ИМИТАТОР ГОЛОСОВ ПТИЦ

Это простое устройство поможет "оживить" игрушку для ребенка, но оно может найти и другие применения. Электрическая схема (рис. 6.1) позволяет имитировать голоса птиц. Так, при емкости С5 — 0,015 мкФ звук будет похож на писк птенцов, а при подключении параллельно (включателем S1) еще емкости С4 — 0,068 мкФ — крик чаек. Проведя небольшие эксперименты с величиной конденсаторов С4, С5 и резистором R3, можно получить и многие другие голоса птиц. Интервал между звуками зависит от величины номиналов R2 и С2.

Рис. 6.1. Электрическая схема имитатора

В качестве источника звука HF1 применяется пьезоизлучатель ЗП-1 — он отлично передает необходимый спектр сигналов. А для увеличения громкости звука пьезоизлучателя использован трансформатор Т1, намотанный на броневом сердечнике Б22 из феррита марки М2000НМ (или М1500НМ) (рис. 5.6). Обмотка содержит 80+250 витков провода ПЭЛ диаметром 0,12 мм с отводом от верхнего (по схеме) вывода.

В качестве Т1 допустимо применение также согласующего трансформатора от малогабаритных радиоприемников, но при этом могут быть уменьшены высокочастотные составляющие в спектре сигнала и звук будет иметь немного другой тембр звучания. Это кому как нравится.

При настройке схемы из-за технологического разброса параметров транзисторов КП313А при изготовлении может потребоваться их подбор. Поэтому лучше его временно устанавливать на съемную колодку Х1.

Микросхема D1 заменима на 564ЛН2, а вместо VD1 подойдут любые импульсные диоды. Транзистор VT1 можно применить типа КТ3102А, но при этом надо уменьшить R6 до 1 кОм. Конденсаторы и резисторы — любого типа.

Рис. 6.2. Топология печатной платы и расположение элементов (пьезоизлучатель HF1 не показан)

Топология печатной платы и расположение на ней элементов приведены на рис. 6.2. Пьезоизлучатель устанавливается над радиодеталями платы.

Схема сохраняет работоспособность при изменении питания от 3,5 до 5 В и потребляет ток не более 20 мА.

ЭЛЕКТРОАКОПУНКТУРНЫЙ СТИМУЛЯТОР

В настоящее время традиционное использование в медицине иглотерапии с успехом может заменить электрический стимулятор биологически активных точек. Этот простой прибор поможет самостоятельно лечить различные заболевания. Особенно он будет полезен при болезнях, дающих аллергическую реакцию в случае лечения химическими препаратами.

При использовании электроакопунктурного стимулятора нужно проконсультироваться с опытным в области иглотерапии врачем, который подскажет, какие точки и как связаны с внутренними органами.

Рис. 6.3

Для облегчения поиска активных точек стимулятор имеет положение переключателя S1 ПОИСК (рис. 6.3). Известно, что сопротивление кожи в месте расположения активных точек значительно меньше, чем в остальных местах. Эта особенность и используется при поиске. О значении сопротивления поверхности можно узнать по величине отклонения стрелки прибора РА1. О правильном определении биологически активной точки тела можно судить также по большой амплитуде отклонений стрелки прибора РА1 в режиме РАБОТА.

При пользовании прибором один электрод с помощью токопроводного зажима крепится к уху, а вторым, выполненным в виде острого щупа (радиус закругления конца 0,3...0,6 мм), касаются точек тела. При этом в активных точках должно ощущаться легкое покалывание (когда прибор включен).

Резистором R9 можно регулировать величину протекающего тока. Нужная точка стимулируется в течение 15...20 секунд. За один сеанс много точек стимулировать нежелательно.

Питается устройство от аккумулятора 7Д-0.125Д или аналогичной батарейки с напряжением 9 В.

В устройстве имеется звуковая индикация которая срабатывает при снижении напряжения питания ниже 7,4 В, что позволяет вовремя сменить или подзарядить элементы питания.

Электрическая схема стимулятора собрана на трех КМОП микросхемах, что обеспечивает малое потребление тока. Она состоит из задающего генератора на элементах микросхемы D1.1 и D1.2, делителя частоты (D2), индикатора снижения напряжения (VT1, D1.3, D3.1...D3.4). На выходных электродах схемы действует двухполярное напряжение с амплитудой в два раза больше, чем напряжение питания.

При отключении устройства (положение 81 — ОТКЛ) одна из групп контактов закорачивает выводы микроамперметра РА1, что обеспечивает защиту механизма измерительного прибора от повреждения при транспортировке.

В схеме применены переменные резисторы типа СП2-2-0.5 , а остальные резисторы — С2-23, конденсаторы типа К10-17. Микроамперметр РА1 со шкалой 50-0-50 мкА, например типа М4247 (нуль в середине шкалы). Пьезоизлучатель HF1 заменяется на ЗП-3, ЗГИ 8 или аналогичный. Переключатель S1 — ПГ2-18-ЗП4Н .

Транзистор может применяться с любой последней буквой в обозначении.

Настройка схемы заключается в установке порога срабатывания звукового сигнализатора резистором R2 при изменении питающего напряжения. Для этого потребуется стационарный источник с изменяемым выходным напряжением.

При использовании указанных деталей, все устройство легко размещается в корпусе с размерами 110х110х30 мм.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТОВЫХ ГИРЛЯНД

Для светового оформления елки, помещения или витрины магазина часто используют световые гирлянды, рассчитанные на напряжение питания 220В.

Схема устройства (рис. 6.12) позволяет автоматически управлять включением трех гирлянд, что не только привлекает внимание, но и помогает создать праздничное настроение. При этом в зависимости от положения движков переменных резисторов серии импульсов на соответствующих выходах будут различными, что делает эффект загорания не периодическим. Это не утомляет зрение при длительной работе устройства, как в случае одной и той же заданной последовательности включения гирлянд.

Рис.6.12

Коммутация гирлянд осуществляется тиристорами VS1...VS3. Управляют включением тиристоров транзисторные ключи VT1...VT3, на базу которых поступает сигнал от двух источников — генераторов импульсов на элементах микросхемы D1 и сетевой пульсации, проходящей через переменные резисторы R7, R12, R16.

В зависимости от положения соответствующего движка резистора в результате смешивания разночастотных сигналов образуются разные сигналы управления транзисторами, что и образует разные серии световых импульсов.

Устройство рассчитано на подключение к каждому каналу ламп с потребляемым током не более 1 А (мощность нагрузки 220 Вт), однако, если тиристоры установить на радиаторы, а диоды VD1...VD4 использовать более мощные (КД206(А-В) или аналогичные), допустимый ток нагрузки каждого канала увеличится до 2 А,

Для подавления возможных радиопомех, возникающих при работе тиристоров, в цепь питания устройства включен фильтр, состоящий из дросселя Т1 и конденсаторов С1, С2 типа К73-16В на 400 В или аналогичные. Дроссель намотан на двух склеенных вместе ферритовых кольцах типоразмера К20х12х6 мм из феррита марки 2000НМ. Обе обмотки содержат по 30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Остальные конденсаторы: СЗ, С4, С6 - К73-17 ; С5, С7...С9 — К53-4 на 16 В. Переменные резисторы применены типа СПО-0,5 (номинал может быть 12 кОм), остальные резисторы типа С2-23.

В схеме можно использовать любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости.

В качестве предохранителя F1 установлена перемычка из медного провода диаметром 0,12...0,16 мм. Сетевой включатель может быть любым, с допустимым током коммутации не менее 3 А.

Общий габариты устройства не превышают 130х130х30 мм.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ МОНИТОРА "ЭЛЕКТРОНИКА 32 ВТЦ-202" К КОМПЬЮТЕРУ СЕМЕЙСТВА IBM

Те, кто уже имеет опыт работы с компьютерами стандарта IBM, уже вряд ли захотят пользоваться другими бытовыми компьютерами. Такой компьютер может быть не только отличным игровым партнером, но и способен выполнять полезную работу, становясь вашим надежным помощником.

Рис. 6.7. Доработка схемы платы модуля видеоканала

Покупать для дома полностью скомплектованный компьютер семейства IBM (центральный блок с процессором, клавиатура, монитор и другими устройствами) довольно дорого, но, если у вас дома есть широко распространенный монитор "Электроника 32 ВТЦ-202", расходы можно уменьшить, подключив его к компьютеру в соответствии со схемой, приведенной на рис. 6.7, а остальные узлы докупать по мере необходимости.

Потребуется незначительная доработка монитора, которая заключается в установке дополнительного разъема ХЗ, например типа РС10, и выполнение соединений, приведенных на схеме. Это необходимо, чтобы разделить сигналы управления интенсивности цвета, приходящие с видеоконтроллера IBM.

Рис. 6.8. Соединительный кабель между монитором и EGA адаптером

Монитор с помощью кабеля (рис. 6.8) подключается к EGA видеокарте компьютера. Разъем ХЗ может быть любым, с соответствующим количеством контактов, а в качестве Х4 (подключаемого к компьютеру) можно использовать разъем типа РП15-9Ш, СИП-101-9 отечественного производства или аналогичные импортные —DB-9M.

При распайке разъема Х4 следует придерживаться нумерации, указанной на разъеме карты EGA (нумерацию легко можно прочитать с помощью увеличительного стекла), так как у отечественных разъемов нумерация другая.

Любая видеокарта EGA имеет микропереключатели, от положения которых зависит режим работы видеоадаптера. Как правило, их четыре, хотя может быть и больше. В этом случае для работы с монитором необходимо первые четыре установить в положение, показанное на рис. 6.9. Установка выполняется до включения компьютера, так как он считывает их состояние только один раз при включении питания. При этом видеокарта будет работать с частотой синхроимпульсов, соответствующей частоте развертки монитора.

Встречаются EGA видеокарты, в которых микропереключатели конфигурации не вынесены на панель с разъемом, и для доступа к ним придется открыть корпус компьютера.

Для получения картинки в центре экрана может потребоваться небольшая подстройка переменными резисторами, установленными в блоке разверток на платах АЗ.3 и A3.2 монитора.

Рис. 6.9. Видеокарта EGA

Такое подключение монитора позволит вам поиграть в популярные компьютерные игры: ПРИНЦ ИЗ ПЕРСИИ, SYPERTETRIS, CHESSMASTER-2100, LHX, RETALIATOR, GODS и многие другие, а также воспользоваться нортоновской оболочкой и утилитами, работать с простым редактором текстов, например "Слово и дело", корректировщиком русских текстов DIACOR (исправление грамматических ошибок) и другими программами. Эта доработка не вносит существенных изменений в работу монитора, и при необходимости его можно использовать для работы с другими

бытовыми компьютерами, например ZX-SPECTRUM.

ПОРТ КЕМПСТОН ДЖОЙСТИКА ДЛЯ ZX-SPECTRUM

Эта схема предназначена для тех, кто уже имеет или же только собирается изготовить популярный бытовой компьютер из семейства совместимых с ZX-SPECTRUM.

Рис. 6.6

Предлагаемая схема (рис. 6.6) отличается от аналогичных малым потреблением тока, так как выполнена на трех КМОП микросхемах. Другим достоинством схемы является наличие режима автоматического оружия (включается тумблером SA1), что, как показывает опыт, для некоторых игр является очень удобным.

При работе устройства используется возможность микросхемы 561 ЛН1 находиться в третьем состоянии (выходы отключены от нагрузки при лог. "1" на выводе 4). Это позволяет ее подключить непосредственно к цепям микропроцессора Z80. Схема работает при опросе порта компьютером.

Генератор, собранный на микросхеме DD1, обеспечивает подачу импульсов с частотой примерно 2 Гц при нажатии на кнопку ОРУЖИЕ, если тумблер SA1 установлен в нижнее положение на схеме.

Резисторы R1...R6 могут быть 1...10 «Ом. Вместо микросхем 561-ой серии можно применить серию 564.

При наличии места устройство размещается внутри компьютера или же в виде отдельной приставки, подключаемой к системному разъему (Х2).

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЗВУКОВОЙ КАРТЫ КОМПЬЮТЕРА

Необходимой частью современного компьютера является Sound Blaster. Он позволяет получить звуковое сопровождение программ. В мире в последнее время большинство звуковых карт (плат) для компьютеров семейства IBM выпускаются без мощного оконечного усилителя и рассчитаны на подключение активных колонок или любого усилительного комплекса. Это позволяет получить более высокое качество звука и исключает перегрузку внутреннего источника питания компьютера.

Имея небольшой опыт работы на персональном компьютере, несложно приобрести и установить звуковую плату в любое свободное гнездо соответствующего разъема на материнской плате (внутри корпуса компьютера). В магазинах большой выбор звуковых карт — от укомплектованных в наборе, включающем колонки, до отдельных узлов. Покупать набор получается значительно дороже, чем то же самое по отдельности. Да и не всех комплектация набора способна удовлетворить качеством компонентов, например входящих колонок. Но приобретя все компоненты по отдельности, есть риск столкнуться с неполной совместимостью узлов. Так, купив хорошую звуковую карту фирмы "Creative" и отлично звучащие колонки SP-690 (50 Вт) фирмы "Advance", при их соединении вместе обнаружились два недостатка. Во-первых сигнал со звуковой карты недостаточен по уровню, чтобы получить от колонок максимальную мощность. Вторым недостатком явился сильный щелчок в динамиках при включении питания компьютера.

Согласовать уровень сигнала и убрать щелчки позволяет схема, приведенная на рис. 6.10. Узлы усилителей УС1 и УС2 идентичны. Каждый канал обеспечивает усиление в 7,5 раз в полосе частот 20...100000 Гц. Конденсатор С4 в цепи базы транзистора VT3 дает плавное нарастание напряжения питания на усилителях — это устраняет прохождение импульсного броска от переходных процессов.

Рис. 6.10. Схема усилителя

Питаться промежуточный усилитель может от блока питания компьютера, для чего потребуется на задней стенке корпуса установить миниатюрный разъем ХЗ, соединенный с цепью +12 В источника питания. Ток потребления схемы не более 4, 6 мА.

В схеме использованы детали: конденсаторы С1...С4 типа К53-1Б, резисторы любого типа. Штекер Х1 должен подходить к разъему звуковой карты, гнездо Х2 типа ОНП-ВГ-68-8/16, 5х14-Р или аналогичное, для подключения штекера активных колонок, ХЗ — любой малогабаритный.

Топология печатной платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 6.11.

Настройка схемы заключается в получении одинакового усиления в каналах, подбором номинала резистора 1R6 (2R6) в пределах 200...1500 Ом (регулируется величина отрицательной обратной связи).

Рис. 6.11. Топология печатной платы

ПРОСТОЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ТОКА В НАГРУЗКЕ

Иногда требуется периодически включать (или выключать) подключенную к источнику питания нагрузку, например лампу аварийной сигнализации в автомобиле, звуковую сирену и т. д.

Рис. 6.4

Приведенная на рис. 6.4 схема может так же найти применение в различных игрушках и автоматических устройствах, где требуется обеспечивать прерывистый режим работы. Устройство может также использоваться и как вибратор, для перемешивания раствора.

Схема работает от источника с напряжением от 2,4 до 5 В. При использовании реле К1 на напряжение 9 В рабочее напряжение может быть увеличено до 13 В. В этом случае в цепь базы транзистора VT2 необходимо установить резистор 56...100 Ом.

Рис. 6.5

Схема является несимметричным мультивибратором, где время включения реле (период) зависит от номиналов элементов С1 и R2. Резистором R1 период может меняться в диапазоне от 0,5 до 12 секунд, при этом реле включается примерно на 0,5 секунды.

Чтобы обеспечить работу схемы при низковольтном питании, реле К1 выполнено на основе любого открытого реле с катушкой, намотанной проводом ПЭВ диаметром 0,33 мм. Намотка выполняется до заполнения всего каркаса катушки.

При выборе реле необходимо учитывать допустимый ток через контакты и удобство разборки конструкции для перемотки катушки на более низкое рабочее напряжение. Удобно для этих целей взять польские KP460DC (рис. 6.5), но подойдут и многие отечественные.

РЕГУЛЯТОР ЯРКОСТИ ОСВЕЩЕНИЯ

Светорегулятор предназначен для плавного изменения яркости свечения обычных ламп освещения с общей мощностью до 1000 Вт.

Регулирующим элементом схемы (рис. 6.15) является электронный коммутатор — тиристор VS1 типа Т122-20-4 (Т122-25-4), на управляющий электрод которого поступают импульсы открывающего напряжения, сдвинутые по фазе относительно анодного. От момента открывания тиристора (величины фазового сдвига) зависит яркость свечения лампы.

Фазосдвигающая цепь состоит из R6, R7 и С2. Как только напряжение на конденсаторе С2 возрастет до порога срабатывания однопереходного транзистора VT1, он открывается и конденсатор разряжается через резисторы R1 и R2. Яркость освещения изменяется резистором R6.

Рис. 6.15. Электрическая схема светорегулятора

Рис. 6.16. Светорегулятор с плавным нарастанием яркости

В схеме применены резисторы R1...R5, R7, R8 типа МЛТ , R6 — СПЗ-4а, конденсаторы С1, С2—К73-17 на 250 В. Диоды VD1...VD4 подойдут любые высоковольтные, с допустимым током не менее 10 A; VD5 и VD6 можно заменить одним стабилитроном, например типа Д816А. Тиристор VS1 устанавливается на радиатор.

Отмеченные на схеме "*" элементы могут потребовать подбора при настройке. Резистором R7 настраивается максимум напряжения на лампе при нулевом сопротивлении R6.

Показанный на схеме пунктиром светодиод можно не устанавливать, но его наличие позволяет знать, что включена схема, а лампа не светится из-за того, что регулятором яркость свечения уменьшена до нуля.

Вторая схема (рис. 6.16) позволяет не только регулировать напряжение на лампе, но и обеспечивает плавное нарастание яркости свечения до значения, установленного резистором R7. Это значительно продлевает срок службы лампы за счет устранения перегрузки в момент включения. Кратковременная перегрузка лампы возникает из-за того, что нить накала в холодном состоянии имеет на порядок меньшее сопротивление, чем нагретая.

Настройка схемы регулировки яркости выполняется аналогично уже описанной выше, для чего коллектор VT3 временно закорачиваем на общий провод — транзистор VT2 будет в насыщении.
После настройки регулятора яркости, при отключенном диоде VD5, подбором номинала резистора R10 добиваемся, чтобы при положении регулятора яркости "максимум" лампа чуть светилась. Теперь можно подключать диод VD5 и проверять работу устройства. При включении схемы (S1), если регулятор (R7) установлен на максимальную яркость, свечение лампы будет плавно возрастать в течение 1...2 секунд.

Рис. 6.17. Светорегулятор на симисторе с плавным нарастанием яркости Аналогичную схему можно выполнить на симисторном коммутаторе (рис. 6.17). Что позволяет уменьшить габариты устройства, так как в этом случае не нужны мощные выпрямительные диоды. Импульсный трансформатор Т1 наматывается проводом ПЭЛШО-0,12 на ферритовом кольце М4000НМ типоразмера К16х10х4 мм и содержит в обмотке 1 — 80 витков, 2 — 60 витков. Перед намоткой, острые грани сердечника закругляем надфилем. Иначе они прорежут провод. После намотки и пропитки катушки лаком, необходимо убедиться в отсутствии утечки между обмотками, а также обмоткой и ферритом каркаса. Электролитический конденсатор С2 необходимо использовать с небольшим током утечки, например типа К52-1. Подстроечный резистор R9 типаСПЗ-19а.

Рис.6.18 Вариант топологии печатной платы для схемы с симистором приведен на рис. 6.18. Применяемые в схемах тиристор и симистор позволяют управлять и более мощной нагрузкой (2000 Вт), но в этом случае их необходимо установить на радиатор.

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ДЛЯ НАГРЕВАТЕЛЕЙ

Многие пользуются бытовыми электроплитами, а также другими электрическими нагревательными приборами. Некоторые из них, например двухконфорочная электроплитка "Россиянка", имеют термоэлектрические регуляторы нагрева. Терморегулятор позволяет не только экономить электроэнергию, но и делает более удобным процесс приготовления еды.

Термоэлектрические регуляторы обладают низкой надежностью и требуют периодического ремонта или подрегулировки. Избавиться от этих забот поможет схема электронного регулятора мощности (рис. 6.13). Схема позволяет плавно регулировать нагрев двух нагревателей мощностью по 2 кВт каждый.

Использование бесконтактной электронной регулировки мощности в нагрузке не только повышает надежность работы всего устройства, но и позволяет легко дополнить схему таймером (A3), который может через заданный интервал времени отключить нагреватель (ЕК2). Схема таймера (A3) в данной статье не приводится — она может быть любой из опубликованных в литературе.

Для удобства размещения терморегулятора внутри корпуса плитки конструктивно схема выполнена в виде двух узлов на платах с размерами 155х55 мм (схемы А1 и A3 лучше располагать на одной плате).

Электрическая схема блока управления (рис. 6.14) собрана на однопереходных транзисторах и является типовой. Коммутация нагрузки производится с помощью мощных тиристоров VS1 и VS2. Элементы схемы выбраны со значительным запасом по рабочему току, с учетом возможного их размещения (без радиатора) вблизи от нагревательных элементов.

Рис. 6.13. Блоки схемы регулятора мощности: А1 — блок управления, А2 — блок коммутации, A3 — временной таймер, ЕК1 и ЕК2 — нагревательные элементы.

Монтаж силовых цепей схемы (блока А2) выполняется проводом, сечением не менее 2,5 кв. мм в термостойкой изоляции.

В устройстве применены переменные резисторы R1 и R2 типа ППБ-15Г, остальные — типа С2-23. Конденсаторы С1...С4типаК73-9на100В.

В качестве предохранителей F1, F2 можно использовать перемычки из медного провода диаметром 0,3 мм. Варистор RU1 предназначен для защиты элементов схемы от кратковременных бросков напряжения в питающей сети и может применяться типа СН1-1 на 560 В.

Настройка схемы производится резисторами R3 и R7 для получения максимального напряжения в нагрузке при нулевом значении резисторов R1 и R2. Из-за большого технологического разброса параметров однопереходных транзисторов иногда может потребоваться также подбор конденсаторов С1 и СЗ.

Рис. 6.14. Электрическая схема блока управления

Схемы разных устройств

В этой части приведены схемы и информация об устройствах различного назначения, которые нельзя отнести к одному из имеющихся в данной брошюре разделов или же они относятся сразу к нескольким разделам. По этой причине автор посчитал более удобным их выделить в отдельную группу. Имитатор голосов птиц Электроакопунктурный стимулятор Простой прерыватель тока в нагрузке Порт Кемпстон джойстика для ZX-Spectrum Подключение монитора "Электроника 32 ВТЦ-202" к компьютеру семейства IBM Промежуточный усилитель для звуковой карты компьютера Переключатель световых гирлянд Регулятор мощности для нагревателей Регулятор яркости освещения Управление электромотором постоянного тока Озонатор воздуха

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМОТОРОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Во многих станках применяют электромоторы (ЭМ) постоянного тока. Они легко позволяют плавно управлять частотой вращения, изменяя постоянную составляющую напряжения на якорной обмотке, при постоянном напряжении обмотки возбуждения (0В).

Рис. 6.19. Схема электропривода

Электрическая схема (рис. 6.19) будет полезна тем, кто собирает для себя необходимый станок или устройство с электроприводом. Схема позволяет управлять электромотором мощностью до 5 кВт.

Мощные ЭМ постоянного тока имеют несколько особенностей, которые необходимо учитывать:

а) нельзя подавать напряжение на якорь ЭМ без подачи номинального напряжения (обычно 180...220 В) на обмотку возбуждения;

б) чтобы не повредить мотор, недопустимо сразу подавать при включении номинальное напряжение на якорную обмотку, из-за большого пускового тока, превышающего номинальный рабочий в десятки раз.

Приведенная схема позволяет обеспечить необходимый режим работы — плавный запуск и ручную установку нужной частоты вращения ЭМ.

Направление вращения изменится, если поменять полярность подключения проводов на обмотке возбуждения или якоре (делается это обязательно только при выключенном ЭМ).

В схеме применены два реле, что позволяет выполнить автоматическую защиту элементов схемы от перегрузки. Реле К1 является мощным пускателем, оно исключает вероятность включения ЭМ при установленной резистором R1 не нулевой начальной скорости. Для этого на оси переменного резистора R1 закрепляется рычаг, связанный с кнопкой SB2, которая замыкается (рычагом) только при максимальном значении сопротивления (R1) — это соответствует нулевой скорости.

Когда замкнуты контакты SB2, реле К1 при нажатии кнопки ПУСК (SB1) включится и своими контактами К1.1 самоблокируется, а контакты К1.2 включат электропривод.

Реле К2 обеспечивает защиту от перегрузки при отсутствии тока в цепи обмотки возбуждения ЭМ. В этом случае контакты К2.1 отключат питание схемы.

Питается схема управления без трансформатора, непосредственно от сети через резистор R3.

Величина действующего значения напряжения на якорной обмотке устанавливается с помощью изменения резистором R1 угла открывания тиристоров VS1 и VS2.
Неправильная фазировка управляющего напряжения, приходящего на тиристоры VS1 и VS2, не может их повредить. Для удобства контроля работы тиристоров управляющее напряжение допустимо подавать сначала на один тиристор, а потом на другой — если регулируется резистором R1 напряжение на нагрузке (лампе), фаза подключения импульсов управления правильная. При работе обоих тиристоров и настроенной схеме напряжение на нагрузке должно меняться от 0 до 190 В.

Рис. 6.20 На этом настройка закончена и можно подключать якорную цепь ЭМ. Исключить вероятность подачи максимального напряжения на якорную обмотку в момент включения можно и электронным способом, воспользовавшись схемой, аналогичной приведенной на рис 6.17. (Конденсатор С2 обеспечивает плавное нарастание выходного напряжения в момент включения, а в дальнейшем на работе схемы не сказывается.) В этом случае включатель SB2 не нужен.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Если вы решили собрать понравившуюся электрическую схему, а раньше этим никогда не занимались, то вам пригодятся приводимые ниже советы, а со временем, при появлении опыта, вы сможете выбрать наиболее удобную для себя методику.

Вся современная радиоаппаратура собирается на печатных платах, что позволяет повысить ее надежность, а также упростить сборку. Несложно научиться делать печатные платы своими руками, тем более что особых секретов в технологии нет.

Итак, вы выбрали нужную схему и приобрели необходимые детали. Теперь можно приступать к разводке топологии печатных проводников, учитывая реальные габариты деталей. Удобнее это делать на миллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клеточку. Рисуем контуры платы, габариты которой будут определяться с учетом размещения ее в каком-то готовом корпусе, что наиболее удобно, так как изготовление самодельного потребует много времени и не каждый сможет его сделать аккуратно и красиво.

Разводку топологии платы выполняют карандашом, отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самих элементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии с электрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительных проводников. Входные и выходные цепи схемы должны быть разнесены друг относительно друга по возможности дальше, что исключит наводки и самовозбуждение схем усилителей.

Наилучшее размещение элементов с первой попытки, как правило, не получается, и приходится пользоваться ластиком при изменении компоновки деталей.

После размещения всех элементов необходимо еще раз проверить соответствие топологии платы электрической схеме и устранить все выявленные ошибки (они будут).

Теперь можно приступать к изготовлению платы. Для этого из фольгированного стеклотекстолита вырезается заготовка печатной платы (ножовкой, резаком или ножницами по металлу). К заготовке закрепляем рисунок топологии (липкой лентой или пластырем). По рисунку, с помощью керна или шила, намечаются отверстия для выводов радиоэлементов и крепления платы.

Сверлим отверстия, сняв бумагу, сверлом диаметром 0,9...1,5 мм для радиоэлементов и 3...3,5 мм —для крепления платы.
Иногда я сверлю плату по бумаге. Это несколько ускоряет изготовление, однако в случае необходимости рисунок топологии будет уже трудно использовать во второй раз, причем пострадают точность расположения отверстий и аккуратность исполнения. После сверления мелкой наждачной шкуркой (нулевкой) слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную пленку, — это ускоряет процесс травления. Перед нанесением рисунка топологии плату нужно обезжирить техническим спиртом или ацетоном (протерев поверхность смоченной тряпкой), подойдут и многие другие растворители. Для выполнения рисунка проводников используется любой быстро сохнущий лак, например женский лак для ногтей или мебельный (его можно подкрасить пастой от шариковой авторучки, чтобы было хорошо видно на плате). Очень удобно рисовать печатные соединения тонким водостойким маркером (не каждый тип подойдет).

Рис. 7.1 Для нанесения рисунка можно воспользоваться двумя методами: — берется рейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводники от отверстия к отверстию (рис. 7.1 а) в соответствии с рисунком топологии; — во втором методе покрывается лаком вся поверхность платы и при его подсыхании счищаются лишние участки лака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными только токопроводящие дорожки (рис. 7.16). Первый метод более быстрый, и чаще используется именно он, а второй иногда необходим для изготовления различных высокочастотных схем и схем с очень высокой плотностью монтажа. После нанесения рисунка, когда лак подсохнет, топологию проводников можно подретушировать и скорректировать, аккуратно соскоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в ванночку с раствором хлорного железа. Если плата двухсторонняя, чтобы заготовка не легла рисунком проводников на дно, необходимо в крепежные отверстия вставить диэлектрические клинья или любым другим способом обеспечить зазор. Весь процесс травления займет около часа, но если вы хотите его ускорить, то раствор должен быть слегка теплым и при травлении иногда его помешивайте (время зависит и от концентрации раствора хлорного железа в воде). После окончания травления заготовку промываем под струёй воды и отверткой соскабливаем лак с платы (его можно также растворить, например ацетоном, но это дольше и создает больше грязи). Для удобства монтажа, проводники платы необходимо облудить припоем ПОС-61 с использованием жидкого спирто-канифольного флюса (для лучшей пайки плату можно слегка зачистить мелкой шкуркой).

Прикосновения паяльника должны быть легкими и не надолгими, иначе медная фольга дорожек начнет отслаиваться. Остатки канифоли после облуживания удаляют с платы ацетоном или спиртом. На этом процесс изготовления печатной платы считается законченным и можно приступать к монтажу элементов на ней. В заключение отметим, что существует способ изготовления печатной платы без использования химических реактивов. При этом зазоры между контактными дорожками выполняются резаком при помощи металлической линейки, но этот метод требует больше сил и определенных навыков, так как резак может соскочить и порезать нужные участки фольги. Поэтому этим методом обычно пользуются очень редко, когда топология очень простая, а хлорного железа нет под руками. Хлорное железо нетрудно изготовить самостоятельно. Для этого берется соляная кислота с концентрацией около 9% (ее можно приобрести в хозяйственных магазинах) и железные опилки (или тонкие листовые кусочки). Опилки заливаем кислотой и оставляем в открытой емкости на несколько дней. Если кислота имеет низкую концентрацию, то ее берется 25 частей на 1 часть объема опилок для получения водного раствора хлорного железа сразу нужной плотности. По окончании реакции получается светло-зеленый раствор, который, постояв еще несколько дней, становится желто-бурым.

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ

Основы безопасности при работе с напряжением более 36 В должен знать каждый. Жизнь слишком ценный подарок природы, чтобы ее терять из-за невнимательности или неаккуратности.

Электрический ток более 50 мА, проходящий через человека, представляет опасность для здоровья и жизни. Поэтому для безопасного выполнения работ необходимо помнить и выполнять основные правила:

1. Руки должны быть чистыми и сухими, так как величина тока, проходящего через человека, зависит от состояния кожи, а также площади соприкосновения с токоведущими частями (грязь и влага ее увеличивают).

2. Нельзя лезть в блок сразу двумя руками или одной рукой при этом касаться токопроводящей поверхности (металлического корпуса устройства), так как степень поражения электрическим током зависит от пути его прохождения. Наиболее опасным является путь тока от руки к руке — через область сердца и легких.

3. Ремонт с заменой деталей необходимо выполнять при отключении питания устройства от сети 220 В. Для полной уверенности в этом лучше вытащить сетевую вилку из розетки (выключатель может сломаться в самый неожиданный момент).

4. После выключения питания конденсаторы в устройстве могут еще некоторое время сохранять заряд, который вы получите при случайном касании цепей. Для исключения такой возможности выводы высоковольтных конденсаторов закорачиваются через резистор примерно 100 Ом (закорачивание выводов короткозамыкающей перемычкой может их повредить).

Это правило особенно хорошо запоминается, после того как разряд высоковольтного конденсатора почувствуешь на себе.

5. При первоначальном включении устройства следует соблюдать осторожность, так как диоды и электролитические конденсаторы при неправильном включении полярности или превышении режимов могут взорваться. При этом конденсаторы взрываются не сразу, а сначала некоторое время греются.

6. Не рекомендуется оставлять без присмотра включенные и еще не настроенные устройства — это может вызвать пожар.

7. Безопасным для человека в обычных условиях является источник тока с напряжением до 36 В, поэтому для монтажа элементов лучше использовать паяльник с рабочим напряжением, не превышающим это значение.

8.
При работе с паяльником нельзя стряхивать с жала остатки расплавленного припоя: его брызги могут попасть в глаза или на тело и вызвать травму. Осторожность необходима и при вытаскивании выводов элементов при отпайке. Паяльник должен иметь подставку, которая исключает случайное касание горячих частей руками, а также скатывание его на стол. 9. При длительной работе с паяльником воздух в комнате насыщается вредными для организма парами свинца и олова. Поэтому помещение следует регулярно проветривать. Если же вы все же по неосторожности попали под напряжение или стали свидетелем такого случая, то надо как можно скорее освободиться от контакта с токоведущим проводником, любым способом разомкнув цепь. Последствия поражения зависят от времени нахождения человека под напряжением. Особо внимательным надо быть при настройке схем, не имеющих электрической развязки от сети 220 В (не имеющих понижающих напряжение трансформаторов). В этом случае подключение измерительных приборов лучше выполнять при отключенной схеме. Обо всех опасностях невозможно рассказать в пределах данной статьи, поэтому будьте внимательны и осторожны при работах с электричеством.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ПРОВОДА ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ И ИЗГОТОВИТЬ ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Если вам необходимо выполнить электрическую проводку в квартире на даче или в гараже, а это имущество не застраховано от пожара, то приводимые в данной статье сведения помогут уберечься от всяких неожиданностей, связанных с электрической сетью.

Для правильного выбора сечения провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формулам 1=Р/220 (например, для электрообогревателя мощностью 2000 Вт ток составит 9 А, для 60 Вт лампочки — 0,3 А). Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:

- для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,

- для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо покупать другой. При выборе типа провода нужно также учитывать допустимое напряжение пробоя изоляции (нельзя для электрической проводки на сетевое напряжение 220 В использовать провода от телефонной линии).

При выполнении скрытой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8.

Следует отметить, что открытая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.

Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для бытового использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицей 7.3.

Таблица 7.3

Сечение,кв. мм	1,5	2.5	4	6	10	16	25	35	50
Ток, А	17	25	35	42	60	80	100	125	170

При разведении цепей на вводе обязательно устанавливается общий выключатель и предохранители (плавкие вставки или электромеханические автоматы). Наиболее широко распространены в бытовых сетях плавкие предохранители, но при перегорании (в случае перегрузки цепи) возникают проблемы с их приобретением.

Некоторые смелые люди выходят из затруднения временной заменой предохранителя на гвоздь или же выполняя из любого попавшего под руку провода перемычку.
Со временем это забывается, а, как известно из народного опыта — нет ничего более постоянного, чем временное. В этом случае, при перегрузке, может загореться проводка. Чтобы этого не случилось, удобно воспользоваться упрощенной формулой, которая позволит правильно изготовить плавкий предохранитель на любой ток с достаточной точностью. Для одножильного медного провода ток защиты предохранителя определяется по упрощенной формуле:

,где d — диаметр провода в миллиметрах. В таблице 7.4 приведены результаты расчетов для некоторых часто используемых проводов. Таблица 7.4

d, мм	0,06	0,09	0,1	0,12	0,2	0,25	0,3	0,5	1,0
Inp, A	1,76	2,16	2,53	3,32	7,16	10	13	28,3	80

Для изготовления предохранителя провод нужного диаметра можно взять из многожильных монтажных проводов, аккуратно сняв изоляцию.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Целью расчета является получение заданных выходных параметров трансформатора (для сети с частотой 50 Гц) при его минимальных габаритах и массе.

Расчет трансформатора целесообразно начать с выбора магнитопровода, т. е. определения его конфигурации и геометрических размеров.

Наиболее широко распространены три вида конструкции магнитопроводов, приведенные на рис. 7.17.

Рис. 7.17. Конструкции магнитопроводов трансформаторов: а) броневого пластинчатого; б) броневого ленточного; в) кольцевого ленточного

Для малых мощностей, от единиц до десятков Вт, наиболее удобны броневые трансформаторы. Они имеют один каркас с обмотками и просты в изготовлении.

Трансформатор с кольцевым сердечником (торроидальный) может использоваться при мощностях от 30 до 1000 Вт, когда требуется минимальное рассеяние магнитного потока или когда требование минимального объема является первостепенным. Имея некоторые преимущества в объеме и массе перед другими типами конструкций трансформаторов, торроидальные являются вместе с тем и наименее технологичными (удобными) в изготовлении.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

— напряжение первичной обмотки Ui;

— напряжение вторичной обмотки Uz;

— ток вторичной обмотки l2;

— мощность вторичной обмотки Р2 =I2 * U2 = Рвых

Если обмоток много, то мощность, отдаваемая трансформатором, определяется суммой всех мощностей вторичных обмоток (Рвых).

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

Размеры магнитопровода выбранной конструкции, необходимые для получения от трансформаторов заданной мощности, могут быть найдены на основании выражения:

,где:

Sст— сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки;

Sок — площадь окна в магнитопроводе;

Вмах— магнитная индукция, см. табл. 7.5;

J — плотность тока, см. табл. 7.6;

Кок — коэффициент заполнения окна, см. табл. 7.7;

Кст — коэффициент заполнения магнитопровода сталью, см. табл. 7.8;

Величины электромагнитных нагрузок Вмах и J зависят от мощности, снимаемой со вторичной обмотки цепи трансформатора, и берутся для расчетов из таблиц 7.5 и 7.6.

Таблица 7.5

Конструкция магнитопровода	Магнитная индукция Вмах, [Тл] при Рвых, [Вт]
5—15	15—50	50—150	150—300	300—1000
Броневая (пластинчатая)	1,1—1,3	1,3	1,3—1,35	1,35	1,35—1,2
Броневая (ленточная)	1,55	1,65	1,65	1,65	1,65
Кольцевая	1,7	1,7	1,7	1,65	1,6

Таблица 7.6

Конструкция магнитопровода	Плотность тока J, [а/мм кв.] при Рвых, [Вт]
5—15	15—50	50—150	150—300	300—1000
Броневая (пластинчатая)	3,9—3,0	3,0—2,4	2,4—2,0	2,0—1,7	1,7—1,4
Броневая (ленточная)	3,8—3,5	3,5—2,7	2,7—2,4	2,4—2,3	2,3—1,8
Кольцевая	5—4,5	4,5—3,5	3,5	3,0

Коэффициент заполнения окна Кок приведен в таблице 7.7 для обмоток, выполненных проводом круглого сечения с эмалевой изоляцией.

Коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью Кст зависит от толщины стали, конструкции магнитопровода (пластинчатая, ленточная) и способа изоляции пластин или лент друг от друга. Величина коэффициента Кст для наиболее часто используемой толщины пластин может быть найдена из таблицы 7.8 Таблица 7.7

Конструкция магнитопровода	Рабочее напряж. [В]	Коэффициент заполнения окна Кок при Рвых, [Вт]
5-15	15-50	50-150	150-300	300-1000
Броневая (пластинчатая)	до 100	0,22-0,29	0,29-0,30	0,30-0,32	0,32-0,34	0,34-0,38
100-1000	0,19-0,25	0,25-0,26	0,26-0,27	0,27-0,30	0,30-0,33
Броневая (ленточная)	до 100	0,15-0,27	0,27-0,29	0,29-0,32	0,32-0,34	0,34-0,38
100-1000	0,13-0,23	0,23-0,26	0,26-0,27	0,27-0,30	0,30-0,33
Кольцевая		0,18-0,20	0,20-0,26	0,26-0,27	0,27-0,28

Таблица 7.8

Конструкция магнитопровода	Коэффициент заполнения Кст п	ри толщине стали, мм
0,08	0,1	0,15	0,2	0,35
Броневая (пластинчатая)	-	0,7(0,75)	-	0,85 (0,89)	0,9 (0,95)
Броневая (ленточная)	0,87	-	0,90	0,91	0,93
Кольцевая	0,85	0,88

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой. 2. Коэффициент заполнения для ленточных магнитопроводов указаны при изготовлении их методом штамповки и гибки ленты. Определив величину Sст*Sок, можно выбрать необходимый линейный размер магнитопровода, имеющий соотношение площадей не менее, чем получено в результате расчета. Величину номинального тока первичной обмотки находим по формуле:

,где величина h и COS j трансформатора, входящие в выражение, зависят от мощности трансформатора и могут быть ориентировочно определены по таблице 7.9. Таблица 7.9

Величина	Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
2—15	15—50	50—150	150—300	300—1000
h броневой ленточный	0,5-0,6	0,6—0,8	0,8—0,9	0,90—0,93	0,93—0,95
0,76—8,88	0,88—0,92	0,92—0,95	0,95—0,96
COS j	0,85—0,90	0,90—0,93	0,93—0,95	0,95—0,93	0,93—0,94

Токи вторичных обмоток обычно заданы. Теперь можно определить диаметр проводов в каждой обмотке без учета толщины изоляции. Сечение провода в обмотке: Snp = I/J, диаметр

Определяем число витков в обмотках трансформатора:

,где n — номер обмотки, аU — падение напряжения в обмотках, выраженное в процентах от номинального значения, см. таблицы 7.10 и 7.11. Следует отметить, что данные для —U, приведенные в таблице 7.10, для многообмоточных трансформаторов требуют уточнения. Рекомендуется принимать значения аU для обмоток, расположенных непосредственно на первичной обмотке на 10...20% меньше, а для наружных обмоток на 10...20% больше указанных в таблице. В торроидальных трансформаторах относительная величина полного падения напряжения в обмотках значительно меньше по сравнению с броневыми трансформаторами. Это следует учитывать при определении числа витков обмоток — значения аU берутся из таблицы 7.11. Таблица 7.10

Конструкция броневая, величина аU	Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт
5—15	15—50	50—150	150—300	300—1000
аU1	20—13	13—6	6—4.5	4,5—3	3—1
аU2	25—18	18—10	10—8	8—6	6—2

Таблица 7.11

Конструкция кольцевая, величина OU	Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт
8-25	25-60	60-125	125-250	250—600
OU1	7	6	5	3,5	2,5
OU2	7	6	5	3.5	2.5

ПРИМЕР РАСЧЕТА СЕТЕВОГО ТОРРОИДАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Исходные данные: Входное напряжение U1 = 220 В Выходное напряжение U2 = 22 В Максимальный ток нагрузки I2 = 10 А Мощность вторичной цепи определяем из формулы: P2 = U2 * l2 =220 Вт Имеется кольцевой ленточный магнитопровод с размерами: в = 4 см, с = 7,5 см, а = 2 см (рис. 7.17в). Sок =pЧR2 =3,14Ч3,752 =44,1 кв. см ; Sст =аЧв=2Ч4 =8 кв. см Воспользовавшись формулой мощности и таблицами, определяем, какую максимальную мощность можно снять сданного магнитопровода:

Расчетная величина превышает необходимую по исходным данным (Р2 = 220 Вт), что позволяет применить данный магнитопровод для намотки нужного трансформатора, но если требуются минимальные габариты трансформатора, то железо магнитопровода можно взять меньших размеров (или снять часть ленты), в соответствии с расчетом. Номинальный ток первичной обмотки:

Сечение провода в обмотках:

Диаметр провода в обмотках:

Выбираем ближайшие диаметры провода из ряда стандартных размеров, выпускаемых промышленностью, — 0,64 и 2 мм, типа ПЭВ или ПЭЛ. Число витков в обмотках трансформатора:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ

Одним из основных параметров высокочастотного кабеля является волновое сопротивление. Обычным омметром его не измерить — для этого нужен специальный прибор. Сам кабель (отечественного производства) не имеет маркировки и если вы не знаете его тип, то, воспользовавшись штангенциркулем, легко сможете определить волновое сопротивление с помощью несложных вычислений.

Для этого нужно снять внешнюю защитную оболочку с конца кабеля, завернуть оплетку и измерить диаметр внутренней полиэтиленовой изоляции. Затем снять изоляцию и измерить диаметр центральной жилы. После этого результат первого измерения разделим на результат второго: при полученном отношении примерно 3,3...3,7 волновое сопротивление кабеля составит 50 Ом, при отношении 6,5...6,9 — составляет 75 Ом.

Вторым важным параметром является удельное затухание. Эта величина характеризует потери уровня сигнала при его прохождении через один метр кабеля и позволяет сравнивать кабели разных марок.

Затухание тем больше, чем больше длина кабеля и чем больше частота сигнала. Удельное затухание измеряется в децибелах на метр (дБ/м) и приводится в справочниках в виде таблиц или графиков.

Рис. 7.11. Удельное затухание коаксиальных кабелей

На рис. 7.11 приведены зависимости удельного затухания коаксиальных кабелей разных марок от частоты. Пользуясь ими, можно подсчитать затухание сигнала в кабеле, при известной его длине, на любой частоте.

Обозначение коаксиального кабеля состоит из букв и трех чисел: буквы РК обозначают радиочастотный коаксиальный кабель, первое число показывает волновое сопротивление кабеля в омах, второе — округленный внутренний диаметр оплетки в миллиметрах, третье — номер разработки. Из графика видно, что удельное затухание зависит от толщины кабеля: чем он толще, тем удельное затухание меньше.

Зная длину кабеля, воспользовавшись таблицей 7.2, можно перевести затухание из децибелов в относительное ослабление уровня сигнала на выходе.

Таблица 7.2

ДБ	0,5	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Рвых/ Рвх	0,94	0,79	0,63	0,5	0,4	0,32	0,25	0,2	0,16	0,13	0,1

Для практического определения волнового сопротивления любой неизвестной линии передачи, от коаксиального кабеля до пары скрученных проводов, можно также воспользоваться измерителем индуктивности и емкости.

Волновое сопротивление линии с малыми потерями определяется по формуле:

, где

Z — волновое сопротивление (Ом); L — индуктивность закороченной линии (Гн); С — емкость разомкнутой линии (Ф).

Для расчета необходимо выполнить измерение индуктивности закороченного куска линии длиной 1...5 м, а затем измерить емкость разомкнутого на конце куска. При меньшей или большей длине отрезка линии погрешность измерения увеличивается.

Например, волновое сопротивление сетевых шнуров питания лежит в пределах 30...60 Ом, большинства экранированных микрофонных шнуров — 40...70 Ом, телефонной пары — 70...100 Ом.

ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ И МОНТАЖА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ

В заметке невозможно рассказать обо всех особенностях данной работы, однако наиболее важные правила необходимо знать, перед тем как вы первый раз приступите к изготовлению любой радиотехнической конструкции. Это позволит сэкономить время и деньги при настройке.

Во многих схемах применяются микромощные микросхемы, изготовленные по КМОП технологии (серии 561, 1561, 564), а также полевые транзисторы. Все эти детали, пока они не установлены в плату, боятся статического электричества. На человеке оно образуется из-за трения одежды и может превышать потенциал 1000 В. Поэтому до прикосновения к этим деталям необходимо надеть заземленный браслет или хотя бы коснуться рукой металла батареи отопления. Детали, боящиеся статического электричества, должны храниться в металлической фольге или в специальных коробках. Для защиты полевых транзисторов выводы у них можно обмотать оголенным проводом, который снимается при монтаже. Монтаж этих деталей на плату лучше выполнять в последнюю очередь, после установки всех остальных деталей.

Сборку печатной платы начинают с установки элементов, требующих механического крепления. При этом приходится иногда расширять отверстия и пазы, а делать это с уже установленными деталями неудобно.

Все устанавливаемые детали не должны иметь на корпусе царапин, трещин, вмятин или каких-то других механических повреждений. Даже если такие детали и работают, то еще не значит, что это продлится долго. Детали устанавливаются так, чтобы они не касались друг друга.

Паяльник лучше использовать с заземляемым жалом, а температура жала должна быть около 270°С. Если она значительно выше, то припой на жале быстро выгорает и приобретает серый цвет, а при нормальной температуре расплавленный припой не теряет зеркального блеска, который остается и после его остывания. Такая пайка обеспечивает качественное электрическое соединение.

Для ускорения пайки используют жидкий спирто-канифольный флюс — он разрушает окисную пленку на поверхности выводов деталей. Флюс легко можно сделать самостоятельно, растворив кусок канифоли в спирте в пропорции примерно 1:10.

При пайке элементов, чтобы их не перегревать, паяльником с припоем на жале касаются выводов не более чем в течение 3 секунд.
Сами элементы при этом удобно придерживать пинцетом. Для лучшей пайки выводы деталей полезно до установки на плату предварительно облудить. При установке элементов их выводы загибаются так, чтобы была видна маркировка. Это пригодится, когда будете настраивать устройство и разбираться в ошибках монтажа. Некоторые детали (диоды, стабилитроны, электролитические конденсаторы и др.) имеют полярность, и ее необходимо соблюдать при монтаже. Наиболее легко ошибиться с установкой электролитических конденсаторов, особенно импортного производства, так как справочную информацию по ним найти трудно, а на корпусе полярность не указана.

Рис. 7.2. Схема для определения полярности электролитических конденсаторов В этом случае удобно воспользоваться схемой, приведенной на рис. 7.2, которая позволит по минимуму тока утечки конденсатора легко определить его полярность. Утечка замеряется косвенным методом по падению напряжения на резисторе R1 после окончания заряда подключенного конденсатора. Напряжение, подаваемое с блока питания, не должно превышать допустимое рабочее для конденсатора. При неправильном подключении полярности у конденсатора утечка будет в 10...100 раз больше по сравнению с правильной. Вольтметр для этих измерений необходим с большим входным сопротивлением, например В7-38А. После окончания пайки выступающие выводы деталей укорачиваем и растворителем смываем остатки канифоли, что позволит проконтролировать качество монтажа: на плате не должно остаться капель припоя и междорожечных замыканий.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ КОНДЕНСАТОРОВ

Таблица 7.1

10	11	12	13	15	16	18	20	22	24	27	30	33	36	39	43	47	51	56	62	68	75	82	91
5	5.2	5.4	5.6	6	6.1	6.4	6.7	6.9	7	7.3	7.5	7.7	7.8	7.9	8.1	8.2	8.4	8.5	8.6	8.7	8.8	8.9	9	10
	5.5	5.7	5.9	6.3	6.5	6.8	7.1	7.3	7.5	7.8	8	8.2	8.4	8.6	8.7	8.9	9	9.2	9.3	9.5	9.6	9.7	9.8	11
	6	6.2	6.7	6.8	7,2	7.5	7.8	8	8.3	86	88	9	97	94	95	97	99	10	10.2	10.3	10.5	10.6	12
	6.5	7	7.1	7.5	7.9	8.2	8.4	8.8	9.1	9.3	9.5	9.7	10	10.2	10.3	10.5	10.7	10.9	11.1	11.2	11.4	13
	75	77	87	86	89	97	9.6	10	10.3	10.6	10.8	11.1	11.4	11.6	11.8	12.1	12.3	12.5	12.7	12.9	15
	8	8.5	8.9	9.3	9.6	10	10.4	10.8	11.1	11.3	11.7	11.9	12.2	12.4	12.7	12.9	13.2	13.4	13.6	16
	9	9.5	9.9	10.3	10.8	11.2	11.6	12	12.3	12.7	13	13.3	13.5	13.9	14.2	14.5	14.8	15	18
	10	105	109	11 5	17	174	128	13.2	13.6	14	14.4	14.7	15.1	15.5	15.8	16.2	16.4	20
	11	11.5	12.1	12.7	13.2	13.5	14	14.5	15	15.4	15.8	16.2	16.6	17	17.3	17.7	22
	12	12.6	13.3	13.9	14.4	14.8	15.4	15.9	16.3	16.8	17.3	17.7	18.2	18.6	19	24
	13.5	14.2	14.8	15.4	15.9	16.4	17	17.6	18.2	18.8	19.3	19.8	20.3	20.8	27
	15	15.7	16.4	16.9	17.7	18.3	18.9	13.5	20.2	20.8	21.4	22	22.6	30
	165	177	179	187	114	20	20.8	21.5	22.2	22.9	23.5	24.2	33
	18	18.7	19.5	20.4	21.1	21.8	22,8	23.5	24.3	25	25.8	36
	19.5	20.4	21.3	22.1	23	23.9	24.8	25.6	26.4	27.3	39
	21.5	22.4	23.3	24.3	25.4	26.3	27.3	28.2	29.2	43
	73 5	244	255	^^	778	789	799	31	47
	25.5	26.7	28	29.1	30.3	31.4	32.7	51
	28	29.4	30.7	32	33.3	34.8	56
	31	32.4	33.9	35.3	36.9	62
	34	35.7	37.2	38.9	68
	37.5	39.1	41.1	75
	41	43.1	82
	45.5	91

Cобщ=(C1·C2)/(C1+C2)

Rобщ=(R1·R2)/(R1+R2)

На практике, при изготовлении или настройке радиотехнических схем, иногда требуется иметь величины резисторов или конденсаторов, отличающиеся от широко распространенного цифрового ряда Е24.

Приобрести элементы с номиналами из рядов Е48 или Е96 (Е192) довольно сложно, да и стоимость у них значительно выше, так как при изготовлении используется подгонка номинала.
Такие детали предприятия изготавливают на заказ и небольшими партиями. В этом случае для получения нужных значений иногда приходится соединять параллельно два резистора или последовательно два конденсатора. Величина общего номинала соединенных таким способом элементов определяется приведенными на рисунке формулами, но удобней воспользоваться уже заранее рассчитанной по этим формулам таблицей 7.1. В верхнем горизонтальном и правом вертикальном рядах находятся все числа из ряда номиналов Е24 (при необходимости эти значения можно одновременно умножать на 0,1, 10 или 100). Общая величина номинала соединений находится на пересечении вертикального и горизонтального рядов чисел. Таблицей удобно пользоваться и при обратных действиях, когда требуется по известной величине узнать, из каких стандартных значений номиналов эту величину можно получить. Так, например, если нужно сопротивление 179 кОм, его можно получить из двух параллельно включенных резисторов с номиналами 390 кОм и 330 кОм.

Полезный опыт

Приведенная здесь информация в основном рассчитана на тех, кто еще не успел приобрести опыт в самостоятельном изготовлении радиотехнических устройств. В этом случае возникает много вопросов, на которые и даются ответы в соответствующих статьях. А размещенные в конце справочные листы позволят при сборке приведенных схем не искать справочники — вся основная необходимая информация будет у вас под руками. Изготовление печатной платы в домашних условиях Особенности сборки и монтажа электрических схем Замена радиодеталей в схемах Параллельное включение резисторов и последовательное конденсаторов Сами ремонтируем "денди" Перестройка импортных УКВ радиоприемников Определение параметров коаксиального кабеля Простая антенна для дачи Как правильно выбрать провода для электропроводки и изготовить плавкий предохранитель Видимый ночью включатель Методика расчета сетевого трансформатора Электробезопасность при выполнении работ Рекомендуемая литература

ПРОСТАЯ АНТЕННА ДЛЯ ДАЧИ

Многие проводят свой отпуск летом на даче. Городскому жителю трудно долго обходиться без привычного телевизора. Для некоторых он стал уже членом семьи.

Для качественной работы телевизора необходима направленная согласованная антенна на нужный диапазон частот. В некоторых местах пригорода стоят ретрансляторы и, имея направленную антенну, можно выбрать, от какого источника лучше принимать сигнал (он будет идти на разных частотах). Направленная антенна также снижает уровень помех на входе телевизора при приеме сигнала.

От выбора типа антенны и аккуратности ее изготовления зависит уровень входного сигнала телевизора, а это определяет качество изображения, его контрастность, наличие цвета. Для того чтобы максимум мощности принятого антенной сигнала был направлен в кабель и поступил на вход телевизора — необходимо, чтобы волновое входное сопротивление антенны было согласовано с кабелем.

К сожалению, комнатные и наружные антенны типа "волновой канал" нуждаются в настройке по приборам, и поэтому их изготовление в домашних условиях не рекомендуется, хотя они и являются наиболее эффективными.

Конструкция простейшей телевизионной антенны в виде петлевого вибратора приведена на рис. 7.12.

Рис. 7.12. Вариант конструкции антенны

Эта антенна является достаточно широкополосной, чтобы принимать сразу несколько каналов, но в зависимости от номеров принимаемых каналов размеры у нее должны быть разные. Это связано с тем, что телевизионные частоты между 1...5 и 6...12 каналами имеют окно и получается большая разница по частоте между поддиапазонами (49... 100 МГц и 175...227 МГц), что затрудняет ее согласование.

Антенна выполняется из медной ленты, трубки или другого металлического профиля. При этом надо учитывать, что высокочастотные токи распространяются в тонком слое поверхности металла. Поэтому не имеет значения, взята трубка или брусок для изготовления антенны, — важен только наружный диаметр. Так, если для антенны используется металлическая полоса, ее ширина берется примерно в 1,5 раза больше рекомендуемого диаметра, а уголок — того же размера, что и диаметр.

Телевизионная антенна может выполняться из любого металла: меди, латуни, бронзы, стали, алюминия и др., а поверхность ее должна быть ровной и гладкой.
Стальная антенна получится тяжелой, а также будет ржаветь, что ухудшит ее параметры. Наиболее часто промышленностью изготавливаются антенны из алюминиевых сплавов, но у них на поверхности образуется окисная плохопроводящая пленка и по своим электрическим параметрам они уступают медным и латунным. Места подключения коаксиального кабеля к элементам антенны нужно герметизировать для защиты от влаги. Лучше для этих целей подойдут пластифицированные эпоксидные смолы. Во избежание коррозии антенну после сборки и подключения кабеля окрашивают в несколько слоев, предварительно обезжирив поверхность. При этом могут использоваться краски с хорошими диэлектрическими свойствами и способностью противостоять климатическим воздействиям, например автомобильную эмаль, нитроэмали, а в крайнем случае подойдут и масляные краски. Для согласования 292-Омного волнового сопротивления самой антенны с 75-Омным кабелем служит шлейф. Волновое сопротивление и обычное не следует путать — его можно замерить только специальными высокочастотными приборами. Использовать вместо 75-Омного кабеля 50-Омный недопустимо, так v.ay. это может привести к появлению ряби и повторов на экране, что значительно ухудшит качество изображения. Определить, какое волновое сопротивление имеет ваш кабель, можно по его размерам, воспользовавшись рекомендациями, приведенными в предыдущей статье. Возникшие на экране повторы могут быть вызваны не только отражением сигнала в кабеле из-за плохого согласования, но и из-за того, что он отражается от высоких зданий или сооружений и приходит на вход антенны с небольшой задержкой относительно основного сигнала. В этом случае направление антенны можно изменить так, чтобы при очень незначительном ухудшении основного изображения пропал отраженный сигнал, — антенна ориентируется не на максимум сигнала, а на минимум отраженной помехи.

Рис. 7.13. Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости приведена на рис. 7.13, и на ее форму могут оказывать влияние близко расположенные токопроводящие предметы.Поэтому вблизи антенны (1,5 м) их присутствие нежелательно. Для тех, кто хочет получить более глубокие знания по видам, типам и особенностям наиболее известных телевизионных антенн, можно порекомендовать познакомиться с книгой Никитина В. А. "Как сделать телевизионную антенну" (М.; МП Символ, 1994).

САМИ РЕМОНТИРУЕМ "ДЕНДИ"

Многие имеют дома игровые компьютерные приставки к телевизору семейства ДЕНДИ или аналогичные. Можно считать, что вам повезло, если ваша приставка собрана на Тайване, но чаще всего к нам в страну они попадают из Китая, где о качестве товаров не принято заботиться, с чем и связана основная масса неисправностей. Да и ребенок не всегда аккуратно обращается со своей очередной игрушкой. Не случайно сами производители не дают гарантий на срок более 6 месяцев.

При возникновении проблем каждый раз искать ремонтную мастерскую не придется, если вы умеете держать паяльник в руках и воспользуетесь моим опытом по ремонту.

Можно сразу отметить, что для ремонта видеоприставок к телевизору, как правило, не требуется электрическая схема и глубокие знания по радиоэлектронике. Достаточно и объема школьной программы.

Все наиболее часто встречающиеся неисправности можно разделить на три условные группы (они указаны в порядке вероятности возникновения). При этом подразумевается, что сам игровой картридж исправен, в чем несложно убедиться, включив его на другой приставке.

1. Компьютер включается и показывает меню игры. но не работает джойстик

Чаще всего это связано с тем, что соединительные провода от джойстика к компьютеру подключаются через разъем, а в разъеме они соединены не пайкой, а прижимом и со временем в этом месте окисляются, что нарушает электрический контакт. Сам разъем не разборный и, его конструкция не обеспечивает качественного соединения.

Убедиться в наличии контакта можно с помощью тестера, вскрыв отключенный джойстик и прозвонив цепи пяти проводов в кабеле от джойстика до разъема (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Цвет проводов, отходящих от контактов разъема

Некоторые джойстики соединяются с игровой приставкой через контактную колодку, находящуюся внутри корпуса приставки. Обрыв одного из проводов в кабеле от джойстика до приставки в этом случае может находиться в месте частого перегиба кабеля, т. е. около корпуса игровой приставки.

Самым простым способом устранения данных неисправностей является замена кабеля или его укорочение и подпайка проводов непосредственно к соответствующим контактам разъема на печатной плате приставки.

Иногда встречаются дефекты печатных проводников (разрывы), подходящих к разъемам джойстиков.
Это происходит из- за плохого механического крепления самих разъемов к печатной плате. Другая причина неработоспособности некоторых кнопок джойстика может быть обнаружена осмотром пластмассовых вкладышей под нажимными кнопками джойстика. При наличии повреждений их нужно заменить. Последняя причина, по которой джойстик может не работать, — это повреждение микросхемы на плате самого джойстика (она залита коричневым компаундом). В этом случае лучше купить новый джойстик, так как ремонтировать его не целесообразно. 2. Компьютер не включается Необходимо проверить работоспособность блока питания, для чего тестером замеряем постоянное напряжение 14±2 В на контактах штекера (рис. 7.9). При измерении к контактам штекера необходимо подключить эквивалентную нагрузку (примерно 51 Ом). Если напряжение будет меньше 9 В - это признак того, что не работает один из диодов выпрямительного моста. Его потребуется заменить. Чаще всего неисправность связана с нарушением контакта в проводе около штекера, который подключается к приставке. Провода легко проверить тестером и в случае обрыва заменить вместе со штекером. Можно обойтись и без штекера, подпаяв провода к соответствующим цепям печатной платы приставки. 3. Компьютер включается, но иногда самопроизвольно сбрасывается в процессе игры или же ведет себя другим непонятным образом Причиной такого вида неисправности может быть некачественная пайка основной печатной платы с микросхемами внутри видеоприставки.

Рис. 7.9. Схема блока питания

Рис. 7.10. Микросхема стабилизатора напряжения, отечественные аналоги: КР142ЕН5А, КР142ЕН5В В первую очередь необходимо осмотреть и проверить качество соединений в местах подпайки микросхемы стабилизатора напряжения питания. Эта микросхема имеет внешний вид, показанный на рис. 7.10, и на ней закреплена металлическая пластина теплоотвода. На плате, как правило, эта микросхема находится недалеко от гнезда подключения питания. Из-за отсутствия жесткого крепления теплоотвода, в месте подпайки микросхемы, иногда трескается и обрывается печатный проводник или же микросхема болтается в отверстиях — холодная пайка. Некачественная пайка и трещины печатных проводников могут быть и в других местах платы (например около разъемов).Без увеличительного стекла такие дефекты обнаружить бывает сложно. Для устранения подозрительных мест их нужно аккуратно пропаять маломощным (16...30 Вт) паяльником с использованием канифоли в качестве флюса. Хорошая пайка должна иметь зеркальный блеск. Остатки канифоли с платы удаляем тряпкой, смоченной в спирте или ацетоне. Сами микросхемы и другие комплектующие используются, в основном, японского производства, имеют высокую надежность и выходят из строя крайне редко.

ВИДИМЫЙ НОЧЬЮ ВКЛЮЧАТЕЛЬ

Простая доработка широко применяемых бытовых включателей света позволит быстро находить их в полной темноте по светящемуся сектору клавиши (рис. 7.14). Днем же подсветка видна не будет и не привлечет внимания.

Рис. 7.14

Рис. 7.15

Для выполнения подсветки используется неоновая лампочка типа ТЛ, включенная последовательно с резистором 150...200 кОм в разрыв контактов включателя (рис. 7.15). Неоновый индикатор будет светиться, только когда освещение не включено.

Для монтажа применяем толстый (диаметром 1...1,5 мм) одножильный медный провод, что позволит использовать его и как элемент крепления узла подсветки к контактным зажимам соответствующей группы контактов включателя.

Чтобы подсветка была однородной и красивой, часть клавиши нужно с внутренней стороны поверхности заклеить светонепроницаемым материалом (например металлической фольгой).

Неоновые лампочки подойдут и другие, при этом подсветка может иметь разные цвета, что зависит от типа примененного неонового индикатора HL1. Так, если взять ТЛЗ-1-1, то будет зеленоватая подсветка, ТЛО-1-1 — оранжевая, ТЛГ-1-1 — голубая.

Существует и второй путь, позволяющий сделать видимым ночью место расположения включателя. На рис. 7.16 приведена схема для включения индикаторного светодиода. Но при этом потребуется выполнить отверстие в корпусе включателя для закрепления светодиода. Да и элементов она содержит больше.

Рис. 7.16

Применяемые детали подойдут любого типа, малогабаритные.

Обе схемы работают только при выключенном положении включателя SA1 и наличии исправной осветительной лампы. Осветительная лампа может быть любой мощности.

Мощность, потребляемая индикаторами, при работе подсветки, не более 0,37 Вт (у схемы с "неонкой" она еще меньше), что будет незаметно при месячной оплате электроэнергии.

ЗАМЕНА РАДИОДЕТАЛЕЙ В СХЕМАХ

При сборке понравившейся схемы или ремонте радиотехнических устройств иногда могут возникнуть трудности с приобретением какой-то конкретной детали. Чем ее можно заменить? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать основные особенности деталей и хорошо представлять принцип работы схемы, в которой эта деталь применена, что позволит оценить предельные режимы для конкретного узла.

Большинство деталей могут быть легко заменены на аналогичные, близкие по параметрам, без потери качественных характеристик устройства. Это часто объясняется тем, что разработчик схемы при выборе конкретного типа элемента часто ориентируется на перечень легко доступных ему деталей.

Наиболее просто с заменой резисторов и конденсаторов. Для постоянных резисторов основными параметрами являются: номинал сопротивления (как правило, допустимо отклонение номинала ±20%, если не оговариваются особо требования к точности), рассеиваемая мощность и температурный коэффициент. При замене резисторы можно устанавливать большей мощности, чем это указано на схеме, но они, как правило, больше по габаритам. Температурный коэффициент учитывается в точных измерительных приборах или устройствах, предназначенных для работы в широком диапазоне температур.

Переменные резисторы кроме перечисленных выше параметров имеют еще один — вид зависимости изменения сопротивления от угла поворота движка (обычно указывается в виде буквы, см. рис. 7.3). От этого параметра зависит плавность регулировки параметров. Буква А — линейная зависимость, а наиболее распространенные нелинейные зависимости — логарифмическая (Б) и обратнологарифмическая (В) — используются для регулировки громкости и тембра звука, яркости свечения индикаторов и т. д., чтобы скомпенсировать нелинейность нашего восприятия.

Рис. 7.3

Постоянные конденсаторы кроме номинальной емкости и предельно допустимого рабочего напряжения имеют еще один важный параметр — температурный коэффициент изменения емкости (ТКЕ), см. справочный листок 1. Этот параметр необходимо учитывать в схемах высокостабильных генераторов, колебательных контурах, таймерах.

Обычно в высокочастотных схемах ТКЕ указывается, но если он не оговаривается, то желательно применять конденсаторы с малым изменением емкости от температуры, например с кодами МПО, ПЗЗ, МЗЗ, М47.

Наихудшее ТКЕ имеют конденсаторы с кодом Н90 (у них емкость может изменяться до —90% при изменении температуры от -60°С до +85°С), но они, как правило, используются в цепях фильтрации по питанию или как разделительные между каскадами, где ТКЕ для работы схемы значения не имеет.

Чаще всего можно использовать при замене конденсаторы любых типов, учитывая лишь номинальную емкость и рабочее напряжение, которое должно быть не меньше, чем реально действующее в схеме.

Рис. 7.4

Электролитические полярные конденсаторы допустимо заменять неполярными, но они обычно больше по габаритам, а обратная замена недопустима (из двух полярных (рис. 7.4) можно сделать один неполярный, включив их последовательно плюс к плюсу, при этом емкость у конденсаторов должна быть в два раза больше, чем это указано на схеме).
Среди доступных электролитических конденсаторов наилучшими являются танталовые и оксидно-полупроводниковые, например типа К52-1А, К53-28 и аналогичные —ими можно заменять другие типы полярных конденсаторов. В цепях фильтров по питанию допустимо применять конденсаторы большей емкости, чем это указано на схеме. У диодов основными параметрами являются предельно допустимые прямой ток и обратное напряжение, а в некоторых узлах устройств при замене необходимо учитывать еще обратный ток (утечка диода, когда он заперт) и прямое падение напряжения. У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых, а также он в большей степени зависит от температуры. По этой причине лучше использовать в цифровых схемах кремниевые диоды, например КД521, КД522, КД509 и другие. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше, чем у подобных кремниевых. Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости недопустима. Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются предельно допустимый прямой ток и обратное напряжение. Например, при токах до 10 А можно применять диоды Д242...Д247, КД213; для тока 1...5 А подойдут диоды серии КД202, КД213; при токе 0.5...1 А диоды КД212, КД237 или диодные мосты КЦ402...КЦ405, а при меньших токах диоды КД105, КД102, диодные сборки КЦ407А и многие другие, с соответствующим буквенным индексом, который указывает на допустимое рабочее напряжение. В импульсных источниках питания часто применяют специальные диоды Шотки (КД222, КД2998 и др.). Они предназначены для работы на более высоких частотах (10...200 кГц), чем обычные диоды и за счет малого внутреннего сопротивления в открытом состоянии имеют меньшие потери. Обычные диоды в такой схеме будут работать с сильным перегревом и недолго. Транзисторы при замене должны выбираться из того же класса (маломощные, средней мощности, мощные, высокочастотные и т.

д.) и с параметрами не хуже, чем у примененного в схеме. Основные параметры транзисторов, учитываемые при замене: максимально допустимые напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность коллектора, а также коэффициент усиления. Параметры кремниевых транзисторов более стабильны при изменении температуры, чем у германиевых. Снятые с производства устаревшие типы германиевых транзисторов (например МП37, МП42) можно заменить на кремниевые (КТ315, КТ361 или лучше на КТ3102, КТ3107 и др.) аналогичной структуры (п-р-п или р-п-р). В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в логических схемах и каскадах управления реле, выбор транзистора не имеет большого значения, если он аналогичной мощности и имеет близкое быстродействие и коэффициент усиления.

Рис. 7.6. Схема замены транзистора КТ848А в блоке электронного зажигания Так, например, используемые в импульсных блоках питания телевизоров транзисторы КТ838А можно заменить на КТ839А или КТ846В. Транзисторы с большим коэффициентом усиления КТ829А можно заменить составной схемой из двух транзисторов (рис. 7.5). А вышедший из строя транзистор КТ848А в блоке электронного зажигания легковых автомобилей заменяется приведенной на рис. 7.6 схемой (при этом повысится надежность устройства). Микросхемы можно разделить на три условные группы — логические, аналоговые и специализированные. Специализированные микросхемы (например ЦАП 594ПА1) заменить другим типом нельзя, так как при этом потребуется изменять построение схемы. Логические микросхемы серий 155 (133) везде заменяются на более современные и экономичные из серий 555 (1533) — они потребляют в 5...10 раз меньший ток при тех же основных параметрах. При этом желательно, чтобы все окружающие цифровые микросхемы были из одной серии (это избавит устройство от сбоев в работе из-за разного быстродействия логических элементов). Разница между сериями 555 и 1533 заключается только в конструкции корпуса, нумерация выводов сохраняется. Наиболее широко распространенные микросхемы 561-ой серии можно заменить на серию 1561 (или 564-ую серию, но у нее другая конструкция корпуса — "планарные выводы", и потребуется делать переходную колодку для их установки или менять топологию платы). Часто в схемах применяется компаратор К544САЗ.

Его можно заменить на аналогичный К521САЗ (в пластмассовом корпусе 201.14-1) или К521СА301 (в пластмассовом корпусе 3101.8-1), возможно также применение 521САЗ (в корпусе 301.8-2), но при этом изменяется нумерация подключаемых выводов (рис. 7.7). При необходимости замены выбор аналоговых микросхем из серии операционных усилителей (ОУ) достаточно широк, но при этом необходимо учитывать разные параметры, в зависимости от конкретной схемы, в которой они применяется. Здесь нужно по справочнику найти наиболее близкую по параметрам микросхему, а еще лучше, если удастся проконсультироваться со специалистом, имеющим опыт разработки схем, так как некоторые ОУ требуют применения внешних цепей коррекции для устойчивой работы или же имеют другие особенности применения, как правило, не отражаемые в бытовых справочниках.

Рис. 7.7. Схема включения компарато ров при однополярном питании

СПРАВОЧНЫЙ ЛИСТОК №1: МАРКИРОВКА КОНДЕНСАТОРОВ И РЕЗИСТРОВ

Для малогабаритных конденсаторов и резисторов кроме полной маркировки часто используют кодированное обозначение, которое состоит из букв и цифр, определяющих для конденсаторов: ТКЕ, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости от номинала, рабочее напряжение (рис. 8.1) для резисторов: номинал сопротивления, допуск отклонения сопротивления от номинала (рис. 8.2).

Примеры маркировки номиналов конденсаторов и сопротивлений даны в таблице 8.1. На самих конденсаторах могут использоваться русские и латинские буквы для обозначения множителя величины:

П или р — пикофарады (10^(-12) Ф); Н или n — нанофарады (10^(-9) Ф);

М или (J,— микрофарады (10^(-6) Ф); И или m —миллифарады(10^(-3) Ф);

Ф или F — фарады.

Эти буквы используются в качестве запятых при указании дробных значений емкости, например: ЗНЗ или ЗnЗ — 3300 пФ (в резисторах аналогично).

Воспользовавшись таблицами 8.2...8.4, можно определить ТКЕ, допуск и максимальное рабочее напряжение для конденсаторов.

В таблице 8.5 приведен буквенный код для определения допуска отклонения номинала резистора. В скобках даны старые кодовые обозначения, использовавшиеся до 1980 года.

Рис. 8.1. Примеры кодового и полного обозначения номиналов конденсаторов

Рис. 8.2. Примеры маркировки резисторов

Таблица 8.1

Полное обозначение	Сокращенное обозначение
Единицы измерения	Обозн. един. измер.	Предел. номинал емкости, сопротив.	Пример обозн. на схеме	Пример обозн. на детали	Предел. Номинал емкости, сопротив.	Обозн. един. измер.	Единицы измерения	к о н д е н с а т о р ы
ПИКОФАРАДЫ	пф	до 9100	1,5	1р5	до 91	Р или П	ПИКОФАРАДЫ
15	15П
150	Н15	от 0,1 до 91	n или Н	НАНОФАРАДЫ
1500	1Н5
МИКРОФАРАДЫ	мкф	от 0,01 и выше	0,015 мк	15Н
0,15 мк	М15 m15	от 0,1 и выше	m или М	МИКРОФАРАДЫ
1.5	1М5
15 мк	15М
100	100М
ОМЫ	Ом	до 999,9	0,47	Е47 R47	до 99,9	Е или R	ОМЫ	р е з и с т о р ы
4,7	4Е7 4R7
47	47Е
470	470R К47
КИЛООМЫ	кОм	до 999,9	от 0,1 до 99,9	К	КИЛООМЫ
4,7 к	4К7
47 к	47К
МЕГООМЫ	МОм	до 999,9	470К	470к М47
от 0,1 до 99,9	М	МЕГООМЫ
4,7 М	4М7
47 М	47М
ГИГАОМЫ	10м	до 999,9	470 М	G47	от 0,1 до 99,9	G	ГИГАОМЫ
4,7 Г	4G7
47 Г	47G
ГЕРАОМЫ	ТОм	1,0	470 Г	Т47	до 1,0	Т	ТЕРАОМЫ
1,0 Т	1ТО

Таблица 8.2

Обозначение ТКЕ конденсаторов
Полное обозначение группы ТКЕ	Вид маркировки
Буква кода	Цвет корпуса или цвет первого марк. знака
П210	-	синий
П100	А	синий
П60	G	синий
П33	N	серый
МП0	С	голубой
М33	Н	голубой
М47	М	голубой
М75	L	голубой
М150	Р	красный
М220	R	красный
М330	S	красный
М470	Т	красный
М750	V	красный
М1500	U	зеленый
М2200	K	зеленый
М3300	Y	зеленый
Н10	В	оранжевый
Н30	D	оранжевый
Н50	Х	оранжевый
Н70	Е	оранжевый
Н90	F	оранжевый

Примечание: Если цвет корпуса совпадает с цветом первого маркировочного знака, первый маркировочный знак не ставят.

Таблица 8.3

Допустимое отклонение емкости от номинала
Допуск,%	Буквенное обозначение	Допуск, %	Буквенное обозначение
±0,001	Е	±2,0	5(Л)
±0,002	L	±5,0	I (И)
±0,005	R	±10	К (С)
±0,01	Р	±20	М(В)
±0,02	U	±30	N(Ф)
±0,05	Х	-10+30	Q
±0,1	В (Ж)	-10+50	Т(Э)
±0,25	С (У)	-10+100	Y(Ю)
±0,5	D(Д)	-20 +50	S(Б)
±1,0	F(P)	-20 +80	Z (А)

Таблица 8.5

Допустимое отклонение номинала резистора
Допуск, %	Код
±0,1	В (Ж)
±0,25	С (У)
±0,5	D(Д)
±1	F(P)
±2	G(Л)
±5	I(И)
±10	К (С)
±20	N(В)
±40	-

Таблица 8.4

Рабочее напряжение конденсаторов
Напр., В	Код
1	I
1,6	R
2,5	М
3,2	А
4,0	С
6,3	В
10	D
16	Е
20	F
25	G
32	Н
40	S
50	J
63	К
80	L
100	N
125	Р
160	Q
200	Z
250	W
315	Х
350	T
400	Y
450	U
500	V

В последние годы на радиодетали часто наносят кодированное обозначение даты изготовления. Эти обозначения располагаются после основного кода и могут состоять либо из двух букв латинского алфавита, либо из одной такой буквы и арабской цифры. Условные обозначения, присвоенные годам, приведены в таблице 8.6, код месяца (второй знак в обозначении на элементе) даны в таблице 8.7.

Эти же коды используются и на других деталях, например микросхемах.

Таблица 8.6

Год	Код
1983	R
1984	S
1985	Т
1986	U
1987	V
1988	w

Год	Код
1989	X
1990	A
1991	В
1992	С
1993	D
1994	Е

Год	Код
1995	F
1996	Н
1997	J
1998	К
1999	L
2000	N

Таблица 8.7

Месяц	Код
Январь	1
Февраль	2
Март	3
Апрель	4
Май	5
Июнь	6
Июль	7
Август	8
Сентябрь	9
Октябрь	0
Ноябрь	N
Декабрь	D

СПРАВОЧНЫЙ ЛИСТОК №2: МИКРОСХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Интегральные стабилизаторы напряжения из серии 142 не всегда имеют полную маркировку типа. В этом случае на корпусе стоит условный код обозначения (см. табл. 8.8) который и позволяет определить тип микросхемы.

Примеры расшифровки кодовой маркировки на корпусе микросхем:

Микросхемы стабилизаторов с приставкой КР вместо К имеют те же параметры и отличаются только конструкцией корпуса, см. рисунки. При маркировке этих микросхем часто используют укороченное обозначение, например вместо КР142ЕН5А наносят КРЕН5А.

Таблица 8.8

Наименование микросхемы	Напряжение стабил., В	Макс. 1ст нагр., А	Рассеив. Рмах, Вт	Потребление, мА	Код на корпусе
(К)142ЕН1А (К)142ЕН1Б К142ЕН1В К142ЕН1Г К142ЕН2А К142ЕН2Б	3...12±0,3 3...12±0,1 3...12±0,5 3...12±0,5 3...12±0,3 3...12±0,1	0,15	0,8	4	(К)06 (К)07 К27 К28 К08 К09
142ЕНЗ К142ЕНЗА К142ЕНЗБ 142ЕН4 К142ЕН4А К142ЕН4Б	3...30±0,05 3...30±0,05 5...30±0,05 1.2...15±0,1 1.2...15±0,2 3...15±0,4	1,0 1,0 0,75 0,3 0,3 0,3	6	10	10 К10 К31 11 К11 К32
(К)142ЕН5А (К)142ЕН5Б (К)142ЕН5В (К)142ЕН5Г	5±0,1 б±0,12 5±0,18 6±0,21	3,0 3,0 2,0 2,0	5	10	(К)12 (К)13 (К)14 (К)15
142ЕН6А К142ЕН6А 142ЕН6Б К142ЕН6Б 142ЕН6В К142ЕН6В	±15±0,015 ±15±0,3 ±15±0,05 ±15±0,3 ±15±0,025 ±15±0,5	0,2	5	7,5	16 К16 17 К17 42 КЗЗ
142ЕН6Г К142ЕН6Г К142ЕН6Д К142ЕН6Е	±15±0,075 ±15±0,5 ±15±1,0 ±15±1,0	0,15	5	7,5	43 К34 К48 К49
(К)142ЕН8А (К)142ЕН8Б (К)142ЕН8В	9±0,15 12±0,27 15±0,36	1,5	6	10	(К)18 (К)19 (К)20
К142ЕН8Г К142ЕН8Д К142ЕН8Е	9±0,36 12±0,48 15±0,6	1,0	6	10	К35 К36 К37
142ЕН9А 142ЕН9Б 142ЕН9В	20±0.2 24±0,25 27±0,35	1,5	6	10	21 22 23
К142ЕН9А К142ЕН9Б К142ЕН9В К142ЕН9Г К142ЕН9Д К142ЕН9Е	20±0,4 24±0,48 27±0,54 20±0,6 24±0,72 27±0,81	1,5 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0	6	10	К21 К22 К23 К38 К39 К40
(К)142ЕН10 (К)142ЕН11	3...30 1.2...37	1,0 1.5	2 4	7 7	(К)24 (К)25
(К)142ЕН12 КР142ЕН12А	1.2...37 1,2...37	1.5 1,0	1 1	5	(К)47
КР142ЕН15А КР142ЕН15Б	±15±0,5 ±15±0,5	0,1 0,2	0,8 0,8
КР142ЕН18А КР142ЕН18Б	-1,2...26,5 -1,2...26,5	1,0 1,5	1 1	5	(LM337)
КР1157ЕН502 КР1157ЕН602 КР1157ЕН802 КР1157ЕН902 КР1157ЕН1202 КР1157ЕН1502 КР1157ЕН1802 КР1157ЕН2402 КР1157ЕН2702	5 6 8 9 12 15 18 24 27	0,1	0,5	5	78L05 78L06 78L08 78L09 78L12 78L15 78L18 78L24 78L27
КР1170ЕНЗ КР1170ЕН4 КР1170ЕН5 КР1170ЕН6 КР1170ЕН8 КР1170ЕН9 КР1170ЕН12 КР1170ЕН15	3 4 5 6 8 9 12 15	0,1	0,5	1,5	см. рис.
КР1168ЕН5 КР1168ЕН6 КР1168ЕН8 КР1168ЕН9 КР1168ЕН12 КР1168ЕН15 КР1168ЕН18 КР1168ЕН24 КР1168ЕН1	-5 -6 -8 -9 -12 -15 -18 -24 -1,5...37	0,1	0,5	5	79L05 79L06 79L08 79L09 79L12 79L15 79L18 79L24