Как освоить радиоэлектронику с нуля. Учимся собирать конструкции любой сложности - В. Дригалкин

Цвета маркировочных знаков и соответствующие им числа номинала и допуска указаны в табл. 13.1.

Возиться с расчетами всегда хлопотно, поэтому, чтобы не тратить драгоценное время, купите цифровой тестер. Он себя с лихвой оправдает.

Если вы испытываете нехватку каких-нибудь номиналов резисторов или конденсаторов, то можете компенсировать ее последовательным или параллельным соединением радиодеталей.

Например, при параллельном соединении резисторов (рис. 13.1) вы получите половину их общего сопротивления, то есть, если вы параллельно соединяете два резистора сопротивлением 100 Ом, вы получите 50 Ом, 220 кОм — 110 кОм и т. д. При последовательном соединении резисторов вы получите сумму их сопротивлений, то есть, если вы соединяете два резистора сопротивлением 100 Ом, вы получите 200 Ом, если 220 кОм — 440 кОм и т. д.

Рис. 13.1. Примеры соединения резисторов:

а — параллельное; б — последовательное

Совсем иначе обстоит дело с конденсаторами — здесь все наоборот. Если вы параллельно соединяете два конденсатора емкостью 100 мФ, вы получаете 20 мФ, 220 мФ — 440 мФ и т. д. При последовательном соединении конденсаторов вы получите половину их общей емкости, то есть, если вы соединяете два конденсатора емкостью 100 мФ, вы получите 50 мФ т. д. Последнее соединение не используется радиолюбителями, так как потребность в уменьшении емкости конденсаторов отсутствует и не оправдывает себя.

Корпуса всех диодов — пластмассовые, цилиндрические. Выводы — проволочные жесткие луженые. Внешний вид диодов показан на рис. 13.2.

Рис. 13.2. Внешний вид современного зарубежного выпрямительного диода.

Чем больше диод, тем он мощнее. Кольцевая метка контрастного цвета на корпусе диодов расположена вблизи катодного вывода. Электрические характеристики диодов представлены в табл. 13.2.

Зарубежные мосты (рис. 13.3) почти всегда имеют металло-пластиковую конструкцию корпуса. Выводы этих мостов либо пластинчатые жесткие, рассчитанные на разъемное соединение с помощью стандартных наконечников, либо проволочные жесткие луженые для монтажа пайкой. Некоторые мосты имеют в корпусе отверстие, это значит, что мост рассчитан на крепление к теплоотводу. Маркировка мостов нанесена на верхнюю или боковую поверхность корпуса. У большинства типов мостов там же указана их цоколевка. Электрические характеристики диодных мостов представлены в табл. 13.3.

Рис. 13.3. Внешний вид современных зарубежных выпрямительных мостов.

Один из важных узлов радиоэлектронной аппаратуры — стабилизатор напряжения в блоке питания. Еще совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее число элементов стабилизатора было довольно большим, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне. С появлением специализированных микросхем ситуация изменилась. Микросхемные стабилизаторы напряжения способны работать в широких пределах выходных напряжения и тока, часто имеют встроенную систему защиты от перегрузки по току и от перегревания — как только температура кристалла микросхемы превысит допустимое значение, происходит ограничение выходного тока.

В настоящее время ассортимент отечественных и зарубежных стабилизаторов напряжения настолько широк, что ориентироваться в нем стало уже довольно трудно. Помещенные ниже табл. призваны облегчить предварительный выбор микросхемного стабилизатора для того или иного электронного устройства.

В табл. 13.4 представлен перечень наиболее распространенных на отечественном рынке трехвыводных микросхем линейных стабилизаторов напряжения на фиксированное выходное напряжение и их основные параметры.

Рис. 13.4. Внешний вид и цоколевка микросхемных стабилизаторов.

На рис. 13.4 упрощенно показан внешний вид приборов, а также указана их цоколевка.

В таблицу включены лишь стабилизаторы с выходным напряжением в пределах от 5 до 27 В — в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев из радиолюбительской практики. Конструктивное оформление зарубежных приборов может отличаться от показанного. Следует иметь в виду, что сведения о рассеиваемой мощности при работе микросхемы с теплоотводом в паспортах приборов обычно не указывают, поэтому в таблицах даны некоторые усредненные ее значения, полученные из графиков, имеющихся в документации. Отметим также, что микросхемы одной серии, но на разные значения напряжения, по рассеиваемой мощности могут различаться. Существует также иная маркировка, например, перед обозначением стабилизаторов групп 78, 79, 78L, 79L, 78М, 79М, перечисленных в таблице, в действительности могут присутствовать одна или две буквы, кодирующие, как правило, фирму-изготовитель. Позади указанных в таблице обозначений также могут быть буквы и цифры, указывающие на те или иные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы.

Типовая схема включения микросхемных стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показана на рис. 13.5 (а и б).

Рис. 13.5. Схема включения стабилизаторов:

а — плюсового; б — минусового

Для всех микросхем керамических или оксидных танталовых конденсаторов емкость входного конденсатора С1 должна быть не менее 2,2 мкФ, для алюминиевых оксидных конденсаторов — не менее 10 мкФ, а выходного конденсатора С2 — не менее 1 и 10 мкФ соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов. Роль входного может исполнять конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не далее 70 мм от корпуса микросхемы.

Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или его плавное регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые микросхемные стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25 В между выходом и управляющим выводом. Их перечень представлен в табл. 13.5.

На рис. 13.6 изображена типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом в плюсовом проводе.

Рис. 13.6. Схема включения регулируемого стабилизатора.

Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения. Обратите внимание на то, что в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение регулируемые конденсаторы не работают без нагрузки. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5–5 мА, мощных — 5-10 мА. В большинстве случаев применения стабилизаторов нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1, R2 на рис. 13.6.

По такой схеме можно включать и стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением. Однако, во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2–4 мА), и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся. Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор С3 емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам С1 и С2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу в таких ситуациях параллельно ей включают защитный диод VD1. Другой защитный диод VD2 защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора С3. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

Тиристор (рис. 13.7) является ключевым элементом.