История в последние месяцы понеслась вскачь. Возможно всё. Абсолютно всё. Возможно, читателям придется бродить среди руин своих городов, возможно даже среди радиоактивных руин. Власть может запретить продажу радиоприемников и радиодеталей, изымать их у населения, так что вам придется находить в оврагах и на неорганизованных помойках старые телевизоры, микроволновки и магнитофоны и их распаивать на детали. Все же вряд ли у вас положение окажется хуже, чем у заслуженного штурмана СССР Валентина Аккуратова, чей самолет однажды разбился и практически полностью выгорел при вынужденной посадке в диких просторах Арктики. Тогда пилоты нашли среди останков самолета исправное магнето и кучу проволоки, соорудили из этого примитивный телеграфный искровой передатчик и передали с его помощью спасший их сигнал бедствия.
Итак, какие самые важные параметры нужно учитывать, собирая приемник или счетчик Гейгера не на тех транзисторах, что были указаны в схеме?
1. Структура транзистора - npn или pnp. Понятно, что транзистор не той структуры в схеме не заработает никак, а "перевернуть" всю схему или отдельный каскад не всегда возможно.
2. Граничная частота усиления в МГц. Обозначается f или Fh21. Принято считать, что схема нормально работает при граничной частоте транзистора в 3 и более раз превышающей рабочую частоту. В низкочастотные части устройств и даже в ВЧ и ПЧ длинноволнового диапазона можно ставить что угодно, даже транзисторы, официально считающиеся низкочастотными. Впрочем, уже давно, еще с советских времен, самые массовые транзисторы уже достаточно высокочастотные. Так, уже опробованный читателями BC547 имеет граничную частоту в 300 МГц, так что вполне способен работать на всем КВ диапазоне, и даже на УКВ он не безнадежен.
3. Максимальная рассеиваемая мощность. В радиоприемниках и каскадах формирования сигнала передатчиков можно использовать практически любые маломощные транзисторы. И только для работающих на динамик выходных каскадов, для оконечных и предоконечных каскадов передатчиков, для стабилизаторов и преобразователей напряжения надо подобрать что-то помощнее.
4. Максимально допустимое напряжение. Мощность - это еще не всё. Понятно, что если мы бухнем на мощный транзистор 1000 В даже при небольшом токе, то он этого не переживет, хотя мощность не будет превышена. В справочниках указывается несколько таких напряжений, но в большинстве случаев достаточно знать только допустимое напряжение между коллектором и эмиттером. Как правило на него приходится смотреть в мощных каскадах. Всякие же маломощные устройства редко питаются напряжением выше 15 В, а это могут выдержать практически любые транзисторы.
5. Максимально допустимый ток коллектора. Опять-таки, чаще всего с этим проблемы возникают только в мощных каскадах.
6. Коэффициент усиления. Обозначается h21э. ВОТ ЭТОТ ПУНКТ ОЧЕНЬ ВАЖЕН. Это кажется странным: "Ну, будет сигнал потише или погромче, какая разница?". Однако от этого параметра зависит правильный режим каскада по постоянному току. Коэффициенты усиления разных транзисторов могут отличаться в несколько раз. Свои трудности может добавить и отсутствие нужных резисторов, что вынудит вас ставить ближайшие номиналы. Возьмем для примера уже знакомую вам схему усилителя.
Чтобы получить наибольший размах минимально искаженного сигнала мы должны иметь на коллекторе транзистора напряжение, близкое к половине напряжения питания. Но, предположим, мы собрали схему, а напряжение оказалось слишком низким. Ясно, что сопротивление транзистора оказалось намного ниже сопротивления резистора нагрузки R2, транзистор слишком открыт. Скорее всего из-за того, что его коэффициент усиления больше, чем тот, на который рассчитана схема. Для установки правильного режима работы надо будет впаять на место R1 резистор с большим сопротивлением, чем указано на схеме, для уменьшения тока смещения. Соответственно, при слишком высоком напряжении на коллекторе надо будет ставить резистор меньшего сопротивления. Так, что если будете что-то собирать даже из указанных на схеме деталей, то нелишне будет выполнить эту проверку и настройку - ведь даже детали одного типа, особенно старые советских времен, имеют разброс параметров у разных экземпляров. А уже если приходится заменять детали на другие... в общем, не удивляйтесь, если наилучшие результаты получатся при резисторах, отличающихся от указанных на схеме вдвое-втрое.
Но всё рассказанное годится только для достаточно хорошего случая - на транзисторах подписан их тип, а у вас есть Интернет или, на случай его отключения - бумажный справочник по самым популярным деталям. А представьте себе, что у вас нет никаких справочных данных (ну, кроме того опыта, который вы уже приобрели), а на найденных деталях - малопонятная цветная маркировка или вовсе никакой. Спокойно! Не паникуя и методично сами разберемся. По пунктам:
1. Первым делом нам надо будет одновременно определить цоколевку (расположение выводов) транзистора и его структуру. К счастью, разновидностей корпусов транзисторов не так уж много. И чаще всего, транзисторы в одинаковых корпусах имеют и одинаковую цоколевку. Скажем, в таком же корпусе, как знакомые вам BC547 выпускались популярные советские КТ3102, достаточно близкие к ним по параметрам (ну, если не считать большего разброса усиления и меньшей граничной частоты), а заменой пары им прямой проводимости, вроде BC557, могут послужить КТ3107.
Но бывают и редкие исключения. Например, S9018. (Кстати, хороший npn транзистор с высокой граничной частотой).
Вот еще некогда очень массовая продукция советской электронной промышленности - высокочастотный npn транзистор КТ315в своеобразном корпусе.
К нему выпускалась и pnp пара - КТ361. Как их отличить по маркировке показано на рисунке - у КТ315 сверху кроме буквенного индекса есть еще эмблема завода-изготовителя.
Что же касается мощных транзисторов, то помните, что у них с корпусом чаще всего соединен коллектор. А дальше мы установим цоколевку с помощью тестера в режиме измерения сопротивлений. Достаточно вспомнить структуру транзистора, подобную сборке из двух диодов.
Тыкаясь щупами тестера между разными парами выводов и в разной полярности, вы рано или поздно найдете базу - вывод, от которого идет малое сопротивление на другие два вывода, но только в одном направлении. Определяя полярности переходов и структуру транзистора помните, что у большинства стрелочных тестеров полярность щупов при измерении сопротивлений обратна основной при измерении напряжений и токов. Переход коллектора можно определить по меньшему сопротивлению - ведь он больше и мощнее.
Если деталь при "прозвонке" дает странные результаты - отложите ее. Это или сгоревший транзистор, или не транзистор вовсе. Никто не станет без нужды придумывать и запускать в производство какой-то специальный корпус для трехвыводной детали, когда есть стандартные транзисторные корпуса. Так что это может быть и тиристор, и полевой транзистор, и диодная сборка, и какая-нибудь экзотика вроде однопереходных транзисторов. Если какой-нибудь микросхеме достаточно трех выводов (например, стабилизатору напряжения), то и её в транзисторный корпус запихнут.
Конечно, такая проверка не гарантирует исправности детали. Сами понимаете, можно ведь сделать спайку из двух диодов, звониться будет так же, а вот усиливать - увы... Впрочем, очень многие современные тестеры могут делать проверки транзисторов путем измерения их коэффициента усиления. Тут уже полная гарантия.
2. Граничная частота. К сожалению, ее простыми приборами никак не определить. Так что остается надеяться, что для высокочастотной части приемника или передатчика у вас сыщутся какие-нибудь маркированные знакомые вам транзисторы. Или действовать методом тыка. К счастью, большинство ходовых сегодня транзисторов могут работать на достаточно высоких частотах.
3. Допустимые мощности, напряжения и токи. Тут уже придется основываться на размерах и конструкции прибора. Понятно, что такая дура, как на снимке ниже, на подходящем радиаторе способна на многое))
4. Коэффициент усиления. Как урегулировать проблемы, если он окажется другим, мы уже описали выше. Да и измерить его нетрудно.
Но надо рассказать также и о конденсаторах. Ведь их емкость даже в незатейливых конструкциях может отличаться в миллионы раз, так что важно не сделать ошибки в несколько порядков, приводящей к полной неработоспособности устройства. На современных миниатюрных конденсаторах подписана их емкость в пикофарадах в виде трех цифр. Третья - это показатель степени числа 10, на которую нужно умножить число из первых двух цифр. Проще говоря, число нулей, которое нужно прибавить. Так, если на конденсаторе подписано 105, то это означает что к 10 нужно приписать 5 нулей. Получаем миллион пикофарад или 1 мкФ.
В советских конденсаторах использовались разные системы. Так, если вы увидите на конденсаторе греческую букву μ, то можете быть уверены - здесь емкость в микрофарадах. Причем положение этой буквы указывает положение запятой. Так μ47 обозначает 0,47 мкФ, а 2μ2 - 2,2 мкФ. Буква n - нанофарады или тысячи пикофарад. 15n значит 15 нФ=15 000 пФ=0,015 мкФ.
Конденсаторы в виде трубочек из керамики - небольшой емкости. Там обозначение только в пикофарадах, причем цвет корпуса обозначает, как меняется емкость конденсатора от температуры. Если вам нужна высокая стабильность частоты, например в гетеродине или в ГПД передатчика - не используйте советские конденсаторы красного и оранжевого цвета. Лучше серые, синие, голубые. В те времена любители в ответственных узлах даже составляли конденсаторы из двух разных типов термостабильности. Подбирая их соотношение они добивались отличной стабильности аппаратуры.