n-p-n транзисторов ВС238В можно установить импортные транзисторы ВС238С или ВС546В и ВС546С, а также отечественные транзисторы КТ3102В. Диод 1N4148 (D3) можно заменить на отечественные диоды КД510, КД521 или КД522, обращая особое внимание на маркировку выводов катода и анода. Вместо диода 1N4007 (D2) можно установить отечественные диоды КД105, КД208, КД209 или КД243.
Установку элементов на печатной плате следует проводить в обычном порядке, то есть сначала необходимо впаять пассивные малогабаритные детали, затем полупроводниковые элементы, а после этого — крупногабаритные детали. При этом резистор R17 временно не устанавливается, а вместо резистора R20 следует установить перемычку. Особое внимание необходимо обращать на правильное расположение выводов транзисторов, симистора и электролитических конденсаторов.
Перед тем как устанавливать на печатную плату симистор, следует решить, для включения нагрузки какой мощности предполагается использовать данный регулятор. При мощности нагрузки до 400 Вт симистор рекомендуется разместить на небольшом радиаторе, который можно установить на печатной плате. Для нагрузки с потребляемой мощностью от 400 Вт до 1200 Вт симистор необходимо установить на радиатор с большой площадью рассеивания. Не следует забывать и о том, что в этом случае предохранитель Пр1 должен быть рассчитан на более высокий ток. Так, например, для мощности нагрузки 800 Вт должен использоваться предохранитель на ток 4 А.
Поскольку в данной конструкции на некоторых участках печатной платы протекают сравнительно большие токи, контактные дорожки между контактами симистора и входными контактами сетевого напряжения, а также контактами для подключения нагрузки желательно хорошо пропаять. Это необходимо для того, чтобы уменьшить токовую нагрузку на медные проводники.
После того как все компоненты будут установлены на печатной плате, еще раз следует проверить правильность монтажа. Лишь после этого к соответствующим контактам платы можно припаять выводы термистора R22. Сам же термистор должен быть размещен так, чтобы обеспечивалось его адекватное реагирование на изменения температуры окружающей среды. В последнюю очередь к печатной плате припаиваются выводы для подключения нагрузки и сетевой провод. После этого прибор можно подключить к сети и проверить его работоспособность.
Собранный без ошибок и из исправных деталей терморегулятор не нуждается в дополнительном налаживании, за исключением выбора необходимого диапазона температур и калибровки положения движка регулятора R21. Калибровку прибора можно провести с использованием какой-либо посуды с жидкостью, например с водой, нагретой до необходимой температуры. В жидкость помещаются термометр и термистор терморегулятора. Особое внимание следует обратить на то, чтобы в воде не оказались открытые контакты термистора. После этого необходимо несколько раз нагреть и охладить жидкость, контролируя ее температуру с помощью термометра. Изменяя температуру жидкости и вращением движка регулятора R21 включая и выключая терморегулятор, можно произвести достаточно точную калибровку прибора.
В случае если диапазон эксплуатационных температур не удовлетворяет предъявляемым требованиям, он может быть изменен подбором величин резисторов R17 и R20. Резистор R20 обеспечивает установку минимальной температуры срабатывания, величина его сопротивления может быть от нуля до сотен Ом. Поэтому в процессе налаживания прибора вместо установленной первоначально перемычки следует установить резистор, имеющий соответствующее сопротивление.
Резистор R17 обеспечивает установку максимальной температуры срабатывания, величина его сопротивления может составлять от сотен Ом до десятков кОм. При необходимости резистор R17 можно вообще исключить.
Если при эксплуатации терморегулятора потребуется часто менять выбираемую температуру, то подстроечный резистор R21 можно заменить на переменный резистор сопротивлением 10 кОм с линейной характеристикой.
Глава 3ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Миниатюрный FM-передатчик [5]
Передатчик предназначен для передачи сигналов на расстояние в несколько десятков метров. Частота передаваемого сигнала находится в вещательном УКВ-диапазоне, что позволяет принимать сигнал на обычный радиоприемник, имеющий соответствующий диапазон УКВ. Принципиальная схема миниатюрного FM-передатчика приведена на рис. 12.
Рис. 12.Принципиальная схема миниатюрного FM-передатчика
Основу данного устройства составляет генератор, выполненный на транзисторе Т1, включенном по схеме с общим коллектором. Рабочая точка транзистора Т1 выбирается подбором параметров делителя R3,"R4 и величины сопротивления резистора R5 в цепи эмиттера указанного транзистора.
Более точно частота генератора (в диапазоне 88-108 МГц) устанавливается резонансным контуром, образованным катушкой L1, двойным варикапом D1, а также конденсаторами С2-С5. Несущая частота передатчика регулируется растягиванием или сжиманием витков катушки L1, а при необходимости — изменением количества ее витков. На варикапы через разделительный резистор R2 подается модулирующее напряжение непосредственно с электретного микрофона MI1.
Катушка L1 содержит 3 витка медного лакированного провода диаметром 0,5 мм, намотанных на сердечник диаметром 6 мм. Двойной варикап D1 можно заменить двумя обычными варикапами, например типа КВ109. В качестве антенны А служит провод длиной в несколько десятков сантиметров, который припаивается к эмиттеру транзистора Т1. Питание передатчика осуществляется от миниатюрного алкалинового аккумулятора типа B-L1028 (размеры 10x28 мм) напряжением 12 В. Потребляемый ток не превышает 2,4 мА, поэтому с одной зарядкой аккумулятора передатчик может работать непрерывно в течение нескольких часов.
Простой радиомикрофон [6]
Конструкция, собранная в соответствии с принципиальной схемой, приведенной на рис. 13, представляет собой простой радиопередатчик с электретным микрофоном. В качестве приемника можно использовать любой вещательный радиоприемник с УКВ-диапазоном. Данный радиомикрофон предназначен для использования в закрытых помещениях, то есть там, где он не будет создавать помехи радиовещанию.
Рис. 13.Принципиальная схема простого радиомикрофона
Миниатюрный электретный микрофон диаметром 10 мм питается постоянным напряжением, величина которого определяется величиной сопротивления резистора R1 (1,5-10 кОм). Низкочастотный сигнал далее поступает на усилитель, выполненный на транзисторе Т1. На выходе усилительного каскада установлен подстроечный резистор R4, с помощью которого обеспечивается согласование усилителя со следующим каскадом. Оптимальное положение движка резистора R5 устанавливается с использованием осциллографа или в процессе эксплуатации радиомикрофона.
При работе с данным устройством, помимо сигнала от электретного микрофона, можно передавать сигнал от внешних источников, например с выхода УНЧ. В этом случае выход усилителя подключается к специальному входу радиомикрофона через разделительный конденсатор емкостью около 100 нФ. Рабочая частота генератора ВЧ, выполненного на транзисторе Т2, определяемая параметрами контура LC, составляет 80-100 МГц. Миниатюрный подстроечный конденсатор С имеет емкость 5-25 пФ. Катушка L содержит 5 витков медного провода диаметром 0,7–1,0 мм. Антенна подключается между первым и вторым выводами катушки L.
В качестве антенны можно использовать кусок провода длиной 20–40 см или штыревую антенну. Питание простого радиомикрофона осуществляется от источника напряжения 3 В, например от миниатюрных аккумуляторов, применяемых в электронных часах. Для увеличения дальности действия данного устройства до 100 м можно использовать источник напряжения 9 В при токе 8-10 мА
Глава 4МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ
Простой транзисторный металлоискатель [7]
Предлагаемая конструкция представляет собой один из многочисленных вариантов металлодетектор типа BFO (Beat Frequency Oscillator), то есть является устройством, в основу которого положен принцип анализа биений, возникающих при смешивании двух сигналов близких частот. Принципиальная схема простого транзисторного металлоискателя приведена на рис. 14.
Рис. 14.Принципиальная схема простого транзисторного металлоискателя
В конструкции прибора использованы два простых LC-генератора, выполненных на транзисторах Т1 и Т10. Рабочая частота этих генераторов определяется параметрами контуров, включенных в коллекторные цепи соответствующих транзисторов. Контур первого генератора, который является опорным, образован конденсатором С1 емкостью 330 пФ и катушкой L1. В контуре второго, измерительного, генератора используются конденсатор переменной емкости С10 с максимальной емкостью примерно 300 пФ и поисковая катушка L10. Выходы генераторов через резисторы R1, R10 и конденсатор С4 подключены к базе транзистора Т2, который усиливает сигнал частоты биений. С коллектора транзистора Т2 усиленный сигнал подается на головные телефоны. Уровень громкости этого сигнала регулируется с помощью переменного резистора Р1.
Поскольку рабочие частоты генераторов находятся в диапазоне средних волн, их сигналы в телефонах не слышны. Когда удается добиться точной настройки каждого генератора на одну и ту же частоту, звуковой сигнал в телефонах также будет отсутствовать. Если же с помощью конденсатора СЮ настроить измерительный генератор на почти ту же частоту, что и опорный генератор, то в телефонах будет слышен сигнал частоты биений. При отсутствии в зоне действия поисковой катушки L10 металлических предметов рабочая частота измерительного генератора остается неизменной, поэтому неизменной будет и частота биений. В этом режиме возможные девиации частот могут быть обусловлены лишь нестабильной работой обоих генераторов.
При появлении в зоне действия поисковой катушки L10 металлического предмета резонансная частота контура L1 °C10 изменится. В результате изменятся рабочая частота измерительного генератора и, как следствие, частота сигнала биений. Именно эти изменения служат источником информации об обнаружении металлического предмета.