1, 2. Простой трехкаскадный усилитель низкой частоты
Выходной каскад (ТЗ) однотактный, и поэтому усилитель не очень экономичен: ничего не поделаешь, это плата за простоту схемы. В качестве нагрузки используется обычный абонентский громкоговоритель (Гр1) вместе с его собственным трансформатором и регулятором громкости («радиоточка»). Смещение на все три каскада подается с делителей (R1, R2; R5; R6; R8, R9), температурной стабилизации нет. Коллекторная цепь первого каскада отделена от двух остальных транзисторов развязывающим фильтром R4, С1. Выходная мощность усилителя — 50-100 мВт, и хотя это немного, громкость звучания на расстоянии нескольких метров может быть вполне удовлетворительной. Усилитель работает при коллекторном напряжении 4,5 В и даже при 3 В, но звук при этом получается совсем уже тихим. В процессе налаживания может понадобиться подобрать смещение последнего каскада (например, подбором R9), добиваясь минимального потребляемого тока (миллиамперметр включить в разрыв цепи в точке а) при удовлетворительной громкости. В случае самовозбуждения попробуйте соединить точки «-9 В» и «0» конденсатором емкостью 20–50 мкФ на 10 В. Более мощные простые усилители НЧ — на схемах К-7 и К-8.
3. Переговорное устройство
Используя этот усилитель НЧ или любой другой (К-7; К-8), можно сделать переговорное устройство для проводной связи до 50-100 метров; своего рода громкоговорящий телефон. Абонентский громкоговоритель («радиоточка») в нем будет по совместительству играть роль микрофона; переключение рода работы — «прием — передача» — осуществляется простейшим переключателем, в частности самодельным (К-4; К-5).
В обычном состоянии аппараты обоих абонентов включены в положение «прием» (переключатели П1 и П2 в верхнем по схеме положении), каждый громкоговоритель подключен к линии, он, если можно так сказать, ждет вызова. Если один из абонентов, например первый, захочет вызвать своего товарища, он переведет переключатель П1 в положение «передача» (именно такой случай показан на схеме 3). При этом «свой» громкоговоритель Гр1 подключится ко входу усилителя У1 и усиленный сигнал с выхода этого усилителя пойдет по линии к громкоговорителю Гр2. Точно так же с помощью переключателя П2 второй абонент переходит с «приема» на «передачу». В такой системе (она называется симплексной связью) оба абонента не могут говорить одновременно, как в обычном телефоне (дуплексная связь), и, сказав что-либо, нужно предупреждать своего абонента — «перехожу на прием!».
4, 5, 6, 7. Простейший электропроигрыватель
Качество звучания он дает очень невысокое и скорей представляет собой демонстрационную модель, чем устройство для прослушивания музыки. Проигрыватель рассчитан только на одну скорость 331/3 оборота в минуту. Мотор 13 — обычный «школьный моторчик» на 4,5 В от электрифицированных игрушек; скорость вращения подбирается с помощью самодельного реостата 11 (кусочек спирали от плитки). Вращение передается резиновым пассиком 10 на шкив 9 диаметром 35 мм, свернутый из синей изоляционной ленты. Шкив насажен на ось 7, которая вращается в подшипнике 12 — все это узел от сгоревшего переменного резистора, он взят вместе с крепежной гайкой; на ось плотно надета многослойная бумажная втулка 8, на нее садится пластинка. Поводок звукоснимателя («тонарм»), как и сама панель проигрывателя, сделан из фанеры, подвешен и закреплен с помощью гвоздя, двух деревянных брусков 4, булавки 5 и жестяной скобки 3. Прямо на поводке закреплен однокаскадный усилитель 15, с большим входным сопротивлением (Т-190); только через него пьезокерамический звукосниматель можно подключить ко входу усилителя НЧ, в том числе и к предыдущему (К-1;1) — Сама головка звукоснимателя может быть закреплена с помощью двух аптечных резиновых колец.
8, 9. Звукосниматель для гитары
Это приставка, которая превращает обычную гитару в электрогитару. Приставка состоит из двух частей — самого звукоснимателя и электронного блока. Звукосниматель располагают под струнами, погрузив в круглое отверстие гитары и зажав ее верхнюю деку между деталями стального сердечника 2 и 3. К верхней детали 2 приклеен кусочек любого магнита, на отогнутое ребро 5 надета катушка. Она намотана на склеенном из картона каркасе проводом 0,12-0,2 мм и содержит 200–500 витков. Когда над катушкой колеблется стальная струна (у медных струн внутри тоже есть стальная жила; с нейлоновыми струнами такой звукосниматель не работает), то меняется магнитное сопротивление цепи (Т-54) и в катушке наводится э.д.с. (Т-56). Сигнал со звукоснимателя подается на однокаскадный усилитель Т1, а с него на вход любого усилителя НЧ, например К-1;1 или К-13; или, наконец, на вход «звукосниматель» любого приемника. В электронном блоке есть мультивибратор «вибрато» (Т3, Т4), который с очень малой частотой 3–5 Гц меняет громкость звука, придает ему особое звучание, особую вибрацию. Напряжение с мультивибратора через фильтр R7, С4; R6, С3 (он смягчает, сглаживает резкую форму импульсов мультивибратора) подается на базу вспомогательного транзистора Т2; он в данном случае играет роль управляемого переменного резистора, через который поступает питание на коллектор усилителя Т1. Под действием сигнала «вибрато» меняется сопротивление Т2, вместе с ним меняется режим Т1 и, как следствие, громкость звучания. Сначала целесообразно наладить звукосниматель без «вибрато», разорвав цепь между Т2 и R3 и подав питание (-4,5 В) только на Т1.
10. Генератор для проверки приемников
Это мультивибратор с основной частотой около 100 кГц, однако его гармоники (Т-176) попадают в диапазон средних и даже коротких волн. Сигнал с С3 подается прямо на вход приемника, или к его магнитной антенне подносит катушку L1, намотанную на кусочек ферритового стержня.
Звуковой генератор
Он собран по трансформаторной схеме (Т-171), роль контурной катушки и катушки обратной связи выполняют обмотки трансформатора «радиоточки», на основе которой и собран генератор. Частота определяется емкостью С2 и составляет 200–500 Гц. Генератор может использоваться для изучения азбуки Морзе, в качестве электрического звонка или сигнализатора.
11. Цветовой код
В последнее время при маркировке резисторов все чаще вместо цифровых обозначений используют давно известный цветовой код: цветными полосками обозначают сопротивление и класс точности (возможное отклонение от номинала, возникающее при серийном производстве).
К-2. Схемы начинающих радиолюбителей
1, 2, 3, 4. Светотир
Эта увлекательная игра состоит из двух частей — пистолета для стрельбы в мишень световыми импульсами и самой мишени. В пистолете есть электронное реле (Т-264) на транзисторе Т1, зажигающее лампочку, когда на базу транзистора попадает «минус». А происходит это в тот момент, когда конденсатор С1, зарядившись от Б1 через R1 (Т-45), подключается переключателем П1 к базе (через R2). Правда, конденсатор С1 очень быстро разряжается через R2, R3 (подбирая сопротивление R2, можно менять скорость разряда), и лампочка гаснет. Но так — и должно быть: если лампочка будет долго гореть, то световым лучом можно просто нащупать мишень и всякий интерес к прицельной стрельбе пропадет. Оптическая система пистолета должна создавать на расстоянии 3–8 метров (на таком расстоянии ставится мишень) небольшое световое пятно. Для этого достаточно одной выпуклой линзы (например, от очков +8 — +10), закрепленной в склеенном бумажном тубусе, который можно перемещать по фанерному остову пистолета. Переключатель П1 связан с курком: контакты 1, 2 — это головки булавок, воткнутых в фанеру, а контакт 3 — жестяное кольцо.
В приемной части светотира («мишень») все начинается с фотоэлемента ФЭ, который можно изготовить из любого транзистора, очень аккуратно спилив с него часть корпуса. Когда на рn-переход попадает импульс света, сопротивление этого перехода резко падает и в коллекторной цепи появляется импульс тока. Он запускает ждущий мультивибратор (Т-268), собранный на Т2, ТЗ, а тот в свою очередь на несколько секунд через электронное реле Т4, Т5 (составной транзистор; Т-193) включает лампочку Л1 («попадание»). Время свечения лампочки можно менять, подбирая С2. Вместо лампочки Л1 можно включить моторчик с мельницей или иной игрушкой.
5, 6, 7. Электронная мандолина
Основа этого одноголосого электромузыкального инструмента (Т-246) — мультивибратор Т1, Т2, частоту которого можно менять в широких пределах переменным резистором R5. На его ось насажен длинный рычаг, поворачивая который можно исполнять несложную мелодию. Второй элемент управления — простейший самодельный выключатель П1 (латунная пластинка), который закрывает или открывает диод Д1 — при разомкнутом контакте П1 диод закрыт, с делителя R11, R12 на него попадает довольно большой запирающий «минус». При замкнутом контакте П1 «минус» появляется и с другой стороны диода, с делителя R8, R9, R10. И этот второй «минус» больше первого (так подобраны резисторы делителей), поэтому после замыкания П1 запирающее напряжение на самом диоде падает. Диод Д1 стоит на пути сигнала из мультивибратора к выходу, и, когда диод закрыт, сигнал этот не проходит. Так появляется возможность исполнять мелодию, прерывая звук, меняя длительность звучания отдельных нот. Благодаря конденсатору С3 при замыкании П1 отпирающее напряжение на диоде нарастает не сразу и не сразу исчезает, и это создает звук с мягкой атакой и мягким затуханием (Р-144). Этот схемный узел можно ввести и в любой другой электронный музыкальный инструмент. С выхода сигнал подается на любой простой усилитель НЧ, который вместе с громкоговорителем и батарейкой можно разместить на самом фанерном корпусе мандолины.
8. Реле времени
Чтобы начать отсчет времени, переключатель П1 переводим в верхнее по схеме положение «старт», и при этом мгновенно исчезает смещение на базе Т1 — напряжение на конденсаторе С1 в первый момент равно нулю, и именно этот нуль приложен к базе. В итоге Т1 мгновенно закрывается, вместе с ним закрывается Т2, и на выходе схемы появляется напряжение: при открытом Т2 напряжение на его коллекторе около нуля, при закрытом — почти 9 В. Но постепенно конденсатор С1 заряжается (от источника питания через R1, R2); когда напряжение на нем достигнет определенной величины — около 0,5 В, — транзистор Т1 откроется, откроет Т2, и напряжение на выходе схемы исчезнет. Время выдержки (время существования выходного сигнала), то есть время с момента переключения П1 («старт») до момента открывания Т1, зависит от того, насколько быстро заряжается С1, а значит, зависит от постоянной времени цепочки R1, R2, С1 (Т-46), С помощью R1 можно плавно менять выдержку, а добавлением С2 увеличивать ее примерно в десять раз. Диод Д1 нужен для того, чтобы открывание Т1 происходило резко, скачком: когда напряжение на диоде выйдет за пределы «ступеньки» (Р-80), ток в его цепи резко возрастет и откроет транзистор. К этой схеме в качестве оконечного блока можно добавить один из модулей К-19;6, К-19;7, К-20;3. В качестве П1 удобней всего использовать кнопочный переключатель без фиксатора (в том числе самодельный, К-5;6,7), с тем чтобы при нажатии кнопки (замкнуты контакты 2,3) конденсатор быстро разряжался и готовился к очередному отсчету времени, а при отпускании кнопки (замкнуты контакты 1,2) начинался отсчет. Используя вместо ГП электромагнитное реле, можно на расстоянии управлять схемой.
9. Индикатор напряжения (тока) с компасом
Это очень простой и, конечно, очень неточный индикатор напряжения, его даже неудобно называть вольтметром. Измеряемое напряжение подводится к катушке L1 (200–500 витков любого тонкого провода), по ней идет ток, он создает магнитное поле, которое отклоняет стрелку. Чувствительность прибора (Т-290) очень низкая, стрелку полностью отклоняет ток 20–30 мА. И все же в каких-то случаях (например, при проверке источников питания) прибор может служить индикатором напряжения.
10. Индикатор с лампочкой
Если постепенно уменьшать напряжение, подводимое к лампочке, то она будет гореть все более тускло и по силе свечения можно ориентировочно судить о самой величине напряжения. (Для этого, конечно, нужна предварительная тренировка, посматривая на светящуюся лампочку, нужно измерять напряжение нормальным вольтметром.) Чтобы улучшить чувствительность индикатора, в него введен усилитель постоянного тока (Т-193) на транзисторах Т1, Т2. Благодаря усилителю лампочка, рассчитанная на 2,5 В, 120 мА, нормально горит при входном напряжении 0,5–1,2 В и токе 0,2–2 мА.
Чтобы расширить пределы измерений, на вход включен переменный резистор R2, он подводит к усилителю лишь часть измеряемого напряжения. При измерениях, естественно, необходимо учитывать положение, в котором находится подвижный. контакт R2. Для этого на ось резистора насажена стрелка, которая при повороте оси перемещается по шкале «множитель».
Перед началом измерений движок R2 обязательно нужно установить в крайнее нижнее положение и потом медленно поднимать его вверх по схеме до загорания лампочки. Забыв это правило, вы рискуете «пробить» входную цепь Т1 самим измеряемым напряжением. Индикатором можно оценивать и переменные напряжения, умножая «показания прибора» на 2,— если, например, при переменном напряжении лампочка горит так же ярко, как при постоянном 1 В, то, значит, эффективное переменное напряжение (Т-69) примерно равно 2 В. Дело в том, что переменное напряжение детектируется во входной цепи Т1: при положительных полупериодах транзистор закрыт. И в итоге лампочка получает лишь половину той энергии, которую дало бы переменное напряжение, если бы не было отсечки.
Добавив резистор R1 (показан пунктиром), можно легко оценивать индикатором напряжения в несколько десятков вольт.
11, 12. Вольтметр с лампочкой
Прибор этот, в отличие от предыдущих, назван вольтметром потому, что он позволяет оценивать напряжение уже довольно точно. В схему введен собранный на Т1, Т2 пороговый элемент — триггер Шмитта (Т-268), который срабатывает сам и открывает усилитель постоянного тока (ТЗ, Т4) только при строго определенном входном напряжении. Порог срабатывания определяется элементами схемы, он обычно лежит в пределах 0,8–1,5 В, точно величину «зажигающего напряжения» нужно проверить нормальным стрелочным вольтметром.
Входной делитель напряжения R1, R2, как и в предыдущем случае, расширяет пределы измерений вольтметра. Выключатель В1 — без фиксатора, он сделан из латунной или стальной пластинки, нажав на которую подают к схеме питание только на момент измерений.