Борис Сергеевич Иванов
Электронные самоделки
*** 1985 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
Книга для учащихся 5 — 8 классов © Издательство «Просвещение», 1985 г. ОТ АВТОРА Дорогие друзья Все вы, конечно, знакомы с обширнейшей областью современной техники — электроникой. Смотрите ли телевизор, слушаете ли радиоприемник, пользуетесь ли проигрывателем — всюду «работает» электроника. Это она «рисует» изображение на экране телевизора и доносит до квартиры голос диктора, превращает в звук едва заметные бороздки грампластинки. Внимательно посмотрите вокруг, и вы увидите немало приборов, которые благодаря электронике переживают второе рождение. Вот, например, наручные или настольные часы. Электронные устройства в них с большой точностью отсчитывают секунды и минуты, высвечивая на экране время. А возьмите телефонный аппарат. В нем появилась электронная память, способная хранить несколько десятков наиболее употребительных номеров. Набирать их не нужно — достаточно нажать на ту или иную кнопку. В фотоаппарате электронный «глаз» следит за освещенностью объекта съемки и автоматически устанавливает нужную выдержку. Даже квартирные звонки стали электронными — при нажатии кнопки у входной двери в квартире раздаются звуки, имитирующие пение птиц, или мелодия из известной песни. Электроника сегодня позволяет решать задачи, казавшиеся ранее неразрешимыми. Она помогает человеку изучать поверхность и окружающее пространство таких планет, как Луна, Венера, Марс, наблюдать за развитием живой клетки, в доли секунды производить вычисления, на которые уходили годы, видеть в полной темноте, как днем. Электроника порой заменяет человека в его работе. Уже сегодня можно встретить электронного диспетчера, секретаря, экскурсовода, закройщика, переводчика. Даже в шахматы научили играть электронику И не просто играть, а выигрывать у гроссмейстеров Па промышленных предприятиях электроника автоматически поддерживает заданную температуру и влажность в помещениях, управляет станками и поточными линиями, выполняет сложнейшие рабочие операции. И при этом успевает следить... за своим «здоровьем». В космонавтике без электроники немыслимо точно рассчитать траекторию полета корабля, поддерживать видеотелефонную связь с космонавтами, управлять полетом спутников с Земли. Если говорить о школе, то электроника приходит и сюда. Учебные кабинеты оснащаются электронными . наглядными пособиями, телевизионными установками, экзаменаторами, аппаратурой для изучения иностранных языков. Недалек тот день, когда на ваших партах появятся электронные калькуляторы, позволяющие производить сложные расчеты в считанные минуты. Какую бы профессию вы ни избрали, с электроникой будете встречаться повсюду. И чем раньше вы с ней познакомитесь, тем плодотворнее будет дальнейшее «сотрудничество». Сделать первый шаг к такому знакомству поможет эта книга. Она об электронных самоделках: совсем простых и немного посложнее. О таких, что начинают работать сразу, и таких, которые приходится налаживать с измерительным прибором. Одни из устройств позволяют прослушивать передачи местных и удаленных радиостанций, другие — «телефонизировать» квартиру, третьи — воспроизводить грамзапись, охранять помещения, слушать птичьи голоса... — всего не перечислишь. Практически все самоделки — прототипы сложных радиоприборов, встречающихся в быту, на промышленных предприятиях и даже... в космической технике. По не спешите сразу строить понравившуюся самоделку — ведь у вас нет опыта и знаний. Постарайтесь сначала на простейших устройствах понять принцип построения электронных схем и их монтажа. Постепенно, страница за страницей постигая азбуку практической электроники, вы станете радиолюбителем, умеющим не только «читать» радиосхемы, но и монтировать и налаживать самые разнообразные конструкции, которые пригодятся дома, в школе, в пионерском лагере. Еще лучше, если заниматься электроникой вы начнете вместе с друзьями, организовав домашний радиокружок. Возможно, такой кружок удастся организовать вместе со взрослыми при ЖЭКе. В нем смогут заниматься ребята из ближайших домов. Надеюсь, что книга станет хорошим практическим руководством в работе. В дополнение к ней постарайтесь взять в библиотеке другие пособия (список их приведен в конце книги). Они позволят глубже разобраться в физических процессах, протекающих в собранных вами электронных устройствах, а также найти ответы на возникающие вопросы. Не забывайте о ближайших внешкольных учреждениях — Дворцах и Домах пионеров, станциях и клубах юных техников — в них вы сможете получить любую консультацию и практическую помощь. Итак, дерзайте Желаю успехов. Глава I ПЕРВЫЕ УРОКИ ЮНОГО КОНСТРУКТОРА Можно ли сесть за руль автомобиля, не зная, как запустить двигатель и для чего служат педали и ручки управления? Конечно, нет, скажете вы. Сначала нужно познакомиться с назначением каждой ручки, изучить устройство автомобиля, а потом уже ездить на нем. Так и с нашими самоделками. В них используются самые разнообразные детали, каждая из которых выполняет свою роль. Чтобы собрать то или иное устройство, надо знать назначение входящих в него деталей, уметь проверять их, соединять между собой, налаживать собранную конструкцию. Помочь вам получить начальные представления об электрическом токе, радиодеталях и правилах сборки изделий и призвана эта глава. Конечно, не все содержащиеся в ней сведения будут понятны после первого прочтения. Не огорчайтесь. Внимательно изучите правила безопасности труда и смелее принимайтесь за работу. А к этим материалам, носящим в основном справочный характер, обращайтесь по мере того, как будут появляться вопросы. НЕМНОГО ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТОКЕ Представьте себе большой резервуар, в котором находится под давлением вода, готовая в любую минуту вырваться наружу. От резервуара отходит труба с краном. Открыли кран, и вода устремилась через трубу, например, в бассейн. Если диаметр трубы мал, скорость потока небольшая. Увеличили диаметр трубы — возросла и скорость потока. Происходит так потому, что с увеличением диаметра труба оказывает меньшее сопротивление напору воды, и.она вытекает с большей скоростью. Допустим, что резервуар с водой — это источник электрической энергии, обладающей определенным напряжением (давлением воды), а труба — нагрузка, сопротивление (диаметр трубы) которой может изменяться. Тогда водный поток можно принять за электрический ток, протекающий через нагрузку. 11ока сопротивление нагрузки мало (диаметр трубы большой), через нее течет значительный ток (большая скорость потока). Когда же сопротивление возрастает (уменьшается диаметр трубы), электрический ток (скорость потока), наоборот, падает. С помощью этой аналогии вы, наверное, можете самостоятельно определить, как изменится ток при увеличении напряжения (повышении давления воды в резервуаре). А теперь перейдем к единицам измерения напряжения, тока и сопротивления. Напряжение измеряют в вольтах, обозначая эту единицу буквой В. Если вы посмотрите на этикетку плоской батареи от карманного фонаря, то заметите на ней надпись «4,5 В». Это значит, что напряжение батареи 4,5 В. На этикетке круглой батареи (правильнее ее называть элементом) уже другая цифра — 1,5 В, то есть напряжение ее 1,5 В. И еще на этикетке есть знаки « + » и « — ». Это полярность выводов. Она указывает, в каком направлении будет течь ток, если к батарее подключить нагрузку, скажем лампочку от карманного фонаря. Вы все, конечно, видели такую лампочку и знаете, что внутри стеклянного баллона в ней подвешен тонкий металлический волосок. Один конец его припаян к резьбовой части лампочки, а другой — к контакту внизу. Резьбовая часть и контакт — это выводы лампочки. Как только они оказываются подключенными к выводам батареи, через нить лампочки начинает течь электрический ток. Направление его будет определенным — от плюсового вывода батареи к минусовому. Поскольку ток течет постоянно в одном направлении, его называют постоянным, напряжение тоже постоянным. «А почему не указывают полярность на гнездах сетевой розетки?» — спросите вы. Дело в том, что сетевое напряжение переменное. То в одном гнезде розетки плюс напряжения, в другом — минус, то наоборот. Такая смена полярности происходит 100 раз в секунду. При включении в розетку, например, настольной лампы, через ее нить потечет ток, направление которого будет меняться столько же раз в секунду, сколько и полярность напряжения. Электрический ток измеряют в амперах, обозначая эту единицу буквой А. По на практике с такими токами встречаются редко, поэтому пользуются более мелкой единицей измерения — миллиампером — тысячной долей ампера, обозначаемой буквами мА. Сопротивление измеряют в омах (условное обозначение Ом). Кроме этой единицы, используются более крупные: килоом (1 кОм = 1000 Ом) и мегаом (1 МОм=ЮОО кОм=1 000 000 Ом). ЗНАКОМСТВО С РАДИОДЕТАЛЯМИ Какие только детали не понадобятся для изготовления предлагаемых конструкций Здесь и резисторы, и транзисторы, и конденсаторы, и диоды, и выключатели... Из многообразия радиодеталей надо уметь быстро отличить по внешнему виду нужную, расшифровать надпись на ее корпусе, определить выводы. О том, как это сделать, и будет кратко рассказано ниже. Более же подробные сведения о радиодеталях вы найдете в описании конструкций самоделок. Резистор. Эта деталь встречается практически в каждой конструкции. Представляет собой фарфоровую трубочку (или стержень), на которую снаружи напылена тончайшая пленка металла или сажи (углерода). Резистор обладает сопротивлением и используется для того, чтобы установить нужный ток в электрической цепи. Вспомните пример с резервуаром: изменяя диаметр трубы (сопротивление нагрузки), можно получить ту или иную скорость потока воды (электрический ток различной силы). Чем тоньше пленка на фарфоровой трубочке или стержне, тем больше сопротивление току. Резисторы бывают постоянные и переменные. Из постоянных чаще всего используют резисторы типа МЛТ (металлизированное лакированное теплостойкое), ВС (влагостойкое сопротивление), УЛМ (углеродистое лакированное малогабаритное), из переменных — СП (сопротивление переменное) и СПО (сопротивление переменное объемное). Внешний вид этих резисторов показан на рис. 1. Резисторы различают по сопротивлению и мощности. Сопротивление, как вы уже знаете, измеряют в омах, килоомах и мегаомах. Мощность же выражают в ваттах и обозначают эту единицу буквами Вт. Резисторы разной мощности отличаются размерами. Чем больше мощность резистора, тем больше его размеры. Сопротивление резистора проставляют на схемах рядом с его условным обозначением. Если сопротивление менее 1 кОм, цифрами указывают число ом без единицы измерения. При сопротивлении 1 кОм и более — до 1 МОм указывают число килоом и ставят рядом букву «к». Сопротивление 1 МОм и выше выражают числом мегаом с добавлением буквы «М». Например, если на схеме рядом с обозначением резистора написано 510, значит, сопротивление резистора 510 Ом. Обозначениям 3,6 к и 820 к соответствует сопротивление 3,6 кОм и 820 кОм. Надпись на схеме 1 М или 4,7 М означает, что используются сопротивления 1 МОм -и 4,7 МОм. В отличие от постоянных резисторов, имеющих два вывода, у переменных резисторов таких выводов три (см. рис. 1). Па схеме указывают сопротивление между крайними выводами переменного резистора. Сопротивление же между средним выводом и крайними изменяется при вращении выступающей наружу оси резистора. Причем, когда ось поворачивают в одну сторону, сопротивление между средним выводом и одним из крайних возрастает, соответственно уменьшаясь между средним выводом и другим крайним. Когда же ось поворачивают обратно, происходит обратное явление. Это свойство переменного резистора используется, например, для регулирования громкости звука в усилителях, приемниках, электрофонах. Рис. 2. Конденсаторы: а — электролитические; б — постоянные; в — переменный одинарный; г — переменный сдвоенный (от радиоприемника «Селга»); д — подстроенный Конденсатор. Надо сказать, что эту деталь, как и резистор, можно увидеть во многих самоделках. Как правило, самый простой конденсатор — это две металлические пластинки (обкладки) и воздух между ними. Вместо воздуха может быть фарфор, слюда или другой материал, не проводящий ток. Если резистор пропускает постоянный ток, то через конденсатор он не проходит. А вот переменный ток через конденсатор проходит. Благодаря такому свойству конденсатор ставят там, где нужно отделить постоянный ток от переменного. Как вы знаете, у резистора основной параметр — сопротивление, у конденсатора же — емкость. Конденсаторы бывают постоянной и переменной емкости (рис. 2 а — г). У переменных конденсаторов емкость изменяется при вращении выступающей наружу оси. Кроме этих двух типов, в наших конструкциях используется еще одна разновидность конденсаторов — подстроенный (рис. 2, д). Обычно его устанавливают в то или иное устройство для того, чтобы при налаживании точнее подобрать нужную емкость и больше конденсатор не трогать. В любительских конструкциях подстроенный конденсатор нередко используют как переменный — он дешев и доступен. Единица емкости — микрофарада (мкФ) взята за основу в радиолюбительских конструкциях и в промышленной аппаратуре. По чаще употребляется другая единица — пикофарада (пФ), миллионная доля микрофарады. Па схемах вы встретите и ту, и другую единицу. Причем емкость до 9100 пФ включительно указывают на схемах в пикофарадах, а свыше — в микрофарадах. Если, например, рядом с условным обозначением конденсатора написано «27», «510» или «6800», значит, емкость конденсатора соответственно 27, 510 или 6800 пФ. А вот цифры 0,015, 0,25 или 1,0 свидетельствуют о том, что емкость конденсатора составляет соответствующее число микрофарад. Типов конденсаторов очень много. Они отличаются материалом между пластинами и конструкцией. Бывают конденсаторы воздушные, слюдяные, керамические и др. Одна из разновидностей постоянных конденсаторов — электролитический (рис. 2, а). Такие конденсаторы выпускают большой емкости — от 0,5 до 4000 мкФ. На схемах для них указывают не только емкость, но и максимальное напряжение, на которое их можно испсш овать. Например, надпись 5,0x10 В означает, что конденсатор емкостью 5 мкФ нужно взять на напряжение 10 В. Для переменных или подстроенных конденсаторов на схеме указывают крайние значения емкости, которые получаются, если ось конденсатора повернуть от одного крайнего положения до другого или вращать вкруговую (как у подстроенных конденсаторов). Например, надпись 5 — 180 свидетельствует о том, что в одном крайнем положении оси емкость конденсатора составляет 5 пФ, а в другом — 180 пФ. При плавном повороте из одного положения в другое емкость конденсатора будет также плавно изменяться от 5 до 180 пФ или от 180 до 5 пФ. Полупроводниковые приборы. Их составляет целая группа деталей: диоды, стабилитроны, транзисторы. В каждой детали использован полупроводниковый материал, или проще полупроводник. Что это такое? Все существующие вещества можно условно разделить на три большие группы. Одни из них — медь, железо, алюминий и другие металлы — хорошо проводят электрический ток — это проводники. Древесина, фарфор, пластмасса совсем не проводят ток. Они непроводники, изоляторы (диэлектрики). Полупроводники же занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Такие материалы проводят ток только при определенных условиях. Рис. 3. Диоды и стабилитрон Диоды. У диода (рис. 3) два вывода: анод и катод. Если подключить к ним батарею полюсами: плюс — к аноду, минус — к катоду, в направлении от анода к катоду потечет ток. Сопротивление диода в этом направлении небольшое. Если же попытаться переменить полюсы батарей, то есть включить диод «наоборот», то ток через диод не пойдет. В этом направлении диод обладает большим сопротивлением. Рис. 4. Транзисторы: а — маломощные; б — средней мощности; в — большой мощности Стабилитроны. Эти полупроводниковые приборы (рис. 3, Д814) также имеют два вывода: анод и катод. В прямом направлении (от анода к катоду) стабилитрон работает как диод, беспрепятственно пропуская ток. А вот в обратном направлении он вначале не пропускает ток (как и диод), а при увеличении подаваемого на него напряжения вдруг «пробивается» и начинает пропускать ток. Напряжение «пробоя» называют напряжением стабилизации. Оно будет оставаться неизменным даже при значительном увеличении входного напряжения. Благодаря этому свойству стабилитрон находит применение во всех случаях, когда нужно получить стабильное напряжение питания какого-то устройства при колебаниях, например сетевого напряжения. Как различать выводы диодов и стабилитрона? Па корпусе малогабаритных диодов типа Д9 ставят цветные точки — метки вблизи анода. Диоды Д2 больших, чем Д9, размеров с широкими выводами-ленточками. Па одном из выводов ставят условное обозначение диода — это и есть вывод анода. Аналогично условный знак ставят на корпусе диодов Д7, Д226 и стабилитронов, причем короткая черточка знака обращена в сторону вывода катода. Транзисторы. Из полупроводниковых приборов транзистор (рис. 4) наиболее часто применяется в радиоэлектронике. У него три вывода: база (б), эмиттер (э) и коллектор (к). Транзистор — усилительный прибор. Его условно можно сравнить с таким известным вам устройством, как рупор. Достаточно произнести что-нибудь перед узким отверстием рупора, направив широкое в сторону друга, стоящего в нескольких десятках метров, и голос, усиленный рупором, будет хорошо слышен вдалеке. Если принять узкое отверстие за вход рупора-усилителя, а широкое — за выход, то можно сказать, что выходной сигнал в несколько раз больше входного. Это и есть показатель усилительных способностей рупора, его коэффициент усиления. По вернемся к транзистору. Если пропустить через участок база — эмиттер слабый ток, он будет усилен транзистором в десятки и даже сотни раз. Усиленный ток потечет через участок коллектор — эмиттер. В зависимости от наибольшего тока, который можно пропускать через коллектор, транзисторы делятся на маломощные, средней и большой мощности. Кроме того, эти полупроводниковые приборы могут быть структуры р-п-р или п-р-п. Так различаются транзисторы с разным чередованием слоев полупроводниковых материалов (если в диоде два слоя материала, здесь их три). По не думайте, что транзисторы разной структуры имеют и разное усиление. Это совсем не обязательно. Рис. 5. Акустические приборы Усилительные способности транзистора определяются его так называемым статическим коэффициентом передачи тока. Для некоторых конструкций этот коэффициент важен, и он оговаривается в описании. О том, как его измерить, вы узнаете позже. В некоторых самоделках встретится еще одна разновидность транзистора — полевой. У него тоже три вывода, но называются они иначе: затвор (как база), исток (эмиттер), сток (коллектор). Подбирать такие транзисторы по усилительным способностям не придется, а вот проверять их нужно: как это сделать, рассказано далее. Чтобы при подключении того или иного транзистора к деталям самоделки не перепутать выводы, нужно четко знать их расположение — цо-колевку. Примеры цоколевки некоторых транзисторов приведены на рис. 4. Для других транзисторов цоколев-ка приведена на схемах конструкций. Акустические приборы. С одним из таких приборов вы встречаетесь ежедневно. Слушаете ли телевизор, приемник, магнитофон, звук доносится из динамической головки (так именуют динамик или громкоговоритель). Это она преобразует электрический ток, поступающий на ее выводы (их два), в колебания звуковой частоты (звук). Внешний вид одной из головок — малогабаритной, используемой в транзисторных приемниках, показан на рис. 5, в. Для простых приемников или усилителей выпускают головные телефоны (рис. 5, а). Они состоят из двух капсюлей («наушников»). К малогабаритным транзисторным приемникам подключают миниатюрный головной телефон (рис. 5, б), вставляемый в ушную раковину. С другими радиодеталями (выключателями, гальваническими элементами и батареями, трансформаторами и т. д.) вы познакомитесь, когда будете изучать описания самоделок. «Где же можно приобрести радиодетали?» — спросите вы. Хотя все самоделки разработаны с учетом использования широкодоступных деталей, не все они могут оказаться в ближайшем магазине, особенно в сельской местности. В этом случае здесь надо выписать нужные детали по почте с Центральной базы Посылторга. Эта организация (она находится в Москве) высылает радиодетали в любую местность нашей страны (кроме самой Москвы). Па базе Посылторга есть большой выбор резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов, различные трансформаторы, выключатели, переключатели, предохранители и многое другое. Чтобы познакомиться с перечнем радиодеталей, нужно обратиться в ближайшее центральное отделение связи и попросить каталог Посылторга. Выбрав по нему все нужное, заполните специальный бланк-заказ и направьте его по адресу: 111126, Москва Е — 126, Авиамоторная ул., 50, Центральная торговая база Посылторга. Через некоторое время в ваш адрес поступит извещение, по которому на почте выдадут бандероль или посылку с радиодеталями. При получении нужно оплатить стоимость деталей и их пересылку. Обратный адрес должен быть указан четко, до востребования детали не высылаются. Немного сложнее обстоит дело с приобретением малогабаритных динамических головок. Но здесь вы выйдете из положения, если приобретете набор радиодеталей, например, для сборки транзисторного радиоприемника «Мальчиш» или аналогичный радиоконструктор. Помимо динамической головки, у вас появится готовый корпус и набор разнообразных деталей, в том числе транзисторы, ферритовый стержень, трансформаторы. Динамическую головку большей мощности можно взять от трансляционного громкоговорителя, всегда имеющегося в продаже. ИНСТРУМЕНТ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ Еще до знакомства с устройством конструкций и приобретения деталей нужно запастись инструментом. Отвертка, кусачки, плоскогубцы, круглогубцы, пинцет, перочинный нож или в крайнем случае лезвие бритвы — вот что потребуется на первое время. И конечно, паяльник. Лучше, если у вас будет паяльник мощностью 40 Вт, но можно пользоваться и менее мощным (30 Вт). А теперь о приспособлениях. В первую очередь понадобится подставка для паяльника (рис. 6). Изготовить ее можно из фанеры толщиной 10 — 15 мм. Держатели паяльника сделайте из алюминия или жести толщиной 1,5 мм. Каждый держатель состоит из двух фигурных стоек, скрепляемых винтами М3. Держатели крепятся к основанию шурупами или гвоздями. К основанию подставки надо прикрепить две баночки из-под вазелина: одну — для канифоли, другую — для припоя. Убирая после работы подставку с паяльником, не забывайте закрывать баночки крышками. Рис. 6. Подставка для паяльника Рис. 7. Кассетница из спичечных коробков Кассетница — это небольшой шкафчик с выдвижными ящика.ми, в которых хранятся детали. Ее удобно изготовить из спичечных коробков (рис. 7). Для начала понадобятся две кассетницы — для резисторов и конденсаторов. Для каждой кассетницы возьмите 12 коробков и составьте из них две колоды. Поставьте колоды рядом и свяжите их нитками или изоляционной лентой. Па каждом ящичке поставьте «ручки» — закрепленные в передней стенке винты. На передней стенке каждого ящичка сделайте надписи. Одну колоду используйте для резисторов, другую — для конденсаторов. Для резисторов на первом ящике нужно написать 100 Ом, на втором — 510 Ом, на третьем — 1 кОм и далее — 5,1 кОм, 10 кОм, 30 кОм, 62 кОм, 100 кОм, 300 кОм, 620 кОм, 1 МОм, 10 МОм. Это значит, что в первом ящичке будут храниться резисторы сопротивлением до 100 Ом, во втором — от 100 до 510 Ом, в третьем — от 510 Ом до 1 кОм (1000 Ом) и т. д. Для конденсаторов на ящичках сделайте надписи: 10 пФ, 51 пФ, 100 пФ, 300 пФ, 510 пФ, 820 пФ, 1000 пФ, 5100 пФ, 0,1 мкФДОЗ мкФ, 0,05 мкФ, 0,1 мкФ. Принцип расположения этих деталей в ящичках такой же, что для резисторов. Рис. 8. Коробка для проводов Коробку для проводов (рис. 8) размером 400X100X40 мм изготовьте из металла или фанеры толщиной 2 — 3 мм. На задней стенке прикрепите планку с тремя отверстиями и вставьте в них пузырьки из-под пенициллина или другого лекарства, но обязательно с плотной резиновой пробкой. В один пузырек налейте борный спирт или глицерин, в другой — ацетон, в третий — жидкий флюс (раствор канифоли). Борный спирт или глицерин нужен для приготовления жидкого флюса, а ацетон — для очистки поверхности монтажных плат от грязи. В коробке будут храниться монтажные провода различных расцветок и сечений. Их желательно намотать на челноки, выпиленные из фанеры или вырезанные из алюминия. ЧЕТЫРЕ СЕКРЕТА ПАЙКИ «Неужели даже в таком деле, как пайка деталей, есть секреты?» — спросите вы. Чего проще — нагреть паяльник, взять припой и кислоту, и паяй себе на здоровье. Оказывается, это не так просто. Уметь хорошо паять своего рода искусство, которое дается не сразу, а в результате практики. Овладеть этим искусством — значит познать все секреты техники пайки. Первый секрет — правильное применение для пайки припоя и флюса. Припоем называется легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. Самый хороший припой — чистое олово. Но оно стоит дорого и используется в исключительных случаях. При радиомонтаже чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. По прочности спайки эти припои не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 — 200° С. Обозначаются они тремя буквами — ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми следует двузначная цифра, показывающая содержание олова в процентах, например: ПОС-40, ПОС-60. Для наших целей лучше брать припой ПОС-60. Флюсы — это противоокислительные вещества. Они применяются для того, чтобы подготовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время пайки. Без флюса припой может не прилипнуть к поверхности металла. Флюсы бывают разные. Так, для ремонта металлической посуды пользуются «паяльной кислотой» — раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции таким припоем нельзя — со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты. Одним из таких флюсов является канифоль. В магазинах вы, наверное, встречали смычковую канифоль, которой музыканты натирают смычки своих инструментов — ее можно использовать для пайки. Чтобы можно было паять в труднодоступных местах, неплохо запастись жидким флюсом, о котором говорилось выше. Для его приготовления измельчают канифоль в порошок и всыпают в борный спирт или глицерин. Помешивая раствор палочкой, подсыпают канифоль до получения густой кашицы. Такую канифоль наносят на спаиваемые места тонкой палочкой или кисточкой.- Второй секрет пайки — чистота жала паяльника и его нагрев. Если жало грязное, им трудно работать — плавиться припой будет, а к поверхности жала не прилипнет. Жало надо обязательно зачистить и залудить — покрыть тонким слоем припоя. Делают это так. Разогрейте паяльник и зачистите его жало напильником или шлифовальной шкуркой. Опустите жало в канифоль, а затем прикоснитесь им к кусочку припоя. В слое расплавленного припоя поводите жало по деревянной палочке (или по подставке) так, чтобы вся поверхность его покрылась слоем припоя. Со временем жало будет покрываться окисным налетом темного цвета, мешающим пайке. Вот тогда снова залудите его. Третий секрет — чистота спаиваемых поверхностей. Места проводников и деталей, предназначенных для пайки, должны быть зачищены до блеска. Тщательно зачищенный проводник кладут на кусок канифоли и хорошо прогревают паяльником. Канифоль быстро расплавится, а имеющийся на паяльнике припой растечется по проводнику. Поворачивая проводник и медленно двигая по нему жало паяльника, добейтесь равномерного распределения припоя по поверхности проводника. Если вы будете залуживать часть впаянного в самоделку проводника, зачистите это место шлифовальной шкуркой или перочинным ножом и поднесите кусок канифоли. Плавным движением паяльника равномерно распределите припой по залуживаемой поверхности. Рис. 9. Так припаивают транзистор Рис. 10. Примеры паек Четвертый секрет — правильное соединение проводов при пайке и хороший прогрев места спайки деталей. Если надо спаять концы двух залуженных проводников, плотно прижмите их друг к другу и к месту касания приложите паяльник с каплей припоя на конце жала. Как только место спайки прогреется, припой растечется и заполнит промежутки между проводниками. Плавным движением паяльника распределите припой равномерно по всему месту спайки. 11 р од о л ж ит ел ь и о ст ь пайки не должна превышать 5 с, после чего паяльник удаляют — припой быстро затвердеет и прочно скрепит детали. По пайка будет прочной только в том случае, если после удаления паяльника проводники не сдвинутся в течение 10 с. Припаивая транзистор, берегите его выводы от перегрева. Для этого придерживайте их пинцетом или плоскогубцами (рис. 9) — они выполняют роль теплоотвода. Во время налаживания конструкций приходится перепаивать проводники или заменять детали. Это нужно учитывать при монтаже. Так, концы деталей, соединяющиеся согласно схеме с общим проводником, следует припаивать не в одной точке, а на некотором расстоянии друг от друга. Не рекомендуется закручивать концы деталей вокруг проводника. Некоторые примеры паек показаны на рис. 10. Помните, что при пайке выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять у открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение. После окончания пайки обязательно вымойте руки теплой водой с мылом. ОБ ОСНОВНЫХ ПРАВИЛАХ БЕЗОПАСНОСТИ Изготавливая и налаживая электронные самоделки, вам придется пользоваться источниками электрического тока и работать различным инструментом. Поэтому надо знать и выполнять основные правила безопасности труда. Особую внимательность и осторожность надо соблюдать при работе с источниками тока. Если человек попадает под напряжение (скажем, неосторожно коснется руками выводов источника тока), через его тело потечет электрический ток. Опытами доказано, что ток около 0,01 А уже вызывает легкое раздражение нервной системы и даже судороги. При увеличении тока до 0,03 А мышцы могут потерять способность сокращаться, а при 0,06 А наступает паралич дыхательных органов. Смертельным считается ток около 0,1 А. Известно, что при одинаковом напряжении ток через проводники или цепи с различными сопротивлениями будет неодинаков. Через проводник с меньшим сопротивлением потечет больший ток, и. наоборот. Так и с человеком. У одного величина электрического сопротивления тела большая, и его только слегка ударит при касании, например, оголенного сетевого провода. Другого же такое касание может парализовать. Не думайте, что сопротивление каждого человека постоянно. Оно зависит от влажности его кожи в данный момент, состояния нервной системы, усталости. Сопротивление тела человека может изменяться в сотни раз, колеблясь от 500 000 до 1000 Ом. При попадании человека с минимальным сопротивлением под напряжение 220 В, подведенное к сетевым розеткам в доме, ток окажется равным 220 В: 1000 Ом = 0,22 А, то есть смертельным. Поэтому, включая в сетевую розетку, например, паяльник, держите штепсельную вилку так, чтобы пальцы не касались ее металлических штырьков. Сетевое напряжение будет и на выводах обмоток трансформаторов, установленных в конструкциях с питанием от сети, и на деталях электропроигрывающего устройства электрофона, который вам придется собирать. При включении их в сеть дотрагиваться до этих выводов и деталей нельзя. Перед первым включением самоделки в сеть проверьте омметром качество изоляции между штырьками сетевой вилки и корпусом конструкции. Если оно менее 10 МОм при какой-нибудь (проверьте обе) полярности подключения щупов омметра, отыщите неисправность и устраните ее. Такую проверку делайте периодически. . Проверяя в сетевых конструкциях режим работы деталей, подключайте один из щупов измерительного прибора к общему проводу заранее, до включения конструкции в сеть. При необходимости заменить деталь или перепаять проводники обесточивайте конструкцию и вынимайте вилку из розетки. Если же нужно подобрать режим, например, подстроенным резистором, пользуйтесь отверткой с хорошо заизолированной ручкой. Никогда не работайте усталым — электрическое сопротивление такого организма понижено, внимание ослаблено, реакция замедлена. А теперь об инструментах. Они тоже могут стать источником всевозможных травм. Чтобы избежать их, нужно помнить о правилах безопасности и соблюдать их. К примеру, режущий инструмент должен быть постоянно остро заточен, поскольку при работе тупым инструментом придется прикладывать к нему большее усилие и он скорее соскользнет, сорвется и поранит. Это не означает, что острый инструмент безопасен: работая им, нужно соблюдать осторожность. Пользуясь отверткой, помните, что ее лезвие должно соответствовать по размерам головке винта. Конец лезвия должен быть тупым. Прежде чем завинчивать отверткой шуруп, нужно шилом или дрелью сделать гнездо для его посадки. Передавая отвертку (или шило, стамеску, долото) друг другу, держите ее лезвием к себе. Не кладите ножницы, отвертки и другие подобные инструменты лезвием к себе или так, чтобы они свешивались за край крышки стола. Не строгайте материал в руках и тем более ножом по направлению к себе. При опиливании металла следите за тем, чтобы пальцы левой руки не заходили за край напильника вниз. Не проверяйте пальцем качество опиливаемой поверхности. Металлическую стружку после опиливания собирайте со стола не голыми руками, а волосяной щеткой-смёткой. Разрезаемый металл надежно закрепляйте в тисках. Полотно ножовки должно быть натянуто не слабо и не слишком туго. Слабо натянутое полотно может сломаться, а туго натянутое — лопнуть. В обоих случаях вы можете пораниться обломками полотна. Разрезая ручными ножницами тонкий листовой материал, держите его левой рукой в брезентовой рукавице — это предохранит руку от ранений острыми кромками металла и лезвиями ножниц. Не пользуйтесь тупыми ножницами и ножницами с разболтанным шарниром. Выполняя работу, не разговаривайте и не отвлекайтесь посторонними делами. Если вы все же нарушили правила и случайно поранились, смажьте йодом кожу вокруг раны, наложите на рану чистые марлю, полотняную тряпочку либо носовой платок и забинтуйте это место. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР Без него вам не обойтись, поскольку придется проверять сопротивление резисторов, напряжения и токи в различных цепях конструкций. Измерительный прибор должен иметь каждый радиолюбитель. Рис. 11. Внешний вид авометра Ц20. Наиболее подходит самый простой и универсальный прибор — авометр (его в обиходе называют тестером) Ц20 (рис. 11). Слово «авометр» составлено из трех слов: амперметр, вольтметр, омметр. И действительно, все эти приборы входят в состав авометра. Авометр Ц20 продается в радиомагазинах. Его можно приобрести и через базу Посылторга. Этим авометром можно измерять постоянные и переменные напряжения до 600 В, постоянный ток до 750 мА (0,75 А), сопротивления от единиц до миллиона ом. На лицевой панели авометра размещены стрелочный индикатор, переключатель режимов измерения, ручка установки стрелки индикатора на нуль при измерении сопротивлений и гнезда для включения измерительных проводников со щупами на конце. Щупы разноцветные, чтобы было видно, какой из них подключать к деталям конструкций с плюсовым напряжением, а какой — к деталям с минусовым напряжением. Одно из гнезд авометра общее — оно расположено внизу в центре панели и помечено знаком «». В это гнездо один из проводников со щупами вставляют постоянно. Другой же проводник вставляют в одно из оставшихся гнезд в зависимости от вида измерений и величины напряжения, тока или сопротивления. Рис. 12. Измерение авометром: а — постоянного напряжения; б — постоянного тока; в — сопротивления К примеру, нужно измерить напряжение батареи от карманного фонаря (рис. 12, а). Сначала, конечно, поставьте переключатель режимов работы в положение « — », что соответствует измерению постоянных напряжений и токов. Затем выберите предел измерения. Зная в данном случае, что напряжение батареи должно быть примерно 4,5 В, нужно вставить щуп в гнездо «6». Щуп, соединенный с общим гнездом авометра, подключите к минусовому выводу батареи — он более длинный, а щуп от гнезда «6» — к более короткому плюсовому выводу. Стрелка индикатора должна отклониться и указать напряжение батареи. Отсчет ведется по нижней шкале индикатора. Поскольку на ней 30 делений, то для предела измерения 6 В каждое деление будет соответствовать 0,2 В (то есть 6 В:30). Поэтому при отклонении стрелки, например, на 20 делений, можно сказать, что измеренное напряжение равно 4 В (0,2 В X 20 = 4 В). В этом примере авометр используется как вольтметр, и его щупы присоединяют к точкам, между которыми надо измерить напряжение. Такое подключение прибора называют параллельным. Измеряя напряжение гальванического элемента (316, 343, 373), второй щуп можно вставить в гнездо «1,5» — теперь уже каждому делению шкалы будет соответствовать 0,05 В. Если же вы будете проверять цепи конструкций, не зная возможного напряжения, вначале лучше вставить щуп в гнездо с наибольшим напряжением (например, «600» или «120»), а затем постепенно переставлять его в гнезда с меньшими пределами, пока не отклонится стрелка индикатора на удобный для отсчета угол. Аналогично измеряют переменные напряжения, но переключатель режимов работы ставят в положение «~» и пользуются значениями пределов, написанными справа от гнезд. Напряжение отсчитывают в этом случае по средней шкале индикатора. Теперь об измерении постоянного тока. Вы уже знаете, что при подаче напряжения на какую-нибудь цепь в ней протекает ток. Примером может служить лампа от карманного фонаря, подключенная к выводам батареи. Чтобы измерить протекающий через нить лампы ток, нужно включить авометр так, чтобы ток протекал и через авометр, и через лампу. Такое подключение авометра называется последовательным. Стрелка индикатора отклонится до деления, соответствующего значению тока. В показанном на рисунке 12, б примере щуп авометра следует вставить вначале в гнездо «750», что соответствует пределу измерения 750 миллиампер. Если отклонение стрелки небольшое, попробуйте переставить щуп в гнездо «300» (300 миллиампер). А теперь вместо лампы включите резистор сопротивлением, скажем, 300 Ом и измерьте ток в его цепи. Переставляя поочередно щуп от верхнего предела (750 мА) к нижнему, заметите, что стрелка индикатора отклонится, когда щуп будет в гнезде «30», что соответствует пределу 30 миллиампер (действительно, 4,5 В:300 Ом = 0,015 А = 15 мА). Заменив резистор другим (сопротивлением 3000 Ом), увидите, что ток падает в 10 раз и измерить его удастся только при установке щупа в гнездо «3» (3 миллиампера). При отсчете значения тока пользуются нижней шкалой индикатора. Вообще, соотношения между током, напряжением и сопротивлением подчиняются закону Ома, который гласит, что сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению. Используйте этот закон в своей практической работе: он поможет быстро найти по известным двум значениям третье. Так, для определения падения напряжения на резисторе нужно умножить его сопротивление на протекающий через него ток. Если понадобится подсчитать, какой ток протекает через резистор, достаточно разделить измеренное на его выводах напряжение на сопротивление резистора. А для того чтобы найти сопротивление резистора, следует разделить падение напряжения на его выводах на протекающий через резистор ток. Во всех случаях значение тока берут в амперах, сопротивления — в омах, напряжения — в вольтах. Иначе пользуются авометром при измерении сопротивлений (рис. 12, в). Переключатель режимов устанавливают в среднее положение («гх») и вставляют щуп в одно из четырех гнезд посредине панели авометра — в зависимости от нужного предела измерений. Если предполагается измерять сопротивления до 200 Ом, щуп вставляют в гнездо «X 1», до 2 кОм (2000 Ом) — в гнездо «Х10», до 20 кОм — в гнездо «ХЮО», свыше 20 кОм — в гнездо «ХЮОО». Тем самым на щупы подают напряжение от источника питания, размещенного в корпусе авометра, и устанавливают нужный максимальный ток через измеряемую цепь. Иначе говоря, при подключении резистора через него потечет ток, который зависит от сопротивления резистора. Но никаких подсчетов с использованием закона Ома вам делать не придется, поскольку шкала авометра уже отградуирована в единицах сопротивления. Следует знать, что прибор показывает действительное сопротивление лишь в том случае, если на любом пределе перед измерением стрелка индикатора была установлена на условный нуль отсчета. Для этого достаточно соединить друг с другом выносные щупы и вращением ручки «Уст. 0» добиться отклонения стрелки индикатора на крайнее правое деление шкалы. А уже затем щупы подключают к выводам резистора и отмечают показания стрелки индикатора. Далее умножают их на множитель предела и определяют сопротивление резистора. Например, стрелка отклонилась на деление, помеченное на шкале цифрой 40, а щуп находится в гнезде «Х10». Значит, сопротивление резистора равно 400 Ом (то есть 40x10). При работе с авометром желательно выбирать такой предел измерения, чтобы стрелка индикатора отклонялась на правую половину шкалы — здесь можно точнее определить значение измеряемого параметра (напряжения, тока, сопротивления). И еще одно правило — при измерении сопротивлений не держитесь пальцами за металлические наконечники щупов, иначе появится ошибка в показаниях индикатора. Да и в других случаях не следует касаться руками наконечников. КАК ПРОВЕРИТЬ ДЕТАЛИ Прежде чем впаивать детали в конструкцию, их нужно проверить. Резисторы вы уже умеете проверять — достаточно измерить их сопротивление авометром, работающим в режиме омметра. В этом же режиме проверяют конденсаторы и диоды. В первом случае щуп авометра ставят в гнездо «ХЮОО» омметра (второй щуп, как было сказано ранее, всегда находится в гнезде «»). Касаясь щупами выводов конденсатора, измеряют сопротивление. Затем меняют щупы местами и вновь измеряют сопротивление. В обоих случаях оно должно быть очень большим (ведь конденсатор не пропускает постоянный ток) — стрелка индикатора должна оставаться в крайнем левом положении. При проверке конденсаторов большой емкости стрелка может в первоначальный момент резко отклониться, а затем возвратиться в исходное положение. Объясняется это тем, что в первоначальный момент подключения щупов к выводам конденсатора через него кратковременно проходит скачок тока, достаточный для отклонения стрелки индикатора. Чем больше емкость конденсатора, тем сильнее отклонение стрелки. Электролитические конденсаторы (особенно емкостью более 10 мкФ) проверяют, вставив щуп в гнездо «ХЮО» или «Х10». Стрелка индикатора при касании щупами выводов конденсатора резко отклоняется вправо и плавно возвращается назад. При смене щупов местами (то есть при изменении полярности подключения омметра к конденсатору) стрелка еще резче отклоняется вправо (ведь конденсатор зарядился во время первого измерения) и вновь плавно возвращается в исходное положение или показывает какое-то сопротивление — оно должно быть возможно больше. Если сопротивление конденсатора в обоих случаях измерения мало настолько, что приходится переходить на предел «XI», такой конденсатор ставить в конструкцию нельзя. Диоды проверяют, как и конденсаторы, при двух полярностях подключения омметра. При прямой полярности (когда «общее» гнездо омметра соединено с анодом диода) стрелка индикатора должна отклониться, а при обратной — нет. Сопротивления различных диодов при прямой и обратной полярности могут отличаться в десятки, сотни и даже тысячи раз. Чем мощнее диод, тем меньше его прямое и обратное сопротивление. Обмотки трансформаторов, катушек индуктивностей, головных телефонов, динамических головок проверяют при установке щупа в гнезда «XI» ил и « XI О». Рис. 13. Измерение коэффициента передачи тока транзистора: а — структуры р-п-р; б — структуры п-р-п Рис. 14. Проверка полевого транзистора: а — измерение начального тока стока; б — подключение гальванического элемента для уменьшения тока стока Транзисторы проверяют, измеряя их коэффициент передачи тока. Помимо авометра, работающего в режиме измерения тока, понадобятся батарея 3336I напряжением 4,5 В, резистор МЛТ-0,5 сопротивлением 130 килоом и звонковая кнопка. Если транзистор структуры р-п-р (МП39-МП42, П401-П403, П416), детали нужно соединить между собой в соответствии с рис. 13, а. Выводы транзистора подключают пайкой или скруткой. Щупы авометра вставляют в гнезда измерения постоянного тока 3 миллиампера. При этом шкала индикатора (нижняя) будет рассчитана на измерение коэффициента передачи тока до 90, то есть каждое деление ее равно 3. Проверив все соединения, нажмите кнопку. Стрелка индикатора отклонится на определенное число делений. Помножьте их на 3 — это и будет коэффициент передачи тока транзистора. Предел измерения коэффициента передачи 90 выбран из расчета использования в наших конструкциях наиболее употребительных маломощных транзисторов. Если же встретятся транзисторы с большим коэффициентом передачи и стрелка индикатора отклонится за конечное деление шкалы, замените резистор другим, например сопротивлением 430 килоом, тогда предел измерения возрастет до 300. При измерении надо сначала нажать на кнопку кратковременно. Если стрелка индикатора резко отклонится за конечное деление, отпустите кнопку и переставьте щуп в гнездо «30». Если и здесь стрелка окажется за пределами шкалы, значит, транзистор неисправен — он пробит и между его выводами произошло короткое замыкание. В случае отклонения стрелки индикатора в пределах делений шкалы подержите кнопку нажатой подольше и проследите за поведением стрелки. Стоит она на месте — транзистор хороший, «плывет» на глазах (то есть плавно изменяются ее показания) — транзистор некачественный, и ставить его в конструкцию нельзя. Чтобы проверить транзисторы структуры п-р-п, нужно соединить детали в соответствии с рис. 13, б. Как нетрудно заметить, изменена полярность батареи и полярность включения щупов авометра. Все остальное как и в предыдущем случае. По таким же схемам можно проверять транзисторы средней и большой мощности. Но резистор должен быть значительно меньшего сопротивления — 4,3 килоом. Да и авометр следует переключить на предел измерения «30». Тогда вся шкала индикатора окажется рассчитанной на коэффициент передачи тока 30, что вполне достаточно для большинства транзисторов, используемых в наших конструкциях. Если же встретятся транзисторы с большим коэффициентом передачи, есть простой выход из положения — переставьте щуп авометра в гнездо «300». Теперь шкала индикатора будет рассчитана на коэффициент передачи тока 300. А как проверить полевой транзистор? Требуемые параметры его в описаниях конструкций не оговариваются. Но проверить транзистор перед установкой на монтажную плату не мешает. Для этого можно воспользоваться рис. 14, а, соединив между собой транзистор, батарею и авометр, работающий в режиме измерения тока (на пределе до 3 мА). Индикатор авометра сразу же должен показать ток, который именуют начальным током стока. Затем включите между затвором и истоком гальванический элемент напряжением 1,5 В (рис. 14, б) — ток стока должен уменьшиться. Если это так, транзистор работает. Подобная схема проверки пригодна для транзисторов серии КПЗОЗ. Если же придется проверять транзисторы КП103, полярность батареи, гальванического элемента и щупов авометра нужно изменить на обратную. Может случиться, что стрелка авометра при изменении тока стока отклонится за конечное деление шкалы, Тогда надо переключить прибор на другой предел измерения. Глава II СТРОИМ ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК Практическое знакомство с удивительным миром электроники начнем с детекторного приемника. Это самая простая конструкция, не требующая ни дефицитных деталей, ни источника питания. В то же время в детекторном приемнике есть основные элементы любого современного приемника: колебательный контур, детектор, преобразователь электрических сигналов в звуковые. Детекторному приемнику не страшны короткие замыкания между деталями или их неправильные подключения, поэтому с ним удобно проводить самые разнообразные эксперименты, позволяющие лучше познать принцип работы радиоприемного устройства и научиться самостоятельно настраивать его на нужные радиостанции. ПРОСТЕЙШИЙ ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК Схема простейшего детекторного приемника показана на рисунке 15. Многие из вас еще не умеют читать схемы и пока не знают, что означают изображенные на них значки. Будем вместе разбираться в них и осваивать азбуку радиосхем. Латинской буквой L обозначают катушку индуктивности — один из главных элементов приемника. Другим таким элементом является подстроенный конденсатор С1. Вместе с катушкой индуктивности он образует так называемый колебательный контур, позволяющий настраивать приемник на выбранную радиостанцию. Подстроенный конденсатор состоит из двух частей: неподвижной, называемой статором, и подвижной — ротора. Поворачивая ротор, изменяют емкость конденсатора и настраивают контур на волну той или иной радиостанции. При этом величина сигнала на контуре, то есть на выводах катушки, возрастает. Этот сигнал подается далее на устройство, называемое детектором и состоящее из полупроводникового диода VI (этой латинской буквой обозначают все полупроводниковые приборы), постоянного конденсатора С2 и головных телефонов BI. Детектор преобразует сигнал радиостанции так, что через головные телефоны начинает протекать переменный ток звуковой частоты. А он в свою очередь преобразуется телефонами в звук. Телефоны и позволяют слышать передачу радиостанции. Чтобы передача была слышна возможно громче, к приемнику нужно подключить хорошую наружную антенну и заземление. Провод от антенны (у ее условного обозначения стоит латинская буква W) вставляют в гнездо XI, а от заземления — в гнездо Х2. Если на схеме нужно показать разъем, состоящий из нескольких гнезд или штырьков, его обозначают так же, как разъем ХЗ в приемнике. Перемычки из двух параллельных линий показывают, что гнезда объединены в общую конструкцию, например в виде розетки или вилки. Если разъем содержит гнезда (как в розетке), стрелки касаются концов проводников острием внутрь, а если штырьки (как в штепсельной вилке) — острием наружу. Вот вы и познакомились с первыми условными обозначениями. А теперь за дело. Начните с деталей. В первую очередь нужно приобрести подстроеч-ный конденсатор С1 типа КПК-3 с выступами-лапками для крепления. В крайнем случае подойдет конденсатор КПК-2 без лапок, тогда его придется прикрепить к плате приемника через центральное отверстие винтом с гайкой. В любом случае при вращении ротора конденсатора его емкость должна изменяться от 25 до 150 пФ. Эти пределы изменения на корпусе конденсатора обозначены так: 25/150. Конденсатор С2 типа КСО-2 или другой емкостью от 2000 до 4700 пФ. Диод можно взять любой из серии Д2 или Д9 (например, Д2А, Д2Б, Д9А, Д9Б, Д9В и т. д.). Еоловные телефоны должны быть высокоомные, например: ТОН-1, ТОН-2. Если у вас будут телефоны других типов, измерьте их сопротивление, подключив омметр к штырькам вилки, — оно должно быть не менее 3000 Ом. Иначе не удастся получить достаточной громкости звука. Возможно, капсюли окажутся высокоомными, но соединенными параллельно. Тогда для получения нужных результатов соедините капсюли последовательно. Енезда XI и Х2 могут быть как готовые (например, клеммы, зажимы), так и самодельные. В последнем случае удобно использовать гнезда обычной сетевой розетки. Для этого розетку разбирают, гнезда отвинчивают, отгибают их хвостовики и прикрепляют гнезда к панели приемника. Рис. 15. Схема детекторного приемника Разъем ХЗ нетрудно изготовить из жести от консервной банки (рис. 16) и толстой фанеры или другого изоляционного материала. Из фанеры выпиливают планку и сверлят в ней два отверстия диаметром 4,5 мм, расстояние между их центрами должно быть 19 мм (под стандартную вилку головных телефонов). Для гнезд вырезают из жести заготовку, делают на ней ножницами надрезы и обжимают заготовку вокруг вилки. Получившийся цилиндр вставляют в отверстие планки, отгибают с помощью кернов (или толстых гвоздей) края цилиндра и расправляют отгибы молотком. Планку с гнездами прикрепляют к монтажной панели приемника винтом М3, но предварительно сверлят в панели напротив гнезд отверстия диаметром 7 — 8 мм и пропускают через них проводники, заранее припаянные к отгибам гнезд. Катушку индуктивности (рис. 17) удобнее всего намотать на картонный каркас с параметрами: наружный диаметр 20 мм, длина 58 — 60 мм, толщина стенок 1 — 2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бумаги. Вверху и внизу каркаса устанавливают контакты под выводы катушки. Для этого в каркасе прокалывают шилом по два отверстия и пропускают через них отрезки луженого медного провода. Кроме того, если каркас самодельный,; нужно прикрепить к нему внизу две лапки из жести, которыми каркас будут крепить к панели приемника. Рис. 16. Устройство самодельных гнезд Рис. 17. Катушка индуктивности Рис. 18. Монтажная плата: а — расположение деталей; б — внешний вид смонтированной платы Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром ОД 5 — 0,25 мм. Начало провода припаивают к верхнему контакту каркаса. Для этого с конца провода на длине примерно 10 — 15 мм счищают изоляцию. Сделать это можно с помощью лезвия бритвы или мелкозернистой шлифовальной шкуркой. Затем провод облуживают и только после этого припаивают к контакту. Провод наматывают виток к витку, чтобы получилась сплошная намотка. Всего нужно уложить 135 витков. Конец провода подпаивают к нижнему контакту каркаса. Итак, все детали подготовлены, можно размещать их на плате приемника (рис. 18). Саму плату выпилите из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) толщиной, не менее 1,5 мм. Размер платы: 70Х 125 мм. На плате предварительно расставьте катушку, подстроенный конденсатор, гнезда, разъем, пометьте точки их крепления и просверлите отверстия нужного диаметра. По углам платы сделайте отверстия диаметром 3 мм под стойки — пластмассовые колпачки от тюбиков зубной пасты. В местах, показанных на чертеже точками, установите проволочные стойки-шпильки из луженой медной проволоки толщиной не менее 1 мм. Если среди ваших запасов такой проволоки нет, возьмите медную проволоку в эмалевой изоляции, удалите изоляцию лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите проволоку мощным паяльником. Из этой проволоки нарежьте шпильки длиной 8 — 10 мм. Затем высверлите в плате отверстия, диаметром несколько меньшим толщины шпилек, и вставьте в них шпильки так, чтобы снизу и сверху платы они выступали примерно на одинаковую длину. Шпильки, конечно, должны сидеть в плате плотно, не выскакивая. В крайнем случае их можно слегка расплющить с обеих сторон платы плоскогубцами. В дальнейшем этим способом вы будете изготавливать монтажные платы для всех собираемых конструкций. Настало время зафиксировать детали на плате и соединить их между собой в соответствии со схемой. Поможет вам в этом рис. 18, а. Па нем изображен чертеж монтажной платы и схема соединений деталей. Они показывают взаимное расположение деталей на плате и соединение их выводов. Выводы диода и постоянного конденсатора предварительно изгибают, концы скручивают в кольцо и припаивают их к шпилькам. Контакты катушки соединяют со шпильками отрезками монтажного провода (можно использовать и одножильный медный провод). Входные гнезда соединяют со шпильками медным проводом. Енезда разъема ХЗ соединяют со шпильками, к которым подпаян конденсатор С2, снизу платы. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 18, б. Внимательно проверив правильность монтажа в соответствии со схемой и убедившись, что все пайки прочные (для этого подходящие к местам пайки проводники и выводы деталей надо слегка покачать пинцетом), можете подключить к приемнику антенну и заземление и настроить приемник на близлежащую мощную радиостанцию. Еотовых антенн и заземления у вас может не оказаться, поэтому их придется делать самим. Для этого познакомимся сначала с их устройством. АНТЕННА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ Для всех простых приемников, особенно детекторных, обладающих малой чувствительностью, нужна хорошая наружная антенна. Чем больше она по размерам и выше от земли, тем больше сигнал, поступающий в радиоприемник, а значит, громче звучание головных телефонов. Подключенная к транзисторному или ламповому приемнику, имеющемуся у вас дома, такая антенна позволит принимать даже маломощные радиостанции, удаленные на тысячи километров. Из множества конструкций антенн познакомимся с устройством простых и достаточно эффективных. Вот, например, наружная антенна, состоящая из двух частей: горизонтального луча и снижения (рис. 19, а). Луч укреплен между мачтой на крыше дома и деревом, а снижение подключено к началу луча. Такая антенна называется Е-образной. Эффективность антенны определяется в основном высотой снижения. От длины горизонтального луча несколько зависит громкость передач на длинных волнах, причем длина луча не должна превышать 40 м, иначе прием может даже ухудшиться. Вот почему чаще оговаривается высота подвески антенны, то есть высота снижения, а не длина горизонтального луча. Обычно антенну устанавливают на высоте не менее 10 м от земли. Еоризонтальный луч можно сделать из многожильного антенного канатика, имеющегося в «Наборе наружной радиоантенны». (Этот набор советуем приобрести в магазине радиотоваров.) В этом же наборе есть и все остальные детали, о которых пойдет далее разговор. В крайнем случае для луча подойдет оцинкованный стальной или железный провод диаметром 2 — 3 мм. Провод луча надо прикрепить к мачте и дереву (или высокому столбу) с помощью изоляторов (рис. 19, в). Места скрутки и подключения снижения обязательно пропаяйте. Рис. 19. Устройство наружной антенны: а — горизонтальный луч и снижение; б — ввод снижения через раму окна; в — крепление провода к изоляторам Снижение можно сделать тем же проводом, что и луч, или использовать медный многожильный провод в хлорвиниловой изоляции. Провод снижения не должен касаться крыши, труб и других частей здания. Для ввода снижения в комнату просверлите в раме окна наклонное отверстие (чтобы в помещение не попадала вода) и вставьте в него фарфоровую или резиновую трубку (рис. 19, б) — через нее и пропускают провод. А вот другая антенна — метелочная (рис. 20). Хотя выходной сигнал ее меньше, чем у предыдущей, она позволяет значительно ослабить уровень помех в радиоприемнике. Для изготовления метелочной антенны возьмите 50 — 60 медных спиц диаметром 1,5 — 2 мм и длиной 200 — 250 мм. Зачистите их с одной стороны, свяжите медным проводом, пропаяйте мощным паяльником и подсоедините к получившейся «метелке» провод снижения. Затем вставьте спаянные концы в отверстие фарфорового изолятора и залейте свободное пространство смолой. Изолятор с помощью кронштейна прикрепите к мачте или к раме окна (если ваша квартира расположена выше 1-го этажа). Верхние концы спиц раздвиньте, чтобы угол между крайними из них составлял примерно 60°. Теперь о заземлении. Оно необходимо для детекторного и всех малочувствительных приемников. От качества заземления зависит «дальнобойность» приемника и громкость принимаемых передач. В сельской местности заземление можно сделать так (рис. 21). Возьмите негодное ведро и припаяйте к нему длинный провод. Заройте ведро в землю на глубину 1,5 — 2 м. Заземляющий провод подведите к приемнику через окно (так же, как и антенну). Если почва сухая, при закапывании ведра подсыпьте в яму поваренную соль. Для заземления подойдет и водопроводная труба длиной 2 — 3 м. Один конец трубы надо расплющить и вбить в землю. К выступающей части подпаивают провод заземления. В жаркую погоду в верхнее отверстие трубы можно наливать воду — это улучшит контакт трубы с землей. Рис. 20. Устройство метелочной антенны Рис. 21. Устройство заземления Рис. 22. Грозоперекпючатель Если в доме есть водопровод или магистраль парового отопления, соедините «земляное» гнездо приемника с проходящей через помещение трубой. В месте соединения тщательно зачистите трубу напильником или перочинным ножом, а после подключения провода обмотайте это место изоляционной лентой. В грозу наружная антенна может стать причиной выхода из строя приемника и даже пожара. Об этом нужно всегда помнить и заземлять антенну по окончании пользования приемником. Здесь удобно воспользоваться промышленным грозопереключателем (рис. 22), входящим в «Набор наружной радиоантенны». Он состоит из ножевидного рубильника, прикрепленного к расположенной в центре переключателя стойке, и двух контактов. Рубильник можно устанавливать в одном из крайних положений, соединяя стойку с тем или иным контактом. Стойка и один из контактов имеют пластины с зубчиками на конце. Пластины приближены друг к другу настолько, что между зубчиками образуется зазор около миллиметра — это искровой промежуток. Провод наружной антенны подсоедините к стойке, провод заземления (а значит, и «земляное» гнездо приемника) — к контакту с полоской, а провод от «антенного» гнезда приемника — к оставшемуся контакту переключателя. Теперь в одном крайнем положении наружная антенна окажется подключена к приемнику, а в другом — заземлена. Даже если вы забыли заземлить антенну и она осталась соединенной с приемником, безопасность будет обеспечена — при попадании молнии в антенну сработает искровой промежуток, и заряд через зубчики уйдет в землю. Переключатель прикрепите к стене вблизи приемника с помощью двух шурупов, пропущенных через отверстия в корпусе переключателя. Между стеной и переключателем желательно проложить полоску тонкого гетинакса или текстолита, вырезанную по форме корпуса. НАЛАЖИВАНИЕ ПРИЕМНИКА Включив в гнездо XI антенну, в гнездо Х2 заземление, а в розетку ХЗ головные телефоны, медленно вращайте ротор подстроечного конденсатора. Его емкость изменяется от минимальной (25 пФ) до максимальной (150 пФ) при поворачивании ротора на половину оборота, то есть на 180°. Но, к сожалению, на корпусе конденсатора нет отметок начальной и конечной емкостей. Поэтому придется повернуть ротор на полный оборот и попытаться поймать хотя бы одну радиостанцию. Поскольку приемник рассчитан на работу в диапазоне средних волн примерно от 600 до 400 м, наиболее вероятная станция, которую можно услышать на большей территории нашей страны, — «Маяк» (547 м). Если не удалось поймать ни одной радиостанции, попробуйте изменить диапазон настройки приемника. Наиболее просто это можно сделать с помощью ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной не менее 100 мм от магнитной антенны транзисторных радиоприемников. Медленно вводите его внутрь каркаса катушки (рис. 23). Приемник будет перестраиваться на более длинные волны, и вы наверняка услышите работу местной радиостанции. Опустив стержень внутрь каркаса на возможную длину, плавно настраивайте приемник подстроенным конденсатором в новом диапазоне. Возможно, станция хорошо будет слышна при неполном введении стержня. Тогда сделайте для стержня простейший фиксатор. Вырежьте из толстого картона полоску длиной немногим более диаметра каркаса и прорежьте в центре ее отверстие, в которое стержень должен войти с трением. Наложите полоску на каркас катушки и, придерживая ее рукой, перемещением стержня настройтесь на радиостанцию. Теперь стержень будет удерживаться в нужном положении полоской-фиксатором. Введение стержня внутрь каркаса свидетельствует о том, что для приема хорошо слышимой в вашей местности радиостанции катушка индуктивности должна иметь большее число витков. Задача, конечно, простая, и вы легко справитесь с ней. Отпаяйте нижний вывод катушки от контакта, подсоедините к выводу конец такого же провода и домотайте 165 витков (теперь общее число витков катушки составит 300). Намотку надо производить виток к витку. Когда дойдете до конца каркаса, намотайте провод поверх уже имеющейся обмотки, но в обратном направлении — к верхнему контакту. Конец обмотки подключите к нижнему контакту. Рис. 23. Настройка приемника ферритовым стержнем Настройте конденсатором приемник на радиостанцию. Вращая ротор, вкруговую, вы заметите, что станция слышна при двух положениях его, поскольку емкость конденсатора будет дважды изменять свое значение от максимального до минимального. Эту особенность конструкции конденсатора можно использовать для оценки правильности подбора числа витков катушки. Если обе настройки находятся на значительном расстоянии друг от друга, все в порядке. Когда вы заметите, что обе настройки располагаются рядом друг с другом или практически сливаются в одну, значит, число витков катушки подобрано неточно. Остается определить, в какую сторону изменить число витков катушки. Ответить на этот вопрос поможет ферритовый стержень. Введите его внутрь каркаса катушки настолько, чтобы громкость звука уменьшилась, а затем вращением ротора конденсатора попытайтесь добиться прежней громкости. Если это удалось сделать, значит, нужно увеличить число витков катушки на несколько десятков и вновь проверить настройку на радиостанцию. Если же при вращении ротора громкость еще более падает, придется отмотать несколько десятков витков. Так, отматывая или добавляя витки катушки, можно настроить приемник на любую хорошо слышимую в данной местности радиостанцию диапазона длинных или средних волн. С собранным детекторным приемником можно проделать интересные эксперименты. Настроившись на радиостанцию, попробуйте включить между антенной и приемником постоянный конденсатор емкостью около 200 пФ (рис. 24, а). Вы заметите, что настройка приемника изменилась, и для получения прежней громкости придется повернуть ручку подстроечного конденсатора в сторону увеличения емкости. А теперь подберите конденсаторы емкостью 150 пФ, 100 пФ, 51 пФ и подключите их в качестве дополнительного конденсатора. Нетрудно видеть, что в каждом случае приходится еще более увеличивать емкость подстроечного конденсатора. Отсюда можно сделать вывод, что при включении конденсатора между антенной и приемником настройка приемника изменяется в сторону меньших длин волн. Так,-если раньше приемник был настроен, скажем, на волну 547 м, то при включении дополнительного конденсатора емкостью 200 пФ он окажется настроенным на волну 500 м, а с конденсатором 150 пФ — на волну 450 м. Этим свойством можно пользоваться для перестройки приемника без изменения числа витков катушки. А вот для того чтобы приемник перестроить на более длинные волны, нужно параллельно подстроенному конденсатору подключить постоянный (рис. 24, б). Чем больше его емкость, тем более длинноволновые радиостанции будет принимать приемник. Еромкость звучания детекторного приемника, конечно, невелика, и каждому из вас, конечно, хотелось бы увеличить ее. Один из способов — заменить катушку другой, лучшего качества. Дело в том, что громкость приемника во многом зависит от того, каким проводом намотана катушка. Чем толще провод, тем большую громкость удастся получить. Естественно, изменятся и размеры катушки — каркас для нее теперь должен быть диаметром 60 — 80 мм и длиной 120 — 150 мм (рис. 25). На каркас намотайте 150 витков провода марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6 — 0,7 мм. При намотке делайте отводы от 25-го, 50-го, 75-го витков, считая от нижнего по схеме («заземленного») вывода. Отводы выполните в виде петель, которые затем зачистите лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и об-лудите. К этим отводам подключите во время эксперимента «заземленный» вывод конденсатора С1 (рис. 26). Для этого подпаяйте к конденсатору проводник и припаивайте его к тому или иному отводу. Можно поступить и иначе: подпаять к концу проводника зажим «крокодил» и подключить его к выводам. Чем меньшее число витков окажется включенным между антенной и проводником (или зажимом «крокодил»), тем более короткие волны будет принимать детекторный приемник. Рис. 24. Способы fea-стройки приемника: а — включением дополнительного конденсатора в цепь антенны; б — включением дополнительного конденсатора параллельно подстроенному Рис. 25. Катушка индуктивности для приемника с повышенной громкостью Рис. 26. Схема включения катушки в приемник Естественно, на время эксперимента старую катушку приемника придется отключить и подключить вместо нее новую. Сама же катушка может находиться на столе рядом с платой приемника. Настройка на радиостанцию в этом случае производится подстроенным конденсатором — сначала при полном включении катушки, а затем после каждого переключения отвода. Не забывайте о ферритовом стержне: введя его внутрь каркаса, можете добиться более плавной настройки на радио станцию. ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК-МАЛЮТКА Собрав первый детекторный приемник и проведя с ним эксперименты, вы бегло познакомились с действием ферритового стержня. Изготовлен он из материала с очень высокими магнитными свойствами. Такой стержень можно встретить в любом малогабаритном транзисторном приемнике. Он позволяет значительно сократить размеры катушки индуктивности и в то же время получить катушку более высокого качества по сравнению с обычной (даже намотанной толстым проводом, как это было в последнем эксперименте с детекторным приемником), без стержня. Воспользовавшись ферритовым стержнем, можно построить миниатюрный детекторный приемник, позволяющий принимать несколько вещательных радиостанций (естественно, с хорошей наружной антенной и заземлением). Схема детекторного приемника-малютки приведена на рис. 27. Она похожа на схему предыдущего приемника, за исключением двух деталей: катушки индуктивности и конденсатора С1. Рядом с условным обозначением катушки появилась прямая линия, проведенная вдоль ее витков. Так обозначают ферритовый стержень, на котором намотаны витки катушки. Что же касается конденсатора, то он переменной емкости, хотя можно использовать и подстроечный. Для постройки этого приемника прежде всего приобретите малогабаритный переменный конденсатор. Это может быть, например, конденсатор КП-180 (рис. 28, а), максимальная емкость которого равна 180 пФ, а минимальная — 5 пФ. Конденсатор С2 (рис. 28, б) возьмите типа ПМ-1, К40П-2, KGO-2 или другой емкостью от 2000 до 6800 пФ. Диод (рис. 28, в) такой же, как и в предыдущем приемнике. Катушку индуктивности (рис. 28, г) намотайте на отрезке ферри-тового стержня длиной около 35 мм. В продаже стержня такой длины нет, поэтому придется взять длинный стержень и отломить от него нужный отрезок. Делают это так. Обертывают, стержень материей и зажимают его в тисках, так чтобы поверх выступала часть стержня нужной длины. Достаточно теперь резкого удара молотком по выступающей части, и она отломится. Острые края стержня в месте скола стачивают напильником. Обмотку (она занимает на стержне около 20 мм) намотайте проводом марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17 — 0,2 мм. Всего нужно уложить 100 витков. Начало обмотки закрепите на стержне клеем или несколькими витками провода, уложенными поверх первого витка. Сначала наматывайте виток к витку на указанной длине, а затем продолжайте намотку поверх витков первого слоя, но укладывайте витки возможно ровнее и плотнее друг к другу. Конец обмотки можно закрепить также клеем или небольшим кусочком лейкопластыря. Рис. 30. Изготовление скобок крепления ферритового стержня: а — вставляют проволоку в отверстия платы; б — загибают концы проволоки; в — изгибают загнутые концы проволоки в виде незамкнутого кольца Рис. 31. Внешний вид смонтированной платы Следующий этап — изготовление платы (рис. 29). Вырежьте ее из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала. Как и в предыдущем приемнике, установите на плате монтажные шпильки — их должно быть четыре. Стержень катушки закрепите на плате между двух скобок, изготовленных из толстой проволоки (рис. 30). Переменный конденсатор прикрепите к плате двумя винтами, пропущенными через отверстия в плате снизу. Детали припаяйте к шпилькам, как показано на рис. 29 и 31. Чтобы приемник имел законченный вид, подумайте об изготовлении его корпуса. Это может быть, например, шкатулка (рис. 32) размером 45Х60Х Х20 мм, склеенная из тонкого оргстекла или фанеры. Основание шкатулки лучше сделать съемным в виде крышки, тогда легко будет вставить внутрь шкатулки плату и соединить ее с гнездами и разъемом (эти детали установите на боковых стенках шкатулки). Соединительные проводники в этом случае возьмите такой же толщины, что и шпильки, — это избавит от необходимости крепить плату к корпусу. Рис. 32. Внешний вид детекторного приемника-малютки Установите плату так, чтобы ось переменного конденсатора прошла через отверстие в верхней стенке корпуса. Па оси закрепите ручку настройки (она входит в комплект конденсатора КП-180) винтом с потайной головкой. Приемник налаживания не требует и готов к работе сразу после подключения антенны, заземления и головных телефонов. Хотя с приведенными данными катушки приемник работает в диапазоне средних волн (500 — 300 м), его нетрудно перестроить на длинноволновый диапазон. Для этого намотайте на стержень феррита (на длине 20 мм) 250 — 300 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17 — 0,2 мм. KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
