц. Таким сигналом можно проверять исправность каскадов усиления НЧ, ПЧ и ВЧ радиоприемников, их входные цепи в диапазонах ДВ, СВ и KB, тракт усиления магнитофонов и видеоусилителей телевизоров. Благодаря сравнительно низкому выходному сопротивлению пробника влияние проверяемых нагрузочных цепей на частоту и амплитуду выходного сигнала незначительно.

Питается пробник от одного элемента «316» напряжением 1,5 В.

В приборе можно использовать следующие детали: транзисторы — любые серий КТ315, КТ316 с коэффициентом Ьг1 э>20, постоянные резисторы — ОМЛТ-0,125, МЛТ-0,125 или УЛМ, переменный R5 — СПО-0,5 или СПЗ-4; конденсаторы С1, СЗ — КЛС, КДС, С2 — КЛС или МБМ; кнопки SI, S2 — КМ-1, КМД-1, КМА-1 или КМАД-1.

Монтажная схема пробника показана на рисунке 5. Верхняя плата шириной 30 мм составляет крышку корпуса, на которой расположены органы управления и простейший модуль, состоящий из двух транзисторов (отдельно показан в увеличенном виде). Выполняют его следующим образом. Укоротив предварительно выводы резисторов и конденсаторов, надевают на них отрезки полихлорвиниловой трубки. Вместе с монтажными проводами детали припаивают к выводам транзисторов, используя пинцет в качестве теплоотвода. Затем детали пригибают как можно ближе к корпусам полупроводниковых триодов, следя, чтобы не было замыканий. Получившийся таким образом «слоеный пирог» оборачивают лентой ПХЛ и в поролоновой прокладке помещают между корпусами кнопок S1, S2.

Плата с элементом G1 составляет боковую стенку корпуса. Между монтажом и гальваническим элементом прокладывают отрезок поролона.

Корпус для генератора-пробника можно подобрать готовый, размером примерно -60X50X30 мм или же изготовить из отрезков оргстекла толщиной 1,5—2 мм, склеив их с помощью дихлорэтана.

На металлический щуп надевают резиновую или полихлорвиниловую трубку такой длины, чтобы оголенный конец щупа составлял 4—6 мм.

Работать с пробником несложно. Проверяя каскады низкой частоты, зажимом «крокодил» соединяют прибор с общим проводом (или с шасси) проверяемого устройства и, прикоснувшись щупом к выводу базы или коллектора транзистора (к сетке или аноду лампы), нажимают кнопку S2. При этом через контакт 1—2 S2 генератор включится, а через контакт 1—3 S1 его выход окажется заблокированным по высокой частоте конденсатором С2. В результате выходной сигнал как бы «очистится» от высокочастотных составляющих. Если проверяемый каскад исправен, в громкоговорителе будет слышен звуковой сигнал. По мере удаления от выходного каскада громкость звука должна возрастать, свидетельствуя о дополнительном усилении каждым последующим каскадом. При этом уровень выходного напряжения пробника следует постепенно уменьшать с помощью переменного резистора R5.

Каскады УВЧ и УПЧ проверяют аналогично, но при нажатой кнопке S1. Зажим «крокодил» может быть и отсоединен. В этом случае роль второго провода выполняет емкость элементов прибора и руки оператора.

Полностью тракт усиления радиоприемника и исправность его входных цепей проверяют, коснувшись антенного гнезда щупом. А чтобы оценить работоспособность приемника с магнитной антенной, достаточно поднести пробник к антенному стержню. У исправного приемника в динамической головке будет слышен свист.

А. ВАЛЕНТИНОВ,

И. МИЛЬКА,

Е. САВИЦКИЙ

Моделист-конструктор

OCR Pirat

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