Сделай сам, 1993 № 05 - Альманах «Сделай сам»

Д9. Его рабочим элементом является небольшой кристалл германия, от которого отходят 2 вывода. Посредине защитного корпуса ставится цветная метка, соответствующая определенной букве, характеризующей разновидность прибора. Со стороны положительного вывода (анода) на корпусе диода нанесена красная точка.

Транзисторы (VT). Известно, что полупроводниковый диод намного старше транзистора и для последнего является настоящим дедушкой. Ведь в результате работ по исследованию и совершенствованию полупроводникового диода и появился на свет в 1948 г. новый с чудесными свойствами электронный прибор — транзистор. Эту успешную и знаменательную работу провели американские ученые: Дж. Бардин, У. Шокли, У. Браттейн, за что в 1956 г. получили Нобелевскую премию.

Диод — своего рода составная часть транзистора, который можно рассматривать как 2 диода, соединенных определенным образом в одно целое в едином кристалле (учтите, из соединения 2 обычных диодов транзистор не получится).

Миниатюрность, высокая надежность, сказочная экономичность, долговечность — основные достоинства транзистора.

Итак, транзистор — это электронный усилительный полупроводниковый прибор, основной деталью которого является крошечный с определенной структурой кристалл германия или кремния.

Основное назначение транзистора — усиление, генерирование и преобразование электрических колебаний.

Термин «транзистор» образован из двух английских слов: «трансфер» — преобразователь и «резистор» — сопротивление. Первые образцы германиевых точечных транзисторов в Советском Союзе изготовлены в 1949 г. Серийный выпуск этих транзисторов был начат промышленностью в 1953 г. Однако они очень быстро уступили место более совершенным плоскостным транзисторам, одетым в защитный корпус из металла или пластмассы, обладающим более высокими электрическими и эксплуатационными качествами.

Уникальные преимущества транзистора перед радиолампой и использованием его вместо последней в различных электронных устройствах дает существенный и, что примечательно, качественный выигрыш в надежности, габаритах, экономичности, быстроте, готовности к работе и долговечности.

Транзисторы характеризируются многими параметрами, но для нашей схемы необходимы только их усилительные свойства, которые определяются статическим коэффициентом усиления по току Вст (чем выше Вст, тем больше усиление сигнала).

В зависимости от структуры исходного материала транзисторы бывают 2 видов (p-n-p-типа и n-р-n-типа), и в них протекает ток разной природы. Принцип работы транзисторов одинаков, а различие заключается лишь в полярности подключения источника питания к электродам этих, имеющих разную структуру, транзисторов, что подчеркивает необходимость быть особо внимательным при постановке их в схему.

Транзистор имеет 3 вывода — электрода. Вывод, идущий от области транзистора, испускающего носители тока, называется «эмиттер», а от области, собирающей носители тока, — «коллектор». Вывод от средней области — «база» («база» управляет током, текущим от эмиттера к коллектору).

Транзистор включают в электрическую цепь того или иного устройства с учетом этих 3 выводов. Внешний вид, маркировка и обозначение выводов используемых транзисторов показаны на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид и маркировка транзисторов

Промышленность выпускает сотни типов транзисторов, предназначенных для самых различных устройств. В настоящее время встречаются транзисторы как с обозначениями по старой, так и по новой системе. Кодирование транзистора выполняется с применением буквенных и цифровых индексов. Так, буквы всегда указывают общую характеристику прибора, а цифры — на конкретный его тип, назначение и применение.

По старому стандарту буквенный индекс П — означает, что транзистор плоскостной, а добавление к ней буквы М (МП) говорит о небольшой модернизации в технологии изготовления транзистора при прежних его параметрах.

Цифровой индекс — 1-, 2- или 3-значное число определяет значения допустимой (предельной) частоты и рассеиваемой мощности. Так, числа от 1 до 99 обозначают, что это транзисторы германиевые маломощные низкочистотные (МП39…МП42); от 401 до 499 — транзисторы германиевые маломощные высокочастотные (П402…П416).

По новой системе 1-й элемент обозначения (буква или цифра) говорит об исходном материале, из которого сделан прибор: Г (или 1) — германий, К (или 2) — кремний. Цифры присваиваются транзисторам, способным работать в более напряженных температурных условиях, чем транзисторы с буквенным обозначением.

2-й элемент обозначения — буква Т или П (Т — биполярный транзистор, П — полевой).

3-й элемент обозначения — цифра, характеризует значение рассеиваемой мощности и граничной частоты, например, 3 — маломощные высокочастотные транзисторы (КТ315…КТ361), 8 — транзисторы большой мощности средней частоты (КТ814…КТ817).

Ферритовая антенна (WA). В качестве приемной антенны на длинно- и средневолновом диапазонах в малогабаритных приемниках используется ферритовая антенна. По принципу действия она является магнитной, так как реагирует на магнитную составляющую электромагнитного поля, излучаемого передатчиком радиостанции. Отсюда и ее основное название — магнитная антенна. Она состоит из контурной катушки и ферритового стержня, имеющего хорошие магнитные свойства, что значительно повышает способность контурной катушки улавливать энергию радиоволн.

Сам ферритовый стержень изготавливается из смеси окисла железа с окислами других металлов, измельченных в порошок, крупинки которого изолированы друг от друга специальным веществом. Эту смесь прессуют в заданные формы и спекают. Феррит тверд и очень хрупок.

Характерной особенностью феррита является высокая магнитная проницаемость, то есть он обладает способностью концентрировать магнитные силовые линии. Практически это выражается в том, что даже от слабого электромагнитного поля феррит сильно намагничивается, и в контурной катушке антенны возникает э.д.с. (электродвижущая сила) примерно такой же силы, как если бы к приемнику была подключена комнатная антенна.

Промышленность выпускает ферритовые стержни для длинно- и средневолновых диапазонов марки 400НН, 600НН. Здесь цифра характеризует величину начальной магнитной проницаемости, а первая буква «Н» — низкочастотную область применения, вторая «Н» — принадлежность материала к никель-цинковым ферритам.

Одним из отличительных свойств магнитной, антенны является направленность действия. Максимальное напряжение сигнала, а следовательно, и наиболее громкий прием получаются при расположении продольной оси ферритового стержня горизонтально и перпендикулярно передающей радиостанции.

Магнитная антенна с катушками L1 и L2 представляет собой, в сущности, высокочастотный понижающий трансформатор. Контурная катушка L1 имеет очень высокое резонансное сопротивление (сотни кОм), и при подключении к ней транзистора с низким входным сопротивлением (300 Ом … 2 кОм) будет происходить шунтирование контура. В результате понизится избирательность из-за резкого падения добротности контура и последний перестанет выделять сигнал принимаемой станции.

Поэтому для лучшего согласования очень большого сопротивления контурной катушки с небольшим входным сопротивлением транзистора необходимо на транзистор подать только часть напряжения сигнала. Такое понижение напряжения производится с помощью катушки связи L2, вот почему она имеет в 10…20 раз меньше витков, чем катушка L1. При этом для сохранения добротности контурной катушки L1 ее смещают к одному из концов ферритового сердечника, а длина ее намотки не должна превышать 1/3 длины этого сердечника.

Намотку катушки L1 проще всего выполнять в 1 ряд виток к витку на каркасе из плотной бумаги, причем сам каркас должен с небольшим усилием перемещаться вдоль ферритового стержня. Также наматывается и катушка L2. Крайние витки катушек,