Изготовление частей приемника НР-4 и его сборка

Работа 11. Начертить принципиальную схему выходного каскада УНЧ на бумаге в клетку с соблюдением всех правил по рисунку 10.

Работа 12. Начертить схему расположения деталей выходного каскада УНЧ по рисунку 11. Громкоговоритель Гр будет подключаться к выходному каскаду при помощи проводов, оканчивающихся трубочками (под штырьки вилки) из жести. Провода Вход будут присоединяться к звуковому генератору.

Показать учащимся звуковой генератор. Указать, что это источник электрических колебаний звуковой частоты. Если в школе отсутствует звуковой генератор заводского изготовления, то для этих целей можно использовать простую конструкцию звукового генератора, которую мы предлагаем в главе III.

Следует заметить, что схему расположения деталей как образец мы даем только первый раз и никогда не даем учащимся монтажную схему, тем самым оставляем место для их собственной мысли. Монтажной схемой называется чертеж, на котором показано действительное расположение деталей (приборов) на монтажной плате, их крепление и расположение соединительных проводов.

Работа 13. Изготовить монтажную плату выходного каскада по рисунку 11 и припаять детали.

Если в предыдущих работах учащийся просто копировал образец, то теперь работа строится так, чтобы учащийся думал при ее выполнении, решал какие-либо технические задачи. Например, пользуясь принципиальной схемой, ученик должен будет сообразить, как соединить между собой детали, если дано их расположение (работа 14). А в следующий раз (работа 17) он должен подумать и о том, как расположить детали, причем наиболее рационально, и самостоятельно (по принципиальной схеме) составить схему расположения деталей. Учащимся объясняют, что рациональным расположением деталей называется такое, при котором плотность монтажа одинакова, т. е. одинакова степень заполнения деталями площади монтажной платы, и соединительные провода между деталями имеют наименьшую длину.

Работа 14. Монтаж выходного каскада. Перед учеником должны быть схемы по рисункам 10 и 11. Собранный выходной каскад имеет вид, показанный на рисунке 12.

После выполнения этой работы с учащимися (иногда с двумя или с большим числом, в зависимости от обстоятельств) проводят беседу.

Из беседы (10 мин) ученик должен получить элементарное понятие о напряжении и о транзисторе как усилителе электрических сигналов, если напряжения на его электродах (эмиттере, базе, коллекторе) будут вполне определенные. Напряжение на эмиттере в схеме по рисунку 10 должно быть примерно равно 1 в, напряжение на базе на 0,1—0,2 в больше напряжения на эмиттере, напряжение на коллекторе на 0,2—0,5 в меньше напряжения источника питания (батарея КБ.С -Л-0,50), Напряжение измеряют вольтметром или авометром. Учащимся показывают школьный авометр и объясняют, как измерять постоянные напряжения (только на пределе 10 в).

Работа 15. Испытание выходного каскада приемника НР-4. Учащийся подключает к схеме источник питания и громкоговоритель. Измеряет авометром напряжения: источника питания Е , на эмиттере Uэ , на базе Uб и на коллекторе UK транзистора Т. Если эти напряжения питания лежат в пределах, указанных в работе 14, то выходной каскад УНЧ должен работать нормально. Затем звуковой генератор подключают вначале непосредственно к отсоединенному от схемы громкоговорителю, а потом к проводам Вход (рис. 11). Учащийся должен проверить работу выходного каскада УНЧ на слух и убедиться, что он усиливает электрический сигнал.

Работа 16. Начертить принципиальную схему двух каскадов УНЧ приемника НР-4 по схеме на рисунке 13.

Работа 17. Составить схему расположения деталей двухкаскадного УНЧ.

За основу учащиеся берут схему рисунка 11 и дополняют ее самостоятельно.

Работа 18. По составленной схеме расположения деталей двухкаскадного УНЧ изготовить монтажную плату и выполнить его монтаж.

. Испытать усилитель на слух лучше так: подать сначала едва слышимый сигнал от звукового генератора на громкоговоритель, потом на конденсатор С2и потом уже на вход усилителя, т. е. на конденсатор С1.

Работа 20. Начертить принципиальную схему трехкаскадного УНЧ приемника НР-4 по рисунку 14. Образец схемы ученику дают не на бумаге в клетку. Теперь он должен не просто копировать, а научиться соблюдать пропорции размеров деталей при вычерчивании схемы.

При вручении схемы трехкаскадного УНЧ учитель проводит с учеником беседу на предмет уточнения следующих четырех моментов:

Рассматривают устройство трансформатора: стальной сердечник, собранный из отдельных пластин, на котором имеются две катушки (обмотки). Одна — с большим числом витков, называется первичной обмоткой и включается в цепь коллектора транзистора Гз (рис. 14), другая — с меньшим числом витков, называется вторичной, обмоткой и присоединяется к собственно громкоговорителю.

Объясняют, что конденсатор С 7 и цепочка фильтра (так называются резистор и конденсатор, включенные определенным образом) в схеме необходимы. Без них УНЧ может издавать посторонние звуки при отсутствии сигнала на его входе. В этом случае говорят, что УНЧ самовозбуждается .

Обращают внимание на условное обозначение заземления или общей шины (провода), к которым в транзисторных схемах присоединяется положительный полюс источника питания.

Вход УНЧ обозначается одним зажимом (от С ). К нему присоединяется один провод от источника сигнала (звукового генератора). Предполагается, что второй провод, идущий от источника сигнала, присоединяется к общей шине УНЧ.

Работа 21. Составить схему расположения деталей - трехкаскадного УНЧ.

Работа 22. Изготовить монтажную плату трехкаскадного УНЧ и выполнить его монтаж.

Работа 23. Испытание трехкаскадного УНЧ. Производится аналогично работе 19.

После выполнения учащимися 23 работ проводится очередная беседа (30 мин).

Беседа 5. Вначале повторяют материал по содержанию бесед 2, 3 и 4, а потом проводят с учащимися игру на тему У кого самый острый слух. Для этой цели обязательно нужен звуковой генератор с плавным диапазоном частот от 20 до 20 000 гц . Хорошо, если есть еще и осциллограф. Сигнал от звукового генератора подают на громкоговоритель и на осциллограф. Учащиеся слышат сигнал и одновременно видят форму кривой сигнала на экране осциллографа. Сначала берут сигнал самой низкой частоты и затем постепенно повышают ее. Из игры выходят учащиеся, которые не слышат звуки высоких частот, пока не останется один с самым острым слухом.

Потом учитель сообщает, что электрические колебания от 20 до 20 000 гц называются электрическими колебаниями низкой или звуковой частоты, потому что, превращенные в механические колебания, они могут быть слышимы.

Далее указывают, что электрические колебания звуковой частоты можно передавать на большие расстояния по проводам (как это делается в местных радиосетях), но без проводов передавать их нельзя. Без проводов можно передавать только электрические колебания высоких частот, например 150 000 гц и выше.

Рассматривают способ передачи электрических сигналов без проводов. Если генератор, вырабатывающий электрические колебания высокой частоты, присоединить к антенне, то в ней возбудятся такие же электрические колебания и антенна будет излучать в окружающее пространство радиоволны. Они невидимы, распространяются в пространстве во все стороны от антенны подобно тому, как распространяются в пространстве звуковые волны от источника звука, например камертона. Перед началом этой беседы следует дать учащимся представление о звуковых волнах. Для этого целесообразно продемонстрировать из учебного фильма Звук те отрывки, в которых показывается волнообразный характер распространения звуковых колебаний.

Когда радиоволны достигают приемной антенны, в ней возбуждаются электрические колебания той же частоты. Их можно усилить с помощью усилителя (аналогичного известному усилителю низкой частоты), а потом подать на громкоговоритель. При вопросе: Что же мы услышим? — учащиеся обычно отвечают: Услышим сигнал. Разъясняют, что здесь речь шла о частоте 150 000гц и выше, которую мы слышать не можем.

Затем учащихся постепенно подводят к выводу о необходимости изменения амплитуды высокочастотных колебаний в соответствии с колебаниями низкой частоты, т. е. к модуляции.

Указывают, что в приемнике НР-4 антенной является ферритовый стержень. Возникшие в антенне модулированные электрические колебания через катушку L2 подаются на вход двухкаскадного усилителя высокой частоты, собранного на транзисторах Т 1 и Т2 усиливаются, а потом из них выделяются колебания низкой частоты. Вводят понятие о детектировании. Следует обратить внимание учащихся на главную роль диода в детекторном каскаде. Рассматривают свойство односторонней проводимости диода на опыте. Для этого собирают цепь из последовательно соединенных диода, гальванометра, нагрузочного сопротивления и источника тока.

Выделенные колебания низкой частоты через конденсатор С8 подаются на вход УНЧ приемника, усиливаются, и усиленные электрические колебания превращаются в звуковые в громкоговорителе.

Модуляция и детектирование могут быть продемонстрированы учащимся с помощью приемника НР-4, генератора стандартных сигналов (ГСС) и электронного осциллографа (ЭО). Для этого надо сначала подать сигнал от генератора (f=900 кгц ) на осциллограф и на его экране наблюдать немодулированный и модулированный сигналы. Потом немодулированный сигнал подать на вход приемника НР-4 (на резистор R2 через конденсатор 200—500 пф ), а осциллограф присоединить к коллектору транзистора Т 1 и наблюдать немодулированные электрические колебания (после усиления). Далее включить модуляцию и наблюдать модулированный сигнал. Затем присоединить осциллограф к базе транзистора Т3и наблюдать сигнал после детектирования.

В заключение беседы следует указать, что конденсатор С 1 (типа КПК-2) в приемнике НР-4 служит для настройки приемника на различные радиовещательные станции. Разбирают блок-схему приемника.

Содержание беседы 5 дано подробно с тем, чтобы конкретно показать глубину рассмотрения сравнительно широкого круга вопросов за короткий промежуток времени (30 мин) с учащимися VI класса.

Цель беседы — дать первоначальные простейшие понятия о принципе радиопередачи и радиоприема, поэтому содержание беседы не претендует на исчерпанность рассматриваемых вопросов. Более подробно эти вопросы будут рассматриваться позже.

После этой беседы учащиеся приступают к работам, связанным с изготовлением уже всего приемника НР-4.

Работа 24. Начертить принципиальную схему приемника НР-4 (рис. 42).

Работа 25. Составить схему расположения деталей приемника НР-4.

Работа 26. Изготовить монтажную плату приемника НР-4 и выполнить его монтаж.

Работа 27. Проверить режим работы всех транзисторов приемника, т. е. составить карту напряжений. Один из результатов измерений приведен в таблице 1 (см. главу III).

Работа 28. Проверить работу приемника на приеме радиовещательных станций.

Схема приемника НР-4 разработана так, что начинающий радиолюбитель освобождается от необходимости замены каких-либо деталей, специального подбора режима работы транзисторов.. Приемник, как правило, начинает работать сразу, если он был собран правильно.

В приемнике НР-4 использованы недефицитные детали, которые школа предоставляет учащимся, если имеет возможность. В противном случае учащиеся сами обеспечивают себя необходимыми радиодеталями.

Итак, цель, поставленная перед учащимися, — изготовить транзисторный приемник, достигнута. На этом заканчивается первый год занятий учащихся в радиофизическом кружке.

Результаты анализа выполненных учащимися последних 18 работ показывают следующее. В работах 11, 12 и 13 особых трудностей учащиеся не встречают. Здесь внимание и усилия школьников направлены на то, чтобы в точности скопировать образец.

Замечено, что учащиеся стараются на монтажной плате воспроизводить относительное расположение соединительных проводов между деталями точно так, как показано на принципиальной схеме. Это часто оказывается нецелесообразным с точки зрения выполнения рационального монтажа. На это должно быть указано учащимся.

Начиная с работы 17 и далее в 21-й и 25-й учащиеся самостотельно дополняют схему расположения деталей на монтажной плате. Первые их попытки выполнить эти работы с соблюдением требования — рационально расположить детали, — как правило, безуспешны. Характерны такие недочеты: в отдельных частях монтажной платы оставляют излишне много свободного места, незаполненного деталями; некоторые детали располагают на большом расстоянии от тех, с которыми они должны быть соединены, в результате чего соединительные провода получаются длинными и монтаж запутанным. Число недочетов, которые допускают учащиеся в каждой последующей работе, не уменьшается. Учитель должен это учесть и обратить внимание на своевременное устранение недочетов.

Такая методика организации работы явилас ь- результатом многолетних поисков автором наиболее приемлемой формы работы с учащимися, которые первый год начинали заниматься в радиофизическом кружке. Если кратко сформулировать принципы, которыми автор руководствовался при разработке методики, то они будут следующими:

Практическая направленность занятий.

Наличие интереса" у учащихся к выполняемым практическим работам.

Предоставление простора для проявления инициативы и самостоятельности каждым учащимся.

Необходимость усилий физических и умственных со стороны учащихся при выполнении каждого задания, т. е. систематическое преодоление посильных трудностей.

Постоянная занятость учащихся работой на каждом занятии.

Было установлено, что практические работы, предусмотренные методикой, посильны для учащихся. После одного года обучения учащиеся приобретают следующие знания и умения:

1) имеют представление о принципе радиопередачи и радиоприема;

2) знакомы с некоторыми видами электронных приборов (транзисторы, диоды), радиодеталей (резисторы, конденсаторы и др.) и с их условными обозначениями

а) правильно чертить и читать принципиальные схемы приемников на транзисторах;

б) составлять схемы рационального расположения деталей на монтажной плате;

в) изготавливать монтажные платы;

г) выполнять простейший радиомонтаж по принципиальным схемам;

д ) измерять авометром постоянные напряжения, составлять карту напряжений, оценивать правильность режима работы отдельных каскадов транзисторного приемника;

е) проверять работу УНЧ на слух с помощью звукового генератора.

В дальнейшем знания учащихся будут пополняться, практические умения и навыки совершенствоваться.

Сделав приемник на транзисторах, учащиеся проявляют желание узнать подробнее, как он работает как найти неисправность в приемнике, как сделать более совершенный приемник. Используя возникшую потребность, руководитель кружка сможет сообщить учащимся уже более широкий круг теоретических сведений по радиотехнике.