по сравнению - с аналогичными сопротивлениями ламповых схем.

Так как расстояния между коллектором и эмиттером транзистора очень малы, то влияние тока эмиттера на ток коллектора очень велико, и коэффициент усиления по току а для плоскостных транзисторов имеет величину около 0,9, а для точечных в зависимости от типа - от 1 до 2.

Эмиттер р

Коллектор Р

п

Г

°6ых

1< if

Эмиттер / Коллектор

Ч

Рис. 133. Плоскостной транзистор Рис. 134. Плоскостной транзистор типа типа р-п-р с источниками пита- п-р-п с источниками питания и нагрузкой ния и нагрузкой

Для лучшего понимания работы плоскостных транзисторов рассмотрим еще, как работает транзистор типа п-р-п, схема устройства и включение которого Показаны на рис. 134. В этом транзисторе база имеет дырочный характер проводимости, а эмиттер и коллектор обладают электронной проводимостью. Если к левому переходу транзистора (эмиттерному) подать напряжение смещения так, как это показано на рисунке, то это смещение, будучи достаточным по величине, скомпенсирует (преодолеет) контактную разность потенциалов в переходе, сопротивление его уменьшится и по переходу потечет ток. Электроны, протекающие в цепи эмиттера под влиянием напряжения смещения, попадут через эмиттерный переход на базу транзистора и создадут на ней относительный избыток электронов. Подав одновременно напряжение на правый (коллекторный) переход в обратном направлении, для которого сопротивление перехода больше, получим обратный ток через коллекторный переход, вызываемый избытком электронов на базе триода. Если, приложив входной сигнал, менять ток в цепи эмиттера, то будет меняться число электронов, проходящих через базу, а следовательно, и величина тока через коллектор. Эти изменения тока в цепи коллектора будут для плоскостного транзистора несколько меньше, чем соответствующие изменения тока в цепи эмиттера, но поскольку сопротивление в цепи коллектора значительно больше, чем в цепи эмиттера, то транзистор имеет большой коэффициент усиления по мощности.

Плоскостные транзисторы прочно занимают свое место в каче- стве низкочастотных и мощных электронных приборов. Однако применение их на высоких частотах затруднено из-за больших емкостей между электродами, существующих вследствие маленькой толщины запорного слоя в триоде.

Первый изготовленный в 1948 г. транзистор был точечного типа. Такой транзистор состоит из тонкой пластинки германия (или кремния) и двух металлических очень тонких контактных пружинок, острия которых касаются поверхности кристалла на расстоянии в

кристалла-держатель

Омиттвр

кожух База

иоллектор

Рис. 135. Устройство точечного транзистора

несколько тысячных или сотых долей сантиметра (десятков микрон). Кристалл, составляющий основу транзистора, обычно имеет вид диска диаметром менее миллиметра и толщиной 0,2 мм (рис. 135)-. Он по одной плоскости металлизирован и припаян к металлической пластинке, служащей выводом базы. На кристалле вокруг мест контактов пружинок образуются области с измененным характером проводимости. Так, в транзисторе типа р-п-р на кристалле с электронной проводимостью специальной формовкой создают две области с дырочной проводимостью, которые очень близко подходят друг к другу, оставаясь разграниченными тонким слоем кристалла с электронной проводимостью.

Включается в схему точечный транзистор так же, как и плоскостной (см. рис. 133). Одна из контактных пружин, на которую подается небольшой положительный потенциал, играет роль эмиттера, вводя дырки в материал базы с электронной проводимостью. Значительная часть образующихся у эмиттера дырок привлекается ко второй пружине, играющей роль коллектора, так как к этой пружине подключается минус коллекторной батареи.

Если теперь, как это делалось и с плоскостными транзисторами, в цепь эмиттер - база ввести управляющий ток, то на сопротивлении в цепи коллектора можно получить усиленное переменное напряжение.

Приведенное выше объяснение работы транзистора (полупроводникового триода) не исчерпывающе: ряд более сложных или второстепенных процессов, происходящих в транзисторе, не объяснены, поскольку без этого можно было обойтись при изложении следующих разделов.

Параметры и применение точечных транзисторов

Основные параметры точечных транзисторов - входное сопротивление Гц, выходное сопротивление Г22, сопротивление обратной связи Г12 (сопротивление базы), коэффициент усиления по току а и коэффициент усиления по мощности Кш- Эти параметры приняты у нас для точечных транзисторов по стандарту и определяются следующим образом.

Входное сопротивление транзистора Гц - это сопротивление между выводами эмиттера и базы при разомкнутом выходе. Оно определяется как отношение изменения напряжения эмиттера к вызванному им изменению тока эмиттера при постоянном токе коллектора.

Выходное сопротивление транзистора Г22 - это сопротивление между выводами коллектора и базы при разомкнутом входе. Оно определяется как отношение изменения напряжения коллектора к изменению тока коллектора при постоянном токе эмиттера.

Сопротивление обратной связи Г12 при разомкнутом входе - это сопротивление базы. Определяется оно как отношение изменения напряжения эмиттера к вызвавшему его изменению тока коллектора при постоянном токе эмиттера.

Коэффициент усиления по току а определяется как отношение изменения тока коллектора к вызвавшему его изменению тока эмиттера при заданном напряжении эмиттера.

Коэффициент усиления транзистора по мощности - это отношение колебательной мощности Як выделяемой в нагрузке транзистора, к полезной мощности источника входного сигнала Р^:

ifi £

П ВЫХ р сигн

нагр -сигн

ВЬ1Х СИГН сигн / вых \

** нагр сигн нагр V сигн

Точечные транзисторы имеют очень малую площадь запорного слоя. Этим определяются более хорошие частотные свойства точечных полупроводниковых приборов по сравнению с плоскостными, так как емкости между электродами точечного полупроводникового прибора редко превышают одну пикофараду. Это позволяет применять точечные транзисторы до частот в десятки мегагерц. Однако малая площадь запорного слоя не позволяет получать от точечного транзистора большую мощность. Так, большинство типов отечественных и иностранных точечных триодов позволяет рассеивать мощности не более 50 мет (0,05 вт) и пропускать в цепи эмиттера ток не более 10 ма.

Параметры основных типов точечных транзисторов приведены в табл. 6.

Таблица б

Основные типы точечных транзисторов

Применение плоскостных транзисторов

Наибольшее применение в последние годы получают плоскостные транзисторы. Промышленность непрерывно увеличивает производство различных их типов'главным образом за счет выпуска более высокочастотных и менее шумящих транзисторов. Большая работа проводится по уменьшению разброса параметров транзисторов и улучшению их температурной стабильности. Выпускаемые отечественными заводами плоскостные транзисторы позволяют конструировать не только всеволновые радиоприемники, но и телевизоры.

Благодаря тому что плоскостные транзисторы допускают большие мощности, чем точечные, они успешно применяются для усиления звуковых частот до больших мощностей. Так, например, если на выходе усилителя применить один триод типа П4, можно при питающем напряжении 12 в получить выходную мощность 10 вт.

В табл. 7 приведены основные параметры плоскостных транзисторов.

Пользоваться параметрами плоскостных транзисторон для расчетов элементов схем еще сложнее, чем точечных, Эти сложности дополнительно увеличиваются наличием нескольких системпара-метров плоскостных транзисторов, причем в различных случаях та или другая система оказывается более удобной. Но не только математические сложности мешают расчетам схем на транзисторах. Дело в том, что разбросы параметров у разных экземпляров транзисторов одного типа бывают столь значительными, что требуют

Таблица 7

Плоскостные германиевые транзисторы

или предварительной разбраковки большой партии транзисторов (при массовом их применении), или подбора элементов схемы применительно к данному экземпляру транзистора, как это приходится делать радиолюбителю. Ориентировочные же (средние) данные обычно можно найти в описаниях схем или в справочниках.

В заключение сравним вакуумный триод с транзистором. Вакуумный триод может работать, практически не потребляя мощности управляющего сигнала, для чего на его сетку надо подать отрицательное смещение; иначе говоря, вакуумный триод может иметь очень большое входное сопротивление. Транзистор является усилителем мощности - для своей работы он потребляет мощность управляющего сигнала, которая расходуется на изменение тока в управляющем электроде.

В транзисторе в отличие от вакуумного триода смещение подается не для предотвращения тока в управляющей цепи, а для создания необходимой величины начального тока, к которому добавляется управляющий ток: входное сопротивление транзистора маленькое (десятки ом).

В вакуумном триоде выходное напряжение мало влияет на параметры лампы и почти не влияет на входное напряжение. На работу транзистора сильно влияет выходное напряжение: создаются сильные обратные связи, меняющие входное и выходное сопротив- ления транзистора при изменении сопротивления нагрузки или даже сопротивления источника питания.

Обозначение электронных приборов

Все электронные приборы имеют условные обозначения, которые составлены из четырех элементов (букв или цифр), указывающих назначение и тип прибора, номер разработки и конструктивное оформление прибора.

Так, для приемно-усилительных ламп и кенотронов первым элементом обозначения является число, указывающее приблизительно напряжение накала в вольтах.

Второй элемент обозначения ламп - буква, указывающая тип лампы: Д - диод, X - двойной диод, С - триод, Э - тетрод. Пентоды и лучевые тетроды обозначаются так: П - выходные, К - с удлиненной характеристикой, Ж - с короткой характеристикой. У прочих ламп второй элемент имеет следующие значения: А - частотно-преобразовательные лампы с двумя управляющими сетками, Г - триод с диодами, Б - пентод с диодами, Н - двойной триод, Ф - триод-пентод, И триод-гексод или триод-гептод, Е - индикатор настройки, Ц - кенотрон.

Третий элемент обозначения приемно-усилительных ламп и маломощных кенотронов- порядковый номер данного типа прибора.

Четвертый элемент обозначения характеризует конструктивное выполнение лампы. Отсутствие этого элемента указывает на метал-

лическую оболочку лампы. Буква С обозначает стеклянную оболочку при восьмиштырьковом (окталшом) цоколе. Пальчиковые лампы обозначаются буквой П. Лампы сверхминиатюрной конструкции обозначаются буквой Б при диаметре баллона 10 мм, буквой А - при диаметре 6 мм и буквой Р - при диаметре до 4-мм. Лампы с замком в ключе (с локтальным цоколем) обозначаются буквой Л. Так, например, 6Д6А - диод с накалом 6,3 в, 6-й номер, сверхминиатюрной конструкции с диаметром баллона 6 мм; 6А7 - гептод-преобразователь с двумя управляющими сетками с какалом 6,3 в, 7-й номер, с металлическим баллоном; 2П2П - выходной пентод с накалом 2 в, 2-й номер, пальчикового типа.

Марки полупроводниковых приборов всех типов четвертого элемента обозначения не имеют. Первый их элемент указывает тип прибора: Д - диод, С - точечный усилительный или генераторный прибор, П - плоскостной усилительный или генераторный прибор. Второй элемент (число) указывает порядковый номер типа прибора. Третий элемент (буква) обозначает подтип прибора. В этой системе обозначений второй элемент определяет и конструктивное оформление полупроводниковото прибора и тип его по назначению.

Так, все германиевые плоскостные диоды типа Д7 имеют одинаковое конструктивное оформление (см. рис. 130) и предназначены для выпрямления переменного тока. Для подтипа А допустимое обратное напряжение составляет 50 в, а для каждого следующего подтипа (в порядке русского алфавита) - на 50 в больше, например для подтипа Д7Е обратное напряжение равно 350 в, а для Д7Ж - 400 в.

Выбор электронных приборов

Чем должен руководствоваться начинающий радиолюбитель, выбирая электронные приборы для своих первых конструкций?

Во-первых, поставим вопрос: вакуумная лампа или полупроводниковый прибор? Хотя и очень заманчиво сделать первый свой приемник малогабаритным и экономичным на полупроводниковых электронных приборах, рекомендовать мы этого не можем. Правильнее будет первые приемники делать на вакуумных радиолампах. Дело в том, что конструкции на полупроводниковых приборах сложнее наладить, чем конструкции на радиолампах; к тому же полупроводниковые приборы скорее могут быть испорчены неопытным радиолюбителем, чем радиолампы.

Итак, решили: для первых конструкций приемников и усилителей применим радиолампы, а когда будет сделано и отлажено несколько конструкций с радиолампами, перейдем к применению полупроБОдниковых приборов, опять начиная с простейших конструкций.

Из большого количества выпускаемых серий радиоламп для первых радиолюбительских конструкций могут быть рекомендованы прямонакальная пальчиковая серия для батарейного питания и подогревная пальчиковая серия для приемников, и усилителей се-

10 Ю. в. Костыков, Л. Н. ррмолаев 145

тевого питания. В каждой из этих серий имеются все радиолампы, необходимые для современного качественного радиоприемника. Некоторые типы ламп этих серий приведены в табл. 3.

Наиболее мощная выходная радиолампа в серии пальчиковых прямонакальных ламп - это 2П1П. Она позволяет получить при анодном напряжении 90 в выходную мощность до 0,2 вт. Такая мощность для батарейного приемника вполце достаточна; при еще большем увеличении выходной мощности расходы на батареи питания станут слишком большими. Более экономичная батарейная выходная радиолампа 2П2П позволяет получать выходную мощность всего 0,1 вт.

Основной выходной лампой пальчиковой подогревной серии является пентод 6П14П, позволяющий получить при анодном напряжении 250 в неискаженную выходную мощность до 5,5 вт, а в двухтактном усилителе на двух лампах 6П14П легко получить мощность до 20 вт. Иногда для экономического выходного каскада мощностью до 1 вт может быть использован двойной триод 6Н1П в двухтактной схеме,

В октальной серии наибольший выбор выходных ламп. Аналогично 6Н1П может быть применена лампа 6Н8С. Выходной пентод 6П9 можно рекомендовать для малоламповых приемников или усилителей с выходной мощностью до 2 вт. Для мощностей до 4,5 вт подходит лучевой тетрод 6П6С, аналогичный по своим параметрам пальчиковой радиолампе 6П1П. Усилитель с выходной мощностью до 6,5 вт удобно собрать, применяя лучевой тетрод 6ПЗС, В двухтактных схемах две лампы 6П6С обеспечат мощность до 15 вт, а две лампы 6ПЗС -до 50 вт. Для высококачественного усилителя мощностью 10-15 вт подходит двойной триод 6Н5С в двухтактной схеме.

Глава 11

ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Сопротивления

В электронной аппаратуре применяется большое количество разнообразных деталей.

Чаще других деталей используются сопротивления, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы.

Такая деталь, как сопротивление, встречается в любом радиоприемнике или другом аппарате, содержащем электронные приборы. По своим электрическим параметрам сопротивления различаются по величине (количеству омов) и по допустимой мощности рассеивания (определяющей габариты сопротивления).

Как известно, при прохождении электрического тока по сопротивлению последнее нагревается. Количество тепла, выделяющегося на сопротивлении, пропорционально его величине и квадрату протекающего по нему тока (другими словами, пропорционально электрической мощности, выделяющейся на сопротивлении). Если ток, а следовательно, и мощность велики, то сопротивление не успевает охлаждаться, перегревается и может даже сгореть. Сопротивления разных размеров обладают различной способностью рассеивать тепло - различной теплоотдачей. Сопрбтивйения больших размеров могут без сильного нагрева рассеивать большее количество тепла, чем сопротивления малых размеров.

Для каждого габарита сопротивлений, выпускаемых промышленностью, установлена номинальная мощность, которую сопротивление может рассеивать без чрезмерного нагрева. Эту мощность, называемую мощностью рассеивания, нельзя превышать, так как при сильном нагреве сопротивление значительно меняет свою величину или выходит из строя.

Кроме различия по величине и мощности рассеивания, сопротивления различаются по конструкции, разделяясь на постоянные и переменные.

И постоянные, и переменные сопротивления бывают проволочные и непроволочные (мастичные). Подавляющее большинство сопротивлений относится к непроволочным.

10* 147

Рис. 136. Постоянные проволочные сопротивления

Постоянное проволочное сопротивление (рис. 136) представляет собой навитую на керамическую трубку проволоку из специального сплава с большим удельным сопротивлением (манганин, константан, фехраль). Эти сопротивления надежны в работе и не меняют своей величины со временем. Правда, они сложны в производстве, требуют специальных сортов проволоки, поэтому стоимость их

выше, чем стоимость непроволочных сопротивлений.

Так как по конструкции проволочные сопротивления представляют собой спираль, то они обладают значительными индуктивностью и емкостью, поэтому их нельзя применять в цепях, по которым, протекают токи вьюокой частоты. Свойства проволочных сопротивлений определили область их применения. Они используются как делители напряжения, гасящие сопротивления в цепях' накала ламп батарейных приемников и приемников универсального питания, как сопротивления в фильтрах выпрямителей и, наконец, как сопротивления для получения автоматического смещения.

В любительских конструкциях индивидуального пользования (маломощных), как правило, удается обойтись без проволочных сопротивлений.

Для массового применения выпускаются нашей промышленностью постоянные непроволочные сопротивления типа ВС (высокостабильные), УЛМ (углеродистые, ла-к1фованные, малогабаритные) и МЛТ (металлизированные, лакированные, теплостойкие).

Сопротивление типа ВС (рис. 137, а) представляет собой керамический стержень, на который наносится слой углерода. К торцам стержня крепятся выводные проводники для впаивания сопротивления в схему. Сопротивления ВС рассчитаны на различные Мощности рассеивания: 0,25; 0,5; 1; 2 и до 100 вт. Изготовляются они на величины от 27 ом до 10 Мом. Шкала номинальных значений сопротивлений ВС приведена в табл. 8. Номинальная величина сопротивления обозначается на его корпусе.

Рис. 137. Постоянные непроволочные сопротивления:

а - типа ВС; б - типа МЛТ (МЛТ-2, МЛТ-1, МЛТ-0,5); в - типа УЛМ