КОНСТРУКЦІЇ І. БАКОМЧЕВА

Однокаскадний підсилювач ЗЧ (рис. 1).

Це найпростіша конструкція, яка дозволяє продемонструвати підсилювальні здібності транзистора. Правда, коефіцієнт посилення по напрузі невеликий – він не перевищує 6, тому сфера застосування такого пристрою обмежена. Тим не менше його можна підключити, скажімо, до детекторний радіоприймач (він повинен бути навантажений на резистор 10 кОм) і за допомогою головного телефону BF1 прослуховувати передачі місцевої радіостанції.

Підсилюваний сигнал надходить на вхідні гнізда Х1, Х2, а напруга живлення (як і у всіх інших конструкціях цього автора, воно складає 6 В – чотири гальванічні елементи напругою по 1,5 В, з'єднаних послідовно) подається на гнізда Х3, Х4. Дільник R1 R2 задає напругу зміщення на базі транзистора, а резистор R3 забезпечує зворотний зв'язок по струму, що сприяє температурної стабілізації роботи підсилювача.

Як відбувається стабілізація? Припустимо, що під впливом температури збільшився струм колектора транзистора. Відповідно збільшиться падіння напруги на резисторі R3. У результаті зменшиться струм емітера, а значить, і струм колектора – він досягне початкового значення.

Навантаження підсилювального каскаду – головний телефон опором 60 … 100 Ом.

Перевірити роботу підсилювача нескладно, потрібно торкнутися вхідного гнізда Х1, наприклад, пінцетом – у телефоні має прослуховуватися слабке дзижчання, як результат наведення змінного струму. Струм колектора транзистора складає близько 3 мА.

Двохкаскадний підсилювач ЗЧ на транзисторах різної структури (рис. 2).

Він виконаний з безпосереднім зв'язком між каскадами і глибокої негативним зворотним зв'язком по постійному струму, що робить його режим незалежних від температури навколишнього середовища. Основа температурної стабілізації – резистор R4, "працюючий" аналогічно резистори R3 в попередній конструкції.

Підсилювач більш "чутливе" у порівнянні з однокаскадним – коефіцієнт посилення по напрузі досягає 20. На вхідні гнізда можна подавати змінну напругу амплітудою не більше 30 мВ, інакше виникнуть спотворення, що прослуховуємо в головному телефоні.

Перевіряють підсилювач, доторкнувшись пінцетом (або просто пальцем) вхідного гнізда Х1 – у телефоні пролунає гучний звук. Підсилювач споживає струм близько 8 мА.

Цю конструкцію можна використовувати для посилення слабких сигналів, наприклад, від мікрофона. І звичайно, він дозволить значно посилити сигнал ЗЧ, що знімається з навантаження детекторного приймача.

Двохкаскадний підсилювач ЗЧ на транзисторах однакової структури (рис. 3).

Тут також використана безпосередній зв'язок між каскадами, але стабілізація режиму роботи дещо відрізняється від попередніх конструкцій. Припустимо, що струм колектора транзистора VT1 зменшився. Падіння напруги на цьому транзисторі збільшиться, що приведе до збільшення напруги на резисторі R3, включеному в ланцюзі емітера транзистора VT2. Завдяки зв'язку транзисторів через резистор R2, збільшиться струм бази вхідного транзистора, що призведе до збільшення його струму колектора. У підсумку початкова зміна струму колектора цього транзистора буде скомпенсовані.

Чутливість підсилювача вельми висока – коефіцієнт підсилення досягає 100. Посилення в сильному ступені залежить від ємності конденсатора С2 – якщо його вимкнути, посилення знизиться. Вхідна напруга повинно бути не більше 2 мВ.

Підсилювач добре працює з детекторні приймачі, з електретний мікрофоном та іншими джерелами слабкого сигналу. Струм, споживаний підсилювачем, – близько 2 мА.

Двотактний підсилювач потужності ЗЧ (рис. 4).

Він виконаний на транзисторах різної структури і володіє посиленням по напрузі близько 10. Найбільша вхідна напруга може бути 0,1 В.

Підсилювач Двохкаскадний: перший зібраний на транзисторі VT1, другий – на VT2 і VT3 різної структури. Перший каскад підсилює сигнал ЗЧ по напрузі, причому обидві напівхвилі однаково. Другий – підсилює сигнал по струму, але каскад на транзисторі VT2 "працює" при позитивних напівхвиля, а на транзисторі VT3 – при негативних.

Режим по постійному струму вибрано таким, що напруга в точці з'єднання емітерів транзисторів другого каскаду дорівнює приблизно половині напруги джерела живлення. Це досягається включенням резистора R2 зворотного зв'язку. Струм колектора вхідного транзистора, протікаючи через діод VD1, призводить до падіння на ньому напруги, яке є напругою зміщення на базах вихідних транзисторів (щодо їх емітерів), – воно дозволяє зменшити викривлення що підсилюється сигналу.

Навантаження (кілька паралельно включених головних телефонів або динамічна головка) підключена до підсилювача через оксидний конденсатор С2. Якщо підсилювач буде працювати на динамічну головку (Опором 8 … 10 Ом), ємність цього конденсатора повинна бути мінімум удвічі більше.

Зверніть увагу на підключення навантаження першого каскаду – резистора R4. Його верхній за схемою висновок з'єднаний не з плюсом харчування, як це зазвичай робиться, а з нижнім висновком навантаження.

Це так звана ланцюг вольтодобавкі, при якій в базову ланцюг вихідних транзисторів надходить невелика напруга ЗЧ позитивного зворотного зв'язку, компенсаційна умови роботи транзисторів.

Дворівневий індикатор напруги (рис. 5).

Такий пристрій можна використовувати, наприклад, для індикації "виснаження" батареї живлення або індикації рівня відтворюваного сигналу в побутовому магнітофоні. Макет індикатора дозволить продемонструвати принцип його роботи.

У нижньому за схемою положенні движка змінного резистора R1 обидва транзистора закриті, світлодіоди HL1, HL2 погашені. При переміщенні движка резистора вгору, напруга на ньому збільшується. Коли воно досягне напруги відкривання транзистора VT1, спалахне світлодіод HL1.

Якщо продовжувати переміщати движок, настане момент, коли слідом за діодом VD1 відкриється транзистор VT2. Спалахне і світлодіод HL2. Іншими словами, мале напруга на вході індикатора викликає світіння тільки світлодіода HL1, а більше – обох світлодіодів.

Плавно зменшуючи вхідна напруга змінним резистором, зауважимо, що спочатку гасне світлодіод HL2, а потім – HL1. Яскравість світлодіодів залежить від обмежувальних резисторів R3 і R6: при збільшенні їх опорів яскравість падає.

Щоб підключити індикатор до реального пристрою, потрібно від'єднати верхній за схемою висновок змінного резистора від плюсової проводи джерела живлення і подати контрольоване напруга на крайні висновки цього резистора. Переміщенням його движка підбирають поріг "спрацьовування" індикатора.

При контролі тільки напруги джерела живлення допустимо встановити на місці HL2 світлодіод зеленого світіння (АЛ307Г).

Трирівневий індикатор напруги (рис. 6).

Він видає світлові сигнали, за принципом менше норми – норма – більше норми. Для цього в індикаторі використані два світлодіоди червоного свічення і один – зеленого.

При певній напрузі на движку змінного резистора R1 ("напруга в нормі") обидва транзистора закриті і "працює" тільки зелений світлодіод HL3. Переміщення движка резистора вгору за схемою приводить до збільшення напруги ("більше норми") на ньому. Відкривається транзистор VT1. Світлодіод HL3 гасне, а HL1 запалюється. Якщо движок переміщати вниз і зменшувати таким чином напругу на ньому ("менше норми "), транзистор VT1 закриється, а VT2 відкриється. Буде спостерігатися така картина: спочатку згасне світлодіод HL1, потім запалиться і незабаром згасне HL3 і на закінчення спалахне HL2.

Через низьку чутливість індикатора виходить плавний перехід від погасне одного світлодіода до запалення іншого: ще не згас повністю, наприклад, HL1, а вже запалюється HL3.

Тригер Шмітта (рис. 7).

Як відомо, цей пристрій використовується звичайно для перетворення повільно змінюється напруги в сигнал прямокутної форми.

Коли движок змінного резистора R1 знаходиться в нижньому за схемою положенні, транзистор VT1 закритий. Напруга на його колекторі висока. У результаті транзистор VT2 виявляється відкритим, а отже, світлодіод HL1 запалено. На резистори R3 утворюється падіння напруги.

Повільно переміщаючи движок змінного резистора вгору за схемою, вдасться досягти моменту, коли відбудеться стрибкоподібне відкривання транзистора VT1 і закривання VT2. Це станеться при перевищенні напруги на базі VT1 падіння напруги на резисторі R3. Світлодіод згасне.

Якщо після цього переміщати движок вниз, тригер повернеться в початкове положення – спалахне світлодіод. Це відбудеться при напрузі на движку меншому, ніж напруга вимикання світлодіода.

Режим мультівібратор (рис. 8).

Такий пристрій володіє одним стійким станом і переходить в інший тільки при подачі вхідного сигналу. При цьому мультівібратор формує імпульс "своєї" тривалості незалежно від тривалості вхідного. Переконаємося в цьому, провівши експеримент з макетом запропонованого пристрою.

У початковому стані транзистор VT2 відкритий, світлодіод HL1 світиться. Досить тепер короткочасно замкнути гнізда Х1 і Х2, щоб імпульс струму через конденсатор С1 відкрив транзистор VT1. Напруга на його колекторі знизиться, і конденсатор С2 виявиться підключеним до бази транзистора VT2 в такій полярності, що той закриється. Світлодіод згасне.

Конденсатор почне розряджатися, струм розрядки потече через резистор R5, утримуючи транзистор VT2 в закритому стані. Як тільки конденсатор розрядиться, транзистор VT2 знову відкриється і мультівібратор перейде знову в режим "очікування".

Загальна тривалість формованого мультивібратором імпульсу (тривалість знаходження в нестійкому стані) не залежить від тривалості запускаючої, а визначається опором резистора R5 і ємністю конденсатора С2. Якщо підключити паралельно С2 конденсатор такої ж ємності, світлодіод вдвічі довше буде залишатися в погашенні стані.

Радіо 6 (2000)

КОНСТРУКЦІЇ І. БАКОМЧЕВА

Сигналізатор перевантаження по струму (рис.1).

Буває, що вам потрібно простежити за струмом, що споживаються навантаженням, і в разі його перевищення – вчасно відключити джерело живлення, щоб не вийшли з ладу навантаження або джерело. Для виконання такого завдання служать сигналізатори, що сповіщають про перевищення норми споживаного струму. Особливу роль виконують такі пристрої при короткому замиканні в ланцюзі навантаження.

Який принцип роботи сигналізатора? Зрозуміти його дозволить пропонований макет пристрою, виконаний на двох транзисторах. Якщо резистор R1 відключений від гнізд Х1, Х2, навантаженням для джерела живлення (його підключають до гнізд Х3, Х4) буде ланцюг з резистора R2 і світлодіода HL1 – він горить, інформуючи про наявність напруги на гніздах Х1 і Х2. При цьому струм протікає через датчик сигналізатора – резистор R6. Але падіння напруги на ньому невелика, тому транзистор VT1 закритий. Відповідно закритий і транзистор VT2, світлодіод HL2 погашений. Варто підключити до гнізд Х1, Х2 додаткове навантаження у вигляді резистора R1 і збільшити таким чином загальний струм, як падіння напруги на резисторі R6 збільшиться. При відповідному положенні движка змінного резистора R7, яким встановлюють поріг спрацьовування сигналізатора, транзистори VT1 і VT2 відкриються. Спалахне світлодіод HL2 і просигналізує про критичну ситуацію. Світлодіод HL1 продовжує світитися, повідомляючи про наявність напруги на навантаженні.

А що буде при короткому замиканні в ланцюзі навантаження? Для цього достатньо замкнути (на короткий час) гнізда Х1 і Х2. Знов спалахне світлодіод HL2, а HL1 згасне.

Движок змінного резистора можна встановити в таке положення, при якому сигналізатор не буде реагувати на підключення резистора R1 опором 1 кОм, але "спрацює", коли на місці додаткової навантаження виявиться резистор, скажімо, опором 300 Ом (він входить до складу набору).

Приставка "Кольоровий звук" (мал. 2).

Одна з популярних радіоаматорських конструкцій – світлодинамічних установка (СДУ). Її ще називають "цветомузикальний приставкою". При підключенні такої приставки до джерела звуку, на її екрані з'являються найхимерніші колірні сполохи.

Чергова конструкція набору – найпростіше пристрій, що дозволяє познайомитися з принципом отримання "кольорового звуку".

На вході стоять два приставки частотних фільтра – С1 R4 і R3C2. Перший з них пропускає вищі частоти, а другий – нижчі. Виділені фільтрами сигнали надходять на підсилювальні каскади, навантаженнями яких є світлодіоди. Причому в каналі вищих частот варто світлодіод HL1 зеленого кольору світіння, а в каналі нижчих частот – червоного (HL2).
Джерелом сигналу звуковий частоти може стати, наприклад, радіоприймач або магнітофон. До динамічної голівці одного з них потрібно підключити два проводи в ізоляції і з'єднати їх з вхідними гніздами Х1 і Х2 приставки. Прослуховуючи відтворну мелодію, ви будете спостерігати спалахи світлодіодів. Крім того, неважко розрізняти "реакцію" світлодіодів на звуки тієї чи іншої тональності. Скажімо, при звуках барабана буде спалахувати світлодіод червоного кольору світіння, а звуки скрипки викличуть спалаху світлодіода зеленого кольору. Яскравість світлодіодів встановлюють регулятором гучності джерела звукового сигналу.

Індикатор температури (рис. 3).

Всім відомий звичайний ртутний термометр, стовпчик якого піднімається при підвищенні температури тіла. У даному випадку датчиком є ртуть, розширюється з нагрівом.

Існує чимало електронних компонентів, також чутливих до температури. Вони часом стають датчиками в приладах, призначених для вимірювання температури, скажімо, навколишнього середовища, або індикації перевищення її заданої норми.

В якості такого термочутливий елемента в пропонованому макеті використаний кремнієвий діод VD1. Його включено до емітерний ланцюг транзистора VT1. Початковий струм через діод задають (змінним резистором R1) такий, щоб світлодіод HL1 ледь світився.

Якщо тепер доторкнутися до діоди пальцем або яким-небудь нагрітим предметом, його опір зменшиться, а значить, зменшиться і падіння напруги на ньому. У результаті збільшиться колекторний струм транзистора VT1 і падіння напруги на резисторі R3. Транзистор VT2 почне закриватися, a VT3, навпаки, відкриватися. Яскравість світлодіода буде зростати. Після охолодження діода яскравість світлодіода досягне початкового значення.

Аналогічні результати вдасться отримати, якщо нагрівати транзистор VT1. А ось нагрів транзистора VT2, а тим більше VT3 на яскравості світлодіода практично не позначиться – занадто мало зміна струму через них.

Ці експерименти показують, що параметри напівпровідникових приладів (діодів і транзисторів) залежать від температури навколишнього середовища.

Радіо 8 (2000)

Джерело матертала: КОНСТРУКЦІЇ І. БАКОМЧЕВА