Как освоить радиоэлектронику с нуля. Учимся собирать конструкции любой сложности

В. В. Дригалкин

Как освоить радиоэлектронику с нуля. Учимся собирать конструкции любой сложности

 

 

Дригалкин В.В.

«Как освоить радиоэлектронику с нуля.

Учимся собирать конструкции любой сложности»

 

От автора

 

Дорогие читатели!  

Все вы, конечно, знаете об одной из широчайших областей современной техники – электронике. Смотрите ли вы телевизор, слушаете радиоприемник или пользуетесь музыкальным центром – всюду «работает» электроника. Это она «рисует» изображение на экране телевизора и «приносит» в квартиры голос диктора, превращает запись на магнитной ленте аудиокассеты и бороздках компакт‑дисков в звук.

Внимательно посмотрите вокруг, и вы увидите немало приборов, которые благодаря электронике рождаются вторично, например наручные или настольные часы. Электронные устройства в них с большой точностью отсчитывают секунды и минуты, показывая на экране время. А возьмите телефонный аппарат: в нем появилась электронная память, способная сохранять десятки номеров. Набирать их необязательно – достаточно нажать на кнопку, которой соответствует определенный номер. В фотоаппарате электронный «глаз» следит за освещенностью объекта съемки и автоматически устанавливает нужную выдержку. Даже квартирные звонки – электронные. При нажатии на кнопку возле входной двери в квартире раздаются звуки, которые имитируют пение птиц или мелодию известной песни, а иногда женский или мужской голос, который говорит: «Откройте дверь!».

В настоящее время электроника дает возможность решать задачи, которые раньше казались неразрешимыми. Она помогает человеку изучать поверхность и окружающее пространство Луны и некоторых планет, например Венеры и Марса. С помощью электроники человек может наблюдать за развитием живой клетки; за доли секунды выполнять вычисления, на которые расходовались годы; видеть в полной темноте, как днем.

Порой электроника заменяет человека в его работе: сегодня можно встретить электронного диспетчера, секретаря, экскурсовода, закройщика, переводчика. Электронику даже научили играть в шахматы! И не просто играть, а выигрывать у гроссмейстеров!

На промышленных предприятиях электроника автоматически поддерживает заданную температуру и влажность в помещениях, руководит станками и поточными линиями, выполняет сложнейшие операции. В космонавтике без электроники невозможно точно рассчитать траекторию полета корабля, поддерживать видео и телефонную связь с космонавтами, руководить полетом искусственных спутников с Земли. Электроника пришла даже школу. Уже с 6‑го класса детей учат программированию, основам веб‑дизайна – всему тому, что ранее казалось фантастикой…

Какую бы профессию вы ни выбрали, с электроникой будете встречаться всюду. Чем раньше вы с ней «познакомитесь», тем плотнее будет дальнейшее «сотрудничество». Сделать первый шаг к такому знакомству поможет данная книга. С ее помощью вы научитесь собирать очень простые и сложные электронные самоделки. Многие начинают работать сразу, но есть и такие, которые придется налаживать с помощью измерительного прибора. Практически все самоделки – прототипы электронных приборов, используемых в быту или на промышленных предприятиях.

Не спешите сразу строить понравившуюся самоделку, ведь у вас нет опыта и знаний. На простейших устройствах постарайтесь понять принцип построения электронных схем и их монтажа. Постепенно постигая азбуку практической электроники, вы станете радиолюбителем, который умеет не только «читать» радиосхемы, но и монтировать, а также налаживать разнообразнейшие конструкции.

Будет лучше, если вы начнете изучать электронику вместе с друзьями, организовав домашний радиокружок, возможно, вместе со взрослыми при ЖЭКе. В таком кружке смогут заниматься ребята из ближайших домов.

Надеюсь, что моя книга станет добрым практическим руководством в работе. В дополнение к ней постарайтесь взять в библиотеке другие пособия. Они дадут возможность лучше разобраться в физических процессах, происходящих в созданных вами электронных устройствах, а также найти ответы на любые возникающие вопросы. Не забывайте и про ближайшие внешкольные учреждения (если таковые еще остались), где вы сможете получить любую консультацию и практическую помощь. Итак, дерзайте!

Желаю успехов!

 

Глава 1

Уроки юного конструктора

 

Можно ли сесть за руль автомобиля, не зная, как запустить двигатель и для чего нужны педали и ручки управления?

Конечно, нет, скажете вы. Сначала надо ознакомиться с назначением каждой ручки, выучить строение автомобиля, а потом уже ездить на нем. Так и с нашими конструкциями. В них используются разнообразнейшие детали, каждая из которых выполняет свою заранее установленную функцию. Чтобы создать любое устройство, надо знать, для чего нужны детали, входящие в него, уметь проверять их, соединять между собой, налаживать созданную конструкцию.

Получить базовые знания об электрическом токе, радиодеталях и правилах создания изделий вам поможет этот раздел. Конечно, не все сведения, которые помещены в нем, будут понятны после первого прочтения. Не огорчайтесь – практика вам поможет! Главное – хорошо выучите правила безопасности работы и смелее беритесь за нее. А к этим материалам, имеющим в основном ознакомительный характер, обращайтесь при возникновении вопросов.

 

 

Полупроводниковые приборы

Их составляет целая группа деталей: диоды, стабилитроны, транзисторы. В каждой детали использован полупроводниковый материал или более простой полупроводник. Что это такое? Все существующие вещества можно условно разделить на три большие группы. В первую входят медь, железо, алюминий и прочие металлы, хорошо проводящие электрический ток, то есть проводники. Вторую группу составляют материалы, не проводящие тока: древесина, фарфор, пластмасса. Это непроводники, то есть изоляторы (диэлектрики). В третью входят полупроводники, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Такие материалы проводят ток только при определенных условиях.

 

Транзисторы  

Из полупроводниковых приборов транзистор чаще всего применяется в радиоэлектронике. У него три вывода: база (б), эмиттер (е) и коллектор (к) (см. обозначение на принципиальных схемах – рис. 1.10).

 

 

Рис. 1.10. Обозначение транзисторов на принципиальных схемах.

 

Транзистор – усилительный прибор. Условно его можно сравнить с таким известным вам устройством, как рупор. Чтобы ваш голос был хорошо слышен человеку, находящемуся в нескольких десятках метров от вас, нужно всего лишь произнести что‑нибудь перед узким отверстием рупора, направив широкое в сторону приятеля. Если воспринять узкое отверстие как вход рупора‑усилителя, а широкое – как выход, то можно сказать, что исходный сигнал в несколько раз сильнее входного. Это и есть показатель усилительной способности рупора, его коэффициент усиления. Некоторые разновидности транзисторов представлены на рис. 1.8 и 1.9.

 

 

Рис. 1.8. Внешний вид устаревших транзисторов.

 

Рис. 1.9. Внешний вид современных транзисторов.

 

Если пропустить через участок база‑эмиттер слабый ток, он будет усилен транзистором в десятки и даже сотни раз и потечет через участок коллектор‑эмиттер. В зависимости от тока, который можно пропускать через коллектор, транзисторы бывают маломощные, средней и большой мощности. Кроме того, эти полупроводниковые приборы могут быть структуры p‑n‑р или n‑p‑n. Так различаются транзисторы с разным дежурством пластов полупроводниковых материалов (если в диоде два пласта материалов, то здесь их три).

Однако совсем не обязательно транзисторы разной структуры должны иметь разное усиление. Усилительная способность транзистора определяется его так называемым статическим коэффициентом передачи тока. Для некоторых конструкций этот коэффициент важен, и его указывают в описании.

В некоторых самоделках встречается еще одна разновидность транзистора – полевой. У него также три вывода, но называют их по‑другому: затвор (как база), исток (эмиттер), сток (коллектор). Подбирать эти транзисторы по усилительной способности не придется, а вот проверять их надо. Чтобы во время подключения того или другого транзистора к деталям самоделки не перепутать выводы, нужно четко знать их расположение – цоколевку, или распиновку. Ее можно посмотреть в различных радиолюбительских справочниках.

 

Стабилитроны  

Эти полупроводниковые приборы имеют два вывода: анод и катод. В прямом направлении (от анода к катоду) стабилитрон работает как диод, свободно пропуская ток. В обратном направлении он сначала не пропускает ток, а при увеличении подаваемого на него напряжения вдруг «пробивается» и начинает пропускать. Напряжение «пробоя» называют напряжением стабилизации. Оно будет оставаться неизменным даже при значительном увеличении входного напряжения. Благодаря этому свойству стабилитрон применяется в тех случаях, когда надо получить стабильное напряжение питания какого‑либо устройства при колебаниях, например сетевого напряжения.

Этот прибор часто используют в блоках питания. Зачастую он похож на диод, поэтому мы покажем внешний вид диода (рис. 1.11).

 

 

 

Рис. 1.11. Внешний вид диодов (стабилитроны имеют похожий вид).

 

Диоды  

У диода также два вывода: анод и катод. Если подключить к нему батарею: плюс – к аноду, минус – к катоду, в направлении от анода к катоду потечет ток. Сопротивление диода в этом направлении небольшое. Если же попробовать изменить полюса батарей, то есть включить диод «наоборот», то ток через диод не пойдет. В этом направлении диод имеет большое сопротивление.

Совокупность нескольких диодов – диодный мост (рис. 1.12).

 

 

Рис. 1.12. Диодные мосты (сборки) – совокупность нескольких диодов.

 

Разновидностей диодов существует достаточно много (рис. 1.13).

 

 

Рис. 1.13. Внешний вид некоторых полупроводниковых приборов.

 

Самый используемый в любых конструкциях – полупроводниковый. Существуют также выпрямительные диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. Бывают универсальные и импульсные диоды, применяющиеся в импульсных режимах работы. Они имеют малую длительность переходных процессов включения и выключения. Туннельные диоды используются в усилителях, переключающих устройствах на частотах до сотен и тысяч мегагерц. Обращенные диоды сделаны на основе полупроводника с критической концентрацией примеси, в котором проводимость при обратном напряжении вследствие туннельного эффекта значительно больше, чем при прямом напряжении.

Существует и масса других элементов этой категории. Они используются не так часто, как перечисленные выше, но упомянуть о них стоит.

Варикап – полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости емкости от обратного напряжения. Он применяется в качестве элемента с электрически управляемой емкостью.

Тиристор – полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или более р‑n переходов. Он может переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. В зависимости от способа управления тиристоры подразделяются на динисторы, трионые тиристоры, не проводящие в обратном направлении, запираемые тиристоры, симметричные тиристоры, оптронные тиристоры.

Светоизлучающий диод (светодиод) – полупроводниковый прибор с одним переходом, в котором осуществляется непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения вследствие рекомбинации электронов и дырок. Он предназначен для использования в устройствах визуального представления информации.

Излучающий диод ПК‑диапазона – полупроводниковый диод, в котором осуществляется непосредственное преобразование электрической энергии в энергию инфракрасного (ИК) излучения.

Полупроводниковый знаковый индикатор – полупроводниковый прибор, состоящий из нескольких светоизлучающих диодов, предназначенный для использования в устройствах визуального представления информации в качестве индикатора знаков.

Оптопара – оптоэлектронный полупроводниковый прибор, состоящий из излучающего и фотоприемного элементов, между которыми имеется оптическая связь, обеспечивающая электрическую изоляцию между входом и выходом.

 

Прочие радиодетали

Акустические приборы. С одним из таких приборов вы сталкиваетесь каждый день, когда слушаете радио, плеер, магнитофон. Звук доносится из динамической головки (так называют динамик, или громкоговоритель), которая и превращает электрический ток, поступающий на ее выводы (их два), в колебания звуковой частоты (звук). Для простых приемников или усилителей выпускают наушные телефоны. Они состоят из двух капсюлей («наушников»).

С другими радиодеталями (выключателями, гальваническими элементами и батареями, трансформаторами и т. п.) вы сможете ознакомиться на собственном опыте или благодаря описаниям радиолюбительских самоделок.

В этом особых сложностей не будет. Чтобы вы смогли определить их на принципиальных схемах, обязательно запомните обозначение этих элементов на рис. 1.14.

 

 

Рис. 1.14. Обозначение различных элементов на принципиальных схемах.

 

Изображение радиодеталей на принципиальных схемах разных стран практически одинаково, но иногда встречаются серьезные отличия (рис. 1.15).

 

 

Рис. 1.15. Детали на принципиальных схемах разных стран.

 

Глава 2

Инструмент и устройства

 

Еще до ознакомления со строением конструкций и приобретения деталей надо запастись инструментом. Отвертка, кусачки, плоскогубцы, круглогубцы, пинцет, складной перочинный ножик или в крайнем случае лезвие бритвы – вот что нам понадобится для начала. И, конечно, паяльник. Лучше, если у вас будет паяльник мощностью 40 Вт, но можно пользоваться и менее мощным 25 Вт).

 

 

Рабочее место радиолюбителя

А теперь мы займемся устройством рабочего места. В первую очередь понадобится подставка для паяльника. Вы можете изготовить ее сами из толстой проволоки или купить готовую. А вот с емкостью для хранения мелких деталей вам нужно будет немного потрудиться самим. Из спичечных коробков надо сделать кассетницу – небольшой шкафчик с выдвижными ящиками. Для любой кассетницы возьмите 24 коробка и составьте из них два ряда. Один используйте для резисторов, другой – для конденсаторов. Поставьте их рядом и свяжите нитями или изоляционной лентой. На передней стенке каждого ящичка сделайте надписи.

На первом ящике для резисторов нужно написать 100 Ом, на втором – 510 Ом, на третьем – 1 кОм и потом 5,1 кОм, 10 кОм, 30 кОм, 62 кОм, 100 кОм, 300 кОм, 620 кОм, 1 МОм, 10 МОм. Это значит, что в первом ящичке будут храниться резисторы сопротивлением до 100 Ом, во втором – от 100 до 510 Ом, в третьем – от 510 Ом до 1 кОм (1000 Ом) и т. д. (рис. 2.1).

 

 

Рис. 2.1. Кассетница для резисторов из спичечных коробков.

 

На ящичках для конденсаторов сделайте надписи 10 пФ, 51 пФ, 100 пФ, 300 пФ, 510 пФ, 820 пФ, 1000 пФ, 5100 пФ, 0,01 мкФ, 0,03 мкФ, 0,05 мкФ, 0,1 мкФ. Принцип размещения деталей такой же, как и резисторов. В качестве коробки для проводов можно использовать любой небольшой ящичек из металла или фанеры.

 

 

Измерительный прибор

Без измерительного прибора вам не обойтись, так как придется проверять сопротивление резисторов, напряжение и ток в разных цепях конструкций. Измерительный прибор, в народе авометр, или тестер, – должен иметь каждый радиолюбитель. Сейчас наиболее популярны цифровые приборы (рис. 2.2).

 

 

Рис. 2.2.  Некоторые виды современных цифровых приборов. Слева простой, справа более сложный.

 

Они многофункциональны, просты в использовании и сравнительно недороги.

Цифровые тестеры отличаются друг от друга функциями. Простым, дешевым тестером вы можете измерять сопротивление, напряжение, ток, а более сложным еще и проверять радиодетали. Но если вам в наследство от дедушки достался стрелочный прибор, то можно научиться пользоваться и им. Правда, для этого вам потребуются элементарные знания в математике для подсчетов.

 

 

Измерение постоянного тока

Ток есть число электрических зарядов, прошедших через проводник в единицу времени. Для того чтобы через тестер прошло такое же количество зарядов, как и через измеряемый проводник, авометр нужно включить последовательно с ним, то есть в разрыв электрической цепи. Как правило, для измерения больших токов у тестеров есть отдельный вход. Режим измерения постоянных токов обозначается, как правило, буквами DCA. Режим измерения больших токов обозначается как 10 А или 20 А. Здесь уместно напомнить, что хотя тестер используется для измерения токов в 10–20 А, подводящие провода для этого никак не предназначены и начинают греться и плавиться уже при токах в 4–5 А.

Переменный ток тестером измерить нельзя. В принципе, со значительной ошибкой это сделать можно, включив в разрыв измеряемого проводника резистор и измерив переменное напряжение на нем. Искомый ток находится по формуле:

I = U / R,

где U ‑ переменное напряжение, a R ‑ сопротивление резистора, на котором это напряжение измерено. Этим методом измеряют только очень большие или очень маленькие токи. Причем в любом случае резистор надо стараться брать как можно меньшим, в случае больших токов – доли ома.

 

Измерение сопротивления

Омметр (измеритель сопротивления) обозначается греческой буквой омега W. Сопротивление измеряется при отсутствии какого‑либо тока через резистор. В работающей схеме сопротивление измерять нельзя, так как параллельно измеряемому резистору будет включена вся остальная схема, сопротивление которой неизвестно, и показания омметра будут абсолютно неверными.

Помните, что нелинейные элементы (диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры и др.) обладают лишь дифференциальным сопротивлением, то есть сопротивлением, зависящим от приложенного напряжения. Дифференциальное напряжение напрямую тестером измерить нельзя. Косвенно его можно измерить, строя вольт‑амперную характеристику элемента, но это требует создания небольшой дополнительной схемы.

Про реактивные элементы (конденсаторы, катушки) будет рассказано далее.

 

Прозвонка диодов

Режим прозвонки диодов обозначается, как правило, значком диода. Подключение его аналогично подключению омметра с теми же оговорками (не измерять в схеме и др.). Измерение производится в два этапа: сначала красный провод тестера подключить к аноду, затем – к катоду. В первом случае на экране должно отобразиться некоторое число, показывающее падение напряжения на диоде в милливольтах. Во втором – бесконечность (единичка в младшем разряде).

В режиме прозвонки диодов также можно определить распиновку биполярных транзисторов и их структуру. Делается это по следующему алгоритму:

1) Выбираем любой контакт транзистора и подсоединяем к нему красный провод тестера.

2) Пробуем другим контактом подсоединиться сначала к одному, а потом к другому контакту. Если в обоих случаях мы увидели какие‑то цифры (они будут отличаться на 6–7 единиц, запомните их), то транзистор имеет структуру n‑p‑n, а контакт, к которому присоединен красный провод, – база. Коллектор – это тот контакт, при присоединении к которому черного провода число на экране было меньше. Оставшийся контакт соответственно эмиттер.

3) Если такой комбинации найти не удалось, повторяем алгоритм сначала, только поменяв провода местами (то есть ищем комбинацию, когда к одному из контактов подсоединен черный провод, а при касании красным других контактов появляются цифры на экране). Тогда транзистор – структуры n‑p‑n, а контакты определяются так же, как во втором пункте.

 

Разное

Сразу хочу отметить – светодиоды тестером не проверяют. Падение их напряжения, как правило, больше того, что может измерить тестер. Очень яркие светодиоды можно спалить, так как в авометре нет ограничителя тока. Я бы не советовал измерять их тестером, но если вы все‑таки решитесь можно заодно определить и выводы: если светодиод горит, значит, красный провод подключен к аноду.

Полевые транзисторы можно проверить на работоспособность – затвор должен быть изолирован от остальных контактов. Естественно, антистатический браслет не помешает, так как статическое электричество человека может вывести полевой транзистор из строя. Это касается и некоторых других деталей, например, микросхем, которые содержат в себе огромное количество разнообразных компонентов, в том числе и полевые транзисторы.

Электронные лампы можно проверить на предмет обрыва накала. У рабочей лампы сопротивление холодной накальной цепи составляет от сотен ом до долей ома, причем чем мощнее лампа, тем меньше сопротивление.

Микросхемы проверить можно только в схеме. Тестер тут не поможет.

Диодные мосты проверяются аналогично обычным диодам, ошибиться в подключении там нельзя.

Определить сетевую обмотку у трансформаторов тестером тоже нельзя, так как сопротивление сетевых обмоток у мощных трансформаторов может быть меньше, чем у вторичных. Я применяю следующий метод: включаю последовательно с тестируемой обмоткой лампочку на 60 Вт (то есть лампочка включается в разрыв сетевых проводов), если лампочка не горит или горит очень слабо – это и есть нужная обмотка, если горит – переходим к следующей. Трансформаторы на 400 Гц и тем более импульсные таким способом можно проверять только при подключении к источнику тока соответствующей частоты.

 

 

Проверка резисторов

Проверка постоянных резисторов производится омметром путем измерения их сопротивления и сравнения с номинальным значением, которое указано на самом резисторе и на принципиальной схеме аппарата. При измерении сопротивления резистора полярность подключения к нему омметра не имеет значения. Необходимо помнить, что действительное сопротивление резистора может отличаться от номинального на величину допуска. Поэтому, например, если проверяется резистор с номинальным сопротивлением 100 кОм и допуском ±10 %, действительное сопротивление такого резистора может колебаться в пределах от 90 до 110 кОм. Кроме того, сам омметр обладает определенной погрешностью измерения (обычно порядка 10 %). Таким образом, при отклонении фактически измеренного сопротивления на 20 % от номинального значения резистор следует считать исправным.

При проверке переменных резисторов измеряется сопротивление между крайними выводами, которое должно соответствовать номинальному значению с учетом допуска и погрешности измерения, а также необходимо измерять сопротивление между каждым из крайних выводов и средним выводом. Эти сопротивления при вращении оси из одного крайнего положения в другое должны плавно, без скачков изменяться от нуля до номинального значения.

При проверке переменного резистора, впаянного в схему, два из его трех выводов необходимо выпаивать. Если переменный резистор имеет дополнительные отводы, допустимо, чтобы только один вывод оставался припаянным к остальной части схемы.

 

Проверка конденсаторов

Конденсаторы могут иметь следующие дефекты: обрыв, пробой и повышенная утечка. Пробой конденсатора характеризуется наличием между его выводами короткого замыкания то есть нулевого сопротивления. Пробитый конденсатор любого типа легко обнаруживается омметром путем проверки сопротивления между его выводами.

Конденсатор не пропускает постоянного тока, его со противление, которое измеряется омметром, должно быть бесконечно велико. Однако это оказывается справедливо лишь для идеального конденсатора. В действительности между обкладками конденсатора всегда имеется какой‑то диэлектрик, обладающий конечным значением сопротивления, которое называется сопротивлением утечки. Его‑то и измеряют омметром. В зависимости от используемого в конденсаторе диэлектрика устанавливаются критерии исправности по величине сопротивления утечки. Слюдяные, керамические, пленочные, бумажные, стеклянные и воздушные конденсаторы имеют очень большое сопротивление утечки, и при их проверке омметр должен показывать бесконечно большое сопротивление. Однако имеется большая группа конденсаторов, сопротивление утечки которых сравнительно невелико. К ней относятся все полярные конденсаторы, которые рассчитаны на определенную полярность приложенного к ним напряжения, и эта полярность указывается на их корпусах.

При измерении сопротивления утечки этой группы конденсаторов необходимо соблюдать полярность подключения омметра (плюсовой вывод омметра должен присоединяться к плюсовому выводу конденсатора), в противном случае результат измерения будет неверным. К этой группе конденсаторов относятся все электролитические и оксидно‑полупроводниковые конденсаторы. Сопротивление утечки таких исправных конденсаторов должно быть не менее 100 кОм, остальных не менее 1 МОм. При проверке конденсаторов большой емкости нужно учесть, что при подключении омметра к конденсатору, если он не был заряжен, начинается его зарядка и стрелка омметра делает бросок в сторону нулевого значения шкалы. По мере зарядки стрелка движется в сторону увеличения сопротивлений. Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее движется стрелка.

Отсчет сопротивления утечки следует производить только после того, как она практически остановится. При проверке конденсаторов емкостью порядка 1000 мкФ на это может потребоваться несколько минут.

 

Проверка диодов

Полупроводниковые диоды отличаются резко нелинейной вольтамперной характеристикой, поэтому их прямой и обратный токи при одинаково приложенном напряжении различны. На этом основана проверка диодов омметром. Прямое сопротивление измеряется при подключении плюсового вывода омметра к аноду, а минусового вывода – к катоду диода. У пробитого диода прямое и обратное сопротивления равны нулю. Если диод оборван, оба сопротивления бесконечно велики. Заранее указать значения прямого и обратного сопротивлений или их соотношение нельзя, так как они зависят от приложенного напряжения, а это напряжение у разных авометров и на разных пределах измерения не одинаково. Тем не менее у исправного диода обратное сопротивление должно быть больше прямого. Отношение обратного сопротивления к прямому у диодов, рассчитанных на низкие обратные напряжения, велико (может быть более 100). У диодов, рассчитанных на большие обратные напряжения, это отношение оказывается незначительным, так как обратное напряжение, приложенное к диоду омметром, мало по сравнению с тем обратным напряжением, на которое диод рассчитан.

Методика проверки стабилитронов и варикапов не отличается от изложенной выше. Как известно, если к диоду приложено напряжение, равное нулю, ток диода также будет равен нулю. Для получения прямого тока необходимо приложить к диоду какое‑то пороговое небольшое напряжение, что обеспечивает любой омметр. Однако если несколько диодов соединено последовательно (в одну сторону), пороговое напряжение, необходимое для отпирания всех диодов, увеличивается и может оказаться больше, чем напряжение на клеммах омметра. По этой причине измерить прямые напряжения диодных столбов или селеновых столбиков при помощи омметра невозможно.

 

Проверка тиристоров

Неуправляемые тиристоры (динисторы) могут быть проверены таким же образом, как диоды, если напряжение отпирания динистора меньше напряжения на клеммах омметра. Если же оно больше, динистор при подключении омметра не отпирается и омметр в обоих направлениях показывает очень большое сопротивление. Тем не менее, если динистор пробит, омметр это регистрирует нулевыми показаниями прямого и обратного сопротивлений.

Для проверки управляемых тиристоров (тринисторов) плюсовой вывод омметра подключается к аноду тринистора, а минусовой вывод – к катоду. Омметр при этом должен показывать очень большое сопротивление, почти равное бесконечному. Затем замыкают выводы анода и управляющего электрода тринистора, что должно приводить к резкому уменьшению сопротивления. Если после этого отключить управляющий электрод от анода, не разрывая цепи, для многих типов тринисторов омметр будет продолжать показывать низкое сопротивление открытого тринистора. Это происходит, когда анодный ток тринистора оказывается больше так называемого тока удержания. В этом случае тринистор обязательно остается открытым. Это требование является достаточным, но не обязательным. Отдельные экземпляры тринисторов одного и того же типа могут иметь значения тока удержания значительно меньше гарантированного. В этом случае тринистор при отключении управляющего электрода от анода остается открытым. Но, если при этом он запирается и омметр показывает большое сопротивление, нельзя считать, что тринистор неисправен.

 

Проверка транзисторов

Эквивалентная схема биполярного транзистора представляет собой два диода, включенных навстречу друг другу. Для транзисторов p‑n‑р эти эквивалентные диоды соединены катодами, а для транзисторов n‑р‑n – анодами. Таким образом, проверка транзистора омметром сводится к исследованию обоих p‑n‑переходов транзистора: коллектор‑база и эмиттер база. Для проверки прямого сопротивления переходов транзистора p‑n‑р минусовой вывод омметра подключается к базе, а плюсовой вывод омметра – поочередно к коллектору и эмиттеру. Для проверки обратного сопротивления переходов к базе подключается плюсовой вывод омметра.

При проверке n‑p‑n‑транзисторов подключение производится наоборот: прямое сопротивление измеряется при соединении с базой плюсового вывода омметра, а обратное сопротивление – при соединении с базой минусового вывода. При пробое перехода его прямое и обратное сопротивления оказываются равными нулю. При обрыве перехода его прямое сопротивление бесконечно велико. У исправных маломощных транзисторов обратные сопротивления переходов во много раз больше их прямых сопротивлений. У мощных транзисторов это отношение не столь велико, тем не менее омметр позволяет их различить.

Из эквивалентной схемы биполярного транзистора вытекает, что с помощью омметра можно определить тип проводимости транзистора и назначение его выводов. Сначала определяют тип проводимости и находят вывод базы транзистора. Для этого первый вывод омметра подключают к выводу транзистора, а другим выводом омметра касаются поочередно двух других выводов транзистора. Затем первый вывод омметра подключают к другому выводу транзистора, а другим выводом касаются свободных выводов транзистора. После чего тот же вывод омметра подключают к третьему выводу транзистора, а другим выводом касаются остальных. После этого меняют местами выводы омметра и повторяют указанные измерения.

Нужно найти такое положение омметра, при котором подключение его второго вывода к каждому из двух выводов транзистора, не присоединенных к первому выводу омметра, соответствует небольшому сопротивлению (оба перехода открыты). Тогда вывод транзистора, к которому подключен первый вывод омметра, является выводом базы. Если первый вывод омметра является плюсовым, значит, транзистор относится к n‑р‑n‑проводимости, если – минусовым, значит, к р‑n‑р‑проводимости.

Теперь нужно определить, какой из двух оставшихся выводов транзистора является выводом коллектора. Для этого омметр подключается к этим двум выводам, база соединяется с плюсовым выводом омметра при транзисторе n‑p‑n или с минусовым выводом омметра при транзисторе p‑n‑р и замечается сопротивление, которое измеряется омметром. Затем выводы омметра меняются местами (база остается подключенной к тому же выводу омметра, что и ранее), и вновь замечается сопротивление по омметру. В том случае, когда сопротивление оказывается меньше, база была соединена с коллектором транзистора.

 

 

Секреты правильной пайки

Неужели даже в таком деле, как паяние деталей, есть секреты? Казалось бы, что здесь может быть сложного, однако уметь хорошо паять – мастерство, которое дается не сразу, а в результате практики. Овладеть им – значит познать все секреты техники паяния.

Первый секрет – правильное применение припоя и флюса.

Припой – легкоплавкий металлический сплав, которым спаивают провода и выводы деталей. Лучший припой – чистое олово. Однако оно дорогое и используется в исключительных случаях. Во время радиомонтажа чаще применяют оловянно‑свинцовые припои. По прочности спаивания они не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180–200 °C. Обозначали их в бывшем Союзе тремя буквами – ПОС (припой оловянно‑свинцовый), за которыми идет двузначное число, показывающее содержимое олова в процентах, например ПОС‑40, ПОС‑60. Для наших целей лучшее брать припой ПОС‑60. А вообще подойдет любой «модный» припой, который продается намотанным на пластмассовые катушки и т. п.

Флюс – это противоокисляющие вещества. Их применяют для того, чтобы подготовленные к паянию места деталей или проводников не окислялись во время паяния. Без флюса припой может не прикрепиться к поверхности металла.

Флюсы бывают разные. Например, для ремонта металлической посуды пользуются «паяльной кислотой» – раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции с таким флюсом нельзя – со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты, например, канифоль. В магазинах вы, наверное, встречали смычковую канифоль, которой музыканты натирают смычки своих инструментов, – ее также можно использовать для паяния.

Чтобы паять в труднодоступных местах, желательно запастись редким флюсом. Для его приготовления канифоль измельчают в порошок и добавляют борный спирт (лучший вариант) или глицерин. Помешивая раствор палочкой, подсыпают канифоль до образования густой кашеобразной жидкости. Такой флюс наносят на места пайки тонкой палочкой или кисточкой.

Второй секрет – чистота жала паяльника и его нагревание. Если жало грязное, им тяжело работать, – припой будет плавиться, но к поверхности жала не пристанет. Жало обязательно надо зачистить и залудить – покрыть тонким пластом припоя. Делается это так: разогрейте паяльник и зачистите его жало напильником или наждачной бумагой, погрузите жало в канифоль, а потом троньте им кусочек припоя. Затем в пласте расплавленного припоя поводите жало по деревянной палочке (или по подставке) так, чтобы вся его поверхность покрылась пластом пр