Для начинающих. Делаем супергетеродин. Часть 3. УНЧ, практика.

Для платы я взял кусок картона от упаковочной коробки от светильника.

Рис. 1.

Отрезав необходимый кусок я для прокалывания отверстий под выводы деталей взял большую булавку. Схему изобразил прямо на обратной стороне картонки, обозначив выводы транзисторов (к, э, б).

Рис. 2.

Для усилителя взял два вида транзисторов.

Рис. 3.

Основная проблема - это отобрать для двухтактного каскада комплиментарную пару транзисторов с близкими h21э. У меня с этим проблемы нет - в наличии китайский универсальный прибор, который меряет емкость, индуктивность и параметры диодов и транзисторов, включая полевые. Огромным плюсом этого прибора является то, что он автоматически определяет цоколевку (расположение выводов) транзисторов и диодов - не нужен никакой справочник.

Рис. 4.

Рис. 5.

Как видите, h21э двух транзисторов не одинаковы, но разброс 10 - 20% вполне допустим. Из двух пакетиков мне не удалось найти транзисторы с более близкими данными. Интересно, что в пакетике 3N2222 были два номинала h21э: один - около 300, второй около 440.

Попробовал использовать для измерения мультиметр.

Рис. 6.

Значения значение. измеренное китайским тестером отличаются от значений, измеренных универсальным китайским прибором практически в 2 раза. Мне кажется, что тестер транзисторов завышает показания, так как по даташиту максимальный h21э транзисторов 2N2222 не превышает 300, и уж 440 никак не может быть.

Но, как ни странно, эти отличия в величинах не очень-то важны, важна для нас тождественность параметров, а с этим все в порядке. А как быть, если в мультиметре нет измерителя h21э. Тогда можно поступить по старинке, собрав одну из приведенных схем:

Рис. 7.

В варианте А, чем больше ток, тем выше h21э. Примерное значение его можно рассчитать так:

h21э = Iк / Iб Iб = (Uпит - 0,7) / R1 (для всех измеряемых транзисторов ток базы будет примерно одинаков и равен в данном случае около 17 мкА. Отсюда: h21э = Iк (мА) х 1000 / 17.

В варианте Б можно обойтись вольтметром, измеряя падение напряжения на резисторе R2. Чем больше h21э, тем больше ток через R2, тем больше падение напряжения на R2. Ток через резистор рассчитываем по закону Ома: I=U/R.

В обоих случаях мы можем проверить работоспособность транзисторов и отобрать транзисторы с близкими параметрами. При подключении p-n-p транзисторов нужно поменять полярность подключения источника питания и измерительных приборов.

Вот какая получилась монтажная плата.

Рис 8.

Монтирую детали:

Рис. 9.

Монтаж - с обратной стороны платы. Кое-где хватает для соединения выводов деталей, а, если не хватает, то монтаж веду голыми проводниками от многожильного монтажного провода.

Рис. 10.

Вход, общий провод и + питания прокладываю более толстой жилой от витой пары.

Рис. 11.

На входе устанавливаю делитель 1:10, а к выходу подключаю нагрузку - резистор 22 Ом. Перед подключением питания закорачиваю один из диодов (на всякий случай). Подключаю питание. Потребляемый ток - около 1,5 мА - маловато будет. Замеряю напряжение в точке соединения эмиттеров выходных транзисторов - точно 1/2 Uпит (питаю от двух последовательно включенных Lion - аккумуляторов).

Подключаю к входу делителя генератор и осциллограф, второй канал которого подключаю к выходу.

Рис. 12.

На осциллограмме - классика: при малом токе покоя в выходном сигнале присутствует "ступенька".

Убираю перемычку с второго диода. Ого, ток покоя - 20 мА - многовато будет. Зато сигнал на выходе идеальный.

Рис. 13. Внизу - сигнал на входе делителя.

Общий Кус около 25. Но ток уже 40 мА и начинает расти при постоянно входном сигнале. Это транзисторы разогреваются.

Вот так: один диод - мало, а два - много. Решаю вопрос кардинально.

Рис. 14.

Резистор R7 заменяю подстроечным 500 кОм, диоды - подстроечным 1 кОм. Получилось вот так:

Рис. 15.

Перед включением питания R7 - в среднее положение, R11 - на минимум. Постепенно увеличиваю сопротивление R11, контролируя ток. Останавливаюсь на начальном токе 4,5 мА. При этом сопротивление R7 = 200 Ом, R11 = 316 Ом.

Рис. 16.

Сильных искажение нет, Кус около 20. При этом ток 18 мА, но он почти не растет. Но ведь амплитуда сигнала на выходе почти 600 мВ, а нам для наушников нужно всего 100 мВ. Ток при этом падает до 8 мА и не дрейфует, так как транзисторы не нагреваются.

Подключаю к выходу наушники тишина. Прикасаюсь пинцетом к левому выводу С6 - ура, слышен знакомый гул, значит, все работает. Конечно, как оказалось, такой усилитель может отдать в низкоомную нагрузку не более 100 мВт, а лучше 50 мВт - иначе для транзисторов нужно делать радиаторы :)).

Перехожу к предварительному усилителю. Но тут из-за сильного ветра где-то что-то куда-то упало и свет погас.

Рис. 17.

Стал подбирать детали и ставить их на плату пока без пайки по схеме, сохраненной в голове :)). Через час свет дали и начал паять.

Рис. 18.

На входе опять поставил делитель 1:10. Включаю питание - потребляемый ток около 5 мА. Стал проверять - в темноте :)) ошибся: R2 = 2,2 кОм, R4 = 510 Ом. Но менять ничего не стал. подключаю генератор и осциллограф.

Рис. 19.

Максимальный неискаженный сигнал на выходе имел размах около 2,8 В,
Кус = 50. В модели было 100, ведь резистор 3 кОм больше. чем 2,2 кОм. Все равно предварительный и оконечный усилитель имеют общее усиление 50 х 20 = 1000, т.е. 60 дБ.

Осталось подключить регулятор громкости, объединяющий обе половинки тракта УНЧ. И тут засада - не нашел я переменного резистора 10 кОм, хотя помню, что были. Ставлю 50 кОм.

Рис. 20.

Убираю входной делитель, подключаю наушники, громкость на минимум, подаю питание. Щелчок и тишина. Вывожу громкость на максимум -в наушниках очень тихое шипение. Никак не думал, что 2222 такие "тихие", хотя и видел в одном даташите, что Кш < 4 дБ. Оказалось правда!.

Подношу к левому выводу С1 палец, не касаясь его - гул нарастает. Подношу на расстояние около 5 мм крокодил генератора - слышу слабый тон. Все работает!

Ну а вот ужасный вид монтажа с обратной стороны :))

Рис. 21.

Всем здоровья и успехов!