В. Дригалкин - Как освоить радиоэлектронику с нуля. Учимся собирать конструкции любой сложности
Терморезисторы, или термисторы, изменяют свое сопротивление в зависимости от температуры. Существуют терморезисторы как с отрицательным, так и с положительным температурным коэффициентом сопротивления — позисторы. Терморезисторы используются в системах дистанционного и централизованного измерения и регулирования температур, противопожарной сигнализации, теплового «контроля и защиты машин, измерения мощности, измерения вакуума, скоростей движения жидкостей и газов, в схемах размагничивания масок цветных кинескопов и др. Номинальное сопротивление RH — электрическое сопротивление, значение которого обозначено на терморезисторе или указано в нормативной документации, измеренное при определенной температуре окружающей среды (для большинства типов этих резисторов при 20 °C, а для терморезисторов с высокими рабочими температурами до 300 °C).
Варисторы — полупроводниковые резисторы, отличительной особенностью которых является резко выраженная зависимость электрического сопротивления от приложенного к ним напряжения. Их используют для стабилизации и защиты от перенапряжений, преобразования частоты и напряжения, а также для регулирования усиления в системах автоматики, различных измерительных устройствах, в телевизионных приемниках.
Магниторезисторы — полупроводниковые резисторы с резко выраженной зависимостью электрического сопротивления от магнитного поля. Действие таких резисторов основано на использовании магниторезистивного эффекта, который заключается в изменении сопротивления резистора при внесении его в магнитное поле. Регулируя напряженность управляющего магнитного поля или перемещая резистор в поле постоянного магнита, можно управлять сопротивлением. Их используют в регуляторах громкости высококачественной радиоаппаратуры, в качестве датчиков угла поворота в специальных устройствах автоматики и т. п.
Конденсаторы
Надо сказать, что конденсатор, как и резистор, можно увидеть во многих самоделках. Как правило, простейший конденсатор — это две металлические пластинки, с воздухом между ними. Вместо воздуха может быть фарфор, слюда или другой материал, который не проводит тока. Если резистор пропускает постоянный ток, то через конденсатор проходит только переменный. Благодаря такому свойству конденсатор ставят там, где надо отделить постоянный ток от переменного.
Как вы знаете, у резистора основной параметр — сопротивление, у конденсатора — емкость. Конденсаторы, как и резисторы, бывают постоянные, подстроечные и переменные. О постоянных конденсаторах нет смысла рассказывать, так как все было сказано выше, а вот про две другие разновидности этой детали стоить упомянуть. У подстроечных и переменных конденсаторов емкость изменяется при обращении оси, которая выступает наружу. Раньше они широко применялись в радиоприемниках. Именно конденсаторы переменной емкости крутили ваши родители для настройки на нужную радиостанцию.
В радиолюбительских конструкциях и промышленной аппаратуре за основу принята единица емкости — микрофарад. Однако чаще применяется другая единица — пикофарад. На схемах вы встретите и ту, и другую. Причем емкость до 9100 пФ включительно указывают на схемах в пикофарадах, а большую — в микрофарадах. Если, например, рядом с условным обозначением конденсатора написано 27, 510 или 6800, значит, емкость конденсатора соответственно 27, 510 или 6800 пФ. А вот цифры 0,015, 0,25 или 1,0 свидетельствуют о том, что емкость конденсатора составляет соответствующее число микрофарад.
Типов конденсаторов очень много. Они отличаются материалом между пластинами и конструкцией. Бывают конденсаторы воздушные, слюдяные, керамические, пленочные и т. п. Одна из разновидностей постоянных конденсаторов — электролитический. Их выпускают большой емкости — от 0,5 до 4000 мкФ. На схемах для них указывают не только емкость, но и максимальное напряжение, на котором их можно использовать.
Например, надпись 5,0x10 В означает, что конденсатор емкостью 5 мкФ надо взять на напряжение не ниже 10 В. Некоторые разновидности конденсаторов показаны на рис. 1.6, а их обозначение на принципиальных схемах на рис. 1.7.
Рис. 1.6. Внешний вид конденсаторов:
а — электролитические конденсаторы; б — слюдяные, керамические, пленочные конденсаторы; в — конденсаторы переменной емкости, подстроечные
Рис 1.7. Обозначение конденсаторов на принципиальных схемах.
Для сменных или подстроечных конденсаторов на схеме указывают крайние значения емкости, которые создаются, если вращать ось конденсатора от одного крайнего положения к другому или вертеть по кругу (как у подстроечных конденсаторов). Например, надпись 5-180 свидетельствует о том, что в одном крайнем положении оси емкость конденсатора составляет 5 пФ, а в другом -180 пФ. При плавном возвращении с одного положения в другое емкость конденсатора также плавно будет изменяться от 5 до 180 пФ или от 180 до 5 пФ.
Полупроводниковые приборы
Их составляет целая группа деталей: диоды, стабилитроны, транзисторы. В каждой детали использован полупроводниковый материал или более простой полупроводник. Что это такое? Все существующие вещества можно условно разделить на три большие группы. В первую входят медь, железо, алюминий и прочие металлы, хорошо проводящие электрический ток, то есть проводники. Вторую группу составляют материалы, не проводящие тока: древесина, фарфор, пластмасса. Это непроводники, то есть изоляторы (диэлектрики). В третью входят полупроводники, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Такие материалы проводят ток только при определенных условиях.
Транзисторы
Из полупроводниковых приборов транзистор чаще всего применяется в радиоэлектронике. У него три вывода: база (б), эмиттер (е) и коллектор (к) (см. обозначение на принципиальных схемах — рис. 1.10).
Рис. 1.10. Обозначение транзисторов на принципиальных схемах.
Транзистор — усилительный прибор. Условно его можно сравнить с таким известным вам устройством, как рупор. Чтобы ваш голос был хорошо слышен человеку, находящемуся в нескольких десятках метров от вас, нужно всего лишь произнести что-нибудь перед узким отверстием рупора, направив широкое в сторону приятеля. Если воспринять узкое отверстие как вход рупора-усилителя, а широкое — как выход, то можно сказать, что исходный сигнал в несколько раз сильнее входного. Это и есть показатель усилительной способности рупора, его коэффициент усиления. Некоторые разновидности транзисторов представлены на рис. 1.8 и 1.9.
Рис. 1.8. Внешний вид устаревших транзисторов.
Рис. 1.9. Внешний вид современных транзисторов.
Если пропустить через участок база-эмиттер слабый ток, он будет усилен транзистором в десятки и даже сотни раз и потечет через участок коллектор-эмиттер. В зависимости от тока, который можно пропускать через коллектор, транзисторы бывают маломощные, средней и большой мощности. Кроме того, эти полупроводниковые приборы могут быть структуры p-n-р или n-p-n. Так различаются транзисторы с разным дежурством пластов полупроводниковых материалов (если в диоде два пласта материалов, то здесь их три).
Однако совсем не обязательно транзисторы разной структуры должны иметь разное усиление. Усилительная способность транзистора определяется его так называемым статическим коэффициентом передачи тока. Для некоторых конструкций этот коэффициент важен, и его указывают в описании.
В некоторых самоделках встречается еще одна разновидность транзистора — полевой. У него также три вывода, но называют их по-другому: затвор (как база), исток (эмиттер), сток (коллектор). Подбирать эти транзисторы по усилительной способности не придется, а вот проверять их надо. Чтобы во время подключения того или другого транзистора к деталям самоделки не перепутать выводы, нужно четко знать их расположение — цоколевку, или распиновку. Ее можно посмотреть в различных радиолюбительских справочниках.
Стабилитроны
Эти полупроводниковые приборы имеют два вывода: анод и катод. В прямом направлении (от анода к катоду) стабилитрон работает как диод, свободно пропуская ток. В обратном направлении он сначала не пропускает ток, а при увеличении подаваемого на него напряжения вдруг «пробивается» и начинает пропускать. Напряжение «пробоя» называют напряжением стабилизации. Оно будет оставаться неизменным даже при значительном увеличении входного напряжения. Благодаря этому свойству стабилитрон применяется в тех случаях, когда надо получить стабильное напряжение питания какого-либо устройства при колебаниях, например сетевого напряжения.
