Конструкции на двух транзисторах
категория
Радиосхемы начинающим
Казалось-бы: всего пара транзисторов- разве можно из них сделать что-то конкретное? Мы Вас разубедим: в этой статье мы расскажем о том как используя всего два транзистора да несколько радиодеталей можно, буквально за один вечер, собрать несколько различных самоделок. Причем достаточно простых для повторения начинающими радиолюбителями. Итак, поехали...
ПРИЁМНИК ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ
Соберите этот приёмник, и вы сможете в туристском походе, в дороге послушать последние известия, эстрадную музыку, новый спектакль. В приёмнике применены два транзистора (рис. 1) структуры p-n-р. Оба они усиливают высокочастотные колебания, выделенные контуром L1CI магнитной антенны. Через катушку связи L2 и конденсатор С2 сигнал подаётся на базу транзистора Т1 первого каскада усиления. Напряжение смещения на его базу подается через резистор R1. Нагрузкой каскада является высокочастотный дроссель Др1. Хотя сопротивление его постоянному току незначительно, для высокочастотных колебании он оказывает большое сопротивление.
С дросселя сигнал подается через конденсатор С3 на базу транзистора Т2 второго каскада, собранного по такой же схеме. Применение двух одинаковых каскадов позволило получить большое усиление по высокой частоте.
С выхода второго каскада сигнал поступает через конденсатор С4 к детектору на диодах Д1, Д2 и далее к головным телефонам
Питается приёмник от одного элемента типа 316, 332 или 343.
Потребляемый ток не превышает 2 мА, поэтому любого источника хватит на несколько десятков часов работы.
Катушки L1 и L2 можно намотать на плоском или круглом стержне из феррита марки 600НН. Катушка L1 должна содержать 100-150 витков провода ПЭЛШО, ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,1-0,12 мм, катушка L2 - 15-20 витков такого же провода. С этими данными приёмник будет принимать местные или мощные удалённые радиостанции длинноволнового диапазона. Если же в вашем районе лучше слышны станции средневолнового диапазона, следует уменьшить число витков обоих катушек.
Дроссели наматывают на кольцах из феррита 600НН наружным диаметром 8 мм и внутренним 5 мм - каждый из них содержит по 200 витков такого же провода, что и для катушек.
Транзисторы можно взять типа П401-П403, П416 с коэффициентом передачи тока (коэффициентом усиления) не менее 50. Диоды могут быть любые из серий Д2 или Д9. Постоянные конденсаторы и резисторы любого типа. Переменный конденсатор (им настраиваются на радиостанции) должен быть малогабаритный, с наибольшей ёмкостью 350-400 пФ. Головные телефоны - ТОН-1 или ТОН-2.
Детали приёмника можно разместить в подходящем по габаритам корпусе. При монтаже деталей на плате нужно помнить о возможности самовозбуждения приёмника. Чтобы исключить её, высокочастотные дроссели следует располагать возможно дальше друг от друга и от контура магнитной антенны.
Настройка приёмника сводится к проверке и установке режима работы транзисторов. Понадобится миллиамперметр на ток 1-2 мА. Вначале его включают в разрыв верхнего по схеме выводя дросселя Др2. Стрелка миллиамперметра должна показать ток 0,8-1 мА. Установить такой ток можно подбором резистора R2. Так же проверяют и при необходимости устанавливают подбором резистора R1 ток коллектора транзистора Т1.
После этого конденсатором переменной ёмкости С1 можно попытаться настроиться на радиостанцию. Наибольшей громкости передачи нетрудно добиться более точной ориентацией магнитной антенны (поворотом корпуса приёмника) относительно радиостанции.
КОНВЕРТЕР
Большинство малогабаритных промышленных транзисторных радиоприёмников рассчитаны на работу в длинноволновом и средневолновом диапазонах. Их можно приспособить и для приёма станций коротковолнового диапазона, построив несложную приставку - конвертер.
Слово «конвертер» латинского происхождения, означает «превращать», «преобразовывать». Принцип работы конвертера схож с принципом работы преобразователя частоты супергетеродинного приёмника. Он также имеет смеситель, гетеродин, входной и выходной контуры. Промежуточная частота конвертера иная - она соответствует частоте одного из участков диапазона приёмника. Обычно для этих целей принимают частоту 1,2 МГц, которая соответствует длине волны 250 м в средневолновом диапазоне.
Конвертер позволяет принимать не все радиостанции коротковолнового диапазона, потому что может работать лишь в определённой полосе частот. К примеру, наш конвертер (рис. 2) рассчитан на работу в диапазоне 25 м. Причём никаких электрических соединений между ним и приёмником делать не требуется, достаточно расположить конвертер рядом с приёмником.
Сигнал радиостанции, на частоту которой настроен входной контур L1C2, через катушку связи L2 и конденсатор С3 поступает на базу транзистора Т1 смесительного каскада. Сигнал гетеродина подается в эмиттерную цепь этого транзистора через катушку L4, индуктивно связанную с контуром гетеродина. Контур в коллекторной цепи транзистора, состоящей из катушки L3 и её собственной ёмкости, выделяет сигнал промежуточной частоты, который и улавливает магнитная антенна приёмника.
Колебательный контур гетеродина образуют катушка L5 и подстроечный конденсатор С5. Конденсатор С6, включённый между коллектором и эмиттером транзистора Т2, создает положительную обратную связь, необходимую для возбуждения гетеродина. Необходимое напряжение смещения на базе транзистора снимается с делителя R2R3. Такой способ подачи напряжения смещения повышает устойчивость работы гетеродина при изменении окружающей температуры. По высокой частоте база соединена с общим проводом через конденсатор С4.
Для хорошей работы конвертера в нем должны использоваться только высокочастотные транзисторы, например, П402, П403, П416, П417 с коэффициентом передачи тока не менее 40.
Катушки индуктивности наматывают проводом ПЭВ-1 0,1 на каркасах из изоляционного материала диаметром 7 мм и высотой 18 мм с подстроечными ферритовыми сердечниками. У самого основания одного из каркасов наматывают катушку L1 (9 витков), а отступя от неё на 1-2 мм, катушку L2 (2 витка). Витки катушек закрепляют нитками или клеем. Индуктивность катушки L1 должна быть 4,2 мкГн (подгоняют подстроечным сердечником).
Аналогично наматывают и катушки гетеродина. Катушка L5, намотанная у основания каркаса, должна содержать 11 витков (её индуктивность 3,3 мкГн также подгоняют подстроечным сердечником), a L4 - 3 витка. Катушку L3 наматывают на плоском ферритовом стержне размерами 125x16x4 мм. Она должна содержать 80 витков провода ПЭЛШО 0,1-0,2, уложенных на стержень виток к витку.
Подстроечные конденсаторы С2, С5 - КПК-1, конденсаторы С3 и С4 - КДС или другие малогабаритные ёмкостью 3300-6800 пФ. Остальные конденсаторы могут быть типа КТК, КТМ.
Источник питания - батарея «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0,1. В принципе конвертер можно питать и от батареи приёмника, в этом случае габариты конвертера будут значительно меньше.
Антенной Ан1 конвертера служит отрезок провода длиной 1-1,5 м. Если же конвертер удастся разместить внутри корпуса приёмника, можно использовать выдвижную телескопическую антенну (её нетрудно прикрепить к корпусу металлическими скобками).
Детали конвертера можно расположить на плате из изоляционного материала так, как показано на рисунке 3. Плоский ферритовый стержень с намотанной на нём катушкой L3 размещают рядом с платой.
Налаживание конвертера начинают с проверки монтажа и измерения токов в коллекторных цепях транзисторов. Ток в цепи коллектора транзистора Т2 (равный 1-1,2 мА), устанавливают подбором резистора R2, коллекторный ток транзистора Т1 (0,8-1 мА) - подбором резистора R1. Затем к базе транзистора Т1 через конденсатор ёмкостью 10-15 пФ подключают наружную антенну. Конденсатор С3 временно отключают от базы. Конвертер со стороны катушки L3 вплотную подносят к магнитной антенне приёмника, настроенного на длину волны 250 м (частота 1,2 МГц), и, вращая отвёрткой из изоляционного материала (текстолит, оргстекло) ротор подстроечного конденсатора С5, добиваются приёма сигналов радиостанций. Если только подстроечным конденсатором этого сделать не удаётся, то изменяют индуктивность катушки гетеродина подстроечным сердечником или параллельно подстроечному конденсатору подключают постоянный ёмкостью 10-15 пФ.
После этого восстанавливают соединение конденсатора С3 с базой транзистора Т1, антенну подключают к гнезду Ан1, настраивают приёмник на слабослышимую радиостанцию подстроечным конденсатором С2 и сердечником катушки L1 входного контура добиваются максимальной громкости сигналов этой станции. В случае необходимости можно подключить постоянный конденсатор параллельно подстроечному С2. Иногда повысить громкость удаётся подключением параллельно катушке L3 конденсатора, ёмкость которого подбирают экспериментально.
ПЕРЕГОВОРНОЕ УСТРОЙСТВО
Оно собрано на малошумящих транзисторах МП39Б (рис. 4), обладающих сравнительно высоким коэффициентом передачи тока. Устройство можно применить для связи между двумя пунктами, расположенными на расстоянии нескольких сотен метров. Причём в каждом пункте должно быть установлено по усилителю, соединённому через зажимы А и Б двухпроводной линией связи с усилителем другого пункта.
Рассмотрим работу переговорного устройства. Исходное положение переключателя В1а показано на схеме. При этом батарея питания отключена от усилителя, а головной телефон Тф1 подключён (через контакты секции В1в переключателя) к линии связи. Точно так же подключён к линии и телефон переговорного устройства на другом пункте связи.
Для вызова абонента надо несколько раз подряд нажать кнопку Кн1. При каждом нажатии батарея Б1 будет подключаться к линии, и в телефонах обоих переговорных устройств появятся звуки, напоминающие щелчки. Услышав их, абонент должен нажать кнопку на своём устройстве, подтверждая готовность вести разговор. После этого переключатель переводят в положение «Передача». При этом питание на усилитель подается через секцию В 1а, телефон Тф1 подключается ко входу усилителя через секцию В1в, а выход усилителя соединяется через секцию В1б с линией связи. Телефон в этом случае используется как микрофон. Закончив сообщение, оператор переводит переключатель в положение «Приём» и слушает абонента.
Телефон Тф1 - один излучатель головных телефонов ТОН-2. Конденсаторы типа К50-3 или К50-6 на номинальное напряжение не менее 6В. Переключатель В1 движковый, от транзисторного приёмника «Сокол». Кнопка Кн1 может быть самодельная, изготовленная из двух пружинящих полосок латуни.
Детали переговорного устройства можно разместить в корпусе малогабаритного приёмника (рис. 5). Сверху в корпусе выпиливают отверстия под телефон и кнопку, а на узкой боковой стенке - под зажимы линии связи. Детали усилителя монтируют на плате из гетинакса, на ней же укрепляют и переключатель В1. Предварительно переключатель дорабатывают - снимают по одному подвижному и неподвижному контакту с каждого края и сверлят на краях отверстия диаметром 2,5-3 мм. В эти отверстия вставляют винты и закрепляют переключатель на плате гайками. После этого в боковой стенке корпуса выпиливают отверстие под ручку переключателя, а затем сверлят отверстия для крепления платы.
Для проверки работоспособности переговорного устройства переключатель В1 устанавливают в положение «Приём» и несколько раз нажимают кнопку. В телефоне должны прослушиваться звуковые щелчки. Далее подключают к зажимам второй телефон и, установив переключатель в положение «Передача», говорят перед телефоном переговорного устройства. Если ошибок в монтаже нет, разговор должен быть отчётливо слышен во втором телефоне.
ГЕНЕРАТОР-ПРОБНИК
Чтобы быстро проверить работоспособность собранного усилителя Или радиоприёмника, достаточно иметь простой генератор (рис. 6). Поочерёдно касаясь его щупами различных точек проверяемого устройства, наблюдают за прохождением сигнала через различные каскады и находят тот, который даёт слабое усиление или не работает совсем. Проверку ведут от выходного каскада к входному.
Наш пробник вырабатывает прямоугольные импульсы, содержащие большое количество гармоник (колебаний с частотой, кратной основной), что позволяет пользоваться им как для проверки предоконечных и входных каскадов низкочастотных усилительных конструкций, так и для проверки высокочастотных каскадов: усилителей промежуточной и высокой частоты, гетеродинов, преобразователей.
Частоту основных колебаний генератора-пробника можно изменять ёмкостью конденсатора C1: с увеличением ёмкости частота понижается. А изменением сопротивлений резисторов влияют на форму выходного сигнала: увеличением сопротивления резистора R2 и уменьшением R3 нетрудно добиться синусоидальных колебаний на выходе и превратить таким образом пробник в звуковой генератор с фиксированной настройкой на одну частоту.
Транзисторы можно применить любые из серий МП39-МП42. Источник питания - один элемент 332 или малогабаритный аккумулятор Д-0,1, Д-0,07, Д-0,06. Потребляемый пробником ток позволяет пользоваться подобным источником десятки часов. Детали пробника можно разместить в любом подходящем корпусе или просто смонтировать на плате (рис. 7) из изоляционного материала. Для подключения пробника к проверяемой конструкции выведите гибкие проводники в изоляции: один - с зажимом «крокодил», другой - с металлическим щупом на конце. Зажим будете подключать к шасси или общему проводу проверяемой конструкции, а щупом (им может быть толстая швейная игла) прикасаться к нужным точкам каскадов.
АВТОМАТ-РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В АКВАРИУМЕ
Разными способами можно поддерживать постоянную температуру в аквариуме. Если, к примеру, есть ртутный контактный термометр и электромагнитное реле, то автомат поддержания нужной температуры в аквариуме можно собрать по схеме, приведённой на рисунке 8.
Контактный термометр включён в цепь смещения транзистора Т1. В исходном состоянии, когда контакты термометра не замкнуты, оба транзистора закрыты, и напряжение на нагреватель (он, естественно, находится в аквариуме) подается через нормально замкнутые контакты Р1.1 реле Р1. Когда температура воды в аквариуме достигает заданного значения, контакты термометра, замыкаясь, подключают резистор R1 к базе транзистора T1 и открывают его. Открывается и транзистор Т2, срабатывает реле Р1 и размыкающимися контактами P1.1 отключает нагреватель. При понижении температуры воды контакты термометра размыкаются и реле отпускает, подключая нагреватель к сети.
Чтобы предохранить транзистор Т2 от пробоя, параллельно обмотке реле включён диод Д1, гасящий ЭДС самоиндукции при закрывании транзистора.
Транзистор Т1 может быть серий МП39-МП42 с любым буквенным индексом, а транзистор Т2 - П201-П203, П213-П217. Реле типа РКН (паспорт РС4.503.125) или другое, срабатывающее при токе 25-30 мА и напряжении не более 12 В.
В качестве трансформатора питания можно использовать унифицированный трансформатор ТВК-110ЛМ-К (выходной трансформатор кадровой развёртки телевизора) или самодельный. Данные самодельного трансформатора: магнитопровод с площадью сечения среднего стержня 4-5 см2, обмотка I - 3000 витков (для сети 127 В - 1730 витков) провода ПЭВ-1 0,1-0,12, обмотка II - 165 витков провода ПЭВ-1 0,2-0,25.
Приступая к налаживанию конструкции, гнёзда разъёма Ш1 замыкают проволочной перемычкой. Если реле не срабатывает, замыкают выводы эмиттера и коллектора транзистора Т1 и подбором резистора R3 добиваются надёжного срабатывания реле. После удаления обеих перемычек реле должно отпустить, а при повторном замыкании гнёзд разъёма Ш1 снова сработать. Если реле не срабатывает и в этом случае, подбирают резистор R1 или заменяют транзистор Т1 другим, с большим статическим коэффициентом передачи тока.
МЕТРОНОМ МУЗЫКАНТА
Простой электронный метроном нетрудно собрать из нескольких деталей (рис. 9). Его основу составляет генератор низкой частоты. Колебания возникают из-за положительной обратной связи между каскадами, напряжение которой подается через конденсатор С1. Частота генерируемых колебаний зависит от ёмкости конденсатора и суммарного сопротивления резисторов R1, R2.
Транзистор Т1 структуры n-p-n возьмите типа МП37А, МП101А, а транзистор Т2 - МП39-МП42 или другой низкочастотный транзистор структуры p-n-p с коэффициентом передачи тока 25-30.
Переменный резистор может быть любого типа сопротивлением 220-470 кОм, резистор R2 - типа МЛТ, ВС. Динамическую головку возьмите мощностью 1 Вт и сопротивлением звуковой катушки 5-6 Ом (например, 1ГД-18, 1ГД-28). Питать метроном можете от батареи «Крона», но лучший вариант - две последовательно соединённые батареи 3336Л. Выключатель питания любой.
Детали метронома можете смонтировать на изоляционной плате и укрепить её в футляре, в котором стоит динамическая головка. На лицевую панель футляра выведите ручку переменного резистора и выключатель питания.
Частоту ударов метронома можно регулировать переменным резистором от 20 до 300 в минуту. Громкость ударов не регулируется и может оказаться излишней, мешающей исполнению мелодии. В этом случае можно уменьшить напряжение питания до 4,5 В, но одновременно придётся увеличить ёмкость конденсатора C1 до 25 мкФ, а сопротивление резистора R1 до 470-680 кОм.
ЭЛЕКТРОННЫЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Преобразовав немного предыдущую схему, можете собрать простейший электронный электромузыкальный инструмент (рис. 10). Он рассчитан на исполнение несложных мелодий и, по сути дела, является музыкальной игрушкой.
Частота колебаний генератора определяется сопротивлением одного из подстроечных резисторов R1-R8, включаемых кнопками Кн1-Кн8, и ёмкостью конденсатора С1 или С2. С конденсатором C1 (замыкающий контакт переключателя B1 находится в верхнем положении по схеме) частота генератора соответствует звуковым частотам первой октавы, а с конденсатором С2 (замыкающий контакт переключателя переведён в нижнее положение) - второй октавы.
Мелодию «набирают», поочерёдно нажимая соответствующие кнопки. А если попытаться взять аккорд, нажав одновременно несколько кнопок? Ничего не получится - звук будет только одной тональности. Предположим, нажаты одновременно кнопки Кн7, Кн6, Кн5. В этом случае последовательно с резистором R9 в цепи базы транзистора Т1 окажутся включёнными параллельно соединённые резисторы R5-R7. Общее сопротивление этой цепи и определит частоту колебаний генератора. Как вы видите, иногда одновременным нажатием нескольких кнопок можно добиваться несколько иной тональности звука, что расширяет возможности инструмента.
Транзистор Т1 может быть типа МП38, МП38А или другой аналогичный транзистор структуры n-p-n. Вместо транзистора П217Б подойдёт П217А, П214А, П214Б, П214Г с максимально возможным коэффициентом передачи тока, но не менее 50. Подстроечные резисторы СП-1 или другие, резистор R9 типа МЛТ, ВС. Динамическая головка может быть такой же, что и в метрономе.
Настройка органа сводится к установке движков подстроечных резисторов для получения соответствующего тона. В качестве эталонных музыкальных инструментов здесь могут быть использованы рояль, пианино, аккордеон. Сначала, нажав кнопку Кн8, подбором сопротивления резистора R8 настраивают генератор на частоту первого исходного тона - «до» или «ля» первой октавы (эта кнопка должна быть, естественно, на левом со стороны музыканта конце клавиатуры). Затем нажимают кнопку Кн7 и подстройкой резистора R7 добиваются звучания следующего тона - «ре» (или «си») и т. д. Если сопротивления какого-то резистора будет недостаточно для получения нужной частоты колебаний генератора, последовательно с ним включают постоянный резистор такого сопротивления, чтобы нужная частота получалась примерно при среднем положении движка резистора.
Б. ИВАНОВ
Рисунки Ю. ЧЕСНОКОВА
Юный Техник 1981 №12