Простейшие приборы начинающим
категория
Практическая электроника
По страницам журнала Радио
На протяжении многих лет журнал Радио публиковал для начинающих радиолюбителей описания простейших конструкций, которые либо сами, либо совместно с известными авометрами позволяли проверить радиодетали, измерить при необходимости параметры транзисторов, "прозвонить" монтаж на правильность соединений цепей или просто расширить возможности использования авометра. О некоторых из подобных устройств рассказывается в предлагаемой статье.
Пробник для "прозвонки" монтажа
Прежде чем приступить к налаживанию собранной конструкции, нужно "прозвонить" ее монтаж, т. е. проверить правильность всех соединений в соответствии с принципиальной схемой. Для этих целей радиолюбители часто пользуются омметром или авометром. работающим в режиме измерения сопротивлений.
Нередко такой прибор может заменить компактный пробник, задача которого -сигнализировать о целости той или иной цепи. Особенно удобны пробники при "прозвонке" многопроводных жгутов и кабелей. Одна из возможных схем пробника приведена на рис. 1. В нем три маломощных транзистора, два резистора, светодиод и источник питания.
В исходном состоянии все транзисторы закрыты, поскольку на их базах относительно эмиттеров нет напряжения смещения. Если же соединить между собой выводы "К электроду" и "К зажиму", в цепи базы транзистора VT1 потечет ток Его значение зависит от сопротивления резистора R1. Транзистор откроется и на его коллекторной нагрузке - резисторе R2 -появится падение напряжения. В результате откроются транзисторы VT2 и VT3 и 
через светодиод HL1 потечет ток. Светодиод вспыхнет, что и послужит сигналом исправности проверяемой цепи.
Пробник выполнен несколько необычно: все его детали смонтированы в небольшом пластмассовом корпусе (рис. 2), который крепят к ремешку (или браслету) от наручных часов. Снизу к ремешку (напротив корпуса) прикрепляют металлическую пластину-электрод, соединенную с резистором R1 Когда ремешок застегнут на руке, электрод прижат к ней. В этом случае пальцы руки выполняют роль щупа пробника. При использовании браслета никакой дополнительной пластины-электрода не понадобится - вывод резистора R1 соединяют с браслетом.
Зажим пробника подсоединяют, например, к одному из концов проводника, который нужно отыскать в жгуте или "прозвонить" в монтаже. Касаясь пальцами поочередно концов проводников с 
другой стороны жгута, нужный проводник находят по появлению свечения светодиода. В данном случае между щупом и зажимом оказывается включенным не только сопротивление проводника, но и сопротивление кисти руки. Проходящего через эту цепь тока достаточно, чтобы пробник "сработал" и светодиод вспыхнул.
Транзистор VT1 используется любой из серии КТ315 со статическим коэффициентом (для краткости - просто коэффициентом) передачи тока не менее 50; VT2 и VT3 - также любые маломощные низкочастотные, соответствующей структуры и с коэффициентом передачи тока не менее 60 (VT2) и 20 (VT3).
Светодиод АЛ102А экономичен (потребляет ток около 5 мА). обладает небольшой яркостью свечения. Если она бует недостаточна для чаших целей, установите светодиод АЛ 1025. Источник питания - два аккумулятора Д-0.06 или Д-0.07. соединенных последовательно. Выключателя питания в пробнике нет. поскольку в исходном состоянии (при разомкнутой базовой цепи первого транзистора) транзисторы закрыты и ток потребления ничтожен - он соизмерим с током саморазряда источника питания.
Пробник можно собрать на транзисторах одинаковой структуры, например, по приведенной на рис. 3 схеме. Правда, он содержит несколько больше деталей, чем предыдущая конструкция, но зато его входная цепь оказывается защищенной от внешних электромагнитных полей, приводящих иногда к ложному вспыхиванию светодиода.
В этом пробнике работают кремниевые транзисторы серии КТ315 с коэффициентом передачи тока не менее 25 Конденсатор С1 исключает ложную индикацию от воздействия внешних наводок.
Как и в предыдущем случае, в исходном режиме устройство практически не потребляет энергии, так как сопротивление подключенной параллельно источнику питания цепи HL1R4VT3 в закрытом состоянии транзистора составляет 0,5... 1 МОм. Потребляемый ток в режиме индикации не превышает 6 мА Яркость светодиода можно изменить подбором резистора R3.
Не меньший интерес могут вызвать пробники со звуковой индикацией. Схема одного из них, прикрепляемого к руке с помощью браслета, приведена на рис. 4.
Он состоит из чувствительного электронного ключа на транзисторах VT1. VT4 и генератора звуковой частоты (34), собранного на транзисторах VT2, VT3 v в миниатюрном телефоне BF1. Частота колебаний генератора равна частоте механического резонанса телефона Конденсатор С1 снижает влияние наводок переменного тока на работу индикатора Резистор R2 ограничивает ток коллектора транзистора VT1. а значит, и ток эмиттерного перехода транзистора VT4. Резистором R4 устанавливают наибольшую гром кость звучания телефона, резистор R5 влияет на устойчивость работы генератора при изменении питающего напряжения.
Звуковым излучателем BF1 может быть любой миниатюрный телефон (например ТМ-2) сопротивлением от 16 до 150 Ом, Источник питания - аккумулятор Д-0,06 или элемент РЦ53. Транзисторы -любые другие кремниевые, структуры р-n-p (VT1) и n-p-n (VT2-VT4). с возможно большим коэффициентом передачи тока и обратным током коллектора не более 1 мкА.
Детали пробника монтируют на изоляционной планке или плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Планку (или плату) помещают, например, в металлический корпус в виде наручных часов, с которым соединен металлический браслет. Напротив излучателя в крышке корпуса вырезают отверстие, на боковой стенке укрепляют миниатюрное гнездо разъема Х2. в которое вставляют удлинительный проводник с щупом Х1 (им может быть зажим "крокодил") на конце.
Несколько иная схема пробника приведена на рис. 5. В нем используются как кремниевые, так и германиевые транзисторы.
Конденсатор С2 шунтирует по переменному току электронный ключ, а конденсатор С3 - источник питания.
Транзистор VT1 желательно подобрать с коэффициентом передачи тока не менее 120, VT2 - не менее 50. VT3 и VT4 - не менее 20 (и обратным током коллектора но более 10 мкА). Звуковой излучатель BF1 - капсюль ДЭМ-4 (или аналогичный) сопротивлением 60...130 Ом
Пробники со звуковой индикацией потребляют несколько больший ток по сравнению с предыдущими, поэтому при больших перерывах в работе желательно отключать источник питания.
Измеритель RC
Как вы, наверное, догадались, рассказ пойдет о приборе, измеряющем сопротивление резисторов и емкость конденсаторов. В его основе (рис. 6) - мостовая измерительная схема, известная по школьному курсу физики и широко используемая в технике для точных измерений различных параметров.
Левая часть схемы - генератор переменного напряжения, правая — измерительный мост. Прибор предназначен для измерения сопротивлений резисторов от 10 Ом до 10 МОм и емкостей конденсаторов от 10 пФ до 10 мкФ.
Генератор переменного напряжения собран на одном транзисторе МП39 (подойдет любой из серий МП39-МП42 или другой низкочастотный транзистор). В цепь коллектора транзистора включена первичная обмотка трансформатора Т1. его вторичная обмотка соединена с базой транзистора. Напряжение смещения подается на базу с делителя R1R2. В цепи эмиттера включен резистор обратной связи R3. стабилизирующий работу генератора при изменении температуры окружающей среды и снижении напряжения питания. Генерация (возбуждение) возникает из-за положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями. Переменное напряжение снимается с коллектора транзистора и подается на мост через конденсатор С1.
Переключателем SA2 к измерительному мосту подключают эталонные резисторы и конденсаторы. Уравновешивают мост переменным резистором R7. К зажимам "С, Rx" вы будете подключать прове ряемые детали, а в гнезда "Тф" включать головные телефоны с большим сопротивлением (ТОН-1, ТОН-2 и другие, сопроти влением не менее 2 кОм).
Постоянные резисторы возьмите МЛТ, ВС. причем R4-R6 с допуском не хуже 5 %. Конденсаторы С1-СЗ могут быть бумажные (типов МБМ, БМТ. КБГИ и другие), а С4 слюдяной, емкости конденсаторов С2 - С4 также должны быть с допуском 5 % Трансформатор Т1 должен иметь соотношение витков коллекторной и базовой обмоток примерно 3:1. Здесь подойдет любой согласующий трансформатор от промышленных транзисторных приемников. В крайнем случае намотайте трансформатор сами на магнитопроводе из пермаллоевых Ш-образных пластин сечением не менее 30 мм2 (например, железо Ш5, толщина набора 6 мм). Обмотка I должна содержать 2400 витков провода марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0.06...0.08 мм. обмотка II - 700...800 витков такого же провода.
Прибор соберите в деревянном или металлическом корпусе (рис. 7). На лицевой стенке укрепите выключатель SA1. переключатель SA2, переменный резистор R7. зажимы и гнезда для подключения проверяемых деталей и головных телефонов.
Против каждого фиксированного положения переключателя напишите значение номинала эталонной детали, как это показано на рисунке. Вокруг ручки переменного резистора начертите окружность и нанесите пока две риски, соответствующие крайним положениям ручки.
После проверки монтажа включите прибор и послушайте головные телефоны. Если звука нет, поменяйте местами выводы одной из обмоток трансформатора генератора.
Затем приступайте к градуировке шкалы. Поскольку шкала общая, градуировать ее можно на любом диапазоне измерений. Но для этого диапазона подберите несколько деталей с известными номиналами. Например, вы выбрали диапазон "х10 к" и поставили в это положение переключатель SA2. Запаситесь резисторами от 1 до 100 кОм Сначала подключите к зажимам резистор сопротивлением 1 кОм и вращением ручки переменного резистора добейтесь исчезновения звука в телефонах. Мост уравновешен, и на шкале в этом месте можно поставить риску с надписью "0.1 (1 кОм : 10 кОм = 0,1). Подключая к зажимам поочередно резисторы сопротивлением 2, 3, 4...10 кОм, нанесите на шкалу риски от 0.2 до 1. Так же наносятся риски от 2 до 10. только резисторы в этом спучае должны быть сопротивлением 20. 30 кОм и т. д.
Проверьте работу прибора на других диапазонах. Если результаты измерений расходятся с истинным значением номинала детали, подберите точнее сопротивление соответствующего эталонного резистора или емкость конденсатора.
При пользовании прибором придерживайтесь следующей последовательности. Измеряемый резистор подключите к зажимам и поставьте переключатель сначала в положение "х1 М". Вращением ручки переменного резистора попытайтесь уравновесить мост. Если это не удастся, поставьте переключатель последовательно в следующие положения. В одном из них мост будет уравновешен. Сопротивление измеряемого резистора подсчитайте перемножением показаний шкал переключателя и переменного резистора. К примеру, переключатель стоит в положении "х10 к", а ручка переменного резистора - против риски "0.8". Тогда измеряемое сопротивление составит 10 кОм х 0.8 = 8 кОм. Аналогично измеряют и емкость конденсатора.
Если при работе с прибором громкости звука будет недостаточно, можно включить в розетку ХЗ вместо телефонов постоянный резистор сопротивлением 2...3 кОм и подать сигнал с него на усилитель 3Ч, даже выполненный на одном-двух транзисторах и нагруженный на головные телефоны либо на осциллограф. Усилитель должен питаться от отдельного источника.