Измерительная техника первой необходимости

Не было, пожалуй, ни одной беседы, в которой бы я не говорил об электрических измерениях, измерительных приборах. И это не случайно без измерений трудно, а подчас невозможно понять суть того или иного электрического явления, заставить нормально работать то или иное радиотехническое устройство.

Нередки случаи, когда собранный приемник или усилитель работает плохо или вообще молчит. А между тем виновником этого часто бывает сам радиолюбитель: в одном месте недостаточно хорошо сделал пайку, в другом плохо изолировал проводники и соединение, в третьем установил непроверенную деталь или перепутал выводы транзистора. И вот результат: приемник отказывается работать вообще или работает очень плохо. Такие или подобные неприятности надо предупреждать. Но если они все же появляются, причины их надо уметь быстро находить и устранять. В этом тебе должны помогать различные пробники и измерительные приборы, которые всегда должны быть под рукой.

Помнишь свои первые практические радиолюбительские шаги постройку детекторного приемника? Тогда можно было" обходиться без измерительных приборов, потому что все было просто: несколько деталей, две взаимосвязанные цепи вот и весь приемник. Но иное дело транзисторный приемник или усилитель. Даже самый простой из них, например однотранзисторный, уже требует применения миллиамперметра для его налаживания. Без измерительного прибора не удастся поставить транзистор в наиболее выгодный режим работы и получить от него максимальное усиление.

А ведь чем сложнее конструкция, тем больше нужно иметь измерительных приборов. Чтобы, например, наладить транзисторный усилитель 34 даже средней сложности или аппаратуру телеуправления моделями, потребуются еще вольтметр с большим входным сопротивлением, звуковой генератор и некоторые другие измерительные приборы. Без них лучше не браться за постройку такой аппаратуры не имеет смысла зря тратить время, силы, портить детали и материалы.

Все эти измерительные приборы есть в радиотехнических школах и спортивно технических клубах ДОСААФ, в радиолабораториях внешкольных учреждений, а некоторые из них есть и в физическом кабинете твоей школы. Аналогичные, только более простые приборы должны быть и в твоей домашней лаборатории. А для их налаживания и градуировки можно воспользоваться приборами Дворца или Дома пионеров и школьников, станции юных техников или другого местного внешкольного учреждения.

В этой беседе я расскажу тебе лишь о тех измерительных пробниках и приборах, без которых просто невозможно повышать свои радиотехнические знания. Назовем их приборами первой необходимости.

Начну с самых простых из мерительных пробников.

Измерительные пробники

Телефонный пробник. Самый простой пробник можно сделать из электромагнитного телефона и батареи 3336Л. Соедини их последовательно, как показано на рис. 102. Вот и весь прибор. Свободным штепселем телефона и вторым выводом батареи ты будешь подключать его к проверяемой. детали, цепи.

Пользоваться пробником следует в таком порядке. Сначала испытай сам прибор, коснувшись свободным штепселем телефона свободного полюса батареи. В телефоне должен быть слышен довольно сильный звук, напоминающий щелчок. Такой же щелчок слышен в телефоне при отключении его от батареи. Если щелчки слышны, значит, пробник исправен.

Чтобы проверить, нет ли обрыва в контурной катушке, обмотке трансформатора или в дросселе, надо подключить к ним пробник. Если катушка или обмотка исправна, через нее идет ток. В моменты замыкания и размыкания цепи в телефоне слышны резкие щелчки. Если в катушке имеется обрыв, ток через нее не пойдет и никаких щелчков в телефоне не будет. В трансформаторе таким способом можно проверить каждую его обмотку.

Точно так проверяй и конденсаторы. Если конденсатор вполне исправен, то при первом замыкании цепи в телефоне пробника будет слышен щелчок, а при размыкании цепи щелчка не будет. Чем больше емкость конденсатора, тем щелчок сильнее. Щелчок вызывается током зарядки конденсатора, идущим через телефон. У конденсатора малой емкости ток зарядки мал, а потому щелчок будет очень слабым или он совсем не будет прослушиваться. А если при испытании конденсатора будет слышен щелчок не только при замыкании, но и при размыкании цепи, это укажет на плохое качество диэлектрика или на то, что конденсатор пробит. Для проверки конденсатора переменной емкости нужно включить его в цепь пробника и медленно вращать ось подвижных пластин. Если при каком то положении оси в телефоне слышен треск, значит, в этом месте подвижные и неподвижные пластины замыкаются. Осмотрев конденсатор, надо найти место касания пластин и устранить неисправность.

Аналогично с помощью телефонного пробника можно проверить надежность соединения проводников, определить, цела ли нить лампы накаливания и многое другое. А вот определить таким пробником годность батареи нельзя, так как в телефоне будет слышен сильный щелчок и при разрядившейся батарее, уже не способной накаливать нить лампы или питать транзисторный приемник.

Универсальный пробник

С помощью пробника, схема и конструкция которого приведены на рис. 103, ты сможешь не только проверить деталь, контакт, но и прослушать работу многих цепей приемника или усилителя. Он представляет собой панель размерами примерно 40 х 60 мм на стойках, на которой смонтированы гнезда для телефона и щупов, диод VI (любой точечный), конденсатор С1 емкостью 0,01 0,02 мкФ и элемент G1 напряжением 1,5 В (332 или 316). Щупами а и б приборчик подключают к испытываемым цепям приемника или усилителя, проверяемым деталям. Штепсельная вилка щупа а постоянно вставлена в общее для всех измерений гнездо Общ., переключается только щуп б. Когда штепсельная вилка щупа б находится в гнезде XI, телефон подключают к испытываемой цепи через диод; когда она вставлена в гнездо Х2 через конденсатор, а когда вставлена в гнездо ХЗ, телефон подключают непосредственно к испытываемой цепи.

Первое включение пробника используй для прослушивания радиочастотных цепей приемника. В этом случае модулированные колебания радиостанции, на которую приемник настроен, детектируются диодом, а получаемые колебания звуковой частоты преобразуются телефоном в звук. Второе и третье включения щупа применяй для проверки цепей звуковой частоты; когда щуп вставлен в гнездо Х2, конденсатор преграждает путь постоянной составляющей тока через телефон, пропуская через него только составляющую звуковой частоты; когда же он вставлен в гнездо ХЗ, через телефон может идти как постоянный ток, так и токи звуковой частоты. Последнее, четвертое включение щупа (в гнездо Х4) соответствует использованию пробника для испытания деталей так же, как телефонным пробником.

Радиотрансляционная сеть в роли звукового генератора

Наиболее распространенный способ проверки работоспособности усилителя 34 с помощью звукоснимателя, включенного на вход усилителя. Во время проигрывания грампластинки звукосниматель развивает напряжение звуковой частоты до нескольких десятых долей вольта, а иногда и больше. Чем меньше напряжение на входе усилителя, при котором усилитель работает с полной отдачей и при этом не искажает звук, тем выше его чувствительность.

Но источником, как бы генератором напряжения звуковой частоты может стать радиотрансляционная сеть, если действующее в ней напряжение понизить до нескольких долей вольта. Схему прибора, с помощью которого это можно сделать, и его конструкцию ты видишь на рис. 104.

Сигнал звуковой частоты радиотрансляционной сети подается на вход усилителя через делитель напряжения, составленный из постоянного резистора R1 и переменного резистора R2, включенного потенциометром. Для радиотрансляционной сети напряжением 15 В (в крупных городах) сопротивление резистора R1 должно быть 150 кОм, емкость конденсатора С1 100 пФ, а для сети напряжением 30 В соответственно 300 кОм и 51 пФ. Что же получается? Почти все напряжение сети падает на резисторе R1, и только небольшая часть его, примерно 0,1 0,2 В, приходится на резистор R2. С него то и подается сигнал на вход усилителя. При перемещении движка переменного резистора на вход усилителя можно подавать напряжение звуковой частоты от нуля (движок R2 в крайнем нижнем по схеме положении) до 0,1 0,2 В (движок R2 в крайнем верхнем положении) и таким образом проверять чувствительность и качество работы усилителя в целом и его каскадов. Конденсатор С2 выполняет роль конденсатора связи, а С1 роль корректирующего конденсатора; для наиболее высоких звуковых частот, впрочем, он не обязателен.

Прибор смонтируй на гетинаксовой плате размерами примерно 40 х 70 мм. На плату под ручкой переменного резистора можно приклеить шкалу с делениями, по которым можно было бы приблизительно судить о выходном напряжении. Нижний (по схеме) выходной проводник желательно снабдить зажимом типа крокодил, а верхний, идущий от конденсатора С2, щупом отрезком толстого провода, заключенного в изоляционную трубку. Зажимом крокодил ты будешь подключать прибор к общим цепям усилителя, а щупом к входным цепям каскадов усилителя.

Должен тебя предупредить: подавать на вход усилителя полное напряжение радиотрансляционной сети нельзя из за недопустимо большого входного сигнала активные элементы усилителя могут выйти из строя.

Простейший генератор сигналов. Это тоже пробник, но более универсальный, чем предыдущий, так как с его помощью можно проверить не только тракт звуковой частоты приемника, но и радиочастотный.

Принципиальная схема и одна из возможных конструкций такого прибора изображены на рис. 105. Это так называемый мультивибратор, представляющий собой разновидность генераторов электрических колебаний. Подробно о принципе работы и многообразии применения мультивибратора, особенно в электронной автоматике, наш разговор впереди (см. двадцатую беседу). Сейчас же лишь скажу, что он генерирует колебания не только какой то одной, основной частоты, но и множество кратных частот, называемых гармониками, вплоть до частот коротковолнового диапазона.

Генератор двухтранзисторный. Напряжение сигнала снимается с резистора R4, являющегося нагрузкой транзистора V2, и через разделительный конденсатор СЗ подается на вход проверяемого усилителя или приемника. Если усилитель или приемник исправны, в головке громкоговорителя слышен неискаженный звук тональности, соответствующей частоте колебаний генератоpa. Основная частота сигнала около 1 кГц, амплитуда выходного сигнала около 0,5 В. Для питания прибора используется один элемент 332. Ток, потребляемый генератором, не превышает 0,5 мА. Это значит, что элемент может питать прибор практически более года, т.е. до полного саморазряда.

Транзисторы V1 и V2 любые маломощные низкочастотные, с любым коэффициентом h_21Э Важно лишь,

чтобы они были исправными. Правильно собранный прибор начинает работать сразу после включения питания и никакой наладки не требует. Проверить работу генератора можно, подключив к его выходу высокоомные телефоны в, телефонах будет слышен звук средней тональности. Частоту основных колебаний генератора можно изменить использованием в нем конденсаторов С1 и С2 других емкостей. С увеличением емкостей этих конденсаторов частота колебаний уменьшается, а с уменьшением увеличивается.

Детали генератора, показанного на рис. 105, смонтированы на гетинаксовой плате размерами 50 х 70 мм. Элемент G1, с которого удалена бумажная этикетка, укреплен на плате жестяным хомутиком, являющимся выводом отрицательного полюса элемента. Выключатель питания необязателен на время пользования генератором можно замыкать проводники плюсовой цепи питания.

Как и в предыдущем пробнике, плюсовой проводник выхода генератора целесообразно снабдить зажимом крокодил, а второй проводник, идущий от конденсатора СЗ, сделать в виде щупа.

А чтобы предупредить просачивание сигнала в цепи проверяемого приемника или усилителя, минуя выходную цепь генератора, прибор следует заключить в экран (на схеме показан штриховыми линиями) и соединить его с плюсовым проводником. Роль такого экрана может выполнять жестяная коробка или алюминиевая фольга (обертка шоколада), которая, должна быть изолирована от других цепей генератора.

Но конструкция прибора может быть иной. Можно, например, детали смонтировать плотно на узкой плате и разместить ее в корпусе неисправного электролитического конденсатора. Генератор может быть совсем маленьким, если в нем использовать малогабаритные транзисторы, например, серии ГТ108, а для его питания дисковый аккумулятор типа Д 0,06.

Простые пробники, о которых я здесь рассказал, это только часть приборов самой первой необходимости. А как быть с измерениями токов и напряжений, без чего нельзя проверить и установить нужный режим работы аппаратуры, с измерением параметров транзисторов, чтобы знать их усилительные свойства? Для таких и ряда других измерений потребуется стрелочный измерительный прибор.