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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Retro: transistor de efecto de campo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante [se produjo un error al procesar esta directiva] Para conocer mejor el transistor de efecto de campo y comprender sus características, proponemos reunir varios diseños en los que no sólo "solo", sino también "actúa" como parte de un "dúo" y un "trío" con transistores bipolares. Accesorio de voltímetro de CC Para medir voltajes de CC en varios circuitos de diseños de radioaficionados, generalmente se usa un avómetro que funciona en modo voltímetro. Y, por supuesto, usted sabe que este dispositivo consume corriente, tiene una resistencia de entrada relativamente baja y, por lo tanto, es una carga para el circuito controlado. Por este motivo, los resultados de las mediciones pueden diferir de los valores de tensión reales. ¿Qué tengo que hacer? En primer lugar, debe recordar que un avómetro de dial a menudo tiene una resistencia de entrada relativamente baja, por ejemplo, Ts-20 - alrededor de 6 kOhm/V, Ts20-05 - 20 kOhm/V, y solo se puede usar para monitorear tensión en circuitos de resistencia relativamente baja, a través de los cuales fluye una corriente significativa, en comparación con el circuito de medición. Para controlar circuitos de alta resistencia, es necesario aumentar la resistencia de entrada relativa del avómetro al menos a cientos de kiloohmios por voltio. El archivo adjunto propuesto ayudará aquí (Fig. 1). Utiliza un transistor de efecto de campo con un canal tipo KP303D, que en última instancia permite aumentar la resistencia de entrada del voltímetro a 10 MΩ en todos los límites de medición.
El transistor está conectado según un circuito de drenaje común (seguidor de fuente). Para que funcione en la parte lineal de la característica, la resistencia R7 conectada en el circuito fuente crea el voltaje de polarización de puerta requerido. El indicador RA1 está conectado a la fuente: el avómetro Ts-20, que funciona en el modo de medición de corriente continua con un límite de 0,3 mA. Para compensar el voltaje inicial en la resistencia R7, el segundo terminal del indicador está conectado a una resistencia variable R9, lo que le permite configurar la aguja del indicador en la división de escala cero antes de comenzar las mediciones. Se incluye un divisor de voltaje compuesto por resistencias R1-R5 en la entrada del decodificador. La tensión medida se suministra a las tomas X1 y X2 con la polaridad indicada en el diagrama. Dependiendo del valor máximo esperado de la tensión medida, el interruptor SA1 se coloca en una posición u otra. En este caso, el voltaje en el contacto móvil de la sección SA1.1 del interruptor no debe exceder 1 V; este es el voltaje correspondiente a la desviación de la aguja indicadora hasta la división final de la escala. Para proteger el transistor de posibles sobrecargas cuando se aplica accidentalmente un voltaje excesivamente alto, se incluye una resistencia limitadora R6 en el circuito de compuerta. Y para eliminar la influencia de varias captaciones de voltaje alterno en los circuitos de entrada de alta impedancia del decodificador, se conecta un condensador C1 entre la puerta y el cable común. El decodificador funciona con una batería 3336 o tres elementos conectados en serie 343 o 373. El consumo de corriente no supera los 7 mA. El interruptor de encendido es la sección SA1.2 del interruptor de subrango de medición. Las resistencias fijas pueden ser MLT con una potencia de al menos 0,25 W. Es recomendable fabricar cada una de las resistencias R1-R5 del divisor a partir de dos resistencias conectadas en serie, la resistencia de una de ellas es igual al 80...85% de la resistencia de la resistencia adicional. La resistencia R1, por ejemplo, puede estar compuesta por resistencias con una resistencia de 2,7 MOhm y 620 kOhm. Esto le permitirá seleccionar con mayor precisión las resistencias apropiadas de las resistencias divisoras de voltaje de entrada en el futuro. Configurar la consola será mucho más fácil. La resistencia variable R9 puede ser SP-1 u otra. El interruptor SA1 es un interruptor de rodillo con cinco posiciones y dos direcciones (tipo 5P2N), condensador, de cualquier tipo. Un transistor de efecto de campo de la serie KP303 u otro, con el tipo de canal indicado en el diagrama, una corriente de drenaje inicial (a una tensión de 4,5 V) de al menos 5 mA y una pendiente característica de al menos 2 mA/V. . Estos requisitos se explican por el uso de un indicador con una escala relativamente gruesa: 0,3 mA. Si utiliza el subrango de medición de 0,1 mA (100 µA), que tiene el Ts20-05, entonces puede utilizar el transistor KP103ZH - KP103L, cambiando la polaridad de conexión de la fuente de alimentación y el indicador PA1. Las piezas de montaje seleccionadas se colocan en una carcasa adecuada. También podría ser una carcasa casera, hecha, por ejemplo, de finas láminas de aluminio (Fig. 2).
La configuración del decodificador se reduce a seleccionar la resistencia R7. Un avómetro que funciona con un límite de medición de corriente continua de 3 mA se conecta a los terminales X4 y X0,3, y el interruptor del decodificador se coloca en la posición "1,5 V". Usando la resistencia variable R9, mueva la aguja del indicador del avómetro a la división de escala cero. Luego se conecta una fuente de 1,5 V CC a los enchufes de la consola. Si la aguja del indicador se desvía más allá de la división final de la escala, la resistencia R7 debería tener una resistencia ligeramente menor. Debe seleccionar una resistencia tal que la aguja indicadora se desvíe exactamente hasta la marca final de la escala. Siempre que reemplace una resistencia, debe desconectar temporalmente el elemento de los enchufes de entrada y usar la resistencia R9 para configurar la flecha indicadora en la escala cero. La selección de una resistencia se puede considerar completa si, cuando el elemento está conectado, la flecha indicadora se coloca exactamente en la división final y, cuando se desconecta, vuelve a cero. Después de esto, debe verificar las lecturas del indicador en otros subrangos. Para la subrango “6 V”, se pueden conectar cuatro elementos de 1,5 V conectados en serie a la entrada del decodificador. Si también conecta el “Krona” en serie con dicha batería, podrá verificar la calidad. lecturas del dispositivo en el subrango “15 V”, etc. El archivo adjunto puede tener otros subrangos de medición. En este caso, deberá volver a calcular la resistencia de las resistencias del divisor de voltaje. Pero su resistencia total en cualquier caso debería seguir siendo la misma: unos 10 MOhm. La resistencia de las resistencias divisoras se calcula mediante las siguientes fórmulas: R5 = Rtot Uin / Umeas; R4=Rtotal Uin/Umedidas -R5; R3=Rtotal Uin/Umedidas -(R4+R5); R2=Rtotal Uin/Umedidas -(R3+R4+R5); R1=Rtotal -(R2+R3+R4+R5), donde R1-R5 son las resistencias de las resistencias divisoras, MOhm; Rtot es la resistencia total del divisor, igual a 10 MOhm; Uin: voltaje de entrada correspondiente a la desviación total de la aguja indicadora, 1 V; Umeas: subrango de medición seleccionado. Estas fórmulas le permiten calcular el divisor de cualquier resistencia total, que es la resistencia de entrada del voltímetro, así como de cualquier voltaje de entrada resultante necesario para desviar completamente la aguja indicadora de un voltímetro determinado. Accesorio de voltímetro de CA Está diseñado para aumentar la resistencia de entrada del avómetro Ts20 al medir voltaje alterno. El accesorio recuerda algo en el diagrama (Fig. 3) del anterior, pero a diferencia de él, no hay un condensador de filtro y, en lugar de una resistencia constante, se incluye un sintonizador R7 en el circuito fuente del transistor. Desde su motor, se suministra tensión alterna a través del condensador C1 a un rectificador mediante diodos VD1 y VD2, conectados según un circuito de duplicación de tensión. Luego, el voltaje rectificado se suministra a través de los terminales ХЗ, Х4 al indicador PA1 (avómetro Ts20 en el modo de medición de corriente continua hasta 0,3 mA).
Las resistencias R1-R5 del divisor de entrada tienen los mismos valores que en la consola anterior. El rango de voltajes medidos está limitado a 60 V, pero si se desea, se puede aumentar introduciendo resistencias adicionales. El transistor debe tener los mismos parámetros que para la consola anterior. Resistencia recortadora - SP-1 u otra. Condensador C1 - K50-6, pero puede usar K50-3 u otro con una tensión nominal de al menos 6 V. Diodos: series D2, D9 con cualquier índice de letras. Fuente de alimentación: batería 3336 o celdas de 1,5 V en conexión en serie. El decodificador se puede montar en la misma carcasa que se usó para el anterior, pero la resistencia R7 debe instalarse dentro de la carcasa. Al configurar el decodificador, el interruptor SA1 debe colocarse en la posición "1,5 V" y se debe aplicar un voltaje alterno de 1 V (valor efectivo) a la entrada (enchufes X2, X1,5). El motor de resistencia del recortador se coloca en una posición en la que la aguja indicadora del avómetro se desvía hasta la división de escala final. La lectura de los resultados de la medición se realiza en la escala de voltajes variables del avómetro. Receptor para grabadora ¿Quiere que su grabadora reciba transmisiones de, digamos, la estación de radio Mayak? Esto no es difícil de hacer. Después de todo, cualquier grabadora tiene varias entradas diseñadas para diversas fuentes de información de audio. La entrada del micrófono es la más sensible. Incluso si le conecta un receptor detector, no solo podrá escuchar, sino también grabar programas interesantes en cinta magnética. El diagrama de un decodificador de radio simple para una grabadora se muestra en la Fig. 4. El circuito oscilatorio, sintonizado a la frecuencia de la estación de radio deseada, está formado por el inductor L1 y el condensador variable C1. Al cambiar la capacitancia del capacitor, se cambia la frecuencia del circuito. Tan pronto como coincida con la frecuencia de la estación de radio, aparecerá en el contorno la mayor amplitud de señal.
A continuación, la señal aislada por el circuito se envía a un seguidor de fuente ensamblado en un transistor de efecto de campo VT1. El uso de una cascada de este tipo, que tiene una alta impedancia de entrada, hizo posible conectar un detector ensamblado en diodos VD1 y VD2 mediante un circuito multiplicador a todo el circuito y, por lo tanto, prescindir de una cascada de amplificación de radiofrecuencia. La carga del detector (resistencia R3) produce una señal AF, que se alimenta a través del conector X2 a la entrada de la grabadora. El decodificador está diseñado para recibir estaciones de radio en un área pequeña, digamos, el rango de onda media. La sensibilidad del decodificador es baja, por lo que para su funcionamiento normal necesitará una antena externa en forma de un trozo de cable de un metro de largo insertado con el extremo pelado en el zócalo X1. Es cierto que una potente estación de radio local se recibirá sin dicho cable, ya que la bobina L1, enrollada en una varilla de ferrita, ya se convierte en una antena magnética que capta el componente magnético de las ondas de radio. Si la señal es débil incluso con una antena externa, la forma más sencilla de aumentar su nivel en las tomas del conector es aumentar la tensión de alimentación a 4,5 V. En este caso, la corriente consumida por el decodificador aumenta ligeramente (hasta 0,8 mA) en comparación con la corriente (0,6 mA) al voltaje indicado en el diagrama. Al seleccionar piezas, está permitido reemplazar el transistor KP103Zh por cualquier otro de esta serie y, en lugar de diodos D9D, utilizar cualquiera de la serie D9 u otros diodos de germanio de alta frecuencia. Toma y conector de antena: cualquier diseño; resistencias - MLT-0,125; condensador C2 - KP-180 u otro condensador de pequeño tamaño de capacitancia variable con un cambio de capacitancia de 5...7 pF o más; los condensadores restantes son pequeños; fuente de alimentación - elemento galvánico 316, interruptor - interruptor de palanca. El inductor está enrollado aproximadamente en el centro de una varilla con un diámetro de 8 y una longitud de 70...90 mm hecha de ferrita 600NN. Para la gama SV necesitarás 170 vueltas, y para la gama DV, 250 vueltas de cable PEV-1 0,15, colocados vuelta a vuelta. Por supuesto, con el condensador KP-180, no se superpondrá todo el rango especificado, por lo que para configurar el decodificador en el área deseada, deberá seleccionar con mayor precisión el número de vueltas desenrollándolas o rebobinándolas. Éste no es un asunto difícil. Las partes del decodificador, excepto la toma y el conector de la antena, se colocan en una placa hecha de material aislante (Fig.5), habiéndose asegurado previamente clavijas de montaje hechas de alambre de cobre grueso y desnudo: los cables del Las piezas están soldadas a ellos.
La varilla de ferrita y la celda galvánica se fijan al tablero con anillos de goma. La placa se coloca dentro de la caja (Fig. 6); se sujeta a la pared frontal mediante la tuerca de fijación del interruptor. El enchufe y el conector se fijan en las paredes laterales correspondientes.
El receptor decodificador no requiere configuración. Solo para estar seguro del funcionamiento del transistor, es aconsejable medir la caída de voltaje en la resistencia R2; dependiendo del transistor utilizado, puede ser de 0,5 a 1 V. Al conectar el decodificador a la entrada de micrófono de la grabadora y conectarle la antena, girar el mango del condensador variable sintoniza el decodificador con la estación de radio. El nivel de la señal AF está controlado por el indicador de nivel de grabación de la grabadora. Si la señal es significativa y es necesario reducir la ganancia de la grabadora, es recomendable utilizar otra entrada, para grabar desde un cartucho o una red de transmisión de radio. Si el nivel de la señal es tan fuerte que aparece distorsión, se debe debilitar la conexión del circuito con la antena reemplazando el capacitor C1 por un capacitor con una capacidad de 10...15 pF, o apagar completamente la antena externa y lograr la mayor señal orientando el decodificador en el plano horizontal (como un receptor de “bolsillo”). Temporizador electrónico El dispositivo electrónico propuesto está diseñado para mantener el tiempo. Esto podría ser, por ejemplo, la duración del revelado de una película fotográfica o de su reparación, la preparación de un plato determinado en la estufa, una actuación deportiva, etc. En todos estos casos, utilizando el mando del temporizador, basta con programar una cuenta atrás determinada. intervalo, por ejemplo, dos minutos, y encienda el dispositivo. Una vez transcurrido este tiempo sonará un pitido. El dispositivo es relativamente portátil y contiene pocas piezas (Fig. 7). El dispositivo para contar un tiempo determinado está montado en un transistor de efecto de campo VT1 y el dispositivo de señalización sonora, en un transistor VT2. El temporizador está controlado por el interruptor SA1.1. En la posición inicial, la manija del interruptor debe estar en un estado tal que, como se muestra en el diagrama, el grupo de contactos SA1.1 esté cerrado y SA1.2 esté abierto.
Para encender el dispositivo y la cuenta regresiva del tiempo, mueva la manija del interruptor a otra posición, en la que los contactos SA1.1 se abren y SA1.2 se cierran. Ahora se suministrará tensión de alimentación al dispositivo y comenzará la cuenta atrás del tiempo establecido por la resistencia variable R3. Depende de la capacitancia del condensador C1 y de la resistencia total de las resistencias R2 y R3. Cuando el control deslizante de la resistencia R3 está en la posición inferior según el circuito, la resistencia total es mínima e igual a la resistencia de la resistencia R2. En la posición superior del control deslizante, la resistencia total es igual a la suma de las resistencias de ambas resistencias. En cada caso, el condensador se cargará lentamente y, al mismo tiempo, el voltaje en la fuente del transistor de efecto de campo que funciona en modo seguidor de fuente también aumentará lentamente. Tan pronto como este voltaje alcance un cierto valor, el transistor VT2 se abrirá (después de todo, su base está conectada a la fuente a través de la resistencia R5) y el generador se encenderá. Se escuchará un sonido en el cabezal BA1, conectado al transformador T1 del generador. Con la resistencia mínima de la resistencia R3, el sonido aparecerá 1...1,5 minutos después de conectar la alimentación, y con la resistencia máxima, después de 10...15 minutos. Si instala el motor en otras posiciones, el momento en que aparece la señal sonora cambiará en consecuencia. El tono de la señal depende de la capacitancia del condensador C2. Tan pronto como aparece la señal, la manija del interruptor se mueve a su posición original. En este caso, los contactos de cierre SA1.1 conectan la resistencia R1 en paralelo con el condensador C1 y el condensador se descarga, y los contactos de apertura SA1.1 cortan la alimentación del dispositivo. El transistor de efecto de campo se puede utilizar con un índice de letras diferente, pero siempre de la serie KP303 (por ejemplo, KP303V, KP303E). Cualquier transistor de la serie MP39-MP42 funciona bien en el generador, pero es aconsejable seleccionar un transistor con un coeficiente de transferencia de corriente pequeño (12...20). El condensador de óxido C1 puede ser K50-6, K5012, K53-1 para una tensión de al menos 6 V, el condensador C2 puede ser MBM. Resistencia variable - SP-1, resistencia constante - MLT-0,125. Transformador: salida de cualquier receptor de transistores de tamaño pequeño (el diagrama muestra la numeración de los pines de un transformador de salida de TV unificado). El cabezal dinámico también tiene una potencia de 0,1-0,5 W (por ejemplo, 0,25GD-19). El interruptor es el interruptor de palanca TV2-1, pero otro interruptor de palanca servirá, por ejemplo, el TP1-2 de dos secciones. Fuente de energía: batería 3336. Las partes del dispositivo, excepto el cabezal dinámico y la batería, están montadas sobre un tablero de material aislante (Fig. 8). Primero, se unen pernos de montaje a la placa, después de lo cual se instalan una resistencia variable y un interruptor. A continuación se montan el resto de piezas y, por último, se sueldan los cables del transistor.
La placa está fijada al panel frontal de la caja (Fig. 9) de modo que la resistencia variable y el interruptor de palanca estén asegurados con tuercas en el exterior del panel. En el panel frontal se corta un agujero para el difusor de cabeza dinámico y se cubre con tela decorativa, y la cabeza se fija al panel desde abajo. La tapa inferior de la carcasa es extraíble; la batería está fijada con una abrazadera de metal.
Sin cerrar la tapa, coloque el control deslizante de resistencia variable en la posición de resistencia mínima, encienda el dispositivo y conecte las sondas del voltímetro con una escala de 3-5 V a los terminales de fuente y drenaje del transistor de efecto de campo (la sonda positiva del voltímetro al drenaje). La aguja del voltímetro debería indicar inicialmente un voltaje pequeño (aproximadamente 0,3 V), pero con el tiempo aumentará gradualmente. Después de aproximadamente 1,5...2 minutos, se debe establecer un voltaje aproximadamente igual a la mitad del voltaje de la fuente de alimentación. En este momento (y posiblemente antes) aparecerá un sonido en el cabezal dinámico. Si no hay sonido, tendrás que reducir ligeramente la resistencia de la resistencia R5. Pero, como regla general, esto prácticamente no es necesario, ya que la resistencia R5 se seleccionó basándose en el uso del transistor VT2 con el coeficiente de transmisión más bajo (aproximadamente 12). El timbre del sonido será algo alto, y si quieres bajarlo, aumenta la capacitancia del condensador C2. Apague el dispositivo; el sonido desaparecerá. Encienda el dispositivo nuevamente y observe el cronómetro (o el segundero del reloj) a qué hora suena la señal sonora. Compruebe que el retardo de tiempo sea constante. Para hacer esto, encienda el dispositivo varias veces seguidas y cada vez marque la duración de la exposición usando el cronómetro de control. Por regla general, la diferencia no supera los 5 s. Después de esto, coloque el control deslizante de resistencia variable en la otra posición extrema (cuando su resistencia sea máxima) y use un cronómetro de control para determinar el retraso de tiempo más largo. Compruebe también en este caso la coherencia de las velocidades de obturación. Por supuesto, la diferencia entre las velocidades de obturación será algo mayor aquí, pero en términos porcentuales debería seguir siendo la misma que con la velocidad mínima de obturación. Si desea cambiar el rango de velocidad de obturación, cambie la capacitancia del capacitor C1 o, con el mismo capacitor, cambie la resistencia de las resistencias R2 y R3. Entonces, para reducir el rango de velocidad de obturación, es necesario reducir la capacitancia del capacitor o reducir la resistencia de la resistencia R3. La velocidad de obturación mínima en ambos casos depende de la resistencia de la resistencia R2, la máxima, de la resistencia de la resistencia R3. Una vez que haya terminado de verificar y ajustar el dispositivo, cierre la cubierta inferior y comience a calibrar la escala de la resistencia variable. Al configurar su control deslizante en diferentes posiciones, encienda el dispositivo y cuente la velocidad de obturación usando el cronómetro de control, y luego trace su valor en la escala. Recuerde que la constancia de la velocidad de obturación depende en gran medida del voltaje de la fuente de alimentación. Por tanto, es necesario comprobar periódicamente la batería y, si su voltaje baja a 3,5 V, sustituirla por una nueva. Verifique el voltaje de la batería solo cuando esté funcionando bajo carga, cuando finalice la cuenta regresiva del obturador y suene un pitido. Buscador de fallas Garland Cuando de repente se apaga una guirnalda en un árbol de Año Nuevo o en un panel iluminado de una máquina de efectos de iluminación, surgen dificultades para reemplazar la lámpara quemada, ya que es difícil encontrarla en la guirnalda. Debe cambiar las lámparas una por una o cortocircuitar sus terminales hasta identificar la ubicación de la falla. Esto lleva mucho tiempo. Se necesitarán unos minutos, y a veces incluso segundos, para identificar un defecto utilizando el buscador con indicador luminoso propuesto. Una pequeña caja de plástico para pluma estilográfica, que alberga dos celdas galvánicas 316 y una placa con componentes de radio: así es como se ve (Fig. 10). Tan pronto como acerque el extremo del estuche a la lámpara de guirnalda defectuosa, el LED del buscador parpadeará inmediatamente.
Eche un vistazo al diagrama del dispositivo (Fig. 11). El transistor de efecto de campo VT1 que contiene actúa como un sensor que "capta" incluso la intensidad de un campo eléctrico muy débil. En lugar de una lámpara fundida, será mayor, ya que en uno de sus terminales se ubica el cable de fase de la red de iluminación y en el otro, el cable neutro. Por lo tanto, cuando un transistor de efecto de campo del buscador está al lado de dicha lámpara, la resistencia de su sección de fuente de drenaje aumentará tanto que los transistores VT2, VT3 se abrirán. El LED HL1 parpadeará.
El transistor de efecto de campo puede ser cualquiera de la serie KP103 y el LED puede ser cualquiera de la serie AL307. Los transistores bipolares pueden ser cualquier otra estructura de silicio de baja potencia indicada en el diagrama y con el mayor coeficiente de transferencia de corriente posible. Resistencias - MLT-0,125. Al montar un transistor de efecto de campo, se coloca horizontalmente en la placa y el cable de la compuerta se dobla para que quede por encima del cuerpo del transistor. Si durante el funcionamiento del buscador se descubre que es excesivamente sensible, se acorta el cable del obturador. Autor: B. Ivanov
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