Рис. 4.32. Электронный включатель с чувствительным входом и минимальным потреблением тока в состоянии покоя (около 40 мкА в зависимости от напряжения питания и сопротивления резисторов R3 и R6)
Основным назначением описанного ниже включателя является обеспечение связи будильника с радиоприемником без вмешательства в конструкцию самого приемника. Он просто устанавливается рядом с будильником или на нем. Выход подключается к цепи питания радиоприемника, т. е. здесь должен быть предусмотрен соответствующий разъем.
В зависимости от типа будильника на входе включателя должен быть установлен микрофон (например, капсюльный) или катушка индуктивности. Последняя необходима в случае использования широко распространенных малогабаритных будильников типа «Sumatic», генератор звуковой частоты которых — независимо от громкости звучания — при включении создает сильное магнитное поле [Для этой цели можно использовать электронно-механические и электронные будильники. — Прим. пер.]. Благодаря самоудержанию электронного включателя при его срабатывании он остается включенным даже после окончания работы звонкового устройства будильника и отключается только после нажатия на клавишу останова, но при отсутствии сигнала. В комбинации с электронным многотональным генератором этот включатель (теперь уже без устройства самоудержания) может найти применение в качестве устройства подачи вторичного телефонного вызова (см. также раздел 4.4.3). Схема по рис. 4.32 содержит элементы, которые устанавливаются не во всех ее вариантах. Их номиналы указаны приблизительно и должны окончательно определяться при настройке. Резистор R1 необходим только при напряжении питания 4 В, при выборе его номинала, а также номиналов резисторов R2 и R5 необходимо учитывать указания по рис. 4.33. Конденсатор С6 нужен только при работе с переносным приемником. Учитывая большой разброс усиления по току кремниевых транзисторов, поступающих в продажу, сборку следует начинать с пробных схем, с помощью которых можно найти оптимальные номиналы схемных элементов. Некоторые трудности при этом вызывает настройка усилителя низкой частоты. Из-за малости тока питания использование электролитических конденсаторов для связи исключено, так как вследствие обратного тока коллектора транзистора они подавали бы на него ток, намного превышающий требуемый ток базы. Кроме того, расчет на срабатывание включателя при воздействии переменного магнитного поля частотой 50 Гц электросети и подключенных к ней приборов, как правило, нежелателен. Бумажные конденсаторы, играющие роль фильтров верхних частот, довольно хорошо подавляют это влияние. Однако при использовании включателя для телефонных вызовов необходима его реакция именно в области нижних частот, так как частота колебаний ударника телефонного звонка составляет лишь 25 Гц, правда, при относительно большой амплитуде. То есть здесь конденсатор связи должен иметь относительно малую емкость. При использовании же звонка в качестве сигнала схема должна быть рассчитана на оценку значительно более высоких частот.
Но как же правильно найти режим работы устройства? Рассмотрим вариант схемы с напряжением питания 2 В, в котором между коллектором и базой для установки рабочей точки использованы только резисторы. Для настройки необходим амперметр со шкалой около 50 мкА, падение напряжения на котором известно (его необходимо учитывать при настройке). С помощью резистора в цепи базы, который вначале заменяют потенциометром, устанавливают рабочий ток, как это показано на рис. 4.33. Изменения сопротивления резистора R2 в обе стороны должны приводить к четким изменениям тока.
Если резисторов достаточно большого сопротивления, необходимых для установки в цепь базы при высоких усилениях по току, в наличии нет, то можно снизить сопротивления резисторов в цепи коллектора. Но это приведет к повышению тока покоя, поэтому лучше устанавливать резисторы параллельно участку база-эмиттер, как это необходимо, например, при напряжении литания 4 В. Диапазон температур, при котором возможна стабильная работа включателя, должен незначительно отличаться от температуры, при которой производилась настройка, так как напряжение между базой и эмиттером при определенном токе базы падает с ростом температуры примерно на 2 мВ/К.
Рис. 4.33. Установка рабочей точки УНЧ (при Ri>0,1 Rk в знаменателе должно стоять 2Rk + Ri)
На входе усилителя низкой частоты установлена клемма, которая в состоянии покоя подключает катушку индуктивности, входящую в состав усилителя, ко входу. Эта катушка содержит примерно 1000 витков медного покрытого эмалью провода диаметром около 0,3 мм, намотанного на ферритовый стержень диаметром 8 мм и длиной примерно 60 мм. Сигнал, поступающий на усилитель с катушки или с микрофона, усиливается так, чтобы он был достаточным для переключения входящего в схему каскада усиления на транзисторах со взаимно дополняющими структурами. Сигнал на этот каскад поступает через конденсатор емкостью 0,022 мкФ и цепочку диодов, производящих его детектирование, причем положительные полуволны используются для управления работой последующего каскада усиления на транзисторе V3, а отрицательные замыкаются на массу. Ток транзистора V3, таким образом, содержит усиленные положительные полуволны сигнала низкой частоты, которые накапливаются конденсатором емкостью 22 мкФ, параллельным участку база-эмиттер р-n-р транзистора, благодаря чему на этот транзистор постоянно подается потенциал отпирания. В свою очередь, его коллекторный ток на резисторе нагрузки создает постоянное напряжение, открывающее транзистор выходного каскада. Для контроля рабочего состояния этого транзистора в его коллекторную цепь вначале была включена лампочка на напряжение 3,8 В и ток 0,7 А, но она остается включенной лишь до тех пор, пока на выходе усилителя низкой частоты имеется достаточно большое переменное напряжение. Обратная связь (осуществляемая резистором сопротивлением около 10 кОм, включенным последовательно с диодом GA100 и предотвращающим короткое замыкание входа по переменному току) обеспечивает, однако, самоудержание. Как только конденсатор С5, включенный в цепь обратной связи, заряжается через резистор R9, он удерживает открытым первый (р-n-р) дополняющий транзистор усилителя. Гашение лампочки обеспечивается клавишей, контакт которой параллелен этому конденсатору (контакт клавиши возврата K постоянно замкнут в режиме самоудержания). Но это возможно, если вход оконечного транзистора дополнительно не нагружен. Ко входу при необходимости можно параллельно подключить еще один конденсатор, что целесообразно, если, например, необходимо включать радиоприемник, который в ином случае издает гул, продолжающийся до момента полного включения.
Повышение сопротивления резистора в цепи обратной связи необходимо, когда питание схемы должно осуществляться напряжением, равным напряжению питания включаемого объекта (чаще всего превышающему 2 В). В этом случае необходим был бы трехжильный провод, а также изменение номиналов схемных элементов усилителя низкой частоты. При более высоком напряжении питания иногда достаточно чувствительным может быть даже однокаскадный усилитель. В некоторых случаях, как уже говорилось, желательно отключение обратной связи. Для этого достаточно клавишу дополнить фиксатором или ввести выключатель в цепь обратной связи.
В устройстве по схеме на рис. 4.32 транзисторы VI, V2 и КЗ должны быть кремниевыми n-р-n со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100, например КТ373А, КТ373Б, КТ373В. Можно также использовать отдельные экземпляры более доступных транзисторов КТ312Б и КТ315Г. Транзистор V7 также должен быть кремниевым n-р-n, но его статический коэффициент передачи тока может быть меньше, до 40...50. Транзистор V6 — германиевый, р-n-р, со статическим коэффициентом передачи тока не менее 30, например МП25Б, МП26Б, МП41, МП42Б. Диоды V4 и V5 — германиевые, Д18 или Д20, но можно Д9В или Д9Д.
4.4.2.1. Бесконтактное включение переносного радиоприемника по сигналу будильника типа «Sumatic»
Для решения этой задачи в данном случае использован малогабаритный будильник типа «Sumatic» (см. предыдущий раздел). Принцип действия электронного включателя ясен из рис. 4.34. При этом в приемнике в месте разрыва цепи питания необходимо установить гнезда для штекера головного телефона. Пока штекер не вставлен, приемник работает как обычно, при вставленном же штекере, т. е. при подключении к приемнику описываемого включателя, он начинает работу только при срабатывании будильника.
Рис. 4.34. Схема работы включателя переносного приемника по сигналу будильника типа «Sumatic-»
Для предотвращения возможных связей в цепи переключающего транзистора рекомендуется параллельно гнезду установить электролитический конденсатор емкостью от 470 д 1000 мкФ, если в приемнике уже не предусмотрена достаточная защита против появления такого эффекта, равноценного действию разряженной батареи. При отсутствии защиты этот эффект проявляется при первом же опробовании. Безусловно, необходимо следить за правильностью подключения цепи питания относительно выводов оконечного транзистора в электронном включателе.
Будильник устанавливается на электронном включателе или перед ним. После срабатывания будильника включатель с запаздыванием 2...3 с (предусмотренным для повышения его помехозащищенности) включает приемник, начинающий работу на заранее выбранной программе и с нужной громкостью. Необходимо добавить, что для подключения электронного включателя необходим двухжильный провод с двумя коаксиальными штекерами на его концах.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
Основные порталы (построено редакторами)