ВОСЕМЬ СХЕМ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

         

Восемь схем на одном транзисторе


Познакомиться с работой различных электронных устройств лучше всего на примере простых транзи­сторных схем. В этой статье приво­дится описание восьми самоделок, выполненных всего на одном тран­зисторе.

С помощью пробника-индикатора (рис. 1) проверяют надежность со-, единений и целостность проводников в различных электрических цепях. Как работает такой прибор? Когда электрический контакт между щу­пами XI отсутствует, транзистор VT1 закрыт и тока в цепи лампочки HL1 нет. Но стоит только замкнуть контакт, как на базу транзистора по­ступит отрицательное напряжение, . он откроется и лампочка загорится, сигнализируя о том, что проверяемая электрическая цепь не нарушена. А для чего нужен резистор R1 в це­пи базы VT1? Представим себе на время, что резистор R1 отсутствует и база транзистора непосредственно соединена с одним из щупов XI. То­гда при замыкании щупов на базе окажется полное напряжение источ­ника питания. Большая часть тока в этом случае потечет через переход «база-эмиттер», так как его сопротив­ление намного меньше, чем сопротив­ление перехода «коллектор-эмиттер», в цепь которого включена лампочка HL1, поэтому она не загорится. При включении резистора R1 на 33 Ом ток между базой и эмиттером умень­шается, транзистор открывается и лампа загорается. Таким пробником можно «прозванивать» электрические цепи с сопротивлением до 150 Ом.

Очередной прибор — сторожевое устройство, его схема приведена на рисунке 2. Проводник, включенный между клеммами ХТ1, протягивают вокруг охраняемого объекта, а к кон­тактным пластинам КЫ реле К1 подключают сигнализирующее уст­ройство. При включении источника питания GB1 транзистор VT1 за­крыт положительным напряжением на базе. При обрыве проводника,  подключенного к клеммам ХТ1, на базу VT1 с резистора R1 поступает отрицательное напряжение, которое открывает транзистор. В цепи «кол­лектор-эмиттер» возникает электри­ческий ток, приводящий к срабатыва­нию реле К1 и замыканию контакта К1.1, включающего сигнальное уст­ройство.


Переменным резистором R1 устанавливают ток срабатывания реле К1. Для этого проводник отсоединяют от клемм ХТ1 и, вращая движок R1, добиваются четкого срабатывания реле.

Простейший усилитель низкой ча­стоты (его можно использовать для прослушивания грамзаписей или при­менить в переговорном устройстве) представлен на следующей схеме (рис. 3). Разъем ХР1 служит для подключения усилителя к выходным гнездам проигрывателя или микрофо­на. В исходном состоянии на базу транзистора VT1 через резистор R1 подано начальное напряжение сме­щения, в результате чего сопротивле­ние перехода «коллектор-эмиттер» в этом случае несколько меньше, чем в закрытом состоянии транзистора. Когда с источника электрических сигналов отрицательное напряжение поступает на конденсатор С1, а с не^ • го на базу VT1, транзистор полно­стью открывается и через головные телефоны BF1 течет ток. При изме­нении полярности входного сигнала положительное напряжение также по­ступает на базу VT1, но теперь тран­зистор закрывается и ток в телефо­нах BF1 отсутствует. Таким образом, чередование отрицательного и поло­жительного напряжений (а именно так ведет себя электрический сигнал, поступающий с проигрывателя или микрофона) на входе усилителя при­водит к изменению напряжения на телефонах, которое приводит к ко­лебанию мембраны, а следовательно, к преобразованию электрических сиг­налов в звуковые. Оксидный конден­сатор С1 предотвращает попадание прямого тока на вход усилителя че­рез электрические цепи источника сигналов.

Проверить работоспособность лю­бого усилителя звуковой частоты, в том числе и описанного выше, мож­но с помощью генератора-пробника (рис. 4). При включении источника питания GB1 напряжение на коллек­торе транзистора VT1 скачкообразно изменится от 0 до некоторого значе­ния, определяемого сопротивлениями резисторов R3 и R4, создающих на­чальное напряжение смещения на ба­зе транзистора. При этом импульс тока, возникший в цепи коллектора VT1, поступает не только на выход генератора, но и на цепочку C1R1, C2R2, C3R4.


В результате происхо­ дит процесс последовательной зарядки конденсаторов, длительность его зависит от значений «мкостей и со­противлений элементов цепочки. Пос­ле того как зарядится конденсатор СЗ, на базе транзистора окажется положительное напряжение, посту­пившее с обкладки СЗ. Это лриво-а.ит к увеличению напряжения на коллекторе.

 


Теперь происходит обрат­ный процесс разрядки конденсаторов через резисторы, а следовательно, и уменьшение положительного напря­жения на коллекторе. Поскольку кон­денсатор С1 соединен с коллектором VT1, то за счет существующей об­ратной связи (то есть связи, при ко­торой напряжение на коллекторе VT1 влияет на заряд конденсаторов, а заряд конденсаторов, в свою оче­редь, оказывает влияние на напряже­ние коллектора VT1) процесс заряд­ки и разрядки конденсаторов стано­вится бесконечным во времени, и происходит самовозбуждение генера­тора. Таким образом, с конденсато­ра С4 на вход проверяемого устрой­ства будет поступать сигнал звуко­вой частоты.

Низкочастотный генератор можно собрать, используя частотозадающую цепочку RC, состоящую всего из од­ного резистора и одного конденсато­ра. Схема такого генератора для квартирного звонка представлена на рисунке 5. В устройстве применен выходной трансформатор Т1 с отво­дом от середины первичной обмотки. Он подключен к отрицательному по­люсу источника питания GB1. При замыкании кнопки SB1 начинает за­ряжаться конденсатор С1, и через верхнюю по схеме половину первич­ной обмотки Т1 течет ток. Когда конденсатор зарядится полностью, транзистор VT1 откроется и начнет­ся обратный процесс — С1 разря­жается через первичную обмотку трансформатора и коллекторно-эмит-терный переход VT1. Затем транзи­стор закроется положительным на­пряжением, поступающим с резисто­ра R1 на базу, и конденсатор вновь начнет заряжаться. Таким образом, ток в первичной обмотке все время будет менять свое направление с ча­стотой, определяемой емкостью С1 и сопротивлением R1.


Звуковой сиг­ нал поступает со вторичной обмотки Т1 на динамическую головку ВА1, тональность ее звучания изменяют переменным резистором R1. В случае необходимости звонок можно отклю­чить тумблером SA1, тогда даже при нажатой кнопке SB1 генератор рабо­тать не будет.

Следующая схема (рис. 6) во мно­гом схожа с предыдущей. Она пред­ставляет собой электронный метро­ном — прибор для развития чувства ритма у музыкантов. В этом уст­ройстве конденсатор С1 имеет зна­чительно большую емкость, чем у предыдущего. Причем процесс за­рядки конденсатора длится достаточ­но долго, а разряжается он почти мгновенно. В результате в динами­ческой головке ВА1 раздаются ха­рактерные щелчки, период следова­ния которых зависит от сопротивле­ния резистора R1.

Низкочастотные генераторы состав­ляют основу всех клавишных элек­тромузыкальных инструментов. Про­стейший одноголосый ЭМИ можно собрать по схеме, показанной на ри­сунке 7. Устройстве представляет со­бой низкочастотный генератор с на­бором частотозадающих резисторов R1 — RN и клавиатурой SI — SN. Число резисторов и клавиш выби­рается произвольно, в зависимости от того, в каком диапазоне частот будет работать ЭМИ. Тембр звучания инструмента можно изменить подбо­ром емкости конденсатора С2. Отли­чие этого устройства от двух пре­дыдущих в том, что на базу транзи­стора VT1 подается отрицательное напряжение смещения.

И наконец, последняя схема — ра­диоприемник с однокаскадным усили­телем звуковой частоты (рис. 8). В основе его уже хорошо знакомый низкочастотный усилитель; к его вхо­ду через диод VD1 подключена ка­тушка связи L2 колебательного кон­тура L1C1. Обе катушки намотаны на отрезке ферритового стержня. На­стройка на различные радиостанции производится вращением движка кон­денсатора переменной емкости С1. Диод VD1 служит для детектирова­ния высокочастотных колебаний. Для улучшения радиоприема к колеба­тельному контуру подключают вынос­ную антенну WA1 и заземление.


С помощью конденсатора СЗ подби­рают тембр звучания приемника.

Во всех устройствах можно приме­ нить постоянные резисторы ВС, МЛТ или ОМЛТ мощностью 0,125 Вт, пе­ременные резисторы и конденсато­ры — любых типов, важно только, чтобы оксидные конденсаторы были рассчитаны на напряжения не ниже указанных на схемах. Вместо реле РЭС47 можно применить любое дру­гое, рассчитанное на постоянное на­пряжение '5...Э В и ток срабатывания не более 30 мА. Телефоны ТА-56м допустимо заменить на ТОН-1 или ТА-4, транзисторы МП26 — на МП13 — МП16, МП20, МП21, МП25, МП39 — МП42 с любым бук­венным индексом. Диод VD1 — се­рий Д2, Д9 или Д18. Динамическая головка ВА1 — любого типа мощно­стью 0,1...0,5 Вт; лампа HL1 — МН6.3 на ток 0,1...0,3 А; Т1 — лю­бой малогабаритный выходной транс­форматор с отводом от середины пер­вичной обмотки — от транзисторного радиоприемника. Катушки L1 и L2 размещены на круглом ферритовом стержне марки 400НН или 600НН: L1 содержит 180 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,1, намотанного вна-вал на бумажном каркасе с шестью секциями по 30 витков в каждой, L2 на отдельном бумажном каркасе содержит 25...30 витков того же про­вода 0 0,2 мм. Катушки распола­гают относительно друг друга так, чтобы громкость приема была мак­симальной. Источник питания — ба­тарея «Крона» или две последова­тельно соединенные батареи 3336Л. Антенной может служить провод длиной 1.5...2 м, заземлением — тру­ба теплоснабжения или водопро­вода.

Все устройства, описанные в ста­тье, не нуждаются в налаживании и при правильном монтаже и исправ­ных деталях начинают работать сра­зу после включения.