Показать содержимое по тегу: транзистор

Для проверки работоспособности и настройки источников питания удобно использовать имитатор нагрузки в виде регулируемого генератора тока. С помощью такого устройства можно не только быстро настроить блок питания, стабилизатор напряжения, но и, например, использовать его как генератор стабильного тока для зарядки, разрядки аккумуляторных батарей, устройств электролиза, для электрохимического травления печатных плат, как стабилизатор тока питания электроламп, для «мягкого» пуска коллекторных электродвигателей.

ГЕНЕРАТОР ТОКА НАГРУЗКИ

НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Принципиальная схема такого устройства показана на рис. 1. Устройство является двухполюсником, не требует дополнительного источника питания и может включаться в разрыв цепи питания различных устройств и исполнительных механизмов. Диапазон регулировки тока от 0…0,16 до 3 А, максимальная потребляемая (рассеиваемая) мощность 40 Вт, диапазон питающих напряжений 3…30 В постоянного тока.. Конструкция представляет собой управляемый источник стабильного тока, собранный на мощных биполярных транзисторах VT1-VT3. Работает устройство следующим образом. На вход от источника питания в соответствии с полярностью подаётся напряжение питания. 

При увеличении тока через резисторы R2, R3, R7, R8, R11, R12, R13, включенные последовательно с переходами эмиттер–коллектор параллельно включенных составных транзисторов VT2, VT3, вызванного, например, увеличением напряжения питания или уменьшением сопротивления включенной последовательно с устройством нагрузки, также увеличивается падение напряжения на этих резисторах. Это приводит к тому, что когда напряжение база–эмиттер VT1 превысит 0,6 В, этот транзистор открывается, тем самым, шунтируя переходы база–эмиттер VT2, VT3. Ток базы составных транзисторов VT2, VT3 уменьшается, что влечёт за собой уменьшение тока через R2,R3, R7, R8, R11, R12, R13 и, следовательно, к снижению потребляемого устройством тока. Ток потребления регулируется переменным резистором R6. Чем левее по схеме движок резистора R6, тем больший ток потребляет устройство.

При разомкнутых контактах переключателя SA1 резистором R6 можно установить ток потребления от 0,16 до 0,8 А. При замкнутых контактах этого переключателя ток регулируется в интервале 0,7… 3 А. Конденсатор C1 устраняет возможное самовозбуждение устройства на высоких частотах. Резисторы R9, R10, R12, R13 необходимы для выравнивания токов через транзисторы VT2, VT3, что обеспечивает примерно одинаковую рассеиваемую ими мощность. Резисторы R1, R14 ограничивают протекающий через светящиеся светодиоды ток.

При изменении напряжения питания от 10 до 25 В, потребляемый устройством ток увеличивается на 12 %. При входном напряжении 3 В устройство может генерировать максимальный ток 0,75 А, при входном напряжении 5 В максимальный ток может достигать 1,8 А. Ток 3 А достижим при входном напряжении более 9 В. Для получения возможности иметь больший ток при меньшем входном напряжении нужно установить резисторы R2, R3 меньшего сопротивления.

При разомкнутых контактах переключателя SA1 светодиод HL1 начинает ярко светиться при токе через устройство более 0,5 А, при замкнутых контактах SA1 этот светодиод начинает светиться при токе 1,2 А. Светодиод HL2 начинает ярко светиться при токе более 2,5 А. Плавкий предохранитель FU1 защищает устройство от повреждения при перегрузке и переполюсовке напряжения питания.

Маломощные резисторы топов МЛТ, С1-4, С2-23 или импортные аналоги. Мощные низкоомные резисторы С5-16МВ, С5-37 или другие, могут быть проволочные или непроволочные. Переменный резистор СП4-1, СП1, СП3-30а, или СП3-12, СП3-30 с встроенным выключателем, который можно включить последовательно с плавким предохранителем FU1.

Обе группы контактов выключателя соединяют параллельно. Конденсатор C1 может быть любого типа керамический или плёночный на рабочее напряжение не ниже 30 В и ёмкость 0,047…0,47мкФ, например, К10-50, К73-9. Светодиоды АЛ307КМ красного цвета свечения могут быть заменёны любыми аналогичными, которые начинают достаточно ярко светиться при напряжении на их выводах 1,5…1,6 В, например, АЛ307ЛМ, КИПД66Т-К. Импортный составной транзистор типа 2SC3987 опрессован пластмассой и не требует применения изолирующей прокладки при установке на теплоотвод. Транзистор этого типа допускает постоянный прямой ток коллектор–эмиттер до 3 А и может рассеивать мощность до 20 Вт. Имеет два встроенных резистора, защитный диод и защитный стабилитрон. Два таких транзистора можно заменить аналогичными отечественными составными транзисторами из серии КТ829. Цоколёвка обоих типов транзисторов одинаковая.

Хотя транзисторы серии КТ829 более мощные, чем 2SC3987, этот факт во внимание можно не брать, поскольку при больших токах или большой рассеиваемой мощности транзисторы КТ829 ненадёжны. Оба транзистора устанавливают на общий дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности не менее 500 см.кв. (одна сторона), который может быть частью корпуса устройства.

Если требуется увеличить максимальный рабочий ток и рассеиваемую устройством мощность, то правильным решением будет использование одного – двухмощных составных транзисторов из серий КТ827, 2Т827. При установке одного такого транзистора вместо пары 2SC3987 максимальный постоянный ток может достигать 20А, а рассеиваемая мощность до 125 Вт при температуре корпуса транзистора 25 °С («бесконечный теплоотвод»).
  При изготовлении устройства на больший ток и потребляемую мощность потребуется более эффективный теплоотвод и замена резисторов R2, R3,R7, R8, R11, R12, R13, более мощными и на меньшее сопротивление. Упомянутые для замены составные транзисторы также содержат в своём составе по встроенному защитному диоду, подключенному к выводам коллектора и эмиттера. Транзистор КТ817Г можно заменить любым из серий КТ817,КТ815, КТ961, BD137-16, 2SD822P, 2SD822Q, 2SD2166. Коэффициент передачи тока базы этого транзистора должен быть не менее 100 при токе коллектора 100 мА. Этот транзистор устанавливают на дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 4 см.кв.

При настройке и эксплуатации устройства следует учитывать, что мощные резисторы могут сильно нагреваться, во избежание ожога не следует к ним прикасаться во время работы устройства. При желании дополнить устройство индикатором тока, можно параллельно резистору R11 через токоограничительный резистор подключить стрелочный микроамперметр, например, М4761 отиндикатора уровня записи/воспроизведения старого кассетного или катушечного магнитофона.

   Иногда возникают вопросы по работе полупроводников, в частности транзисторов. Как проще всего запомнить и не путаться во всяких "n-p-n, p-n-р и их смещениях, какой транзистор чем открывается и чем закрывается?" Для начала вспомним банальный диод. Его прозвонка не должна вызывать ни у кого большого труда.

    Возьмём мультиметр и подключим как на РИС1. У прибора чёрный щуп - это МИНУС, а красный - ПЛЮС. Будем рассматривать заведомо исправные детали. На РИС1 показаний не будет:

   Плюс с красного щупа закроет диод, т.к. плюс подаётся на катод диода. О таком случае говорят, что P-N ПЕРЕХОД диода СМЕЩЁН В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ, т.е. не проводит ток. Теперь поменяем подключение диода на обратное, как на РИС2. Тут прибор покажет падение напряжения на переходе диода. У кремниевых больше, у германиевых меньше. В этом случае диод начинает пропускать ток, т.е. он окрыт или P-N ПЕРЕХОД диода СМЕЩЁН В ПРЯМОМ НАПРАВЛЕНИИ. Это произошло потому, что с красного щупа плюс батрейки прибора соединился с анодом диода, а минус - с катодом. Теперь, что такое транзисторы? Раз у диода два вывода, т.е. один P-N переход, а у транзистора три вывода, значит у него два P-N перехода, которые имеют общую область. У P-N-P транзисторов это N-область (стоит в серединке), а у N-P-N транзисторов  Р-область (также буква в серединке). Из этого следует, что транзистор может быть представлен как два диода, соответствующим образом включенные. Рассмотрим транзистор N-P-N струкуры:

  Слева его УГО -Условно Графическое Обозначение на принципиальных схемах, а справа - его эквивалентная схема из двух диодов. Теперь всё становится на свои места.

1. Берём красный щуп и садимся им аноды диодов (на базу), а чёрным по очереди подключаемся к катодам диодов (к коллектору и эмиттеру). Раз диод смещён в прямом направлении, то показания будут.
2. Если чёрным щупом сесть на аноды, а красным по очереди на катоды диодов, то показаний не будет - диоды закроются, т.е. минус с чёрного щупа сместит переходы диодов в обратном направлении.
3. Если подключаться только к катодам диодов, то показаний тоже не будет, ибо для каждого случая хоть один будет обратно смещён. То же самое мы можем проделать с транзистором P-N-P структуры. Отличие только будет в включении диодов - их надо соединить теперь вместе катодами - вспомним, что по серединке буква N. Из рисунка по аналогии всё становится понятным:

 Поэтому мы всегда можем найти базу (и структуру!) неизвестного транзистора, посадив на неё либо красный, либо чёрный щуп.

Автор: Авраменко Ю.Ф.
Издательство: МК-Пресс
Серия: Элементная база
Год издания: 2006
Страниц: 539
Формат: DjVu
Размер: 54.57 Mb
Качество: отличное

Для начала я скажу почему так сильно слежу за темой о трансивере "Аматор-160"

Все потому что это был мой первый трансивер который заработал при первом включение, но потом по обстоятельствам мне пришлось переехать в город и тут уже не было возможности развернуть антенну на 160м. Ну и еще как-то 160 метровый диапазон опустел все начали подыматься выше по частоте. Я уже публиковал данную схему у себя на сайте. А тут речь пойдет о доработках.

Недостатки замеченные при повторении трансивера:

1. Применение довольно дорогого полевого транзистора в выходном каскаде.
2. Отсутствие системы АРУ
3. Плохое подавление несущей (приходится подбирать микросхемы)
4. Большая задержка при переходе с передачи на прием
5. Часто возбуждается предварительный усилитель выходного каскада.
6. Отсутствие Sметра.
7. Довольно большой уровень переменного фона при приеме станций.
8. Использование дефицитных 12в реле на основной плате при наличии напряжения +33в
9. Использование в контурах полосовых фильтров чашек СБ
10. Отсутствие тонального генератора .

Выходной каскад

При повторении трансивера в первую очередь был применен выходной каскад, на широкодоступных транзисторах позволяющий получить выходную мощность порядка 15 ват. При подводимой мощности около 30 ват. Использование транзистора КТ 805А обеспечивает высокую надежность каскада, поскольку напряжение коллектор эмиттер этого транзистора составляет порядка 160 вольт, что позволяет выдерживать при работе обрыв нагрузки, а так же не слишком высокая граничная частота усиления благоприятно сказывается на устойчивости выходного каскада к самовозбуждению. При использовании транзистора КТ805АМ мощность придется несколько понизить.

Транзистор выходного каскада закреплен на задней дюралевой панели корпуса через слюдяную прокладку, транзистор предварительного каскада закреплен непосредственно на шасси, поскольку коллектор заземлен. В процессе испытаний и эксплуатации трансивер работал без согласующего устройства на различные куски провода произвольной длины, вообще без нагрузки, на лампу накаливания 220В 100 ват и выхода транзисторов из строя не наблюдалось.

Схема выходного каскада приведена на рис.1

Дроссель (номинал не указанный на схеме) намотан проводом пэл 0,5-0,7 мм ( на ферритовом кольце или на куске феррита число витков 20-25 не критично). Использование транзисторов разной проводимости позволило у простить схему.

Тональный генератор , усилитель АРУ, S-метр и индикатор тока антенны.

Следующее неудобство отсутствие тонального генератора при настройке и отсутствие АРУ при приеме станций привожу схему данного блока (рис.2)

В качестве тонального генератора и усилителя Ару используется схема взятая из трансивера UW3DI- II (легко повторяется и прилично работает. Монтаж этого блока и усилителя мощности производился на пятачках и зависел от места расположения на шасси поскольку аппараты были все маленькие и конструкция шасси сильно отличалась. Прибор показывает силу сигналов в режиме приема и ток в антенне в режиме передачи (при подключении согласующего устройства добиваемся максимума)

Вход усилителя АРУ подключен к выходу микросхемы УНЧ и для того чтобы ручная регулировка УНЧ не влияла на показания S метра, регулятор установлен после усилителя НЧ перед телефонами.

На рис.3 привожу доработанную схему основной платы.

Чертежи доработанных печатных плат приведены на рис. 4

Выход 14 основной платы подключен через контакты педали (тумблер прием передача) и при передаче заземляется.

Плохое подавление несущего сигнала при передаче.

При повторении трансивера наблюдалось плохое подавление несущего сигнала. Причина плохого подавления скрывается в высокой чувствительности микросхем смесителей, что приводит к наводкам и прямому попаданию сигнала гетеродинов, как через емкости монтажа, так и через емкости контактов реле коммутации гетеродинов. Для устранения необходимо ввести дополнительные резисторы, шунтирующие обмотки трансформаторов смесителей основной платы номинал резисторов должен быть одинаковым для обоих смесителей от 100 до 200 ом, что полностью устраняло этот недостаток, при этом обратите внимание на одинаковость ферритовых колец. Желательно брать эти кольца из одного и того же источника (можно использовать чашки от ПЧ контуров транзисторного приемника при этом они должны быть из одного приемника, донышки сточить на наждачном камне, оставить только «юбочки»). Трансформаторы мотаются двумя скрученными между собой проводами марки ПЭЛ (3-5 скруток на 1см) перед намоткой кольцо произолировать фторопластовой или целлофановой лентой. Также эти резисторы являются нагрузкой для обоих гетеродинов и позволяют снизить напряжение на входе смесителя до приемлемого значения. Напряжение 500кГц на балансном модуляторе должно иметь уровень 50-100мВ (подбирается резистором R7), напряжение ГПД 100-150мВ(подбирается изменением номинала конденсатора С54 платы ГПД как правило в сторону уменьшения). При изготовлении желательно установить панельки под микросхемы К174ПС1 поскольку очень часто при покупке попадаются бракованные микросхемы и вам возможно придется подобрать их.

Если балансный модулятор при передаче вообще не балансируется, замените микросхему. Также для более плавной балансировки можно балансировочный резистор составить из 3х резисторов, как правило, внесение этих изменений оказывается вполне достаточно.

Большая задержка при переходе с передачи на прием.

Вызвана медленным разрядом электролитического конденсатора С39 микросхемы УНЧ который при передаче заряжается через резистор R17 и диод до напряжения + 12В, запирающего микросхему УНЧ. Устраняется установкой дополнительного резистора со 2й ножки микросхемы на массу (10*к) что позволит более быстро разряжать конденсатор и переходить на прием.

Часто возбуждается предварительный усилитель выходного каскада.

Причина транзистор КТ603 и дроссель в цепи коллектора. Для устранения замените этот транзистор на КТ 3102 а дроссель резистором 100-150ом.

Довольно большой уровень переменного фона при приеме станций.

Устраняется установкой дополнительных электролитических конденсаторов и дополнительного резистора в цепи питания микрофона.

Использование дефицитных 12в реле на основной плате при наличии напряжения +33в

Применяются более доступные реле на напряжение питания 24-27В, они запитываются от источника питания 33В, через дополнительный резистор 30-500 ом подбирается так, чтобы напряжение на обмотках реле в режиме передачи было равно номинальному напряжению реле.

Использование в контурах полосовых фильтров чашек СБ.

При изготовлении нескольких трансиверов использовались контура на секционированных каркасах от СВ или ДВ контуров транзисторных приемников. Контура были установлены на основную плату их не обязательно экранировать. Обмотка контура равномерно распределена по секциям каркаса, вместо отвода используется дополнительная обмотка связи, ( намотана в секцию с заземленным выводом) что позволяет более точно подобрать связь приемного тракта с антенной. Катушки L2 и L3 по 50 витков катушки связи L1* и L4 по 8-10 витков провод ПЭЛ 0,25

При отсутствии готового трансформатора блока питания со средним отводом можно применить трансформатор без отвода с переменным напряжением 25-33В на ток 1А и собрать блок питания по приведенной ниже схеме Дополнительный резистор проволочный мощностью 7-10 ват и его номинал будет зависеть от напряжения на вторичной обмотке 10-56 ом, критерий подбора чтобы не грелась кренка и при передаче напряжение 12В оставалось стабильным.

При, проверки полевого транзистора часто затрудняются вопросом как его можно вообще проверить?! и вот представляю Вам схему

Прибор позволяет проверять работоспособность полевых транзисторов с p-n-переходом, с изолированным затвором и встроенным каналом (обедненный тип), а также одно- и двухзатворных транзисторов с изолированными затворами и индуцированным каналом (обогащенный тип).

Переключателем S3 устанавливают, в зависимости от типа испытуемого транзистора, необходимую полярность напряжения на стоке. Для проверки транзисторов с затвором в виде p-n-перехода и транзисторов с изолированным затвором и встроенным каналом переключатель S1 устанавливают в положение Обеднение, a S2 - в положение Подложка.

Для проверки транзисторов с изолированными затворами и индуцированным каналом переключатель S1 переводят в положение Обогащение, a S2 - в положение Подложка для однозатворных и Затвор 2 для двухзатворных транзисторов.

После установки переключателей в нужные положения к гнездам разъема XI подключают проверяемый транзистор, включают питание и, регулируя переменными резисторами R1 и R2 напряжения на затворах, наблюдают за изменением тока стока.

Резисторы R3 и R4 ограничивают ток затвора в случае его пробоя или при ошибочной полярности напряжения на затворе (для транзисторов с затвором в виде p-n-перехода). Резисторы R5 и R6 исключают возможность накопления статических зарядов на гнездах разъема XI для подключения затворов. Резистор R8 ограничивает ток, протекающий через миллиамперметр P1. Мост (диоды VI-V4) обеспечивает требуемую полярность тока через измерительный прибор при любой полярности питающего напряжения.

Налаживание прибора сводится к подбору резистора R8*, обеспечивающего отклонение стрелки миллиамперметра на последнюю отметку шкалы при замкнутых гнездах Сток и Исток.

В приборе может быть использован миллиамперметр с током полного отклонения 10 мА или микроамперметр с соответствующим сопротивлением шунтирующего резистора R7*. Диоды V1-V4 - любые, маломощные, германиевые. Номинальное сопротивление резисторов R1 и R2 - в пределах 5,1...47 кОм.

Прибор питается от двух батарей "Крона" или от двух аккумуляторов 7Д-0,1.

Данным прибором можно измерять и напряжение отсечки (прибор Р1 должен быть на ток 100 мкА). Для этого параллельно гнездам Затвор 1 и Исток устанавливают дополнительные гнезда, к которым подключают вольтметр.

Последовательно с резистором R7* включают кнопку, при нажатии на которую шунтирующий резистор отключается. При нажатой кнопке устанавливают ток стока 10 мкА и по внешнему вольтметру определяют напряжение отсечки.