Энциклопедия радиолюбителя

При настройке радиоприемников, генераторов и других устройств часто требуется подобрать и замерить емкость конденсатора. Для измерения конденсаторов небольших емкостей можно приспособить любой имеющийся радиоприемник. Для этого необходимо имеющуюся в радиоприемнике шкалу отградуировать в пикофарадах, в зависимости от угла поворота подвижных пластин переменного конденсатора. В начале градуировки следует обратить внимание на форму подвижных пластин конденсатора. Переменные конденсаторы отличаются формой подвижных пластин, которая определяет закон изменения емкости, в зависимости от угла поворота подвижных пластин относительно неподвижных. На рис. 8.7 приведены широкораспространенные формы пластин, где на рис. 8.7.а — прямоемкостная, на рис. 8.7.б — прямоволновая, на рис. 8.7.в — прямочастотная.

Рис. 8.7. Форма пластин конденсаторов переменной емкости:

_{а) прямоемкостная; б) прямоволновая; в) прямочастотная}

В прямоемкостном конденсаторе емкость изменяется пропорционально углу вращения :

C = C_мин + (С_макс — С_мин)·(/180°)

где — угол поворота в градусах, С_мин — минимальная емкость, С_макс — максимальная емкость.

Прямоволновой конденсатор во время вращения пластин дает равномерное изменение длины волны контура, в котором он находится,

C = [C_мин + (С_макс — C_мин)·(/180°)]

Иногда этот конденсатор называют квадратичным. Прямочастотный конденсатор позволяет изменять частоту контура пропорционально углу поворота, то есть получается шкала с равномерной частотой,

C = [С^{– 1/2}_макс + (С^{– 1/2}_мин – С^{– 1/2}_макс)·(/180°)]^{– 2}

После определения закона изменения емкости конденсатора производится настройка на любую радиостанцию и фиксируется значение емкости переменного конденсатора С_и. Неизвестный конденсатор С_х подключают параллельно отградуированному переменному конденсатору радиоприемника. Емкость контура при таком присоединении возрастает на величину емкости неизвестного конденсатора С_х. Теперь чтобы услышать ту радиостанцию, что принималась ранее, необходимо уменьшить емкость отградуированного конденсатора настройки до получения емкости С_н, при которой будет прежняя слышимость. Тогда емкость неизвестного конденсатора будет равна разности емкостей отградуированного конденсатора настройки до подключения и после п включения конденсатора С_х,

С_х = С_и — С_н

Этим способом можно измерять конденсаторы, емкость которых меньше максимальной емкости конденсатора настройки радиоприемника. При измерении емкостей от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад предпочтительнее использовать мостовые схемы. Мостовые схемы измерения емкостей дают возможность проводить измерения с большей точностью, нежели с помощью резонансных. На рис. 8.8 приведена схема измерительного моста емкости конденсатора, состоящего из четырех конденсаторов.

Рис. 8.8. Подключение измерительного моста емкости конденсатора к звуковому генератору на микросхеме (частота генератора 1000 Гц)

Значения величин емкостей трех конденсаторов считаются известными, они задаются. Четвертый конденсатор является неизвестным, измеряемым. К гнездам разъема ХР1 подключается источник переменного тока низкой частоты (например, звуковой генератор или трансляционная сеть). Если теперь мост сбалансировать с помощью переменного конденсатора С1, то в наушниках слышимость звукового сигнала упадет либо до минимума, либо вообще исчезнет. Такой измерительный мост имеет наибольшую чувствительность при равенстве емкостей конденсаторов, находящихся в плечах. Важно, чтобы сохранялось условие

X_c1/X_c2= X_cx/X_c3

где X_c1, X_c2, X_c3, X_cx — емкостные сопротивления.

Из приведенной формулы следует

C_x = C1·(C2/C3)

Отградуировать измерительный мост можно с помощью конденсаторов, имеющих наименьший процент допуска емкости. Эталонные конденсаторы подключаются к гнездам разъема XS2 и отмечают их значения на шкале переменного конденсатора С1. Если не имеется достаточного количества эталонных конденсаторов для градуировки, то в последней формуле принимают С2 = С3 и зная минимальную и максимальную емкости переменного конденсатора, после определения закона изменения его емкости исходя из формы пластин производят градуировку вышеописанным методом. Рассмотренным мостом можно измерять конденсаторы, емкости которых лежат в пределах минимальной и максимальной емкости используемого переменного конденсатора. Конструктивно измерительный мост емкостей выполнен в небольшой пластмассовой коробочке (крышка мыльницы) с использованием промышленных деталей (конденсатор переменной емкости С1 взят от карманного радиоприемника «Селга 404», наушники BF1 типа ТОН-1 или ТОН-2). В данном измерительном мосте диапазон измерений конденсаторов находится от 5 пФ до 270 пФ, то есть соответствует границам емкости одной секции переменного конденсатора. Нижнюю или верхнюю границы измерения конденсаторов мостом можно уменьшить или поднять, если сделать переключатель, соединяющий секции сдвоенного переменного конденсатора, последовательно или параллельно. В первом случае диапазон измерений будет от 2,5 пФ до 135 пФ, а во втором — от 10 пФ до 540 пФ.

Измерение индуктивности катушки

Известно несколько методов измерения индуктивности катушек. Среди них выделим наиболее доступные для радиолюбителей.

Метод фильтр-пробки. Берется радиоприемник, работающий на внешнюю антенну, настраивается точно на частоту какой-либо радиостанции. После этого внешняя антенна отключается и между ее концом и гнездом подключения антенны включается отградуированный конденсатор переменной емкости С_э, параллельно которому подключается измеряемая катушка L_x. Полученное соединение конденсатора и катушки представляет заграждающий «фильтр-пробку». Далее вращая конденсатор С_э добиваются резкого пропадания слышимости радиостанции. Это признак того, что образованный колебательный контур настроен в резонанс с частотой колебаний принимаемой станции. В этом случае индуктивность катушки найдем по формуле

L = 250·²/(С_э + С_к)

где  — длина волны в метрах, С_к — емкость контура в пикофарадах.

Измерение индуктивности катушки связано с частотой протекающего тока, в связи с чем измерение индуктивности высокочастотных катушек необходимо производить на частотах, близких к тем, на которые предназначена катушка. Наилучшие результаты измерения получаются при использовании резонансных методов. При помощи резонансных измерителей индуктивности от долей микрогенри до сотен миллигенри с точностью 1…2 %. Для измерения индуктивности катушек, используемых в низкочастотных цепях радиоприемников (дросселе, трансформаторов), можно использовать мостовые измерители или метод вольтметра и амперметра. Нужно при этом помнить, что индуктивность катушки со стальным сердечником сильно зависит от постоянной составляющей тока подмагничивания, протекающего в катушке. Поэтому при измерении необходимо пропускать через катушку постоянную составляющую тока такой величины, какой она будет в реальной схеме радиоприемника.

Глава III САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОСТЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

«А вы, молодой человек, учтите этот урок, при случае пригодится…»

А. Некрасов. Приключения капитана Врунгеля.

Риторический вопрос: с чего начать? Опыт показывает, что лучше приступить к практической деятельности в области радиоэлектроники с изготовления простых конструкций, а уже потом перейти к более сложным. Даже на одном транзисторе можно изготовить много интересных, занимательных и полезных самоделок. Для сборки таких устройств нет необходимости использовать печатный монтаж, достаточно использовать промышленную или самодельную планку с контактами для проволочного монтажа. Главное, чтобы используемые в конструкциях транзисторы были заведомо исправными. Для этого перед монтажом конструкции необходимо проверить годность всех радиокомпонентов хотя бы с помощью простейших пробников, описанных ниже.

Шаг 9 Источники питаний радиоэлектронных устройств

Питание самодельных радиоэлектронных устройств, как правило, осуществляют от сети переменного тока или автономных источников питания (гальванических элементов и аккумуляторов). Одни устройства потребляют небольшой электрический ток и в этом случае можно обойтись батарейками, в других случаях емкости батареек недостаточно для длительной работы и приходится пользоваться блоками питания от сети. Имея всего один мощный транзистор, можно собрать простой блок питания с неплохими эксплуатационными показателями.