34.1. Мелочи радиоконструирования. Word.

,,МЕЛОЧИ” РАДИОКОНСТРУИРОВАНИЯ.
Длительное время для нанесения рисунка конструируемой печатной платы я применял
стеклянные рейсфедеры, заполняя их не слишком густым лаком для ногтей (если лак
бесцветный, в лак необходимо добавить немного пасты из ампулки шариковой ручки).
Когда все имеющиеся у меня стеклянные рейсфедеры разбились, а в продаже они исчезли,
я стал применять ампулки шариковых ручек, откусив бокорезами шарик и шилом
подравняв образовавшееся отверстие.
В настоящее время для нанесения рисунка печатной платы я использую маркер
,,PERMANENT MARKER”. Если две линии нарисованных проводников слились в одну
линию, разделить эти линии легко ,например, скальпелем.
Двусторонний фольгированный текстолит я использую только в крайних случаях (может
быть придется установить несколько перемычек на плате с односторонней печатью, зато
изготовление односторонней платы, замена неисправных деталей проще, чем на плате с
двусторонней печатью).
Сложное электронное устройство лучше расположить поблочно на нескольких печатных
платах, чем на одной общей. При этом устройство будет гораздо легче изготовить,
настроить, отремонтировать.
Травить печатную плату лучше всего в растворе хлорного железа. Рекомендуемая
температура раствора при травлении – 20…30 градусов. Нежелательно принудительно
разогревать раствор. Частично восстановить свойства хлорного железа можно, вкинув в
этот раствор железо, например, крупные гвозди. Когда гвозди покроются медью, их надо
удалить из раствора.
Залуживать медный эмалированный провод удобно, протягивая его между жалом
хорошо разогретого паяльника и таблеткой аспирина (ацетил – салицидовая кислота).
Запах при этом выделяется довольно неприятный, но качество залуживания прекрасное.
При этом не надо соскребать эмаль с провода. Особенно удобно применять этот способ
для залуживания эмалированного провода диаметром 0,1мм и меньше, а радиолюбители
знают, какая это непростая операция.
При помощи ацетил – салицидовой кислоты с успехом можно паять и крупногабаритные
металлические детали.
Провод, припаянный к контактной печатной площадке, нередко отламывается при
наладке, ремонте устройства. В связи с этим для каждого провода, подпаиваемого к
печатной плате, я сверлю в плате на расстоянии 2,5мм два отверстия. В оба эти отверстия
со стороны печати я завожу луженый одножильный или многожильный провод. Концы
этого провода я скручиваю со стороны расположения радиодеталей. Затем я пропаиваю
скрученные концы провода, удаляю излишки кусачками и припаиваю к контактной
площадке. Получается штырек на заглядение, к которому и паяется отходящий от
печатной платы провод.
Бывает, когда нет под рукой нужной радиодетали, бывает, что ее вообще нет.
Как составить резистор необходимых сопротивления и рассеиваемой мощности из
нескольких резисторов?
При последовательном соединении резисторов общее сопротивление этих резисторов
RO = R1 + R2 + R3…
При параллельном соединении резисторов общее сопротивление
1/Ro = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3…
При одинаковой мощности соединяемых резисторов рассеиваемая мощность
полученного больше во столько раз одного, сколько резисторов соединено (хоть
последовательно, хоть параллельно).
При последовательном включении конденсаторов общая емкость батареи
1/Со = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3…
Как видно из формулы, емкость батареи меньше емкости одного конденсатора, зато
увеличивается допустимое напряжение, которое приложено к батарее конденсаторов. К
примеру, если нужен конденсатор емкостью 1мкФ на напряжение 1000В, такой
конденсатор можно получить, включив последовательно два конденсатора емкостью
2мкФ на допустимое напряжение 500В.
При параллельном включении конденсаторов
Со = С1 + С2 + С3…
Допустимый прямой ток через параллельно включенные однотипные диоды
увеличивается в число, равное количеству включенных диодов.
Допустимое обратное напряжение, приложенное к последовательно включенным диодам
(допустимое обратное напряжение каждого диода должно быть одинаковым), равно сумме
допустимых напряжений включенного количества диодов. Количество последовательно
включенных диодов может быть ограничено, в связи с возрастанием сопротивления
цепочки диодов в то количество раз, сколько диодов в цепочке.
Стабилитроны параллельно не включают. При последовательном включении
стабилитронов напряжение стабилизации цепочки равно сумме напряжений стабилизации
каждого стабилитрона.
Полупроводниковые стабилитроны выпускаются на напряжение стабилизации от 0,7 до
200В. Однако в радиолюбительских условиях не всегда удается подобрать
соответствующий стабилитрон, особенно если конструируемое устройство критично к
напряжению стабилизации.
Стабилизатор, схема которого показана на РИС.1, позволяет устранить эти трудности.
Он имеет вольт-амперную характеристику такую же, как у стабилитрона, причем
напряжение стабилизации можно регулировать в пределах 3…20В резистором R1.
Аналог представляет собой двусторонний усилитель постоянного тока, охваченный
глубокой отрицательной обратной связью через делитель напряжения R1 – R3.
Напряжение стабилизации аналога определяется соотношением сопротивлений
резисторов делителя, которое устанавливают таким, чтобы напряжение на эмиттерном
переходе транзистора VT1 было равно 0,7В. При увеличении, например, напряжения на
аналоге напряжение на базе транзисторе VT1 тоже увеличится, что приведет к
увеличению тока через транзистор VT2, а следовательно, к компенсации повышения
входного напряжения. При указанных на схеме номиналах элементов регулируемый
аналог стабилитрона имеет следующие характеристики.
Напряжение стабилизации при изменении сопротивления R1
от нуля до максимума, В ………………………………………… 3…20
Динамическое сопротивление при токе 5мА, Ом ……………… 20…50
Рассеиваемая мощность, мВт, не более ………………………… 200
Для установки напряжения стабилизации аналог подключают к источнику постоянного
напряжения 20…30В через балластный резистор Rб сопротивлением 5…10 кОм и
подстроечным резистором R1 устанавливает необходимое напряжение на выводах
аналога.
При создании слаботочных экономичных источников образцового напряжения на
200…300В радиолюбителям приходится использовать стабилитроны КС620А, КС650А и
им подобные, у которых номинальный ток стабилизации достигает нескольких десятков
миллиампер, а это ведет к бесполезным потерям энергии.
Поэтому поиск путей стабилизации напряжения 200…300В при малых затратах
мощности представляет немалый интерес. Для решения этой задачи были исследованы
диоды при обратном их включении в параметрический стабилизатор. Как известно (см.,
например, И.П.Жеребцов. Основы электротехники. – М: Энергоатомиздат, 1985), на
вольтамперной характеристике некоторых полупроводниковых диодов при их обратном
включении есть участок, который может быть использован для стабилизации напряжения.
В частности, были проверены 100 диодов Д220Б. Результаты измерений показали, что
напряжение стабилизации Uст этих диодов имеет значительный разброс – для 60% из них
при токе стабилизации Iст = Іобр = 300…600мкА оно находится в пределах 220…245В.
ТК напряжения стабилизации диодов не превышает 0,07% в интервале от 10 до 80
градусов.
При отсутствии высоковольтных стабилитронов можно также использовать их аналог,
собранный по схеме, изображенной на РИС.2.
Устройство полностью эквивалентно стабилитронам КС620А, КС630А, КС650А,
КС680А и может быть применено без каких – либо доработок. Его напряжение
стабилизации – 120…180В (зависит от экземпляра диода VD1), значения минимального и
максимального токов стабилизации – соответственно 0,1 и 20мА, дифференциальное
сопротивление – 500…550 Ом.
В качестве источника стабильного тока в устройстве следует использовать диоды Д219А,
Д220, Д220А, обладающие низким дифференциальным сопротивлением при обратном
напряжении 120…180В и обратном токе 0,1…10мА. Транзистор VT1 – усилитель тока
стабилизации, он снижает дифференциальное сопротивление. При токе стабилизации
более 6мА его необходимо снабдить теплоотводом. Кроме указанного на схеме, можно
использовать транзистор КТ604Б или любой другой с соответствующими допустимым
напряжением между коллектором и эмиттером и рассеиваемой мощностью.
Аналог динистора можно собрать по схеме, изображенной на РИС.3.
Транзисторы должны иметь как можно меньший обратный ток коллектора и высокое
рабочее напряжение (в зависимости от применяемых режимов в схеме). Лучшее
применять кремниевые транзисторы.
Опытным путем подбирают сопротивление резистора R2, чтобы получить стабильное
напряжение включения диода от 1 до 25В.
Схема регулируемого аналога динистора показана на РИС.4. Как показал анализ,
напряжение включения такого аналога прямо пропорционально сопротивлению резистора
R1.
Такой аналог свободен практически от всех недостатков динисторов, кроме
температурной нестабильности. Поэтому стремиться к большому повышению напряжения
включения переменным резистором не следует, чтобы не ухудшать температурную
стабильность работы аналога. Следует отметить, что эта нестабильность не очень
большая.
Схема аналога тринистора изображена на РИС.5. С помощью резисторов R1, R2
устанавливают небольшие обратные токи коллекторов ІКБО.
Включение конденсатора между базой и эмиттером одного из транзисторов
предупреждает случайное открывание тиристора.
Когда оба транзистора германиевые, можно подключить кремниевый диод VD1,
обеспечивающий напряжение смещения 0,7В на участке база – эмиттер. Без диодов
прибор будет менее чувствительным.
В качестве транзистора VT1 следует применять: германиевые – IКБО мкА; fгр =
3…60МГц; h21Э = 50…150; кремниевые – ІКБО = 0,5…1,5мкА; fгр = 50…150МГц; h21Э =
50…150.
Диод VD1 – кремниевый с допустимым обратным напряжением 225…600В.
Приближенные значения сопротивления резисторов R1, R2 показаны в таблице.
R1, кОм
1
3,3
0,27
3,3
2,7
1
R2, кОм
3,3
1
0,27
3,3
1
2,7
германиевый
Т2
Т1
Т1, Т2
Т1 + диод, Т2
Т1, Т2 + диод
кремниевый
Т1
Т2
Т1, Т2
-
В мощных импульсных источниках питания, в ключевых цепях бывает необходимо
иметь токи, которые непосильны для одиночных транзисторов, широко используется
параллельное включение транзисторов. В этом случае общий ток распределяется между
отдельными транзисторами. Особенность биполярных транзисторов, о которых надо знать
даже радиолюбителю, это невозможность непосредственного параллельного соединения
их электродов. Необходимо обязательно включать в эмиттерные цепи транзисторов
небольшого сопротивления резисторы, выравнивающие токи (РИС.6).
Рассчитаем номиналы этих резисторов, исходя из следующих положений:
- Значение UКЭ нас справочника представляют собой предельные значения для данного
типа транзистора, поэтому считаем, что нам попались ,,наилучший” и ,,наихудший”
транзисторы;
- Сопротивления Rнас всех транзисторов примерно равны.
Итак, в этом случае токи в эквивалентной схеме запишутся следующим образом:
Іmax = (UКЭ – UКЭ нас min)/RЭ
Іmin = (UКЭ – UКЭ нас max)/RЭ
Разбаланс токов: І1 – І2 = Imax – Imin = (UКЭ нас max – UКЭ нас min)/RЭ
Таким образом, необходимо задаться допустимым разбалансом токов, проходящих через
транзисторы (к примеру, 1/10 от максимального значения тока коллектора одного
транзистора), и вычислить сопротивление выравнивающих резисторов.
Преимущества такого метода симметрирования токов транзисторов очевидны: нам не
нужно подбирать в каждый эмиттер свой резистор, а взять одинаковый номинал:
RЭ = (UКЭ нас max – UКЭ нас min)/Imax – Imin.