До окончательной сборки генератора тщательно проверь его монтаж по принципиальной схеме. К выходным гнездам подключи головные телефоны, движок переменного резистора R11 «Амплитуда» поставь в верхнее (по схеме) положение, а движок подстрочного резистора R7 в нижнее положение. Если теперь включить питание, то в телефонах услышишь звук, который при вращении ручки блока переменных резисторов должен плавно изменяться от очень низкого до высокого тона. Если звука нет, добивайся его подбором резистора R5 (заменив его временно переменным резистором на 20–30 кОм). Затем сигнал с выхода генератора подай на вход «Y» осциллографа и, наблюдая изображение на экране его электроннолучевой трубки, очень медленно перемещай движок подстроечного резистора R7 вверх (по схеме). При этом в цепь эмиттера транзистора V2 будет подаваться все большее напряжение отрицательной обратной связи, отчего сигнал генератора будет приобретать синусоидальную форму. При чрезмерно глубокой отрицательной обратной связи генерация будет сорвана. Движок подстроечного резистора установи в такое положение, когда сигнал имеет синусоидальную форму и генерация не срывается при изменении частоты. После этого подбором резистора R5 добейся наибольшей амплитуды колебаний и еще раз подстроечным резистором попытайся улучшить синусоиду сигнала.
Градуировать (размечать) шкалу блока переменных резисторов можно по частотомеру, подавая на его вход напряжение генератора, или с помощью осциллографа и заводского генератора колебаний звуковой частоты, например типа ЗГ-10 или ЗГ-11. Во втором случае на вход «Y» вертикального отклонения луча осциллографа подают напряжение от самодельного генератора, на вход «X» горизонтального отклонения луча — напряжение от заводского ЗГ, а равенство частот генераторов определяют по так называемым фигурам Лиссажу, создающимся на экране осциллографа.
Отградуированная шкала твоего прибора будет исходным показателем частот генерируемых им колебаний.
Остается измерить вольтметром переменного тока комбинированного прибора выходное напряжение генератора и подобрать добавочный резистор R12 в цепи микроамперметра, соответствующий этому напряжению. В зависимости от транзисторов, используемых в генераторе, и тщательности подгонки режима их работы максимальное выходное напряжение генератора может составлять 1,2–1,5 В. Резистор R12 подбери такого номинала, чтобы при максимальном переменном напряжении стрелка микроамперметра отклонялась почти на всю шкалу. Сделай на шкале отметки, соответствующие переменным напряжениям 0,25; 0,5 и 1 В на выходе генератора, пользуясь которыми ты будешь регулировать напряжения сигналов, подаваемые на вход проверяемого или налаживаемого усилителя 3Ч.
В заключение — один технологический совет. Дело в том, что блоки сдвоенных переменных резисторов в магазинах радиотоваров бывают очень редко. А без них нельзя построить генератор с плавной регулировкой частоты колебаний. Но аналогичный блок можно сделать самому.
Наиболее простая конструкция такого блока показана на рис. 293.
Рис. 293. Самодельный блок переменных резисторов
Для его изготовления потребуются два переменных резистора, причем один из них должен быть типа ТК (с выключателем), а второй типа СП-I. Номинальные сопротивления резисторов могут быть в пределах 4,7-15 кОм, но совершенно одинаковыми. Они, кроме того, по функциональным характеристикам должны быть одной группы, т. е. оба группы Б или оба группы А. Невыполнение этих требований, предъявляемых к подбираемым переменным резисторам для блока, ведет к сбоям в работе генератора.
У резистора типа ТК удали металлическую крышку с выключателем (они в блоке не пригодятся). Поводок 1 выключателя изогни осторожно так, чтобы его конец стал как бы продолжением оси резистора. У второго резистора укороти ось и на торце пропили ножовкой или надфилем шлиц, в который бы плотно входил конец поводка выключателя первого резистора.
Оба резистора укрепи на П-образном кронштейне 2 из полоски листового металла толщиной 1–1,5 мм, предварительно просверлив в нем отверстия по диаметру резьбовых втулок резисторов. Готовый блок крепи на панели генератора гайкой первого резистора.
Подумай, как еще можно конструктивно объединить два переменных резистора в блок, который можно применить в генераторе сигналов звуковой частоты. Но, повторяю, для устойчивой генерации прибора во всем диапазоне частот оба резистора, подобранные для блока, должны быть с одинаковыми функциональными характеристиками и номинальными сопротивлениями. В готовом блоке вводимые сопротивления резисторов должны изменяться при одинаковых углах поворота их осей. Не скрою, дело это кропотливое, тонкое, но без этого не обойтись.
Футляр законченного генератора покрась нитроэмалью светлого тона или оклей декоративной поливинилхлоридной пленкой.
* * *
Рассказ о радиоизмерительной технике, которая могла бы пополнить твою лабораторию, можно было бы продолжить. Но, полагаю, и на этом можно остановиться. Приборов. описанных в этой беседа, вполне достаточно для грамотного подхода к конструированию как той аппаратуры, о которой я рассказывал ранее, так и той, которая тебя ожидает впереди.
В будущем надо подумать об электронном осциллографе. Его, видимо, придется приобрести — наша промышленность выпускает несколько типов малогабаритных осциллографов, предназначаемых для радиолюбителей. С помощью его ты сможешь не только производить разнообразные электро- и радиотехнические измерения, по и наблюдать и анализировать процессы, происходящие в цепях различной аппаратуры.
Сейчас в науке, технике, на производстве все большее распространение получают измерительные приборы с цифровой индикацией результатов измерения. Цифровые вольтметры, омметры, частотомеры, мультиметры и другие измерительные приборы, создаваемые на базе логических микросхем различных степеней интеграции, широко внедряются и в творчество радиолюбителей. Для тебя подобные приборы станут следующей, более высокой ступенью конструирования измерительной техники.
Беседа 19
НА МИКРОСХЕМАХ
До сих пор у нас шел разговор об устройстве и работе радиотехнических устройств, активными и пассивными элементами которых были дискретные элементы, т. е. подбираемые тобой транзисторы, диоды, резисторы и другие отдельные радиодетали. Соединяя их в определенном порядке, диктуемом принципиальной электрической схемой, ты конструировал разные по сложности приемники, усилители, приборы-автоматы.
Сейчас дискретные элементы все больше уступают свое место в радиотехнике и электронике, микросхемам — миниатюрным электронным блокам функционального назначения. Один такой блок, объединяющий в миниатюрном корпусе транзисторы, диоды, резисторы, может выполнять функции целого тракта радиовещательного приемника, усилителя 3Ч, генератора, преобразователя частоты, электронного автомата.
Да, юный друг, ты — современник рождения и внедрения в радиоэлектронику микросхем!
Внешний вид некоторых микросхем, с которыми тебе предстоит иметь дело в ходе этой беседы, показана на рис. 294.
Рис. 294. Внешний вид конструкций некоторых микросхем
Это микросхемы серий К118, К122 и К224. Аналогично выглядят микросхемы широкого применения многих других серий. Рядом для сравнения изображена копеечная монета, дающая представление о размерах микросхем этих серий. Масса первой из этих микросхем 1 г, второй 1,5 г, третьей 3 г.
По технологии изготовления различают микросхемы гибридные и полупроводниковые. В гибридных микросхемах токонесущие проводники, резисторы, обкладки конденсаторов представляют собой пленки определенных размеров и электрических свойств, нанесенные на диэлектрическую подложку, на которую устанавливают диоды, транзисторы (обычно кремниевые, структуры n-p-n), но без корпусов. У полупроводниковых микросхем все активные и пассивные элементы выполнены в объеме и на поверхности кристалла полупроводника.